湖北省七市州教科研協(xié)作體2023-2024學年高一下學期期末考試物理試題

湖北省2024年春季高一期末考試物理本試卷共6頁，15題．全卷滿分100分．考試用時75分鐘．★?？荚図樌镒⒁馐马棧?．答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置．2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑．寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效．3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)．寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效．4．考試結束后，請將答題卡上交．一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．1.如圖所示只畫出某帶正電的帶電體空間分布的電場線和等勢面的剖面圖。、是電場線上的兩點，場強大小分別為、，電勢分別為、，、是帶電體表面上的兩點，電勢分別為、，下列說法正確的是（）A. B.C. D.將電子在點自由釋放，電子一定沿著電場線運動【答案】C【解析】【詳解】A．．因為電場線不是閉合曲線，故實線是電場線，虛線是等勢線，因為等勢線越密集的地方電場越強，故，故A錯誤；BC．沿電場線方向，電勢逐漸降低，則，，故B錯誤，故C正確；D．a(chǎn)點處的電場線為曲線，電子僅受電場力，不可能沿電場線運動，故D錯誤。故選C。2.下列說法正確的是（）A.電場中某點電場強度的方向與置于該點的試探電荷的電性有關B.試探電荷在電場中受到的電場力大小與該試探電荷的電量無關C.電容器放電的過程中，其電容越來越小D.只增大平行板電容器兩極板間距，其電容將減小【答案】D【解析】【詳解】A．電場強度由電場本身決定，與試探電荷的電性無關，故A錯誤；B．根據(jù)電場力表達式可知電場力的大小與試探電荷電量的大小成正比，故B錯誤；C．電容反映電容器本身的特性，電荷量減少，電容器的電容不變，故C錯誤；D．由平行板電容的決定式可知只增大平行板電容器兩極板間距，電容將減小，故D正確。故選D。3.工廠的流水生產(chǎn)線如圖所示，水平傳送帶順時針運行速率始終為，從傳送帶的左端無初速度釋放一個物塊，物塊先勻加速運動后勻速運動到右端，下列說法正確的是（）A.勻加速運動階段物塊對傳送帶做正功B.勻加速運動階段傳送帶對物塊做正功C.勻速運動階段物塊對傳送帶做正功D.勻速運動階段傳送帶對物塊做負功【答案】B【解析】【詳解】AB．因為物塊的初速度為零，物塊將受到傳送帶對它的水平向右摩擦力作用，物塊將向右做勻加速運動，此過程中摩擦力對物塊做正功，物塊對傳送帶做負功，故A錯誤，B正確；CD．當物塊與傳送帶共速后，物塊隨傳送帶勻速運動，物塊不受摩擦力作用，則勻速運動階段傳送帶對物塊不做功，物塊對傳送帶不做功，故CD錯誤。故選B。4.2024年4月26日3時32分，神舟十八號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙徑向端口。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運行，其運動視為繞地球做勻速圓周運動。則對接后的飛船（）A.所受地球引力比靜止在地面上時大B.做圓周運動的角速度比地球自轉角速度大C.做圓周運動的線速度比地球第一宇宙速度大D.做圓周運動的向心加速度比地球兩極處重力加速度大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力定律可知對接后的飛船所受地球引力比在地面上時小，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得由于空間站軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船做圓周運動的角速度大小比同步衛(wèi)星的角速度大，而同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉角速度，即飛船做圓周運動的角速度大小比地球自轉角速度大，故B正確；C．第一宇宙速度是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以飛船做圓周運動的線速度小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律結合地球表面附近物體所受重力和萬有引力的關系則飛船做圓周運動的向心加速度比地球兩極處重力加速度小，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，兩個厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構成的導體A、B，兩個正方形的邊長，分別在A、B導體左右兩側面加上相同的電壓。下列說法正確的是（）A.導體A和B的電阻之比為B.導體A和B的電阻之比為C.通過導體A和B的電流之比為D.相等時間內(nèi)通過導體A和B左右兩側面的電荷量之比為【答案】C【解析】【詳解】AB．設小正方形邊長l，則大正方形邊長2l，厚度d，根據(jù)可得故AB錯誤；C．分別在A、B導體左右兩側面加上相同的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，通過導體A和B的電流之比為，故C正確；D．相等時間內(nèi)通過導體A和B左右兩側面的電荷量之比為故D錯誤。故選C。6.如圖所示，“天問一號”火星探測器經(jīng)過系列變軌后從調(diào)相軌道進入停泊軌道，為著陸火星做準備。已知“天問一號”的調(diào)相軌道和停泊軌道均為橢圓軌道。下列說法正確的是（）A.“天問一號”從調(diào)相軌道轉移到停泊軌道的過程中機械能減小B.“天問一號”在調(diào)相軌道比在停泊軌道上運行周期小C.“天問一號”在停泊軌道上運行時，在點比點速度小D.“天問一號”沿圖示兩軌道穩(wěn)定運行時經(jīng)過點的加速度大小不相等【答案】A【解析】【詳解】A．“天問一號”從調(diào)相軌道進入停泊軌道需在P點點火減速，則其機械能變小，故A正確；B．“天問一號”停泊軌道的半長軸比調(diào)相軌道的半長軸短，根據(jù)開普勒第三定律可知“天問一號”在停泊軌道上周期小，故B錯誤；C．“天問一號”在停泊軌道上從P點運動到N點過程中，萬有引力做負功，動能減小，則“天問一號”在停泊軌道上運行時，在點比點速度大，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知“天問一號”在兩個軌道運行時經(jīng)過P點的加速度相等，故D錯誤。故選A。7.如圖所示，遙控小汽車的質量為，額定功率為，現(xiàn)用遙控器啟動小汽車，從靜止開始做加速度為的勻加速直線運動，功率達到額定值后即保持不變。已知小汽車受到的阻力大小恒為車重的，水平面足夠長，取重力加速度，則小汽車從靜止開始運動的過程中（已知小汽車末已達到最大速度）（）A.小汽車能達到的最大速度為B.小汽車做勻加速直線運動能維持的最長時間為C.內(nèi)牽引力對小汽車做功為D.小汽車內(nèi)運動的總位移為【答案】D【解析】【詳解】A．阻力當阻力等于牽引力時，速度最大，最大速度故A錯誤；B．小汽車做勻加速直線運動時牽引力，根據(jù)牛頓第二定律得功率達到額定值時速度能維持的最長時間為故B錯誤；C．時間內(nèi)運動位移這段時間內(nèi)牽引力對小汽車做功時間內(nèi)牽引力對小汽車做功內(nèi)牽引力對小汽車做功為故C錯誤；D．小車在4s內(nèi)運動過程中，由動能定理可得W?fx=?0解得x=16.2m故D正確。故選D。8.如圖所示，真空中有兩個點電荷和分別固定在軸的坐標為0和的位置上。關于軸上各點，下列說法正確的是（）A.坐標為處的電場強度為零B.坐標為處的電場強度為零C.區(qū)間內(nèi)任一點電場強度方向均沿軸負方向D.區(qū)間內(nèi)任一點電場強度方向均沿軸正方向【答案】BC【解析】【詳解】A．由于兩個點電荷的電性相反，二者連線之間區(qū)域的電場方向均沿x軸正方向，坐標為處的電場強度不為零，電場強度為零的點只能在右邊，故A錯誤；B．設坐標為處的電場強度為零，根據(jù)解得即處電場強度為零，故B正確；CD．則在的區(qū)域和的區(qū)域，場強沿x軸正方向，而在的區(qū)域和的區(qū)域，場強沿x軸負方向，故C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓心為?？梢暈橘|點的小球穿在軌道上，輕質彈簧一端與小球相連，另一端固定在與處于同一水平面上的點，連線與圓弧交于點，現(xiàn)將小球拉至點無初速度釋放，小球將在、之間往復運動。已知小球在點時彈簧處于伸長狀態(tài)，運動到點時彈簧處于壓縮狀態(tài)。在整個運動過程中，下列說法正確的是（）A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.、兩點一定關于連線對稱C.彈簧彈力功率為零的位置只有1處（、兩點除外）D.彈簧彈力功率為零的位置有3處（、兩點除外）【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，小球在運動過程中，只有小球的重力和彈簧的彈力做功，則小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球在點的重力勢能小于點的重力勢能，則小球在點時，彈簧的彈性勢能較大，可知，、兩點不關于對稱，故A正確，B錯誤；CD．彈簧彈力功率為零時，可能是彈簧彈力為零，即彈簧恢復原長，小球在和上各有一點；可能是小球的速度為0，即小球在、兩點，可能是彈簧的彈力方向與小球的速度方向垂直，即小球在點時，則彈簧彈力功率為零的位置有3處（、兩點除外），故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖甲所示，傾角為的粗糙斜面上各點場強的方向均沿斜面向上，以斜面底端為坐標原點，沿斜面向上為正方向建立軸，斜面上各點場強的大小與該點位置坐標之間的關系如圖乙所示。現(xiàn)有一個質量為，電量為的帶正電小滑塊從斜面底端靜止釋放，斜面足夠長，小滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為0.75，取重力加速度，，，小滑塊運動的過程中，下列說法正確的是（）A.軸上與兩點間電勢差為B.小滑塊能獲得的最大動能為1.5JC.小滑塊機械能增加量最多為4.5JD.小滑塊電勢能減小量最多為【答案】ACD【解析】【詳解】A．圖像所圍面積表示兩點間的電勢差，如圖所示故軸上與兩點間電勢差為故A正確；B．根據(jù)，當結合，得時，結合數(shù)學知識可得小滑塊獲得的動能最大由動能定理可得故B錯誤；C．當時，結合，得時，結合數(shù)學知識可得小滑塊機械能增加量最多，由功能關系可得故C正確；D．小球向上運動的過程中電場力一直做正功，其電勢能一直減小，速度減為0時，電勢能減小量最多，由動能定理可得解得，故D正確故選ACD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分．11.利用如圖所示甲的裝置驗證機械能守恒定律，已知當?shù)刂亓铀俣葹?。實驗步驟如下，請將實驗步驟補充完整：（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖所示乙，則______mm。（2）測出氣墊導軌的傾角，兩個光電門中心之間的距離為；（3）由某一位置釋放滑塊，分別記錄遮光條通過光電門1和光電門2的時間和，則滑塊通過光電門1時的速度為______（用題中給出的字母表示）（4）滑塊下滑過程中若滿足關系式______（用題中給出的字母表示），則可驗證機械能守恒?！敬鸢浮竣?3.25②.③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（3）[2]根據(jù)光電門測速原理，滑塊通過光電門1時速度為（4）[3]根據(jù)光電門測速原理，滑塊通過光電門2時的速度為根據(jù)機械能守恒定律有結合上述解得12.某學習小組用伏安法測一個待測電阻的阻值，實驗室提供器材如下：A.待測電阻：阻值約為B兩節(jié)干電池：電源電壓C.電流表：滿偏電流，內(nèi)阻約為D.電流表：滿偏電流，內(nèi)阻約為E.電壓表：量程，內(nèi)阻約為F.電壓表，量程，內(nèi)阻約為G.電阻箱：最大阻值為H.滑動變阻器：阻值范圍為I.開關、導線若干（1）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用________，電壓表應選用________；（選填器材前的序號）實驗電路應采用下列電路方案________（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。（2）為了更準確地測量待測電阻的阻值，該小組增加電阻箱來完成實驗，實驗電路圖如圖戊：①先閉合、斷開，調(diào)節(jié)和，使電流表和電壓表指針偏轉適當，記下兩表示數(shù)分別為，；②再閉合，保持不變，調(diào)節(jié)，記下此時兩表示數(shù)，；③小組同學利用測量數(shù)據(jù)計算出的待測電阻________；④若不考慮偶然誤差，該小組此測量方案測得電阻值________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值?！敬鸢浮浚?）①C②.E③.丙（2）①.750②.等于【解析】【小問1詳解】[1][2]電源電壓為，為減小實驗誤差，電壓表應選用量程的電壓表，故選E。通過待測電阻的最大電流為可知電流表應選用滿偏電流的電流表，故選C。[3]為調(diào)節(jié)方便，待測電阻兩端電壓可以從零開始，滑動變阻器應采用分壓式接法，待測電阻的阻值與電壓表阻值接近，為減小實驗誤差，電流表應采用內(nèi)接法，故實驗電路應采用下列電路方案丙?！拘?詳解】[1]閉合、斷開，根據(jù)歐姆定律有閉合，保持不變，根據(jù)歐姆定律有解得待測電阻為[2]實驗處理數(shù)據(jù)時考慮了電表的內(nèi)阻，故該小組此測量方案測得的電阻值等于真實值。13.我國自主研制的“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星I位于赤道上空，其對地張角為（如圖所示），繞地球做勻速圓周運動的周期為。II為繞地球表面做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星，其軌道半徑可視為地球半徑。萬有引力常量為，球體體積公式，求：（1）衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的加速度大小之比；（2）地球的密度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設衛(wèi)星Ⅰ的軌道半徑為，由幾何知識有解得設做圓周運動的衛(wèi)星質量為m，加速度為a，地球質量為M，由牛頓第二定律有可得衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的加速度大小之比（2）對衛(wèi)星Ⅰ，由圓周運動運動學公式有由牛頓第二定律有聯(lián)立解得地球的密度聯(lián)立解得14.如圖所示，光滑水平軌道與光滑半圓弧軌道平滑對接且在同一豎直面內(nèi)，圓弧軌道圓心為，A是最高點，是最低點，與圓心等高。一輕質彈簧左端固定在點處的擋板上，彈簧右端有一質量為的小球，與彈簧不拴接，將小球向左緩慢推至點后無初速度釋放，小球在水平軌道上離開彈簧后進入圓弧軌道，并恰好能運動到A點。已知圓弧軌道的半徑為，小球可視為質點，不計空氣阻力，重力加速度取，求：（1）小球運動到A點速度大??；（2）小球從點釋放時，彈簧的彈性勢能；（3）小球運動到與圓心等高的點時，克服重力做功的功率。（結果可保留根號）【答案】（1）2m/s；（2）7J；（3）【解析】【詳解】（1）小球恰好能運動到A點，表明小球在A點受到軌道的彈力為0，對小球進行分析，由牛頓第二定律有解得（2）小球從N點運動到A點過程中，