湖北省咸宁市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-02 类型：期末考试

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一、单选题

1. 摩托车比赛转弯时，转弯处路面常是外高内低，若摩托车转弯过程做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A、摩托车所受合力指向圆心 B、摩托车受到向心力作用 C、摩托车转弯过程中速度不变 D、摩托车所受摩擦力方向一定与速度方向相反

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2. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持，使它们彼此接触。把一带正电的物体C置于A附近，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，则（）

A、此时A处带正电，B处带负电 B、此时A处的电势低，B处的电势高 C、移去C，会发现金属箔都闭合 D、先把A和B分开，再移去C，会发现金属箔都闭合

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3. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过 $N$ 点，可以判定（）

A、粒子带负电 B、M点的电势低于N点的电势 C、粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 D、粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力

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4. 如图所示、离水平地面高为 $h = 0.8 m$ 处有甲、乙两个物体，甲以初速度 $v_{0}$ 水平抛出，同时乙以初速度 $v_{0}$ 沿倾角为 $37 °$ 的光滑斜面滑下，若甲、乙两物体同时到达地面，重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ ，取 $s i n 37 ° = 0.6$ ，则 $v_{0}$ 的大小为（）

A、 $4 \sqrt{\frac{2}{15}} m / s$ B、 $\frac{32}{15} m / s$ C、 $2 \sqrt{2} m / s$ D、 $4 m / s$

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5. 如图所示，一辆小汽车（视为质点）在平直路面上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C、D四棵树，已知经过AB、BC和CD三段所用的时间之比为3∶2∶1，若A、B两树间距为12m，C、D两树间距也为12m，则B、C两棵树的间距为（）

A、18m B、16m C、14m D、12m

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6. 如图所示，在光滑水平面上，有一绝缘长木板B静止在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，现把电荷量为 $+ q$ 的小物块A从B的左端由静止释放，经过一段时间后（A未从B上掉落），A向右运动的位移大小为 $x_{1}$ ， B向右运动的位移大小为 $x_{2}$ ，已知A与B接触面间的动摩擦因数为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B的质量均为m，下列说法正确的是（）

A、若 $q E \leq 2 μ m g$ ，则 $x_{1} > x_{2}$ B、若 $q E > 2 μ m g$ ，则 $x_{1} = x_{2}$ C、若 $q E > 2 μ m g$ ，则该过程中因摩擦产生的热量 $Q = μ m g (x_{1} - x_{2})$ D、该过程中，A，B系统的电势能减小 $q E x_{1}$ ，机械能增加 $q E x_{1}$

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7. 如图所示的电路中，V与A均为理想电表，电源内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为定值电阻 $R_{0}$ 的两倍，现闭合开关S，在滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A、电流表示数先增大后减小 B、电压表示数先减小后增大 C、电源的效率先减小后增大 D、滑动变阻器消耗的功率先增大后减小

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二、多选题

8. 质量为m的物体从离湖面高为 $h_{1}$ 处由静止释放，最终落在距湖面为 $h_{2}$ 的湖底，如图所示，在此过程中（）

A、重力对物体做的功为 $m g h_{1}$ B、重力对物体做的功为 $m g (h_{1} + h_{2})$ C、物体的重力势能增加了 $m g (h_{1} + h_{2})$ D、物体的重力势能减少了 $m g (h_{1} + h_{2})$

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9. 物理图像是反映物理量关系的一种重要方法，图像的面积和斜率都有相应的物理意义，关于下列四个图像的描述，正确的是（）

A、图甲的斜率表示加速度 B、图乙的斜率表示电阻的倒数 C、图丙中图线与横轴包围的面积表示动能的变化量 D、图丁中图线与横轴包围的面积表示电势能

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10. 如图所示，一根质量为m、长为L的粗细均匀的绳子放在水平面上，绳子与水平面间的动摩擦因数为 $μ$ ，在绳子的右端加一水平恒力F，拉动绳子向右运动，关于距绳子左端x处张力T的大小，下列说法正确的是（）

A、若绳子做匀速直线运动，则 $T = \frac{x}{L} μ m g$ B、若绳子做匀速直线运动，则 $T = μ m g$ C、若绳子做匀加速直线运动，则 $T = \frac{x}{L} F$ D、若绳子做匀加速直线运动，则 $T = F - \frac{x}{L} μ m g$

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11. 北京时间2021年9月中旬到10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂“失联”。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为 $T_{1}$ ，地球的公转周期为 $T_{2}$ ， “祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动的周期为T，“祝融号”的质量为m，火星的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A、火星的第一宇宙速度大小为 $\frac{2 π R}{T}$ B、太阳的质量 $M = 4 π^{2} \frac{R^{3}}{G T_{1}^{2}}$ C、火星的公转周期 $T_{1}$ 小于地球的公转周期 $T_{2}$ D、相邻两次“火星合日”的时间间隔为 $\frac{T_{1} T_{2}}{T_{1} - T_{2}}$

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三、实验题

12. 某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，定滑轮两侧各挂完全相同，质量均为M的小桶A和B，与B相连的挡光片的宽度为d， $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 为光电门，两光电门之间的距离为L，分别在两桶中放置k块质量为 $m_{0}$ 的砝码，使得两边平衡，实验过程中将B桶中的砖码一块一块地添加到A桶中，在将第n块砝码放入A桶后，B桶从 $T_{1}$ 运动到 $T_{2}$ 的这个过程中，测得B桶通过光电门 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，不计挡光片、定滑轮、细绳的质量，忽略定滑轮与细绳间的摩擦。（答案均用题干中字母表示）

(1)、若装置用来探究加速度与力、质量的关系，则B桶通过光电门 $T_{1}$ 时的速度 $v_{1} =$ ， B桶通过光电门 $T_{2}$ 时的速度 $v_{2} =$ ，此运动过程中加速度大小为（此空用L、 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 表示）；

(2)、若装置用来验证机械能守恒定律，则在此运动过程中应满足的关系式为。

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13. 为测定某种新型合金材料导线的电阻率，某同学进行了下列实验，完成步骤中的填空：

(1)、剥开导线两端的绝缘皮，先用螺旋测微器测量裸线的直径，测量结果如图甲所示，其读数为mm；用多用电表的欧姆“ $\times 1$ ”挡粗测导线的总电阻如图乙所示，可知其阻值为Ω。

(2)、为更准确地测量 $R_{x}$ ，用图丙的电路测量该导线的总电阻R。已知电源E的电动势为 $6 V$ 、内阻很小，电压表 $V_{1}$ 的量程为 $3 V$ 、内阻 $R_{1} = 3.0 k Ω$ ，电压表 $V_{2}$ 的量程为 $5 V$ 、内阻 $R_{2}$ 约为 $5.0 k Ω$ ，定值电阻 $R_{0} = 30.0 Ω$ 。两电压表的示数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ，调节滑动变阻器，测得多组数据后，描绘出两电压表示数 $U_{1} - U_{2}$ 图像，如图丁所示，若图像的斜率为k，则待测电阻的表达式 $R_{x} =$ （用k、 $R_{0}$ 、 $R_{1}$ 表示），待测电阻 $R_{x} =$ $Ω$ （结果保留三位有效数字）。

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四、解答题

14. 如图所示、内径很小的绝缘圆弧管 $A B$ 固定在竖直平面内，圆弧半径 $r = 0.2 m$ ，圆心O处固定一个电荷量 $Q = + 4 \times 1 0^{- 10} C$ 的点电荷，质量 $m = 0.06 k g$ 、略小于圆管截面的电荷量 $q = \frac{4}{3} \times 1 0^{- 2} C$ 的带负电小球（视为质点），从与O点等高的A点沿圆管由静止运动到最低点B，到达B点时小球刚好与圆弧管没有作用力，然后进入板间距 $d = 0.08 m$ 的平行板电容器，刚好水平向右做匀速直线运动。已知在电容器中小球不受点电荷Q的影响，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，静电力常量 $k = 9.0 \times 1 0^{9} N \cdot m^{2} / C^{2}$ ，求：

(1)、小球到达B点时的速度大小v；

(2)、小球下滑过程中克服阻力做的功W；

(3)、平行板电容器两板间的电势差 $U_{M N}$ 。

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15. 如图所示，传送带的水平部分 $a b$ 长度 $L_{1} = 10 m$ ，倾斜部分 $b c$ 长度 $L_{2} = 18.4 m$ ， $b c$ 与水平方向的夹角为 $θ = 37 °$ 。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率 $v = 4 m / s$ ，现将质量 $m = 1 k g$ 的小煤块（视为质点）由静止轻放到a处，之后它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，且此过程中小煤块不会脱离传送带，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、煤块经过b点时的速度大小 $v_{b}$ ；

(2)、煤块从b运动到c的时间t；

(3)、煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度 $Δ L$ 。

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16. 在如图所示的电路中，电阻 $R_{1} = 8 Ω$ ， $R_{2} = R_{3} = 6 Ω$ ， $R_{4} = 3 Ω$ 。当开关K断开时，理想电流表示数 $I_{1} = 0.4 A$ ，当K闭合时，电流表示数 $I_{2} = 0.58 A$ 。求：

(1)、开关K闭合时外电路的总电阻R；

(2)、电源的电动势E和内阻r；

(3)、开关K断开和闭合时电源内阻上的热功率之比 $P ： P^{'}$ 。

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