湖南省长沙市长郡中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题

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时量：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、单选题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1. 物理中的单位制很重要，例如一个物理等式成立，则等式两边的单位也是相等的。你认为电阻的单位“Ω”用国际基本单位可以表示为( )
A. B. C. D.
2. 假设某动车组运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比。若动车以180km/h的速度匀速行驶，发动机的功率为P。当动车以240km/h速度匀速行驶时，发动机的功率为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，水平转盘上沿半径方向放着用细线相连物体A和B，细线刚好拉直，A和B质量都为m，它们位于圆心两侧，与圆心距离分别为r、2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，当圆盘从静止开始缓慢加速到两物体恰要与圆盘发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是( )

A. 绳子的最大张力为
B. A与转盘的摩擦力先增大后减小
C. B与转盘的摩擦力先达到最大静摩擦力且之后保持不变
D. B的动能增加是因为绳子对B做正功
4. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是( )

A. 按键的过程中，电容器的电容减小
B. 按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a
C. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
5. 如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是( )

A. A是黑表笔、B是红表笔
B. 作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小
C. 若欧姆表有×1和×10两个挡位且开关接3时为×1档，则
D. 测电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
6. 若想检验“使月球绕地球运动力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证( )
A. 地球吸引月球力约为地球吸引苹果的力的
B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
7. 如图所示，由电动机带动着倾角的足够长的传送带以速率顺时针匀速转动。一质量的小滑块从传送带中间某点以平行于传送带向下的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，取，，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内( )

A. 小滑块的加速度大小为
B. 小滑块的重力势能增加了120J
C. 小滑块与传送带因摩擦产生的内能为84J
D. 电动机多消耗的电能为336J
二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分)
8. 某种驻极体自身总带有定量的电荷，且所带电荷无法自由移动，利用驻极体可实现力电转换，进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体，其内部带有负电荷，闭合开关，按压驻极体，下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如图所示的移动。则闭合开关( )

A. 在向下按压驻极体的过程中，电流自左向右流经电阻R
B. 在向下按压驻极体的过程中，机械能转化为电能
C. 若周期性按压驻极体，则流经电阻R的电流方向不断改变
D. 若断开开关S，按压驻极体，则下方金属板上的P点电势升高
9. 在同一水平面内平行正对放置的两相同细金属杆A、B，分别带有沿杆均匀分布的等量异种电荷，如图所示。水平面上方的P点到每杆两端点的距离都相等，Q点是P点在水平面内的投影点(P、Q两点图中未标出)。下列说法正确的是( )

A. P点的电场强度大小为零
B. 将负试探电荷从P点沿PQ连线移到Q点的过程中，其电势能不断减小
C. 在P点另放入一个正点电荷后，Q点的电势一定升高
D. 在P点另放入一个负点电荷后，Q点的电场强度一定增大
10. 中国科学院紫金山天文台于2022年7月发现两颗小行星20220S1和20220N1，小行星20220S1预估直径约为230m，小行星20220N1预估直径约为45m。若两小行星在同一平面内绕太阳的运动可视为匀速圆周运动(仅考虑两小行星与太阳之间的引力)，测得两小行星之间的距离随时间变化的关系如图所示，已知小行星20220S1距太阳的距离大于小行星20220N1距太阳的距离。则关于小行星20220S1和20220N1的说法正确的是( )

A. 轨道半径之比为
B. 20220N1运动的周期为
C. 角速度之比为
D. 线速度之比为
11. 如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )

A. 电源的电动势，内阻
B. 图(乙)中
C. 滑动变阻器的滑片向左移动时，R上消耗的功率一直减小
D. 调整滑动变阻器的阻值，可以得到该电源的最大输出功率为1.28W
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
三、实验题(本题共2小题，每空2分，第12题6分，第13题8分，共14分)
12. 某实验小组采用如图所示的装置验证机械能守恒定律。调节导轨使其水平，已知遮光条的宽度为d，两个光电门间距为L，重力加速度为g。

(1)要验证滑块(含遮光条)与钩码组成的系统机械能守恒，除了需测量滑块通过光电门1、2的时间、外，还需要测出_________和_________(写出物理量的名称和符号)
(2)测出所有需要的物理量后，若满足关系式__________________，则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。
13. 某实验小组的同学在测量电源的电动势和内阻时，有如下的实验器材可供选择，一节待测干电池(电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω)，电流表(量程1mA，内阻为)，电流表(量程0.6A，内阻约为2.0Ω)，最大阻值为10Ω的滑动变阻器；最大阻值为500Ω的滑动变阻器；定值电阻；开关S和导线若干。

(1)为了更好地完成实验，请选择合适的滑动变阻器并用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整，并标出相应的符号______。
(2)该小组的同学将记录的实验数据描绘在了如图乙所示的坐标系中，如果忽略电表的内阻对电路的影响，由图像可知，电源的电动势为______V，电源的内阻为______Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)如果不能忽略电表内阻对实验影响，则该电源内阻的实际值应为______(用、和r表示)。
四、计算题(本题共3小题，第14题10分，第15题12分，第16题16分)
14. 如图所示，圆心为O、半径圆形管道的一部分ABC竖直固定在水平地面上，A、B分别为圆管道的最高点和最低点，A、O、B在同一直线上，OC与竖直方向所成的夹角，质量的小球(视为质点)由A点无初速度释放后沿管道下滑，经2s到达B点，到B点时速度大小为4m/s。到C点时对管道的压力为0.7N。忽略管道直径，已知重力加速度g取，，，求：
(1)小球在AB段的平均加速度大小；
(2)小球在B点对管道的压力；
(3)在BC段阻力对小球做的功。

15. 如图所示，倾角的斜面体固定在水平面上，一轻弹簧的下端固定在斜面底端的挡板上，轻弹簧处于原长时其上端位于C点，一根不可伸长的轻质细绳跨过轻质滑轮连接物体A和B，A、B的质量分别为4kg和2kg，均可视为质点。物体A与滑轮间的轻绳平行于斜面，与斜面间的动摩擦因数。现使物体A、B从图示位置(A距离C点)开始以的初速度运动(A沿斜面向下，B向上)。物体A向下运动将弹簧压缩到最短后，恰能回到C点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取，不计空气阻力，整个过程中轻绳处于拉伸状态且物体B未与滑轮接触，不计滑轮摩擦。求：
(1)A沿斜面向下运动到C的过程中B机械能的变化量；
(2)整个运动过程中弹簧的最大弹性势能。

16. 如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场，。A、B两板间的距离为d，两板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示，图中U1已知，uAB的变化的周期为3t0。两板间的电场视为匀强电场，时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t0后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。
(1)求A、B金属板的长度L；
(2)求时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y；
(3)仅上下调整A、B两水平极板的位置，保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，要使从极板右侧射出的电子速度均水平，求A、B两板间的最小距离d1。