2022-2023學年湖南省長沙市某中學高一（下）期末物理試卷

2022~2023學年湖南省長沙中學高一（下）期末物理試卷

一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）

1.打彈弓是一款傳統(tǒng)游戲，如圖所示，一表演者將彈丸豎直向上射出后，彈丸上升過程中

在最初1s內(nèi)上升的高度與最后1s內(nèi)上升的高度之比為7:1,不計空氣阻力，重力加速度g=

10m/s2,則彈丸在上升過程中最初1s內(nèi)中間時刻的速度大小和上升的最大高度分別為（）

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

2.質(zhì)量為5/cg的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動，t=0時刻質(zhì)點位于坐標原點，在x方向的速度一時

間圖像和y方向的位移-時間圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）

A.質(zhì)點的初速度大小為3m/s

B.質(zhì)點所受的合外力大小為7.5N,做勻變速曲線運動

C.4s末質(zhì)點速度大小為9m/s

D.4s內(nèi)質(zhì)點的位移大小28m

3.某同學查閱資料時發(fā)現(xiàn)，飛機飛行過程中，根據(jù)物理學中流體力學可定量計算升力的公

式為y=；pcstA其中y為升力，p為空氣密度，c為升力系數(shù)，s為機翼的特征面積，〃為空

氣流體的速度。以下關(guān)于c的單位說法正確的是（）

A.某一常數(shù)，無單位B.N/mC.N/m2D.kg/（m2-

s2）

4.如圖所示為某衛(wèi)星在橢圓形轉(zhuǎn)移軌道上運行的情景，衛(wèi)星沿順時針方向運行，從A運動到

B所用時間與從C運動到。所用時間相同，從4運動到B過程衛(wèi)星與地心連線掃過的面積為工，

從C運動到。過程衛(wèi)星與地心連線掃過的面積為S2,衛(wèi)星在4、B兩點機械能分別為乙、EB,

在C、。兩點的線速度大小分別為女、vD,在4點的加速度和在C點的加速度大小分別為以、

ac,下列判斷不正確的是（）

5.某地政府開展污水凈化工程，排查排污口，污水經(jīng)過凈化，才可以排放回河流中。圖是

污水處理廠排放凈水的管道，已知該管道的內(nèi)徑。、管道中心離水面的高度無和污水的水平射

程x,則單位時間內(nèi)流過該管道的流體的體積（）

A.殍取"門B.4xD2MC.等xD2aD.三nxD2a

6.圖（①為示波管的原理圖，如果在電極yy’之間所加的電壓按圖（瓦）所示的規(guī)律變化，在電

極XX'之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是（）

亮斑y

電子槍?

二、多選題（本大題共4小題，共24.0分）

7.如圖所示，粗糙水平面上放著一橫截面為;圓的柱狀物體4固定豎直擋板與A物體之間放

著一橫截面為圓的光滑柱體B。系統(tǒng)平衡時，力、B兩物體的接觸點恰為J圓弧的中點，已知B

4

物體的質(zhì)量為m，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.豎直擋板與B物體間的彈力大小為mg

B.A、B兩物體之間的彈力大小為?mg

C.若將4稍左移并固定，豎直擋板與B間的彈力將增大

D.若將4稍左移并固定，地面對4的支持力不變

8.2020年6月15日，中國科學院宣布“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星在國際上首次實現(xiàn)千公

里級基于糾纏的量子密鑰分發(fā)。若“墨子號”衛(wèi)星繞地球在赤道平面內(nèi)做勻速圓周運動，大

約每3無繞一圈，衛(wèi)星4、B同方向轉(zhuǎn)動工=0時刻，“墨子號”衛(wèi)星A與地球靜止軌道衛(wèi)星B相

距最遠，如圖所示，貝義）

A.衛(wèi)星4的速度大小是衛(wèi)星B的4倍

B.衛(wèi)星4的軌道半徑為衛(wèi)星B的！

C.衛(wèi)星4、B每隔畀與地心共線一次

D.衛(wèi)星4的向心加速度大小是衛(wèi)星B的8倍

9.如圖所示，平行板電容器兩極板水平放置，現(xiàn)將其與理想二極管（理想二極管具有單向?qū)?/p>

電性）串聯(lián)接在電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）上，電容器下極板接地，靜電計所帶電荷量

很少，可被忽略。閉合開關(guān)S,一帶電油滴恰好靜止于兩板間的P點，現(xiàn)將平行板電容器的下

極板豎直向下移動一小段距離，則下列說法正確的是（）

A.平行板電容器的電容將變小B.P點所在處電勢保持不變

C.帶電油滴的電勢能變大D.靜電計指針張角變大

10.如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器組成的，已知靈敏電

流表的滿偏電流/g=2血4,內(nèi)電阻后=3000,則下列說法正確的是（）

A.甲表是電流表，R增大時量程增大

B.乙表是電壓表，R增大時量程增大

C.在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.64則R=0.5。

D.在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3V,則R=1200。

三、實驗題（本大題共2小題，共17.0分）

11.某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導

軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光

條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連?；瑝K在細線的

牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器4、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電

壓U隨時間t變化的圖像。

實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的戊1=戊2時，

說明氣墊導軌已經(jīng)水平。

(1)用游標卡尺測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示，則d=cm,用螺旋測微器測遮光

條的厚度D,測量結(jié)果如丁圖所示，則D=nun；

(2)滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連，鉤碼Q的質(zhì)量為zn。將滑塊P由圖

甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖像如圖乙所示，若At1、4t2和d已知，要驗證滑塊和鉤

碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出_______________________(寫出物理量的名稱及符

號)；

(3)若上述物理量間滿足關(guān)系式,則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組

成的系統(tǒng)機械能守恒。

12.電導率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標。某學習小組對某種純

凈水樣品的電導率進行檢驗。

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)將采集的水樣裝滿絕緣的圓柱形塑料容器，兩端用金屬圓片電極密封，用螺旋測微器測量

該容器的直徑;

(2)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材:

A電流表(量程3m4電阻約為50)

8.電壓表(量程6U,電阻約為lOfcfi)

C.滑動變阻器(0?20D,額定電流14)

D電源(6V,內(nèi)阻約為10)

E.開關(guān)一■只、導線若干

請用筆畫線代替導線，把圖甲中測量純凈水樣品電阻的電路補充完整____;

(3)正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/如下表:

U/V1.11.82.82.93.74.7

1/mA0.500.821.051.381.732.20

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖乙的方格紙上作出純凈水樣品的U-/圖線；

(4)根據(jù)U-/圖線可得純凈水樣品的電阻為0(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(5)不合格的純凈水比合格的純凈水的電導率(選填“大”或“小”)。

四、計算題(本大題共3小題，共35.0分)

13.如圖所示，長為j=16m的水平傳送帶以為=4m/s的速度順時針勻速傳動，在傳送帶

的左端4點輕放一質(zhì)量m=3kg的有顏色小物塊，當小物塊與傳送帶共速時因某種原因傳送帶

突然停止運動，最終物塊恰好到達傳送帶的右端B點，重力加速度g=10m/s2?則：

(1)物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為多少；

(2)物塊在傳送帶上留下的劃痕為多少；

(3)物塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量Q為多少。

n_____B

AQ

14.如圖所示，長L=2m、傾角0=37。的傳送帶，頂端與半徑R=1.6m的豎直圓弧力BC相

切于4點，最高點的左側(cè)有光滑水平臺面，臺面最左側(cè)墻面固定有一輕彈簧。傳送帶以速度

v=6m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量nt=2kg的物塊(可視為質(zhì)點)以速度為=12?n/s滑上傳送

帶底端，最后物塊恰能通過圓弧軌道最高點滑上水平臺面，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因

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

(1)彈簧具有的最大彈性勢能；

(2)物塊在4點時對圓軌道的壓力；

(3)物塊在圓弧軌道上克服摩擦力做的功。

|wvww-

.如圖J甲所示，若電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為%,

15

電容器板長和板間距離均為I=20cm,下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離L=45cm,

在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖像如圖乙所示。(每個電子穿

過平行板的時間都極短，可以認為電壓是不變的)求：

(1)在t=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處？

(2)熒光屏(足夠大)上有電子打到的區(qū)間有多長？

(3)若熱電子經(jīng)加速后連續(xù)均勻地射入偏轉(zhuǎn)電場，則一個周期內(nèi)打到熒光屏上的電子數(shù)目占射

入偏轉(zhuǎn)電場總數(shù)的百分比？

甲乙

答案和解析

1.【答案】C

【解析】射出的彈丸做豎直上拋運動，可看成自由落體運動的逆運動，由運動學公式/I=：gt2有

彈丸最后1s內(nèi)上升的高度生=；x10x127n=5m,則最初Is內(nèi)上升的高度壇=7打=35m,最

初1s內(nèi)中間時刻的速度"=?=ym/s=35m/s,

將彈丸的上拋過程等效為自由下落過程，彈丸自由下落的時間t'=]+0.5s=f1s+0.5s=4s,

彈丸下落的總高度九3=，9產(chǎn)=x10x427n=80m,則彈丸上升的最大高度為80m,故ABD錯

誤，C正確。

故選C。

2.【答案】B

【解析】A.質(zhì)點在萬方向上做勻加速直線運動，y方向做勻速直線運動，x方向的初速度為3zn/s,y

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

A物體加速度a=￡=1.5m/s,物體所受合力F=ma=7.5N,加速度恒定不變，初速度與加速

度不在一條直線上，故質(zhì)點做勻變速曲線運動，故B正確；

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

為%=V92+l2m/s=V82m/s?故C錯誤；

。.在。?4s內(nèi)，式方向由u-t圖像面積可知分位移為24zn,y方向分位移為4機，合位移為5=

7242+427n=N592m,故。錯誤。

故選8。

3.【答案】A

【解析】物理量之間的關(guān)系決定物理量的單位，通過題給的物理量關(guān)系可知C=忌，對應單位

為詼』丙=鬻管,整理可以得出是一個數(shù)值,沒有單位。故88錯誤,A正確。

故選Ao

4.【答案】D

【解析】A由萬有引力提供向心力得G^=ma,解得a=等，離地心越遠，加速度越小，則有

aA>ac,故A正確，不滿足題意要求；

及從C運動到D過程衛(wèi)星的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，衛(wèi)星的速度增大，則有它<。。，故B正確，不

滿足題意要求；

C.衛(wèi)星在同一軌道上運動時機械能守恒，則有耳,=EB，故C正確，不滿足題意要求；

。.根據(jù)開普勒第二定律可知S]=52,故。錯誤，滿足題意要求。

故選Do

5.【答案】C

【解析】將污水流出的過程視為平拋運動，在豎直方向在水平方向芯=%3水管的橫

2

截面積為S=71—n>

4

假設水管每秒排污體積為匕則V=萼=s%,由以上公式解得7==兀尢。2在。

故選C?

6.【答案】B

【解析】電子在yr和XX'間沿電場方向均做初速度為零的勻加速直線運動，由位移公式：x=

前半個周期0?九時間內(nèi)Ux<0,電子受到的力偏向X'一側(cè)，所以電子前半周

期偏向X'一側(cè).前半個周期0?ti時間內(nèi)Uy>0,電子受到的力偏向丫一側(cè)，所以電子前半周期偏

向y一側(cè).綜上，前半個周期。?ti時間內(nèi)圖像應該在第二象限.同理，后半周期的圖像應在第四

象限.故8正確.

故選Bo

由題意可知：示波管的丫丫,偏轉(zhuǎn)電壓上加的是待顯示的信號電壓，XX'偏轉(zhuǎn)電極通常接入鋸齒形電

壓，即掃描電壓，當信號電壓與掃描電壓周期相同時，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周

期內(nèi)的穩(wěn)定圖象。

本題關(guān)鍵要清楚示波管的工作原理，要用運動的合成與分解的正交分解思想進行思考。

7.【答案】AD

【解析】4B.將。圓弧面看成是傾角不同的斜面組合而成，對物體B受力分析如圖所示:

4

由平衡條件可得N2cos0=mg,Nr=W2sin0,解得N2=菖，Nx-mgtand,當力、B兩物體的接

觸點恰為中圓弧的中點時，0=45。，此時可得Ni=mg,N2=>T2mg，故A正確，B錯誤；

C若將4稍左移并固定，則。角減少，可知Ni減少，即豎直擋板與B間的彈力將減小，故C錯誤；

D由整體法可知，地面對4的支持力等于4、B整體的重力，若將力稍左移并固定，地面對4的支持

力不變，故。正確。

故選

8.【答案】BC

【解析】B.地球靜止軌道衛(wèi)星B的周期為b=24/1,根據(jù)開普勒第三定律有：二/=二，可得

T1T2

6=萬，3=22，可知衛(wèi)星4的軌道半徑為衛(wèi)星B的;，故B正確；

A.根據(jù)萬有引力提供向心力有：呻=叱，可得v=陛，衛(wèi)星A的軌道半徑為衛(wèi)星B的;，則

rzr\r4

衛(wèi)星4的速度大小是衛(wèi)星B的2倍，故A錯誤；

C.當4比B多轉(zhuǎn)半周時，衛(wèi)星4、8與地心共線一次，故有2院7r一27r割=兀，解得2。2-71），故c正

確;

。.根據(jù)萬有引力提供向心力得：號一ma,可得a=等，衛(wèi)星力的軌道半徑為衛(wèi)星8的右則衛(wèi)星

4的向心加速度大小是衛(wèi)星B的16倍，故。錯誤。

故選BC。

9.【答案】AD

【解析】A.由電容決定式C=裊，將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離即d增大,

471kd

則電容減小，故4正確；

B.由于電容減小，若電勢差不變，則電容器放電，由于二極管具有單向?qū)蛐?，電容器無法放電，

則電荷量保持不變，由。=品，C吟E=\,聯(lián)立解得后=警，可知兩板間的電場強度不

變，由于下板電勢為0,根據(jù)（pp=Upo=E-dpo,可知P點電勢升高，故B錯誤；

C.根據(jù)Ep=q-%>,帶電油滴處于靜止狀態(tài)，可知電場力豎直向上，與電場方向相反，則油滴帶

負電，故帶電油滴的電勢能變小，故C錯誤；

D由于電荷量不變，由。=率可知兩板間的電勢差增大，即靜電計指針張角變大，故。正確。

故選A。。

10.【答案】BD

【解析】

【分析】

本題考查電表改裝的原理和量程的意義。

電流表、電壓表都是由小量程的電流表改裝而成的，利用并聯(lián)電阻的分流作用，將靈敏電流表G和

電阻并聯(lián)，改裝成大量程電流表，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，將靈敏電流表G和電阻串聯(lián)，改裝

成大量程電壓表。

【解答】

解：4甲由一個靈敏電流表G和一個變阻器R并聯(lián)，利用并聯(lián)電阻的分流，改裝成電流表，電流表

的量程/=/q+冷，可知當R減小時量程/增大，故A錯誤；

，K

8.乙由一個靈敏電流表G和一個變阻器R串聯(lián)，利用串聯(lián)電阻的分壓，改裝成電壓表，電壓的量程

U=Ig(Rg+R),可知R增大時量程增大，故8正確；

C.由公式/=1/嚕知,在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.64則Rx1.0030,故C錯誤；

VK

D由公式u=/g(Rg+R)知，在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3W則R=12000,故。正

確。

11.【答案】⑴2.055,4.700；

(2)滑塊P質(zhì)量M和兩個光電傳感器4、B之間距離L；

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

【解析】(1)游標卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標尺讀數(shù)之和，所以遮光條寬度為d=2cm+0.05x

11mm=2.055cm,

螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以遮光條的厚度為D=4.5mm+20.0x

0.01mm=4.700mm；

(2)要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，應驗證系統(tǒng)減少的重力勢能和系統(tǒng)增加的動能

之間的關(guān)系，即4Ep=mgL,11(M+其中M是滑塊P的質(zhì)量,

~LZJC24

L是兩個光電傳感器4、B之間的距離；

(3)系統(tǒng)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)增加的動能，則系統(tǒng)機械能守恒，所以若上述物理量間滿足關(guān)

系式mgL=+m)(條/一；(M+根乂條/，說明系統(tǒng)機械能守恒。

Z乙4ILJ

(4)2.2x103；

⑸大

【解析】(2)根據(jù)實驗設計要求可得電路圖如圖所示:

(3)根據(jù)描點作圖法作出U-/關(guān)系圖線如圖所示:

(4)由圖可知純凈水樣品的電阻為R=器，2.2x1030；

(5)越不純凈的水，水中能夠自由移動的粒子就越多，則導電性能越強，電阻越小，即電阻率越小,

而電導率是電阻率的倒數(shù)，則可知越不純凈的水電導率越大，即不合格的純凈水的電導率偏大。

13.【答案】解：(1)設物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為內(nèi)則有〃mg=rna,

物塊與傳送帶共速的時間為ti，則有駿8=|v0-2tx=16m,

對物塊由運動公式可得%=at「聯(lián)立可得〃=0.1；

(2)物塊的速度-時間圖像如下圖：

f-17

則第一階段的相對位移有=voi；0tl=8m,

—

第二階段的相對位移有久2=1v0(2titi)=8m,

因為第一階段和第二階段是重復的劃痕，故總的劃痕為x=%1=x2=8m；

(3)物塊與傳送帶的相對路程4s=16m,

則由功能關(guān)系可得Q=