2021-2022学年湖南省长沙市长郡中学高一（下）期末物理试卷word版含答案

长郡中学2021-2022学年度高一第二学期期末考试

物  理

时量：75分钟    满分：100分

得分：           

第Ⅰ卷  选择题（共44分）

一、选择题（本题共10小题，共44分，1～6题，每小题4分，只有一个选项符合题目要求，7～10题，每小题5分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的中国空间站通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的中国空间站中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（       ）

A．所受地球引力的大小为零

B．所受地球引力与空间站对其作用力两者的合力为零

C．所受地球引力的大小与其随空间站运动所需向心力的大小相等

D．在地球表面上所受引力小于其随空间站运动时所需的向心力

2．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此（       ）

A．电动势是一种非静电力

B．电动势越大，表明电源储存的电能越多

C．电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压

D．电动势的大小是非静电力做功本领的反映

3．如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，下列说法正确的是（       ）

A．x2处电场强度最大

B．粒子带正电

C．粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，电场力做的功为零

D．粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，电势能先增大后减小

4．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（       ）

A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大

C．电压表的示数减小，电流表的示数增大 D．电压表的示数增大，电流表的示数减小

5．如图是一个说明示波管工作原理的简化图，电子经加速后以速度垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，已知两平行板间的距离为d，电势差为U，板长为L。已知每单位电压引起的偏移量（）叫作示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的方法是（       ）

A．增大两极板间电势差U B．尽可能使极板长L做得长些

C．尽可能使板间距离d增大些 D．使电子的入射速率大些

6．地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h，，不计空气阻力，重力加速度为g，则（       ）

A．

B．上升过程加速度先减小后增大

C．最大加速度为g

D．上升过程速度最大时，物体机械能刚好达到最大

7．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，已知汽车发动机的输出功率保持恒定，则汽车在加速行驶的过程中（       ）

A．做匀加速直线运动

B．牵引力逐渐减小，速度逐渐变大

C．牵引力所做的功等于汽车动能的增加量

D．牵引力和阻力所做的总功等于汽车动能的增加量

8．如图所示，真空环境中，两个等量同种正电荷分别固定在A、C两点。已知ABCD为菱形，菱形的对角线相交于O点，不计电子的重力，则（       ）

A．

B．B、D两处场强相同

C．若在B点静止释放一电子，电子在B、D间往复运动，加速度一定先减小后增大

D．若在B点给电子一方向垂直纸面大小合适的速度，电子可能绕O点做匀速圆周运动

9．2019年4月20日，中国成功发射了北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，该卫星与同步卫星轨道半径、周期均相同，但是轨道平面与赤道平面有一定夹角。已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，卫星质量为m，引力常量为G。有关倾斜地球同步轨道卫星，下列表述正确的是（       ）

A．卫星的运行速度大于第一宇宙速度

B．卫星运行时受到的向心力大小为

C．卫星距离地面的高度为

D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

10．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（       ）

A．物块下滑过程中机械能守恒

B．物体质量为1 kg

C．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J

第Ⅱ卷  非选择题（共56分）

二、实验题（每空2分，共16分）

11．（4分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。

A．重物选用质量和密度较大的金属锤

B．两限位孔在同一竖直面内上下对正

C．精确测量出重物的质量

D．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。

A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度

C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度

12．（12分）未知电阻约500 Ω左右，同学欲精确测定其阻值。可用器材有：电压表V（量程为3V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300 Ω），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10 Ω或1.5kΩ），定值电阻（阻值可选75Ω或150Ω），开关S，导线若干。

（1）实验时，要将电流表量程扩大为5mA，应选阻值为________（填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻；

（2）要求通过的电流可在0~5mA范围内连续可调，图（a）中的R应选最大阻值为________（填“10Ω”或“1.5kΩ”）的滑动变阻器，并将图（a）的实验电路原理图补全；

（3）测量多组数据取平均可得的精确值。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为________V，流过的电流为________mA。此组数据得到的的阻值为________Ω（该空保留3位有效数字）。

三、解答题（共40分）

13．（12分）如图所示，在匀强电场中，将电荷量为C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了J的功，再从B点移到C点，静电力做了J的功。已知电场的方向和直角三角形△ABC所在平面平行。

（1）和各为多少？

（2）规定B点电势为零，则A点和C点电势各为多少？

14．（12分）如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为R1=1.8kΩ、R2=3.6kΩ，电容器的电容。闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为1.50V。

（1）该电压表的内阻为多大？

（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？

15．（16分）一篮球质量为m=0.60kg，一运动员使其从距地面高度为1.8m处由静止自由落下，反弹高度为1.2m。若使篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g=10m/s2，不计空气阻力。求：

（1）篮球每次与地面碰撞前与碰撞后的动能的比值K；

（2）运动员拍球过程中对篮球所做的功；

（3）将篮球从高度由静止释放后，在篮球落地反弹后达到最高点瞬间，运动员迅速拍球，使其获得向下的初速度（拍打过程篮球位移视为零）。待篮球落地反弹后，运动员以同样方式再次拍球，篮球落地反弹，刚好能回到高度，试求大小（结果可用根号表示）。

长郡中学2021—2022学年度高一第二学期期末考试

物理参考答案

一、选择题

1.C

【解析】航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，空间站对其作用力等于零，故C正确，AB错误；根据万有引力公式，可知在地球表面上所受引力大于在空间站所受的万有引力，因此地球表面引力大于其随空间站运动所需向心力，故D错误。

2.D

【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，闭合电路中电源电动势大小等于内、外电压之和，或者等于开路电压，故选项A、B、C错误，D正确。

3.C

【解析】由图像可知，处电场强度为零，0～区间电场强度沿x轴负方向，带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，电场力做正功，因此粒子带负电，处电场强度为零，故A、B错误；由题图可知，坐标轴上与电势相等，故粒子从坐标轴上处运动到处，电场力做功为零，故C正确；因粒子带负电，根据公式，电势先增后减，所以电势能先减后增。

4.A

【解析】变阻器的滑动端向下滑动的过程中，使接入电路中的阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I增大，路端电压减小，即电压表的示数减小，又与并联后再与串联，在减小时，使得两端电压减小，中的电流减小，即电流表示数减小，A正确，故选A。

5.B

【解析】电子通过偏转电场的时间，竖直方向上电子的加速度为，电子的偏离距离为，灵敏度为，故想要提高灵敏度，可以增大板长、减小板间距离、减小初速度，故ACD错误，B正确。

6.B

【解析】物体能够上升，说明拉力大于重力。上升全过程，h处拉力大小，根据动能定理，得，因括号内整体大于1，可知，所以最大加速度小于。上升全过程，拉力一直做正功，机械能一直增大，故选B。

7.BD

【解析】根据知，在加速运动的过程中，功率不变，速度v增大，F逐渐减小，加速度不断变小，故A错误，B正确；根据动能定理：，合外力做的功等于动能的变化量，故C错误，D正确。

8.AD

【解析】在等量同种电荷连线的中垂线上，根据对称性可知B、D两点的电场强度大小相同，方向相反，电势相同，故A正确，B错误；因OB，OD距离未知，无法判断从O到B（O到D）电场强度是一直增大，还是先增大后减小，故无法判断电子的加速度的变化情况，C错误；在垂直纸面且经过BD两点的圆上，所有点的电势相等，并且电子受到的电场力指向0点，与速度方向垂直，电子可能绕O点做匀速圆周运动，D正确。

9.CD

【解析】由，得，可知卫星运行速度小于第一宇宙速度，A错误；因卫星离地有一定高度，其向心力小于，B错误；根据，得：，C正确；同步卫星的向心加速度必然小于地球表面重力加速度，D正确。

10.BC

【解析】下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，A错误；根据，重力沿斜面向下的分力为6N，又斜面倾角为37°，可得物体质量为1kg，B正确；由图中直线Ⅱ，根据动能定理可知，合力为2N，故摩擦力等于4N，根据，求得，C正确；物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D项错误。

二、实验题

11.（4分，每空2分，选不全得1分，选错不得分）

（1）AB　（2）BC

12.（12分，每空2分）

（1）75Ω　（2）10Ω　见解析图　（3）2.30　4.20　548

【解析】（1）通过的电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如右，根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知，解得。

（2）电表从0开始测量，滑动变阻器应采用分压式接法，满足题中通过R，的电流从0～5mA连续可调，电路中R应选最大阻值为10Ω的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；电路图如图所示：

（3）电压表每小格表示0.1V，向后估读一位，即V；电流表量程扩大为5倍，刻度“0.8”代表4mA，每小格表示0.1mA，估读到下一位，所以通过R，的电流为mA；根据欧姆定律可知。

三、解答题

13.（12分）

【解析】（1）由题可得：……3分

……3分

（2）由，得……3分

同理可得：……3分

14.（12分）【解析】（1）设电压表内阻为，和并联后，其电阻……2分

根据串联规律：……2分

联立两式，代入数据得：……2分

（2）电压表接入电路前，电容器两端电压满足：……2分

接入电压表后，电容器两端电压……1分

所以电容器上电量增加了……2分

代入数据得：……1分

15.（16分）

【解析】（1）第一次篮球下落的过程中由动能定理可得……2分

篮球反弹后向上运动的过程由动能定理可得……2分

可得……1分

（2）从的高度静止下落，同时向下拍球，下落过程中，由动能定理得……2分

反弹上升的过程中，由能量守恒得……2分

因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系……1分

代入数据可得J……1分

（3）当篮球第一次反弹后到达最高点时，运动员拍球，获得初速度2。，则下降过程，由动能定理可得……1分

落地后反弹至最高点，有……1分

再次获得初速度，有……1分

落地后反弹至最高点，有……1分

联立以上四式，代入数据可得：……1分