河北省衡水中学11-12学年高一下学期期末考试(物理)

-1-河北衡水中学2011—2012学年度第二学期期末考试高一物理试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共4页，第Ⅱ卷共4页。共110分。考试时间110分钟。第Ⅰ卷（选择题共60分）注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。3.考试结束，将答卷纸和答题卡一并交回。一、选择题（每小题4分，共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全部选对得4分，对而不全得2分）1、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，如图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()2、如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于O点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做（）A.平抛运动B.圆周运动C.匀加速直线运动D.匀变速曲线运动3、如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是()A．粒子一定带负电荷，且粒子在a、b、c三点所受合力相同B．粒子运动径迹一定是a→b→c-2-C．粒子在三点的动能大小为EkbEkaEkcD．粒子在三点的电势能大小为EpcEpaEpb4、如图所示，在绝缘的水平面上方存在着匀强电场，水平面上的带电金属块在水平拉力F作用下沿水平面移动。已知金属块在移动的过程中，外力F做功32J，金属块克服电场力做功8.0J，金属块克服摩擦力做功16J，则在此过程中金属块的（）A．动能增加8.0JB．电势能增加24JC．机械能减少24JD．机械能增加48J5、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期为T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式V＝43πR3，则可估算月球的()A．密度B．质量C．半径D．自转周期6、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（）A.φa变大，F变大B.φa变大，F变小C.φa不变，F不变D.φa不变，F变小7、真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断正确的是（）A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶48、两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后，A、B在相同的时间内产生的热量之比为A．QA：QB＝2：1B．QA：QB＝1：1C．QA：QB＝1：2D．QA：QB＝4：19、一带电质点从图中的A点竖直向上以速度v0射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点时，速度方向变为水平，已知质点质量为m，带电荷量为q，A、B间距离为L，且AB连线-3-与水平方向成θ＝37°角，质点到达B后继续运动可到达与A点在同一水平面上的C点(未画出)，则()A．质点在B点的速度大小为34v0B．匀强电场的电场强度大小为4mg3qC．从A到C的过程中，带电质点的电势能减小了329mv20D．质点在C点的加速度大小为35g10、如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线，那么a、b所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是（）A．a表示电阻大的图线，并联后图线在区域ⅢB．a表示电阻小的图线，串联后图线在区域ⅡC．a表示电阻小的图线，并联后图线在区域ⅠD．a表示电阻大的图线，串联后图线在区域Ⅰ11、如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()A．4AB．2AC．21AD．41A12、太阳能电池是利用太阳能的一种有效装置。现有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A.0.20ＶB.0.10ＶC.0.40ＶD.0.30Ｖ13、“为了迎接太空时代的到来，美国国会通过一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，人坐在升降机里。科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半径R＝6400km，地球自转周期为24h。某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N，站在升降机中，某时刻当升降机以加速度a＝10m/s2垂直地面上升，这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N，忽略地球公转的影响，根据以上数据（）A．如果把绳的一端搁置在同步卫星上，可知绳的长度至少有多长-4-B．可以求出升降机此时距地面的高度C．可以求出升降机此时所受万有引力的大小D．可以求出宇航员的质量14、一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V15、如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑臂P向上移动时，下列判断中正确的是A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率增大D．电源的供电效率增大-5-河北衡水中学2011—2012学年度第二学期期末考试高一物理试卷卷Ⅱ（非选择题共50分）注意事项：1．答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2．答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷规定的地方。二、填空题（共9分，每空3分）16、某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。（1）实验中木板略微倾斜，这样做。A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，……；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为m/s。（3）若根据多次测量数据画出的W－v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是。A．WvB．Wv1C．Wv2D．Wv3-6-三、计算题(共41分)（注意书写要规范、整洁）17（8分）、如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s．已知小球受到的电场力大小等于小球重力的43倍．18（9分）、如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时电动机的输出的功率。-7-19（12分）、如图所示，在竖直面内有固定轨道ABCDE，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB（ABR）是竖直轨道，CE是足够长的水平轨道，CDR。AB与BC相切于B点，BC与CE相切于C点，轨道的AD段光滑，DE段粗糙且足够长。一根长为R的轻杆两端分别固定有质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，此位置Q与B等高。现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，Q球经过D点后，沿轨道继续滑行了3R而停下。重力加速度为g。求：（1）P球到达C点时的速度大小v1；（2）两小球与DE段轨道间的动摩擦因数；（3）Q球到达C点时的速度大小v2。-8-20．(12分)如图所示，同一竖直线的A、B两点，固定有等质量异种点电荷，电荷量为q，正、负如图所示，△ABC为一等边三角形(边长为L)，CD为AB边的中垂线，且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m带电荷量为＋Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v0。已知静电力常量为k，现取D为电势零点，求：(1)在等量异种电荷的电场中，M点的电势φM；(2)在最低点C轨道对小球的支持力FN为多大？-9-期末高一物理答案1D2C3A4A5A6B7B8A9BC10C11A12C13ABD14AC15BC16、（1）CD（2）2（3）AB17、623R18、（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则，代入数据可以解得，r=1Ω（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则，解得，U=84V由闭合电路欧姆定律得，E=U+Ir，代入数据，得I=26A流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，A，而I1+I2=I，所以I2=22A由代入数据得，W19、解析：（1）（提示：从释放到P到达C全过程系统机械能守恒，）（2）（提示：从释放到停下全过程用动能定理，）（3）（提示：Q到C点时，P离水平轨道的高度为R/2，从释放到此时机械能守恒）-10-20、解析：(1)小球由最高点M运动到C的过程中，由动能定理得mgR＋UMCQ＝12mv20可得MC两点的电势差为UMC＝12Q(mv20－2mgR)又等量异种电荷中垂线上的电势相等，即C、D两点电势相等故M点的电势为φM＝UMC＝12Q(mv20－2mgR)(2)小球到达最低点C时，＋q与－q对其的电场力F1、F2是大小相等的，有F1＝F2＝kQqL2又因为△ABC为等边三角形，易知F1、F2的夹角是120°，所以二者的合力为F12＝kQqL2，且方向竖直向下由牛顿运动定律得FN－mg－F12＝mv20R整理得轨道对小球的支持力：FN＝mg＋mv20R＋kQqL2