精品解析：江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题

苏州市2023~2024学年第二学期学业质量阳光指标调研卷 高一物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共15题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列物理量对应单位的符号正确的是（　　） A. 电势，V B. 功率，J C. 电场强度，C/N D. 电容，C 2. 一质量为m车厢在平直轨道上行驶，当速度为v时，车厢所受牵引力为F，阻力为f，则此时车厢所受牵引力的功率为（　　） A. B. C. D. 3. 真空中两个完全相同、带同种电荷的金属球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的相同金属球C与球A接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. F 4. 如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（　　） A. 弹簧弹力对物体做正功 B. 弹簧的弹性势能增加 C. 合外力对物体做正功 D. 物体的机械能守恒 5. 某一电场的电场线和等势面分布如图所示，一电子从A点运动到B点，下列说法正确的是（　　） A 电场强度 B. 电势 C. 电场力做负功 D. 电子的电势能减小 6. 如图所示，卫星沿椭圆轨道绕地球运行，周期为T，A点是远地点，B点是近地点，CD是椭圆轨道的短轴。则卫星从A经C到B的运行过程中，下列说法正确的是（　　） A. 卫星运行的周期由地球和卫星的质量共同决定 B. 卫星从A点到C点所用的时间等于 C. 卫星从A点到B点的过程中速度变大 D. 卫星在B点时机械能最大 7. “用传感器观察平行板电容器的放电”实验如图甲所示，单刀双掷开关先置于1位置，充电结束后，再置于2位置，计算机显示的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 只更换电阻R，绘制出的放电曲线仍与图乙中原曲线重合 B. 图中阴影部分面积表示0.2s时电容器剩余电量 C. 如果充电前仅将电容器的板间距离增大，放电图像与坐标轴围成的面积变小 D. 整个放电过程，电容器两端的电压随时间均匀减小至零 8. 如图所示，载人飞船先后在圆形轨道I、椭圆轨道II和圆形轨道III上运行。已知轨道I、III的半径分别为、，轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道III上加速追上天和核心舱完成对接 B. 在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同 C. 在轨道II和轨道I上运行的周期之比为 D. 在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为 9. 竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，某多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小 B. 电子各圆筒中做匀加速直线运动 C. 电子在各圆筒中运动的时间都为T D. 各圆筒的长度之比可能为 二、非选择题：共5小题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有：小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。 （1） 为完成实验，以下器材中必须用到的是________（填写器材前的字母标号） A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 （2）某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示，此时对应的为________度。 （3）按正确实验方法操作，测得小球的直径为d，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小________。 （4）若在实验误差允许范围内，满足________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示）。 （5）改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是________。 12. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。已知，，在此10s时间内，求： （1）火车转弯的角速度； （2）火车转弯的半径r。 13. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴从原点出发，拉力F与物体坐标x的关系如图所示，物体与水平地面间的动摩擦因数，。求： （1）在时物体的动能； （2）物体从0到4m的运动过程中克服摩擦力做功的平均功率P。 14. 如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 15. 如题1图所示，两平行金属板水平放置，间距为d，板长，板间电势差如题2图所示，。金属板左端正中间有一粒子源，能随时间均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子，粒子以水平速度进入电场，不计粒子重力及粒子间相互作用力。 （1）若粒子未碰板而飞出，求其在板间运动的时间t和加速度大小a； （2）若粒子在时刻进入，求其飞出极板时的偏移量y； （3）若发射时间足够长，求未碰板而飞出粒子数占总粒子数的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏州市2023~2024学年第二学期学业质量阳光指标调研卷 高一物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共15题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列物理量对应单位的符号正确的是（　　） A. 电势，V B. 功率，J C. 电场强度，C/N D. 电容，C 【答案】A 【解析】 【详解】A．电势单位是伏特（V），故A正确； B．功率的单位是瓦特（W），故B错误； C．电场强度的单位应该是N/C，故C错误； D．电容的单位是F，故D错误。 故选A。 2. 一质量为m的车厢在平直轨道上行驶，当速度为v时，车厢所受牵引力为F，阻力为f，则此时车厢所受牵引力的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】牵引力对车厢的牵引功率等于牵引力与速度的乘积，即 故A正确，BCD错误； 故选A。 3. 真空中两个完全相同、带同种电荷的金属球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的相同金属球C与球A接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. F 【答案】C 【解析】 【详解】两个相同的带等量的同种电荷的导体小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为 一个不带电的同样的金属小球C和A接触，A和C的电量都为，B的电荷量不变；这时，A、B两球之间的相互作用力的大小为 故选C。 4. 如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（　　） A. 弹簧弹力对物体做正功 B. 弹簧的弹性势能增加 C. 合外力对物体做正功 D. 物体的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确； C．根据动能定理 所以合外力对物体做负功，故C错误； D．因弹力对物体做负功，则物块机械能减小，故D错误。 故选B。 5. 某一电场的电场线和等势面分布如图所示，一电子从A点运动到B点，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电场力做负功 D. 电子的电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线越密，电场越强。所以，故A错误； B．沿电场线方向，电势降低，所以，故B错误； CD．电子受到电场力方向与电场方向相反，所以电子从A点运动到B点电场力做正功，电势能减小，故C错误，D正确。 故选。 6. 如图所示，卫星沿椭圆轨道绕地球运行，周期为T，A点是远地点，B点是近地点，CD是椭圆轨道的短轴。则卫星从A经C到B的运行过程中，下列说法正确的是（　　） A. 卫星运行的周期由地球和卫星的质量共同决定 B. 卫星从A点到C点所用时间等于 C. 卫星从A点到B点的过程中速度变大 D. 卫星在B点时机械能最大 【答案】C 【解析】 详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 卫星运行的周期由地球的质量决定，与卫星的质量无关，故A错误； C．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知卫星从A点到B点的过程中速度变大，故C正确； B．根据对称性可知，与的时间相等，均为，由C选项可知，阶段，速率逐渐变大，即A到C的平均速率小于C到B的平均速率，所以从A点到C点所用的时间大于，故B错误； D．卫星运行过程中只有万有引力做功，机械能守恒，故D错误。 故选C。 7. “用传感器观察平行板电容器的放电”实验如图甲所示，单刀双掷开关先置于1位置，充电结束后，再置于2位置，计算机显示的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 只更换电阻R，绘制出的放电曲线仍与图乙中原曲线重合 B. 图中阴影部分面积表示0.2s时电容器剩余电量 C. 如果充电前仅将电容器的板间距离增大，放电图像与坐标轴围成的面积变小 D. 整个放电过程，电容器两端的电压随时间均匀减小至零 【答案】C 【解析】 【详解】A．电阻R越大，电路中的电流越小，而电容器储存的电量一定，所以电阻R越大，电容器放电持续时间越长；电阻R越小，电路中的电流越大，而电容器储存的电量一定，所以电阻R越小，电容器放电持续时间越短，故A错误； B．图中阴影部分面积表示0.2s时电容器放出的电量，故B错误； C．由，可知如果充电前仅将电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，由可知充电后，电容器带电量减小，放电图像与坐标轴围成的面积变小，故C正确； D．放电过程中，电压表的示数是减小的，但不是均匀减小的，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，载人飞船先后在圆形轨道I、椭圆轨道II和圆形轨道III上运行。已知轨道I、III半径分别为、，轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道III上加速追上天和核心舱完成对接 B. 在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同 C. 在轨道II和轨道I上运行的周期之比为 D. 在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果飞船在III轨道加速，则飞船将做离心运动变轨到更高的轨道，不可能与天和核心舱完成对接，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同，故B正确； C．根据开普勒第三定律有 解得在轨道II和轨道I上运行的周期之比为 故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 可得 则在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为，故D错误； 故选B。 9. 竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理知，小物块落回原处的速度小于初速度，根据图像的切线斜率表示速度，可知A图表示小物块落回原处的速度大于初速度，与实际不符，故A错误； B．小物块上升过程和下降过程中，加速度的方向始终竖直向下，方向不变，故B错误； C．由于空气阻力对小物块做负功，所以小物块机械能减小，根据功能关系知 得 速度v在变化，图像的切线斜率也应该变化，故C错误； D．小物块上升阶段，由于速度减小，所受阻力减小，由于阻力减小所以加速度减小，可知上升阶段物块做加速度减小的减速运动，则f随时间的变化率越来越小，小物块下降阶段，做加速度减小的加速运动，则f随时间的变化率也是越来越小，由于落回原处时的速度小于初速度，所以下落时的最大阻力小于上升时的最大阻力，故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示，某多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小 B. 电子在各圆筒中做匀加速直线运动 C. 电子在各圆筒中运动的时间都为T D. 各圆筒的长度之比可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．金属圆筒中电场为零，电子不受电场力，做匀速运动，故AB错误； C．只有电子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故C错误； D．电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 解得 第n个圆筒长度 则各金属筒的长度之比为，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5小题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有：小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。 （1） 为完成实验，以下器材中必须用到的是________（填写器材前的字母标号） A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 （2）某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示，此时对应的为________度。 （3）按正确实验方法操作，测得小球的直径为d，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小________。 （4）若在实验误差允许范围内，满足________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示）。 （5）改变角度重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是________。 【答案】（1）C （2）26.5° （3） （4） （5）遮光条宽度d测量值偏大 【解析】 【小问1详解】 由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测量小球的质量；小球通过光电门的时间可以直接得出，不需要秒表；实验中需测量细线长度，则需要毫米刻度尺。 故选C。 【小问2详解】 量角器的读数为26.5°。 【小问3详解】 测得小球的直径为d，小球通过光电门的时间为，可知小球经过最低点的瞬时速度大小为 【小问4详解】 小球的重力势能减少量为 满足 即可验证机械能守恒定律 【小问5详解】 实验用滑块经过光电门时的平均速度代替瞬时速度，如果遮光条宽度d测量值偏大，瞬时速度的测量值偏大，会使动能的增加量总是略大于重力势能的减少量。 12. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。已知，，在此10s时间内，求： （1）火车转弯的角速度； （2）火车转弯的半径r。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）因为指南针在10s内匀速转过了约10°，根据角速度的定义式 （2）由于火车的运动可看做匀速圆周运动，根据 解得 13. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴从原点出发，拉力F与物体坐标x的关系如图所示，物体与水平地面间的动摩擦因数，。求： （1）在时物体的动能； （2）物体从0到4m运动过程中克服摩擦力做功的平均功率P。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）物体从过程，根据动能定理可得 其中 解得在时物体的动能为 （2）在过程，物体的加速度大小为 该过程根据运动学公式可得 解得 在时物体的速度为 在过程，由于 可知物体在过程做匀速直线运动，所用时间为 则物体从0到4m的运动过程中克服摩擦力做功的平均功率为 14. 如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球恰好到达半圆轨道最高点D，可知小球到达D点时的速度为零，根据动能定理 解得 （2）小球经过B点时，根据动能定理 解得 在水平方向管壁对小球的支持力提供向心力 在竖直方向，小球受到竖直向下的重力，则小球受到的合外力为 （3）设OC连线与水平方向夹角为，则根据动能定理 小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，则重力指向圆心的分力提供向心力 解得 C点离水平地面的高度h为 15. 如题1图所示，两平行金属板水平放置，间距为d，板长，板间电势差如题2图所示，。金属板左端正中间有一粒子源，能随时间均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子，粒子以水平速度进入电场，不计粒子重力及粒子间相互作用力。 （1）若粒子未碰板而飞出，求其在板间运动的时间t和加速度大小a； （2）若粒子在时刻进入，求其飞出极板时的偏移量y； （3）若发射时间足够长，求未碰板而飞出的粒子数占总粒子数的百分比。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若粒子未碰板而飞出，则其在板间运动的时间为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 （2）若粒子在时刻进入，可知粒子在时间内在竖直方向向下加速运动，则有 ， 粒子在时间内在竖直方向向下减速运动，根据对称性可得 粒子在时间内在竖直方向反向向上加速运动，则有 ， 粒子在时间内在竖直方向向上减速运动，根据对称性可得 则粒子在时刻进入，其飞出极板时的偏移量为 （3）设在内的某一时刻进入的粒子刚好未与下极板碰撞，则有 解得 设在内的某一时刻进入的粒子刚好未与上极板碰撞，则有 解得 则在内从进入的粒子可以未碰板而飞出，根据对称性可得一个周期内可能由粒子飞出对应的进入时间间隔为 则发射时间足够长，未碰板而飞出的粒子数占总粒子数的百分比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$