山东省泰安市2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题

1、- 1 - 高一年级考试物理试题第卷（选择题共52 分）一、选择题：本题共12小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题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1.两点电荷相距r，它们之间的库仑引力为f，若它们的电量都加倍，两点电荷的距离也加倍，它们之间的作用力为（）a. fb. 2fc. 4fd. 2f【答案】 a 【详解】变化之前根据库仑定律有：2qqfkr，变化之后有：222(2 )qqfkr联立解得f= f 故 a 正确， bcd 错误。故选 a。2.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁

2、上a 点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的b点，已知球拍与水平方向夹角 60 ，ab 两点高度差h，忽略空气阻力，重力加速度为g，则球刚要落到球拍上时速度大小为( ) a. ghb. 2ghc. 3ghd. 22gh【答案】 d 【详解】速度分解如图所示：- 2 - 根据212hgt得，2htg，竖直分速度：vy=gt=2gh ，根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小v=0cos60yv= 22gh，故 d 正确， abc 错误故选 d. 3.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c 三颗卫星均做圆周运动，a 是地球同步卫星，则( ) a. 卫星 a 的加速度大于

3、b 的加速度b. 卫星 a 的角速度小于c 的角速度c. 卫星 a 的运行速度大于第一宇宙速度d. 卫星 b 的周期大于24 h 【答案】 b 【 详 解 】 由 万 有 引 力 提 供 向 心 力222224mmvgmrmrmmartr， 解 得2334,gmgmrvtrrgm卫星 a、b半径相同，所以周期、加速度相同；故ad 错误；卫星a的半径大于c，所以卫星a 的角速度小于c 的角速度；故b 正确；第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，其值最大，所有卫星的运行速度都小于或等于它，故c 错误；故选b 4.长为 l 轻杆一端固定在光滑水平轴o 上，另一端系一质量为m 的小球，如图所示，在最低点给

4、小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点p。下列说法正确的是（）- 3 - a. 小球在最高点时的速度为glb. 小球在最高点时对杆的作用力为零c. 若增大小球的初速度，使小球过最高点时速度增大，则过最高点时球对杆的作用力一定增大d. 若增大小球的初速度，则在最低点时球对杆的作用力一定增大【答案】 d 【详解】 a 杆模型中，小球刚好能通过最高点p 的速度为0，故 a 错误；b 设小球在最高点时对杆的作用力为f，根据牛顿第二定律：f-mg=0，得：f=mg 故 b 错误；c 在最高点，当速度大于gl，杆子表现为拉力，当速度小于gl杆子表现为支持力。根据牛顿第二定律知，在最高

5、点当速度大于gl，速度增大，则杆子的作用力增大，当速度小于gl速度增大，则杆子的作用力减小。故c 错误；d 在最低点有：2vfmgml，2vfmgml若增大小球的初速度，则f 增大，故 d 正确。故选 d。5.如图所示，小车a 用轻绳绕过不计摩擦的定滑轮与物体b 相连。当小车a 以恒定的速度v向左运动时，则对于b 物体来说，下列说法正确的是（）- 4 - a. 匀速上升b. 加速上升c. 物体 b 受到的拉力等于b 物体受到的重力d. 物体 b 受到的拉力小于b 物体受到的重力【答案】 b 【详解】将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，设绳子与水平方向的夹角为 根据平行四边形定则有：v绳

6、=vcos ，而沿绳子方向的分速度等于b 物体的速度，在小车向左运动的过程中， 减小，则v绳增大，所以物体b 加速上升，但不是匀加速，物体b 的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知b 物体受到的拉力大于b 物体受到的重力，故acd 错误， b正确。故选 b。6.在如图所示的电路中，1rr， 将滑动变阻器r的滑片从位置a 向下滑动到位置b 的过程中，电路均处于稳定状态。滑片处于位置b 和位置 a 相比，电路中（）a. 灯泡 l 的亮度变亮b. 电容器 c 所带电荷量q 增大c. 电源的输出功率p 增大d. 电阻1r消耗的热功率1p减小【答案】 c 【详解】 a滑片位于b 位置和滑片位于a 位置相

7、比，变阻器电阻变小，总电阻变小，根据闭- 5 - 合电路欧姆定律，电路总电流变大，灯泡l 两端的电压ul=e-i（r1+r ）变小，灯泡l 变暗，故a 错误；b灯泡电流变小，总电流变大，通过r2支路的电流变大，r2两端的电压增大，r2和变阻器两端的电压等于灯泡l 两端的电压，故变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，由 q=cu 知，电容器c 所带电荷量q 减小，故 b 错误；c当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，因为r1 r，所以外电阻一定大于内阻，外电阻变小时，电源的输出功率p 变大，故 c 正确；d由于总电流增大，根据p=i2r1知电阻 r1消耗的热功率增大，故d 错误。故选

8、 c。7.如图，abcv中4bccm，30acb。匀强电场的电场线平行于abcv所在平面，且a、b、c 点的电势分别为3v、-1v 、3v。下列说法中正确的是（）a. 电场强度的方向沿ac 方向b. 电场强度的大小为200v/mc. 电子从 a 点移动到b 点，电势能减少了4ev d. 电子从 c 点移动到b 点，电场力做功为4ev 【答案】 b 【详解】 ab 由于ac 两点电势相等，故ac 为一条等势线，电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直ac，且指向斜上方4v/cm200v/m1sin3042cbuecb故 a 错误， b 正确；c电子从 a 点移动到b 点，电场

9、力做功wab=-uabe=-4ev “ -” 表示电场力做负功，电势能增加，增加了4ev，故 c 错误；- 6 - d电子从 c 点移动到b 点，电场力做功为wcb=-ucbe=-4ev 故 d 错误。故选 b。8.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在b 处对接。已知空间站绕月轨道半径为 r，周期为t，引力常量为g，下列说法中正确的是（）a. 图中航天飞机在飞向b处的过程中，加速度逐渐减小b. 航天飞机在b处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速c. 根据题中条件可以算出月球质量d. 根据题中条件可以算

10、出空间站受到月球引力的大小【答案】 c 【详解】 a 图中航天飞机在飞向b 处的过程中，根据牛顿第二定律得：2gmar，由于r逐渐变小，所以加速度逐渐变大。故a 错误；b椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道。故b错误；c对空间站，根据万有引力提供向心力2224mmrgmrt解得2324rmgt根据空间站的轨道半径为r，周期为 t，万有引力常量为g 就能计算出月球的质量m，故 c 正- 7 - 确；d由于空间站的质量不知，根据万有引力定律2mmfgr知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故d 错误。故选 c。9.如图， c 为中间插有电介

11、质的电容器，b 极板与静电计金属球连接，a 极板与静电计金属外壳都接地 开始时静电计指针张角为零，在 b板带电后， 静电计指针张开了一定角度以下操作能使静电计指针张角变大的是（）a. 将 b 板也接地b. b 板不动、将a 板向右平移c. 将 a 板向上移动一小段距离d. 取出 a、b 两极板间的电介质【答案】 cd 【分析】静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；由4sckd，分析电容的变化，根据c=q/u 分析电压 u 的变化【详解】将b 板也接地，电容器带电量不变，两板间的电势差不变，则静电计指针张角不变，选项 a 错误； b 板不动、将 a 板向右平移，根据4sck

12、d可知 d变小时， c 变大， q 不变时，根据 c=q/u ，可知 u 减小，即静电计指针张角变小，选项b 错误；将a板向上移动一小段距离，根据4sckd可知 s变小时， c 变小， q 不变时，根据c=q/u，可知u 变大，即静电计指针张角变大，选项c正确；取出a、b 两极板间的电介质，根据4sckd可知 c 变小，q 不变时，根据c=q/u ，可知 u 变大，即静电计指针张角变大，选项d 正确；故选cd. 【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于- 8 - 电容的两个公式4sckd和 c=q/u10.某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看做无

13、限大。实验过程中，由于电路发生故障，发现两电压表示数相同，若这种情况的发生是由某一用电器引起的，则可能的故障原因是（）a. 2r断开b. 3r短路c. 2r短路d. 1r短路【答案】 ab 【详解】由图可知r1与 r2、r3串联，电压表v1测 r2和 r3的电压； v2测 r2两端的电压；若两电压表示数变成相同，则可能是两电表接在了等电势的两端，故可能是r2开路或者r3短路；故 ab 正确 cd 错误。故选 ab 。11.如图所示，一小球第一次由斜面上水平抛出，抛出时动能为ke，经 t 时间落到斜面上时的动能为4ke，出点到落点的距离为d；若以2ke的动能将小球第二次由斜面上水平抛出，小球再次

14、落到斜面上，空气阻力不计，以下说法正确是（）a. 小球再次落到斜面上的动能为8keb. 斜面的倾角为30c. 小球再次落到斜面上的时间为2td. 第二次抛出点到落点的距离为2d 【答案】 ad 【详解】设斜面倾角为 ，当抛出时动能为ek时，速度为v，则水平方向的位移：x=vt，竖直- 9 - 方向的位移212ygt，根据几何关系可得tanyx，解得：2 tanvtvg则水平位移：22tanvxvtg落在斜面上的位移：222tancosgcosxvdv由于小球的动能：212kemv可知：kdea小球在竖直方向的位移：222212tan2kvygtveg以 2ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出

15、时，小球沿竖直方向的位移：y =2y 由动能定理可知，当小球抛出时动能为ek时wg=mgy=4ek-ek=3ek所以当以2ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，重力对小球做的功：wg= mgy =2mgy=6ek所以小球乙落在斜面上时的动能：ek =2ek+wg =8ek故 a 正确；b 由于动能212kemv，可知第一次抛出后小球落在斜面上时速度大小等于初速度的2 倍，则竖直方向的分速度：222243yvvvvvv合- 10 - 设第一次时小球落在斜面上时速度方向与水平方向之间的夹角为 ，则：3tan3yxvvvv结合速度偏转角的正切值与位移偏转角的正切值的关系可得：13tantan22

16、由以上的分析可知，斜面得夹角 一定大于30 ，故 b 错误；c由开始时的分析可知，小球运动的时间与初速度成正比，则与初动能的平方根成正比，所以当以 2ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球运动的时间为2t ，故 c 错误；d由开始时的分析可知，小球沿斜面方向的位移与初动能成正比，则当以2ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球抛出点到落点的距离为2d，故 d 正确。故选 ad 。12.如图，两小木块a 和 b（可视为质点放在水平圆盘上，a 与转轴oo的距离为l，质量为 m，b 与转轴的距离为2l，质量为 m，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g。若圆

17、盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）a. a 一定比 b 先开始滑动b. a、b 所受的摩擦力始终相等c. kgl是 a 开始滑动的临界角速度d. 当 b 即将滑动时， a所受摩擦力的大小为2kmg【答案】 cd 【详解】 ab 两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，- 11 - 由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m 2r，m、相等， fr，所以 b 所受的静摩擦力大于 a 的静摩擦力， 当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以 b一定比 a 先开始滑动，故a b 错误；c当 a 刚要滑动时，有kmg=m

18、2?l，解得：kgl故 c 正确；d 当 b刚要滑动时，有kmg=m 2?2l，解得：2kgl以 a 为研究对象，当2kgl时，由牛顿第二定律得：f=m 2l，可解得：12fkmg故 d 正确。故选 cd。第卷（非选择题共52 分）二、实验题（本题共2题，共 12 分）13.某物理小组的同学设计了一个小钢球通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：小钢球、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为0.25mr） 。请完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为0.70kg；（2）将小钢球静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_k

19、g；- 12 - （3）将小钢球从凹形桥模拟器某一位置释放，小钢球经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小钢球，记录各次的m值如下表所示：序号1 2 3 4 5 (kg)m2.3 2.2 2.3 2.1 2.0 （4）根据以上数据，可求出小钢球经过凹形桥最低点时对桥的压力为_n；小钢球通过最低点时的速度大小为_m/s（重力加速度大小取210m/s，速度计算结果保留2 位有效数字）。【答案】(1). 1.20(2). 15.2(3). 2.3 【详解】 (2)1 最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.20kg。(4)23 根据表格知最低点小球和

20、凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：2.32.22.32.12.21075fmgnn桥解得：n=152n 根据牛顿运动定律知：20vnm gmr代入数据解得：v=23m/s 14.物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻：（1）实验步骤如下：- 13 - 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关s；多次调节电阻箱，记下电流表的示数i 和电阻箱相应的阻值r；以1i为纵坐标， r 为横坐标，作1ri图线（用直线拟合） ，如图乙所示；从图线求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b。（2）请你回答下列问题（用题给符号k、b 表示）：计算电池的电动势e_，内阻r_。根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确

21、度有较大影响，如果测的电流表内阻为ar，则电源内阻的精确值为_。【答案】(1). 1k(2). bk(3). abrk【详解】 (2) 12 利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻，由于内阻较大，电路中电流不稳定，所以读数要快速准确。根据实验步骤由欧姆定律有：eirr，所以111rriee1ri图象是一条直线，结合图像的斜率和纵截距有：1ke，1bre所以电动势1ek，brbek3 根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为ra，则应用欧姆定律时可把电流表内阻等效为电源内阻，即上式中的r 为实际内阻与电流表内阻之和，所以实际内阻为aabrrrk三、解答题（本题共4

22、小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）15.如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab 和抛物线bc 组成，圆弧半径oa 水平，- 14 - b 点为抛物线顶点。已知1mh，2ms。取重力加速度210m/sg。一小环套在轨道上从 a 点由静止滑下，当其在bc 段轨道运动时， 与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径。【答案】0.5mr【详解】小环套在bc 段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b 点时的速度使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc 重合，故有bsv t212hgt从

23、 ab 滑落过程中，根据动能定理可得2b12mgrmv联立三式可得0.5mr16.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为0g，在赤道的大小为g；地球自转的周期为t，引力常量为g，求：（1）地球的密度；（2）若地球自转角速度逐渐增大，使赤道上物体恰好“飘”起时地球的自转周期。【答案】（1）0203 ggg gt； （2）000ggttg【详解】（1）质量为m 的物体，在两极：02gmmmgr在赤道上：- 15 - 2224gmmmgmrrt地球密度：334mr解、 式得0203 ggg gt（2）当地球自转周期为0t时，赤道上物体恰好“ 飘” 起20204mgmrt由 得000ggttg17.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。e 是内阻不计、电动势为6v的电源。0r是一个阻值为40的定值电阻。 v 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。r 是与迎风板a 相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。迎风板a 的重力忽略不计。试求：压力 f/n 0 50 100 150 200 250 300 电阻/r30 28 26 24 22 20 18 （1）利用表中的数据归纳出电阻r 随风力 f 变化的函数式；- 16 - （2）若电压表的最大量程为5v，该装置能测得的最大风力为多少牛顿；（3）