2022-2023学年湖南省长沙市某中学高一（下）期末物理试卷

2022~2023学年湖南省长沙中学高一（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1.打弹弓是一款传统游戏，如图所示，一表演者将弹丸竖直向上射出后，弹丸上升过程中

在最初1s内上升的高度与最后1s内上升的高度之比为7:1,不计空气阻力，重力加速度g=

10m/s2,则弹丸在上升过程中最初1s内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为（）

A.45zn/s；125mB.45m/s；80mC.35m/s；80mD.35m/s；125m

2.质量为5/cg的质点在xOy平面内运动，t=0时刻质点位于坐标原点，在x方向的速度一时

间图像和y方向的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（）

A.质点的初速度大小为3m/s

B.质点所受的合外力大小为7.5N,做匀变速曲线运动

C.4s末质点速度大小为9m/s

D.4s内质点的位移大小28m

3.某同学查阅资料时发现，飞机飞行过程中，根据物理学中流体力学可定量计算升力的公

式为y=；pcstA其中y为升力，p为空气密度，c为升力系数，s为机翼的特征面积，〃为空

气流体的速度。以下关于c的单位说法正确的是（）

A.某一常数，无单位B.N/mC.N/m2D.kg/（m2-

s2）

4.如图所示为某卫星在椭圆形转移轨道上运行的情景，卫星沿顺时针方向运行，从A运动到

B所用时间与从C运动到。所用时间相同，从4运动到B过程卫星与地心连线扫过的面积为工，

从C运动到。过程卫星与地心连线扫过的面积为S2,卫星在4、B两点机械能分别为乙、EB,

在C、。两点的线速度大小分别为女、vD,在4点的加速度和在C点的加速度大小分别为以、

ac,下列判断不正确的是（）

5.某地政府开展污水净化工程，排查排污口，污水经过净化，才可以排放回河流中。图是

污水处理厂排放净水的管道，已知该管道的内径。、管道中心离水面的高度无和污水的水平射

程x,则单位时间内流过该管道的流体的体积（）

A.殍取"门B.4xD2MC.等xD2aD.三nxD2a

6.图（①为示波管的原理图，如果在电极yy’之间所加的电压按图（瓦）所示的规律变化，在电

极XX'之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）

亮斑y

电子枪?

二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）

7.如图所示，粗糙水平面上放着一横截面为;圆的柱状物体4固定竖直挡板与A物体之间放

着一横截面为圆的光滑柱体B。系统平衡时，力、B两物体的接触点恰为J圆弧的中点，已知B

4

物体的质量为m，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.竖直挡板与B物体间的弹力大小为mg

B.A、B两物体之间的弹力大小为?mg

C.若将4稍左移并固定，竖直挡板与B间的弹力将增大

D.若将4稍左移并固定，地面对4的支持力不变

8.2020年6月15日，中国科学院宣布“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次实现千公

里级基于纠缠的量子密钥分发。若“墨子号”卫星绕地球在赤道平面内做匀速圆周运动，大

约每3无绕一圈，卫星4、B同方向转动工=0时刻，“墨子号”卫星A与地球静止轨道卫星B相

距最远，如图所示，贝义）

A.卫星4的速度大小是卫星B的4倍

B.卫星4的轨道半径为卫星B的！

C.卫星4、B每隔畀与地心共线一次

D.卫星4的向心加速度大小是卫星B的8倍

9.如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与理想二极管（理想二极管具有单向导

电性）串联接在电动势为E的直流电源（内阻不计）上，电容器下极板接地，静电计所带电荷量

很少，可被忽略。闭合开关S,一带电油滴恰好静止于两板间的P点，现将平行板电容器的下

极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（）

A.平行板电容器的电容将变小B.P点所在处电势保持不变

C.带电油滴的电势能变大D.静电计指针张角变大

10.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电

流表的满偏电流/g=2血4,内电阻后=3000,则下列说法正确的是（）

A.甲表是电流表，R增大时量程增大

B.乙表是电压表，R增大时量程增大

C.在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.64则R=0.5。

D.在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V,则R=1200。

三、实验题（本大题共2小题，共17.0分）

11.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导

轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光

条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的

牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器4、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电

压U随时间t变化的图像。

实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的戊1=戊2时，

说明气垫导轨已经水平。

(1)用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示，则d=cm,用螺旋测微器测遮光

条的厚度D,测量结果如丁图所示，则D=nun；

(2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为zn。将滑块P由图

甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若At1、4t2和d已知，要验证滑块和钩

码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_______________________(写出物理量的名称及符

号)；

(3)若上述物理量间满足关系式,则表明在上述过程中，滑块和钩码组

成的系统机械能守恒。

12.电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组对某种纯

净水样品的电导率进行检验。

UN

6.0

5.0rmrmrm

CO3EO3LO2

UIUJLUULUU

4.0rmrm

EO3EO3

UU4LU-I

3.0rmrm-

EO3EO3：

LUJLUI-I.

2.0rmrm-

EO1EO3：

LU4UU4.

1.0rmrm-

EO3con:

uuuLU4.

*■//mA

00.51.01.52.02.53.0

乙

(1)将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用螺旋测微器测量

该容器的直径;

(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材:

A电流表(量程3m4电阻约为50)

8.电压表(量程6U,电阻约为lOfcfi)

C.滑动变阻器(0〜20D,额定电流14)

D电源(6V,内阻约为10)

E.开关一■只、导线若干

请用笔画线代替导线，把图甲中测量纯净水样品电阻的电路补充完整____;

(3)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和电流表示数/如下表:

U/V1.11.82.82.93.74.7

1/mA0.500.821.051.381.732.20

请根据表中的数据，在图乙的方格纸上作出纯净水样品的U-/图线；

(4)根据U-/图线可得纯净水样品的电阻为0(结果保留两位有效数字);

(5)不合格的纯净水比合格的纯净水的电导率(选填“大”或“小”)。

四、计算题(本大题共3小题，共35.0分)

13.如图所示，长为j=16m的水平传送带以为=4m/s的速度顺时针匀速传动，在传送带

的左端4点轻放一质量m=3kg的有颜色小物块，当小物块与传送带共速时因某种原因传送带

突然停止运动，最终物块恰好到达传送带的右端B点，重力加速度g=10m/s2«则：

(1)物块与传送带的动摩擦因数为多少；

(2)物块在传送带上留下的划痕为多少；

(3)物块与传送带因摩擦产生的热量Q为多少。

n_____B

AQ

14.如图所示，长L=2m、倾角0=37。的传送带，顶端与半径R=1.6m的竖直圆弧力BC相

切于4点，最高点的左侧有光滑水平台面，台面最左侧墙面固定有一轻弹簧。传送带以速度

v=6m/s顺时针匀速转动，一质量nt=2kg的物块(可视为质点)以速度为=12?n/s滑上传送

带底端，最后物块恰能通过圆弧轨道最高点滑上水平台面，已知物块与传送带间的动摩擦因

数为0.5,重力加速度大小g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：

(1)弹簧具有的最大弹性势能；

(2)物块在4点时对圆轨道的压力；

(3)物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功。

|wvww-

.如图J甲所示，若电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为%,

15

电容器板长和板间距离均为I=20cm,下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离L=45cm,

在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿

过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：

(1)在t=0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处？

(2)荧光屏(足够大)上有电子打到的区间有多长？

(3)若热电子经加速后连续均匀地射入偏转电场，则一个周期内打到荧光屏上的电子数目占射

入偏转电场总数的百分比？

甲乙

答案和解析

1.【答案】C

【解析】射出的弹丸做竖直上抛运动，可看成自由落体运动的逆运动，由运动学公式/I=：gt2有

弹丸最后1s内上升的高度生=；x10x127n=5m,则最初Is内上升的高度坛=7打=35m,最

初1s内中间时刻的速度"=?=ym/s=35m/s,

将弹丸的上抛过程等效为自由下落过程，弹丸自由下落的时间t'=]+0.5s=f1s+0.5s=4s,

弹丸下落的总高度九3=，9产=x10x427n=80m,则弹丸上升的最大高度为80m,故ABD错

误，C正确。

故选C。

2.【答案】B

【解析】A.质点在万方向上做匀加速直线运动，y方向做匀速直线运动，x方向的初速度为3zn/s,y

方向的速度为lm/s,合初速度为%=。32+/M/S=CUm/s，故A错误；

A物体加速度a=£=1.5m/s,物体所受合力F=ma=7.5N,加速度恒定不变，初速度与加速

度不在一条直线上，故质点做匀变速曲线运动，故B正确；

C4s末，x方向速度为%+砒=3+1.5x4m/s=9m/s,y方向速度为lzn/s,合速度大小

为%=V92+l2m/s=V82m/s»故C错误；

。.在。〜4s内，式方向由u-t图像面积可知分位移为24zn,y方向分位移为4机，合位移为5=

7242+427n=N592m,故。错误。

故选8。

3.【答案】A

【解析】物理量之间的关系决定物理量的单位，通过题给的物理量关系可知C=忌，对应单位

为诙』丙=鬻管,整理可以得出是一个数值,没有单位。故88错误,A正确。

故选Ao

4.【答案】D

【解析】A由万有引力提供向心力得G^=ma,解得a=等，离地心越远，加速度越小，则有

aA>ac,故A正确，不满足题意要求；

及从C运动到D过程卫星的重力势能转化为动能，卫星的速度增大，则有它<。。，故B正确，不

满足题意要求；

C.卫星在同一轨道上运动时机械能守恒，则有耳,=EB，故C正确，不满足题意要求；

。.根据开普勒第二定律可知S]=52,故。错误，满足题意要求。

故选Do

5.【答案】C

【解析】将污水流出的过程视为平抛运动，在竖直方向在水平方向芯=%3水管的横

2

截面积为S=71—n>

4

假设水管每秒排污体积为匕则V=萼=s%,由以上公式解得7==兀尢。2在。

故选C«

6.【答案】B

【解析】电子在yr和XX'间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式：x=

前半个周期0〜九时间内Ux<0,电子受到的力偏向X'一侧，所以电子前半周

期偏向X'一侧.前半个周期0〜ti时间内Uy>0,电子受到的力偏向丫一侧，所以电子前半周期偏

向y一侧.综上，前半个周期。〜ti时间内图像应该在第二象限.同理，后半周期的图像应在第四

象限.故8正确.

故选Bo

由题意可知：示波管的丫丫,偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX'偏转电极通常接入锯齿形电

压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周

期内的稳定图象。

本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。

7.【答案】AD

【解析】4B.将。圆弧面看成是倾角不同的斜面组合而成，对物体B受力分析如图所示:

4

由平衡条件可得N2cos0=mg,Nr=W2sin0,解得N2=菖，Nx-mgtand,当力、B两物体的接

触点恰为中圆弧的中点时，0=45。，此时可得Ni=mg,N2=>T2mg，故A正确，B错误；

C若将4稍左移并固定，则。角减少，可知Ni减少，即竖直挡板与B间的弹力将减小，故C错误；

D由整体法可知，地面对4的支持力等于4、B整体的重力，若将力稍左移并固定，地面对4的支持

力不变，故。正确。

故选

8.【答案】BC

【解析】B.地球静止轨道卫星B的周期为b=24/1,根据开普勒第三定律有：二/=二，可得

T1T2

6=万，3=22，可知卫星4的轨道半径为卫星B的;，故B正确；

A.根据万有引力提供向心力有：呻=叱，可得v=陛，卫星A的轨道半径为卫星B的;，则

rzr\r4

卫星4的速度大小是卫星B的2倍，故A错误；

C.当4比B多转半周时，卫星4、8与地心共线一次，故有2院7r一27r割=兀，解得2。2-71），故c正

确;

。.根据万有引力提供向心力得：号一ma,可得a=等，卫星力的轨道半径为卫星8的右则卫星

4的向心加速度大小是卫星B的16倍，故。错误。

故选BC。

9.【答案】AD

【解析】A.由电容决定式C=袅，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离即d增大,

471kd

则电容减小，故4正确；

B.由于电容减小，若电势差不变，则电容器放电，由于二极管具有单向导向性，电容器无法放电，

则电荷量保持不变，由。=品，C吟E=\,联立解得后=警，可知两板间的电场强度不

变，由于下板电势为0,根据（pp=Upo=E-dpo,可知P点电势升高，故B错误；

C.根据Ep=q-%>,带电油滴处于静止状态，可知电场力竖直向上，与电场方向相反，则油滴带

负电，故带电油滴的电势能变小，故C错误；

D由于电荷量不变，由。=率可知两板间的电势差增大，即静电计指针张角变大，故。正确。

故选A。。

10.【答案】BD

【解析】

【分析】

本题考查电表改装的原理和量程的意义。

电流表、电压表都是由小量程的电流表改装而成的，利用并联电阻的分流作用，将灵敏电流表G和

电阻并联，改装成大量程电流表，利用串联电阻的分压作用，将灵敏电流表G和电阻串联，改装

成大量程电压表。

【解答】

解：4甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表，电流表

的量程/=/q+冷，可知当R减小时量程/增大，故A错误；

，K

8.乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表，电压的量程

U=Ig(Rg+R),可知R增大时量程增大，故8正确；

C.由公式/=1/噜知,在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.64则Rx1.0030,故C错误；

VK

D由公式u=/g(Rg+R)知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3W则R=12000,故。正

确。

11.【答案】⑴2.055,4.700；

(2)滑块P质量M和两个光电传感器4、B之间距离L；

(3)mgL=+m)(^)2-1(M+m)(^)2

【解析】(1)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以遮光条宽度为d=2cm+0.05x

11mm=2.055cm,

螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的厚度为D=4.5mm+20.0x

0.01mm=4.700mm；

(2)要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，应验证系统减少的重力势能和系统增加的动能

之间的关系，即4Ep=mgL,11(M+其中M是滑块P的质量,

~LZJC24

L是两个光电传感器4、B之间的距离；

(3)系统减少的重力势能转化为系统增加的动能，则系统机械能守恒，所以若上述物理量间满足关

系式mgL=+m)(条/一；(M+根乂条/，说明系统机械能守恒。

Z乙4ILJ

(4)2.2x103；

⑸大

【解析】(2)根据实验设计要求可得电路图如图所示:

(3)根据描点作图法作出U-/关系图线如图所示:

(4)由图可知纯净水样品的电阻为R=器，2.2x1030；

(5)越不纯净的水，水中能够自由移动的粒子就越多，则导电性能越强，电阻越小，即电阻率越小,

而电导率是电阻率的倒数，则可知越不纯净的水电导率越大，即不合格的纯净水的电导率偏大。

13.【答案】解：(1)设物块与传送带的动摩擦因数为内则有〃mg=rna,

物块与传送带共速的时间为ti，则有骏8=|v0-2tx=16m,

对物块由运动公式可得%=at「联立可得〃=0.1；

(2)物块的速度-时间图像如下图：

f-17

则第一阶段的相对位移有=voi；0tl=8m,

—

第二阶段的相对位移有久2=1v0(2titi)=8m,

因为第一阶段和第二阶段是重复的划痕，故总的划痕为x=%1=x2=8m；

(3)物块与传送带的相对路程4s=16m,

则由功能关系可得Q=