高一物理期末试题-石家庄市第一中学2012-2013学年高一下学期期末考试物理试题及答案4

石家庄市第一中学
2012—2013学年第二学期期末考试高一年级物理试题
试卷Ⅰ（共54 分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，只
有一个选项是正确的，选对的得3分，选错或不答的得0分。

）
1．关于电源的电动势，下列说法正确的是（）
A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量
D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大
2.全球定位系统(GPS)有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，距地面的高度都为2万
千米．已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6 400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为
A、3.1 km/s
B、3.9 km/s
C、7.9 km/s
D、11.2 km/s
3. 物体在做某种运动过程中，重力对物体做功200J，则
A、物体的动能一定增加200J
B、物体的动能一定减少200J
C、物体的重力势能一定增加200J
D、物体的重力势能一定减少200J
4．关于静电场，下列说法正确的是（）
A.电势等于零的物体一定不带电
B.电场强度为零的点，电势一定为零
C.同一电场线上的各点，电势一定相等
D.负电荷顺着电场线方向移动时，电势能一定增加
5．如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷，
测得试探电荷所受的力F与电荷量q之间的函数关系，
如图所示，下列说法正确的是()
A．该电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点场强大小关系是：E d＞E a＞E b＞E c
C．这四点场强大小关系是：E a＞E b＞E c＞E d，场源是正电荷
D．无法判断a、b、c、d四点场强大小关系
6. 用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的力做功情况应是下
列说法中的哪一种
A、重力做正功，拉力做负功，合力做功为零
B、重力做负功，拉力做正功，合力做正功
C、重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D、重力不做功，拉力做正功，合力做正功
7．如图所示，A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点，B是线段AC的中点．现将一正电荷从A经B移到C，则()
A．从A到C，电场力对该电荷一直做正功
B．从A到C，电场力对该电荷一直不做功
C．该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是E B>E A＝E C
D．该电荷在A、C两点时所受电场力相同
8.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处，以相同大小的初速度v0分别水平
抛出和竖直向上抛出。

下列说法正确的是
A、两小球落地时的速度相同
B、两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C、从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D、从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
9.如图所示，竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A，在A的正上
方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而
相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电，使A、B两质点
的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小( )
A．逐渐减小B．逐渐增大C．保持不变D．先变大后变小
10．如图所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点。

现有一质量为m、电荷量为q的正检验电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（正检验电荷只受电场力作用），q运动的速度图象如图所示，则（）
A、Q2必定是正电荷
B、Q2必定是负电荷
C、从b到a的过程中正检验电荷的电势能一直减小
D、从b经过a点向远处运动的过程中正检验电荷的电势能一直减小
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，每
个小题都有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）
11．下列关于电阻率的说法，正确的是（）
A．与导体的长度和横截面积有关
B．与导体的材料有关
C．纯金属的电阻率与合金的电阻率相比，后者较大
D．电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化而制成的，可用来测量很高的温度
12、如图所示的非匀强电场中，如果电荷量q＝10－5C的正点电荷仅在电场力的作
用下由A点移动到B点，电场力做功为8×10－3J，则（）
A．电场中A、B两点间的电势差为80V
B．该点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10－3J
C．该点电荷由A点移到B点电势能减少了8×10－3J
D．该点电荷受到电场力的大小，在A点时比在B点时大
13．一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（）
A、电炉和电动机产生的电热不相等
B、电动机消耗功率大于电炉消耗功率
C、电炉两端电压小于电动机两端电压
D、电炉和电动机两端电压相等
14．如图所示，某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，杆水平放置．杆上有A、O、B三点，其中O为等量异种电荷连线中点，AO＝BO.现将一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0，则关于小圆环的运动，下列说法正确的是( )
A．运动的加速度逐渐变小
B．运动的加速度先变大再变小
C．运动到O点的速度为v0/2
D．运动到O点的速度大于v0/2
15、相同的电流表分别改装成两个电流表A 1、A 2和两个
电压表V 1、V 2，A 1的量程大于A 2的量程，V 1的量程大于V 2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后
（ ） A 、A 1的读数比A 2的读数大
B 、A 1指针偏转角度比A 2指针偏转角度大
C 、V 1的读数比V 2的读数大
D 、V 1指针偏转角度比V 2指针偏转角度大
16．如图所示，一质量为m 、带电量为q 的物体处于场强按E=E 0–kt （E 0、k 均为大于零的
常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t ＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）
A 、物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B 、物体开始运动后加速度不断增加
C 、经过时间t=0E k
，物体在竖直墙壁上的位移达最大值 D 、经过时间t=
kq mg qE μμ-0，物体运动速度达最大值
试卷Ⅱ（共 56 分）
二、实验填空题：（每空2分，共16分）
17．（6分）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W ∝ v ，②W ∝v ，③W ∝v 2.他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾斜放置的木板，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q 点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．
同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L 1、L 2、L 3、L 4……代表物体分别从不同
初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v 1、v 2、v 3、v 4……表示物体每次通过Q 点的速度
.
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L －v 图象，并得出结论W ∝v 2.
（1） 你认为他们的做法是否合适？
（2） 你有什么好的建议？
（3） 在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果．
18、（10分）用落体法验证机械能守恒定律的实验中： ①运用公式212
mv mgh 对实验条件的要求是在打第一个点时，重锤恰好由静止开始下落，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近___________。

②某同学实验步骤如下：
A ．用天平准确测出重锤的质量；
B ．把打点定时器架在铁架台上，并接上直流电源；
C ．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点定时器的限位孔，使重锤靠近打点定时
器；
D ．先释放重锤，后接通电源；
E ．取下纸带，再重复几次；
F.选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离
G ．根据测量结果进行计算
你认为他实验步骤中多余的步骤是 ，错误的步骤是 （均填序号）
③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v ，量出下落的距离h,一v 2/2为纵轴，以h 为横轴画出的图线应是图中的___________就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是___________。

三、计算题（解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位。

）
19.（12分）如图所示，AB 为固定在竖直平面内的4
1光滑圆弧轨道，轨道的B 点与 水平地面相切，其半径为R .质量为m 的小球由A 点静止释放，求：
⑴小球滑到最低点B 时，小球速度v 的大小；
⑵小球通过光滑的水平面BC 滑上固定曲面，恰达最高点D ，D 到
地面的高度为h （已知h ＜R ），则小球在曲面上克服摩擦力所做的
功W f .
20、（12分）把一电荷量为＋q 、质量为m 的小球放
在光滑水平面上，水平面上方有一方向向东的匀强电场，用手按住小球使其静止在
P 点，现在突然放开手，并设法使小球突然获得一水
平向西的速度v ，并且在小球开始运动的同时，对小
球施加一水平向北、大小为F 的恒力（图中未画出），
当小球向西运动到最远处的速度大小也为v ，求：
（1）电场强度的大小；
（2）小球向西运动的最大距离。

21、（16分）如图所示，半径R = 0.8m 的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动．圆心O 与A 点的连线与竖直成一角度θ，在A 点时小球对轨道的压力N = 120N ，此时小球的动能最大。

若小球的最
大动能比最小动能多32J ，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）。

则：
（1）小球的最小动能是多少？
（2）小球受到重力与电场力的合力是多少？
（3）现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在
0.04s 后的动能与它在A 点时的动能相等，求小球的质量。

18、①2mm ②A BD ③B 重力加速度
19、（12分）
20、（12分）
解：（1）设匀强电场的场强为E ，在东西方向上小球做匀减速直线运动，设其加速度大小为 a 1，小球向西运动到最远处的时间为t ，则有：
qE=ma 1 ① 2分
4分
2分
4分
2分
v ＝a 1t ② 1分
设在南北方向上，小球的加速度大小为a 2，则有：
F ＝ma 2 ③ 2分
v ＝a 2t ④ 1分
联立解得：E ＝q
F ⑤ 2分 （2）在东西方向上，设小球向西运动的最大距离为x ，有：
V 2＝2a 1x ⑥ 2分
联立解得：x ＝ F
mv 22
⑦ 2分
21、（16分）
解：⑴、⑵小球在电场和重力场的复合场中运动，因为小球在A 点具有最大动能，所以复合场的方向由O 指向A ，在AO 延长线与圆的交点B 处小球具有最小动能E kB ．设小球在复合场中所受的合力为F ，则有；
R
v m F N A 2=- （4分） 即：4
.08.01202kA A E v m F ==- 带电小球由A 运动到B 的过程中，重力和电场力的合力做功，根据动能定理有： －F •2R = E KB －E KA = -32 （4分）
由此可得：F = 20N ，E KB =8J
即小球的最小动能为8J （2分），
重力和电场力的合力为20N ． （2分）
⑶带电小球在B 处时撤去轨道后，小球做类平抛运动，即在BA 方向上做初速度为零的匀加速运动，在垂直于BA 方向上做匀速运动．设小球的质量为m ，则：
2R = 12 F m
t 2 （2分） 得：m = Ft 24R
= 0.01kg （2分）。