湖南省長沙市弘益高級中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試題（解析版）

第第頁長沙市弘益高級中學(xué)2022—2023學(xué)年度第二學(xué)期期末考試試卷高一年級物理分值：100分時量：75分鐘一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分）1.下列物理量屬于矢量的是（）A.機(jī)械能 B.功率 C.電場強(qiáng)度 D.電勢【答案】C【解析】【詳解】ABD．標(biāo)量是只有大小沒有方向、運(yùn)算時遵循代數(shù)運(yùn)算法則的物理量。機(jī)械能、功率、電勢都是標(biāo)量，故ABD錯誤；C．矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算時遵循平行四邊形定則的物理量；電場強(qiáng)度是矢量，故C正確。故選C。2.一個質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下，由O點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的軌跡如圖所示，在A點(diǎn)時速度的方向與y軸平行，則恒力F的方向可能沿（）A.+x軸 B.+y軸C.－x軸 D.－y軸【答案】C【解析】【分析】【詳解】曲線運(yùn)動物體所受合力一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，且速度永遠(yuǎn)都不可能偏轉(zhuǎn)到與合力方向平行，所以物體所受合力不可能沿+x軸、+y軸、－y軸方向，但可能沿－x軸方向。故選C。3.“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s，此時紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）A.10m/s2 B.100m/s2 C.1000m/s2 D.10000m/s2【答案】C【解析】【分析】【詳解】紐扣在轉(zhuǎn)動過程中由向心加速度故選C。4.如圖所示，質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)A、B被用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O，在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動，則（）A.A的線速度一定比B的線速度大B.A的角速度一定比B的角速度大C.A的加速度一定比B的加速度小D.A所受細(xì)線的拉力一定比B所受的細(xì)線的拉力小【答案】A【解析】【詳解】ABC．以質(zhì)點(diǎn)為對象，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，質(zhì)點(diǎn)與懸點(diǎn)的高度為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得由于高度相同，可知質(zhì)點(diǎn)A、B的角速度相同；根據(jù)，由于質(zhì)點(diǎn)A的軌道半徑大于質(zhì)點(diǎn)B的軌道半徑，則A的線速度一定比B的線速度大，A的加速度一定比B的加速度大，故A正確，BC錯誤；D．豎直方向根據(jù)受力平衡可知解得由于質(zhì)點(diǎn)A、B質(zhì)量相同，質(zhì)點(diǎn)A對應(yīng)的較大，則A所受細(xì)線的拉力一定比B所受的細(xì)線的拉力大，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，一平行板電容器與電源連接，開關(guān)S先接通，過一會再斷開，在電容器中間的M點(diǎn)固定一一個正點(diǎn)電荷，用C表示電容器的電容；用E表示兩板間的電場強(qiáng)度；表示M點(diǎn)的電勢；Ep表示點(diǎn)電荷的電勢能．將B板向上移一小段距離x，則下列圖像關(guān)系正確的是A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】A、當(dāng)B極板上移一小段距離x，時，d減小，由可知，C與x圖象不能為一次函數(shù)圖象，故A錯誤；B、在電容器兩極板所帶電荷量一定的情況下，由U=Q/C，E=U/d，則，故E與x無關(guān)，故B錯誤；C、因負(fù)極板接地，設(shè)M點(diǎn)最初的電勢為φ0，則平移后M點(diǎn)的電勢為φ=φ0-Ex0，故C正確；

D、正電荷在P點(diǎn)的電勢能EP=φq=q(φ0-Ex0)，故D錯誤．

故選：C．6.如圖所示的電解池接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個一價正離子通過溶液內(nèi)某截面S，有n2個一價負(fù)離子通過溶液內(nèi)某截面S，設(shè)e為元電荷，以下說法正確的是（）A.當(dāng)n1=n2時，電流為零B.當(dāng)n1>n2時，電流方向從A→B，電流為C.當(dāng)n1<n2時，電流方向從B→A，電流為D.無論n1、n2大小如何，電流方向都從A→B，電流都為【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，流過容器截面上的電量q=(n1＋n2)e則電流為方向與正電荷的定向移動方向相同，故由A到B。故選D。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯得0分）7.如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點(diǎn)，B是另一等勢面上的一點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)左端大于右端B.A、C兩點(diǎn)的電勢均高于B點(diǎn)的電勢C.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)的過程中電場力做正功，電勢能減小【答案】BD【解析】【詳解】A．帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為0，導(dǎo)體表面為等勢面，整個導(dǎo)體為一個等勢體，故A錯誤；B．沿電場線方向電勢降低，所以A、C兩點(diǎn)的電勢均高于B點(diǎn)的電勢，故B正確；C．電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的弱強(qiáng)，所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于A點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C錯誤；D．根據(jù)可知，正電荷從高電勢A點(diǎn)沿虛線移動到低電勢B點(diǎn)，電勢能減小，則電場力做正功，故D正確。故選BD。8.長征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈，戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為m的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點(diǎn)的高度差為h，在空中的運(yùn)動可視為平拋運(yùn)動，軌跡如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的有（）A.甲在空中的運(yùn)動時間比乙的長B.兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等C.從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能減少D.從投出到落地，每顆手榴彈機(jī)械能變化量為【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．由平拋運(yùn)動規(guī)律可知，做平拋運(yùn)動的時間因為兩手榴彈運(yùn)動的高度差相同，所以在空中運(yùn)動時間相等，故A錯誤；B．做平拋運(yùn)動的物體落地前瞬間重力的功率因為兩手榴彈運(yùn)動的高度差相同，質(zhì)量相同，所以落地前瞬間，兩手榴彈重力功率相同，故B正確；C．從投出到落地，手榴彈下降的高度為h，所以手榴彈重力勢能減小量故C正確；D．從投出到落地，手榴彈做平拋運(yùn)動，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故D錯誤。故選BC?！军c(diǎn)睛】

9.如右圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（）A.b所需向心力最大B.b、c周期相等，且大于a的周期C.b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度D.b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度【答案】BD【解析】【詳解】A．因衛(wèi)星運(yùn)行的向心力就是它們所受的萬有引力可知b所受的引力最小，故A錯誤．B．由可知半徑r越大周期越大，所以b，c的周期相等且大于a的周期，故B正確；C．由可知半徑r越大則加速度越小，所以b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C錯誤；D．由可知半徑r越大則線速度越小，所以b，c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故D正確。故選BD。10.2019年6月，習(xí)近平總書記對垃圾分類工作做出重要指示，全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作。在垃圾分類中經(jīng)常使用傳送帶進(jìn)行分揀，如圖所示、傳動帶的長度是4m，與水平面間的夾角為30°，在電動機(jī)的帶動下以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的最低點(diǎn)，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，g取，則從傳送帶將物體從最低點(diǎn)傳送到最高點(diǎn)的過程中（）A.物體動能的增量是B.物體重力勢能增量是C.物體和皮帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為D.由于傳送物體電動機(jī)多消耗的電能為【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．小物體剛放到B點(diǎn)時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，由于μ>tan30°，物體做勻加速直線運(yùn)動，此時假設(shè)小物體能與傳送帶達(dá)到相同速度，則小物體加速上滑的位移為假設(shè)成立。物體與傳送帶達(dá)到相同速度后，將向上勻速運(yùn)動，到達(dá)A點(diǎn)時速度仍為，所以物體的動能增加量為故A錯誤；B．小物體重力勢能增量為故B正確；C．小物體加速運(yùn)動的時間在相對滑動時，有則小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．由功能關(guān)系可知，電動機(jī)做的功等于小物體增加的機(jī)械能和因摩擦而產(chǎn)生的熱量，則故D錯誤。故選BC。三、實驗題（16分）11.某同學(xué)通過調(diào)節(jié)手機(jī)拍攝功能中的感光度和快門時間，拍攝出質(zhì)量較高的頻閃照片。圖1是該同學(xué)拍攝的小球自由下落部分運(yùn)動過程中頻閃照片，用來驗證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)以小球下落過程中的某一點(diǎn)（非釋放點(diǎn)）為原點(diǎn)，并借助照片背景中的刻度尺測量各時刻的位置坐標(biāo)為刻度尺零刻度與原點(diǎn)對齊。已知手機(jī)連拍頻率為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，小球質(zhì)量為。（1）小球在位置時的瞬時速度=___________（用題中所給的物理量符號表示）；（2）關(guān)于實驗裝置和操作，以下說法正確的是___________；A.刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)B.選擇材質(zhì)密度小的小球C.小球?qū)嶋H下落過程中動能增量大于重力勢能減少量D.該實驗可以驗證動能定理（3）取小球從到的過程研究，則機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為=_____________________（用題中所給物理量的符號表示）；（4）由于阻力的存在影響了實驗，該同學(xué)利用測得的數(shù)據(jù)，算出了這些點(diǎn)對應(yīng)的速度，以對應(yīng)到點(diǎn)的距離為橫軸，為縱軸畫出了如圖2所示的圖線。測得圖線的斜率為），則小球受到的阻力大小=___________?！敬鸢浮竣?②.AD③.④.【解析】【詳解】（1）[1]小球在位置時的瞬時速度（2）[2]刻度尺豎直，保證測量的距離是豎直方向自由下落的距離，選項A正確；小球密度越大，則相對阻力越小，誤差越小，選項B錯誤；下落過程由于阻力做功，則動能增量小于重力勢能的減小量，選項C錯誤；該實驗可驗證動能定理，選項D正確；故選AD。（3）[3]由機(jī)械能守恒定律可知即（4）[4]由動能定理可得所以12.有一根細(xì)而均勻圓柱體導(dǎo)體棒樣品（如圖甲所示），電阻約為，為了測量其電阻率，他找到以下實驗器材并進(jìn)行實驗：A．10分度的游標(biāo)卡尺B．螺旋測微器C．電流表（量程50mA，內(nèi)阻為）D．電流表（量程100mA，內(nèi)阻約為）E．電流表（量程1A，內(nèi)阻約為）F．滑動變阻器R（，額定電流1A）G．直流電源E（12V，內(nèi)阻不計）H．圓柱體導(dǎo)體棒樣品（電阻約為）I．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干（1）用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖乙所示，其示數(shù)___________cm；用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖丙所示，其示數(shù)___________mm；（2）為了盡可能精確地測量電阻，電路原理圖如圖丁所示。圖丁中甲電流表應(yīng)選___________；乙電流表應(yīng)選___________（用器材前的序號表示）；（3）閉合開關(guān)，測量出甲電流表的讀數(shù)和乙電流表的讀數(shù)；（4）根據(jù)實驗測得的物理量，電阻率___________（用題中所給的相關(guān)字母表示）?！敬鸢浮竣?5.00②.1.600##1.599##1.598##1.601##1.602③.C④.D⑤.【解析】【詳解】（1）[1]由圖乙可知，游標(biāo)卡尺示數(shù)[2]由圖丙可知，螺旋測微器示數(shù)（2）[3][4]實驗器材中沒有電壓表，可以用已知內(nèi)阻的電流表與待測電阻并聯(lián)測電壓，即電流表甲選擇C；乙電流表若選擇E則量程過大，則應(yīng)選D即可。（4）[5]由電阻定律可知由歐姆定律可知待測電阻阻值聯(lián)立解得電阻率四、解答題（共40分）13.質(zhì)量為5kg的物體靜止于水平桌面上，在15N的水平拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過2s物體的速度達(dá)到2m/s．求：（1）物體的加速度大?。唬?）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)．【答案】（1）1m/s2；（2）0.2【解析】【詳解】（1）由v=at可得（2）由牛頓第二定律可知：F-f=ma又f=μFN，F(xiàn)N=mg聯(lián)立解得μ=0.214.如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場方向，bc與電場方向呈60°角。一個電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a移動到b電場力做功－1.2×10-7J。求：（1）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E；（2）a、c兩點(diǎn)的電勢差Uac？（3）若規(guī)定φa=0，電荷q在c點(diǎn)具有的電勢能EPc？【答案】（1）60V/m；（2）-6.6V；（3）2.64×10-7J【解析】【詳解】（1）因為從a移動到b電場力做功為所以電場強(qiáng)度為（2）a、c兩點(diǎn)的電勢差為（3）由題意可知c點(diǎn)電勢為所以電荷q在c點(diǎn)的電勢能為15.如圖所示，是光滑絕緣的、豎直固定的半徑的圓軌道的一部分，為豎直直徑，僅在間有方向豎直向下、高度足夠高的勻強(qiáng)電場，。當(dāng)一質(zhì)量的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）從距水平面高為的地方以的初速度水平拋出恰能無碰撞的從點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，并從點(diǎn)離開圓軌道，取，已知，。（1）試求：小球從點(diǎn)進(jìn)入電場時的速度大小；（2）若小球沿BC軌道的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動。試問：①小球剛到達(dá)點(diǎn)時，小球?qū)壍赖膲毫Γ竣谛∏螂x開點(diǎn)再經(jīng)多長的時間到達(dá)水平面？【答案】（1）