湖北省高一下學(xué)期期末考試物理試卷(附參考答案與解析)

第頁湖北省高一下學(xué)期期末考試物理試卷(附參考答案與解析)學(xué)校:___________班級(jí)：___________姓名：__________考號(hào)：__________一、單選題1．有關(guān)電壓與電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是（）A．電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，所以電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一物理量的不同叫法B．電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓C．電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量D．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W與電壓U=中的W是一樣的，都是靜電力所做的功2．管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（）A．庫侖 B．霍爾 C．洛倫茲 D．法拉第3．下列關(guān)于力對(duì)物體做功的說法正確的是（）A．摩擦力對(duì)物體做功的多少與路徑無關(guān)B．合力不做功，物體必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．一對(duì)作用力和反作用力，可能其中一個(gè)力做功，而另一個(gè)力不做功D．在相同時(shí)間內(nèi)作用力與反作用力做功絕對(duì)值一定相等，一正一負(fù)4．2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）。該衛(wèi)星（）A．入軌后可以位于北京正上方 B．入軌后的速度小于第一宇宙速度C．發(fā)射速度大于第二宇宙速度 D．若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較多5．為倡導(dǎo)“碳減排”，北京冬奧會(huì)期間示范運(yùn)行超1000輛氫能源汽車。某款質(zhì)量為m的氫能源汽車如圖甲所示，測(cè)試其性能時(shí)的圖像如圖乙所示。已知汽車在平直公路上以額定功率P啟動(dòng)，整個(gè)運(yùn)行過程中汽車功率及所受阻力均恒定，時(shí)刻起以最大速度勻速行駛。則在時(shí)間內(nèi)下列說法不正確的是（）A．牽引力逐漸增大B．阻力大小為C．牽引力對(duì)汽車做的功為D．汽車行駛的距離為6．如圖所示，直角三角形MPQ的∠P=90°，直角邊MP=2a、QP=3a。在M點(diǎn)固定一條長直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里。在Q點(diǎn)固定一條長直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外。兩導(dǎo)線中的電流大小均為I，已知無限長的通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可用公式（k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度、r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的垂直距離）表示，則P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（）A． B． C． D．7．如圖所示，在正六邊形的M、N、P三個(gè)頂點(diǎn)上各放一個(gè)完全相同且?guī)д姷狞c(diǎn)電荷，X、Y、Z為正六邊形的另外三個(gè)頂點(diǎn)，O點(diǎn)是六邊形的中心，下列說法正確的是（

）

A．X、Y、Z三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0C．Z點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì)D．從Y點(diǎn)至O點(diǎn)移動(dòng)正試探電荷，電場(chǎng)力做正功二、多選題8．如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，L為小燈泡，定值電阻R=r，閉合開關(guān)，小燈泡能正常發(fā)光。現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)一段距離，滑動(dòng)前后理想電壓表、、示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為、、，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為，則（

）A．電源的輸出功率一定減小B．燈泡的功率逐漸變大C．，，均保持不變D．當(dāng)電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，小燈泡不會(huì)立刻熄滅9．“嫦娥五號(hào)”取壤返回地球，是中國航天史上的一次壯舉。圖為“嫦娥五號(hào)”著陸地球前部分軌道的簡化示意圖，其中I是月地轉(zhuǎn)移軌道，在P點(diǎn)由軌道I變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅱ，在近地點(diǎn)Q再變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅲ。下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，“嫦娥五號(hào)”在Q點(diǎn)的機(jī)械能比在P點(diǎn)的機(jī)械能大B．“嫦娥五號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期長C．“嫦娥五號(hào)”分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等D．“嫦娥五號(hào)”分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小相等10．電容式傳感器是用來將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置．由于電容器的電容C取決于極板正對(duì)面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一個(gè)物理量的值的變化，如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用下列說法正確的是（）

A．甲圖的傳感器可以用來測(cè)量角度B．乙圖的傳感器可以用來測(cè)量液面的高度C．丙圖的傳感器可以用來測(cè)量壓力D．丁圖的傳感器可以用來測(cè)量速度11．說起電流表，小明就頭疼，電表的改裝是他心中永遠(yuǎn)的痛，下面這個(gè)問題，小明就老是舒扯不清，請(qǐng)你幫忙解決一下：如圖所示為有0.1A和1A兩個(gè)量程的電流表的原理圖，已知表頭的內(nèi)阻為200，滿偏電流為2mA，則下列說法中正確的是A．當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0.1AB．當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0.1AC．，D．，三、實(shí)驗(yàn)題12．如圖所示，某興趣小組利用氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證鉤碼、滑塊、遮光條等組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平B．用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條寬度dC．用天平測(cè)出遮光條和滑塊總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量mD．測(cè)出遮光條到光電門的距離x，接通氣源，釋放滑塊，記錄遮光條通過光電門時(shí)遮光時(shí)間tE．改變光電門的位置，多次重復(fù)上一步驟，得到多組x與t的數(shù)值（1）根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作x—___________（選填“t”“t2”“”或“”）圖像，如果圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，且圖像的斜率k=___________（用所測(cè)物理量符號(hào)及當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭表示），則機(jī)械能守恒得到驗(yàn)證。（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下面說法正確的是___________；A．遮光條和滑塊的總質(zhì)量M要遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量mB．遮光條的寬度適當(dāng)小一些C．選用不可伸長的輕繩13．在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)兩種方案：（1）方案一：利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出的U-I圖像如圖乙所示。通過圖像乙可求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）方案二：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示。

其中電流表和，電壓表和都是非理想電表，且電表內(nèi)阻未知。閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和，使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0，讀出電流表示數(shù)和，以及電壓表示數(shù)和，多次測(cè)量獲得多組數(shù)據(jù)，繪制圖像，以為橫坐標(biāo)，以______為縱坐標(biāo)，得到的圖像為直線，其縱軸截距為b，斜率為k，則電源電動(dòng)勢(shì)E=______，電源內(nèi)阻r=______。從設(shè)計(jì)思路看，該方案電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比______（選填“偏小”“偏大”或“相等”）。四、解答題14．2021年2月10日19時(shí)52分，我國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，成功實(shí)現(xiàn)環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。在“天問一號(hào)”環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為T，軌道半徑為r，已知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)。已知球的體積公式為，求：（1）火星的質(zhì)量M和密度；（2）火星表面的重力加速度g。15．如圖所示，水平地面與一半徑為l=5m的豎直光滑圓弧軌道相接于B點(diǎn)，軌道上的C點(diǎn)位置處于圓心O的正下方。質(zhì)量m=1kg的小球從距地面高度為l=5m的水平平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn)以v0=10m/s的速度水平飛出，小球在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道。小球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，試求：（1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離x；（2）圓弧BC段所對(duì)的圓心角θ；（3）小球滑到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。16．如圖所示，一質(zhì)量為，電荷量為的小球，以初速度沿兩塊正對(duì)帶電平行金屬板左側(cè)某位置水平向右射入兩極板之間，離開時(shí)恰好由A點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑固定軌道ABC中。A點(diǎn)為圓弧軌道與極板端點(diǎn)DD'連線的交點(diǎn)，CB為圓弧的豎直直徑并與DD'平行，豎直線DD'的右邊界空間存在豎直向下，且大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知極板長為，極板間距為，圓弧的半徑為，∠AOB=53°，重力加速為，sin53°=0.8，cos53°=0.6.不計(jì)空氣阻力，板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）求兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)調(diào)大小；（2）當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，求小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)量；（3）若要使小球始終沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)且恰好能夠通過最高點(diǎn)C，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

參考答案與解析1．C【詳解】ABC．電壓和電動(dòng)勢(shì)單位雖然相同，但它們表征的物理意義不同，電壓是表征靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)大小的物理量。而電動(dòng)勢(shì)則表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。故電壓與電動(dòng)勢(shì)不是同一個(gè)物理量，所以A、B錯(cuò)誤，C正確。D．電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W是非靜電力做功而不是靜電力做功，故D錯(cuò)誤。故選C。2．D【詳解】由題意可知，圓管為金屬導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，且有電阻，當(dāng)周圍的線圈中產(chǎn)生出交變磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流通過電阻要發(fā)熱。該過程利用原理的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)現(xiàn)者為法拉第。故選D。3．C【詳解】A．摩擦力做功其中x為路程，摩擦力對(duì)物體做功與路徑有關(guān)，A錯(cuò)誤；B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力不做功，但物體做曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；CD．作用力和反作用力的作用點(diǎn)的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，也有可能一個(gè)有位移，另一個(gè)位移為0，則可能其中一個(gè)力做功，而另一個(gè)力不做功，在相同時(shí)間內(nèi)作用力與反作用力做功絕對(duì)值不一定相等，也不一定是一正一負(fù)，D錯(cuò)誤C正確。故選C。4．B【詳解】A同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道平面上，入軌后不可能位于北京正上方，故A錯(cuò)誤；B.近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度等于第一宇宙速度，而同步衛(wèi)星屬于高軌道衛(wèi)星，其入軌后的速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.該衛(wèi)星并沒有脫離地球的萬有引力，其發(fā)射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，故C錯(cuò)誤；D.由于近地衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，所以將該衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少，故D錯(cuò)誤。故選B。5．A【詳解】A．汽車在平直公路上以額定功率P啟動(dòng)時(shí)，由可知，汽車速度增大，則牽引力逐漸減小，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．時(shí)刻起以最大速度勻速行駛，阻力與牽引力平衡，則阻力大小為故B正確，不符合題意；C．牽引力的功率恒定不變，則在時(shí)間內(nèi)牽引力對(duì)汽車做的功為故C正確，不符合題意；D．根據(jù)題意，設(shè)在時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離為，由動(dòng)能定理有可得汽車行駛的距離為故D正確，不符合題意。故選A。6．D【詳解】根據(jù)安培定則可知，固定在M點(diǎn)和Q點(diǎn)的通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場(chǎng)如圖所示，兩通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小故選D。7．B【詳解】A．依題意，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可判斷X、Y、Z三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不相同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知點(diǎn)電荷M、N、P分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，且夾角互為根據(jù)矢量疊加原理可得O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為0，B正確；C．利用對(duì)稱性結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可判斷知OZ連線上的合場(chǎng)強(qiáng)沿OZ方向，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，則O點(diǎn)的電勢(shì)高于Z點(diǎn)電勢(shì)，C錯(cuò)誤；D．利用對(duì)稱性結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可判斷知OY連線上的合場(chǎng)強(qiáng)沿OY方向，則從Y點(diǎn)至O點(diǎn)移動(dòng)正試探電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選B。8．ACD【詳解】A．由于外電阻與內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由于定值電阻R=r，則外阻一定大于內(nèi)阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)一段距離，則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，外阻變大，則電源的輸出功率一定減小，A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律所以滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)一段距離時(shí)，外電阻增大，總電流減小，燈泡的功率逐漸變小，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)部分電路歐姆定律可得由閉合電路歐姆定律則根據(jù)電源的伏安特性曲線，可得由閉合電路歐姆定律則根據(jù)電源的伏安特性曲線，可得所以，，均保持不變，C正確；D．當(dāng)電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，電容器與小燈泡組成一個(gè)回路，電容器放電，則小燈泡不會(huì)立刻熄滅，D正確。故選ACD。9．BC【詳解】A．在軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，半長軸越長，周期越長，軌道Ⅱ?qū)?yīng)的半長軸長，所以“嫦娥五號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期長，B項(xiàng)正確；C．“嫦娥五號(hào)”分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運(yùn)行時(shí)，向心加速度都是由萬有引力提供的，有公式解得有上述公式可知，經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大小相等，C項(xiàng)正確；D．“嫦娥五號(hào)”由軌道Ⅱ變向軌道Ⅲ運(yùn)行時(shí)，需要減速才能實(shí)現(xiàn)，所以由軌道Ⅱ變向軌道Ⅲ，經(jīng)Q點(diǎn)的速度要減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。10．ABC【詳解】A．從甲圖可以看出，θ變化，能引起動(dòng)片與定片正對(duì)面積變化，由可知引起電容變化，由可知引起電信號(hào)變化，故甲圖的傳感器可以用來測(cè)量角度，故A正確；B．從乙圖可以看出，液體深度h變化，能引起正對(duì)面積變化，由可知引起電容變化，由可知引起電信號(hào)變化，故乙圖的傳感器可以用來測(cè)量液面的高度，故B正確；C．從丙圖可以看出，壓力的變化，能引起兩極間距離變化，由可知引起電容變化，由可知引起電信號(hào)變化，故丙圖的傳感器可以用來測(cè)量壓力，故C正確；D．從丁圖可以看出，s的變化，能引起介電常數(shù)的變化，由可知引起電容變化，由可知引起電信號(hào)變化，故丁圖的傳感器可以用來測(cè)量距離x，故D錯(cuò)誤．故選ABC．11．BD【詳解】使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，改裝好的電流表量程為當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，改裝后電流表的量程為可知a、b兩個(gè)端點(diǎn)之間的是大量程，a、c兩個(gè)端點(diǎn)之間是小量程，代入數(shù)據(jù)解得R1=0.41ΩR2=3.67Ω故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。12．BC/CB【詳解】（1）[1]如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則鉤碼減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能，即所以我們需要驗(yàn)證圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線即可。[2]將上式整理的則斜率（2）[3]