?2022-2023學(xué)年度下學(xué)期期末考試
高一物理試卷
注意事項：
1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
一、選擇題：本大題共10小題。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求；第8～10題有多項符合題目要求。
1. 一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，水平盤面上有一個小物體隨圓盤一起做勻速圓周運動，關(guān)于小物體所受摩擦力的方向，以下說法正確的是（　　）

A. 始終指向圓心 B. 始終與物體線速度方向相同
C. 始終與物體線速度方向相反 D. 不一定指向圓心
【答案】A
【解析】
【詳解】小物體做勻速圓周運動，在沿著線速度的方向上，不受力的作用，圓盤對小物體的摩擦力提供做勻速圓周運動的向心力，所以摩擦力的方向始終指向圓心。
故選A。
2. 下列關(guān)于靜電場的說法中，正確的是（　　）
A. 電場中電場強度為零的地方電勢一定為零 B. 電勢差是矢量，有正值和負(fù)值之分
C. 靜電力做功與重力做功相似，均與路徑無關(guān) D. 沿電場線方向電勢越來越低，電場強度越來越小
【答案】C
【解析】
【詳解】A．電場中場強為零的位置電勢不一定為零，以等量同種電荷為例，若規(guī)定無窮遠處電勢為0，則等量同種電荷中點電勢不為零， A錯誤；
B．電勢差是標(biāo)量，B錯誤；
C．靜電力做功與初末位置有關(guān)與路徑無關(guān)，故C正確；
D．電場強度大小取決于電場線的疏密程度，故場強與電勢高低并無正相關(guān)關(guān)系，D錯。
故選C。
3. 以下屬于同一種靜電原理應(yīng)用的兩種場景的是（　　）

A. 1和2 B. 3和4 C. 2和3 D. 1和4
【答案】D
【解析】
【詳解】在導(dǎo)體尖銳的位置電荷密度更大，更容易使空氣電離形成放電，屋頂?shù)谋芾揍樑c燃?xì)庠畹尼斝吸c火電極均是該原理；高壓輸電鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線是避雷線，起到防止雷直接擊到輸電線上與屏蔽輸電線外的電磁場的作用；靜電復(fù)印機是利用靜電正、負(fù)電荷能互相吸引的原理制成的。
故選D。
4. A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動，在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是16∶27，運動方向改變的角度之比是3∶2，則它們的向心加速度大小之比為（　　）
A. 4∶3 B. 3∶2 C. 2∶1 D. 8∶9
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)
，
由路程之比是16∶27可知線速度之比為16∶27，由運動方向改變的角度之比是3∶2可知角速度之比為3∶2；由向心加速度表達式
a＝vw
可知，它們的向心加速度之比為8∶9。
故選D。
5. 將帶正電荷的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體，若沿垂直紙面的平面1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為、；若沿垂直紙面的平面2將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為、，以下說法正確的是（　?。?br />
A. ，
B. ，
C. 導(dǎo)體內(nèi)平面1上各點場強小于導(dǎo)體內(nèi)平面2上各點場強
D. 導(dǎo)體內(nèi)平面1上各點電勢小于導(dǎo)體內(nèi)平面2上各點電勢
【答案】B
【解析】
【詳解】A．達到靜電平衡的導(dǎo)體無論從哪里畫虛線，虛線左右兩邊電荷量總是等大且電性相反，故A錯誤；
B．由于虛線1離正電荷較遠，A部分感應(yīng)出的正電荷較少，即B部分感應(yīng)的負(fù)電荷較少，故B正確；
C．達到靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為0，故C錯誤；
D．達到靜電平衡的導(dǎo)體是一個等勢體，故D錯誤。
故選B。
6. 如圖所示，abcde是半徑為r的圓內(nèi)接正五邊形，在其頂點a、b、c、d處各固定有電荷量為＋Q的點電荷，則放置在圓心O處的點電荷－q（q > 0）所受到的靜電力大小為（ ）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)對稱性，若在e點固定一個電荷量為＋Q點電荷，則圓心O處的合場強為零，所以，如果撤去e點固定的電荷，則剩下電荷在O處的合場強與e點固定一個電荷量為＋Q的點電荷在O處產(chǎn)生的電場等大反向，大小為。
故選B。
7. 如圖，同一平面內(nèi)的A、B、C、D四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，P為A、C連線的中點，Q為B、D連線的中點。把電荷量為的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為；再把這個點電荷從B點移動到C點，電勢能增加，若，則P、Q兩點之間的電勢差為（　?。?br />
A B. 10V C. D. 90V
【答案】C
【解析】
【詳解】把電荷量為的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為，則有

解得

再把這個點電荷從B點移動到C點，電勢能增加，則有

解得

則P、Q兩點之間的電勢差為

故選C。
8. 2022年11月1日，中國天宮空間站的第二個科學(xué)實驗?zāi)K“夢天”實驗艙成功與之前發(fā)射的“天和”核心艙完成精準(zhǔn)對接，中國空間站歷史性地完成“合體”?！疤旌汀焙诵呐摰倪\動軌跡可看作一個圓，其距地面的高度約為400km。以下說法正確的是（　?。?br /> A. “天和”核心艙的發(fā)射速度小于7.9km/s
B. “天和”核心艙可以定點在北京上空
C. 繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星瞬時速度可以大于7.9km/s
D. 可以發(fā)射一顆每天同一時刻都能通過北京上空的衛(wèi)星
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．衛(wèi)星最小的發(fā)射速度為7.9km/s，則天和”核心艙的發(fā)射速度大于7.9km/s，故A錯誤；
B．只有地球靜止同步衛(wèi)星與地球相對靜止，且靜止同步衛(wèi)星一定處于赤道正上方，則天和”核心艙不可以定點在北京上空，故B錯誤；
C．第一宇宙速度7.9km/s是繞地球做圓周運動的衛(wèi)星在近地軌道上的線速度，若在該軌道上加速變軌到橢圓軌道，在近地點附近其速度可以大于7.9km/s，故C正確；
D．可以發(fā)射一顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，其軌道面經(jīng)過北京，則每天同一時刻都能通過北京上空的衛(wèi)星，故D正確。
故選CD。
9. 為保障人民生命健康安全，現(xiàn)在很多城市的公共場所都配置了自動體外除顫器，它是用物理的方法治療心室纖顫、讓心臟重新起搏的儀器。如圖所示為某學(xué)校配置的除顫器，它的供電裝置是一個電容器，通過的電壓給該電容器充電，使電容器儲存875J的電能，除顫器工作時能通過電子線路在很短的時間內(nèi)釋放一部分能量，就可以對病人進行搶救了。已知電容器儲存的電能與電容和電壓的關(guān)系為，某次除顫器工作時，釋放的電荷量可能為（　　）

A 0.2C B. 0.3C C. 0.4C D. 0.5C
【答案】AB
【解析】
【詳解】由

可求得電容器電容為

用5000V電壓充電電容器存儲的電荷量為Q,則

所以除顫器工作時通過電子線路在很短的時間內(nèi)釋放一部分能量，所以放電過程除顫器并未放出全部電荷，釋放的電荷量小于0.35 C， A正確，B正確。
故選AB。
10. 某計算機上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示，這塊硬磁盤有若干個磁道（即若干個不同半徑的同心圓），每個磁道分成8192個扇區(qū)（每扇區(qū)為圓周），每個扇區(qū)可以記錄512個字節(jié)。電動機使盤面以5400r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動。磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時是不動的，盤面每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道，下列說法正確的是（　　）

A. 相同的時間內(nèi)，磁頭在內(nèi)磁道讀取的字節(jié)數(shù)比外磁道少
B. 盤面轉(zhuǎn)動的角速度為180π rad/s
C. 一個扇區(qū)通過磁頭所用的時間約為
D. 不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間，計算機1s內(nèi)理論上可以從一個盤面上讀取約個字節(jié)
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由每個扇區(qū)可以記錄512個字節(jié)可知，無論在內(nèi)磁道還是外磁道，讀取數(shù)據(jù)均相同，故A錯誤；
B．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系有

故B正確；
C．由題意可知

故C正確；
D．1s讀取得字節(jié)數(shù)為
個
故D錯誤。
故選BC。
二、非選擇題：本題共5小題。
11. 某實驗小組將小球從某一高度釋放，借助光電門和數(shù)字計時器來驗證機械能守恒定律，他們設(shè)計了如圖所示的裝置，實驗過程如下：
（1）按照圖安裝好實驗裝置后，測量出小球下端到光電門的距離h，將小球由靜止釋放，小球落在緩沖墊上不反彈。

（2）用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖所示，小球直徑d＝______mm。

（3）測量時，記錄小球通過光電門的遮光時間t，由小球的直徑d和小球通過光電門的遮光時間t可以得到小球經(jīng)過電門時速度的表達式為v＝______。
（4）在借助測量數(shù)據(jù)驗證小球下落過程中機械能守恒時，______（填“需要”或“不需要”）測量小球的質(zhì)量。
（5）不改變小球的釋放點，適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會______（填“增大”或“減小”）因空氣阻力引起的測量誤差。
【答案】 ①. 7.881##7.882##7.883##7.884##7.885 ②. ③. 不需要 ④. 減小
【解析】
【詳解】（2）[1] 螺旋測微器固定尺讀數(shù)為7.5mm，可動尺讀數(shù)為，所以小球的直徑為7.883mm。
（3）[2]根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出小球經(jīng)過電門時速度的表達式為

（4）[3]小球下落過程若機械能守恒，則

即

所以驗證小球機械能守恒時不需要測量小球質(zhì)量。
（5）[4]調(diào)高光電門的高度，小球在空中克服阻力做的功減少，從而減少了因空氣阻力引起的測量誤差。
12. 某研究性學(xué)習(xí)小組想要研究“濃度對食鹽溶液電阻率的影響”，將食鹽溶液裝入絕緣性能良好、兩端開口的塑料圓筒形容器內(nèi)，容器兩端用電阻不計的金屬圓片電極密封，食鹽溶液充滿整個容器，從金屬圓片電極分別引出兩根導(dǎo)線用于電阻的測量。
（1）用游標(biāo)卡尺測出圓筒的深度h和內(nèi)直徑D，如圖所示為測量圓筒內(nèi)直徑D時游標(biāo)位置的示意圖，從圖中可以得到圓筒的內(nèi)直徑D＝______mm。

（2）該小組先進行理論探究，若食鹽溶液的電阻為，則其電阻率的表達式為______（用h、D、表示）。
（3）該學(xué)習(xí)小組采用如圖（a）所示的電路來測量食鹽溶液的電阻，若電表均為非理想電表，則電阻的測量值______（填“大于”或“等于”或“小于”）真實值。請用筆畫線表示導(dǎo)線，根據(jù)圖（a）在實物圖（b）中連接測量食鹽溶液電阻的電路______。

【答案】 ①. 40.45 ②. ③. 小于 ④.
【解析】
【詳解】（1）[1] 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為40mm+9×0.05mm=40.45mm
（2）[2] 根據(jù)電阻定律有

解得

（3）[3]電路采用電流表外接的方法，故電阻的測量值小于真實值；
[4]根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖：

13. 近年來，新能源汽車越來越受到消費者的青睞。某新能源汽車在封閉專用平直車道上進行起步測試。被測試的汽車質(zhì)量，電機的額定功率P＝120kW，汽車從靜止開始以額定功率啟動所能達到的最大速度為，汽車在運動過程中所受阻力大小保持不變，重力加速度。
（1）求汽車所受到的阻力大小；
（2）若汽車以加速度從靜止開始勻加速啟動，加速度保持不變這一過程能維持多長時間？通過的位移是多少？

【答案】（1）；（2），
【解析】
【詳解】（1）由題意，汽車以額定功率啟動達到最大速度時，加速度等于零，牽引力等于阻力，則有

解得汽車所受到的阻力大小為

（2）設(shè)汽車做勻加速直線運動所能達到的最大速度為，則有

根據(jù)牛頓第二定律可得

聯(lián)立解得

由運動學(xué)公式可得


解得


14. 如圖所示，質(zhì)量均為m兩木塊A、B用豎直輕質(zhì)彈簧連接置于水平面上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對B木塊施加一豎直向上的恒力，當(dāng)B木塊向上運動到達最高點時，A木塊恰對地面沒有壓力，重力加速度為g。已知全過程中彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能只與彈簧的形變有關(guān)，不計空氣阻力。
（1）求恒力F的大??；
（2）若已知B向上運動過程中的最大速度為v，求B從靜止至最大速度的過程中，彈簧彈力對A、B所做的功、。

【答案】（1）mg；（2）0，
【解析】
【詳解】（1）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B靜止時，彈簧的壓縮量為

當(dāng)B向上運動到最高點時，彈簧的伸長量為

由于，所以B木塊由最低點到最高點的過程中，彈簧對B木塊做功W＝0；B木塊由最低點到最高點的過程中，對B運用動能定理，可得

解得
F＝mg
（2）當(dāng)B的加速度為零時，B的速度最大，設(shè)此時彈簧的伸縮量為，則有

解得

即B上升的高度

木塊A在彈力方向上沒有發(fā)生位移，所以彈力對A做功為0，即

對木塊B由動能定理可得

解得

15. 如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，Ox軸水平向右，Oy軸水平向里，Oz軸豎直向上，在區(qū)域存在大小恒定的勻強電場。一帶正電的小球（可視為質(zhì)點）以的初速度從z軸上P點沿x軸正方向水平拋出，P、O兩點相距。已知小球質(zhì)量，所帶電量為q，勻強電場的場強大小，重力加速度g取10，不計空氣阻力。求：
（1）若勻強電場方向沿x軸正向（如圖），小球落地時的速度大??；
（2）若勻強電場的方向沿y軸正向（如圖），小球落到x-O-y平面的位置坐標(biāo)及動能。

【答案】（1）；（2），
【解析】
【詳解】（1）若勻強電場的方向沿x軸正向，根據(jù)牛頓第二定律，小球水平方向的加速度為

設(shè)運動時間為t，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律，豎直方向上的位移為

水平方向末速度為

豎直方向末速度為

合速度

代入數(shù)據(jù)解得

（2）若勻強電場的方向沿y軸正向，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律， x方向上的位移為

y方向上的位移為

解得
x＝5m
y＝2.5m
所以，小球在x-O-y平面上的坐標(biāo)為；從進入電場至落地，根據(jù)動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得



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