山东省威海市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含解析

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山东省威海市2019-2020学年高一（下）期末物理试题 ‎1.本试卷共6页，满分100分，考试用时90分钟。‎ ‎2.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。‎ ‎3.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5‎ 毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。‎ ‎4.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 已知月球半径约为1.7×103km，月球表面的重力加速度约为1.6m/s2，则月球的第一宇宙速度约为（　　）‎ A. 1.11km/s B. 1.65km/s C. 2.72km/s D. 3.30km/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】探月卫星贴近月球表面飞行，重力提供向心力 解得月球的第一宇宙速度 故选B。‎ ‎2. 如图所示，金属线框abcd处于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框做下列几种运动中，可以产生感应电流的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 绕ab边匀速转动 B. 垂直纸面方向平移 C. 在纸面内向右加速运动 - 17 -‎ D. 绕通过线框中心、垂直于纸面的轴转动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绕ab边匀速转动时，线框中的磁通量发生变化，故产生感应电流，故A正确； B．垂直纸面方向平移时，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误； C．在纸面内向右加速运动时，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； D．绕通过线框中心、垂直于纸面的轴转动时，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。 故选A。‎ ‎3. 如图所示，某同学用斜向下的恒定推力F使木箱在水平地面上匀速运动，在运动距离为x的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 推力F做的功为Fx B 合外力对木箱做正功 C. 木箱的机械能保持不变 D. 摩擦力对木箱和地面做功的代数和为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设推力与水平面的夹角为，则在运动距离为x的过程中，推力F做的功为 A错误；‎ B．由于木箱在水平地面上匀速运动，根据动能定理得合外力对木箱做功为零，B错误；‎ C．木箱在水平地面上匀速运动，在运动距离为x的过程中，动能没有变化，重力势能也没有变化，所以木箱的机械能保持不变，C正确；‎ D．滑动摩擦力对木箱做的功为 - 17 -‎ 摩擦力对地面不做功，所以摩擦力对木箱和地面做功的代数和为负，D错误。‎ 故选C。‎ ‎4. 下列关于电磁波及其应用的说法正确的是（　　）‎ A. 麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波 B. 电磁波的传播需要介质，它的传播速度等于光速 C. 电磁波谱中频率最大的是无线电波 D. 红外线可以用来加热理疗，紫外线可以用来消毒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，A错误；‎ B．电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，在真空中它的传播速度等于光速，B错误；‎ C．电磁波谱中波长最大的是无线电波，C错误；‎ D．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以用来消毒，D正确。‎ 故选D。‎ ‎5. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 磁感应强度是标量 B. 磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，‎ C. 磁感线是磁场中客观存在的曲线 D. 磁体与通电导体间的相互作用是通过电场发生的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁感应强度有大小和方向，是矢量，A错误；‎ B．磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，，B正确；‎ C．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，不是磁场中客观存在的曲线，C错误；‎ D．磁体与通电导体间的相互作用是通过磁场发生的，D错误。‎ 故选B。‎ ‎6. 如图所示，一块均匀的长方体金属块，长为a，宽为b，厚为c，已知a：b：c=3：1：2，电流沿AB方向时测得金属块的电阻为，电流沿CD方向时测得金属块的电阻为，则 - 17 -‎ ‎：为（　　）‎ A. 1：9 B. 9：1 C. 1：3 D. 3：1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设abc长度分别为3L、L、2L，根据电阻定律 则 ‎ ‎ 故选B。‎ ‎7. 排球运动员发球时，在距离地面2m高处将质量为260g的排球击出。观察到它在空中上升的最大高度为3.4m，在最高点的速度为10m/s，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则运动员击球时对排球做的功为（　　）‎ A. 3.64J B. 13J C. 16.64J D. 21.84J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设运动员击球时对排球做的功W，由题意知：m=260g=0.26kg，h1=2m，h2=3.4m 对排球，从击球到排球运动至最高点的过程中，由动能定理得 W-mg（h2-h1）=mv2-0‎ 代入数据解得 W=16.64J 故选C。‎ ‎8. 全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线。下图为使用“3V，12000F - 17 -‎ ‎”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放。已知超级电容器从电量为零到充满电用时30s，电容器充电时，电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于5×10-10m、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列说法正确的是（　　）‎ A. 充电时电容器的正极应接电源的负极 B. 该电容器充满电后的带电荷量为4000C C. 当该电容器放电至两端电压为2V时，其电容变为8000F D. 超级电容器电容大的原因是其正对面积大、板间距离小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．充电时电容器的正极应接电源的正极，选项A错误；‎ B．该电容器充满电后的带电荷量为 选项B错误；‎ C．电容器的电容是由内部结构决定的，与其带电量多少无关，选项C错误；‎ D．由题意并结合可知，超级电容器电容大的原因是其正对面积大、板间距离小，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎9. 下列关于安全用电的说法正确的是（　　）‎ A. 电线老化及接触不良都容易引起火灾 B. 多个大功率用电器同时工作，电路负荷较大，容易引起火灾 C. 当家用保险丝熔断后，可以用铁丝替代 D. 当用电器着火时可以用水浇灭 ‎【答案】AB - 17 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电线老化及接触不良都容易引起火灾，选项A正确；‎ B．多个大功率用电器同时工作，电路负荷较大，容易引起火灾，选项B正确；‎ C．当家用保险丝熔断后，不可以用铁丝替代，因铁丝不能起到保险作用，选项C错误；‎ D．当用电器着火时不可以用水浇灭，要及时切断电源，选项D错误。‎ 故选AB。‎ ‎10. 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，接着再次点火将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点。下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期 C. 卫星在轨道3上的机械能大于在轨道2上的机械能 D. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设卫星和地球的质量分别为m和M，卫星速率为v，轨道半径为r，则有 得到 可见半径小，速率大，卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，A错误；‎ B．根据开普勒第三定律可知可知，卫星在轨道3上的轨道半径大于在轨道2上的半长轴，则卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期，B正确；‎ - 17 -‎ C．从轨道2到轨道3，卫星要在P点点火加速，则卫星在轨道3上的机械能大于在轨道2上的机械能，C正确；‎ D．根据牛顿第二定律 可知卫星在轨道1经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎11. 如图所示，图中三条平行等间距虚线为某电场等势线，电势分别为、、，且，带电小球在重力和电场力的作用下沿图中实线做直线运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该电场一定为匀强电场 B 小球一定带负电 C. 小球在A点的电势能一定大于在B点的电势能 D. 小球在A点的动能一定大于在B点的动能 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为等势线是相互平行的直线，所以该电场一定是匀强电场，故A正确； B．带电小球受重力和电场力作用做直线运动，所以所受合力方向与其速度方向共线，沿AB方向，所以受电场力方向一定是水平向右，而电场线方向是从电势高的等势线指向电势低的等势线，所以电场线方向也是水平向右，所以小球带正电，故B错误； C．对正电荷来说，电势越高的地方电势能越大，由图知A点的电势高于B点的电势，所以小球在A点的电势能一定大于在B点的电势能，故C正确； D．根据小球的受力情况可以知道，小球从A点到B点，合力做正功，动能增大，所以小球在A点的动能一定小于在B点的动能，故D错误。 故选AC。‎ ‎12. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S - 17 -‎ 后，电压表的示数为U，电流表的示数为I。若滑动变阻器的触头P向左滑动，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　）‎ A. 灯泡亮度变暗 B. 电压表的示数变小 C. 的数值变大 D. 电压表的示数变化量ΔU与电流表的示数变化量ΔI绝对值之比为定值 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．滑动变阻器的触头P向左滑动，滑动变阻器阻值增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，则电压表示数增大，电流表示数减小，流过定值电阻R0的电流减小，则两端电压减小，灯泡两端的电压增大，亮度变亮，故AB错误； C．根据欧姆定律可知 外电阻增大，则的数值变大，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可知 U=E-Ir 则电压表的示数变化量△U与电流表的示数变化量△I绝对值之比等于电源内阻 则比值为定值，故D正确。 故选CD。‎ 二、非选择题 - 17 -‎ ‎13. 利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。‎ ‎(1)（多选）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____；‎ A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表 ‎(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。要验证从打O点到打B点的过程中重物的机械能守恒，则应满足的关系式为_____（用题中给出的字母表示）；‎ ‎(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____，解决方法为_____。‎ ‎【答案】 (1). AB (2). (3). 存在阻力 (4). 使用质量大，体积小的重物 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1] 重物下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 即 实验需要测量重物下落高度h与重物的速度v，速度v根据打出的纸带求出，打点计时器需要使用交流电源，测下落高度h需要使用刻度尺。‎ 故选AB。‎ ‎（2）[2] 打B点时重物的速度 - 17 -‎ 重物从O到B过程动能的增加量 从O到B过程，重物重力势能的减少量 ‎ 整理得 ‎（3）[3] 重物下落过程要受到空气阻力与纸带和打点计时器限位孔间摩擦阻力作用，重物下落过程要克服阻力做功，机械能有损失，因此重物重力势能的减小量略大于其动能的增加量。‎ ‎[4] 使用质量大而体积小的重物可以减小实验误差。‎ ‎14. 多用电表是一种多功能仪表，可以用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻等。‎ ‎(1)（多选）小明同学用某一型号的多用电表代替电压表测量小灯泡两端的电压，开关闭合前的实物图如图甲所示，电表的表针及选择开关的位置如图乙所示，请指出图中的错误_____。‎ A．多用电表挡位选错了 B．红黑表笔位置颠倒了 C．没有进行机械调零 D．没有进行欧姆调零 - 17 -‎ ‎(2)更正上述错误后，闭合开关，表针位置如图丙所示，则小灯泡两端的电压为_____V。‎ ‎(3)使用图甲中的电表测量一个约为500Ω的电阻，应该将选择开关旋至图乙中_____的位置，选挡完毕后，应将红表笔和黑表笔接触，调节欧姆调零旋钮使表针指在_____的位置，再进行测量，测量完毕后须将选择开关旋至图乙中_____的位置。‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 1.46~1.48 (3). 电阻挡 (4). 表盘右侧“0”刻线 (5). 交流挡 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1] A．由图甲所示可知，电源是直流电压，测灯泡两端电压应选择直流2.5V电压表，不能选用交流2.5V电压挡，由图乙所示可知，多用电表挡位选错了，A正确；‎ ‎ B．用多用电表测电压，红表笔接高电势点，由图甲所示可知，红黑表笔位置是正确的，B错误；‎ ‎ C．如果多用电表指针没有指在左侧零刻度线上，应先进行机械调零，由图乙所示可知，没有进行机械调零，C正确；‎ - 17 -‎ ‎ D．测电压，不行进行欧姆调零，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎（2）[2] 电压表选择直流2.5V，由图丙所示可知，其分度值为0.05V，示数为1.46V。‎ ‎（3）[3] 由图丙所示可知，欧姆表中央刻度值为6，测阻值约为500Ω电阻，应选择电阻×100挡。‎ ‎[4] 选择挡位后要进行欧姆调零，应将红表笔和黑表笔接触，调节欧姆调零旋钮使表针指在欧姆零刻度线的位置。‎ ‎[5] 测量完毕后须将选择开关旋至图乙中交流500V挡的位置。‎ ‎15. “玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人在月球表面做了一个自由下落实验，测得一物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G，求：‎ ‎(1)月球表面的重力加速度；‎ ‎(2)月球的平均密度。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ 详解】(1)由运动学公式得 重力加速度 ‎(2)月球表面物体的重力等于万有引力 月球的体积 月球的密度 解得 - 17 -‎ ‎16. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，经过时间t，速度达到最大值。已知发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小为车重的k倍，重力加速度大小为g。‎ ‎(1)求汽车速度的最大值；‎ ‎(2)当汽车的速度为最大速度的一半时，求汽车的瞬时加速度的大小；‎ ‎(3)求汽车从启动到速度达到最大值的过程中克服阻力做的功。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大 由题意可知 由功率公式得 解得 ‎(2)汽车速度为时 由牛顿第二定律得 解得 ‎(3)汽车从启动到速度达到最大值的过程中根据动能定理得 - 17 -‎ 解得 ‎17. 电动自行车的简化电路如图甲所示，为滑动变阻器，M为电动机。若将滑动变阻器的滑动触头滑至最右端时，闭合开关，电动机恰好不转动，此时电流表的示数为；将滑动变阻器的滑动触头滑至最左端时，电动机正常工作，此时电流表的示数为。已知电源的电动势为E，内阻极小可以忽略不计，电动机线圈的电阻为R，定值电阻的阻值为，电压表和电流表均为理想电表。‎ ‎(1)求电动机不转动时，电动机两端的电压；‎ ‎(2)求电动机正常工作时两端电压，并根据能量守恒定律证明：；‎ ‎(3)电压表的示数U与电流表的示数I的关系如图乙所示，当电流表的示数为10A时，求此时滑动变阻器与电动机消耗的电功率之和。‎ ‎【答案】(1)；(2)，见解析；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由欧姆定律得，电动机不转动时其两端的电压 ‎(2)由闭合电路欧姆定律得 解得 - 17 -‎ 设电动机消耗的电功率为、电动机发热的功率为和对外做功转化为机械能的功率为，根据能量守恒定律得 则有 ‎(3)由图像可得，电流表的示数为时，电压表的示数为，滑动变阻器R，与电动机消耗的电功率之和 解得 ‎18. 如图所示，在匀强电场中，将质量为、电荷量为的带电粒子从电场中的A点移动到B点，静电力做了的功，再从B点移动到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与的平面平行，∠A=90°，∠B=30°，AC=20cm，规定B点的电势为0，不计带电粒子的重力。‎ ‎(1)求A点和C点的电势；‎ ‎(2)求电场强度；‎ ‎(3)将该带电粒子从C点以某一速度垂直于BC方向射出，恰好能够经过A点，求射出的初速度大小。‎ - 17 -‎ ‎【答案】(1)-6V，-8V；(2)，由指向；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)、两点间的电势差 ‎、两点间的电势差 解得 ‎，‎ ‎(2)过A点作BC的垂线交BC于D，由几何关系得 电场的方向与的平面平行，则 解得 所以AD两点的电势相等，匀强电场的方向垂直于AD如图 - 17 -‎ 解得 方向沿方向，由指向。‎ ‎(3)由分析知，带电粒子做类平抛运动 解得 - 17 -‎