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2023荆门高一下学期期末物理试题含答案
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这是一份2023荆门高一下学期期末物理试题含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
荆门市2022-2023学年度下学期期末
高一年级学业水平检测物理
注意事项：
本试卷分为选择题和非选择题两部分。试卷满分100分，答题时间90分钟。答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，非选择题将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内，不能答在试卷上。考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.其中1∼7题为单选题，8∼10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）
1.一代代物理学家们在探究客观世界的过程中，不断发现物理规律，总结研究方法，推动了生产力的发展和人类文明的进步。下列关于物理学史和物理学方法的叙述，正确的是（ ）
A.“点电荷”和“电场强度”概念的提出，都应用了比值定义法
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量G的值
C.开普勒总结了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.法国物理学家库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的电荷量
2.发射同步卫星时通常先将卫星发送至某低轨道上做圆周运动，然后经过多次变轨最终将卫星送入同步轨道做圆周运动。不考虑空气阻力和卫星质量的变化，对该卫星在同步轨道做圆周运动与其在低轨道做圆周运动相比，下列判断正确的是（ ）
A.周期变长 B.机械能相等 C.线速度增大 D.加速度变大
3.关于力做功，下列说法正确的是（ ）
A.静摩擦力对物体做功一定为0
B.滑动摩擦力只能对物体做负功
C.当作用力做正功时，反作用力可能不做功
D.物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大
4.无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用方便快捷等优点在生产和生活中广泛应用。某次无人机表演时，工作人员通过传感器获得无人机水平方向速度、竖直方向速度（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A.该无人机在时间内做曲线运动
B.该无人机在时间内合外力的功率逐渐增大
C.该无人机在时间内加速度逐渐减小
D.该无人机在时刻重力势能最大
5.如图甲所示，“魔力陀螺”可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，其物理原理可等效为如图乙所示的模型：半径为的磁性圆轨道竖直固定，质量为的小铁球（可视为质点）在轨道外侧转动，、两点分别为轨道的最高点、最低点，铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A.铁球可能做匀速圆周运动
B.铁球绕轨道转动时机械能守恒
C.铁球在A点的速度必须满足
D.要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为
6.如图所示，一直流电动机与电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关后，理想电压表示数，理想电流表示数，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是（ ）
A. B.电源的输出功率为
C.电动机的输入功率为 D.电动机的输出功率为
7.某静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动。下列叙述正确的是（ ）
A.粒子从向右运动到运动的过程中做匀减速运动
B.若粒子能运动到，则从运动到的过程中，电势能先减小后增大
C.若，则粒子运动到处时速度最大，其大小为
D.若，粒子运动到时速度大小为
8.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球a静止于地面，球b离地面的高度为，滑轮离地距离足够大，已知球a的质量为，球b的质量为，重力加速度为.定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。现无初速度释放球b，假设球b碰到地面以后速度立刻减小到零，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.在球b下落过程中加速度大小为 B.球a离地的最大高度为
C.在球b下落过程中，球b的机械能减小 D.球b落地前瞬间速度大小为
9.以为圆心，半径为作一个圆，是该圆的一条直径，如图所示。现加一匀强电场，方向与该圆周所在的平面平行，则点为圆周上电势最低的点，且.已知，规定圆心处电势为0，则下列说法正确的是（ ）
A.电场方向沿方向 B.点电势为
C.电场强度大小为 D.一质子经过点时其电势能为
10.向心力演示仪可探究影响向心力大小的因素，如图所示。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。塔轮2和3上有不同半径的凹槽，两塔轮由套在凹槽中的传动皮带连接，转动时皮带与两轮不发生滑动。到塔轮2的轴心距离与到塔轮3的轴心距离相等。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A.为探究向心力大小和质量的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在塔轮上半径不同的凹槽内
B.为探究向心力大小和半径的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径相同的塔轮上
C.为探究向心力大小和角速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径不同的塔轮上
D.为探究向心力大小和线速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径相同的塔轮上
二、非选择题（共5小题，共60分）
11.（7分）利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，若满足______，则可证明从打点到打点的过程中重物的机械能是守恒的。
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
12.（10分）某实验小组想测量某导体的电阻值.
（1）实验小组先用多用电表的欧姆档粗测电阻，机械调零、欧姆调零后，选择“”档，按正确的操作步骤来测量，表盘的示数如图所示，则阻值______；
（2）实验小组再选用如下实验器材精确测量电阻，器材及其符号和规格如下：
A.电池组（，内阻不计）
B.定值电阻（）
C.定值电阻（）
D.电流表（量程为，内阻为）
E.电流表（量程为，内阻约为）
F.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）
G.开关导线若干
为了减小实验误差，要求电表的测量值在量程的以上，定值电阻应该选择______（选填“”或“”），在方框中画出合适的电路图，并标上各器材的符号；
（3）若实验中电流表、的示数分别为、，则待测电阻______（用实验测得的物理量符号和题设中给出的物理量符号来表示）.
13.（10分）宇航员在某星球表面将一个小球从高的地方以速度水平抛出，测得小球落地时的水平位移为，不考虑小球受到的空气阻力。
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）将该星球看成一个质量均匀分布的球体，若测得该星球的平均密度为，求该星球的半径R.
14.（15分）如图所示，倾角的传送带底端点与顶端点的距离为，传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针匀速转动。现将质量为的小物体无初速放在传送带上的点，同时对物体施加一个沿传送带方向的力，使得物体以的加速度匀加速运动到端，已知物体与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，，求：
（1）物体到达点时的速度；
（2）物体与传送带之间因摩擦产生的热量；
（3）物体从底端到顶端的过程中拉力对物体所做的功.
15.（18分）由电子加速器、偏转电场组成的装置可以实现电子扩束。如图甲所示，大量初速度为0的电子经电压为的加速电场加速后，连续不断地沿中线射入水平放置的两块正对的平行金属板。当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为，当在两板间加如图乙所示的周期为、偏转电压峰值为的交变电压时，恰好所有电子都能从两板间通过，已知平行金属板长度为，两板间距为，电子的电荷量为，质量为，不计电子重力和它们之间相互作用力，求：
（1）加速电场的电压；
（2）偏转电场的电压；
（3）哪个时刻进入偏转电场的电子，会从距离中线上方处飞出偏转电场。
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物理参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
C
B
B
D
C
BC
CD
BC
11.【答案】（1）AB （2）
12.【答案】（1）150 （2） 电路图如图 （3）
13.解：（1）设小球平抛运动的时间为，，，解得：
（2）该星球质量，，，联立解得：
14.解：（1）物体做匀加速运动到点，解得
（2）物体经时间达到，，解得，
物体位移，
物体相对带向下的位移
物体再经时间到点，，解得，
物体位移，
物体相对带向上的位移
摩擦产生的热量，解得
（3）时间内拉力，，
时间内拉力，，
拉力对物体所做的功，解得
如果用动能定理求解也可：
解得
15.解：（1）电子加速后速度为，
电子通过两板之间的时间为，，解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，加速度为，
在时刻进入偏转电场的电子偏转位移最大，恰好从两板间射出，，
解得
（3）当电子进入偏转电场时，设电子先向上加速运动时间电场反向，后再向上减速运动时间速度恰为0，然后向下加速运动时间电场反向，后向下减速运动时间，出偏转电场时正好位于中线上方处，
，解得，
即电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
当电子进入偏转电场时，设电子先向下加速运动时间电场反向，后再向下减速运动时间速度恰为0，然后向上加速运动时间电场反向，后向上减速运动时间，出偏转电场时正好位于中线上方处，
，解得，
即电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
综合可知，电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
如果分类探讨下列表述也可：
若电子进入电场后先向上偏转，则对应的时刻，其中、1、2………
若电子进入电场后先向下偏转，则对应的时刻，其中、1、2………
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高一年级学业水平检测物理
注意事项：
本试卷分为选择题和非选择题两部分。试卷满分100分，答题时间90分钟。答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，非选择题将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内，不能答在试卷上。考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.其中1∼7题为单选题，8∼10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）
1.一代代物理学家们在探究客观世界的过程中，不断发现物理规律，总结研究方法，推动了生产力的发展和人类文明的进步。下列关于物理学史和物理学方法的叙述，正确的是（ ）
A.“点电荷”和“电场强度”概念的提出，都应用了比值定义法
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量G的值
C.开普勒总结了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.法国物理学家库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的电荷量
2.发射同步卫星时通常先将卫星发送至某低轨道上做圆周运动，然后经过多次变轨最终将卫星送入同步轨道做圆周运动。不考虑空气阻力和卫星质量的变化，对该卫星在同步轨道做圆周运动与其在低轨道做圆周运动相比，下列判断正确的是（ ）
A.周期变长 B.机械能相等 C.线速度增大 D.加速度变大
3.关于力做功，下列说法正确的是（ ）
A.静摩擦力对物体做功一定为0
B.滑动摩擦力只能对物体做负功
C.当作用力做正功时，反作用力可能不做功
D.物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大
4.无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用方便快捷等优点在生产和生活中广泛应用。某次无人机表演时，工作人员通过传感器获得无人机水平方向速度、竖直方向速度（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A.该无人机在时间内做曲线运动
B.该无人机在时间内合外力的功率逐渐增大
C.该无人机在时间内加速度逐渐减小
D.该无人机在时刻重力势能最大
5.如图甲所示，“魔力陀螺”可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，其物理原理可等效为如图乙所示的模型：半径为的磁性圆轨道竖直固定，质量为的小铁球（可视为质点）在轨道外侧转动，、两点分别为轨道的最高点、最低点，铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A.铁球可能做匀速圆周运动
B.铁球绕轨道转动时机械能守恒
C.铁球在A点的速度必须满足
D.要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为
6.如图所示，一直流电动机与电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关后，理想电压表示数，理想电流表示数，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是（ ）
A. B.电源的输出功率为
C.电动机的输入功率为 D.电动机的输出功率为
7.某静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动。下列叙述正确的是（ ）
A.粒子从向右运动到运动的过程中做匀减速运动
B.若粒子能运动到，则从运动到的过程中，电势能先减小后增大
C.若，则粒子运动到处时速度最大，其大小为
D.若，粒子运动到时速度大小为
8.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球a静止于地面，球b离地面的高度为，滑轮离地距离足够大，已知球a的质量为，球b的质量为，重力加速度为.定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。现无初速度释放球b，假设球b碰到地面以后速度立刻减小到零，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.在球b下落过程中加速度大小为 B.球a离地的最大高度为
C.在球b下落过程中，球b的机械能减小 D.球b落地前瞬间速度大小为
9.以为圆心，半径为作一个圆，是该圆的一条直径，如图所示。现加一匀强电场，方向与该圆周所在的平面平行，则点为圆周上电势最低的点，且.已知，规定圆心处电势为0，则下列说法正确的是（ ）
A.电场方向沿方向 B.点电势为
C.电场强度大小为 D.一质子经过点时其电势能为
10.向心力演示仪可探究影响向心力大小的因素，如图所示。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。塔轮2和3上有不同半径的凹槽，两塔轮由套在凹槽中的传动皮带连接，转动时皮带与两轮不发生滑动。到塔轮2的轴心距离与到塔轮3的轴心距离相等。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A.为探究向心力大小和质量的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在塔轮上半径不同的凹槽内
B.为探究向心力大小和半径的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径相同的塔轮上
C.为探究向心力大小和角速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径不同的塔轮上
D.为探究向心力大小和线速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置和短槽上位置，皮带套在半径相同的塔轮上
二、非选择题（共5小题，共60分）
11.（7分）利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，若满足______，则可证明从打点到打点的过程中重物的机械能是守恒的。
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
12.（10分）某实验小组想测量某导体的电阻值.
（1）实验小组先用多用电表的欧姆档粗测电阻，机械调零、欧姆调零后，选择“”档，按正确的操作步骤来测量，表盘的示数如图所示，则阻值______；
（2）实验小组再选用如下实验器材精确测量电阻，器材及其符号和规格如下：
A.电池组（，内阻不计）
B.定值电阻（）
C.定值电阻（）
D.电流表（量程为，内阻为）
E.电流表（量程为，内阻约为）
F.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）
G.开关导线若干
为了减小实验误差，要求电表的测量值在量程的以上，定值电阻应该选择______（选填“”或“”），在方框中画出合适的电路图，并标上各器材的符号；
（3）若实验中电流表、的示数分别为、，则待测电阻______（用实验测得的物理量符号和题设中给出的物理量符号来表示）.
13.（10分）宇航员在某星球表面将一个小球从高的地方以速度水平抛出，测得小球落地时的水平位移为，不考虑小球受到的空气阻力。
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）将该星球看成一个质量均匀分布的球体，若测得该星球的平均密度为，求该星球的半径R.
14.（15分）如图所示，倾角的传送带底端点与顶端点的距离为，传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针匀速转动。现将质量为的小物体无初速放在传送带上的点，同时对物体施加一个沿传送带方向的力，使得物体以的加速度匀加速运动到端，已知物体与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，，求：
（1）物体到达点时的速度；
（2）物体与传送带之间因摩擦产生的热量；
（3）物体从底端到顶端的过程中拉力对物体所做的功.
15.（18分）由电子加速器、偏转电场组成的装置可以实现电子扩束。如图甲所示，大量初速度为0的电子经电压为的加速电场加速后，连续不断地沿中线射入水平放置的两块正对的平行金属板。当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为，当在两板间加如图乙所示的周期为、偏转电压峰值为的交变电压时，恰好所有电子都能从两板间通过，已知平行金属板长度为，两板间距为，电子的电荷量为，质量为，不计电子重力和它们之间相互作用力，求：
（1）加速电场的电压；
（2）偏转电场的电压；
（3）哪个时刻进入偏转电场的电子，会从距离中线上方处飞出偏转电场。
荆门市2022-2023学年度下学期期末高一年级学业水平检测
物理参考答案
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11.【答案】（1）AB （2）
12.【答案】（1）150 （2） 电路图如图 （3）
13.解：（1）设小球平抛运动的时间为，，，解得：
（2）该星球质量，，，联立解得：
14.解：（1）物体做匀加速运动到点，解得
（2）物体经时间达到，，解得，
物体位移，
物体相对带向下的位移
物体再经时间到点，，解得，
物体位移，
物体相对带向上的位移
摩擦产生的热量，解得
（3）时间内拉力，，
时间内拉力，，
拉力对物体所做的功，解得
如果用动能定理求解也可：
解得
15.解：（1）电子加速后速度为，
电子通过两板之间的时间为，，解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，加速度为，
在时刻进入偏转电场的电子偏转位移最大，恰好从两板间射出，，
解得
（3）当电子进入偏转电场时，设电子先向上加速运动时间电场反向，后再向上减速运动时间速度恰为0，然后向下加速运动时间电场反向，后向下减速运动时间，出偏转电场时正好位于中线上方处，
，解得，
即电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
当电子进入偏转电场时，设电子先向下加速运动时间电场反向，后再向下减速运动时间速度恰为0，然后向上加速运动时间电场反向，后向上减速运动时间，出偏转电场时正好位于中线上方处，
，解得，
即电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
综合可知，电子进入偏转电场的时刻为，其中、1、2………
如果分类探讨下列表述也可：
若电子进入电场后先向上偏转，则对应的时刻，其中、1、2………
若电子进入电场后先向下偏转，则对应的时刻，其中、1、2………
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