湖北术州市2020-2021学年高一物理下学期期末质量监测试题（含答案）

湖北省鄂州市 2021-2021 学年高一物理下学期期末质量监测试题 注意事项： 1满分100分，考试时间75分钟。 2答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证 号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 3选择题在每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；主观 题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上相对应的答题区域内。答在试题卷上无效。 第卷（选择题，共 44 分） 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第 811 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 ） 1下面说法正确的是 A哥白尼提出地球是宇宙的中心 B库仑第一个提出电荷的周围存在着由它产生的电场 C奥斯特通过大量的研究发现了电流的磁效应 D安培第一个发现了电磁感应现象 2两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷） ，所带电荷量之比为 4 : 8，它们在相距一 定距离时相互作用的吸引力为 F1，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此 时相互作用力变为 F2，则 F1 F2为 A41 B81C161D641 3将一个平行板电容器接入如图所示的电路。闭合开关 S，电路稳定后，在电容器两板之间有一带负电的油滴恰 好处于静止状态。若所用电表均为理想电表，则下列说 法正确的是 A保持电容器极板间距和正对面积不变，仅断开开关 S 时，电压表示数为零 B保持电容器极板间距和正对面积不变，仅断开开关 S 时，带电油滴立即向上运动 C保持开关 S 闭合，适当减小两极板正对面积的过程中，有自左向右的电流流过电流表 D保持开关 S 闭合，适当增加两极板之间的距离，带电油滴将向下运动 4如图所示，条形磁铁放置在金属圆环的正中央，圆环和小型条形磁铁处在同一平面内， 轴线 OO 与圆环平面重合。现要在圆环中产生感应电流，下列办法中可行的是 A让磁铁绕其轴 OO 转动 60 B让环在纸面内绕环心顺时针转动 60 C让环沿纸面向上移动一小段距离 D让磁铁绕其几何中心在纸平面内顺时针转动 60 5质量为 m 的汽车，启动后沿平直的水平路面行驶。如果整个过程中汽车发动机的输出功 率恒定，且行驶过程中受到的阻力大小也一定，汽车能够达到的最大速度为 v。则汽车行 E A V S C 左 右 O O N S 驶过程中 A一直做匀速直线运动 B一直做匀加速直线运动 C若当汽车的速度为 时，汽车的加速度大小为 a，则该汽车发动机的输出功率为 2mav2 v D若当汽车的速度为 时，汽 车 的 加 速 度 大 小 为 a， 则 该 汽 车 发 动 机 的 输 出 功 率 为 mav 6 “嫦娥五号”探测器于 2021 年 11 月 24 日 4 时 30 分在我国文昌航天发射场发射升空。23 天后的 12 月 17 日凌晨，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入 返回等多个难关后，历经重重考验的“嫦娥五号”返回器携带月球样品，成功返回地面， 完成了意义非凡的太空之旅。若某阶段“嫦娥五号”绕月球做匀速圆周运动时，离月球 中心的距离为 r，运行周期为 T，月球的半径为 R，引力常量为 G，根据以上信息可以求 得月球的第一宇宙速度为 A B C D2RT2 34Rr23Tr234TRr 7在如图所示的电路中， R1和 R2为定值电阻，电表均为理想电表。保持电源电动势 E 和内 电阻 r 不变，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑动头向上移动时 A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大 C电压表示数变小，电流表示数变小 D电压表示数变大，电流表示数变大 81984 年 4 月 8 日，我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功，16 日，卫星成功地 定点于东经 125 度赤道上空。2002 年 5 月 15 日我国又在太原卫星发射中心成功发射了一 颗气象卫星“风云一号 D”，这颗卫星是极地圆形轨道卫星，为气象预报提供了大量有效 信息，它的运行周期是 102.332 分钟。由以上材料可知 A “试验通信卫星”运行周期较“风云一号 D”的大 B “试验通信卫星”运行轨道半径较“风云一号 D”的大 C “试验通信卫星”运行的线速度较“风云一号 D”的大 D “风云一号 D”经过赤道上空时，也可以实现定点，与地球自转同步 9如图所示的三条平行等间距虚线为某电场的等势线，电势分别为 1、 2、 3，且 1 2 3，某带电小球仅在重力和电场力的作用下沿图中实线做直线运动，下列说法 正确的是 A小球一定带负电 B该电场一定为匀强电场 C小球在 M 点的电势能一定大于在 N 点的电势能 D小球在 M 点的动能一定大于在 N 点的动能 10如图所示，将一大一小两个不太大的正方形闭合导线框水平固定在同一高度上，两个线 M N 1 2 3 R1 P A V R3 R2 rE S N S 框的中心重合。在它们的上方某处有一条形磁铁由静止开始下落，磁铁在下落过程中正 好从两个线框的中心穿过而不与线框接触，磁铁最终落在水平地面上。在磁铁穿过线框 的过程中，下面说法正确的是 A穿过两个线框的磁通量都一直在增大 B两个线框中都会产生感应电流 C当条形磁铁的中心正好和线框的中心重合时，大线框中的磁通量大于小线框中的磁 通量 D当条形磁铁的中心正好和线框的中心重合时，大线框中的磁通量小于小线框中的磁 通量 11如图所示，半径为 R 的光滑绝缘空心圆形细管道竖直固定放置， A、 B 为置于管道中的可 视为点电荷的带电小球，其中小球 A 固定在管道的最低点 M 处，小球 B 可以自由滑动。 平衡时，小球 B 静止在管道中的 N 处， M、 N 连线与竖直方向成 30角。已知小球 B 所 带电荷量为 q，质量为 m，重力加速度为 g，不计小球大小和管道内径，则 A小球 A 一定带正电 B小球 A 在 N 处产生的电场强度大小为 q C小球 A 所带电荷量的绝对值为 kgR 2 D小球 A 所带电荷量的绝对值为 q m23 第卷（非选择题，共 56 分） 二、实验题（本题共 2 小题，12 题 6 分、13 题 9 分，共 15 分。请把正确答案填在横线上， 不要求写出计算过程。 ） 12 （6 分）在测量两节干电池组成电源的电动势和内阻（约为 10）的实验中，某实验小 组设计了如图所示的实验电路，他们选用的器材有：电流表 A（量程 0300mA，内阻 rA5） ，电压表 V（量程 03V，内阻 810k） ，滑动变阻器 R（规格 010，2A） ， 定值电阻 R05，开关 S，导线若干条，另有待测干电池 2 节。 实验电路图中，电流表和电压表并未明确标示出，根据题意 判断，图中 a 应该是 （选填“电流表”或“电压 表” ） ， b 应该是 （选填“电流表”或“电压表” ） ； 若该小组先后测得三组电流表和电压表的读数分别为 I1、 U1， I2、 U2， I3、 U3，则可列出计算电源电动势 E 和内阻 r 的方程式为 和 （不必写出 E 和 r 的最终表达式） 。 13 （9 分）某学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 R A O B M N 30 SS a b R R0 甲 A B C D E F G h1 h3 h4 h5 h6h2 乙 对于该实验，下列说法正确的是 （此问有多选） A重物应选用质量和密度较大的金属锤 B需用天平测出重物的质量 C可以用蓄电池给打点计时器供电 D打点计时器的两个限位孔应在同一竖直面内且上下对正 通过配合，在正确地进行了实验操作后，该小组得到了一条如图乙所示的点迹清晰的 纸带。在纸带上选取一系列连续打出的点 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G，测得它们之间的距 离分别为 h1、 h2、 h3、 h4、 h5、 h6。已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期 为 T。在计算纸带上 B 点对应的重锤速度时，小组内的几位同学分别采用了以下几种 方法进行计算，其中正确的是 A vB gT B vB gT C vB D vB ；2Th21 Th4 21）（ 要验证从打 B 点到打 F 点的过程中重物的机械能守恒，则应满足的关系式为 （用题中给出的字母表示） 。 三、计算题（本题共 4 小题，共 41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 ） 14 （8 分）2021 年 7 月 23 日我国在海南文昌航天发射场用长征五号遥四运载火箭将火星探 测器“天问一号”发射升空。2021 年 2 月， “天问一号”到达火星附近，实施火星捕获， 将围绕火星运动。5 月 15 日， “天问一号”携带“祝融号”火星车及其着陆组合体成功 着陆于火星表面，我国首次火星探测任务着陆火星取得了圆满成功，成为世界上第二个 能独立自主地探测火星并实现探测器成功登陆火星的国家，彰显着我国科技水平已处于 领先世界的地位。若将“天问一号”围绕火星的运动看作匀速圆周运动，其质量为 m， 轨道半径为 r，它到火星表面的距离为 h，运行周期为 T，引力常量为 G，忽略其他天体 对它的引力作用。求： 火星的质量 M； 火星表面处的重力加速度 g。 15 （8 分）如图所示的电路中，电源电动势 E6V，内阻 r1，电 r SS1 R1 A R2 S2 C E 阻 R13， R26，电容器的电容 C10.0F。开始时，开关 S1闭合， S2断开，电流 表为理想电表，电路稳定。 合上 S2，待电路稳定以后，求流过电流表的电荷量为多少？ 合上 S2，待电路稳定以后再断开 S1，求断开 S1后流过电流表的电量是多少？ 16 （10 分）如图所示，一电容为 C 的带电平行板电容器水平放置，极板长度为 l、间距为 0.5l。有一质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子（重力不计） ，从紧挨着上极板的位置以 速度 v0水平向右射入平行板间，恰好从下极板的边缘射出，求： 电容器上极板带什么性质的电荷； 粒子射出电容器时的速度； 电容器极板带的电荷量 Q。 17 （15 分）如图所示，半径 R=2.75m 的圆弧轨道 BC 与水平轨道 CD 平滑相连， 质量 m1kg 的小滑块（可视为质点）从某一高度处的 A 点以大小 v04m/s 的速度水平抛出， 恰好沿 切线方向从 B 点进入圆弧轨道 BC，滑块经 C 点后继续向 D 方向运动，当运动到 D 点时刚 好停下来。已知 AB 高度差为 h0.45m，粗糙水平轨道 CD 的动摩擦因数 0.45，不 计空气阻力，取 g10m/s 2， cos300.87，cos370.8，cos450.7，求： 滑块刚进入圆弧轨道的 B 点时的速度 vB； 滑块刚到达 C 点前的瞬间对轨道的压力； 水平轨道 CD 的长度 L。 A m v0 O B C D R h 鄂州市 20202021 学年度下学期期末质量监测 高一物理答案及评分标准 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第 811 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 ） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C B D A D B C AB BC BD BD 二、实验题（本题共 2 小题，12 题 6 分、13 题 9 分，共 15 分。请把正确答案填在横线上， 不要求写出计算过程。 ） 12 （1）电压表，电流表（每空 1 分） （2） E= U1+ I1 (r+rA+R0) E= U2+ I2(r+rA+R0) （每空 2 分） 或 E= U1+ I1 (r+rA+R0) E= U3+ I3(r+rA+R0) （每空 2 分） 或 E= U2+ I2 (r+rA+R0) E= U3+ I3(r+rA+R0) （每空 2 分） 13 （1）AD（3 分。选不全的得 1 分，有错选的本问不得分） ； （2）C（3 分） ； （3） g(h2+h3+h4+h5) = （3 分） 三、计算题（本题共 4 小题，共 41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 ） 14 （8 分） （1）由万有引力定律得 G =m r （2 分） 解得 M= （2 分） （2）设在火星表面有一个小物体，其质量为 m，根据火星表面物体的重力等于万有引力可 得 G = mg （2 分） 可解得 g= （2 分） 15.（8 分） （1）设开关 S1闭合， S2断开时，电容器两端的电压为 U1，干路电流为 I1 根据闭合电路欧姆定律有 I1= =1.5A （1 分） U1 = I1 R1 =4.5V （1 分） 合上开关 S2后，电容器相当于断路，设其两端的电压为 U2，干路电流为 I2，根据闭合电路欧 姆定律有 I2 = =2A （1 分） U2 = I2 =4V （1 分） 所以电容器上电量变化了 Q=( U2 U1 )C=5.010 -6C （1 分） 即流过电流表的电量为 Q=5.010-6C （1 分） （2）合上 S2后，设电容器上所带电量为 Q，有 Q=CU2=4.010-5C （1 分） 断开 S1后，电容器将通过 R1和 R2放电，直到两极板电压为零，其上电量将全部释放完毕， 故流过电流表的电量为 Q= 4.010-5C （1 分） 16 （10 分） （1）带负电的粒子向下偏转，说明受到上极板的斥力作用，因此上极板也带负电。 （1 分） （2）粒子在电容器内由左端运动到右端的过程中，设运动时间为 t，射出极板瞬间竖直方向 速度为 vy，于是水平方向有 l=v0t （1 分） 竖直方向有 l= vy t （1 分） 设粒子射出电容器时的速度为 v，与水平方向夹角为 ，则 v= = v0 （1 分） tan = =1 （1 分） 即 =45 （1 分） （3）由题意知粒子在极板间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为 a，两极板间电压为 U，则 vy =at （1 分） 根据牛顿第二定律 a= （1 分） 电容器所带电荷量与极板间电压的关系为 Q=CU （1 分） 可解得 Q= （1 分） 17.（15 分） （1）滑块从 A 到 B 做平抛运动，机械能守恒，有 mv02+mgh= mvB2 （2 分） 可解得 vB=5m/s （1 分） 设 OB 与竖直方向的夹角为 ，作出 B 点的速度示意图如右， 由几何关系知 vB与 v0的 夹角也为 ，于是 cos = =0.8 （2 分） D O v0B C R vB D 可解得 =37 （1 分） （2）滑块从 B 到 C 的过程中机械能守恒，设滑块在 C 点的速度为 vc，有 mvB2+mg(1cos ) R= mvc2 （2 分） 解得 vc=6m/s （1 分） 滑块刚到达 C 点前的瞬间，轨道对滑块的支持力 fN与滑块重力的合力提供滑块做圆周运动的 向心力 fN mg= （2 分） 解得 fN =23.1 由牛顿第三定律知此时滑块对轨道的压力为 fN =23.1 （1 分） （3）滑块在 CD 段运动直至停止的过程中克服轨道的摩擦阻力做功，由动能定理有 0 mvc2 = mgL （2 分） 可解得 L=4m （1 分）