2021-2022学年湖北省鄂州市高一下学期期末物理试题含答案

  鄂州市2021~2022学年度下学期期末质量监测

高一物理

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将答题卡上的学校、姓名、准考证号等项目填写清楚。

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

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题中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．下列说法正确的是

A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方

B．电阻率都随温度的升高而增大

C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大

D．电动势与内、外电路的电阻无关

2．下列现象属于电磁感应现象的是

A．通电导线在磁场中受到力的作用，作用力方向由左手定则判定

B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流

C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，如插在通电螺线管中的软铁棒被磁化

D．通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场

3．如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端连接有一质量为m的物块，开始时用手托着物块使弹簧处于原长状态，现将手缓慢下移，直至物块脱离手掌．已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是

A．物块向下移动过程中，弹簧的弹力做正功

B．物块向下移动过程中，弹簧的弹性势能减小

C．物块从开始下移到刚脱离手掌，重力热能减小

D．物块从开始下移到刚脱离手掌，手掌对物块不做功

4．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞船入轨后，与天和核心舱和“天舟二号”、“天舟三号”组合体进行自主快速交会对接．“神舟十三号”载人飞船和同步卫星均绕地球做圆周运动，同步卫星的轨道半径约为“神舟十三号”载人飞船轨道半径的6．6倍，则下列说法正确的是

A．“神舟十三号”载人飞船的周期大于同步卫星的周期

B．“神舟十三号”载人飞船的发射速度应小于第一宇宙速度

C．“神舟十三号”载人飞船的线速度小于同步卫星的线速度

D．“神舟十三号”载人飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

5．“祝融号”火星车驶上火星表面满100天时，在着陆点以南方向累计行驶了1064m．在某次探测任务中，火星车以恒定的功率启动在水平地面上做直线运动，行进过程中所受阻力恒为重力的0.2倍，一段时间后，达到最大行进速度180m/h．已知“祝融号”火星探测车总质量为240kg，火星表面的重力加速度约为4m/s2，则该过程中火星车发动机的输出功率为

A．4.8W   B．9.6W   C．14.4W   D．19.2W

6．通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度．如图所示，等腰三角形MNP在水平面内，O点为MP的中点，，，在M、N、P三点竖直放置三根平行长直导线，导线中电流的大小Ⅰ和方向均相同，则О点处的磁感应强度方向及大小分别为

A．磁感应强度沿OP方向，大小

B．磁感应强度沿OP方向，大小

C．磁感应强度沿OM方向，大小为

D．磁感应强度沿OM方向，大小为

7．如图所示，正方形线框由边长为L、粗细均匀的绝缘棒组成，线框上均匀地分布着正电荷，以线框中心О为原点，建立xOy平面直角坐标系，现从与轴平行的线框上侧的中点A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其移动至线框内轴上的B点处，若线框其他部分的带电量与电荷分布保持不变，此时О点的电场强度方向与轴正向成37°角偏上，已知，，则B点的位置坐标为

A.   B.   C.   D.

8．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电压表与电流表均为理想电表；开关闭合后，当滑动变阻器的滑动触头Р逐渐向右滑动时，则下列说法正确的是

A．电阻，消耗的功率均变小

B．电阻消耗的功率变大，消耗的功率变小

C．电压表的读数变大

D．电流表的读数变大

9．2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区．登陆火星前，“天问一号”多次变轨示意图如图所示，轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点．除变轨瞬间，“天问一号”在轨道上运行时均处于无动力航行状态．下列说法正确的是

A．“天问一号”在P点从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要进行点火减速

B．“天问一号”在轨道Ⅲ上的周期大于在轨道Ⅱ上的周期

C．“天问一号”在轨道Ⅲ上Q点的加速度大于在轨道Ⅱ上S点的加速度

D．“天问一号”从轨道Ⅲ上的Q点到P点运行过程中，线速度越来越大

10．如图所示，一平行板电容器两极板间的电压且始终与直流电源连接，电容，两极板间距离，若板间有一带电微粒，其质量为，恰在板间处于静止状态，重力加速度取，则下列说法正确的是

A．微粒带负电荷

B．电容器所带电量为

C．微粒带电量为

D．保持N板位置不变，将M板向上平移一小段距离电容器带电量减小

11．把三个相同的小量程电流表分别改装成三个量程不同的大量程电流表、、，若把、、接入如图所示的电路中，则闭合开关后，下列说法正确的是

A．、的示数相同

B．、的指针偏转角度相同

C．的示数小于的示数

D．的指针偏转角度一定小于的指针偏转角度

二、实验题（本题共2小题，共16分）

12．（8分）如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置图，如图乙为某次实验截取的一段纸带．

（1）在本实验操作中，下列步骤的正确操作顺序为___________．（填选项前的字母）

A．将纸带穿过打点计时器，纸带下端悬挂上重物，调整打点计时器，保证纸带沿竖直方向，让重物靠近打点计时器并固定好纸带

B．接通电源，打开打点计时器开关，释放纸带

C．将打点计时器固定在铁架台上

D．取下纸带，选择点迹清晰的一条，处理数据

（2）图乙为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为0.1s．则打B点时重物速度大小为___________m/s；加速度大小为____________．（均保留三位有效数字）查得当地重力加速度大小为，这也就在误差允许范围内间接验证了机械能守恒定律．

（3）在实验操作规范﹑数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重物减小的重力势能通常略大于增加的动能，这是因为___________．

13．（8分）某同学要准确测量手机中常用锂电池的电动势E（约为3.8V）和内阻r（约为9Ω），实验器材如下：

A．电压表（量程3V，内阻约为3kΩ）

B．电压表（量程1.5V，内阻约为3kΩ）

C．定值电阻，阻值为5Ω

D．滑动变阻器，最大阻值10Ω

E．导线和开关

（1）该同学利用上述器材设计的实验电路如图甲所示，请在图甲中把电压表的代号、填在相应的○中．

（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和的多组数据、并进行数据处理，描绘出图象如图乙所示，则电源的电动势___________V，内阻____________Ω．且内阻r的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值．

三、计算题（本题共3小题，共计40分．解答时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，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（12分）2021年12月14日，我国成功将天链二号02卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功．假设该卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为地球半径R的1.5倍．已知地球表面处的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，求：

（1）地球的质量和密度；

（2）卫星绕地球转动的角速度；

（3）卫星所在处的重力加速度大小．

15．（13分）如图所示，一光滑轨道ABCD竖直放置，AB段为半径R=0.5m的半圆，CD段为半径的半圆，AB、CD均为半圆轨道的水平直径，BC间的竖直距离为H=2m，A端下方连接有弹射器．一质量的小球以某一速度离开弹射器从A点进入轨道，刚好能通过AB段半圆的最高点．不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取．求：

（1）小球在A点时的速度大小；

（2）小球运动到CD段最低点时对轨道的压力大小；

（3）小球离开D点后能上升的最大高度．

16．（15分）如图所示，边长的等腰直角三角形abc区域内有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从a点斜向左上方射入匀强电场，结果粒子刚好能运动到ac的中点О，且速度方向垂直电场强度方向，不计粒子的重力，求：（以下计算结果可以保留根号）

（1）粒子在电场中运动的时间；

（2）粒子从a点射入电场时的速度大小；

（3）若仅改变粒子的入射方向，通过计算判断粒子能否从bc边射出．

鄂州市2021~2022学年度下学期期末质量监测·高一物理

参考答案、提示及评分细则

1．D  2．B  3．C  4．D  5．B  6．A  7．B  8．BC  9．AC  10．BD  11．BC

12．（1）CABD（2分）

（2）0.967（2分） 9.64（2分）

（3）存在空气阻力和摩擦阻力（2分）

解析：（1）实验时，将打点计时器固定在铁架台上；再用纸带穿过打点计时器，一端悬挂上重物，调整打点计时器，保证纸带沿竖直方向，并固定好纸带；然后接通电源，打开打点计时器开关，释放纸带，最后取下纸带，选择点迹清晰的一条，处理数据．

（2）由，得，由逐差法得，解得．

（3）即使在实验操作规范﹑数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重物减小的重力势能通常略大于增加的动能，这是因为存在空气阻力和摩擦阻力．

13．（1）见解析（2分）

（2）4（2分）   10（2分）    小于（2分）

解析：（1）根据实验原理可知，电压表的示数大于电压表的示数，所以实验电路图如图所示．

（2）由闭合电路欧姆定律得，分离变量得，结合图象丙得，，解得，，由于电压表的分流，内阻的测量值比真实值偏小．

14．解：（1）设卫星的质量为m，地球质量为M，则在地球表面处物体受到的重力等于万有引力

即（1分）

得地球质量（1分）

又设地球体积为，则地球的密度（1分）

又（1分）

解得（1分）

（2）设卫星绕地球转动的角速度为，则根据万有引力提供向心力，有（2分）

联立可得卫星绕地球转动的角速度（2分）

（3）在轨道半径为处，仍有万有引力等干重力．即（2分）

联立解得卫星所在处的重力加速度大小（1分）

15．解：（1）设小球在段最高点时速度大小为，则（2分）

又设小球在点时速度大小为，则小球从点运动到段最高点的过程中，由机械能守恒定律有（2分）

解得（1分）

（2）设小球在段最低点的速度为，则小球从点到段最低点的过程中，由机械能守恒定律有（1分）

设小球运动到段最低点时所受轨道的支持力为，对轨道的压力为

则由牛顿第二定律有（1分）

由牛顿第三定律有（1分）

联立解得（1分）

（3）假设小球离开点后上升的最大高度为，小球从段最低点运动到小球上抛最高点的过程中，由机械能守恒有（2分）

解得（2分）

16．解：（1）粒子在电场中运动时，运动轨迹为类平抛运动的逆运动，则

水平方向（1分）

竖直方向（1分）

由牛顿第二定律（2分）

由运动学速度与时间关系（1分）

解得（2分）

（2）粒子从点射入电场时水平方向的速度大小（1分）

粒子从点射入电场时竖直方向的速度大小（1分）

因此粒子从点射入电场时的速度大小（2分）

（3）若粒子能从边射出，从点到边需要克服电场力做的功（1分）

粒子的初动能为（1分）

则，故粒子不能从边射出（2分）