山东省德州市2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

德州市2020-2021学年高一下学期期末考试

物理试题

2021.7

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．关于物理思想方法和物理学史，下列说法正确的是

A．卡文迪什测出了引力常量，从而提出了万有引力定律

B．库仑通过实验测得元电荷e的数值

C．是用等效法定义的物理量

D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律

2．如图所示实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C为电场中的三个点，下列说法不正确的是

A．电场中A点的电势低于C点的电势             B．电场中B点的电场强度大于C点的电场强度

C．电子在B点受到的电场力水平向左             D．电子在B点的电势能大于在C点的电势能

3．如图所示，一长木板固定在水平面，上，其上表面OA段光滑，AB段粗糙且足够长，左端O处固定一轻质弹簧。质量为m的小滑块（可视为质点）以速度v从A点向左滑动，压缩弹簧后被弹回，则

A．小滑块从A点向左滑动到返回A点的过程中，小滑块的机械能守恒

B．小滑块从A点向左滑动到返回A点的过程中，小滑块和弹簀组成的系统机械能守恒

C．小滑块从第一次速度等于零到第二次速度等于零的过程中，小滑块和弹簧组成的系统机械能守恒

D．小滑块从接触弹簧到离开弹簧的过程中，小滑块和弹簧组成的系统机械能不守恒

4．如图所示，两水平圆盘P、Q紧靠在一块，Q圆盘为主动轮，P、Q之间不打滑，P圆盘与Q圆盘的半径之比为3：1。两个小物块a、b分别放置于P、Q圆盘的边缘上，当主动轮Q匀速转动时，两小物块均与圆盘相对静止。则a、b的线速度、和向心加速度、之间的关系正确的是

A．        B．          C．          D．

5．如图所示，粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂面重合。A、O、B为竖直平面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点，。现有带电荷量为q、质量为m的物块（可视为质点），从A点以竖直向下的初速度向B滑动，到达B点时速度恰好为0。则

A．物块可能带正电                             B．从A到O，物块受到的电场力一直减小

C．从O到B，物块的加速度保持不变             D．从A到B，物块的电势能保持不变

6．电子眼又称电子警察，它采用感应线来感应路面上汽车传来的压力。感应线实质是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路。如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示。当十字路口红灯亮时，电子警察系统启动，若回路中产生两脉冲电流，电子眼拍照，认定为“闯红灯”。则当红灯亮时

图甲                图乙

A．车轮停在感应线上时，电阻R上的电流为零

B．车轮经过感应线的过程中，电容器C的电荷量一直增大

C．车轮经过感应线的过程中，电容器C两极板间的电场强度保持不变

D．汽车前轮越过感应线后，又倒回到线内，不会被电子眼拍照

7．一质量为2kg的物体静止于粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示。外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10。下列分析正确的是

甲                       乙

A．物体运动的总位移为13.5m

B．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2

C．物体在前3m运动过程中的加速度为2.5

D．m时，物体的速度为m/s

8．如图所示，轨道Ⅰ为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道，半长轴为a，半短轴为b。如果把探测器与月球球心连线扫过的面积与所用时间的比值定义为面积速率，则探测器绕月球运动过程中在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的面积速率之比为（已知椭圆的面积）

A．               B．                C．               D．

二、多项选择题:本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是

A．链球运动是依靠链球受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

B．体操运动员做单杠大回环通过最高点时，若运动员处于完全失重状态，则不受重力作用

C．汽车在转弯时要减速，目的是减小静摩擦力，避免车辆发生侧滑

D．黄河浮桥在水位下降时中心下沉成“凹”形，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力

10．我国首次火星探测任务已取得圆满成功。着陆器着陆前的模拟轨迹如图所示，先在轨道Ⅰ上运动，经过P点启动变轨发动机切换到圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅱ上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且。着陆器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上经过P点的速度分别为、、，在轨道Ⅱ上的运行周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是

A．

B．火星的密度为

C．着陆器在轨道Ⅰ上运动时，经过P点的加速度为

D．着陆器在轨道Ⅱ上经过S点的速度大于火星的第一宇宙速度

11．在x轴上有两个点电荷、，其产生的静电场在x轴上的电势变化情况如图所示，取无限远处的电势为0。下列说法正确的是

A．处的电场强度为零

B．和带有同种电荷

C．将一负点电荷从移到，其电势能增大

D．将一负点电荷从移到，它受到的电场力增大

12．如图所示，光滑杆竖直固定不动，套在杆上的滑块（可视为质点）与轻弹簧上端拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出滑块的动能与离地高度h的关系图像，其中高度从3.5m下落到2m范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取，不计空气阻力，由图像可知

A．弹簧的原长为2m

B．滑块的质量为2kg

C．弹簧的最大弹性势能为70J

D．弹簧弹性势能与滑块重力势能之和的最小值为38J

三、非选择题：本题共6小题，共计60分。

13．（8分）

用如图甲实验装置验证机械能守恒定律。质量为g的小球，从球心正对刻度尺的零刻度处由静止释放，用手机拍摄小球下落的视频，得到分帧图片，从视频中截取连续的三帧图片，图片中的小球和刻度如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为0.15s，刻度尺的分度值是1mm，则（结果均保留两位有效数字）

图甲                          图乙

（1）在图乙中，中间小球的速度大小_______________m/s；

（2）从释放小球到拍下图乙中中间小球的过程中，小球动能的增量___________J，小球重力势能的减少量__________J（计算时g取），由此得出的结论是_______________________________。

14．（6分）

某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与木板间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板，在木板底端Q处固定一个光电门，光电门与数字计时器相连（图中未画）。实验时通过改变木板倾角θ，使物块（其上固定有宽度为d的遮光条）从O点正上方不同高度h处的斜面上由静止释放，实验中保持OQ间距离m不变，重力加速度。（设物块与木板间的动摩擦因数处处相同）

（1）实验中，不需要测量的物理量有__________。

A．遮光条的宽度d                              B．遮光条的挡光时间t

C．物块（带遮光条）的质量m                    D．物块释放点到地面的高度h

（2）该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图乙所示的图像，其图像与横轴的交点为0.20。则物块与木板间的动摩擦因数___________；

（3）若更换动摩擦因数更小的木板，重复上述实验并在乙图中画出图像，其图像的斜率将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

15．（7分）

如图所示，O点正上方P处，固定一带电量大小为Q的球体，当空间存在水平方向的匀强电场时，带电量大小为q的小球恰好静止在O点的正右方A处，已知，静电力常量为k，重力加速度为g（两球均可视为点电荷）。求小球的质量m及匀强电场的电场强度E的大小。

16．（9分）

如图甲所示，质量为1kg的物体置于倾角为的固定斜面上，斜面足够长。现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1s末将拉力撤去，物体运动的v-t图像如图乙所示，g取10，，。求：

甲                           乙

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）拉力F在第1s内的平均功率。

17．（14分）

如图所示，一段光滑圆弧轨道CD右端连接一长木板，一起固定在水平面上。有一个可视为质点的质量为kg的小物块，从光滑平台上的A点以m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入圆弧轨道，最后小物块滑上长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，小物块与长木板间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径为m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角为。（不计空气阻力，，，）求：

（1）AC两点的高度差；

（2）小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小；

（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。

18.（16分）

如图所示，AB为长m的水平绝缘粗糙轨道，BC为半径m的竖直光滑绝缘半圆形轨道，BC的右侧空间存在匀强电场。一质量kg、电荷量C的带电小滑块（可看作质点），在恒定功率W的水平向右拉力作用下，从A点由静止开始运动，到B点时撤去拉力。已知，小滑块到达B点前已经做匀速运动，小滑块与AB水平轨道间的动摩擦因数为，，不计空气阻力。求：

（1）小滑块匀速运动的速度大小v和从A点运动到B点所用的时间t；

（2）若匀强电场N/C、方向与水平方向成45°斜向右上方，则小滑块对轨道产生的最大压力；

（3）若匀强电场方向竖直向上，为使小滑块能沿圆轨道从B点运动到C点，则匀强电场的电场强度E的取值范围。

德州市2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题参考答案

2021.7

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．D    2．C    3．B    4．C    5．D    6．A    7．A    8．B

二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．CD    10．AB    11．AC    12．ABD

三、非选择题：本题共6小题，共计60分。

13．（1）2.0

（2）0.40    0.41    在误差允许的范围内，小球的机械能守恒

14．（1）C

（2）0.25

（3）不变

15．   

解：当小球在匀强电场中处于静止状态时，有

其中

求得：

16．（1）

（2）192W

解：（1）由v-t图像可知，撤去拉力F前，物体的加速度大小为

由牛顿第二定律得：

撤出拉力F后，物体的加速度大小为

由牛顿第二定律得：

代入数据得：   

（2）物体在第1s内发生的位移为

拉力F在第1s内做功为

拉力F在第1s内的平均功率为

17.（1）    （2）78N    （3）14.5m

解：（1）小物块在C点的速度为，则

求得：

其竖直方向分速度为

设AC两点的高度差为h，则

求得：

（2）小物块由C→D的过程中，由动能定理得

解得：

小物块在D点时，由牛顿第二定律得：

代入数据得：

由牛顿第三定律可知，小物块在D点时对轨道的压力大小为

（3）要使小物块不滑出长木板，设木板的最小长度为L，由动能定理得：

求得：

18.（1）5m/s；1.5s    （2）    （3）

解：（1）小滑块做匀速运动时，有

代入数据，联立求得小滑块做匀速运动的速度大小为

小滑块从A到B的过程中，由动能定理得：

代入数据求得：．

（2）小滑块在管道内运动到“最低点”时，由牛顿第二定律得：

竖直方向有

小滑块从B点运动到“最低点”的过程中，由动能定理得：

代入数据求得：

（3）若小滑块刚好过B点，有

代入数据求得：

若小滑块刚好过C点，有

小滑块由B到C的过程中，根据动能定理有

代入数据求得：

电场强度E的取值范围为