2021-2022学年湖南省岳阳市平江县高一（下）期末物理试题 解析版

湖南省岳阳市平江县二○二二年高一下学期期末检测卷

物理

考生注意：

1、本试卷共4大题，满分100分，时量90分钟。

2、答案请务必填写在答题卡上。

一、单选题（1~8题为单选题，9~12题为多选题，每题4分，选不全得2分。）

1. 河宽为120m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度是5m/s，则小船渡河的最短时间是（　　）

A. 15s B. 24s C. 30s D. 40s

【答案】B

【解析】

【详解】最短时间过河时船头正对河岸

故选B。

2. 如图所示，一质点沿曲线由A点运动到B点，则质点经过P点时的速度方向沿（　　）

A. Pa方向 B. Pb方向 C. Pc方向 D. Pd方向

【答案】B

【解析】

【详解】做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿轨迹的切线方向，则质点经过P点时的速度方向沿Pb方向。

故选B。

3. 一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动。对小物体进行受力分析，下列说法正确的是（　　）

A. 只受重力和支持力

B. 只受重力、支持力、摩擦力

C. 只受重力、支持力、向心力

D. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力

【答案】B

【解析】

【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故B正确，ACD错误。

故选B。

4. 下列说法不正确的是（　　）

A. 行星轨道的半长轴越长，其公转的周期就越大

B. 牛顿利用扭称实验装置测出万有引力常量

C. 开普勒根据第谷的观测数据总结出了开普勒三定律

D. 向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小

【答案】B

【解析】

【详解】A．由开普勒第三定律可知，太阳系中所有行星轨道半长轴的三次方和公转周期的二次方比值都相等，故行星轨道的半长轴越长，其公转的周期就越大，A正确，不符合题意；

B．卡文迪许利用扭称实验装置测出万有引力常量，B错误，符合题意；

C．开普勒根据第谷的观测数据总结出了开普勒三定律，C正确，不符合题意；

D．向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小，D正确，不符合题意。

故选B。

5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　）

A. a、b、c、d中，a的加速度最大

B. a、b、c、d中，b的线速度最大

C. a、b、c、d中，c的周期最大

D. a、b、c、d中，d的角速度最大

【答案】B

【解析】

【详解】A．对a和c，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a和c的角速度相同，根据

知，c的向心加速度大；对b、c、d，根据万有引力提供向心力有

得

卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故b的加速度最大，故A错误；

B．对b、c、d，由

解得

可知半径小的线速度大，所以b的线速度最大，根据

可知c的线速度大于a的线速度，故B正确；

CD．由开普勒第三定律

知，卫星的半径越大，周期越大，所以的运动周期大于b、c的周期，c的周期等于a的周期，故d的周期是最大的，角速度与周期成反比，则的角速度最小，故CD错误。

故选B。

6. 如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离L，车与地面之间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是（　　）

A. 拉力对小车做功FL B. 拉力对小车做功为FLsinα

C. 摩擦力对小车做功为-μmgL D. 重力对小车做功为mgL

【答案】B

【解析】

【详解】AB．拉力对小车做功为

A错误，B正确；

C．摩擦力对小车做功为

C错误；

D．在重力方向小车没有位移，则重力对小车做功零，D错误。

故选B。

7. 真空中，两个完全相同的金属小球，分别带有+2Q和的电荷量，当它们相距为r时（可视为点电荷），它们之间的库仑力大小为F。若把它们接触后分开，置于相距为2r的两点，则它们之间的库仑力大小将变为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由库伦定律得

把它们接触后分开，根据电荷先中和再平分可得，每个小球带电量为,相距为2r，则

故C正确，ABD错误。

故选C。

8. 带电的平行板电容器与静电计的连接如图所示，要使静电计的指针偏角变小，不可采用的方法有（　　）

A. 减小两极板间的距离

B. 在两板间插入电介质

C. 将极板B向上适当移动

D. 将极板B向右适当移动

【答案】C

【解析】

【详解】静电计指针偏角大小表示电容器两极板间的电势差大小，所以静电计指针偏角变小，即表示电容器两极板间的电势差减小。

AD．将极板B向右适当移动，即减小两极板间的距离，d减小，则由决定式

可得电容器的电容增大，两极板所带电荷量恒定，由

可知，电势差减小，静电计指针偏角变小，故AD正确；

B．在两板间插入电介质时，介电常数增大，由决定式

可得C增大，由

可知，电势差减小，静电计指针偏角变小，故B正确；

C．将极板B向上运动时，正对面积减小，由决定式

可得C减小，由

可知电势差增大，静电计的指针偏角变大，故C错误。

依题意知本题选择错误的，故选C。

9. 如图所示各种电场中，A、B两点电场强度方向相同的是（）

A.  B.

C.  D.

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．图A是负点电荷的电场，与点电荷等距离的A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；

B．图B是负点电荷的电场，A、B两点在同一条直电场线上，电场强度大小不相等，可方向相同，都沿同一方向指向负点电荷，B正确；

C．图C是匀强电场，A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，C正确；

D．图D是非匀强电场，A、B两点的电场强度大小不相等，可A、B两点在同一条直电场线上，即A、B两点的切线方向相同，所以A、B两点的电场强度方向相同，D正确。

故选BCD。

10. 某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（）

A. M、N点的场强

B. 粒子在M、N点的加速度

C. 粒子在M、N点的速度

D. 粒子带正电

【答案】BD

【解析】

【详解】A．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以有

A错误；

B．M处场强小，根据

粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有

B正确；

C．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，若粒子从M点运动到N点，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速度增大，则有

C错误；

D．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，场强方向也是斜向上，所以粒子为正电荷，D正确。

故选BD。

11. 关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（）

A. 图甲中，杂技演员表演“水流星”，当竖直平面内运动的“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零

B. 图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用

C. 图丙中，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与铁轨的侧向挤压

D. 图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉

【答案】CD

【解析】

【详解】A．图甲中，杂技演员表演“水流星”，当竖直平面内运动的“水流星”通过最高点时，若恰好由重力作为向心力，即满足

绳子中的拉力就为零，A错误；

B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，所受重力、绳的拉力的合力作为向心力，B错误；

C．图丙中，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，利用火车受到的重力和支持力的合力作为向心力，这样可以减轻轮缘与铁轨的侧向挤压，C正确；

D．图丁中，洗衣机脱水时，当水滴的附着力不足以作为向心力时，水滴做离心运动被甩掉，即利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉，D正确。

故选CD。

12. 低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落h的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是（）

A. 运动员的重力势能减少了 B. 运动员克服阻力所做的功为

C. 运动员动能增加了 D. 运动员的机械能减少了

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．运动员重力势能减少了mgh，A错误；

B．运动员克服阻力所做的功为

B错误；

C．根据动能定理可得，运动原动能增加了

C正确；

D．运动员减少的机械能全部克服阻力做功，所以运动员的机械能减少了，D正确。

故选CD。

二、实验题（每空2分，共14分。）

13. （1）在“研究平抛物体的运动”实验中，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的___________。

A．秒表    B．天平    C．重垂线    D．弹簧测力计

（2）如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差___________。

A．斜槽轨道末端必须水平

B．斜槽轨道必须光滑

C．每次实验要平衡摩擦力

D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放

（3）如图是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为___________。

【答案】    ①. C    ②. AD    ③. 1.6

【解析】

【详解】（1）[1]除所给器材外，还需要重垂线，来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间，所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。

故选C。

（2）[2]A．为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A正确；

BD．为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，斜槽不需要光滑，故B错误，故D正确；

C．本实验中不需要平衡摩擦力，故C错误。

故选AD。

（3）[3]取题图乙可知，时，，在竖直方向有

可得小球平抛运动的时间

则小球做平抛运动的初速度

14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在、的交流电源上，自由下落的重锤质量为，选出一条理想的纸带如图所示，A、B、C为连续打出的点，取，O为始起点，则：

（1）打点计时器打B点时，重锤下落的速度_____（保留两位有效数字）；

（2）从起点O到打下点B点的过程中，重锤的重力势能减少量____J，动能的增加量____J；（、均保留三位有效数字）；

（3）由以上数据可以知道大于，其原因是_______。（写出一条）

【答案】    ①. 1.0    ②. 0.251    ③. 0.250    ④. 存在摩擦阻力和空气阻力

【解析】

【详解】（1）[1]打点计时器打B点时，重锤下落的速度为

（2）[2]从起点O到打下点B点的过程中，重锤的重力势能减少量为

[3]动能的增加量为

（3）[4]由数据可知大于，其原因是实验过程中存在摩擦阻力和空气阻力。

三、解答题（共38分）

15. 如图所示，质量的汽车以一定的速率驶过凸形桥面的顶部，桥面的圆弧半径为10m。g取10m/s2。

(1)若汽车以8m/s的速率驶过凸形桥面的顶部，求汽车对桥面的压力大小；

(2)若汽车通过拱桥最高点时刚好腾空飞起，求汽车此时的速率；

【答案】(1)7.2×103N；(2)

【解析】

【详解】(1)汽车以8m/s的速率驶过凸形桥面的顶部时，设桥面的支持力为，则有

代入数据得

根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力大小为；

(2)汽车驶过凸形桥面的顶部，刚脱离桥面的速率为，则有

代入数据得

16. 如图所示，绝缘细线一端固定于点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，该装置处于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直方向成角，求：

（1）细线的拉力；

（2）匀强电场的电场强度E。

【答案】（1）；（2），方向水平向右

【解析】

【详解】（1）小球受力如图所示

小球处于平衡状态，竖直方向有

解得细线的拉力为

（2）水平方向受力平衡，则有

解得

故电场强度大小为，方向水平向右。

17. 若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求：

（1）火星的质量

（2）火星的密度

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设火星的质量为，火星探测器“天问一号”的质量为，根据万有引力提供向心力有

解得

（2）根据球体的体积公式可知，火星的体积为

火星的密度为

18. 如图所示，在倾角为的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，轻弹簧的上端静止放一质量的滑块，滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰水平飞上速度为顺时针匀速转动的传送带，足够长的传送带水平放置，其上表面距N点所在水平面高度为，滑块与传送带间的动摩擦因数，g取10 m/s2。求：

（1）滑块从离开N点至飞上传送带的时间；

（2）弹簧锁定时储存的弹性势能；

（3）滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）滑块从N点离开飞上传送带在竖直方向做竖直上抛运动，由

代入数据得

（2）滑块离开N点的速度为

斜面倾角为，可得

弹簧解除锁定至滑块到达N点过程系统机械能守恒

可求得弹簧储存的弹性势能

（3）滑块刚飞上传送带时的速度为

滑块在传送带上加速时

加速时间

这段时间滑块与传送带之间的位移差

滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量

代入数据求得