山东省日照市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-03 类型：期末考试

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一、单选题

1. 关于电场的性质，下列说法正确的是（）

A、由 $E = \frac{F}{q}$ 可知，试探电荷的电荷量越小，该点的电场强度越大 B、由 $U = E d$ 可知，匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 C、选择不同的位置作为零电势点，电场中某两点之间电势差保持不变 D、电场线是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹

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2. 2021年12月9日15时40分，天宫课堂第一课正式开讲，太空教师翟志刚、王亚平、叶光富在距离地面 $400 k m$ 的中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。下列说法正确的是（）

A、空间站中的物体处于悬浮状态，是因为没有受到地球引力作用 B、在空间站中，可以用天平测出物体的质量 C、空间站的角速度与地球自转的角速度相同 D、空间站的运行速度小于第一宇宙速度

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3. 下列情境中，机械能守恒的是（）

A、月球上的羽毛自由下落 B、跳伞运动员在空中匀速下落 C、观光电梯加速上升 D、小朋友沿着滑梯匀速下滑

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4. 如图所示，野外高压输电，在三条输电线上方还有两条导线与大地相连。这两条导线（）

A、分别是火线和零线，用于传输电流 B、备用输电线，辅助高压线提高输电能力 C、加固高正输电线，防止脱落 D、形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来免遭雷击

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5. 嫦娥三号由地面发射后，进入环月轨道，几次变轨后实现登月。变轨过程的示意图如图所示，图中M点为环月球运行的近月点，a为环月球运行的圆轨道，b、c为环月球运行的椭圆轨道。则嫦娥三号（）

A、在地面上的发射速度大于 $11.2 k m / s$ B、在M处点火加速，能够从c轨道转移到b轨道 C、在三个轨道上经过M处的加速度均相同 D、在轨道a上的机械能大于在轨道b上的机械能

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6. 两段材料不同、横截面积相同的均匀导线 $a$ 和 $b$ ，其长度分别为 $2 m$ 和 $1 m$ 。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则 $a$ 、 $b$ 两种材料的电阻率之比为（）

A、 $1 ： 2$ B、 $1 ： 4$ C、 $2 ： 1$ D、 $4 ： 1$

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7. 如图所示，杂技表演时，两根长度均为l的不可伸长轻绳一端系在杂技演员的腰间（图中点A），另一端分别系在竖直杆上的B点和C点，随着杆转动，杂技演员也在空中转动，同时表演各种惊险动作。已知 $B C = l$ ，杂技演员的质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（）

A、角速度大小为 $\sqrt{\frac{g}{l}}$ 时，绳 $A C$ 的拉力大小为 $\frac{1}{2} m g$ B、角速度大小为 $\sqrt{\frac{2 g}{l}}$ 时，绳 $A B$ 的拉力大小为 $2 m g$ C、角速度大小为 $\sqrt{\frac{3 g}{l}}$ 时，绳 $A B$ 的拉力大小为 $3 m g$ D、角速度大小为 $\sqrt{\frac{4 g}{l}}$ 时，绳 $A C$ 的拉力大小为 $\frac{1}{2} m g$

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8. 一小物块从足够长的固定斜面底端以沿着斜面的初速度冲上斜面，已知小物块与斜面之间的摩擦力大小恒定。若小物块到斜面底端的距离为s，则小物块沿着斜面向上、向下运动过程中的动能 $E_{k}$ 随着s变化的图像，正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

9. 如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点由静止释放一个电子，电子仅在静电力的作用下从A点运动到B点，速度随时间变化的规律如图乙所示。A、B两点的电场强度 $E_{A} 、 E_{B}$ 和电势 $φ_{A} 、 φ_{B}$ 的比较，正确的是（）

A、 $E_{A} = E_{B}$ B、 $E_{A} > E_{B}$ C、 $φ_{A} > φ_{B}$ D、 $φ_{A} < φ_{B}$

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10. a、b两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，它们的半径之比是 $2 ： 1$ ，通过相同的路程所用的时间之比是 $4 ： 3$ ，则（）

A、a、b的线速度大小之比为 $3 ： 4$ B、a、b的角速度大小之比为 $2 ： 3$ C、a、b的周期之比为 $8 ： 3$ D、a、b的向心加速度大小之比为 $9 ： 16$

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11. 已知表头的内阻 $R_{g}$ 为 $200 Ω$ ，满偏电流 $I_{g}$ 为 $2 m A$ ，图甲为两个量程的电压表，量程分别为 $0 ∼ 3 V$ 和 $0 ∼ 15 V$ ；图乙为两个量程的电流表，量程分别为 $0 ∼ 1 A$ 和 $0 \sim 0.1 A$ 。关于电阻 $R_{1} 、 R_{2} 、 R_{3} 、 R_{4}$ 的值，正确的是（）

A、 $R_{1} = 1500 Ω$ B、 $R_{2} = 6000 Ω$ C、 $R_{3} = 0.41 Ω$ D、 $R_{4} = 5.00 Ω$

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12. 如图所示，半径为R、圆心为O的光滑绝缘半圆形轨道固定，直径 $A B$ 的两端分别固定着电荷量 $Q_{1} = 8 Q$ ， $Q_{2} = Q$ 的正点电荷，C、D是圆轨道上的两点，其中 $O C ⊥ A B$ ， D点没画出。将电荷量为 $q (q > 0)$ 的小圆环套在轨道上，从C点由静止释放，运动到D点时动能最大。已知取无穷远处电势为零时，在电荷量为 $+ q^{'}$ 的点电荷的电场中，与点电荷相距r处的电势为 $φ = k \frac{q^{'}}{r}$ （k为静电力常量），电场中任意一点的电势等于各点电荷单独存在时在该点产生电势的代数和。不计小圆环的承力和空气阻力，下列判断正确的是（）

A、 $A D$ 与 $A B$ 夹角的正切值为 $\frac{1}{2}$ B、小圆环在半圆轨道上的最小电势能为 $\frac{5 \sqrt{5} k Q q}{2 R}$ C、小圆环运动到D点时向心力大小为 $\frac{13 k Q q}{4 R^{2}}$ D、小圆环能够运动到B点

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三、实验题

13. 某同学利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

(1)、下列能够减小阻力对实验影响的措施是____．

A、打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上 B、尽量选择质量大的重物 C、优先选择电火花打点计时器 D、先接通打点计时器的电源，再放开纸带

(2)、选取一条较为理想的纸带，O点是打点计时器打下的第一个点，连续打出的三个点A、B、C到O点的距离如图乙所示。电源的频率为f，重物的质量为m，重力加速度大小为g（题中所有物理量都用国际单位），在纸带上打下点B时，重物的动能 $E_{k} =$ ，在打点O到打点B的过程中，系统的重力势能减少量 $Δ E_{p} =$ （用题中所给物理量符号表示），比较 $E_{k}$ 与 $Δ E_{p}$ ，判断机械能，是否守恒。

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14. 物理兴趣小组的同学们用电源、电阻箱、电流表、圆柱形玻璃管等器材设计实验测是淡盐水的电阻率。实验所用圆柱形玻璃管内径均匀，侧壁连接一细管，细管上加有一阀门K，以控制管内淡盐水的量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。主要实验步骤如下：
①装入淡盐水之前，先用图甲所示的游标卡尺测玻璃管的内径D；
②向玻璃管内注入淡盐水，并用刻度尺测水柱的长度L；
③连接好如图丙所示的电路，闭合开关，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R；
④改变玻璃管内水柱长度，调整____，使电流表再次满偏；
⑤重复步骤④多次，记录每一次R和L数据；
⑥断开开关，整理器材。
请回答下列问题：

(1)、测量时，玻璃管内径应卡在图甲中游标卡尺的（选填“A”或“B”）部位，测得玻璃管内径图乙所示，读数为mm。

(2)、完善步骤④的内容是。

(3)、用记录的多组R和L数据，绘出了图线如图丁所示，截距分别为b和a，则淡盐水的电阻率表达式为（用给定的字母表示）。

(4)、电流表的内阻对本实验结果（填“有”或“无”）影响。

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四、解答题

15. 2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知嫦娥四号探测器围绕月球做匀速圆周运动时，周期为T，离月球表面的高度为h，月球的半径为R，引力常量为G。求：

(1)、月球的平均密度；

(2)、月球的第一宇宙速度大小。

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16. 图所示，水平向右的匀强电场中，一半径为R、圆心为O的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道上a点到O点的高度为 $\frac{R}{2}$ ， b点为轨道的最低点。质量为m、电荷量为q的小球甲恰好静止在a点，重力加速度大小为g。则

(1)、画出小球甲的受力分析图（图上用字母标出各个力的名称）；

(2)、求匀强电场的电场强度大小；

(3)、现将小球甲固定在a点，将另一个质量也为m的带电小球乙放在b点，小球乙恰好静止且与轨道无作用力，两小球均视为点电荷，求小球乙的电荷（用题月中给出的物理量表示）。

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17. 如图甲所示，某装置由金属圆板（序号为0）、六个横截面积相同的金属圆筒、平行金属板和荧光屏构成，六个圆筒依次排列，长度遵照一定的规律依次增加，圆筒的中心轴线、平行金属板的中心线和荧光屏的中心 $O$ 在同一直线上，序号为奇数的圆筒和下金属板与交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和上金属板与该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，电压的绝对值为 $U_{0}$ ，周期为 $T$ 。 $t = 0$ 时，位于和偶数圆筒相连的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子到达圆筒各个间隙的时刻，恰好是该间隙的电场强度变为向左的时刻，电子通过间隙的时间可以忽略不计。电子离开金属圆筒6后立即进入两平行金属板之间， $t = 4 T$ 时离开平行金属板之间的电场，做匀速直线运动，直至打到荧光屏上某位置。已知电子的质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ ，不计重力，两平行金属板之间的距离为 $d$ ，忽略边缘效应。求：

(1)、第五个金属圆筒的长度；

(2)、电子在整个运动过程中最大速度的大小；

(3)、电子打在荧光屏上的位置到 $O$ 点的距离。

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18. 小明同学为测试某玩具赛车（可看做质点）的性能，设计了如图所示的轨道模型。粗糙的水平轨道 $A B 、 E F$ 与光滑的倾斜轨道 $B E$ 平滑连接于B点和E点，光滑竖直圆形轨道 $C D$ 与倾斜轨道相切于C点。 $E F$ 间有一固定在F点的轻弹簧，自然伸长到轨道上的G点。已知赛车的质量 $m = 0.5 k g$ ，倾斜轨道与水平方向夹角 $θ = 37 °$ ，圆形轨道的半径 $R = 0.5 m ， B C = C E = 0.75 m ， E G = 0.5 m$ ，赛车在两水平轨道上运动时受到的阻力等于重力的0.6倍，弹簧的劲度系数 $k = 70 N / m$ ， g取 $10 m / s^{2}$ 。现让赛车从A点以 $P = 18 W$ 的额定功率由静止开始启动， $t = 1 s$ 时到达B点，立即关闭发动机，赛车沿倾斜轨道继续运动，恰好能通过圆形轨道的最高点，之后继续沿着倾斜轨道到达水平轨道 $E F$ （ $s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8$ ）。求：

(1)、赛车经过C点时的速度大小（结果可保留根号）；

(2)、赛车经过圆形轨道上C点时对轨道的压力大小；

(3)、水平轨道 $A B$ 间的距离；

(4)、赛车最终静止的位置与E点的距离（弹簧的弹性势能 $E_{P}$ 与弹簧形变量x之间的关系为 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ）。

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