2021大连高一下学期期末考试物理试题（物理方向）含答案

这是一份2021大连高一下学期期末考试物理试题（物理方向）含答案，共11页。试卷主要包含了如图所示，两电荷量分别为Q等内容，欢迎下载使用。
大连市2020～2021学年度第二学期期末考试高一物理（物理方向）注意事项:1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。2.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。题号第I卷第Ⅱ卷总分一二三分数    第I卷选择题（共46分）一、选择题（本题共10小题，共46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题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。）1.下列说法正确的是（   ）A.体积小的带电体就是点电荷B.电场强度的方向就是放入电场中的电荷所受电场力的方向C.由公式可知，在离带电体很近时，r趋近于零，电场强度无穷大D.匀强电场中电场强度处处相同，电场线是一组等间距的平行线2.如图是某卫星发射的模拟示意图，先将卫星送入近地圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上的A处点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ上的B处再次点火进入圆形预定轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，不考虑卫星的质量变化。下列说法正确的是A.卫星在A处变轨要加速，在B处变轨要减速B.卫星在轨道I上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度C.卫星在轨道I上运动的动能小于在轨道Ⅲ上的动能D.卫星在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期3.如图所示，某学习小组用三个完全相同的小球A、B、C做如下的研究:A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿固定的光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动。三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中，下列说法正确的是（   ）A.动能的变化量相同  B.动量的变化量相同C.重力的冲量相同   D.落地前瞬间重力的功率相等4.如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，ab=ad。电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4.5eV。设a点的电势为零，下列说法正确的是（   ）A.b点的电势为-4.5V      B.c点的电势为0C.该匀强电场的方向是由b点指向a点  D.该匀强电场的方向是由b点指向d点5.如图所示为高速公路某路段旁的避险车道，车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道，前进一段到B点减速为0，货车所受摩擦阻力恒定，A、B两点高度差为h，已知重力加速度为g，下列关于该货车从A运动到B的过程说法正确的是（   ）A.摩擦阻力做功为  B.摩擦力做的功大于机械能的变化量C.动能的变化量等于重力做的功   D.产生的热量为6.如图所示，在水平向右的匀强电场区域内，O点放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法正确的是（   ）A.b、d两点的电场强度相同  B.a、c两点电场强度相同C.e、f两点电势相同    D.a、c两点电势相同7.2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图所示，“山东舰”正在沿直线航行，其质量为m，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f，某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度变为v2（v2>v1），在这段时间内位移为s。下列关系式正确的是（   ）A.  B.  C.  D.8.如图所示，两电荷量分别为Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（   ）A.b点电势为零，电场强度也为零B.负试探电荷在a点的电势能小于零，所受电场力方向水平向左C.将负试探电荷从a点移到O点，必须克服电场力做功D.将同一负试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大9.在某电场中，x轴上各点的电场强度E随x坐标变化的关系如图所示，图线关于原点O中心对称。一质量为m、电荷量为q的正粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，x轴上x=x1和x=-x1是粒子运动轨迹上的两点，取x轴正方向为电场强度的正方向，下列说法正确的是（   ）A.x=x1和x=-x1两点电场强度相同B.x=x1和x=-x1两点电势相同C.粒子运动过程中，经过x=x1和x=-x1两点时的速度相同D.粒子从x=-x1运动到x=x1的过程中电势能先增大后减小10.如图所示，固定斜面与水平方向夹角θ=53°，斜面底端固定一劲度系数k=100N/m的轻弹簧，弹簧上端连接物块Q。物块Q通过跨过轻质定滑轮O的轻绳与套在竖直杆的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，轻绳与斜面平行，绳上的力大小为50N已知物块P质量为m1=0.8kg，物块Q质量为m2=5kg。图中O、B两点等高，且A、B间距离h=0.4m。物块P、Q可视为质点，弹簧始终在弹性限度内不计一切摩擦和滑轮的大小，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6现将物块P由静止释放，下列说法正确的是（   ）A.物块P位于A点时，弹簧的伸长量为0.1mB.物块P上升至B点时的速度大小为2m/sC.物块P上升至B点过程中，弹簧的弹性势能一直减小D.物块P上升至B点过程中，轻绳拉力对P做的功小于Q的机械能减少量第Ⅱ卷非选择题（共54分）二、实验题（本题共2小题，每问2分，共14分。）11.（6分）某学习小组利用高电阻放电法研究电容器的充、放电，实验是利用高阻值电阻延长充、放电时间，绘制电容器充、放电电流与时间的i-t图象来研究电容器的充、放电规律。某同学先按图甲连接好实验电路。然后继续实验操作如下:（1）先接通开关S1、S2，调节电阻箱R的阻值，当微安表的示数不变时记下电压表的示数U0=6.0V（2）断开开关S2，同时开始计时，每隔5s或10s读一次电流i的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流i为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点。请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线。（3）根据图线估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量Q0约为___________C；（结果保留两位有效数字）（4）根据公式__________来计算电容器的电容。（只要求用题中所给字母写出表达式，不要求计算结果）12.（8分）同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道，其下端与水平桌面相切。先将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的最大距离x1（如甲图），然后将另一小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，A与B碰撞后，测出A沿桌面滑行的最大距离x2和B沿桌面滑行的最大距离x3（如图乙）已知滑块A和B与桌面间的动摩擦因数相同，回答下列问题:（1）下列选项中，属于本实验要求的是__________。A.所用弧型轨道必须是光滑的  B.A的质量小于B的质量C.A的质量大于B的质量   D.滑块A先后两次必须从弧型轨道上同一点无初速度释放（2）本实验需要的测量工具有__________（填两个）。（3）若用m1表示小滑块A的质量、用m2表示小滑块B的质量，下列关系式__________，在实验误差允许的范围内成立，则可验证A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒。A.     B.C.   D.（4）若要证明A、B发生了弹性碰撞，则还需关系式_____________成立。三、计算题（本题共3小题，共40分。其中13题10分、14题14分、15题16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）13.（10分）如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的竖直高度为h，斜面与水平面平滑连接。一质量为m的小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。已知小木块与斜面、水平面的动摩擦因数均为μ，求:木块在水平面上停止点A到O点的距离x，并回答:x与斜面倾角θ的大小是否有关。（取重力加速度为g）14.（14分）如图所示为真空中的实验装置，平行金属板A、B之间的加速电压为U1；C、D之间的偏转电压为U2，板长为L，板间距为d。P为荧光屏，距偏转电场右端的水平距离为。一比荷为的带电粒子在A板附近由静止开始加速，最后打在荧光屏上，不计粒子的重力，求:（1）粒子从偏转电场射出的速度方向与水平方向夹角的正切值和竖直偏移量大小；（2）现有质子、氘核和α粒子三种带正电的粒子（电量之比为1:1:2，质量之比为1:2:4）分别在A板附近由静止开始经过该实验装置计算它们打在荧光屏上的位置。（不计粒子间的相互作用）15.（16分）质量M=2kg的小车静止在光滑水平地面上，小车的左端紧靠竖直台阶，台阶的上表面与小车上表面等高，台阶的上表面光滑，右侧台阶与左侧等高，B点固定一个半径为R=0.2m的竖直光滑圆轨道。质量为m1=2kg的小滑块P以初速度v0=4m/s水平向右运动并与静止在小车左端、质量也为m2=2kg小物块发生弹性碰撞，碰后小物块Q和小车一起向右滑动，且在小车与右侧台阶相撞前恰好不滑离小车，小车与台阶碰后速度立即减为零，小物块Q从A点滑上右侧台阶。已知P、Q均可看作质点，B点左侧水平面光滑右侧水平面粗糙，若小物块速度足够大则能从B点向右滑上圆轨道经一个圆周再从B点向右滑离轨道。小物块与小车上表面及B点右侧水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2。求:（1）小物块P，Q碰后，小物块Q的速度；（2）小车的长度L及左右台阶间的距离S；（3）小物块Q冲上光滑圆轨道后能否做完整的圆周运动，若能，请计算出小物块滑离B点后继续向右运动的时间；若不能，请求出小物块重新滑上小车到与小车再次相对静止的时间。大连市2020～2021学年度第二学期期末考试高一物理答案（物理方向）一、选择题（本题共10小题，共46分。1～7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8～10题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。）12345678910DDABDCABCBCDAB二、实验题（本题共2小题，每问2分，共14分。）11.（6分）（2）（3）在7.0×10-3C到8.0×10-3C范围均可（4）12.（8分）（1）CD  （2）刻度尺和天平  （3）C  （4）三、计算题（本题共3小题，共30分。其中13题10分、14题14分、15题16分。）13.（10分）解:小木块在斜面上受到滑动摩擦力---1分在水平面上受到的摩擦力---1分整个滑动过程中摩擦力做的功--2分重力做功为   WG=mgh--1分由动能定理可得:WG+Wf=0----2分解得:----2分由此可知x与斜面倾角θ的大小无关。…………1分14.（14分）解:（1）加速电场中…………1分……1分偏转电场中:设速度与水平方向的偏转角为θ，tanθ=--1分L=vt--1分--1分--1分---1分解得:…………-1分…………1分（2）它们不会分成三股，因为粒子出射电场时的偏移量和速度的偏向角都与粒子的比荷无关，所以，它们打在荧光…………1分设粒子打在屏上的位置，距离中轴线的竖直距离为y′，粒子在偏转电场中做类平抛运动，速度的反响延迟线交于水平位移中点，则由相似可得:  --2分y′=2y---2分  （其他方法正确，酌情给分。）15.（16分）解:（1）小物块P、Q发生弹性碰撞，碰后速度分别为vP、vQ由动量守恒知:…………1分由能量守恒知:…………1分联立vQ=4m/s  方向水平向右…………2分（2）小物块Q在小车的上表面滑动的过程中因受滑动摩擦力的作用，小物块作减速运动，小车做加速运动，则有:…………1分相对运动过程中系统的能量守恒， …………1分联立解得:v=2m/s，L=0.8m--1分设此过程小车向右滑行的距离为x，对小车使用动能定理: --1分x=0.4m……--1分左右台阶间的距S=L+x=1.2m----1分（3）设小物块滑不到与圆轨道的圆心等高处，则有…………1分上升高度为…………1分由于h=R，小物块恰好达到圆心等高处，然后滑离轨道，滑回小车。由能量守恒可知，小物块以v2m/s速度滑回小车。由动量守恒得: …………1分v′=1.0m/s--1分此过程中小车向左运动的时间为t，则由动量定理可得: --1分t=0.2………………1分