湖北省2023-2024學年高一年級下冊期末考試物理試卷（含答案）

湖北省2023-2024學年高一下學期期末考試物理試卷

學校：___________姓名：班級：___________考號：

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線和等勢面的剖面圖.人方是電

場線上的兩點，場強大小分別為紇、Eh,電勢分別為％、%,c、d是帶電體表面上

的兩點，電勢分別為久、％,下列說法正確的是（）

B.0<為

C.（Pa<<Pb

D.將電子在。點自由釋放，電子一定沿著電場線運動

2.下列說法正確的是（）

A.電場中某點電場強度的方向與置于該點的試探電荷的電性有關

B.試探電荷在電場中受到的電場力大小與該試探電荷的電量無關

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，水平傳送帶順時針運行速率始終為v,從傳送帶的左

端無初速度釋放一個物塊，物塊先勻加速運動后勻速運動到右端，下列說法正確的是

（5干（）

A.勻加速運動階段物塊對傳送帶做正功

B.勻加速運動階段傳送帶對物塊做正功

C.勻速運動階段物塊對傳送帶做正功

D.勻速運動階段傳送帶對物塊做負功

4.2024年4月26日3時32分，神舟十八號載人飛船成功對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行，其運動視為繞地球做勻速

圓周運動.則對接后的飛船（）

A.所受地球引力比靜止在地面上時大

B.做圓周運動的角速度比地球自轉角速度大

C.做圓周運動的線速度比地球第一宇宙速度大

D.做圓周運動的向心加速度比地球兩極處重力加速度大

5.如圖所示，兩個厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構成的導體4B,

兩個正方形的邊長=分別在45導體左右兩側面加上相同的電壓，下列說

法正確的是（）

B.導體A和3的電阻之比為1：2

C.通過導體A和3的電流之比為1：1

D.相等時間內(nèi)通過導體A和3左右兩側面的電荷量之比為2：1

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

著陸火星做準備.已知“天問一號”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”從調(diào)相軌道轉移到停泊軌道的過程中機械能減小

B.“天問一號”在調(diào)相軌道比在停泊軌道上運行周期小

C.“天問一號”在停泊軌道上運行時，在尸點比N點速度小

D.“天問一號”沿圖示兩軌道穩(wěn)定運行時經(jīng)過P點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)用遙控器啟動小汽車，

從靜止開始做加速度為2.5m/s2的勻加速直線運動，功率達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，取重力加速度g=10m/s2，則

45

小汽車從靜止開始運動4s的過程中（）（已知小汽車4s末已達到最大速度）

口

777777777777777z<7zz7777777777777777777777777777r

A.小汽車能達到的最大速度為4.5m/s

B.小汽車做勻加速直線運動能維持的最長時間為2.4s

C.4s內(nèi)牽引力對小汽車做功為138.5J

D.小汽車4s內(nèi)運動的總位移為16.2m

二、多選題

8.如圖所示，真空中有兩個點電荷4Q和-。（。>0）分別固定在x軸的坐標為0和3cm

的位置上.關于x軸上各點，下列說法正確的是（）

4Q-Q

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

03x/cm

A.坐標為2cm處的電場強度為零

B.坐標為6cm處的電場強度為零

C.*<0區(qū)間內(nèi)任一點電場強度方向均沿x軸負方向

D.%>3cm區(qū)間內(nèi)任一點電場強度方向均沿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，

連線與圓弧交于3點，現(xiàn)將小球拉至M點無初速度釋放，小球將在M、N之間往復運

動.已知小球在〃點時彈簧處于伸長狀態(tài)，運動到B點時彈簧處于壓縮狀態(tài).在整個運

動過程中，下列說法正確的是（）

A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.M,N兩點一定關于連線對稱

C.彈簧彈力功率為零的位置只有1處（M、N兩點除外）

D.彈簧彈力功率為零的位置有3處（M、N兩點除外）

10.如圖甲所示，傾角為6=37。的粗糙斜面上各點場強E的方向均沿斜面向上，以斜

面底端為坐標原點，沿斜面向上為正方向建立x軸，斜面上各點場強E的大小與該點

位置坐標x之間的關系如圖乙所示.現(xiàn)有一個質(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，小滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為0.75,取重力加

速度g=10m/s2，sin37°=0.6>cos37。=0.8，小滑塊運動的過程中，下列說法正確的

是（）

B.小滑塊能獲得的最大動能為1.5J

C.小滑塊機械能增加量最多為4.5J

D.小滑塊電勢能減小量最多為8J

三、計算題

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

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

周運動的近地衛(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平滑對接且在同一豎直面

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

固定在〃點處的擋板上，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點后無初速度釋放，小球在水平軌道上離開彈簧后進入圓弧軌道，

并恰好能運動到A點.已知圓弧軌道的半徑R為0.4m，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻

力，重力加速度g取lOm/sz,求：

（1）小球運動到A點速度大小V；

（2）小球從N點釋放時，彈簧的彈性勢能綜；

（3）小球運動到與圓心等高的3點時，克服重力做功的功率P.（結果可保留根號）

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，在右側存在水平向左的勻強電場，電場強度E=3X1（）3N/C?一個質(zhì)量為

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

不同的初速度水平向右拋出，均恰好從A點沿切線滑入軌道A3,設小滑塊的拋出點與

A點的水平距離為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）若小滑塊運動到A點時的速度大小為力，求小滑塊在拋出時的速度大?。ㄓ靡?/p>

表示）；

（2）求小滑塊運動到A點時的動能％；

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

12

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

四、實驗題

14.利用如圖所示甲的裝置驗證機械能守恒定律，已知當?shù)刂亓铀俣葹間.實驗步驟

如下，請將實驗步驟補充完整：

遮

光

條012cm

If巾l|山坨山中山甘

01020

乙

（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖所示乙，則“=mm.

（2）測出氣墊導軌的傾角仇兩個光電門中心之間的距離為L；

（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的時間％和才2，

則滑塊通過光電門1時的速度為（用題中給出的字母表示）.

（4）滑塊下滑過程中若滿足關系式（用題中給出的字母表示），則可驗證

機械能守恒.

15.某學習小組用伏安法測一個待測電阻段的阻值，實驗室提供器材如下：

A.待測電阻&：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.滑動變阻器R：阻值范圍為0?50。

L開關、導線若干

（1）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用,電壓表應選用

;（選填器材前的序號）實驗電路應采用下列電路方案.（選填

“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理

ESR

甲

(2)為了更準確地測量待測電阻的阻值,該小組增加電阻箱來完成實驗，實驗電路圖

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適當，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,記下此時兩表示數(shù)3=L80V，I2=6.0mA；

③小組同學利用測量數(shù)據(jù)計算出的待測電阻&=C；

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

于”或“小于”)真實值.

參考答案

1.答案：c

解析：A.電場線的疏密程度反映場強的大小，則場〉紇，故A錯誤；BC.沿電場線方

向，電勢逐漸降低，則痣＜%，故B錯誤，C正確；D.a點處的電場線為曲

線，電子僅受電場力，不可能沿電場線運動，故D錯誤.

2.答案：D

解析：A.電場強度由電場本身決定，與試探電荷的電性無關，故A錯誤；B.電場力表

達式F=Eq,電場力的大小與試探電荷電量的大小成正比，故B錯誤；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：因為物塊的初速度為零，物塊將受到傳送帶對它的水平向右摩擦力作用，物塊

將向右做勻加速運動，此過程中摩擦力對物塊做正功，物塊對傳送帶做負功；當物塊

與傳送帶共速后，物塊隨傳送帶勻速運動，物塊不受摩擦力作用；所以在傳送帶對物

塊不做功，物塊對傳送帶不做功，故B正確，ACD錯誤.

4.答案：B

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

時小，故A錯誤；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，所以飛船做圓周運動的角速度大小比

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角速度，即飛船做圓周運動

的角速度大小比地球自轉角速度大，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，所以飛船做圓周運動的線速度小于第一宇宙速度，故C錯誤；D.根據(jù)

m

G：M=tna結合地球表面附近物體所受重力和萬有引力的關系半1m1g,則

(R+H)R2儀

飛船做圓周運動的向心加速度比地球兩極處重力加速度小，故D錯誤.

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AB

Ldd

錯誤；選項C正確；選項D錯誤.

6.答案：A

解析：A.“天問一號”從調(diào)相軌道進入停泊軌道需在尸點點火減速，則其機械能變

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

勒第三定律可知周期小，故B錯誤；C.天問一號在停泊軌道上從尸點運動到N點過程

中，球心的距離變大，動能轉化為引力勢能，速度減小，C錯誤；D.根據(jù)牛頓第二定

律絲絲=根。，可得"，可知“天問一號”在兩個軌道運行時經(jīng)過P點的加速

rr

度相等，故D錯誤.

7.答案：D

解析：A.若小車繼續(xù)以額定功率運動，當牽引力大小等于阻力時，小車達到最大速

度，則最大速度為％='=駟，故A錯誤；B.勻加速直線運動結束時速度v=R,

fsF

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

a

力對小汽車做功為W=139.5J，C錯誤；

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

D正確.

8.答案：BC

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

向，坐標為2cm處的電場強度不為零，電場強度為零的點只能在-。右邊，選項A錯

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

r(r-x)

CD.則在0<%<3cm的區(qū)域和％>6cm的區(qū)域，場強沿x軸正方向，而在尤<0的區(qū)域和

3cm<x<6cm的區(qū)域,場強沿x軸負方向,故C正確'D錯誤.故選BC.

9.答案：AD

解析：A.小球在圓弧軌道M、N之間往復運動時，小球與輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守

恒，則A正確；B.在M、N兩點小球的動能都為零，由〃到N的過程中小球重力勢能

的減少量應等于彈簧彈性勢能的增加量，所以〃、N兩點關于連線不對稱；CD.小

球下滑過程中，當運動到3點時，彈簧彈力與速度方向垂直，彈力功率為零；M,B

兩點之間和3、N兩點之間各有一個位置彈簧處于原長，彈力功率為零，故彈簧彈力

功率為零的位置有3處，故C錯誤，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間的電勢差，則A正確；

024工

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

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

C.當qE?=卬噂337。=小時，得々=lm時，小滑塊機械能增加量最多,

由功能關系可得AE機m=4.5J.

Eq

34x

D.小球向上運動的過程中電場力一直做正功，其電勢能一直減小，速度減為。時，電

勢能減小量最多，由動能定理可得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）設衛(wèi)星I的軌道半徑為R,由幾何知識有：R'=^—,

sin30°

解得：R'=2R，

設做圓周運動的衛(wèi)星質(zhì)量為機，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）對衛(wèi)星I,由圓周運動學公式有：

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)設小球在A點受到的彈力為對小球,

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點運動到A點過程中，對系統(tǒng)，由機械能守恒有:

12

Ep=2mgR+—mv，

代入數(shù)據(jù)解得：耳=7J

(3)設小球在8點時速度為以，從8到A,對小球由機械能守恒有:

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)設小滑塊水平拋出時速度為v,在A點由速度的分解有：V=VACOS6>,

代入數(shù)據(jù)解得：V=0.8VA

(2)設小滑塊在A點豎直分速度為與，貝lj：vv=vAsin37°,

設小滑塊從拋出到A點運動時間為3則豎直方向上：vv=gt,

水平方向上：x=vt，

小滑塊動能為：E1cA=；相片，

聯(lián)立解得：E1M=5x

(3)設小滑塊在水平軌道最遠滑行距離為s,則從A點到最遠點，由動能定理有:

>>

mgR(l-cos37°)—(<qE+jumg)s=0-EkA^

解得：s=x+0.2，

設返回A點的動能為4,則由最遠點返回A點過程中，由動能定理有:

=（qE-jumg）s—mgR（1-cos370）>

解得：Ej=x-0.8^

當0WxW0.8m時，5kA'KO，則小滑塊最終停在3點，從A到停止運動，

由能量守恒有2=%+小水（1—cos37。），

解得：Q=5x+1,

當x〉0.8m時，^>0,則小滑塊會從A點離開軌道不再返回，從4到再次返回4

由能量守恒有：0=%—歐,

解得：Q=4x+0.8

14.答案:(1)3.25(3)-