2020-2021学年湖北省鄂州市高一下学期期末质量监测物理试题

这是一份2020-2021学年湖北省鄂州市高一下学期期末质量监测物理试题，共9页。

高 一 物 理
★祝考试顺利★
注意事项：
1．满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
3．选择题在每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；主观题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上相对应的答题区域内。答在试题卷上无效。
第Ⅰ卷（选择题，共44分）
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．下面说法正确的是
A．哥白尼提出地球是宇宙的中心
B．库仑第一个提出电荷的周围存在着由它产生的电场
C．奥斯特通过大量的研究发现了电流的磁效应
D．安培第一个发现了电磁感应现象
2．两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为4 : 8，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为F1，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1 ∶ F2为
A．4∶1 B．8∶1 C．16∶1 D．64∶1
E
A
V
S
C
左
右
3．将一个平行板电容器接入如图所示的电路。闭合开关S，电路稳定后，在电容器两板之间有一带负电的油滴恰好处于静止状态。若所用电表均为理想电表，则下列说法正确的是
A．保持电容器极板间距和正对面积不变，仅断开开关S时，电压表示数为零
B．保持电容器极板间距和正对面积不变，仅断开开关S时，带电油滴立即向上运动
C．保持开关S闭合，适当减小两极板正对面积的过程中，有自左向右的电流流过电流表
D．保持开关S闭合，适当增加两极板之间的距离，带电油滴将向下运动
4．如图所示，条形磁铁放置在金属圆环的正中央，圆环和小型条形磁铁处在同一平面内，轴线OO '与圆环平面重合。现要在圆环中产生感应电流，下列办法中可行的是
O
O'
N
S
A．让磁铁绕其轴OO '转动60°
B．让环在纸面内绕环心顺时针转动60°
C．让环沿纸面向上移动一小段距离
D．让磁铁绕其几何中心在纸平面内顺时针转动60°
5．质量为m的汽车，启动后沿平直的水平路面行驶。如果整个过程中汽车发动机的输出功率恒定，且行驶过程中受到的阻力大小也一定，汽车能够达到的最大速度为v。则汽车行驶过程中
A．一直做匀速直线运动
B．一直做匀加速直线运动
C．若当汽车的速度为时，汽车的加速度大小为a，则该汽车发动机的输出功率为2mav
D．若当汽车的速度为时，汽车的加速度大小为a，则该汽车发动机的输出功率为mav
6．“嫦娥五号”探测器于2020年11月24日4时30分在我国文昌航天发射场发射升空。23天后的12月17日凌晨，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的“嫦娥五号”返回器携带月球样品，成功返回地面，完成了意义非凡的太空之旅。若某阶段“嫦娥五号”绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，运行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，根据以上信息可以求得月球的第一宇宙速度为
A． B． C． D．
7．在如图所示的电路中，R1和R2为定值电阻，电表均为理想电表。保持电源电动势E和内电阻r不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动头向上移动时
R1
P
A
V
R3
R2
r
E
S
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变大，电流表示数变大
8．1984年4月8日，我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功，16日，卫星成功地定点于东经125度赤道上空。2002年5月15日我国又在太原卫星发射中心成功发射了一颗气象卫星“风云一号D”，这颗卫星是极地圆形轨道卫星，为气象预报提供了大量有效信息，它的运行周期是102.332分钟。由以上材料可知
A．“试验通信卫星”运行周期较“风云一号D”的大
B．“试验通信卫星”运行轨道半径较“风云一号D”的大
C．“试验通信卫星”运行的线速度较“风云一号D”的大
D．“风云一号D”经过赤道上空时，也可以实现定点，与地球自转同步
9．如图所示的三条平行等间距虚线为某电场的等势线，电势分别为φ1、φ2、φ3，且φ1>φ2>φ3，某带电小球仅在重力和电场力的作用下沿图中实线做直线运动，下列说法正确的是
M
N
φ1
φ2
φ3
A．小球一定带负电
B．该电场一定为匀强电场
C．小球在M点的电势能一定大于在N点的电势能
D．小球在M点的动能一定大于在N点的动能
N
S
10．如图所示，将一大一小两个不太大的正方形闭合导线框水平固定在同一高度上，两个线框的中心重合。在它们的上方某处有一条形磁铁由静止开始下落，磁铁在下落过程中正好从两个线框的中心穿过而不与线框接触，磁铁最终落在水平地面上。在磁铁穿过线框的过程中，下面说法正确的是
A．穿过两个线框的磁通量都一直在增大
B．两个线框中都会产生感应电流
C．当条形磁铁的中心正好和线框的中心重合时，大线框中的磁通量大于小线框中的磁通量
D．当条形磁铁的中心正好和线框的中心重合时，大线框中的磁通量小于小线框中的磁通量
11．如图所示，半径为R的光滑绝缘空心圆形细管道竖直固定放置，A、B为置于管道中的可视为点电荷的带电小球，其中小球A固定在管道的最低点M处，小球B可以自由滑动。平衡时，小球B静止在管道中的N处，M、N连线与竖直方向成30°角。已知小球B所带电荷量为q，质量为m，重力加速度为g，不计小球大小和管道内径，则
R
A
O
B
M
N
30°
A．小球A一定带正电
B．小球A在N处产生的电场强度大小为
C．小球A所带电荷量的绝对值为
D．小球A所带电荷量的绝对值为
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
二、实验题（本题共2小题，12题6分、13题9分，共15分。请把正确答案填在横线上，不要求写出计算过程。）
12．（6分）在测量两节干电池组成电源的电动势和内阻（约为10Ω）的实验中，某实验小组设计了如图所示的实验电路，他们选用的器材有：电流表A（量程0～300mA，内阻rA＝5Ω），电压表V（量程0～3V，内阻8～10kΩ），滑动变阻器R（规格0～10Ω，2A），定值电阻R0＝5Ω，开关S，导线若干条，另有待测干电池2节。
S
S
a
b
R
R0
⑴实验电路图中，电流表和电压表并未明确标示出，根据题意判断，图中a应该是 （选填“电流表”或“电压表”），b应该是 （选填“电流表”或“电压表”）；
⑵若该小组先后测得三组电流表和电压表的读数分别为I1、U1，I2、U2，I3、U3，则可列出计算电源电动势E和内阻r的方程式为 和
（不必写出E和r的最终表达式）。
13．（9分）某学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
甲
A
B
C
D
E
F
G
h1
h3
h4
h5
h6
h2
乙
⑴对于该实验，下列说法正确的是 （此问有多选）
A．重物应选用质量和密度较大的金属锤
B．需用天平测出重物的质量
C．可以用蓄电池给打点计时器供电
D．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直面内且上下对正
⑵通过配合，在正确地进行了实验操作后，该小组得到了一条如图乙所示的点迹清晰的纸带。在纸带上选取一系列连续打出的点A、B、C、D、E、F、G，测得它们之间的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。在计算纸带上B点对应的重锤速度时，小组内的几位同学分别采用了以下几种方法进行计算，其中正确的是
A．vB＝gT B．vB＝gTC．vB＝D．vB＝；
⑶要验证从打B点到打F点的过程中重物的机械能守恒，则应满足的关系式为
（用题中给出的字母表示）。
三、计算题（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）
14．（8分）2020年7月23日我国在海南文昌航天发射场用长征五号遥四运载火箭将火星探测器“天问一号”发射升空。2021年2月，“天问一号”到达火星附近，实施火星捕获，将围绕火星运动。5月15日，“天问一号”携带“祝融号”火星车及其着陆组合体成功着陆于火星表面，我国首次火星探测任务着陆火星取得了圆满成功，成为世界上第二个能独立自主地探测火星并实现探测器成功登陆火星的国家，彰显着我国科技水平已处于领先世界的地位。若将“天问一号”围绕火星的运动看作匀速圆周运动，其质量为m，轨道半径为r，它到火星表面的距离为h，运行周期为T，引力常量为G，忽略其他天体对它的引力作用。求：
⑴火星的质量M；
⑵火星表面处的重力加速度g。
r
S
S1
R1
A
R2
S2
C
E
15．（8分）如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝10.0μF。开始时，开关S1闭合，S2断开，电流表为理想电表，电路稳定。
⑴合上S2，待电路稳定以后，求流过电流表的电荷量为多少？
⑵合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过电流表的 电量是多少？
16．（10分）如图所示，一电容为C的带电平行板电容器水平放置，极板长度为l、间距为0.5l。有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（重力不计），从紧挨着上极板的位置以速度v0水平向右射入平行板间，恰好从下极板的边缘射出，求：
⑴电容器上极板带什么性质的电荷；
⑵粒子射出电容器时的速度；
⑶电容器极板带的电荷量Q。
A
θ
m
v0
O
B
C
D
R
h
17．（15分）如图所示，半径R=2.75m的圆弧轨道BC与水平轨道CD平滑相连，质量m＝1kg的小滑块（可视为质点）从某一高度处的A点以大小v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入圆弧轨道BC，滑块经C点后继续向D方向运动，当运动到D点时刚好停下来。已知AB高度差为h＝0.45m，粗糙水平轨道CD的动摩擦因数μ＝0.45，不计空气阻力，取g＝10m/s2， cs30°＝0.87，cs37°＝0.8，cs45°＝0.7，求：
⑴滑块刚进入圆弧轨道的B点时的速度vB；
⑵滑块刚到达C点前的瞬间对轨道的压力；
⑶水平轨道CD的长度L。
鄂州市2020—2021学年度下学期期末质量监测
高一物理参考答案及评分标准
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
二、实验题（本题共2小题，12题6分、13题9分，共15分。请把正确答案填在横线上，不要求写出计算过程。）
12．（1）电压表，电流表（每空1分）
（2）E= U1+ I1 (r+rA+R0) E= U2+ I2(r+rA+R0) （每空2分）
或E= U1+ I1 (r+rA+R0) E= U3+ I3(r+rA+R0) （每空2分）
或E= U2+ I2 (r+rA+R0) E= U3+ I3(r+rA+R0) （每空2分）
13．（1）AD（3分。选不全的得1分，有错选的本问不得分）；
（2）C（3分）；
（3）g(h2+h3+h4+h5) = （3分）
三、计算题（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）
14．（8分）
（1）由万有引力定律得
G=mr （2分）
解得 M= （2分）
（2）设在火星表面有一个小物体，其质量为m'，根据火星表面物体的重力等于万有引力可得
G= m'g （2分）
可解得 g= （2分）
15.（8分）
（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1
根据闭合电路欧姆定律有
I1==1.5A （1分）
U1 = I1 R1 =4.5V （1分）
合上开关S2后，电容器相当于断路，设其两端的电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有
I2 = =2A （1分）
U2 = I2 =4V （1分）

所以电容器上电量变化了 ΔQ=( U2－U1 )C=－5.0×10-6C （1分）
即流过电流表的电量为 ΔQ=5.0×10-6C （1分）
（2）合上S2后，设电容器上所带电量为Q，有
Q=CU2=4.0×10-5C （1分）
断开S1后，电容器将通过R1和R2放电，直到两极板电压为零，其上电量将全部释放完毕，故流过电流表的电量为 Q= 4.0×10-5C （1分）
16．（10分）
（1）带负电的粒子向下偏转，说明受到上极板的斥力作用，因此上极板也带负电。 （1分）
（2）粒子在电容器内由左端运动到右端的过程中，设运动时间为t，射出极板瞬间竖直方向速度为vy，于是水平方向有
l=v0t （1分）
竖直方向有 l= vy t （1分）
设粒子射出电容器时的速度为v，与水平方向夹角为θ，则
v= =v0 （1分）
tanθ==1 （1分）
即 θ=45° （1分）
（3）由题意知粒子在极板间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为a，两极板间电压为U，则
vy =at （1分）
根据牛顿第二定律 a= （1分）
电容器所带电荷量与极板间电压的关系为 Q=CU （1分）
可解得 Q= （1分）
17.（15分）
D
（1）滑块从A到B做平抛运动，机械能守恒，有
O
θ
v0
B
C
R
vB
D
mv02+mgh=mvB2 （2分）
可解得 vB=5m/s （1分）
设OB与竖直方向的夹角为θ，作出B点的速度示意图如右，
由几何关系知vB与v0的夹角也为θ，于是
csθ==0.8 （2分）
可解得 θ=37° （1分）
（2）滑块从B到C的过程中机械能守恒，设滑块在C点的速度为vc，有
mvB2+mg(1－csθ) R=mvc2 （2分）
解得 vc=6m/s （1分）
滑块刚到达C点前的瞬间，轨道对滑块的支持力fN与滑块重力的合力提供滑块做圆周运动的向心力
fN－mg= （2分）
解得 fN =23.1Ｎ
由牛顿第三定律知此时滑块对轨道的压力为 fN ' =23.1Ｎ （1分）
（3）滑块在CD段运动直至停止的过程中克服轨道的摩擦阻力做功，由动能定理有
0－mvc2 =－μmgL （2分）
可解得 L=4m （1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
D
A
D
B
C
AB
BC
BD
BD