武汉二中2018-2019学年度下学期高一年级期末考试
物理试卷
一、选择题（本题有12小题。第1-8题有一个选项符合题意，第9-12题可能有2个或多个选项符合题意，每题4分，共48分。）
C．开普勒、第谷、胡克等科学家为万有引力定律的发现做出了贡献
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度
，电容
，加速度
都是采用了比值法定义的
2．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则 （ ）
B．d的运动周期有可能是23小时
C．c在2小时内转过的圆心角是
D．在相同时间内b转过的弧长最长
3．如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为
、
，若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体的说法中正确的是（ ）
A．两物体着地时所受重力的功率一定相同
B．两物体着地时的速度一定相同
C．两物体着地时的动能一定相同
D．两物体着地时的机械能一定相同
4．如图所示实线可能是电场中的电场线，也可能是电场中相邻电势差相等的等势线；虚线是带正电粒子仅受电场力作用经过A、B两点运动的轨迹。下列说法正确的是：（ ）
A．无论实线是电场线还是等势线，
B点的场强总大于A点的场强
B．无论实线是电场线还是等势线，
A点的电势总高于B点的电势
C．无论实线是电场线还是等势线，粒子在B点的电势能总大于A点的电势能
D．无论实线是电场线还是等势线，粒子在A点的速度总大于B点的速度
5．一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方
处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移
，则从P点开始下落的相同粒子将（ ）
C．在距上极板
处返回 D．在距上极板
处返回
6．下列关于电流和电动势说法正确的是（ ）
B．电子在导体中定向移动的速率比电流的传导速率大
C．非静电力做功越多，电源电动势越大
D．电动势越大的电源，将其他形式的能量转化为电能的本领越大
7．如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．质点P将向上运动
B．电流表读数减小
C．电压表读数变大
D．R3上消耗的功率减小
8．如图所示在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率vl匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>vl)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有 （ ）
A．滑块返回传送带右端时的速率为v2
B．此过程中传送带对滑块做功为
C．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为
D．此过程中电动机做功为
9．假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，地球的半径为R，地球的自转周期为T，引力常量为G，由此可知（ ）
A．地球的质量为
B．地球表面赤道处的重力加速
度大小为
C．近地卫星在轨道上运行的加速度大小为g0
D．地球同步卫星在轨道上运行的加速度大小为
10．在如图(a)所示的电路中，Rl为定值电阻，R2为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表读数随电流表读数变化的图线如图(b)所示。则（ ）
B．电源的最大
输出功率为1.8W
C．电源内电阻的阻值为10Ω
D．甲是电池的伏安特性曲线图线
11．如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则（ ）
A．c、d两点的电场强度相等
B．沿cd连线移动一带+q电量的点电荷，电场力始终不做功
C． Od连线为电场中的一条等势线
D．将一带电量为-q的点电荷从d点移
到O点再移到c点，电场力先做负功，后做正功
12．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运
动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q ，不计空气阻力，下列说法正确的是 （ ）
A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运
动的最小速度
B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大
C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动
D．若小球在A点以大小为
的速度竖直向上运动，它将能够到达B点
二、实验题，本题共2小题，共16分，按题目要求作答。
13．（6分）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。
（1）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以
使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是________
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线
（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示的纸带回答)。
14．（10分）如图所示，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时
器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。
（1）整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中
每相邻两点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的
工作频率为50Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度
大小a=____m/s；B刚穿过D时的速度大小v=_____m/s2
（结果均保留两位有效数字）。
（2）若用该装置验证机械能守恒定律，则需验证等式_____是否成立。还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，
记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时
的速度v，作出v2–h图线如图所示，根据图线得出重力
加速度的表达式g= ，代入数据再与当地的重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒（均用题中物理量的字母表示）。
（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法：_____。
三、计算题 (本大题有4个小题，共46分。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。)
15．（10分）在如图所示的电路中，R 1 =2 Ω，R 2 =R 3 =4 Ω，当电键 K 接 a 时，R 2 上消耗的电功率为 4 W，当电键 K 接 b 时，电压表示数为 4.5 V，试求：
（1）电键 K 接 a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；
（2）电源的电动势和内电阻；
（3）当电键 K 接 c 时，通过 R 2 的电流。
16．（12分）如图所示电路，电源电动势E=28 V，内阻r =2Ω，电阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=5.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.10 m，两极板的间距d=1.0×10-2 m。求：
（1）若开关S处于断开状态，则当将其闭合后，求流过R4的总电量为多少？
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2）。
17．（12分）如图所示轨道CDGH位于竖直平面内，其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点，圆弧段和倾斜段均光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中。一带电物块由C处静止释放，经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m= 4×10-3 kg，所带的电荷量q= +3×10-6 C；电场强度E= 1×104 N/C；CD段的长度L= 0
.8 m，圆弧DG的半径r= 0.2 m，GH段与水平面的夹角为θ，且sinθ = 0.6，cosθ = 0.8；不计物块与挡板碰撞时的动能损失，物块可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。
（1）求物块与轨道CD段的动摩擦因数µ；
（2）求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；
（3）分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6 m。若能，求物块在轨道CD段运动
2.6 m路程时的动能；若不能，求物块碰撞挡板时的最小动能。
18．如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中，存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为
，虚线是电场的理想边界线，虚线右端与x轴的交点为A，A点坐标为（L，0），虚线与x轴所围成的空间内没有电场；在第二象限存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为
，M（-L，L）和N（-L，0）两点的连线上有一个产生粒子的发生器装置，不断产生质量均为m，电荷量均为q的带正电的静止粒子，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力，且整个装置处于真空中。
（1）若粒子从M点由静止开始运动，进入第一象限后始终在电场中运动并恰好到达A点，求这个过程中该粒子运动的时间及到达A点的速度大小；
（2）若从MN线上M点下方由静止发出的所有粒子，在第二象限的电场加速后，经第一象限的电场偏转穿过虚线边界后都能到达A点，求此边界（图中虚线）方程。
物理试卷答案
|
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
答案 |
D |
D |
A |
A |
D |
D |
D |
C |
BCD |
AB |
ABC |
AB |
二 实验题（6+10=16分）
13．（1）D，（2）B，（3）GJ
14．（1）4.8；2.6 （2）
；
（3）如：适当增大C、D间的高度差；适当增加金属片C的质量；保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上…
三、计算题 (本大题有4个小题，共46分)
15．（10分）（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2
根据电功率公式可得：
（1分）
通过电源电流电源两端电压
（1分）
（2）K接a时，有E=U1＋I1r=4＋r （1分）
K接b时，R1和R2串联，R总'=R1＋R2=6Ω
通过电源电流I2＝
A
这时有：E=U2+I2r=4.5+0.75r （1分）
解得：E=6 V，r＝2 Ω （2分）
（3）当K接c时，R总=R1+r+R23=6 Ω （2分）
总电流I3=E/R总=1 A （1分）
通过R2电流I'=
I3=0.5 A （1分）
16．（12分）解：（1）S断开时，电阻R3两端电压为
（2分）
S闭合后，外阻为
路端电压为
（1分）
电阻R3两端电压为
（1分）
则所求流过R4的总电量为
（2分）
（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有
（1分）
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则
（1分）
假设微粒能从C的电场中射出，则水平方向
（1分）
竖直方向
（1分）
由以上各式得：
（1分）
故微粒能从C的电场中射出 （1分）
17．（12分）
（1）物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中，由动能定理得
①（2分）
由①式代入数据得
②（2分）
（2）物块在GH段运动时，由于qEcosθ=mgsinθ,所以做匀速直线运动 ③（1分）
由C运动至H过程中，由动能定理得
④ (2分)
由③式代入数据得 
⑤ （1分）
（3）物块最终会在DGH间来回往复运动，物块在D点的速度为0
设物块能在水平轨道上运动的总路程为s，由能量转化与守恒定律可得
⑥ 由②⑤式代入数据得 
⑦ （1分）
因为 2.6 m > s，所以不能在水平轨道上运动2.6 m的路程 （1分）
物块碰撞挡板的最小动能E0等于往复运动时经过G点的动能，由动能定理得
⑧ （1分）
由⑦式代
入数据得
⑨ （1分）
18．（12分）
（1）粒子在第二象限的电场中匀加速的时间：
得时间： 
； （1分）
到y轴的速度：
（1分）
在第一象限做类平抛运动，水平：
；得：
（1分）
竖直：
（1分）
该过程中粒子到达A点的速度：
（1分）
（2）设粒子从P点坐标为（﹣L、y0）由静止匀加速直线运动，粒子进入第一象限做类平抛运动，经Q点后做匀速直线运动，设Q点坐标为（x、y）；
粒子进入第一象限的速度：
（1分）
做类平抛运动经Q点时，水平：
竖直：
代入得：
（1分）
把上面两式相除得：
（1分）
QA与x轴成θ角可得：
； （1分）
由速度分解：
； （1分）
整理得边界方程：
且有
（1分）
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