2022-2023學年河北省唐山市高一（下）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學年河北省唐山市高一（下）期末物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.金星是太陽系中距離地球最近的行星，其繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓，關(guān)于地球和金星繞

太陽運行，下列說法正確的是（）

A.太陽位于金星軌道的幾何中心

B.金星在公轉(zhuǎn)過程中速率保持不變

C.在相同時間內(nèi)，金星和地球與太陽的連線掃過的面積相等

D.金星和地球軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值大小相等

2.矩形線圈ABCO位于通電長直導(dǎo)線附近，如圖所示，線圈與導(dǎo)線在IAD

同一平面內(nèi)，線圈的兩邊與導(dǎo)線平行。在下列情況中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)?t

電流的是（）

A.線圈在紙面內(nèi)沿導(dǎo)線方向向下運動IβC

B.線圈在紙面內(nèi)沿導(dǎo)線方向向上運動

C.線圈以AB為軸向紙面外轉(zhuǎn)過90。

D.線圈以直導(dǎo)線為軸向紙面外轉(zhuǎn)過90。

3.將一電荷量為q的試探電荷放置在電場中的某點，受到的電場力為F。關(guān)于電場中該點的

電場強度，下列說法正確的是（）

A.該點的電場強度大小為W

B.若將試探電荷的電荷量加倍，該點的電場強度大小變?yōu)?

C.若將試探電荷的電荷量變?yōu)?q,該點的電場強度的方向變?yōu)榉聪?/p>

D.若將試探電荷移走，該點的電場強度變?yōu)?

4.一輛汽車以恒定功率分別在甲、乙兩平直路面上啟動后，其u-

t圖像如圖所示。設(shè)兩次汽車行駛時所受阻力恒定，則在甲、乙兩

路面上汽車所受阻力大小之比為（）

A.3：2

B.2：3

C.1：2

D.2：1

5.如圖所示，質(zhì)量為小、電荷量為-q的物體靜置于粗糙水平地面上，物體與地面間的動摩

擦因數(shù)為〃，水平地面上方存在豎直向上的勻強電場，電場強度大小為E。使物體獲得水平初

速度火，則物體在地面上滑行的距離為（）

22

AQ皿D.皿

,2μ(mg-Eq)2〃(mg+Eq),NEq2μEq

6.四個定值電阻連成如圖所示的電路。RA.RC的規(guī)格為

“10O4W"，RB、RD的規(guī)格為“1002W”。當把它們接入

到電壓為U的電源兩端時，其中功率最大的是（）

A.RAB.RBC.RcD.RD

7.正三角形的三個頂點上固定三個電荷量大小相等的點電+Q

Q

荷，電性如圖所示。。點為三角形的兩條中線的交點，M、N,/\

.M/?N.

兩點分別是。點關(guān)于兩腰的對稱點。下列關(guān)于M、N、。三點

的電勢說法正確的是（）/.二百二

（

A?WN<Wo<PM'

B.ψM<φ0<ΨN

（（

C.ΨM—PN<PO

D.SO<SM=ΨN

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

C.若閉合電鍵后，流過電阻R2的電流為0.304

D.若閉合電鍵后，流過電阻/?2的電流為0?5（M

9.2023年5月31日5時47分，“神州十六號”飛船與“天宮”空間站成功對接，三名宇航員

順利進入空間站。己知“天宮”空間站繞地球運轉(zhuǎn)的圓軌道半徑為r,地球半徑為R,地球表

面處的重力加速度為g。則下列說法正確的是（）

A.空間站繞地球運行的線速度大小為d?

2

B.空間站繞地球運行的加速度大小為嗎

TL

C.空間站繞地球運行的角速度大小為J寫

D.空間站繞地球運行的周期大小為蟀

10.若一長細管彎成如圖所示形狀且豎直放置，AB部分為半徑為

1.6m的四分之一圓周，BCD部分為半徑為0.8m的圓周，BC為小圓

周豎直直徑的兩個端點。將一光滑小球由管口4正上方某點無初速

釋放，使小球能夠到達C點，且與細管內(nèi)的上壁無相互作用。已知

小球的直徑略小于細管的內(nèi)徑，細管的內(nèi)徑遠小于兩部分圓弧軌道

的半徑，g取IOTn/S?,則小球釋放的位置與B點的高度差可能為（）

A.2.8mB.2.4mC.2.0mD,1.8m

三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）

11.某實驗小組用如圖1所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

圖1圖2

(I)在輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)通過輕繩連接質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體4和B,m1>m2,物體4上

安裝有遮光條，遮光條正下方固定一光電門。拉住物體B,測量遮光條與光電門之間的豎直

距離為限

(2)釋放物體B,當物體4經(jīng)過光電門時，數(shù)字計時器記錄的擋光時間為其

(3)使用游標卡尺測量遮光條的寬度d,讀數(shù)如圖2所示，則遮光條的寬度d=cm.

(4)則物體4經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為；請用以上物理量寫出該實驗小組驗證機

械能守恒定律的關(guān)系式。(用題中所給符號表示)

12.某實驗小組用如圖所示電路做“測量電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗，實驗步驟如下：

(1)將滑動變阻器滑片置于端(填“最左”或“最右”)，開關(guān)S2撥到1,閉合開關(guān)Si；

(2)調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，記錄多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，斷開Si；

(3)將得到的數(shù)據(jù)在U-/坐標系中描點連線，得到圖線ɑ,則電阻Rl的阻值為Ω?.

(4)將開關(guān)S?撥到2,閉合開關(guān)Si；

(5)調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，記錄多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，斷開S】；

(6)將得到的數(shù)據(jù)在U-/坐標系中描點連線，得到圖線b,則電源電動勢E=V,內(nèi)阻

7*-Ω0

四、簡答題(本大題共3小題，共38.0分)

13.1798年，卡文迪什改進了約翰米歇爾所設(shè)計的扭稱，對萬有引力常量進行了精確測量，

并通過測量的值算出了地球的質(zhì)量，被稱為“稱量地球第一人”。已知地球半徑為R,引力

常量為G。

(1)若已知地球表面的重力加速度g,不考慮地球的自轉(zhuǎn)，請推導(dǎo)地球的質(zhì)量的表達式：

(2)若已知某近地衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期為7,其圓軌道的半徑可認為與地球半徑相等，半徑

為r的球體的體積為gτ∏?3,求地球的平均密度。

14.如圖所示，初速度為零的帶電粒子經(jīng)豎直平行板間的電場加Ui

ul-------------T

速后，沿中線進入水平平行板間的電場，恰好從水平平行板下邊

d

緣飛出，己知帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,豎直平行板間電壓為S；水平平行板間電壓

為“，間距為d,不計粒子的重力，求：

(1)帶電粒子剛進入水平平行板間時的速度；

(2)水平平行板的長度；

(3)帶電粒子從水平平行板間飛出時的動能。

15.如圖為蘋果自動分揀裝置的示意圖，該裝置在工作時，左側(cè)傳送帶以%=2m∕s的速度

順時針轉(zhuǎn)動。依次將大小不同的蘋果由傳動帶的左側(cè)無初速釋放，當蘋果滑上光滑的托盤稱

上時，托盤稱向下擠壓壓力傳感器％,Rl的電阻阻值隨壓力的增大而減小。當壓力大小大于、

等于設(shè)定值時，電磁鐵吸引分揀板與下通道連接，小于設(shè)定值時，分揀板與上通道連接，分

揀板厚度不計。已知蘋果與傳送帶間的動摩擦因數(shù)出=0.2,與分揀板和上下通道間的動摩擦

因數(shù)的=0?25,傳送帶長L=2m,小蘋果在通道上滑行的距離為％=0.28m,大蘋果在通道

上滑行的距離為，2=0?92τn,分揀板的轉(zhuǎn)軸。位于上下水平通道的中線上，重力加速度g取

10m∕s2o不計蘋果經(jīng)過傳送帶、托盤稱、分揀板和上下通道的銜接點時的能量損。

(1)求蘋果在傳送帶上運動的時間；

(2)如果某個蘋果的質(zhì)量為0.43，求此蘋果與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量；

(3)求上下通道間距與分揀板長度的比值。

放

大

電

路

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4金星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽位于金星軌道的一個焦點上，故A錯誤；

8.金星在公轉(zhuǎn)過程中速率是變化的，在近日點速率最大，遠日點速率最小，故B錯誤；

C根據(jù)開普勒第二定律可知：在相同時間內(nèi)，金星與太陽的連線掃過的面積相等，故C錯誤；

D根據(jù)開普勒第三定律可知：金星和地球軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值大小相等，

故。正確。

故選：D。

開普勒定律：

1、橢圓定律：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個焦點上。

2、面積定律：行星和太陽的連線在相等的時間間隔內(nèi)掃過的面積相等。

3、調(diào)和定律：所有行星繞太陽公轉(zhuǎn)軌道半長軸的立方與周期的平方比值相同。

本題主要考查開普勒定律的理解與應(yīng)用。熟記并理解開普勒定律是解題關(guān)鍵。

2.【答案】C

【解析】解：AB,線圈在紙面內(nèi)沿導(dǎo)線方向向下或向上運動時，穿過線圈的磁感線條數(shù)不變，即

磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AB錯誤；

C、線圈以48為軸向紙面外轉(zhuǎn)過90。時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C

正確；

。、線圈以直導(dǎo)線為軸向紙面外轉(zhuǎn)過90。，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故。錯誤。

故選：Co

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，分析線圈中的磁通量是否變化，判斷

有無感應(yīng)電流產(chǎn)生。

解決本題的關(guān)鍵要掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，而磁通量可根據(jù)

磁感線條數(shù)判斷。

3.【答案】A

【解析】解：將一電荷量為q的試探電荷放置在電場中的某點，受到的電場力為F，根據(jù)電場強度

定義可知E=，電場強度只由電場自身決定，與試探電荷的電荷量和受力無關(guān)，若將試探電荷的

電荷量加倍，該點的電場強度大小仍為:；由于電場強度的方向與試探電荷+q受電場力方向相同，

與-q受電場力方向相反，故將試探電荷的電荷量變?yōu)橐?該點的電場強度的方向不變；若將試

探電荷移走，該點的電場強度仍為，故A正確，BCO錯誤。

故選：Ao

電場強度是描述電場本身性質(zhì)的物理量，是由電場本身決定的，與試探電荷的電量以及試探電荷

受到的電場力無關(guān)，由F=Eq求出電場力。

電場強度是描述電場本身性質(zhì)的物理量，是電場中最重要的概念之一，關(guān)鍵要掌握其定義式和方

向特征。

4.【答案】B

【解析】解：汽車的功率恒定為P，速度最大時F=/,根據(jù)P=FD可知阻力之比等于最大速度的

反比，即甲、乙兩路面上汽車所受阻力大小之比為4=舞=今故4CD錯誤，B正確。

故選：Bo

汽車以恒定功率啟動，根據(jù)功率P=FU即可求解。

本題考查機車啟動，解題關(guān)鍵是知道機車速度最大時加速度等于零。

5.【答案】B

【解析】解：由于電場力豎直向下，設(shè)物體在地面上滑行的距離為X,則由動能定理有

一μ(Eq+mg)x=0—?mv?

解得

mv

χ_'o

2μ(mg+Eq)

故選：B。

物體在地面上滑行的過程，根據(jù)動能定理求解滑行的距離。

本題考查了動能定理，解題時要注意摩擦力不是"mg,還應(yīng)當考慮豎直方向的電場力。

6.【答案】D

/∕2

【解析】解：四個燈泡的額定電壓相等，4C的額定功率為4W、8。的額定功率為2W,根據(jù)R_&

K-P

可知a=RCVRB=RD

因流過R4、RD電流相等，根據(jù)P=∕2R

可知PD>以

“2

因R8、RC電阻兩端電壓相等，根據(jù)P=二可知Pc>PB

R

因以、RC電阻相等，IA>∣c>根據(jù)P=KR可知以>Pc

即PD>PA>Pc>PB，功率最大的電阻是R。，故。正確、A8C錯誤。

故選：Do

根據(jù)電路的連接情況、結(jié)合電功率的計算公式分析功率最大的電阻。

本題主要是考查電功率的計算，解答本題的關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況、掌握電功率的計算公

式。

7.【答案】A

【解析】解：依題意，M、N兩點分別是。點關(guān)于兩腰的對稱點，則M、N、。三點到正三角形頂

角處的距離相等，根據(jù)點電荷周圍空間電勢的分布，可知頂角處點電荷在M、N、。三點的電勢關(guān)

系為

(PMl=(PNI=(Pol

正三角形兩底角處的點電荷為等量異種點電荷，可知M、N、。三點在該等量異種點電荷電場中的

電勢關(guān)系為

(PM2>(PO2>(PN2

根據(jù)電場中電勢的疊加，可知M、N、。三點電勢關(guān)系為

VM>Vo>ΨN'故A正確，BCQ錯誤。

故選：Ao

根據(jù)電場中電勢的疊加來判斷三點電勢的高低。

本題考查了電場的疊加，電勢是標量，根據(jù)電勢的疊加來判斷，關(guān)鍵要清楚各個點電荷產(chǎn)生的電

勢高低判斷。

8.【答案】AC

【解析】解：AB.根據(jù)題意，當電鍵斷開時，由閉合電路的歐姆定律有

/--^――

Rl+R3+r

代入數(shù)據(jù)解得

r=2Ω,故A正確，B錯誤;

CD、若閉合電鍵，電阻/?2與氏3并聯(lián)后與&及電源內(nèi)阻串聯(lián)，可得電路的總電阻為

R2R3

總=(Rl

R+r)+R2+R3

解得R總=5/2

由閉合電路的歐姆定律有

∕z=f-=≡Λ=0.64

R總5

可知干路電流為0.64而電阻&與的阻值相等，根據(jù)并聯(lián)電路的特點可得

,

∣r2=∣Z=1×0.671=0.3A,故C正確，。錯誤。

故選：ACo

閉合電鍵前后，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和電阻的串并聯(lián)關(guān)系列式求解。

本題考查了閉合電路的歐姆定律，關(guān)鍵要清楚電阻的串并聯(lián)關(guān)系，計算要認真。

9.【答案】AB

【解析】解：忽略地球的自轉(zhuǎn)，物體在地球表面受到的重力等于萬有引力

G/=mg

K

可得

GM=gR2

AB.據(jù)萬有引力作為向心力可得

?MmV2

G~τ-=m—=ma

rLr

聯(lián)立GM=gR2可得解得

ɑ=啰，故AB正確;

CD,據(jù)萬有引力作為向心力可得

MmTΓ2

24

~=mrω=mr不

聯(lián)立GM=g/?2可得解得

3=陣

T=J故CD錯誤。

故選：AB。

空間站繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律相結(jié)

合列式分析。

本題考查萬有引力定律和黃金代換公式GM=gR2,關(guān)鍵要抓住萬有引力提供向心力和萬有引力等

于重力這兩條思路，并能靈活選擇向心力公式。

10.【答案】CD

【解析】解：小球到達C點時，與細管內(nèi)的上壁無相互作用，由牛頓第二定律得：mg≥m^-

RBC

代入數(shù)據(jù)解得：uC≤2?Γ~2m∕s

小球到達C點的條件為九≥0

設(shè)小球釋放的位置與B點的高度差為力，小球從釋放到C點，由動能定理得：τng(h-2RBC)=Tm正

代入數(shù)據(jù)解得：1.6m<h≤2.0m

故CQ正確，AB錯誤。

故選：CD。

小球到達C點時速度應(yīng)大于或等于零，小球與細管內(nèi)的上壁無相互作用，可能只受重力或受到下

壁的彈力，根據(jù)牛頓第二定律求解小球在C點速度的取值范圍，根據(jù)動能定理求解小球釋放點的

高度。

本題考查豎直面內(nèi)的圓周運動和動能定理，解題關(guān)鍵是知道豎直面內(nèi)的軌道模型中到達最高點的

條件，結(jié)合動能定理分析即可。

2

IL【答案】2.37y(m1—m2)gh=?(τn1+m2)φ

【解析】解：(3)根據(jù)游標卡尺的精度為0.1mm可知，遮光條的寬度d=23mm+0.1×7mm=

23.7mm=2.37cm

(4)物體4經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小可由遮光條通過光電門的平均速度代替，即

實驗驗證系統(tǒng)重力勢能的減少量與系統(tǒng)動能的增加量相等，即

2

(Ml-m2)gh=I(m?+m2)φ

故答案為：2

(3)2.37；(4):；(m1-m2)gh=^(m1+m2)φ

(3)根據(jù)游標卡尺的精度讀數(shù)；

(4)物體4經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小可由遮光條通過光電門的平均速度代替，結(jié)合機械能守恒

定律分析解答。

解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，知道用光電門測速度的方法，注意游標卡尺的讀數(shù)方法。

12.【答案】最左231

【解析】解：(1)開關(guān)閉合前，將滑動變阻器調(diào)到最大阻值處，即滑片置于最左端；

(3)根據(jù)圖像斜率可知定值電阻為

nU1.2

%=7=近=2°

(6)根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=t∕+∕(r+fi1)

變形可得

U=E-I(r+Rl)

根據(jù)圖像的斜率與截距可知

E=3V

r=華-RI=鄂-20=10

故答案為：(I)最左;(2)2；(3)3,1

(1)開關(guān)閉合前，將滑動變阻器調(diào)到最大阻值處，保護電路；

(2)根據(jù)圖像解得電阻；

(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合圖像斜率與截距解答。

解決本題的關(guān)鍵是掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，運用閉合電路歐姆定律分析，以及會

運用圖象法直觀求出電源的電動勢和內(nèi)阻。

13.【答案】解：(1)根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系可得：=mg

R

解得地球的質(zhì)量為：M=匝；

G

(2)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：等=Znr竽

解得M=第。

根據(jù)密度計算公式可得：p=+其中U=gττR3

已知某近地衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的圓軌道的半徑可認為與地球半徑相等，即r=R

聯(lián)立解得地球的平均密度：P=集。

答：(1)地球的質(zhì)量的表達式為察；

(2)地球的平均密度為停。

【解析】(1)根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系求解地球的質(zhì)量；

(2)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合密度的計算公式求解地球的平均密

度。

本題主要是考查了萬有引力定律及其應(yīng)用；解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星球表面，

忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下，萬有引力等于重力；二是根據(jù)萬有引力提供向心力列方程進行解答。

14.【答案】解：(1)設(shè)帶電粒子剛進入水平平行板間時的速度大小為為,根據(jù)動能定理可得：qU1=

12n

2mvO-0

解得：%=J笑；

(2)設(shè)水平平行板的長度為3粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律可得：

=?ɑt2

其中：a=吟，C

τndv0

聯(lián)立解得：L=f^?d;

(3)設(shè)帶電粒子從水平平行板間飛出時的動能為從開始到離開偏轉(zhuǎn)電場，根據(jù)動能定理可得:

qU1+^qU2=Ek-O

解得:Ek=qU1+^qU2^

答：(1)帶電粒子剛進入水平平行板間時的速度大小為

(2)水平平行板的長度為J袈?d;

(3)帶電粒子從水平平行板間飛出時的動能為qUι+2q/。

【解析】(1)帶電粒子在電場中加速過程中，根據(jù)動能定理求解帶電粒子剛進入水平平行板間時的

速度；

(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的