湖北省2023-2024學(xué)年高一年級(jí)下冊(cè)期末考試物理試卷（含答案）

湖北省2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷

學(xué)校：___________姓名：班級(jí)：___________考號(hào)：

一,單選題

1.如圖所示只畫出某帶正電的帶電體空間分布的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的剖面圖.人方是電

場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為紇、Eh,電勢(shì)分別為％、%,c、d是帶電體表面上

的兩點(diǎn)，電勢(shì)分別為久、％,下列說法正確的是（）

B.0<為

C.（Pa<<Pb

D.將電子在。點(diǎn)自由釋放，電子一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)

2.下列說法正確的是（）

A.電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與置于該點(diǎn)的試探電荷的電性有關(guān)

B.試探電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小與該試探電荷的電量無關(guān)

C.電容器放電的過程中，其電容越來越小

D.只增大平行板電容器兩極板間距，其電容將減小

3.工廠的流水生產(chǎn)線如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針運(yùn)行速率始終為v,從傳送帶的左

端無初速度釋放一個(gè)物塊，物塊先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)到右端，下列說法正確的是

（5干（）

A.勻加速運(yùn)動(dòng)階段物塊對(duì)傳送帶做正功

B.勻加速運(yùn)動(dòng)階段傳送帶對(duì)物塊做正功

C.勻速運(yùn)動(dòng)階段物塊對(duì)傳送帶做正功

D.勻速運(yùn)動(dòng)階段傳送帶對(duì)物塊做負(fù)功

4.2024年4月26日3時(shí)32分，神舟十八號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑

向端口.已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運(yùn)行，其運(yùn)動(dòng)視為繞地球做勻速

圓周運(yùn)動(dòng).則對(duì)接后的飛船（）

A.所受地球引力比靜止在地面上時(shí)大

B.做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度比地球自轉(zhuǎn)角速度大

C.做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比地球第一宇宙速度大

D.做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度比地球兩極處重力加速度大

5.如圖所示，兩個(gè)厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構(gòu)成的導(dǎo)體4B,

兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)=分別在45導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓，下列說

法正確的是（）

B.導(dǎo)體A和3的電阻之比為1：2

C.通過導(dǎo)體A和3的電流之比為1：1

D.相等時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體A和3左右兩側(cè)面的電荷量之比為2：1

6.如圖所示，“天問一號(hào)”火星探測(cè)器經(jīng)過系列變軌后從調(diào)相軌道進(jìn)入停泊軌道，為

著陸火星做準(zhǔn)備.已知“天問一號(hào)”的調(diào)相軌道和停泊軌道均為橢圓軌道.下列說法正確

的是（）

A.“天問一號(hào)”從調(diào)相軌道轉(zhuǎn)移到停泊軌道的過程中機(jī)械能減小

B.“天問一號(hào)”在調(diào)相軌道比在停泊軌道上運(yùn)行周期小

C.“天問一號(hào)”在停泊軌道上運(yùn)行時(shí)，在尸點(diǎn)比N點(diǎn)速度小

D.“天問一號(hào)”沿圖示兩軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大小不相等

7.如圖所示，遙控小汽車的質(zhì)量為1kg,額定功率為45W，現(xiàn)用遙控器啟動(dòng)小汽車，

從靜止開始做加速度為2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)到額定值后即保持不變.已知

小汽車受到的阻力大小恒為車重的2,水平面足夠長(zhǎng)，取重力加速度g=10m/s2，則

45

小汽車從靜止開始運(yùn)動(dòng)4s的過程中（）（已知小汽車4s末已達(dá)到最大速度）

口

777777777777777z<7zz7777777777777777777777777777r

A.小汽車能達(dá)到的最大速度為4.5m/s

B.小汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)能維持的最長(zhǎng)時(shí)間為2.4s

C.4s內(nèi)牽引力對(duì)小汽車做功為138.5J

D.小汽車4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總位移為16.2m

二、多選題

8.如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷4Q和-。（。>0）分別固定在x軸的坐標(biāo)為0和3cm

的位置上.關(guān)于x軸上各點(diǎn)，下列說法正確的是（）

4Q-Q

-?----------0---------7*

03x/cm

A.坐標(biāo)為2cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B.坐標(biāo)為6cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C.*<0區(qū)間內(nèi)任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿x軸負(fù)方向

D.%>3cm區(qū)間內(nèi)任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿x軸正方向

9.如圖所示，光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓心為。.可視為質(zhì)點(diǎn)的小球穿在軌

道上，輕質(zhì)彈簧一端與小球相連，另一端固定在與。處于同一水平面上的A點(diǎn)，

連線與圓弧交于3點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至M點(diǎn)無初速度釋放，小球?qū)⒃贛、N之間往復(fù)運(yùn)

動(dòng).已知小球在〃點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài).在整個(gè)運(yùn)

動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）

A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.M,N兩點(diǎn)一定關(guān)于連線對(duì)稱

C.彈簧彈力功率為零的位置只有1處（M、N兩點(diǎn)除外）

D.彈簧彈力功率為零的位置有3處（M、N兩點(diǎn)除外）

10.如圖甲所示，傾角為6=37。的粗糙斜面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E的方向均沿斜面向上，以斜

面底端為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向上為正方向建立x軸，斜面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E的大小與該點(diǎn)

位置坐標(biāo)x之間的關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為：kg,電量為O,O1C的帶正電小滑

塊從斜面底端靜止釋放，斜面足夠長(zhǎng)，小滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75,取重力加

速度g=10m/s2，sin37°=0.6>cos37。=0.8，小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的

是（）

B.小滑塊能獲得的最大動(dòng)能為1.5J

C.小滑塊機(jī)械能增加量最多為4.5J

D.小滑塊電勢(shì)能減小量最多為8J

三、計(jì)算題

11.我國自主研制的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星I位于赤道上空，其對(duì)地張

角為60。（如圖所示），繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T.H為繞地球表面做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，其軌道半徑可視為地球半徑R萬有引力常量為G,球體體積公式

V=-7lT?3）求：

3

（1）衛(wèi)星I和衛(wèi)星n的加速度大小之比;

（2）地球的密度〃

12.如圖所示，光滑水平軌道MC與光滑半圓弧軌道ABC平滑對(duì)接且在同一豎直面

內(nèi)，圓弧軌道圓心為A是最高點(diǎn)，C是最低點(diǎn)，3與圓心。等高.一輕質(zhì)彈簧左端

固定在〃點(diǎn)處的擋板上，彈簧右端有一質(zhì)量為根=0.7kg的小球，與彈簧不拴接.將小

球向左緩慢推至N點(diǎn)后無初速度釋放，小球在水平軌道上離開彈簧后進(jìn)入圓弧軌道，

并恰好能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn).已知圓弧軌道的半徑R為0.4m，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻

力，重力加速度g取lOm/sz,求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)速度大小V；

（2）小球從N點(diǎn)釋放時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能綜；

（3）小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的3點(diǎn)時(shí)，克服重力做功的功率P.（結(jié)果可保留根號(hào)）

13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一段絕緣光滑的圓弧軌道A3和絕緣粗糙的水平軌道

相切于3,圓弧軌道A3的圓心為。，半徑R=生m，圓心角。=37。，水平軌道3c足

24

夠長(zhǎng)，在右側(cè)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=3X1（）3N/C?一個(gè)質(zhì)量為

m=0.48kg,帶電量q=+1.0x10-3（2的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)左側(cè)不同位置以

不同的初速度水平向右拋出，均恰好從A點(diǎn)沿切線滑入軌道A3,設(shè)小滑塊的拋出點(diǎn)與

A點(diǎn)的水平距離為xm（m為單位），取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6

cos37°=0.8-

/9；

E

AJ

BC

（l）若小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大小為力，求小滑塊在拋出時(shí)的速度大小（用以

表示）；

（2）求小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能％；

（3）已知小滑塊與3C軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦

12

力，求小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦產(chǎn)生的總熱量Q隨x變化的關(guān)系式.

四、實(shí)驗(yàn)題

14.利用如圖所示甲的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.實(shí)驗(yàn)步驟

如下，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

遮

光

條012cm

If巾l|山坨山中山甘

01020

乙

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，如圖所示乙，則“=mm.

（2）測(cè)出氣墊導(dǎo)軌的傾角仇兩個(gè)光電門中心之間的距離為L(zhǎng)；

（3）由某一位置釋放滑塊，分別記錄遮光條通過光電門1和光電門2的時(shí)間％和才2，

則滑塊通過光電門1時(shí)的速度為（用題中給出的字母表示）.

（4）滑塊下滑過程中若滿足關(guān)系式（用題中給出的字母表示），則可驗(yàn)證

機(jī)械能守恒.

15.某學(xué)習(xí)小組用伏安法測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻段的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：

A.待測(cè)電阻&：阻值約為800Q

B.兩節(jié)干電池：電源電壓3V

C.電流表A1：滿偏電流6mA，內(nèi)阻約為50Q

D.電流表A2：滿偏電流0.6A，內(nèi)阻約為10Q

E.電壓表V1：量程0?3V，內(nèi)阻約為2kQ

F.電壓表V2：量程0?15V，內(nèi)阻約為10kQ

G.電阻箱Rp：最大阻值為999.9Q

H.滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍為0?50。

L開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用

;（選填器材前的序號(hào)）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用下列電路方案.（選填

“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理

ESR

甲

(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,該小組增加電阻箱來完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路圖

如圖戊:

①先閉合S「斷開S?，調(diào)節(jié)R和品，使電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)

分別為Ui=2.50V,4=5.0mA；

②再閉合S2,保持七不變，調(diào)節(jié)R,記下此時(shí)兩表示數(shù)3=L80V，I2=6.0mA；

③小組同學(xué)利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出的待測(cè)電阻&=C；

④若不考慮偶然誤差，該小組此測(cè)量方案測(cè)得的電阻值__________(選填“大于”“等

于”或“小于”)真實(shí)值.

參考答案

1.答案：c

解析：A.電場(chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，則場(chǎng)〉紇，故A錯(cuò)誤；BC.沿電場(chǎng)線方

向，電勢(shì)逐漸降低，則痣＜%，故B錯(cuò)誤，C正確；D.a點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲

線，電子僅受電場(chǎng)力，不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.

2.答案：D

解析：A.電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的電性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B.電場(chǎng)力表

達(dá)式F=Eq,電場(chǎng)力的大小與試探電荷電量的大小成正比，故B錯(cuò)誤；C.電容反映電

容器本身的特性，電荷量減少，電容器的電容不變，故C錯(cuò)誤；D.由平行板電容的決

定式。=旦可知，間距增大，電容將減小，故D正確.

471kd

3.答案：B

解析：因?yàn)槲飰K的初速度為零，物塊將受到傳送帶對(duì)它的水平向右摩擦力作用，物塊

將向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，此過程中摩擦力對(duì)物塊做正功，物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功；當(dāng)物塊

與傳送帶共速后，物塊隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，物塊不受摩擦力作用；所以在傳送帶對(duì)物

塊不做功，物塊對(duì)傳送帶不做功，故B正確，ACD錯(cuò)誤.

4.答案：B

解析：A.根據(jù)萬有引力定律尸=G下可知，對(duì)接后的飛船所受地球引力比在地面上

時(shí)小，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)萬有引力提供向心力G"皿，，可得"于

r

空間站軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小比

同步衛(wèi)星的角速度大，而同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，即飛船做圓周運(yùn)動(dòng)

的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大，故B正確；C.第一宇宙速度是地球衛(wèi)星的最大環(huán)

繞速度，所以飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)

m

G：M=tna結(jié)合地球表面附近物體所受重力和萬有引力的關(guān)系半1m1g,則

(R+H)R2儀

飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度比地球兩極處重力加速度小，故D錯(cuò)誤.

5.答案：C

解析：根據(jù)電阻定律：R=p-L=P,可知電阻A和3的阻值之比為1:1，故選項(xiàng)AB

Ldd

錯(cuò)誤；選項(xiàng)C正確；選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

6.答案：A

解析：A.“天問一號(hào)”從調(diào)相軌道進(jìn)入停泊軌道需在尸點(diǎn)點(diǎn)火減速，則其機(jī)械能變

小，故A正確；B.“天問一號(hào)”停泊軌道的半長(zhǎng)軸比調(diào)相軌道的半長(zhǎng)軸短，根據(jù)開普

勒第三定律可知周期小，故B錯(cuò)誤；C.天問一號(hào)在停泊軌道上從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程

中，球心的距離變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為引力勢(shì)能，速度減小，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)牛頓第二定

律絲絲=根。，可得"，可知“天問一號(hào)”在兩個(gè)軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的加速

rr

度相等，故D錯(cuò)誤.

7.答案：D

解析：A.若小車?yán)^續(xù)以額定功率運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力大小等于阻力時(shí)，小車達(dá)到最大速

度，則最大速度為％='=駟，故A錯(cuò)誤；B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)速度v=R,

fsF

F=f+ma,t=上,解得/=1.8s，故B錯(cuò)誤；C.作pT圖，由面積求解得4s內(nèi)牽引

a

力對(duì)小汽車做功為W=139.5J，C錯(cuò)誤；

D.小車在4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理可得W-笈=；根耳-0，求解得x=16.2m，故

D正確.

8.答案：BC

解析：A.由于兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性相反，二者連線之間區(qū)域的電場(chǎng)方向均沿x軸正方

向，坐標(biāo)為2cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只能在-。右邊，選項(xiàng)A錯(cuò)

誤；B.根據(jù)一摯—■，解得廠=6cm，即r=6cm處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)B正確；

r(r-x)

CD.則在0<%<3cm的區(qū)域和％>6cm的區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向，而在尤<0的區(qū)域和

3cm<x<6cm的區(qū)域,場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向,故C正確'D錯(cuò)誤.故選BC.

9.答案：AD

解析：A.小球在圓弧軌道M、N之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與輕彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守

恒，則A正確；B.在M、N兩點(diǎn)小球的動(dòng)能都為零，由〃到N的過程中小球重力勢(shì)能

的減少量應(yīng)等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，所以〃、N兩點(diǎn)關(guān)于連線不對(duì)稱；CD.小

球下滑過程中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)時(shí)，彈簧彈力與速度方向垂直，彈力功率為零；M,B

兩點(diǎn)之間和3、N兩點(diǎn)之間各有一個(gè)位置彈簧處于原長(zhǎng)，彈力功率為零，故彈簧彈力

功率為零的位置有3處，故C錯(cuò)誤，D正確.故選AD.

10.答案：ACD

解析：A.E-x圖像所圍面積表示兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，則A正確；

024工

B.jumgcos37°=IN,mgsin37°=IN,qEl-jumgcos37°+mgsin37°=2N,由

E=400-100x,得為=2m時(shí)，小滑塊獲得的動(dòng)能最大由動(dòng)能定理可得￡/=2幾

C.當(dāng)qE?=卬噂337。=小時(shí)，得々=lm時(shí)，小滑塊機(jī)械能增加量最多,

由功能關(guān)系可得AE機(jī)m=4.5J.

Eq

34x

D.小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力一直做正功，其電勢(shì)能一直減小，速度減為。時(shí)，電

勢(shì)能減小量最多，由動(dòng)能定理可得4及-3咫8537。+7咫5吊37。）％=0,解得

x=4m,唉=8J.

⑴1:4⑵券

11.答案:

解析：（1）設(shè)衛(wèi)星I的軌道半徑為R,由幾何知識(shí)有：R'=^—,

sin30°

解得：R'=2R，

設(shè)做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星質(zhì)量為機(jī)，加速度為a,地球質(zhì)量為

由牛頓第二定律有：

故有：%：出=R?：R?,

解得：%=1：4

（2）對(duì)衛(wèi)星I,由圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

4/R3

聯(lián)立解得：M

GT-

M

又：P4冰3

3

聯(lián)立解得：0=券

12.答案：(1)2m/s(2)7J(3)14也W

解析：(1)設(shè)小球在A點(diǎn)受到的彈力為對(duì)小球,

2

由牛頓第二定律有：F-\-mg=m—，

N7?

由題意可得：FN=0,

代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s

(2)小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過程中，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒有:

12

Ep=2mgR+—mv，

代入數(shù)據(jù)解得：耳=7J

(3)設(shè)小球在8點(diǎn)時(shí)速度為以，從8到A,對(duì)小球由機(jī)械能守恒有:

gmVg—；mv2=mgR，

解得：vB=13gR,

又：P=mgvB,

代入數(shù)據(jù)解得：P=14V3W

13.答案：(1)0.8VA(2)5x(3)見解析

解析：(1)設(shè)小滑塊水平拋出時(shí)速度為v,在A點(diǎn)由速度的分解有：V=VACOS6>,

代入數(shù)據(jù)解得：V=0.8VA

(2)設(shè)小滑塊在A點(diǎn)豎直分速度為與，貝lj：vv=vAsin37°,

設(shè)小滑塊從拋出到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3則豎直方向上：vv=gt,

水平方向上：x=vt，

小滑塊動(dòng)能為：E1cA=；相片，

聯(lián)立解得：E1M=5x

(3)設(shè)小滑塊在水平軌道最遠(yuǎn)滑行距離為s,則從A點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)，由動(dòng)能定理有:

>>

mgR(l-cos37°)—(<qE+jumg)s=0-EkA^

解得：s=x+0.2，

設(shè)返回A點(diǎn)的動(dòng)能為4,則由最遠(yuǎn)點(diǎn)返回A點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理有:

=（qE-jumg）s—mgR（1-cos370）>

解得：Ej=x-0.8^

當(dāng)0WxW0.8m時(shí)，5kA'KO，則小滑塊最終停在3點(diǎn)，從A到停止運(yùn)動(dòng)，

由能量守恒有2=%+小水（1—cos37。），

解得：Q=5x+1,

當(dāng)x〉0.8m時(shí)，^>0,則小滑塊會(huì)從A點(diǎn)離開軌道不再返回，從4到再次返回4

由能量守恒有：0=%—?dú)W,

解得：Q=4x+0.8

14.答案:(1)3.25(3)-