河北省高一年级下册学期期末考试物理试卷含答案

河北省高一下学期期末考试物理试卷（带答案解析）

学校:班级：姓名：考号：

一、单选题

1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下列四个选项中应用了比值定义法的

是（）

①加速度4=”②电场强度E=?③电容C=g④电流/=幺

Nr^Ut

A.①③B.②③C.②③④D.①③④

2.两个分别带有电荷量均为0的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，

它们之间库仑力的大小为凡将其中一球电荷量变为22并把它们的距离变为2r,则两球

间库仑力的大小变为（）

pF

A.—B.FC.—D.2F

3.如图所示为带电体周围分布的三个等差等势面，其中6、C是等势面上的三个点。己

知带电体带正电，则下列说法正确的是（）

A.。点的电势一定高于b点的电势

B.〃点的场强一定大于6点的场强

C.带负电的试探电荷在。、C两点的电势能不相等

D.将带负电的试探电荷由C点移到万点，电场力做负功

4.平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0

时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）

T3∏

2

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5.如图所示，a、6、C为电场中相邻的三条等差等势线，质子仅在电场力作用下从/点沿

实线经6点运动到。点，A,B、C三点的场强大小分别为反、E,、Ec;电势分别为Φ*∖ΦB∖

Φt;质子在4、6、C三点的电势能分别为EpA.ElB.EPC-,动能分别为EkA.EkB.EkC,则（）

A.EA>EB>ECB.Φa>Φn>Φc

C.EpA>ElJJ>EpCD.EkA<EkB<EkC

6.已知G表的内阻为IoOQ,满偏电流为300UA,若用此表头改装成0.6A量程的电流表,

则（）

A.串联一个19990OQ电阻B.串联一个0.05Q电阻

C.并联一个19990OQ电阻D.并联一个0.05Q电阻

7.跳台滑雪是一种勇敢者的运动。如图所示，某运动员穿着专用滑雪板，第一次从跳台1

处由静止开始沿倾角为30°的滑雪道滑到8处，第二次从跳台力处以%=15m∕s的水平速度

飞出，在空中飞行一段时间后刚好落在8处，已知运动员第一次运动到8处所用的时间为第

二次的2√Σ倍，不计空气阻力，重力加速度g取IOm则（）

B∙滑雪板与雪道间的动摩擦因数为立

ʌ.运动员两次运动的平均速度相同

3

C.48两点间的雪道长度为30mI）.运动员第二次到达6处时的动能是第一次

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的3倍

二、多选题

8.如图所示，平行板电容器与电源电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴

位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（）

-------------------------------

________S

*P~~

A.带电油滴所带电荷为正电荷

B.若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小

C.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动

D.将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态

9.X轴上有两点电荷。/和Q,α和Q的位置坐标分别为必、⅛。/和Q,之间各点对应的电

势高低如图中曲线所示，从图中可看出

A.Q/的电荷量一定大于Q的电荷量

B.0,和Q?一定是同种电荷，但不一定是正电荷

C.电势最低处。点的电场强度为零

D.将一正点电荷由七点的左侧移至右侧，电势能先增大后减小

10.如图所示，用长为上的轻质细绳悬挂一个质量为M的木块，一个质量为勿的子弹以大小

为％的速度自左向右水平射入此木块且未穿出，重力加速度大小为g,不计子弹射入木块的

时间和空气阻力，子弹和木块均可视为质点，下列说法正确的是（）

ʌ-子弹射入木块后瞬间，子弹的速度大小为E⅛

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子弹射入木块后瞬间，细绳对木块的拉力大小为（加+用）g

木块向上摆动的过程中重力势能增大，机械能减小

木块能到达的最大高度（相对木块摆动前静止的位置）可能为

三、实验题

11.有同学利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。

打点

计时器

妾施源露夹夹子子

口重物

（1）关于本实验，下列说法正确的是。

A,纸带越短，阻力的影响越小，实验效果越好

B.若使用电磁式打点计时器，它应该接220V交流电源

C.纸带上端用固定的夹子夹住后释放纸带的效果比用手更好

D.必须利用天平准确测量出重物的质量，否则无法进行验证

E.若要对减小实验误差有利，重物可选用质量和密度较大的金属重锤

（2）操作全部符合要求，该同学得到一条合适的纸带（局部）如下图所示，已知该条纸带

上的第1、2两个点（图中未画出）间的距离近似为2mm,刻度尺的“0”与第1个点对齐，

4、6、…G各点对应的数据是该点到第1个点的距离，打点计时器所接电源频率为50Hz,

重物质量为Lokg,当地的重力加速度为9.8nVs20

ABCDEFG

•••••••

20.0024.1528.6833.6038.9144.6150.69

①若规定打下第1个点时重物所在位置为参考点,则打下6点时,重物的重力势能为J

（结果保留三位有效数字）。

②打下6点时，重物的动能为J（结果保留三位有效数字）。

③实验中发现重力势能减少量大于动能增加量，可能的原因是（写

出一条即可）。

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12.某兴趣小组欲测定电阻L的阻值.

（1）该小组先用多用电表粗测R、的阻值，将选择开关置于欧姆“XI”挡，再将红表笔和黑

表笔短接进行.正确测量时欧姆表的指针如图1所示.电阻K的阻值

约为Q.

Sl图2

（2）该小组想尽可能精确地测量用的阻值，在实验室找到如下器材.

电压表（0〜3V,内阻约30kQ）

电流表（0〜0.6A,内阻为0.5Q）

滑动变阻器（0〜5Q）

电源（电动势3V,内阻不计）

开关和导线若干

①请用笔代替导线把图2中的电路图补充完整

②在正确连接电路后，闭合开关.当滑动变阻器的滑片移至某位置时，电压表和电流表的示

数分别如图甲和乙所示，电压表的示数是V,电流表的示数是A,可

得待测电阻的阻值为Q.

四、解答题

13.一试探电荷干+4X10°C,在电场中。点受到的静电力片6X10N则：

（1）一点的场强大小？

（2）将试探电荷移走后，P点的场强大小为？

（3）放一电荷量为g'=1.2X10'C的电荷在2点，受到的静电力户的大小？

14.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示

意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离

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子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片），速度选择器、磁分析器和偏转系统中

的匀强磁场的磁感应强度大小均为6,方向均垂直于纸面向外；速度选择器和偏转系统中的

匀强电场的电场强度大小均为反方向分别为竖直向上和垂直于纸面向外，磁分析器截面是

内外半径分别为总和总的四分之一圆环，其两端中心位置科和川处各有一个小孔；偏转系

统中电场和磁场的分布区域是同一棱长为/的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距

也为£,当偏转系统不加电场及磁场时，质量为必的离子恰好竖直注入到晶圆上的。点（即

图中坐标原点，X轴垂直纸面向外），整个系统置于真空中，不计离子重力及离子间的相互

作用，打在晶圆上的离子，经过电场和磁场偏转的角度都很小，当。很小时，有

sina≈tanα≈<z,cosɑ≈∖--a^,求：

2

（1）离子通过磁分析器选择出来离子的电荷量大小；

（2）偏转系统仅加电场时，离子在穿越偏转系统中动能的增加量；

（3）偏转系统仅加磁场时，离子注入晶圆的位置坐标（x,y）（用长度M、兄及Z表示）。

15.如图，在竖直平面内，一半径为的光滑绝缘圆弧轨道46C和水平绝缘轨道序在1点

相切，8C为圆弧轨道的直径，。为圆心，物和阳之间的夹角为。，Sina=O.6。整个装置

处于水平向右的匀强电场中。一质量为小电荷量为4（4>。）的带电小球在电场力的作用下

沿水平轨道向右运动，经力点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道。已知小球在C点所受合

力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g。（计算结果

可带根号）求

（1）匀强电场的场强大小；

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(2)小球到达/1点时速度的大小；

(3)小球从C点落至水平轨道上的时间是多少。

参考答案

1.D

【详解】加速度”="，电容C=g,电流/=幺均采用比值定义法，电场强度E=挈不是

ZUt广

比值定义法。

故选Do

2.A

【详解】根据库仑定律可得

-QL

IFrk2

其中一球电荷量变为20,并把它们的距离变为2r,则两球间库仑力的大小变为

F，=k黑=E

4r22

故选Ao

3.B

【详解】A.带电体带正电，电场线向外发散，“点的电势一定低于6点的电势，A错误；

B.图中等势面为等差等势面，等差等势面的疏密程度反映场强大小，〃点的场强一定大于b

点的场强，B正确；

C.。、C两点的电势相等，带负电的试探电荷在。、C两点的电势能相等，C错误；

D.将带负电的试探电荷由C点移到6点，电势能变小，电场力做正功，D错误。

故选Bo

4.A

【详解】由于电压在一段时间内是常数，所以电场强度也是常数，带电粒子受到的电场力也

是常数，根据牛顿第二定律

F=ma

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可知带电粒子的加速度也是常数：带电粒子匀加速后，电压反向了，电场力也反向，该粒子

做匀减速直线运动。由于加、减速时间相同，该粒子的速度恰好减为零，没有反向运动的机

会；下一周期又开始匀加速。

故选

A0

5.A

【详解】ʌ.等势线的疏密表示电场强度的大小，等势线越密集场强越大，则

EΛ>EII>EC

故A正确；

B.质子所受电场力指向轨迹凹侧，根据电场线与等势线垂直，作出大致的电场线方向如图

所示，再根据沿电场线方向电势降低可知

ΦΛ<ΦISVΦC

故B错误；

CD.质子由1点运动到C点的过程中，电场力对质子做负功，质子的电势能增加，根据能量

守恒定律可知质子动能减小，即

EpA<EpB<EpC,EkA>EkB>EkC

故CD错误。

故选

Ao

6.D

【详解】把电流表改装成大量程电流表，需要并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆

定律可以求出并联电阻阻值.

解：把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻

IR-6

AL

分流电阻阻值：R=-=3QQX1°~05Ω;则D正确，ABC错误

Tɪ^Ig0.6-300×lO-

故选D

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7.C

—X

【详解】A.运动员两次运动的位移均等于/、6两点间雪道的长度，由V=土可知，运动员

t

运动的时间不同，则运动员两次运动的平均速度不同，A错误；

B.设46两点间雪道的长度为/,运动员沿雪道向下滑动的加速度大小为a,则第一次的

运动时间为

第二次的运动时间为

又

∕∣=2.∖∣2.t1

解得

CI=­

由牛顿第二定律有

mgsin30o-μmgcos30o=ma

解得

B错误；

C.设运动员第二次到达8处时的速度大小为匕，与水平方向间的夹角为α,如图所示

则由

tana=2tan30o

可知

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由运动的合成与分解可知

V=-

2cosa

v2=5Λ∕21ɪn/s

由动能定理有

解得

I=30m

C正确；

I).运动员第一次到达6处时的动能为

Ekl=∣nglsin30°-μmglcos30o

第二次到达8处时的动能为

耳2=5,汶

生=Z

42

D错误。

故选Co

8.BD

【详解】A.电容器的上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连，则两极板间电场方

向竖直向下。油滴静止，所受重力竖直向下，则所受电场力竖直向上，油滴带负电，故A

错误；

B.根据

Q=CU

若电容器的电容C减小，则极板所带电荷量。将减小，故B正确；

C.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板之间的距离d增加，根据

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知电场强度E减小，则油滴所受电场力F减小，可知油滴所受合力竖直向下，会由静止向

下运动，故C错误；

1).将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离，由于两极板间电压U不变，两极板

间距离d不变，则电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍然保持平衡状态，故D正确。

故选BDo

9.AC

【详解】p点切线斜率为零，而0-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，则尸点的电场强

度为零.两电荷在。点的合场强为零，尸点距离。较远，根据点电荷的场强公式知，Q的电

量大于Q，的电量，故AC正确；从坐标处到七电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐

渐降低，知。和Q，一定是同种电荷，且都为正电荷，故B错误；一点的左侧电场方向向右，

产点的右侧电场方向向左，知正电荷所受的电场力先向右后向左，电场力先做正功再做负功,

电势能先减小后增大，故D错误.所以AC正确，BD错误.

10.AD

【详解】A.因为子弹与木块作用时间极短，子弹与木块间的相互作用力远大于它们的重力，

所以子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒

/HV0=(∕∏+M)v

解得子弹射入木块后瞬间，子弹的速度大小为

A正确；

B.根据

9

V

F-(nι+M)g=M)—

分析可得细绳对木块的拉力大于(m+M)g,B错误；

C.木块向上摆动的过程中只有重力做功，绳子拉力不做功，机械能守恒，向上摆动重力势

能增大，C错误；

D.根据机械能守恒

1,,

—(∕n+M)v=(Jn+M)gh

解得

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h=加%,

2g（m+M）

D正确。

故选ADo

H.CE/EC-2.372.35纸带和计时器之间有摩擦力、重物受到空气阻

力

【详解】（I）[1]A.纸带过短，记录的点迹过少，将影响数据测量，实验效果反而不好，故

A错误；

B.电磁打点计时器应该接低压交流电源，故B错误；

C.纸带上端用固定的夹子夹住后释放纸带的效果比用手更好，可以有效防止手抖动带来的

影响，故C正确；

D.根据实验原理可知，验证的关系为

mgh=ɪtnv1

该式化简后为

.1，

^h=-v-

可知重物的质量可以不测量，故D错误；

E.若要对减小实验误差有利，重物可选用质量和密度较大的金属重锤，故E正确。

故选CEo

（2）[2]规定打下第1个点时重物所在位置为参考点，则打下8点时，重物的重力势能为

EP=-mghιs=-2.37J

[3]用4C段的平均速度代替3点的瞬时速度，即

V---2Λlmls

bBIt

则此时重物的动能为

1,

Ek=—mVg-2.35J

[4]纸带和计时器之间有摩擦力、重物受到空气阻力

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欧姆调零102.200.229.5

【分析】欧姆表的读数方法为刻度盘读数乘以倍率，欧姆挡表盘刻度不均匀，估读无意义;

选择实验器材，根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材，电流表的接

法要求大电阻内接法，小电阻外接法，但当电流表内阻值已知时优先选用电流表内接法可求

电阻的真实值，用小电阻控制大电阻，用分压式接法；

利用欧姆定律求解待测电阻的阻值；

【详解】(1)[1]多用表选择欧姆挡后，需要进行欧姆调零；

⑵其读数为刻度盘读数乘以倍率，故读数为10χlΩ=l0Ω；

(2)①[3]由于电流表内阻为准确值，可选用电流表内接法测量待测电阻的真实值，故电路图

如图所示：

②[4][5]根据电表的量程和最小分度值读数，电压表示数U=22OV,电流表的示数为

∕=0.22A;

[6]待测电阻的阻值为：

U220

R、=,-RA=(W-0.5)Ω=9.5Ω

【点睛】本题中所给的电流表内阻为确定值，用电流表的内接法可求出电阻的准确值，特别

注意电表内阻是不是确定值.

13.(1)1.5×102N∕Ci(2)1.5×102N∕C;(2)1.8×104N

【详解】(1)尸点的电场强度为

(2)试探电荷移走后，尸点的场强大小150N/C

(3)将电荷量为＜?'=1.2X10^的电荷放在P点，受到的静电力为

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F1=q'QL2X106χ150N=L8X10'N

2Em2ml}E23L2

(X

14∙(1)(Λ+Λ)B2;⑵(N+R)2B2；⑶CC

I22√

【详解】(1)在速度选择器中有

qviiB=qE

通过在磁分析器的离子

qvnB=m^

根据几何关系有

R=R^∑3L

1+2

解得

_2Em

q=(M+RjB2

(2)偏转系统仅加电场时，离子在偏转系统中做类平抛运动，则有

，1qE

Lτ=%f，y=------12

2m

离子在穿越偏转系统中动能的增加量

△线=qEy

解得

ΔEk=2D

(N+R)B2

(3)偏转系统仅加磁场时，离子沿y轴正方向偏转，则有

根据儿何关系有

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y=Ltana+R-Rcosa,sina=-

R

当。很小时，有

Sinaatancaa,cosa≈l--a2

2

解得

3万

y~

(3尸、

即离子注入晶圆的位置坐标为0,——

15.⑴E=翳；⑵VA’23gR/八35R

⑶”