辽宁省沈阳二中20142015学年高一物理下学期期末考试试卷答案

-1-沈阳二中2014——2015学年度下学期期末考试高一（17届）物理试题说明：1.测试时间：90分钟总分：100分2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上第Ⅰ卷（48分）一、选择题(第1—6题为单选题，第7—12题为多选题，每题4分)1.在国际单位制中，电容的单位是法拉（farad），简称法，符号是F。下列关于该单位的关系式中正确的是()A、1F1CV/B、1F1mNC/C、1F1222/mkgSCD、1F1222/mkgSA2.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则金属棒内的电场强度大小为（）A、eLmv22B、nevC、eSnmv2D、SLev3.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U，电解槽内阻rA，当K1闭合，K2、K3断开时，示数I1；当K2闭合，K1、K3断开时，示数I2，且电动机输出功率为P；当K3闭合，K1、K2断开时，示数为I3。则下列选项正确的是（）A、如果321III，则电炉子、电解槽、电动机工作时具有相同的电热功率B、在电解槽工作时，其电热功率为A233rIUIC、在电动机工作时，其输出功率P等于2UID、在电动机工作时，电能转化为机械能的效率为2UIP4.直角坐标系xoy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移离该区域，并将另一个电荷量为-q的点电荷固定至H点，则G点处场强的大小和方向分别为（）A、243akq，沿y轴正向B、243akq，沿y轴负向C、245akq，沿y轴正向D、245akq，沿y轴负向)a,0()a,0(-2-5.若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其它质点在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线，指向箭头方向，则描述该引力场的引力场线的分布图是（）ABCD6．地球上极地处的重力加速度为a，赤道处的重力加速度为g，地球自转的角速度为1。要使赤道上的物体“飘”起来，则地球自转的角速度需达到2。则1与2的比值为（）A、agB、agaC、agaD、ag7.下列选项中正确的是（）A、卡文迪许利用放大法测定了静电力常量B、焦耳利用欧姆定律推导出了焦耳定律C、电源的电动势在数值上等于电路中某一横截面通过单位电荷量，电源内部非静电力所做的功D、电势和电势差的单位相同，但前者是状态量，后者是过程量8.平行板电容器一个极板与静电计的金属杆相连，另一极板与静电计外壳相连。给电容器充电后，静电计偏转一个角度。下列哪种情况中，静电计指针偏角将变小（）A、减小两板间的距离B、减小两板的正对面积C、在两板间插入有机玻璃板D、在两板间插入有一定厚度的金属板9.静电场方向平行于x轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线，下列说法中正确的是（）A、x轴上2x到o之间的电场强度大于o到3x之间的电场强度B、x轴上2x到o之间的电场强度的方向与o到3x之间的电场强度的方向相同C、正电荷沿x轴从1x运动到o的过程中，电场力做正功，电势能减少D、负电荷沿x轴从o运动到3x的过程中，电场力做负功，电势能增加10.如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两个定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上。小球与右侧滑轮的距离为L。现给小球施加一个与L段细绳垂直的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60度角，此时传感装置的示数为F1；再将小球由静止释放,当运动至最低位置时，传感装置的示数为F2。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（）1x2x3xxo-3-A、F1F2B、F1F2C、F1-F2=1.5mgD、F1+F2=2.5mg11.如图甲所示，利用平台上的电动机向上提拉一个质量一定的物块，使物块由静止开始运动。该同学测得不同时刻物块的速度V和拉力F，并给出F1v图象（图乙），其中线段AB与V轴平行，所用时间为２S，线段BC的延长线过原点，所用时间为４S，V2为物块能达到的最大速度。此后，物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力，g取10m/s2。下列选项正确的有（）A、AB段物体做匀加速直线运动B、BC段物体的功率逐渐增大C、B点拉力的功率为40WD、V2的大小为0.202m/s12．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在一种运动形式：三颗星体在互相之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为ABC三颗星体质量不相同时的一般情况）。若A星体质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a，则下列说法中正确的有（）A．A星体受到的B、C两星体万有引力的合力充当A星体圆周运动的向心力B．B、C两星体圆周运动的半径相同C．A星体受到的合力大小为223amGD．B星体受到的合力大小为227amG第Ⅱ卷（52分）二、填空题（本题共3小题，共18分）13.（4分）如图所示，灵敏电流计G的量程为3mA,内电阻为200Ω,若将其改装成3V的电压表，需利用电阻_______(填R1或R2),其阻值为_________。14.（6分）右图为验证机械能守恒定律的实验装置。实验采用电磁打点计时器，实验所用的电源为学生电源。重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的低压交流输出端；C．用天平测量出重物的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点间的距离；G1R2R123电动机2.02001甲图乙图-4-F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤的序号，并说明理由:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物增加的动能，请分析其原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________15.（8分）某同学得到一个未知元件，想要描绘它的伏安特性曲线。(1)下面是实验器材，请画线将其连成实验电路。要求：实验过程中，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压表的示数逐渐变大；测量电路采用电流表外接法。（2）实验测得该元件两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。U/V00.400.801.201.602.002.402.80I/mA00.92.34.36.812.019.030.0根据表中数据，在坐标纸上选择恰当标度，画出该元件的I—U图线。（3）根据该元件的I—U图线，请描述该元件的电阻随加在该元件两端电压的变化规律：———————————————————————————————————————ab元件-5-三、计算题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题12分，共34分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）16.（10分）现有一颗质量为m的人造地球卫星以半径1r的圆轨道环绕地球匀速飞行。已知地球质量为M,万有引力常量为G。（1）求：该卫星运行的线速度（2）如果该卫星做匀速圆周运动的轨道半径增大为2r，求：则卫星上的发动机所消耗的最小能量。（假设卫星质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响。物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为mo的质点到质量为Mo的引力源中心的距离为0r，其万有引力势能oooprMmGE，式中G为引力常量。）17.（12分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的OABC区域内，存在一个匀强电场区域I和一个无电场区域II，两个区域的边界都是边长为L的正方形。另有一个加速电压为U的加速电场（图中未画出），可以在OA间任意位置处，将电子加速后，垂直OA射入II区域，不计电子所受重力，已知电子质量为em，电子电量为e。（1）如果从OA中点射入的电子恰能从OABC区域左下角C处离开，请计算I区域匀强电场的电场强度。（2）现将加速电场的加速电压增大到２U，电场I场强不变。请计算在OA间哪些位置将电子射入II区域，才能使电子在BC间离开OABC区域。（3）现加速电场的加速电压为2U，电场I场强不变。从OA中点将电子射入II区域，若要使电子从OABC区域左下角C处离开,请计算需要将匀强电场I整体水平向右移动的距离（C不随电场移动）。18.（12分）如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧分布水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m,电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑。下滑过程中，该滑块始终受到一个与滑块速度垂直且指向远离墙壁方向的作用力f，f的大小与滑块速度的大小成正比,比例系数为k，即f=kv。滑块到达C点时离开MN做曲线运动。A,C两点间距离为h,重力加速度为g。（1）求小滑块运动到C点时的速度大小VC（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功（3）若D点为小滑块在电场力，f力及重力作用下合力为零的位置，当小滑块运动到D点时撤去f力，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为VD，从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小VP沈阳二中2014—2015学年度下学期期末考试高一（17届）物理试题答案COIII-6-一、选择题（每题4分，共12小题，合计48分）123456789101112CBDCCCCDACDADACADABD二、填空题（共18分）13.R2（2分）800Ω（2分）14.(1)C,本实验无须测量重物的质量（2分）;D,应先接通电源，再释放纸带（2分）(2)由于存在空气阻力及纸带与打点计时器限位孔的摩擦力，整个系统机械能减小（2分）。15.（1）如图（3分）（2）如图（3分）（3）该元件的电阻随元件两端电压的增大而减小(2分)三、计算题（16题10分，17题12分，18题12分）16.（10分）（1）12121rvmrmMG（2分）11rGMv（2分）（2）以卫星与地球组成的系统作为研究对象，根据功能原理，得：)rmMG()rmMG()mv21mv21(W122122（3分）解得：)r1r1(2GmMW21（2分）所以，发动机消耗得最小能量为)r1r1(2GmM21（1分）17.(1)（4分）电子被电压为U的加速电场射出后的速度设为V0ab元件-7-20)(212VLmqEL2021mVqULU2E(2)（4分）电子被电压为2U的加速电场射出后的速度设为V1，电子从BC边射出，其侧移量设为S21)(21VLmqEs21212mVqU4Ls所以，从射出范围的坐标为：L,4Ly(3)（4分）电场区域移动后，电子从偏转电场射出后做匀速直线运动，根据几何关系可以得到：xLLLs222所以2Lx18.(1)（4分）滑块离开墙壁时，作用力f与电场力相等。qEkvc所以，kqEvc(2)（4分）从A点到C点，以