湖北省新高考2022-2023学年高一下学期期末联考考试物理试卷（含答案）

2022-2023 学年度下学期期末考试
高一物理试卷
考试时间：2023 年 6 月 27 日上午 10：30- 11：45 试卷满分：100 分
注意事项:
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和 答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答 题区域均无效。
一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有 一项符合题目要求；第 8~10 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. 一个圆盘在水平面内匀速转动，水平盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，关于小物体所
受摩擦力的方向， 以下说法正确的是
A ．始终指向圆心
B ．始终与物体线速度方向相同
C ．始终与物体线速度方向相反
D ．不一定指向圆心
2. 下列关于静电场的说法中，正确的是
A ．电场中电场强度为零的地方电势一定为零
B ．电势差是矢量，有正值和负值之分
C ．静电力做功与重力做功相似，均与路径无关
D ．沿电场线方向电势越来越低， 电场强度越来越小
3. 以下属于同一种静电原理应用的两种场景的是
1 ．屋顶的避雷针 2 ．输电线上方的两条导线 3 ．激光复印 4 ．燃气灶的钉形点火电极
A ．1 和 2 B ．3 和 4 C ．2 和 3 D ．1 和 4
4. A 、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动， 在相同的时间内，它们通过的路程之比是 16 ∶27 ， 运动
方向改变的角度之比是 3 ∶2 ，则它们的向心加速度大小之比为
A ．4 ∶3 B ．3 ∶2 C ．2 ∶ 1 D ．8 ∶9
5. 将带正电荷的导体球 C 靠近不带电的导体，若沿垂直纸面的平面 1 将导体分成 A 、B 两部分，这两部
分所带电荷量大小分别为 QA 、 QB ；若沿垂直纸面的平面 2 将导体分成两部分，这两部分所带电荷量
大小分别为 QAp 、 QBp ，以下说法正确的是
A ． QA QB ， QAp = QBp
B ． QA QAp ， QB QBp
C ．导体内平面 1 上各点场强小于导体内平面 2 上各点场强
D ．导体内平面 1 上各点电势小于导体内平面 2 上各点电势
6. 如图所示，abcde 是半径为 r 的圆内接正五边形，在其顶点 a 、b 、c 、d 处各固定有电荷量为＋Q 的点 电荷，则放置在圆心 O 处的点电荷－q (q＞0) 所受到的静电力大小为
A ． B ．
C ． D ．
7. 如图，同一平面内的 A 、B 、C 、D 四点处于匀强电场中， 电场方向与此平面平行，P 为 A 、C 连线的
中点，Q 为 B 、D 连线的中点 。把电荷量为-2×10-9 C 的点电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做的功 为 1.6×10-7J；再把这个点电荷从 B 点移动到 C 点， 电势能增加 4.0×10-7 J ，若
UBD = 100 V ，则 P 、Q 两点之间的电势差 UPQ 为
A ． 10 V B ．10 V
C ． 90 V D ．90 V
8 ． 2022 年 11 月 1 日，中国天宫空间站的第二个科学实验模块“梦天”实验舱成功与之前发射的“天和”
核心舱完成精准对接，中国空间站历史性地完成“合体”。“天和”核心舱的运动轨迹可看作一个圆，
其距地面的高度约为 400 km 。以下说法正确的是
A ．“天和”核心舱的发射速度小于 7.9 km/s
B ．“天和”核心舱可以定点在北京上空
C ．绕地球做椭圆运动的卫星瞬时速度可以大于 7.9 km/s
D ．可以发射一颗每天同一时刻都能通过北京上空的卫星
9 ． 为保障人民生命健康安全，现在很多城市的公共场所都配置了自动体外除颤器，它是用物理的方法治
疗心室纤颤、让心脏重新起搏的仪器。如图所示为某学校配置的除颤器，它的供电装置是一个电容器， 通过 U=5000V 的电压给该电容器充电，使电容器储存 875J 的电能，除颤器工作时能通过电子线路在 很短的时间内释放一部分能量，就可以对病人进行抢救了。已知电容器储存的电能与电容和电压的关
系为 E = CU2 ，某次除颤器工作时，释放的电荷量可能为
A ．0.2C
B ．0.3C
C ．0.4C
D ．0.5C
10. 某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示，这块硬磁盘有若干个磁道(即若干个不同半径的同心圆)，
每个磁道分成 8192 个扇区 (每扇区为 圆周) ，每个扇区可以记录 512 个字节。 电动机使盘面以
5400 r/min 的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个 磁道，下列说法正确的是
A ．相同的时间内，磁头在内磁道读取的字节数比外磁道少
B ．盘面转动的角速度为180rad/s
C ．一个扇区通过磁头所用的时间约为 1.4×10-6 s
D ．不计磁头转移磁道的时间，计算机 1s 内理论上可以从一个盘面上读
取约 2.3×1010 个字节
二、非选择题 ∶本题共 5 小题，共 60 分。
11． (8 分) 某实验小组将小球从某一高度释放，借助光电门和数字计时器来验证机械能守恒定律，他们 设计了如图 ( a ) 所示的装置，实验过程如下：
(
缓冲
垫
)
(1) 按照图 (a ) 安装好实验装置后，测量出小球下端到光电门的距离h ，将小球由静止释放，小球落在缓 冲垫上不反弹。
(2) 用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图 (b) 所示，小球直径 d = __________ mm 。
(3) 测量时，记录小球通过光电门的遮光时间t ，由小球的直径 d 和小球通过光电门的遮光时间t 可以得 到小球经过电门时速度的表达式为 v = 。
(4) 在借助测量数据验证小球下落过程中机械能守恒时， (填“需要”或“不需要”) 测量小球
的质量。
(5) 不改变小球的释放点，适当调高光电门的高度，将会__________ (填“增大”或“减小”) 因空气阻力引
起的测量误差。
12． (8 分) 某研究性学习小组想要研究“浓度对食盐溶液电阻率的影响” ，将食盐溶液装入绝缘性能良好、 两端开口的塑料圆筒形容器内，容器两端用电阻不计的金属圆片电极密封，食盐溶液充满整个容器，
从金属圆片电极分别引出两根导线用于电阻的测量。
(1) 用游标卡尺测出圆筒的深度 h 和内直径 D ，如图所示为测量圆筒内直径 D 时游标位置的示意图，从图
中可以得到圆筒的内直径 D = mm.
4 5 6 cm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
(2) 该小组先进行理论探究，若食盐溶液的电阻为 Rx ，则其电阻率的表达式为ρ=_________ (用h 、D、 Rx 表示)。
(3) 该学习小组采用如图 ( a ) 所示的电路来测量食盐溶液的电阻，若电表均为非理想电表，则电阻的测 量值 (填“大于”或“等于”或“小于”) 真实值。请用笔画线表示导线，根据图 (a ) 在
实物图 (b) 中连接测量食盐溶液电阻的电路。
( a )
(b)
13． ( 13 分) 近年来，新能源汽车越来越受到消费者的青睐。某新能源汽车在封闭专用平直车道上进行起 步测试。被测试的汽车质量 m=2×103 kg ，电机的额定功率 P= 120 kW ，汽车从静止开始以额定功率启动 所能达到的最大速度为 vm=60m/s ，汽车在运动过程中所受阻力大小保持不变，重力加速度 g= 10m/s2。
(1) 求汽车所受到的阻力大小；
(2) 若汽车以加速度 a=4 m/s2 从静止开始匀加速启动，加速度保持不变这一过程能维持多长时间？通过的
位移是多少？
14. (15 分) 如图所示，质量均为 m 的两木块 A 、B 用竖直轻质弹簧连接置于水平面上，A 、B 处于静止状 态。现对 B 木块施加一竖直向上的恒力，当 B 木块向上运动到达最高点时，A 木块恰对地面没有压力， 重力加速度为 g 。已知全过程中弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧的形变有关，不计 空气阻力。
(1) 求恒力 F 的大小；
(2) 若已知 B 向上运动过程中的最大速度为 v ，求 B 从静止至最大速度的过程中，弹簧弹力对 A 、B 所
(
W
A
、
W
B
。
)做的功 F
B
A
(
v
0
) (
P
)
15. (16 分) 如图所示，在空间直角坐标系 O-xyz 中，Ox 轴水平向右，Oy 轴水平向里，Oz 轴竖直向上， 在 z＞0 区域存在大小恒定的匀强电场。一带正电的小球 (可视为质点) 以 v0=5m/s 的初速度从 z 轴上 P 点沿 x 轴正方向水平抛出，P 、O 两点相距h=5m 。已知小球质量 m=0. 1kg ，所带电量为 q ，匀强电场的
场强大小E = ，重力加速度 g 取 10m/s2 ，不计空气阻力。求：
(1) 若匀强电场的方向沿 x 轴正向 (如图 a ) ，小球落地时的速度大小；
(2) 若匀强电场的方向沿y 轴正向 (如图b) ，小球落到 x-O-y 平面的位置坐标 (x，y) 及动能。
z
(
E
) (
y
) v0
P
O x
(
图
)a
z
(
y
E
)
(
x
)O
图 b
2022-2023 学年度下学期期末考试
高一物理参考答案
一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符合题目要求；第 8~10 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
答案 A C D D B B C CD AB BC
1.【答案】A
【解析】小物体做匀速圆周运动，在沿着线速度的方向上，不受力的作用，圆盘对小物体的摩擦力 提供做匀速圆周运动的向心力，所以摩擦力的方向指向圆心。
2. 【答案】C
【解析】电场中场强为零的位置电势不一定为零，以等量同种电荷为例，若规定无穷远处电势为 0， 则等量同种电荷中点电势不为零，故 A 错；电势差是标量，B 错误；静电力做功与初末位置有关与 路径无关，故 C 正确；电场强度大小取决于电场线的疏密程度，故场强与电势高低并无正相关关系， D 错。
3. 【答案】D
【解析】在导体尖锐的位置电荷密度更大，更容易使空气电离形成放电，屋顶的避雷针与燃气灶的 钉形点火电极均是该原理。
4. 【答案】D
【解析】 由路程之比是 16 ∶27 可知线速度之比为 16 ∶27 ， 由运动方向改变的角度之比是 3 ∶2 可 知角速度之比为 3 ∶2 ， 由向心加速度表达式 a = vO 可知，它们的向心加速度之比为 8 ∶9 。 5.【答案】B
【解析】A ．达到静电平衡的导体无论从哪里画虚线，虚线左右两边电荷量总是等大且电性相反， A 错误。
B ．由于虚线 1 离正电荷较远，A 部分感应出的正电荷较少，即 B 部分感应的负电荷较少，故 B 正 确。
C ．达到静电平衡的导体内部的场强处处为 0 ，C 错误。
D ．达到静电平衡的导体是一个等势体，D 错误。
6 ．【答案】B
【解析】根据对称性，若在 e 点固定一个电荷量为＋Q 的点电荷，则圆心 O 处的合场强为零，所以， 如果撤去 e 点固定的电荷，则剩下电荷在 O 处的合场强与 e 点固定一个电荷量为＋Q 的点电荷在 O 处产生的电场等大反向。
7 ．【答案】C
【解析】由题意，可知 UPQ 为WAB = qUAB = 1.6 10一7 J ，解得UAB = 一80V ；WBC = qUBC = 一4.0 10一7 J ，
解得UBC = 200V ；已知UBC = 200V ，则 P 、Q 两点之间的电势差
UPQ = QP 一QQ = 一 = = 一90V 。
8 ．【答案】CD
【解析】卫星最小的发射速度为 7.9 km/s ，故 A 错误；同步卫星轨道平面必须要通过地心，定点在 北京上空则万有引力与轨道半径不在统一直线上，故 B 错误；第一宇宙速度 7.9 km/s 是绕地球做圆 周运动的卫星在近地轨道上的线速度，若在该轨道上加速变轨到椭圆轨道，在近地点附近其速度可 以大于 7.9 km/s ，故 C 正确；可以发射一颗倾斜同步轨道卫星，其轨道面经过北京，则每天同一时 刻都能通过北京上空的卫星，发射卫星的周期只要能够满足nT = 24h ，(1.4h9 ．【答案】AB
【解析】由E = CU2 可求得电容器电容 C = 70μF ，用 5000V 电压充电电容器存储的电荷量为0.35C，
除颤器工作时通过电子线路在很短的时间内释放一部分能量，所以放电过程除颤器并未放出全部电 荷，故答案选择 A 、B。
10. 【答案】BC 【解析】
A. 由每个扇区可以记录 512 个字节可知，无论在内磁道还是外磁道，读取数据均相同
B. O = 2 n = 2 = 180 rad/s
C ．t = S ≈ 1.4 × 10 6 S
D ． 1s 读取得字节数= 8192 × 90 × 512 = 3.8 × 108 个，2.3×1010 则是未将 5400r/min 转换成 90r/s
后计算得出的错解。
二、非选择题 ∶本题共 5 小题，共 60 分。
(
d
(
2
分)
) (
t
)11．(8 分) (1) 7.883 (7.881~7.885 均可) ；(2 分) (2)
(3) 不需要 (2 分) (4) 减小 (2 分)
12．(8 分) (1) 40.45 (2 分)
(3) 小于 (2 分)
(2)
如图所示 (2 分)
D2 Rx
4h
(2 分)
13．( 13 分)
【解析】(1) 由题意，汽车以额定功率启动达到最大速度时，加速度等于零，牵引力最小等于阻力
有 P = Fmin vm = Ff vm (2 分)
解得： Ff = 2 103 N (2 分)
(2) 设汽车做匀加速直线运动所能达到的最大速度为 vm ，
则有： P = Fvm (2 分)
vm = at (1 分)
F 一 Ff = ma (2 分)
(
x
=
2
at
(
1
分)
)1 2
解得： vm = 12m/s ( 1 分) t = 3s ( 1 分) x = 18m ( 1 分)
14． (15 分)
【解析】(1) 设弹簧的劲度系数为k，A 、B 静止时，
对 B:弹簧的压缩量 x1 = ( 1 分)
当 B 向上运动到最高点时，对 A:弹簧的伸长量 x2 = ( 1 分)
因 x1 = x2 ，B 木块由最低点到最高点的过程中，弹簧对 B 木块做功W = 0 (2 分)
B 木块由最低点到最高点的过程中，对 B 由动能定理：
F (x1 + x2 ) + W 一 mg(x1 + x2 ) = 0 一 0 (2 分)
解得 F = mg (2 分)
(2) 当 B 的加速度为零时，B 的速度最大，设此时弹簧的压缩量为 x ，对 B:
F + kx 一 mg = 0
解得 x = 0 ，B 上升的高度 h = x1 (2 分)
对 A：在弹簧弹力方向上 A 没有发生位移，故弹簧弹力对 A 做功为 0 ，即 WA=0 (1 分)
对 B 由动能定理： Fx1 + WB mgx1 = mv2 0 (2 分)
解得： WB = mv2 (2 分)
15．(16 分)
【解析】(1) 若匀强电场的方向沿 x 轴正向，根据牛顿第二定律
小球水平方向的加速度 a = qE (1 分)
m
经历的时间为 t ，根据运动学规律
竖直方向上位移h = gt 2 ( 1 分)
水平方向末速度 vx = v0 + at (2 分)
竖直方向末速度vz = gt (1 分)
合速度v1 = ( 1 分)
解得 v1 = 10m/s ( 1 分)
(2) 若匀强电场的方向沿y 轴正向，根据运动学规律，有
x 方向位移x = v0t (1 分)
y 方向位移y = at 2 (2 分)
解得x = 5m ( 1 分)
y=2.5m (1 分)
所以，小球 x-O-y 平面的位置坐标为 (5m ，2.5m) (1 分)
从进入电场至落地，根据动能定理mgh +qEy = Ek m v0 (2) (2 分)
解得Ek = 7.5J (1 分)