湖北省七市州教科研協(xié)作體2023-2024學(xué)年高一下學(xué)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(shí)75分鐘．★?？荚図樌镒⒁馐马?xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)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(duì)應(yīng)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(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)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(chǎng)線和等勢(shì)面的剖面圖。、是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、，電勢(shì)分別為、，、是帶電體表面上的兩點(diǎn)，電勢(shì)分別為、，下列說法正確的是（）A. B.C. D.將電子在點(diǎn)自由釋放，電子一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．．因?yàn)殡妶?chǎng)線不是閉合曲線，故實(shí)線是電場(chǎng)線，虛線是等勢(shì)線，因?yàn)榈葎?shì)線越密集的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，故，故A錯(cuò)誤；BC．沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，則，，故B錯(cuò)誤，故C正確；D．a(chǎn)點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲線，電子僅受電場(chǎng)力，不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與置于該點(diǎn)的試探電荷的電性有關(guān)B.試探電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小與該試探電荷的電量無關(guān)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(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的電性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場(chǎng)力表達(dá)式可知電場(chǎng)力的大小與試探電荷電量的大小成正比，故B錯(cuò)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(cuò)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(shí)針運(yùn)行速率始終為，從傳送帶的左端無初速度釋放一個(gè)物塊，物塊先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)到右端，下列說法正確的是（）A.勻加速運(yùn)動(dòng)階段物塊對(duì)傳送帶做正功B.勻加速運(yùn)動(dòng)階段傳送帶對(duì)物塊做正功C.勻速運(yùn)動(dòng)階段物塊對(duì)傳送帶做正功D.勻速運(yùn)動(dòng)階段傳送帶對(duì)物塊做負(fù)功【答案】B【解析】【詳解】AB．因?yàn)槲飰K的初速度為零，物塊將受到傳送帶對(duì)它的水平向右摩擦力作用，物塊將向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，此過程中摩擦力對(duì)物塊做正功，物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)物塊與傳送帶共速后，物塊隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，物塊不受摩擦力作用，則勻速運(yùn)動(dòng)階段傳送帶對(duì)物塊不做功，物塊對(duì)傳送帶不做功，故CD錯(cuò)誤。故選B。4.2024年4月26日3時(shí)32分，神舟十八號(hào)載人飛船成功對(duì)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(yùn)行，其運(yùn)動(dòng)視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則對(duì)接后的飛船（）A.所受地球引力比靜止在地面上時(shí)大B.做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度比地球自轉(zhuǎn)角速度大C.做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比地球第一宇宙速度大D.做圓周運(yùn)動(dòng)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(duì)接后的飛船所受地球引力比在地面上時(shí)小，故A錯(cuò)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(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)角速度，即飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合地球表面附近物體所受重力和萬有引力的關(guān)系則飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度比地球兩極處重力加速度小，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，兩個(gè)厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構(gòu)成的導(dǎo)體A、B，兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)，分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體A和B的電阻之比為B.導(dǎo)體A和B的電阻之比為C.通過導(dǎo)體A和B的電流之比為D.相等時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為【答案】C【解析】【詳解】AB．設(shè)小正方形邊長(zhǎng)l，則大正方形邊長(zhǎng)2l，厚度d，根據(jù)可得故AB錯(cuò)誤；C．分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，通過導(dǎo)體A和B的電流之比為，故C正確；D．相等時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，“天問一號(hào)”火星探測(cè)器經(jīng)過系列變軌后從調(diào)相軌道進(jìn)入停泊軌道，為著陸火星做準(zhǔn)備。已知“天問一號(hào)”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(hào)”從調(diào)相軌道轉(zhuǎn)移到停泊軌道的過程中機(jī)械能減小B.“天問一號(hào)”在調(diào)相軌道比在停泊軌道上運(yùn)行周期小C.“天問一號(hào)”在停泊軌道上運(yùn)行時(shí)，在點(diǎn)比點(diǎn)速度小D.“天問一號(hào)”沿圖示兩軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)經(jīng)過點(diǎn)的加速度大小不相等【答案】A【解析】【詳解】A．“天問一號(hào)”從調(diào)相軌道進(jìn)入停泊軌道需在P點(diǎn)點(diǎn)火減速，則其機(jī)械能變小，故A正確；B．“天問一號(hào)”停泊軌道的半長(zhǎng)軸比調(diào)相軌道的半長(zhǎng)軸短，根據(jù)開普勒第三定律可知“天問一號(hào)”在停泊軌道上周期小，故B錯(cuò)誤；C．“天問一號(hào)”在停泊軌道上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程中，萬有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，則“天問一號(hào)”在停泊軌道上運(yùn)行時(shí)，在點(diǎn)比點(diǎn)速度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知“天問一號(hào)”在兩個(gè)軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的加速度相等，故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，遙控小汽車的質(zhì)量為，額定功率為，現(xiàn)用遙控器啟動(dòng)小汽車，從靜止開始做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)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(zhǎng)，取重力加速度，則小汽車從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程中（已知小汽車末已達(dá)到最大速度）（）A.小汽車能達(dá)到的最大速度為B.小汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)能維持的最長(zhǎng)時(shí)間為C.內(nèi)牽引力對(duì)小汽車做功為D.小汽車內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總位移為【答案】D【解析】【詳解】A．阻力當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，最大速度故A錯(cuò)誤；B．小汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力，根據(jù)牛頓第二定律得功率達(dá)到額定值時(shí)速度能維持的最長(zhǎng)時(shí)間為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移這段時(shí)間內(nèi)牽引力對(duì)小汽車做功時(shí)間內(nèi)牽引力對(duì)小汽車做功內(nèi)牽引力對(duì)小汽車做功為故C錯(cuò)誤；D．小車在4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)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(gè)點(diǎn)電荷和分別固定在軸的坐標(biāo)為0和的位置上。關(guān)于軸上各點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.坐標(biāo)為處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.坐標(biāo)為處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.區(qū)間內(nèi)任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿軸負(fù)方向D.區(qū)間內(nèi)任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿軸正方向【答案】BC【解析】【詳解】A．由于兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性相反，二者連線之間區(qū)域的電場(chǎng)方向均沿x軸正方向，坐標(biāo)為處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只能在右邊，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)坐標(biāo)為處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)解得即處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故B正確；CD．則在的區(qū)域和的區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向，而在的區(qū)域和的區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向，故C正確，D錯(cuò)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|(zhì)點(diǎn)的小球穿在軌道上，輕質(zhì)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(diǎn)，連線與圓弧交于點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至點(diǎn)無初速度釋放，小球?qū)⒃?、之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知小球在點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.、兩點(diǎn)一定關(guān)于連線對(duì)稱C.彈簧彈力功率為零的位置只有1處（、兩點(diǎn)除外）D.彈簧彈力功率為零的位置有3處（、兩點(diǎn)除外）【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，小球在運(yùn)動(dòng)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(jī)械能守恒，小球在點(diǎn)的重力勢(shì)能小于點(diǎn)的重力勢(shì)能，則小球在點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能較大，可知，、兩點(diǎn)不關(guān)于對(duì)稱，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．彈簧彈力功率為零時(shí)，可能是彈簧彈力為零，即彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，小球在和上各有一點(diǎn)；可能是小球的速度為0，即小球在、兩點(diǎn)，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(diǎn)時(shí)，則彈簧彈力功率為零的位置有3處（、兩點(diǎn)除外），故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖甲所示，傾角為的粗糙斜面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均沿斜面向上，以斜面底端為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向上為正方向建立軸，斜面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小與該點(diǎn)位置坐標(biāo)之間的關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)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(zhǎng)，小滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，取重力加速度，，，小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.軸上與兩點(diǎn)間電勢(shì)差為B.小滑塊能獲得的最大動(dòng)能為1.5JC.小滑塊機(jī)械能增加量最多為4.5JD.小滑塊電勢(shì)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(diǎn)間的電勢(shì)差，如圖所示故軸上與兩點(diǎn)間電勢(shì)差為故A正確；B．根據(jù)，當(dāng)結(jié)合，得時(shí)，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得小滑塊獲得的動(dòng)能最大由動(dòng)能定理可得故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，結(jié)合，得時(shí)，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得小滑塊機(jī)械能增加量最多，由功能關(guān)系可得故C正確；D．小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力一直做正功，其電勢(shì)能一直減小，速度減為0時(shí)，電勢(shì)能減小量最多，由動(dòng)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。?shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，如圖所示乙，則______mm。（2）測(cè)出氣墊導(dǎo)軌的傾角，兩個(gè)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(shí)間和，則滑塊通過光電門1時(shí)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(guān)系式______（用題中給出的字母表示），則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒?！敬鸢浮竣?3.25②.③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（3）[2]根據(jù)光電門測(cè)速原理，滑塊通過光電門1時(shí)速度為（4）[3]根據(jù)光電門測(cè)速原理，滑塊通過光電門2時(shí)的速度為根據(jù)機(jī)械能守恒定律有結(jié)合上述解得12.某學(xué)習(xí)小組用伏安法測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：A.待測(cè)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(dòng)變阻器：阻值范圍為I.開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________；（選填器材前的序號(hào)）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用下列電路方案________（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，該小組增加電阻箱來完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)適當(dāng)，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(shí)兩表示數(shù)，；③小組同學(xué)利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出的待測(cè)電阻________；④若不考慮偶然誤差，該小組此測(cè)量方案測(cè)得電阻值________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)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(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選用量程的電壓表，故選E。通過待測(cè)電阻的最大電流為可知電流表應(yīng)選用滿偏電流的電流表，故選C。[3]為調(diào)節(jié)方便，待測(cè)電阻兩端電壓可以從零開始，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，待測(cè)電阻的阻值與電壓表阻值接近，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，故實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)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(cè)電阻為[2]實(shí)驗(yàn)處理數(shù)據(jù)時(shí)考慮了電表的內(nèi)阻，故該小組此測(cè)量方案測(cè)得的電阻值等于真實(shí)值。13.我國自主研制的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星I位于赤道上空，其對(duì)地張角為（如圖所示），繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為。II為繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)衛(wèi)星Ⅰ的軌道半徑為，由幾何知識(shí)有解得設(shè)做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星質(zhì)量為m，加速度為a，地球質(zhì)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(duì)衛(wèi)星Ⅰ，由圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(duì)接且在同一豎直面內(nèi)，圓弧軌道圓心為，A是最高點(diǎn)，是最低點(diǎn)，與圓心等高。一輕質(zhì)彈簧左端固定在點(diǎn)處的擋板上，彈簧右端有一質(zhì)量為的小球，與彈簧不拴接，將小球向左緩慢推至點(diǎn)后無初速度釋放，小球在水平軌道上離開彈簧后進(jìn)入圓弧軌道，并恰好能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)。已知圓弧軌道的半徑為，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)速度大?。唬?）小球從點(diǎn)釋放時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能；（3）小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的點(diǎn)時(shí)，克服重力做功的功率。（結(jié)果可保留根號(hào)）【答案】（1）2m/s；（2）7J；（3）【解析】【詳解】（1）小球恰好能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，表明小球在A點(diǎn)受到軌道的彈力為0，對(duì)小球進(jìn)行分析，由牛頓第二定律有解得（2）小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過程中，