辽宁省师范大学附属中学2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题 【含答案】

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四、计算题 15．（8 分）
【答案】 6×10－8 C
【解析】带电金属小球在重力、静电力和线的拉力作用下处于平衡状态，其中一个金属
小球的受力示意图如tan θ＝ 52－32＝4， q2
又因为 F＝kr2＝mgtan θ， mgtan θ
解得 q＝r k ＝6×10－8 C。
(1)匀强电场的电场强度 E 的大小； (2)小球由 C 点运动到 B 点所用的时间 t； (3)小球运动到与圆形轨道圆心 O 等高的 D 点时的速度大小 vD。
18．（14 分）如图，一质量 m=0.4kg 的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数 µ=0.1 的水平 轨道上的 A 点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为 P=10.0W。经过一 段时间后撤去外力，滑块继续滑行至 B 点后水平飞出，恰好在 C 点沿切线方向进入固定在竖 直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点 D 处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时， 传感器的示数为 25.6N。已知轨道 AB 的长度 L=2.0m，半径 OC 和竖直方向的夹角 α=37°， 圆形轨道的半径 R=0.5m。（空气阻力可忽略，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）求： （1）滑块运动到 C 点时速度 vc 的大小； （2）B、C 两点的高度差 h 及水平距离 x； （3）水平外力作用在滑块上的时间 t。
四、计算题：(本大题共 4 小题，其中第 15 题 8 分，第 16 题 10 分，第 17 题 12 分，第 18
题 14 分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终结果的不得分。)
15．(8 分)如图所示，两个分别用长 l＝5 cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同金属小球(可视
为点电荷)带有等量同种电荷。由于静电力的作用，平衡时它们之间的距离为 r＝6 cm。已测
A．电路中的电流变大 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻 R0 上消耗的功率先变大后变小
12．如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为 0，反向电
阻为∞)连接，电源负极接地。开始时电容器不带电，闭合开关 S，稳定后，一带电油滴恰能
静止在电容器中 P 点。在开关 S 保持接通的状态下，下
辽宁省师范大学附属中学 2019-2020 学年高一物理下学期期末考试试
题
考试时间： 90 分钟 满分：100 分
第 I 卷 选择题（共 40 分）
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，
只有一项符合题目要求。
1．如图所示，在斜面顶端 a 处以速度 va 水平抛出一小球，经过时间 ta 恰好落在斜面底端 P
处；今在 P 点正上方与 a 等高的 b 处以速度 vb 水平抛出另一小球，经过时间 tb 恰好落在斜
面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（
）
A．va＝vb B．va＝ 2vb C．ta＝tb D．ta＝2tb
2．据报道，美国国家航空航天局(NAS A)宣布首次在太阳系外发现“类地”行星 Kepler­186f.假
列说法正确
的是( )
A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上
运动
B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
C．断开开关 S，带电油滴将向下运动
D．当电容器的下极板向左移动时，P 点的电势会升高
第Ⅱ卷 非选择题（共 60 分）
三、实验题：(本大题共 2 小题，每空 4 分。请将答案填写在答题纸上相应的位置。) 13．（8 分）用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验，打点计时器接在频率为 f 的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，从第一个点 O 开始选取纸带上打出的 5 个连续的点 O、A、B、C、D，各点距起始点 O 的距离分别为 x1、x2、x3、x4，已知重锤的质量为 m，当地的重力加速度为 g，则从打下起始点 O 到打下 C 点的过程中，重锤重力势能减少量的表达式为________，重锤动能增加量的表达式为
辽宁师大附中 2019—2020 学年度下学期期末考试 高一物理试题答案
一、单选题 1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.D 7.D 8.B 二、多选题 9.AD 10.BC 11.AC 12.AD
三、实验题（每空 2 分） 1
13．（4 分）mgx3 8m(x4－x2)2f 2
14．（12 分）
Er
S
D．I1 减小，I2 不变，U 减小
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，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．某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系．如图所 示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周 运动．如果两颗小星间的万有引力为 F，母星与任意一颗小星间的万有引力为 9F.则( )
16．（10 分） 【答案】(1)1 Ω (2)1 606 W E 【解析】(1)设 S2 断开时 R1 的功率为 P1，则 P1＝(R1＋r)2R1 解得 r＝1 Ω
U2 (2)S2 闭合时，设 R1 两端电压为 U，功率为 P1′，由 P1′＝R1，解得 U＝84 V 由 E＝U＋Ir，得 I＝26 A
得每个金属小球的质量 m＝1.2×10－3
kg，试求它们所带的电荷量 q。(已知 g 取 10
m/s2，k＝9.0×109 N·m2/C2)
16．（10 分）如图所示，电源的电动势 E＝110 V，电阻 R1＝21 R0＝0.5 Ω，S1 始终闭合．当 S2 断开时，电阻 R1 的功 525 W；当 S2 闭合时，电阻 R1 的功率是 336 W，求：
A．从 N 到 Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B．从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小 C．从 N 到 Q 的过程中，电势能一直增加 D．从 P 到 Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量
11．如图所示，电动势为 E、内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑动变阻器 R 串联，已知 R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是 2r。当滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动时，下列说 法中正确的是( )
A．点电荷 M、N 均为负电荷 B．M、N 所带电荷量的绝对值之比为 2∶1 C．沿 x 轴从 0 到 3a 电势逐渐降低 D．将一个正点电荷沿 x 轴从 0.5a 移动到 2.4a，该电荷的电势能先减小再增大 7．如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保
持以速度 v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为 ，物体过一会儿能保持与传送带相
如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测，该行星自转周期为 T，宇航员在该行星
“北极”距该行星表面附近 h 处自由释放一个小球(引力视为恒力)，落地时间为 t.已知该行
星半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是( ) πR
A．该行星的第一宇宙速度为 T 2R
B．宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于 2πt h 3h
C．该行星的平均密度为 2Gπt2 hT2R2
3
D．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为 2π2t2－R 3．一轻绳系住一质量为 m 的小球悬挂在 O 点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在
竖直平面内绕 O 点做圆周运动，若在水平半径 OP 的中点 A 处钉一枚光滑的钉子，仍在最低
点给小球同样的初速度，则小球向上通过 P 点后将绕 A 点做圆周运动，则到达最高点 N 时，
根据牛顿第二定律可得：Eq＝ma
对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）
v2 A．物体在传送带上的划痕长 g
1 mv2 B．传送带克服摩擦力做的功为 2
3 mv2 C．电动机多做的功为 2 D．电动机增加的功率为 mgv
8．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3 均为定值电阻，R2 为滑动
U R1 中电流 I1＝R1＝4 A 电动机中的电流 I2＝I－I1＝22 A 由 UI2＝P 出＋I2R0，得 P 出＝1 606 W
17．（12 分）
mg
2L
【答案】(1) q (2) g (3) 2gL
【解析】 (1)对小球，由题意可得：Eq＝mg
mg 解得：E＝ q
(2)对小球，设从 C 到 B 的加速度为 a，
A．质点在 0～h1 过程中除重力外不受其他力的作用 B．质点在 0～h1 过程中动能始终不变 C．质点在 h1～h2 过程中合外力与速度的方向一定相反 D．质点在 h1～h2 过程中可能做匀速直线运动
6．真空中相距为 3a 的两个点电荷 M、N 分别固定于 x 轴上 x1=0 和 x2=3a 的两点，在两者连 线上各点的电场强度 E 随 x 变化的关系如图所示，选沿 x 轴方向为正方向，以下判断正确的 是( )
A．汽车在前 5 s 内的牵引力为 5×102 N B．汽车的额定功率为 100 kW C．汽车速度为 25 m/s 时的加速度为 5 m/s2 D．汽车的最大速度为 80 m/s
5．一质点沿竖直向上方向做直线运动，运动过程中质点的机械能 E 与高度 h 的关系的图象 如图所示，其中 0～h1 过程的图线为水平线，h1～h2 过程的图线为倾斜直线，根据该图象， 下列判断正确的是( )
________．(均用题中所给字母表达)
14．（8 分）某同学用如图甲所示的电路测量灵敏电流计 G 的内阻： （1）请在乙图中将实物连线补充完整； （2）闭合开关 S1 后，将单刀双置开关 S2 置于位置 1，调节滑动变阻器 R1 的阻值，使电流表 G0 有适当示数 I0；然后保持 R1 的阻值不变，将开关 S2 置于位置 2，调节电阻箱 R2，使电流表 G0 示数仍为 I0。若此时电阻箱阻值 R2=200Ω，则灵敏电流计 G 的内阻 Rg=___________Ω。
绳子的拉力大小为 ( )
A．0
B．2mg
C．3mg
D．4mg
4．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功 率，之后保持以额定功率运动．其 v－t 图像如图所示．已知汽车的质量为 m＝1×103 kg， 汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍，重力加速度 g 取 10 m/s2，则以下说法正确的是( )
A．每颗小星受到的万有引力为( 3＋9)F （ 3 9）F
B．每颗小星受到的万有引力为 2
C．母星的质量是每颗小星质量的 2 倍 D．母星的质量是每颗小星质量的 3 倍
10．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是 O，最低点是 P，直径 MN 水平．a、b 是两
个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在 M 点，a 从 N 点静止释放，沿半圆槽运动 经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零．则小球 a( )
变阻器。当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为
I1、I2 和 U。现将 R2 的滑动触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）
A．I1 增大，I2 不变，U 增大 B．I1 减小，I2 增大，U 减小
R1
A1
R3
a R2 b A2 V
C．I1 增大，I2 减小，U 增大
(1)电源的内阻； (2)S2 闭合时电动机的输出功率．
Ω，电动机线圈电阻 率是
17．（12 分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，水平轨道 AB 连接着一圆形轨道，圆形 轨道固定在竖直平面内，其最低点 B 与水平轨道平滑连接．现有一质量为 m、电荷量为 q 的 带正电荷的小球(可视为质点)，从与圆形轨道最低点 B 相距为 L 的 C 点由静止开始在电场力 作用下沿水平轨道运动．已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等，重力加速度为 g， 水平轨道和圆形轨道均绝缘，小球在运动过程中所带电荷量 q 保持不变，不计一切摩擦和空 气阻力．求：