贵州省黔东南州2021-2022学年高一（下）期末物理试题（word版含答案）

黔东南州2021~2022学年度高一年级第二学期期末考试
物 理
考生注意：
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。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；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本卷命题范围：必修第一~三册。
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1. 有“中国天眼”之称的对周边电磁波环境要求极高，为确保“中国天眼”的宁静，贵州省专门制定了《贵州省500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区保护办法》.关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A. 电磁波的传播离不开介质
B. 电磁波仅仅是一种描述方式，不是真正的物质
C. 紫外线的波长大于红外线的波长
D. 生活中常用微波炉来加热食物是利用了微波具有能量的性质
2. 拱桥指的是在竖直平面内以拱作为主要承重构件的桥梁.采用拱形设计的桥梁较平直桥梁而言，有助于汽车匀速通过桥面时（ ）
A. 增加汽车对桥面的压力 B. 减少汽车对桥面的压力
C. 减少汽车所受的向心力 D. 减少汽车所受的合力
3. 如图，木块与叠放在水平地面上，分别受到水平向右的和水平向左的的作用，，且保持静止状态，则（ ）
A. 对的摩擦力方向水平向左
B. 对的摩擦力大小为零
C. 地面对的摩擦力方向水平向右
D. 地面对的摩擦力大小为
4. 2022年3月5日，我国成功将银河航天02批卫星（6颗）发射升空，六颗卫星是我国自主研发的低轨宽带通信卫星.已知地球同步卫星轨道半径为低轨宽带通信卫星轨道半径的6倍，将卫星绕地球的运动均视为匀速圆周运动.则该低轨宽带通信卫星绕地球一圈需要的时间为（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的轻绳保持水平.当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船的速度为，绳的拉力对船做功的功率为，汽车受到路面的恒定阻力为.下列说法正确的是（ ）
A. 绳对船的拉力大小为
B. 绳对船的拉力大小为
C. 汽车发动机的输出功率为
D. 汽车发动机的输出功率为
6. 如图，竖直轻弹簧下端固定，上端连接着质量为的小球，小球在竖直向下的力作用下处于静止状态，弹簧处于弹性限度内.现突然撤去力，小球上升至最高点的过程中，不计空气阻力，重力加速度为，则（ ）
A. 撤去力瞬间，小球加速度大小为
B. 当弹簧恢复到原长时，小球速度最大
C. 小球加速度先减小再增大
D. 小球的机械能守恒
7. 如图所示为真空中两点电荷、形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，点为、两点电荷连线的中点，、为、两点电荷连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法中正确的是（ ）
A. 、可能为等量同种正点电荷
B. 、两点处无电场线，故其电场强度可能为零
C. 点电势一定高于点
D. 将一电子沿虚线从点移到点，电场力先做负功，后做正功
8. 如图所示的电路中，电流表为理想电表，电源的电动势为、内阻为，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 两端的电压减小 B. 的功率减小
C. 电流表的示数减小 D. 通过的电流减小
9. 一个质点做直线运动的位移和时间的比值与之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度大小为 B. 质点的加速度大小为
C. 质点减速过程持续的时间为 D. 质点减速过程的位移大小为
10. 如图所示，竖直面内固定的均匀带电圆环半径为，带电量为，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为、带电量为的小球（大小不计），小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球到圆环中心距离为.已知静电力常量为，重力加速度为，则小球所受静电力的大小为（ ）
A. B. C. D.
二、实验题：本题共2小题，共15分.
11.（6分）一名同学利用如图装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验.
（1）下列实验步骤的正确顺序为______（填实验步骤前的序号）；
A. 以弹簧长度为横坐标，以钩码质量为纵坐标，标出各组数据对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B. 记下弹簧下端不挂钩码时，其下端指针在刻度尺上指示的刻度；
C. 将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D. 依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读得弹簧下端指针指示的刻度，然后取下钩码；
E. 由图像找出与间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式，求出弹簧的劲度系数.
（2）利用实验得到的数据作图，得到如图所示的图像.由图像可知：弹簧原长______，由此求得弹簧的劲度系数______.
12.（9分）某同学准备测量一电池的电动势（不高于）和内阻.
（1）为较精确测量电池的电动势和内阻，除被测电池、开关、导线若干外，还有下列器材供选用，请选择适当的器材_______.（填写选项前的字母）
A. 电流表（，内阻）
B. 电流表（，内阻约为）
C. 电压表（，内阻未知）
D. 电压表（，内阻未知）
E. 滑动变阻器（，）
F. 滑动变阻器（，）
（2）在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，根据第（1）小题所选器材，实验电路图应选择______（填“甲”或“乙”）.
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则电池的电动势______，内电阻______.（最后结果保留1位小数）
三、解答或论述题：本题共3小题，共35分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13.（8分）如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，求：
（1）电动机线圈内阻为；
（2）电动机正常工作时的输出功率.
14.（13分）“智勇大冲关”最后一关有如图所示的滑道，冲关者坐上坐垫从点静止开始沿倾斜直轨道滑下，斜道倾角；离点很近衔接一长的水平传送带，与两点可认为平滑衔接（速度大小不变），点距传送带垂直距离为，冲关者经点到点后水平抛出，落在水面上一点.已知：传送带末端距水面高度，坐垫与斜道间动摩擦因数为，坐垫与传送带间动摩擦因数为.（，），；求：
（1）冲关者在倾斜直轨道滑下时的加速度大小与到达点时的速度大小；
（2）如果传送带不动，求冲关者冲过点后的平抛水平射程；
（3）如果传送带以的速度沿顺时针方向转动，求冲关者冲过点后的平抛水平射程.
15.（14分）如图所示，半径为的光滑绝缘圆环轨道固定在竖直平面内，且轨道上套有一质量为、带电荷量为的珠子.空间存在与水平方向成角的匀强电场，电场方向与轨道平面平行.珠子可以在圆轨道的最右边点处保持静止状态.已知，，重力加速度为.
（1）求电场强度的大小.
（2）若将珠子从圆轨道上最低点由静止释放，求珠子运动的最大速度.
（3）要使珠子能沿轨道做完整的圆周运动，求珠子通过最低点的最小速度.
黔东南州2021~2022学年度高一年级第二学期期末考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1. D 电磁波的传播不需要介质，A错误；电磁波不仅仅是一种描述方式，而是一种物质，B错误；紫外线的波长小于红外线的波长，C错误；微波炉是利用微波的能量来加热食物，D正确.
2. B 根据圆周运动知识可知汽车所受的合力为，由此知，采用拱形设计，则汽车通过时，对桥面的压力较平直设计小，汽车匀速通过平直桥面时所受合力为零，而通过拱形桥时，汽车所受的合力（向心力）不为零，故B项正确.
3. A 以为研究对象受力分析，外力水平向右，则对有静摩擦力作用，方向水平向左，A正确，B错误；以、整体为研究对象，由于分别受到水平向右和水平向左的作用，，则相对于地面有向右运动的趋势，故地面对有向左的大小为的摩擦力，CD错误.
4. A 地球同步卫星的周期为，地球同步卫星轨道半径为该低轨宽带通信卫星轨道半径的6倍，根据开普勒第三定律：，代入数据可得：，只有选项A正确.
5. D 根据公式，可得，A、B项错误；发动机的输出功率等于克服地面阻力做功的功率和克服绳子拉力做功的功率之和，汽车克服绳子拉力做功的功率等于，汽车向前行驶的速度为，故汽车发动机的输出功率为，C项错误、D项正确.
6. C 撤去力瞬间，小球所受的合力大小为，方向竖直向上，加速度大小为，A错误；小球上升的过程中，所受合力刚开始竖直向上，则小球做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力和重力相等时，小球速度最大，此时加速度为零，当小球继续上升的过程中，合力竖直向下，小球做加速度逐渐增大的减速运动，弹簧弹力对小球先做正功后做负功，小球机械能先增加后减小，B、D错误，C正确.
7. AC 根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，、是两个等量同种电荷，故A正确；电场线只是形象描述电场的假想曲线，、两点处无电场线，其电场强度也不为零，故B错误；电势沿电场线方向降低，故C正确；将一电子沿虚线以移到，电场力先做正功后做负功，故D错误.
8. BD 闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流减小，路端电压增大，两端的电压等于路端电压，则两端的电压增大，选项A错误；通过的电流增大，通过的电流，减小，增大，则减小，故的功率减小，选项B正确；电压也减小，、的并联电压，增大，减小，则增大，故通过电流表的电流增大，电流表的示数变大，选项C错误；通过的电流，减小，增大，则减小，选项D正确.
9. AC 根据匀变速直线运动的位移一时间公式，解得，由图可得，对比可得汽车的初速度为，汽车的加速度为，选项A正确，B错误；减速过程持续的时间为，选项C正确；减速过程的位移为，选项D错误.
10. BD 由于圆环不能看作点电荷，采用微元法、小球受到库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力，以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示.圆环各个点对小球的库仑力的合力，则：，小球到圆环中心距离为，而竖直面内固定的均匀带电圆环半径为，那么，解得：.水平方向上，有：，解得：，同时，依据库仑定律，将环中电量分成若干份，结合矢量的合成法则及三角知识，则有：.综上所述，BD正确.
11.（1）CBDAE （2）3.0 200（每空2分）
解析：（1）先安装铁架台并固定弹簧和刻度尺，测量出此时弹簧下端对应刻度，以此悬挂不同个数钩码，并测量静止后弹簧下端对应刻度，建立坐标系并根据数据作图，最后根据图像得出相应结论，故顺序为CBDAE.
（2）由坐标轴可知，拉力为零时，弹簧处于原长，为.由代入数据可求劲度系数为.
12.（1）ACE（3分）
（2）甲（2分）
（3）1.5（2分） 0.7（2分）
解析：（1）在题述器材中选择适当的器材：电流表的内阻是已知的，故选A，电压表选择量程的，滑动变阻器选择阻值较小的，被测电池、开关、导线若干，故选ACE.
（2）因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲.
（3）由图可知电池的电动势，内电阻.
13. 解：（1）电动机接入电压为时，电动机不转，此时电动机为纯电阻
故电动机线圈内阻（2分）
（2）电动机接入电压为的电路时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻
电动机正常工作时的输入功率（2分）
电动机正常工作时的热功率（2分）
由能量守恒，电动机的输出功率（2分）
14. 解：（1）在斜道上运动时，对人与坐垫分析由牛顿第二定律有
（1分）
解得（1分）
又由，（1分）
解得（1分）
（2）若传送带不动，则从到
有（1分）
由（1分）
可得（1分）
所以从运动到过程一直减速
由（1分）
解得（1分）
过点后做平抛运动（1分）
则水平射程（1分）
（3）当传送带速度为时，从到过程先减速到后匀速，即（1分）
则水平射程（1分）
15. 解：（1）珠子在点能够保持静止，其受力情况如图所示
根据力的分解和共点力平衡，有（2分）
解得.（2分）
（2）设电场力与重力的合力为，则，方向水平向右（2分）
从点释放珠子的过程中，可视为珠子只受弹力及的作用，点为珠子的平衡位置，珠子运动到点时的速度最大
根据动能定理，有（2分）
解得最大速度.（2分）
（3）由（2）的分析可知，珠子要做完整的圆周运动，必须到达圆轨道上与点在同一直径上的点，到达点的最小速度可以为零.若珠子从点运动到点时的速度恰好为零
根据动能定理，有（2分）
解得珠子通过点的最小速度.（2分）