湖北省黄冈市2020-2021学年高一下学期物理期末调研试卷

试卷更新日期：2021-08-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 物理学的发展历程中有很多科学家作出了伟大的贡献，下列说法中正确的是（　　）

A、伽利略通过斜面实验提出了机械能守恒定律 B、卡文迪什巧妙地利用扭秤装置测出了引力常量G的值 C、法拉第指出导体内部的电场线由负电荷指向正电荷 D、欧姆通过实验得到电流通过导体产生的热量的关系式

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2. 我国是最早在航海中使用指南针的国家，郑和下西洋的船队就已经装备了指南针，指南针主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在地磁场的作用下能够指南北，辨别方向。关于指南针，下列说法正确的是（　　）

A、指南针只有一个磁极 B、指南针的外壳常用铁质材料制成 C、若无外加磁场的影响，指南针的南极指向地磁的北极 D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一根直导线，导线通电时指南针不偏转

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3. 如图所示，长、宽、高分别为a、b、c的长方体导体，若电流沿AB方向时测得导体的电阻为 $R_{1}$ ，电流沿CD方向时测得导体的电阻为 $R_{2}$ ，电流沿EF方向时测得导体的电阻为 $R_{3}$ ，下列选项中正确的是（　　）

A、 $R_{1} ： R_{2} ： R_{3} = a ： b ： c$ B、 $R_{1} ： R_{2} ： R_{3} = a^{2} ： b^{2} ： c^{2}$ C、 $R_{1} ： R_{2} ： R_{3} = c ： b ： a$ D、 $R_{1} ： R_{2} ： R_{3} = c^{2} ： b^{2} ： a^{2}$

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4. 某同学在一次实验中，准备有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带电，小球B、C不带电。在真空环境中，他先固定A，用B与A接触后移至另一处固定，此时A、B两球之间的静电力大小为F（A、B均可看作点电荷）。再用C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B之间的静电力大小为（　　）

A、 $\frac{3}{8} F$ B、 $\frac{3}{4} F$ C、 $F$ D、 $\frac{3}{2} F$

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5. 如图所示，李磊在商场超市购物，提一袋质量为 $m = 5 kg$ 的大米从二楼乘自动扶梯到一楼，自动扶梯以 $v = 1 m/s$ 的速率匀速运行，与水平面之间的夹角为 $θ = 30^{o}$ ，楼层高度差为 $h = 4 m$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则（　　）

A、下楼过程中，这袋大米的重力做功为400J B、下楼过程中，李磊对这袋大米做功为200J C、下楼过程中，李磊对这袋大米做功的平均功率为50W D、在自动扶梯上，这袋大米的重力做功的瞬时功率为25W

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6. 如图甲所示，传送带沿顺时针方向运行，当滑块以初速度 $v_{0}$ 从传送带底端滑至顶端的过程中，其速度随时间变化的规律如图乙所示，下列选项中正确的是（　　）

A、滑块的机械能一直减小 B、滑块的机械能一直增大 C、滑块的机械能先减小后不变 D、滑块的机械能先减小后增大

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7. 如图所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点， $∠ A = 60^{°}$ ，AB边的长度为a，O、P、Q三点分别为所在边的中点，匀强电场与直角三角形所在平面平行。将一带电量为q（ $q > 0$ ）的点电荷从A点移到B点的过程中，电场力做功为W，从A点移到C点的过程中，克服电场力做功为2W。下列选项中正确的是（　　）

A、Q，P两点电势相等 B、匀强电场的场强大小为 $\frac{W}{q a}$ C、匀强电场的方向由Q点指向B点 D、A，P两点间电势差为 $U_{A P} = - \frac{W}{q}$

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二、多选题

8. 如图为法拉第发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有两个线圈，下列操作中可能观察到灵敏电流计G的指针发生偏转的是（　　）

A、S₁处于闭合状态，闭合S₂瞬间 B、S₂处于闭合状态，闭合S₁瞬间 C、S₁、S₂均处于闭合状态，断开S₂瞬间 D、S₁、S₂均处于闭合状态，断开S₁瞬间

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9. 如图所示，A、B、C、D四点共线，C为AD中点，B为AC中点。在D点固定有电量为-Q的点电荷，当在A点放置一电量为+Q的点电荷时，B点电场强度的大小为 $E_{1}$ ，C点电势为 $φ_{1}$ ；若将A点的点电荷移到C点时，B点电场强度的大小为 $E_{2}$ ，B点电势为 $φ_{2}$ ，下列选项中正确的是（　　）

A、 $E_{1} = 1.25 E_{2}$ B、 $E_{1} = 2 E_{2}$ C、 $φ_{1} > φ_{2}$ D、 $φ_{1} < φ_{2}$

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10. 如图所示，电路图中小灯泡的额定电压为 $U_{L} = 2.5 V$ ，额定电流为 $I_{L} = 0.3 A$ ，电源电动势为 $E = 3 V$ ，内阻为 $r = 1 Ω$ 。闭合开关S，电路接通后，理想电压表示数为 $U = 1.6 V$ ，理想电流表示数为 $I = 0.2 A$ 。则电路接通后（　　）

A、小灯泡消耗的电功率为0.75W B、滑动变阻器接人电路的阻值为6Ω C、电源的输出功率为0.56W D、若使滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω，则小灯泡能正常发光

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11. 2021年5月15日7时18分，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。太阳系中，火星是离地球较近且环境与地球最相似的星球，其自转周期与地球自转周期近似相等，火星绕太阳的公转周期约为地球绕太阳公转周期的两倍。已知火星直径约为地球直径的 $\frac{1}{2}$ ，火星质量约为地球质量的 $\frac{1}{9}$ ，若将火星和地球看作为均匀球体，两者绕太阳公转的轨道可近似为圆轨道，根据以上信息可知（　　）

A、“天问一号”在火星上的重力与在地球上的重力之比约为4∶9 B、火星的同步卫星轨道半径与地球同步卫星轨道半径之比约为1∶3 C、火星绕太阳公转的半径与地球绕太阳公转的半径之比约为 $\sqrt[3]{4} ： 1$ D、火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为2∶3

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三、实验题

12. 某实验小组利用图甲装置研究自由下落物体的机械能，正确的完成实验操作后，得到如图乙所示的纸带，选取打在纸带上的六个连续点O、A、B、C、D、E，测得 $O A = 1.40 cm$ 、 $O B = 3.18 cm$ 、 $O C = 5.33 cm$ 、 $O D = 7.86 cm$ 、 $O E = 10.76 cm$ ，已知重物的质量为 $m = 0.50 kg$ ，交变电流的频率为 $f = 50 Hz$ ，取重力加速度 $g = 9.80 {m/s}^{2}$ 。（计算结果均保留两位小数）

(1)、在纸带上打下D点时，重物的速度大小为 $v_{D} =$ $m / s$ 。

(2)、在纸带上打下A点到打下D点的过程中，重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，重物的动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。在误差允许的范围内，如果 $Δ E_{p} = Δ E_{k}$ ，则可验证机械能守恒。

(3)、该实验小组某同学提出用作图法处理数据，根据纸带数据得打下各点时重物的速度v，以及各点到O点的距离h，以 $v^{2}$ 为纵坐标、h为横坐标，若所作图线的斜率近似等于时，则可验证机械能守恒。

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13. 某同学要测量一电源（电动势E约为3V）的电动势和内阻。实验室有以下器材：两个相同的电流表

A_{1}

和

A_{2}

（量程为

I_{g} = 0.6 A

，内阻为

R_{g} = 1 Ω

）、滑动变阻器

R_{0}

（最大阻值为5Ω、额定电流为3A）、两个定值电阻

R_{1} = R_{2} = 5 Ω

、开关S和若干导线。

测量次数	I₁/A	I₂/A
1	0.39	0.10
2	0.33	0.20
3	0.30	0.26
4	0.28
5	0.26	0.34

(1)、该同学先将电流表

A_{1}

，与定值电阻

R_{1}

串联，可改装成量程为V的电压表。

(2)、该同学设计了如图甲所示的电路图，通过改变滑动变阻器

R_{0}

的阻值，获得了多组数据如下表，第4次测量时，电流表

A_{2}

的指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为A。

(3)、将5组实验数据在图丙中描点画图。并根据图线求出电源电动势E=V，r=Ω。（结果均保留两位小数）

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四、解答题

14. 跷跷板是一种常见游乐设施。游乐时两人对坐两端，轮流用脚蹬地，使一端上升。另一端下落，如此反复。如图所示，质量分别为2m、m的甲、乙两人对坐在跷跷板的两端，跷跷板的长度为L，开始时甲所在端着地，跷跷板与水平面之间的夹角为 $α = 30^{°}$ ，甲蹬地后恰好让乙所在端着地，该过程中甲、乙两人的速度大小始终相等且乙的脚未与地面接触。假设在跷跷板转动过程中甲、乙两人均可看成质点，跷跷板的质量、转轴处的摩擦和甲蹬地过程中跷跷板转动的角度均忽略不计，重力加速度为g，求：

(1)、甲蹬地结束时甲的速度大小v；

(2)、甲蹬地结束至乙所在端着地过程中，跷跷板对乙做的功W。

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15. 天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，确立了万有引力定律的地位。哈雷彗星的轨道是一个椭圆，其轨道周期为地球公转周期的76.1倍，若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为 $r_{1}$ ，地球公转半径为R，公转周期为T，取 $\sqrt[3]{{76.1}^{2}} = 18$ ，求：

(1)、哈雷彗星在远日点与太阳中心的距离 $r_{2}$ ；

(2)、哈雷彗星在近日点的加速度大小a。

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16. 如图甲所示，两块间距为l、板长均为 $\sqrt{3} l$ 的金属板水平正对放置，荧光屏 $M O_{1} N$ 为二分之一圆弧面，让质量为m、电荷量为q的带电粒子流从两板左端连线的中点O以初速度v水平射入板间，粒子从射入到打在屏上 $O_{1}$ 所用的时间为 $\frac{3 \sqrt{3} l}{2 v}$ 。现将下板接地，上板的电势 $φ$ 随时间t的变化规律如图乙所示，其中 $U = \frac{2 \sqrt{3} m v^{2}}{3 q}$ ，所有射出金属板的粒子均能垂直打在荧光屏上。已知粒子通过板间所用时间远小于T（粒子通过板间时极板电势可视为不变），粒子打在金属板或屏上后均被吸收，粒子间的相互作用及粒子所受的重力均不计。

(1)、求荧光屏 $M O_{1} N$ 的半径R；

(2)、求粒子从射入到打在屏上的最短时间 $t_{\min}$

(3)、若仅将下板竖直下移l，求粒子能打在屏上的弧长s。

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