湖北省高一下学期期末考试物理试卷(含参考答案与解析)

第第页湖北省高一下学期期末考试物理试卷(含参考答案与解析)学校:___________班级：___________姓名：__________考号：__________一、单选题1．有关电场的理解，下述正确的是（）A．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C．由公式可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关2．2022年11月3日，长征五号B运载火箭将梦天实验舱送入预定轨道。之后，梦天实验舱成功与天和核心舱对接，标志着我国空间站“T”字基本构型在轨组装完成。天和核心舱绕地球稳定运行时距离地球表面约400km，已知地球半径约为6400km，且地球表面的重力加速度，由以上信息可知，下列说法不正确的是（）A．长征系列火箭发射时，是靠喷出气流的反冲作用获得巨大速度，则同一火箭喷出相同质量气体时，喷出气流的速度越大，火箭获得的速度就越大B．天和核心舱在轨稳定运行时，其速度可能等于11.2km/sC．天和核心舱的轨道比地球同步卫星的轨道低D．梦天实验舱要和在轨的天和核心舱对接，是将实验舱发射到较低的轨道上，然后使其加速实现与核心舱对接3．如图所示，将带正电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点，在此全过程中（）A．试探电荷所经过各点处的电势一直增大B．试探电荷的电势能先不变后增大C．试探电荷所受的静电力先增大后减小D．C点和关于B点的对称点D点的场强大小相等，方向相反4．某同学用如图甲所示电路的研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的曲线如图乙所示。电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压、图线与两坐标轴围成的面积S。根据题目所给的信息，下列结论不能得出的是（）A．电容器放出的总电荷量B．电源电动势C．电源的内阻D．定值电阻5．下列说法正确的是（）A．电场线越密的地方电场强度越小B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发射速度C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，说明玻璃棒得到了正电荷D．处于静电平衡状态时，导体所占空间各处电场强度均为零6．如图所示，质量相等的小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。两小球可视为质点，忽略空气阻力，则（）

A．整个运动过程中A、B的位移相等B．整个运动过程中A、B所受重力的冲量相等C．A、B从抛出到落地的过程中重力的平均功率之比为2:1D．A、B落地时重力的瞬时功率之比为7．在光滑的水平面上，一滑块的质量m＝2kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F＝4N（方向未知）作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v＝5m/s.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，sin37°＝0.6，则下列说法正确的是（）A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角B．滑块从P到Q的时间为6sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为5m/sD．P、Q两点的距离为12m二、多选题8．对于太阳与行星间的引力及其表达式，下列说法正确的是(

)A．公式中G为比例系数，与太阳、行星有关B．太阳、行星彼此受到的引力总是大小相等C．太阳、行星彼此受到的引力是一对平衡力，合力为零，M、m都处于平衡状态D．太阳、行星彼此受到的引力是一对相互作用力9．如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力(

)A．大小为12.5NB．大小为7.5NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方10．某同学按如图所示的电路进行实验，实验时该同学将滑动变阻器的滑动触头P移到不同位置时测得各电流表的示数不同、各电压表的示数也不同，已知图中的电压表和电流表均为理想表．由于电路中有一处发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）A．R1短路 B．RP短路 C．R2断路 D．R2短路11．有科学家正在研究架设从地面到太空的“太空梯”，若“太空梯”建在赤道上，人沿“太空梯”上升到h高度处，恰好会感到自己“漂浮”起来。若人的质量为m，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则人在h高度处受到的万有引力的大小为（）A．0 B． C． D．三、实验题12．某实验小组用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。调整气垫导轨使之水平，将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与钩码连接，将滑块从A位置由静止释放。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，对应的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为d=___________mm。（2）测得钩码的质量为m，带遮光条的滑块的质量为M，A、B间的距离为s，遮光条通过光电门的时间为，又知当地的重力加速度为g，则本实验中需验证的机械能守恒表达式为___________（用以上对应物理量的符号表示）。（3）根据算出的遮光条经过光电门时的速度总是比遮光条中心通过光电门中心的速度偏___________（填“大”或“小”）。13．某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图甲所示，其直径______mm；用图乙的毫米刻度尺测出电阻丝的长度；（2）再用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______（选填“”或“”）挡，进行一列正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为______；（3）为了能比较精确地测量的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______；（均填仪器前的字母代号）A．直流电源（电动势，内阻可忽略不计）；B．电流表（量程为30mA，内阻）；C．电流表（量程为3A，内阻）；D．电压表（量程为6V，内阻）；E.定值电阻（）；F.定值电阻（）；G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）；H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为0.5A）；I.开关一个，导线若干。四、解答题14．在图示的电路中，电源电压为220V，R1、R2、R3为定值电阻，但是它们的具体电阻数值都没有标注，知道它们电阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω，已知在控制开关闭合和断开的情况下，电路中电流表的示数有四种可能值，其中最大值是5A，其中，闭合开关S，在断开S1、S2与闭合S1、S2两种状态下，电流表的示数之比为1:10．求：（1）R2的电阻值；（2）在开关S闭合，S1、S2断开的状态下，R1消耗的电功率可能值是多少？15．如图所示，半径的部分光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点A与圆心O连线与水平方向的夹角为，B点为轨道最低点，B点左侧的水平面上紧挨着B放置一个足够长的木板，木板质量，在木板左端放置一个质量为的小物块（可视为质点），一个质量也是的小球从空间某点以初速度水平抛出，恰好从圆弧轨道A点无碰撞的进入圆弧轨道做圆周运动，到达B点后与木板发生弹性碰撞，已知物块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面的动摩擦因数为，设最大静摩擦等于滑动摩擦，（1）求小球到达A点的速度大小；（2）求小球到达B点时对轨道的压力大小；（3）求物块与木板之间的摩擦生热以及木板在地面上滑动的距离s。

16．竖直平面内存在范围足够大、大小和方向未知的匀强电场，平面内存在一个长方形区域，其中，，电场强度的方向与所在平面平行。质量为、电荷量为（）的带电粒子在Ａ点以一定的速度进入电场，粒子到达点的动能是初动能的9倍；若改变粒子速度方向，以相同的初动能仍从A点进入电场，到达点的动能为初动能的4倍。不计粒子重力，已知，。（1）求匀强电场的大小和方向；（2）若粒子进入电场时速度的大小可变，且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时，为使粒子穿出长方形区域的动能增量最多，求该粒子进入电场时的速度；（3）若粒子进入电场时速度的大小可变，且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时，为使粒子第一次进入长方形区域时动量增量为，求该粒子进入电场时的速度。参考答案与解析1．D【详解】A．电场强度的方向就是放入电场中正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，且其大小，故A错误；BD．电场强度是由电场本身决定的，是电场的一种性质，与试探电荷是否存在无关，故B错误，D正确；C．公式适用于点电荷，在离点电荷很近的地方，r接近于零，则公式不再适用，故C错误。故选D。2．B【详解】A．设火箭喷出气体的质量为m，气流速度大小为v，火箭的总质量为M，火箭获得的速度为，取气流速度方向为正方向，根据动量守恒定律有解得则同一火箭喷出相同质量气体时，气流的速度越大，火箭获得的速度就越大，故A正确，不符合题意；B．是卫星最大的环绕速度，天和核心舱在轨稳定运行时，不可能等于11.2km/s，故B错误；C．根据万有引力提供向心力有地球表面重力和万有引力近似相等代入数据解得可知天和核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期，根据开普勒第三定律可知天和核心舱的运行轨道比地球同步卫星的轨道低，故C正确，不符合题意；D．梦天实验舱要和在轨的天和核心舱对接，是将实验舱发射到较低的轨道上，然后使其加速，做离心运动，实现与核心舱对接，故D正确，不符合题意。故选B。3．B【详解】等量异种电荷的电场线如图所示A.试探电荷从A点运动到B点电势不变，从B点移动到C点电势增大，故A错误；B.由可知，带正电的试探电荷从A点运动到B点电势能不变，从B点移动到C点电势能增大，故B正确；C.在电场中，电场线越密集的地方电场强度越大，由得，试探电荷从A点运动到B点静电力一直变大，从B点移动到C点静电力一直增大，故C错误；D.C、D两点位于等量异种电荷的连线上，并且关于中点对称，故电场强度大小相同，方向也相同，故D错误。故选B。4．C【详解】A．曲线中，纵轴交点表示最大放电电压，由可求出电容器放出的总电荷量，故A可以求出；D．根据变形得为图像与坐标轴所围面积S，所以则故D可求；BC．根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两极板间的电压，也就是电容刚开始放电时的电压，即内阻无法求出，故B可求，C不可求。故选C。5．B【详解】A．电场线越密的地方电场强度越大，A错误；B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发射速度，同时也是绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，B正确；C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是由于玻璃棒失去了电子从而带上了正电荷，C错误；D．处于静电平衡状态时，导体内部电场强度为零，D错误。故选B。6．D【详解】A．由图可知，AB两小球整个过程中位移的大小相等，但方向不同，故A错误；B．由平抛运动竖直方向的规律可知，A、B整个过程中运动时间之比为由于两球质量相等，由冲量的表达式可知整个运动过程中A、B所受重力的冲量之比为∶1，故B错误；C．从抛出到落地的过程中A、B两球重力的平均功率之比为故C错误；D．A、B落地时重力的瞬时功率之比为故D正确。故选D。7．D【详解】A．设水平恒力F的方向与PQ连线夹角为β，滑块过P、Q两点时的速度大小相等，根据动能定理得得即水平恒力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，A错误；B．把P点的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F两个方向上，沿水平力F方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线运动，有当F方向速度为零时，时间为解得根据对称性，滑块从P到Q的时间为B错误；C．当F方向速度为零时，只有垂直F方向的速度此时速度方向与F垂直，速度最小，C错误；D．垂直F的方向上物块做匀速直线运动，有D正确。故选D。8．BD【详解】A．公式中G为比例系数，与太阳、行星都无关，故A错误；BCD．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，不是平衡力，但大小相等，故C错误，BD正确。故选BD。9．AD【分析】对小球受力分析，由共点力的平衡条件可求得AB杆对球的作用力；【详解】A、对球受力分析，球受重力、绳子的拉力T及杆的弹力F而处于平衡状态，如图所示：则重力与绳子T的拉力的合力与杆的作用力F等大反向，则可得：，故A正确，B错误；C、方向与水平方向的夹角的正切值为：，故，斜向左上方，故C错误，D正确．【点睛】本题考查共点力的平衡条件的应用，注意杆的作用力可以指向任何方向，只能根据受力分析及共点力的平衡条件求解．10．BC【详解】试题分析：电压表测量并联电路电压，电压表测量电阻两端电压，正常情况下是不可能相等的，示数相等，不为零，根据电势降落法可得可能是短路，或者断路，导致电压表都是测量的路端电压，BC正确，若短路，两电压表测量的对象没有发生变化，所以示数仍然不同，A错误；若短路，则电压表示数为零，故D错误故选BC考点：考查了电路故障分析点评：根据四个选项逐一代入检查，分析哪种情况中两电压表测量哪部分电压，示数是否相同，再进行选择11．BD【详解】AB．在h高度处受到的万有引力的大小为在地面处则联立可以得到A错误B正确；CD．在h高度处受到的万有引力提供向心力，则即C错误D正确。故选BD。12．2.25小【详解】（1）[1]由题图乙知，游标卡尺为20分度，分度值为0.05mm，不需要估读，游标尺上的第5个刻度与主尺上的刻度对齐，读数为（2）[2]从A运动到B的过程中，A、B间的距离为s，整个系统重力势能减少量为滑块和钩码增加的动能为故实验需要验证的关系式为（3）[3]根据算出的是遮光条通过光电门的平均速度，等于通过光电门中间时刻的瞬时速度，根据匀变速直线运动的规律可知，该速度要比遮光条中心通过光电门中心的实际速度小。13．0.400“”10.0/10BEG【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图甲可知电阻丝的直径为（2）[2]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，示数较小，说明倍率挡选择过高，他应该换用“×1”挡；[3]挡位为“×1”，故图乙读数为10.0×1Ω=10.0Ω（3）[4][5]由电压表的量程值6V与待测电阻粗测值10Ω的比值可知，待测电流的最大值约为0.6A，因此两个电流表均不能直接选用，可将量程为30mA的电流表与定值电阻并联，改装成量程为0.6A的电流表，此时接入定值电阻阻值为故电流表选B，定值电阻选E；[6]待测电阻阻值较小，为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用阻值较小的G。14．（1）176Ω；（2）44W或22W【详解】（1）当开关S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测总电流，此时电流表示数最大为5A，此时的总电阻为当开关S闭合，S1、S2断开时，R1、R2、R3串联，总电阻最大，此时电流表示数最小，根据题意可知所以此时的电流此时的总电阻根据串并联电路电阻的特点有则这三个电阻应选：88Ω、176Ω、176Ω。在电源电压一定时，总电流的大小只取决于总电阻的大小，开关的通断情况由以下四种①当开关S、S1、S2、都闭合时，电路如图甲；②当开关S闭合，S1、S2断开时，电路如图乙；③当开关S、S2闭合，S1断开时，电路如图丙