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高一下学期期末考试
物理试题
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．纸质手提袋因其性能优良、绿色环保等优点被广泛使用。用手从绳带中部竖直提起装有物品的纸袋，纸袋保持静止，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．每条绳带中的张力大小等于纸袋总重力的
B．若只稍微增加绳带长度，则每条绳带中的张力变大
C．若只稍微减小绳扣间距，则每条绳带中的张力变大
D．若只稍微增大绳扣间距，则绳带对手的总作用力不变
2．跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实跳台滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为的斜坡顶端P处以初速度水平飞出，经过一段时间t后落到斜坡上的A点处，A、P之间距离为L。改变初速度v的大小，L和t都随之改变。已知重力加速度为g。关于L、t与的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．甲、乙两架无人机在地面上同时启动竖直上升，上升过程中的加速度随时间的变化规律如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．2t0时刻，甲、乙处于同一高度
B．t0时刻，乙的速度是甲速度的2倍
C．0~2t0时间内，甲、乙之间的距离一直增加
D．0~2t0时间内，甲、乙速度在t0时刻相差最大
4．如图甲，一长为L、板间距离为d的平行板电容器水平放置，一正离子源放置在电容器左端中轴线处，离子源能够源源不断地在单位时间内释放相同数目、速度方向均沿中轴线水平向右、速度大小为的正离子，正离子的质量为、电荷量为。从时刻起加一如图乙所示的周期性电场，此时A板电势高于B板。已知，且，不计离子的重力，下列说法正确的是（　　）
A．时刻进入的正离子刚好击中B板右端点
B．时刻进入的正离子离开电容器时偏离轴线的距离为
C．时刻进入的正离子击中金属板A的右端点
D．离子源发射的正离子被平行板电容器收集的比例为50%
5．如图所示，A、B两个相同的小球分别用长为、的细绳悬挂在同一竖直线的两点，现使两球在水平面内做圆周运动，且角速度均缓慢增大，当两球刚好运动到相同高度时，A、B两球运动半径分别为、，两球离地高度为。O点为两悬挂点在地面的投影，两个小球可视为质点，则下列说法正确的是（　　）。
A．在两根细绳分别对A球和B球的拉力可能相同
B．在A球和B球的周期相等
C．在同时剪断两根细绳，B球先落地
D．剪断两根细绳，A球和B球的落地点到O点的距离相等
6．如图，水平圆盘上沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，此时绳子恰好伸直但未有弹力。A的质量为5m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，A、B与盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若转盘从静止开始缓慢加速转动，在AB滑动前轻绳未断，则（　　）
A．A的摩擦力先增大后减小，再增大
B．A的摩擦力一直增大
C．B的摩擦力先增大，后保持不变
D．B的摩擦力先增大后不变，再减小，再反向增大
7．将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U -I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（　　）
A．电源的电动势为E＝5 V
B．电阻两端的电压为U＝4 V
C．电阻的电流为I＝0.4 A
D．硅光电池的内阻为5 Ω
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．空间中有两个固定点电荷A和B，带电荷量的绝对值分别为QA和QB，以点电荷A、B连线上某点为原点，以点电荷A和B所在的直线为x轴建立直角坐标系，分别作出部分和图像，如图所示，无穷远处电势为零．则下列说法正确的是（　　）
A．A为正点电荷，B为负点电荷，且QA>QB
B．A为负点电荷，B为正点电荷，且QA> QB
C．1是图像，2是图像
D．1是图像，2是图像
9．太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正确的是（　　）
A．太空电梯各点均处于失重状态
B．b卫星的周期为
C．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
D．太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比
10．空间中M、N两点分别固定不等量的异种点电荷（电性及N点位置未标出）。一带负电的点电荷q仅在电场力作用下先后经过h、k两点，其运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．M点的电荷量值小于N点的电荷量值
B．从h点到k点的过程中q的速度越来越大
C．h点的电势大于k点的电势
D．q在h点的加速度比k点加速度大
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11．（6分）某物理实验小组进行验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装有一个光电门，滑块上固定有一个竖直遮光条，滑块通过绕过定滑轮的细线与钩码相连。调节气垫导轨水平，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，遮光条的宽度为d，遮光条到光电门的距离为L。
现将滑块从图甲所示位置由静止释放，滑块经过光电门时钩码未着地，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，已知重力加速度为g。
(1)用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条宽度的测量值d = mm。
(2)改变光电门的位置，重复实验，测出多组L和t值，作出图像，作出的图像为一条过坐标原点的直线，如果图线的斜率为 （用题中测量物理量符号表示），则验证了机械能守恒定律。
(3)如果得出的图像不通过坐标原点，如图丙所示，则导致这一错误的原因是_____。
A．滑块和遮光条的总质量M和钩码质量m不满足m M
B．每次释放滑块时都有一个近似相等的微小初速度
C．滑块与导轨之间有微小的滑动摩擦力
D．钩码和滑块在运动过程中受到空气阻力
12. （12分）科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
（1）量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为_________A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。
②图（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线______。
（2）磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流_________，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图所示，读数为_________A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④下图是根据部分实验数据描绘的B I图线，其斜率为_________mT/A（结果保留2位有效数字）。
（3）制动时间t测量。
利用图（b）所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小
13．（9分）一架喷气式飞机的质量为，起飞过程中，飞机沿水平直跑道从静止开始滑跑，当位移达到时，速度达到起飞速度。此过程中飞机受到的平均阻力的大小是飞机重力的倍，取。求该飞机在滑跑过程中：
(1)加速度的大小；
(2)飞机受到的牵引力的大小；
(3)飞机在跑道上滑跑的时间。
14．（12分）如图所示，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等．一个质量为m，电荷量为－q的带电质点以初速度v0从x轴上P(－L，0)点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出)，重力加速度g为已知量．求：
(1)初速度v0与x轴正方向的夹角；
(2)P、Q两点间的电势差UPQ；
(3)带电质点在第一象限中运动所用的时间．
15．（15分）如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板，可视为质点的两个滑块、被固定在斜面上，质量分别为，，两滑块与斜面间的动摩擦因数均为，且滑块、到挡板的距离分别为和。已知滑块间的碰撞及滑块与挡板间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计。，，重力加速度。
（1）只释放滑块，求滑块第一次与挡板碰撞后上滑的最大距离；
（2）只释放滑块，求在斜面上运动的总路程；
（3）滑块、同时释放，若在第一次与挡板碰撞后，在上滑过程中与碰撞，求和之间满足的条件。
期末物理试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A C D D D BD AC AB
11.(1)1.880/1.879/1.881 （2分） (2) （2分） (3)B （2分）
12.(1)①0.58 （2分） ② （4分）
(2) ①最小 （2分） ② 0.48 （2分） ③ 30（2分）
13．(1)
(2)
(3)30s
【详解】（1）根据速度与位移的关系有
（2分）
解得
（1分）
（2）根据牛顿第二定律有
（2分）
解得
（1分）
（3）根据速度公式有
解得
14．(1) （3分） (2)－ （4分）　(3) （5分）
【详解】(1)由题意知，带电质点在第二象限做匀速直线运动，有
qE＝mg（1分）
设初速度v0与x轴正方向的夹角为θ，且由带电质点在第一象限做直线运动，有
（1分）
解得
θ＝.（1分）
(2)P到Q的过程，由动能定理有
qEL－mgL＝0（1分）
WPQ＝qEL（1分）
解得
（2分）
(3)带电质点在第一象限做匀变速直线运动，由牛顿第二定律有
mg＝ma（1分）
即
a＝g（1分）
由速度公式得
v0＝at（1分）
解得
（1分）
带电质点在第一象限中往返一次所用的时间
（1分）
15．（1）；（3分）（2）；（3分）（3）（8分）
【详解】（1）只释放滑块，设B上滑的最大距离为，由动能定理，有
（2分）
解得
（1分）
（2）由于，即当滑块的速度减到零时，除非它已经停在挡板处，否则将沿斜面向下运动，滑块B不可能停在挡板上方某处，最终经过多次与挡板碰撞后，停靠在挡板处。设滑块B在斜面上运动的总路程为，对全过程由动能定理，有
（2分）
解得
（1分）
（3）滑块、B同时释放，若较大，、B下滑时二者距离较近，B第一次碰挡板反弹后会在向上滑动时与相碰。若较小，、B下滑时二者距离较远，B第一次碰挡板反弹后向上滑动到最高点时将不会与相碰。临界情况是B第一次碰挡板反弹后向上滑动到最高点时恰与相碰，此时，滑块B的第一次上滑过程刚好结束，对应有最小值。设滑块B下滑过程的加速度大小为，由牛顿第二定律有
（1分）
设B下滑时间与挡板相碰，B下滑的距离
（1分）
设滑块B上滑过程的加速度大小为，B经过时间上滑到达最高点，由牛顿第二定律有
（1分）
上滑的距离
（1分）
且有
（1分）
分析可知，下滑时间与B在最高点相碰，且下滑过程的加速度大小也为，有下滑的距离
（2分）
解得
（1分）
若B在第一次与挡板碰撞后，在上滑过程中与碰撞，需满足
（1分）

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