2020-2021学年湖南省五市十校教研教改共同体高一下学期期末考试物理试题

姓名_____________  准考证号_____________

（在此卷上答题无效）

湖南省五市十校教研教改共同体·2021年上学期高一期末考试

物  理

本试卷共4页，全卷满分100分，考试时间75分钟。

考生注意：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．如图所示，在河的两岸有A、B两个渡口，某人开船从渡口A沿直线AB匀速运动到对岸的渡口B，若A、B的连线与河岸成角，水流速度为，则小船在静水中的最小速度为

A．

B．

C．

D．

2．有一等边三角形，是延长线上的一点，是的中点，三点分别固定、、电荷，此时点电荷受到的电场力大小为F。若把位于处的电荷移到点处，位于处的电荷受到的电场力大小为，则的值为

A．1

B．2

C．

D．

3．自卸式运输车车厢前端能自动抬高，可以方便的卸下货物，如图所示。已知货物与车厢的动摩擦因数，在车厢由水平位置缓慢抬起直到车厢与水平面之间夹角为的过程中，有关货物所受车厢的支持力和摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），下列说法中正确的是

A．逐渐减小

B．逐渐增大

C．逐渐减小

D．逐渐增大

4．2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。已知火星与地球的密度之比约为，火星表面与地球表面的重力加速度之比约为，则火星与地球的半径之比约为

A．    B．    C．    D．

5．如图所示，水平向左的匀强电场中，质量为的带电小球从A点沿直线由A点运动到B点。不计空气阻力，在这一过程中

A．小球可能带正电

B．小球的动能增大

C．小球的机械能减小

D．小球的电势能减小

6．如图所示，在斜面顶端A分别以速度、、水平抛出一相同小球，小球分别落在斜面上的M、N、P点（M、N、P为斜面的四等分点），平抛时间分别为、、。不计空气阻力，则

A．

B．

C．小球分别落在斜面上M、N、P点时的速度方向可能不平行

D．若以的速度水平抛出小球，小球将落在斜面底端B点

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变大，可采用的方法是

A．仅减小两极板间的距离

B．仅增大两极板间的距离

C．仅将电容器板向下平移

D．仅在极板间插入有机玻璃板

8．四个完全相同的小球A、B、C、D在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是是

A．小球A、B角速度相同

B．小球A、B线速度大小相同

C．小球C、D向心加速度大小相同

D．小球D受到绳的拉力比小球C受到绳的拉力大

9．一质量为的物体，以的加速度匀减速上升高度，不计空气阻力，则

A．物体的机械能不变       B．物体的机械能增加

C．物体的动能减少      D．物体的重力势能增加

10．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体、，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比。已知5s内有个自由电子通过导体的横截面，电子的电荷量。下列说法正确的是

A．流经导体的电流为0.16A

B．、的电阻之比

C．自由电子在导体和中的定向移动速率之比

D．相同时间内导体和产生的焦耳热之比

三、非选择题：共56分。

11．（6分）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置“探究合外力做功与动能变化的关系”，其中小车和沙桶的质量分别为M、，打点计时器所用的交流电源的频率为。接通电源待打点计时器稳定时，由静止释放小车，通过打点计时器打出一条纸带，该小组的同学多次完成上述操作，并从其中选择了一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。选出的计数点如图所示，其中相邻两计数点间还有4个点未标出，经测量计数点1、2、3、4、5、6距离起始点0的间距分别为、、、、、。由以上的测量回答下列问题：

（1）该小组的同学在处理数据时，将沙桶的重力作为小车的合外力，则打下第5个计数点时合外力对小车所做的功为____________，此时小车的动能为____________（以上均用题中已给的字母表示）。

（2）若该小组这样分析数据，将、、、作为合力做的功，并计算出纸带上2、3、4、5点的瞬时速度，通过图像分析处理从而得合外力做功与动能变化的关系，则实验前____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

12．（9分）物理实验小组想要测量某电压表V（量程为3V）的内阻（大约为几千欧）

（1）先通过一个多用电表的欧姆挡直接测量此电压表的内阻：

a．欧姆挡的选择开关拨至×100挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用上图中____________（选填“A”或“B”）方式连接；

b．欧姆表表盘如图所示，某同学读出欧姆表的读数为____________。

（2）为了准确测量电压表V的内阻，某同学利用提供的实验器材设计了如图所示的实验电路，请根据电路原理图，将实物图连接完整。并用已知量（定值电阻的阻值和电流表、电压表的示数I、U），表示出电压表V的内阻____________。

13．（10分）矩形处于匀强电场中，电场方向平行于矩形所在平面，矩形边长，。将电子由A点移动到D点，电场力做功2eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功1eV。已知A点电势为0，求：

（1）B点的电势；

（2）电场强度大小。

14．（14分）如图所示，是一段轮滑轨道，AB是一段粗糙的曲面轨道，BC是一段光滑圆弧轨道。两部分在最低点B平滑连接，圆弧轨道所对的圆心角，半径，赛道右侧有一高度的平台。质量（包括滑轮）的轮滑运动员从左侧离地高的平台的边缘A点由静止滑下，不做任何动作，从C点飞出后刚好能以水平速度滑上右侧平台。不计空气阻力，重力加速度，，求：

（1）运动员滑到C点时速度的大小；

（2）运动员从A点滑到B点克服摩擦力做的功及在B点时对轨道底部的压力大小。

15．（17分）如图所示，倾斜轨道AB和光滑圆弧轨道BC固定在同一竖直平面内，两者间通过一小段长度不计的圆滑弧形轨道相连，已知AB长，倾角，BC弧的半径，O为圆心，。在虚线MN右侧存在水平向左的匀强电场（A在虚线MN上），场强大小。一个带正电的绝缘小球P，质量为，其电荷量为，从某一位置以的初速度水平抛出，运动到A点时恰好沿斜面向下。若小球与轨道AB的动摩擦因数为，，，，小球P运动过程中电荷量保持不变。求：

（1）小球P的抛出点距A点的高度；

（2）小球P运动到圆弧轨道最低点B点时对轨道的压力；

（3）小球P离开圆弧轨道后，第一次落到斜面上的位置距B点的距离。

高一物理参考答案

1．B  解析：小船从A到B运动的速度是船速和水速的合速度，利用三角形法则画出三个速度的图象如图所示，则小船在静水中的最小速度为。

2．B  解析：设等边三角形的边长为L，、处点电荷在处产生的电场场强大小相等，方向成，合成后的处电荷受到的电场力为，把位于处的电荷移到点后，，两处的电荷在处产生的电场场强等大同向，因此，，故选B。

3．A  解析：对车厢货物受力分析，当车厢与水平面之间夹角时，此时货物处于静止状态，故随增大而逐渐减小，随增大而逐渐增大；当车厢与水平面之间夹角时，此时货物相同车厢开始滑动，故随增大而逐渐减小，随增大而逐渐减小，综上所述，选项A正确。

4．A  解析：由，，解得，即，则，故A项正确。

5．C  解析：因为小球沿直线运动，故合力方向在直线上，由于重力竖直向下，所以小球受到水平向右的电场力，因此小球带负电，A错误；合力方向与运动方向相反，所以合力做负功，动能减小，B错误；电场力方向和运动方向夹角为钝角，故电场力做负功，所以电势能增大，机械能减小，C正确、D错误。

6．D  解析：由几何关系可知，小球平抛竖直方向位移之比为，又因为，所以，选项A错误；由几何关系知水平方向位移之比为，又因为，所以，选项B错误；设斜面夹角，则有，设速度与水平方向夹角为，则有，所以小球落在斜面上时的速度方向均平行，选项C错误；当初速度为，经计算小球刚好落在B点，选项D正确。

7．BC  解析：根据电容公式得，极板间电压增大时，静电计指针的张角变大，所以减小C即可。根据电容的决定式，可知，增大极板间距离、减小极板间正对面积、减小介电常数都可以减小电容，故综上所述，BC正确。

8．AC  解析：对甲图分析：设细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为，小球到悬点O的竖直距离为，则有，，又，所以小球的角速度相同，线速度大小不相同，故A正确、B错误；对乙图CD分析：设细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为，绳长为L，绳上拉力为T，则有，，得、，所以小球C、D向心加速度大小相同，小球CD受到绳的拉力大小也相同，故C正确、D错误。

9．CD  解析：由题意可知物体的加速度为，所以除重力外，还有其他力做功，物体的机械能不守恒，故A错误；设物体所受拉力的大小为F，则由牛顿第二定律可得，解得：，则机械能的增量，故B错误；根据牛顿第二定律有，由动能定理知，即物体的动能减少了，故C正确；物体上升高度增加，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力做的功，为，故D正确。

10．AC  解析：根据电流强度的定义式，可得流过的电流为：，故A正确；由电阻定律，可得：，故B错误；因两段导体串联，通过的电流相等，根据电流强度的微观表达式，可得自由电子在导体和中的定向移动速率之比为：，故C正确；根据焦耳定律，相同时间内导体和产生的焦耳热之比为：，故D错误。

11．答案：（1）（2分）  （2分）  （2）不需要（2分）

 解析：（1）若用沙桶的重力作为小车受的合力，则，从0点到打第5点时水平位移，所以；打第5点时小车动能，，式中为5个时间间隔，即，故。

 （2）根据分析数据原理可知，每次计算功中的合力都是相同的，因而只需要探究位移与速度平方关系是否满足线性关系即可得合外力做功与物体动能变化关系，故不需要平衡摩擦力。

12．答案：（1）A    3600    （2）实物图见解析    （作图3分，其他每空2分）

 解析：（1）欧姆表的负极插孔与内部电源的正极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极插孔流出，进入电压表的正极，故选择图A。

欧姆表选择“×100”挡位，由图中所示表盘可知，欧姆表的读数。

 （2）实物图连接如图所示，根据欧姆定律得，，联立解得。

13．解析：（1）由电场力做功公式得：，（2分）

又，

联立解得，（2分）

在匀强电场中，平行且相等的线段之间的电势差相等，则（1分）

解得（l分）

（2）取BC中点为M，则（1分）

所以AM为等势线，，

由几何关系知（1分）

所以（2分）

14．解析：（1）运动员从C点飞出到达右侧的平台上的过程为平抛运动的逆过程

C点到右侧平台上表面的高度差：（1分）

设运动员到C点时的速度为

从C点飞出后，竖直方向分速度

（1分）

由运动学公式得：（1分）

求得：（1分）

（2）设运动员从A到B克服摩擦力做功为，根据功能关系：

（2分）

解得：（1分）

设运动到B点时的速度为，根据机械能守恒定律

（2分）

在B点时；（2分）

解得；（1分）

由牛顿第三定律知在B点对轨道压力为2080N（l分）

15．解析：（1）设小球P刚运动到A点时的速度为，竖直分速度为，则有：

（1分）

（1分）

所以小球P的抛出点距A点的高度为：（1分）

（2）小球P受到的电场力，方向水平向左，且与重力的合力大小为5N，方向垂直于斜面向下，则“等效重力场”的等效重力加速度，方向垂直斜面向下。（1分）

设小球滑到B点时的速度为。

由动能定理得：（1分）

对小球P，在B点，由牛顿第二定律得：（1分）

解得：

由牛顿第三定律知，小球P运动到B点时对轨道的压力为31.68N（1分）

（3）设小球P能到达C点，且在C点的速度为，则小球P从A到C的过程中，由动能定理得：（1分）

解得：（1分）

设小球P恰好到C点时的速度为，则有：（1分）

解得：（1分）

因，所以小球能到达C点，小球P离开C后，做类平抛运动，则有：

（1分）

（1分）

解得：，

故小球P的落点距B点的距离为：（1分）