2019-202如皋市高一(下)期末物理

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2019-2020学如皋市高一（下）期末物理试卷（选修）

一、单选题（本大题共6小题，共18.0分）

1. 下列说法正确的是( )

A. 元电荷就是质子或电子

B. 真空中点电荷的电场中某一点的电场强度大小与场源电荷无关

C. 静电平衡状态下导体表面处的电场强度不为零，方向跟导体表面垂直

D. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0

2. 如图所示，物体A在拉力𝐹=100𝑁作用下沿地面向右运动，已知𝑐𝑜𝑠37°=0.8，当物体速度等于1𝑚/𝑠时，拉力的瞬时功率为( )

A. 60W B. 70W C. 80W D. 100W

3. 如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线𝐿1、𝐿2，𝐿1中的电流方向向左，𝐿2中的电流方向向上。𝐿1的正上方有a、b两点，它们相对于𝐿2对称且磁感应强度分别为𝐵𝑎、𝐵𝑏，则( )

A. 𝐵𝑎一定大于𝐵𝑏 B. 𝐵𝑎一定小于𝐵𝑏

C. 𝐵𝑎、𝐵𝑏一定同向 D. 𝐵𝑎、𝐵𝑏一定反向

4. 如图所示，虚线代表某一电场中的等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。设M点和N点的电势分别为𝜑𝑀、𝜑𝑁，粒子在M和N时加速度大小分别为𝑎𝑀、𝑎𝑁，电势能分别为𝐸𝑝𝑀、𝐸𝑃𝑁，速度大小分别为𝑣𝑀、𝑣𝑁，下列判断正确的是( )

A. 𝜑𝑀<𝜑𝑁 B. 𝑎𝑀<𝑎𝑁 C. 𝐸𝑝𝑀<𝐸𝑝𝑁 D. 𝑣𝑀<𝑣𝑁

5. 如图甲为一对长度为L的平行金属板，在两板之间加上如图乙所示的电压。现有两个质子以相同的初速度分别从𝑡=0和𝑡=𝑇2时刻水平射入电场，已知两质子在电场中的运动时间均为T，并从右端离开电场，则两质子在电场中的偏转位移大小之比是( )

A. 1：1 B. 2：1 C. 3：1 D. 4：1 第2页，共18页 6. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量大于A球的质量。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是h，A球静止于地面，如图所示。以地面为参考平面，不计一切阻力，从释放B球至B球落地的过程中，A球的重力势能𝐸𝑝、动能𝐸𝑘和机械能E随位移变化的关系可能正确的是( )

A. B.

C. D.

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

7. 如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于平衡状态。现将电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )

A. 带电油滴带负电荷 B. 电容器的电容增大

C. 带电油滴仍将静止 D. P点的电势将降低

8. 在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则( )

A. A灯变亮 B. B灯变亮

C. 电源的输出功率减小 D. 电源的工作效率增大

9. 我国火星探测任务已正式立项，首个火星探测器将于2020年发射。假设火星探测器探测火星时经历如图所示的变轨过程，则探测器( )

A. 在轨道Ⅰ、Ⅱ上分别运动时，机械能相等

B. 在轨道Ⅰ、Ⅱ上分别运动时，在P点的加速度相等

C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅲ上运动的周期

D. 在轨道Ⅰ上运动到P点时的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点时的速度 第3页，共18页 10. 如图甲所示，长度𝑙=1.0𝑚的木板固定于地面上，质量𝑚=1𝑘𝑔的小物块以𝑣0=3𝑚/𝑠的初速度从木板左端向右端运动，木板上表面铺有一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，𝑔=10𝑚/𝑠2，则物块( )

A. 在木板上做匀变速运动

B. 在木板上滑行的整个过程中产生的热量为4J

C. 在木板上滑行的整个过程中机械能减小了6J

D. 能从木板的右端滑离木板

三、实验题（本大题共3小题，共20.0分）

11. 完成下列问题：

(1)如图甲、乙所示，螺旋测微器的读数为______mm，游标卡尺的读数为______mm。

(2)下列关于多用电表的说法中正确的是______。

A.用欧姆挡测量电路中的某个电阻，无须把该电阻与电路断开

B.用欧姆挡测量二极管时，可以发现正向、反向电阻大小相等

C.用欧姆挡测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

D.用电压挡判断电路故障时，如果电压表有示数，说明可能在和电压表并联的电路之外有断路，或该并联路段内有短路

(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱A流入，从B流出，现欲将接入电路的电阻改为2087𝛺，正确的操作方法是______。

12. 某同学用如图甲所示的电路测量干电池的电动势和内阻，定值电阻𝑅0=1𝛺。

(1)按电路图甲，在乙图中用笔画线代替导线连好实物图。

(2)实验中测得下列5组数据，根据数据在丙图上画出𝑈−𝐼图象。

𝑈/𝑉 1.19 1.05 0.90 0.80 0.65

𝐼/𝐴 0.13 0.20 0.27 0.33 0.40

(3)该电池电动势𝐸=______V，𝑟=______𝛺。 第4页，共18页

13. 某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示。其主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量挡光条的宽度l；

②读出导轨标尺的总长𝐿0，并用直尺测出导轨标尺两端在竖直方向的高度差𝐻0；

③读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；

④由静止释放滑块，从数字计时器(图甲中未画出)上读出挡光条通过光电门的时间为t。

(1)本实验______(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量。

(2)由实验步骤②可知气垫导轨与水平面间夹角的正弦值为______。

(3)多次改变光电门位置，即改变距离s，重复上述实验，作出1𝑡2随s的变化图象，如图乙所示，当已知量𝑡0、𝑠0、l、𝐿0、𝐻0和当地重力加速度g满足表达式1𝑡02=______时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒。

四、简答题（本大题共2小题，共22.0分）

14. 如图所示，电源的电动势𝐸=6𝑉，内阻𝑟=2𝛺，定值电阻𝑅1=4𝛺，𝑅2=2𝛺，𝑅3=2𝛺，𝑅4=1𝛺，电容器的电容𝐶=10𝜇𝐹，闭合开关𝑆1，开关𝑆2保持断开状态，电路稳定后，求：

(1)路端电压U； 第5页，共18页 (2)电容器所带的电荷量𝑄1；

(3)再闭合开关𝑆2，电路稳定后，电容器所带的电荷量𝑄2。

15. 2020年6月23日，我国成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，这标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。如图所示，A是位于赤道平面内、绕行方向与地球自转方向相同的近地卫星，B是北斗系统中的一颗地球同步卫星，此时刻A、B连线与地心恰在同一直线上且相距最近。已知A的角速度为𝜔1，地球自转角速度为𝜔2，万有引力常量为G，则

(1)𝐴、B与地心的连线在相同时间内扫过的面积是否相等？为什么？

(2)估算地球的密度；

(3)由图示时刻开始，至少经过多长时间A、B还能相距最近？

五、计算题（本大题共2小题，共24.0分）

16. 如图所示，质量均为𝑚=2𝑘𝑔小物块A、B通过一压缩轻弹簧锁定在一起，静止于光滑平台上，解除锁定后，A、B在弹簧弹力作用下以相等的速度𝑣0=5𝑚/𝑠分离。A分离后向左运动，滑上半径𝑅=0.5𝑚的光滑半圆轨道；B分离后向右运动，滑上速度𝑣=4𝑚/𝑠的足够长的传送带，传送带与平台等高，传送带表面的动摩擦因数𝜇=0.1，取𝑔=10𝑚/𝑠2。

(1)求弹簧锁定时的弹性势能𝐸𝑝；

(2)通过计算说明A能否通过半圆轨道的最高点；

(3)求B在传送带上滑动过程中产生的内能Q。

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17. 如图所示，空间存在足够大的水平向右的匀强电场，AB为竖直面内的光滑绝缘半圆轨道，一带电小球静止在14圆轨道AC的中点，小球获得一个瞬时速度后，沿圆轨道向左运动，并以速度𝑣0从B点离开轨道，此后再也未与轨道接触。已知小球质量为m，所带电荷量为q，重力加速度为g，求：

(1)电场强度的大小E；

(2)小球离开轨道后运动到最高点时的动能𝐸𝑘；

(3)小球离开轨道后的速度最小值𝑣𝑚。

第7页，共18页 答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：A、元电荷是自然界中电荷的最小单元，不是指质子或者是电子；故A错误；

B、由真空中点电荷的电场强度公式𝐸=𝑘𝑄𝑟2可知，真空中点电荷的电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量成正比，故 B错误；

C、静电平衡时导体内部电场强度为零，但表面上各点电场强度不为零，由于导体为等势体，所以导体外表面处电场方向垂直于导体表面，故C正确；

D、若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，可能通电导体与磁场平行，因此该点的磁感应强度却不为0，故D错误；

故选：C。

元电荷是带电量的最小值，它不是电荷；

点电荷的电场中，某点的电场强度与场源电荷量有关；

等势体表面电场强度不为零，电场强度方向与等势线垂直；

当通电导线与磁场平行放置，磁场对通电导线没有作用力。

考查对元电荷的概念要有清晰的认识，掌握点电荷电场强度公式𝐸=𝑘𝑄𝑟2的各物理量的含义，注意静电平衡导体内部的电场强度为零，而电荷只分布在其表面，理解磁场力产生的条件。

2.【答案】C

【解析】解：拉力与速度的夹角为37°，则拉力的瞬时功率𝑃=𝐹𝑣𝑐𝑜𝑠37°=100×1×0.8𝑊=80𝑊，故C正确，ABD错误。

故选：C。

根据瞬时功率的公式𝑃=𝐹𝑣𝑐𝑜𝑠𝜃求解即可。

解答此题的关键是弄清瞬时功率和平均功率的不同求解方法，此题属于恒力做功，比较简单。

3.【答案】A

【解析】解：根据安培定则判断可知，直导线𝐿1中电流在a、b两点处磁场方向垂直纸面向里，大小相等。