湖北省咸宁市2021-2022学年高一物理下学期期末考试试卷（Word版带解析）

湖北省咸宁市2021~2022学年度下学期期末考试高一物理注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号，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。4.本试卷主要考试内容；人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册第九章至第十二章。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.摩托车比赛转弯时，转弯处路面常是外高内低，若摩托车转弯过程做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A.摩托车所受合力指向圆心B.摩托车受到向心力作用C.摩托车转弯过程中速度不变D.摩托车所受摩擦力方向一定与速度方向相反【答案】A【解析】【详解】A．摩托车做匀速圆周运动条件为合外力提供向心力，所以合力指向圆心，故A正确；B．向心力是效果力不是性质力，不是物体实际所受到的力，故B错误；C．摩托车转弯过程中速度大小不变，但是方向时刻变化，故C错误；D．摩托车在匀速圆周运动过程中，摩擦力方向与速度大小有关，可能与速度方向垂直，故D错误。故选A。2.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持，使它们彼此接触。把一带正电的物体C置于A附近，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，则（　　）\nA.此时A处带正电，B处带负电B.此时A处的电势低，B处的电势高C.移去C，会发现金属箔都闭合D.先把A和B分开，再移去C，会发现金属箔都闭合【答案】C【解析】【详解】A．把一带正电荷的物体C置于A附近，此时A带负电，B带正电，故A错误；B．处于静电平衡的导体是等势体，故A、B电势相等，故B错误；C．移去C，A端的电子又回到B端，恢复原来的状态，A、B下部的金属箔闭合，故C正确；D．先把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，A、B下的金属箔都不会闭合，故D错误。故选C。3.如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过点，可以判定（　　）A.粒子带负电B.M点的电势低于N点的电势C.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能\nD.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力【答案】D【解析】【详解】粒子在电场中的受力和速度方向如图所示A．粒子只受电场力，电场力方向位于轨迹的凹侧，可知电场力方向与电场方向相同，粒子带正电，A错误；B．根据沿电场线方向电势降低可知，M点电势高于N点的电势，B错误；C．由于M点的电势高于N点的电势，粒子又带正电，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，C错误；D．根据电场线的疏密程度可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，D正确。故选D。4.如图所示、离水平地面高为处有甲、乙两个物体，甲以初速度水平抛出，同时乙以初速度沿倾角为的光滑斜面滑下，若甲、乙两物体同时到达地面，重力加速度大小为，取，则的大小为（　　）A.B.C.D.\n【答案】B【解析】【详解】甲做平抛运动，有解得对乙，根据牛顿第二定律得根据运动学规律得联立解得故选B。5.如图所示，一辆小汽车（视为质点）在平直路面上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C、D四棵树，已知经过AB、BC和CD三段所用的时间之比为3∶2∶1，若A、B两树间距为12m，C、D两树间距也为12m，则B、C两棵树的间距为（　　）A.18mB.16mC.14mD.12m【答案】A【解析】【详解】设汽车的加速度为a，经过AB、BC和CD三段所用的时间分别为3t0、2t0、t0，根据平均速度等于其中间时刻的瞬时速度公式和速度公式得\n解得故选A。6.如图所示，在光滑水平面上，有一绝缘长木板B静止在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，现把电荷量为的小物块A从B的左端由静止释放，经过一段时间后（A未从B上掉落），A向右运动的位移大小为，B向右运动的位移大小为，已知A与B接触面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B的质量均为m，下列说法正确的是（　　）A.若，则B.若，则C.若，则该过程中因摩擦产生的热量D.该过程中，A、B系统的电势能减小，机械能增加【答案】C【解析】【详解】A．假设A、B系统一起向右加速，对A、B系统受力分析，根据牛顿第二定律有可得，A、B系统共同的加速度为此时长木板B受到的摩擦力为\n若，则长木板B受到的摩擦力假设成立，说明此时A、B间为静摩擦，A、B一起向右加速，则，故A错误；BC．由上分析可知，若，则长木板B受到的摩擦力说明A、B发生相对滑动，对小物块A受力分析，根据牛顿第二定律有对长木板B受力分析，根据牛顿第二定律有由于，可得则根据匀变速直线运动的位移公式可得根据功能关系，可得该过程中因摩擦产生的热量为故B错误，C正确；D．根据功能关系，即电场力做功的多少等于电势能变化的多少，可知A、B系统减少的电势能为。由上分析可知，若，即若A、B一起运动，则根据能量的转化和守恒可知，A、B系统增加的机械能等于A、B系统减少的电势能即为。若，即A、B发生相对滑动，根据能量的转化可知，A、B系统减少的电势能转化为A、B摩擦产生的内能和A、B的机械能，则A、B系统增加的机械能为\n故D错误。故选C。7.如图所示的电路中，V与A均为理想电表，电源内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为定值电阻的两倍，现闭合开关S，在滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）A.电流表示数先增大后减小B.电压表示数先减小后增大C.电源的效率先减小后增大D.滑动变阻器消耗的功率先增大后减小【答案】D【解析】【详解】AB．根据电路图知，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，则总电阻先变大后变小，根据欧姆定律可知干路中电流先变小，后变大，所以电流表示数先减小后增大，由于电源内阻不计，电压表测量的是电源电压，所以保持不变，故AB错误；C．由于电源内阻不计，所以电源的输出功率等于电源总功率，效率保持不变，故C错误；D．把定值电阻等效看成电源内阻，滑动变阻器消耗的功率相对于等效电源的输出功率，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，当滑动变阻器接入电路中的阻值等于等效电源内阻时，电源输出功率最大，也即滑动变阻器消耗的功率最大，但滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，小于等效电源内阻，所以可推知等效电源的输出功率先增大后减小，也即滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故D正确。故选D。8.质量为m的物体从离湖面高为处由静止释放，最终落在距湖面为的湖底，如图所示，在此过程中（　　）\nA.重力对物体做的功为B.重力对物体做的功为C.物体的重力势能增加了D.物体的重力势能减少了【答案】BD【解析】【详解】AB．重力对物体做的功为选项A错误，B正确；CD．重力对物体做正功，则物体的重力势能减少了选项C错误，D正确。故选BD。9.物理图像是反映物理量关系的一种重要方法，图像的面积和斜率都有相应的物理意义，关于下列四个图像的描述，正确的是（　　）A.图甲的斜率表示加速度B.图乙的斜率表示电阻的倒数C.图丙中图线与横轴包围的面积表示动能的变化量D.图丁中图线与横轴包围的面积表示电势能【答案】BC【解析】【详解】A.图甲，根据\nv2=2as可知图像的斜率表示加速度的2倍，选项A错误；B.图乙，根据可知，图像的斜率表示电阻的倒数，选项B正确；C.图丙中因W=F合s根据动能定理，图线与横轴包围的面积表示合外力的功，即表示动能的变化量，选项C正确；D.图丁中根据可知，图线上横纵坐标的乘积表示电势能，而图线与横轴包围的面积不表示电势能，选项D错误。故选BC。10.如图所示，一根质量为m、长为L的粗细均匀的绳子放在水平面上，绳子与水平面间的动摩擦因数为，在绳子的右端加一水平恒力F，拉动绳子向右运动，关于距绳子左端x处张力T的大小，下列说法正确的是（　　）A.若绳子做匀速直线运动，则B.若绳子做匀速直线运动，则C.若绳子做匀加速直线运动，则D.若绳子做匀加速直线运动，则【答案】AC【解析】【详解】AB．若绳子做匀速直线运动，则距绳子左端x段分析可知选项A正确，B错误；\nCD．若绳子做匀加速直线运动，则对整体分析距绳子左端x段分析可知解得选项C正确，D错误。故选AC。11.北京时间2021年9月中旬到10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂“失联”。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为，地球的公转周期为，“祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动的周期为T，“祝融号”的质量为m，火星的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）A.火星的第一宇宙速度大小为B.太阳的质量C.火星的公转周期小于地球的公转周期D.相邻两次“火星合日”的时间间隔为【答案】AD【解析】【详解】A.“祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动\n解得火星质量火星的第一宇宙速度大小解得故A正确；B．不知火星和地球的轨道半径，所以无法求解太阳的质量，故B错误；C．根据开普勒第三定律可知，火星的轨道半径大于地球的轨道半径，故火星的公转周期更大，故C错误；D．相邻两次“火星合日”的时间间隔满足解得故D正确。故选AD。二、非选择题：共5小题，共56分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。12.某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，定滑轮两侧各挂完全相同，质量均为M的小桶A和B，与B相连的挡光片的宽度为d，、为光电门，两光电门之间的距离为L\n，分别在两桶中放置k块质量为的砝码，使得两边平衡，实验过程中将B桶中的砖码一块一块地添加到A桶中，在将第n块砝码放入A桶后，B桶从运动到的这个过程中，测得B桶通过光电门、的时间分别为、，不计挡光片、定滑轮、细绳的质量，忽略定滑轮与细绳间的摩擦。（答案均用题干中字母表示）（1）若装置用来探究加速度与力、质量的关系，则B桶通过光电门时的速度___________，B桶通过光电门时的速度___________，此运动过程中加速度大小为___________（此空用L、、表示）；（2）若装置用来验证机械能守恒定律，则在此运动过程中应满足关系式为__________。【答案】①②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]B桶通过光电门时的速度[2]通过光电门时的速度[3]根据匀变速直线运动位移速度公式，有\n可得此运动过程中加速度大小为（2）[3]若装置用来验证机械能守恒定律，则在此运动过程中应满足的关系式为即需满足的表达式为13.为测定某种新型合金材料导线的电阻率，某同学进行了下列实验，完成步骤中的填空：（1）剥开导线两端的绝缘皮，先用螺旋测微器测量裸线的直径，测量结果如图甲所示，其读数为___________；用多用电表的欧姆“”挡粗测导线的总电阻如图乙所示，可知其阻值为___________。（2）为更准确地测量，用图丙的电路测量该导线的总电阻R。已知电源E的电动势为、内阻很小，电压表的量程为、内阻，电压表的量程为、内阻约为，定值电阻。两电压表的示数分别为、，调节滑动变阻器，测得多组数据后，描绘出两电压表示数图像，如图丁所示，若图像的斜率为k，则待测电阻的表达式___________（用k、、表示），待测电阻___________（结果保留三位有效数字）。\n【答案】①2.140②.22③.④.38.0【解析】【详解】（1）[1][2]用螺旋测微器测量裸线的直径读数为2mm+0.01mm×14.0=2.140mm；用多用电表的欧姆“”挡粗测导线的总电阻阻值为22。（2）[3][4]由电路可得即由图像可知解得由图可知解得Rx=38.0Ω14.如图所示、内径很小的绝缘圆弧管固定在竖直平面内，圆弧半径，圆心O处固定一个电荷量的点电荷，质量、略小于圆管截面的电荷量\n的带负电小球（视为质点），从与O点等高的A点沿圆管由静止运动到最低点B，到达B点时小球刚好与圆弧管没有作用力，然后进入板间距的平行板电容器，刚好水平向右做匀速直线运动。已知在电容器中小球不受点电荷Q的影响，取重力加速度大小，静电力常量，求：（1）小球到达B点时的速度大小v；（2）小球下滑过程中克服阻力做的功W；（3）平行板电容器两板间的电势差。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）到达B点时小球刚好与圆弧管没有作用力，对小球受力分析，根据牛顿第二定律有解得（2）小球下滑过程中，由动能定理得解得（3）进入平行板电容器，刚好水平向右做匀速直线运动，则有解得\n15.如图所示，传送带的水平部分长度，倾斜部分长度，与水平方向的夹角为。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率，现将质量的小煤块（视为质点）由静止轻放到a处，之后它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数，且此过程中小煤块不会脱离传送带，取重力加速度大小，求：（1）煤块经过b点时的速度大小；（2）煤块从b运动到c的时间t；（3）煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小煤块在水平传送带上的加速度为在水平部分小煤块达到与传送带共同速度的加速时间为在水平部分的加速位移为则小煤块在没有到达b点时速度已经达到了，此后在水平部分匀速运动，所以煤块经过b点时的速度大小（2）小煤块在斜面上受到的滑动摩擦力\n所以小煤块在斜面上会加速下滑，其加速度设小煤块在斜面上加速滑行，则解得，（舍去）所以煤块从b运动到c的时间（3）小煤块在ab段加速过程，传送带位移大小小煤块在水平传送带上留下痕迹长度煤块从b运动到c的时间传送带位移大小煤块相对于传送带的位移大小由于ab段煤块相对传送带向后滑动，bc段煤块相对传送带向前滑动，所以在倾斜段痕迹将完全覆盖水平段痕迹，从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度16.在如图所示的电路中，电阻，，。当开关K断开时，理想电流表示数，当K闭合时，电流表示数。求：（1）开关K闭合时外电路的总电阻R；（2）电源的电动势E和内阻r；（3）开关K断开和闭合时电源内阻上的热功率之比。\n【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【详解】（1）开关闭合时，和并联，该部分总电阻为与该部分串联，则右边部分总电阻为电路左右两部分为并联关系，则外电路总电阻R为（2）开关断开时，根据欧姆定律，通过电阻的电流为电路的总电流为电动势E有开关闭合时，根据闭合电路欧姆定律，通过的电流为电路的总电流为电动势E有\n两个电动势表达式联立得到，（3）开关K断开和闭合时电源内阻上的热功率之比