精品解析：江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

2023-2024学年度第二学期期末检测 高一物理 2024.06 注意事项： 1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。 2．答题前，请务必将自己的学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 4．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题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 走时准确的时钟如图所示，A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. A点线速度大 B. B点角速度大 C. 周期相同 D. 加速度相同 2. 类比思想在物理教学中有着广泛和重要的应用，如静电力对电荷做功与重力做功有相似之处，根据所掌握的知识判断①②两部分的内容全部正确的是（　　） 静电力做功与路径 ① 静电力做功可以度量电势能的变化，静电力做正功，电势能 ② A. 无关 减少 B. 无关 增加 C. 有关 减少 D. 有关 增加 3. 2024年5月8日，“嫦娥六号”月球探测器成功实施近月制动，顺利进入绕月椭圆轨道。如图所示，位置A距离月球最近，位置C距离月球最远。“嫦娥六号”（　　） A. 在C点的速度最大 B. 从A点到B点做加速运动 C. 在A点的加速度最大 D. 从B点到C点加速度方向沿轨迹的切线方向 4. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A. 接触前B球左侧感应出正电荷 B. 分开后两球带等量异种电荷 C. 接触过程中A球失去电子 D. 接触过程中有个电子发生转移 5. 如图所示，一内壁光滑的半球形容器固定在水平桌面上，O为球心，A、O、C等高，B为最低点，小球从A点静止释放，在运动过程中（　　） A. 经过B点时重力的功率最大 B. 经过C点时重力的功率最大 C. A到B过程重力的功率一直变大 D. A到B过程重力的功率先变大后变小 6. 高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。如图所示是某时刻避雷针周围的电场线，ab＝bc。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电势差 D. d处的正离子从静止释放只在电场力的作用下将沿电场线向着避雷针运动 7. 如图所示，在边长为a的菱形ABCD两个顶点A、C上，分别固定电荷量均为Q的正点电荷，中心O处固定电荷量为Q的负点电荷，已知DAB＝60°，静电力常量为k，则D点电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 8. 如图所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，经过时间，把开关改接2，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使P以一定的速度向右匀速运动，在Q与P分离之前，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球Q动能的增加量等于重力势能的减小量 B. 小球的机械能增加 C. 轻杆对小球一直做负功 D. 小球Q和立方体P组成的系统机械能减少 10. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5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. 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下： ①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d； ②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L； ③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t； ④用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m； ⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组L和t的数据。 （1）本实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足的条件。 （2）遮光条通过光电门时的速度大小为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （3）当地的重力加速度为g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为___________；系统的重力势能减少量为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （4）作出L−图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为________________（用题中所给物理量的字母表示）。实验结果发现，图线斜率k的实验值总小于理论值，产生这一误差可能的原因是_______________________________________________________________________。（写出1条即可） 12. 如图所示，圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘，圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块，物块质量为m，与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。在上述过程中，求： （1）圆盘转动的角速度大小为ω时，物块所受摩擦力大小f； （2）物块恰好发生相对滑动时，圆盘转动的角速度大小。 13. 如图所示，我国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站做圆周运动的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。忽略地球自转的影响，求： （1）地球的质量M； （2）空间站绕地球运动的周期T。 14. 如图所示，水平地面上固定一装置。质量m＝0.1kg的小滑块从距地面高H处静止释放，沿弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ＝37°的斜轨道BC运动，小滑块第一次运动到A点时速度大小为m/s。已知竖直圆轨道半径R＝0.2m，小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他摩擦，不考虑滑块在B处的能量损失。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，求： （1）H的大小； （2）小滑块运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力大小F； （3）小滑块在斜面BC上的最大高度h。 15. 计算机断层（CT）扫描仪是医院常用设备，如图所示为其部分结构的示意图，图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线，经MN间电场加速后进入EF间电场偏转，最后打到水平放置的靶台P上。已知MN极板间电压为；EF极板长为L，间距也为L，上极板E接地，EF极板区域外电场不计；长为的靶台与的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已知电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力和所受空气阻力。 （1）求电子穿过N极板小孔时的速度大小； （2）若EF极板所加电压为，电子从A点离开偏转电场，求电子在偏转电场内运动时竖直方向位移大小y和电子在A点的电势能； （3）若EF极板所加电压为，电子恰能打到靶台最右端，求EF极板与MN极板间所加电压之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度第二学期期末检测 高一物理 2024.06 注意事项： 1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。 2．答题前，请务必将自己的学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 4．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题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 走时准确的时钟如图所示，A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. A点线速度大 B. B点角速度大 C. 周期相同 D. 加速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】C．由于时针的周期12h，分针的周期为1h，所以分针的周期小于时针的周期，故 故C错误； B．根据 可得 故B正确； AD．根据 ， 其中 可得 ， 故AD错误。 故选B。 2. 类比思想在物理教学中有着广泛和重要的应用，如静电力对电荷做功与重力做功有相似之处，根据所掌握的知识判断①②两部分的内容全部正确的是（　　） 静电力做功与路径 ① 静电力做功可以度量电势能的变化，静电力做正功，电势能 ② A. 无关 减少 B. 无关 增加 C. 有关 减少 D. 有关 增加 【答案】A 【解析】 【详解】静电力对电荷做功与重力做功有相似之处，重力做功与路径无关，只与初末位置的高度有关，重力做正功，重力势能减小。同理静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，静电力做正功，电势能减小。 故选A。 3. 2024年5月8日，“嫦娥六号”月球探测器成功实施近月制动，顺利进入绕月椭圆轨道。如图所示，位置A距离月球最近，位置C距离月球最远。“嫦娥六号”（　　） A. 在C点的速度最大 B. 从A点到B点做加速运动 C. 在A点的加速度最大 D. 从B点到C点加速度方向沿轨迹的切线方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．位置C距离月球最远，因此势能最大，根据机械能守恒，探测器动能最小，速度最小，故A错误； B．从A点到B点，势能增大，动能减小，故做减速运动，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 则在A点的距离最近，加速度最大，故C正确； D．从B点到C点加速度方向都指向月球，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A. 接触前B球左侧感应出正电荷 B. 分开后两球带等量异种电荷 C. 接触过程中A球失去电子 D. 接触过程中有个电子发生转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于静电感应，接触前B球左侧感应出负电荷，故A错误； B．完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，所以分开后两球带等量同种电荷，故B错误； CD．两球接触后再分开，B球上电子转移到A球上，最终两球电荷相同，电荷量都为，则转移电子数为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，一内壁光滑的半球形容器固定在水平桌面上，O为球心，A、O、C等高，B为最低点，小球从A点静止释放，在运动过程中（　　） A. 经过B点时重力的功率最大 B. 经过C点时重力的功率最大 C. A到B过程重力的功率一直变大 D. A到B过程重力的功率先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．经过B点时，重力方向与速度方向垂直，功率为0。故A错误； B．由机械能守恒可知，经过C点时速度为0，重力的功率为0。故B错误； CD．在A点速度为0，则功率为0，而B点功率也为0，中间过程功率不为0。所以A到B过程重力的功率先变大后变小。故C错误，D正确。 故选D。 6. 高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。如图所示是某时刻避雷针周围的电场线，ab＝bc。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电势差 D. d处的正离子从静止释放只在电场力的作用下将沿电场线向着避雷针运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点的电场线密集，所以 故A错误； B．沿着电场线方向，电势越低，所以 故B错误； C．根据 U=Ed 当d一定时，电场强度越大，电势差越大，根据图可知，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，所以 故C正确； D．正离子受到的电场力与电场方向相同 ，由于不是匀强电场，所以d处的正离子从静止释放只在电场力的作用下不会沿电场线向着避雷针运动，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在边长为a的菱形ABCD两个顶点A、C上，分别固定电荷量均为Q的正点电荷，中心O处固定电荷量为Q的负点电荷，已知DAB＝60°，静电力常量为k，则D点电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为 DAB＝60° 所以 根据对称性可知，A、C处点电荷在D点处产生的合场强为 方向沿O到D。O处点电荷在D点产生的场强为 方向沿D到O。所以D点电场强度的大小为 方向沿D到O。 故选B。 8. 如图所示，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，经过时间，把开关改接2，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】开关接1时，电容器充电，随着电容器两极板电荷量增加，根据公式可知，两极板间电压增大，通过电路中的电流减小；开关接2时，电容器放电，随着电容器两极板电荷量减少，根据公式可知，两极板间电压减小，但两极板的电荷正负不变，即始终大于零，随着电容器的放电过程，通过电路中的电流减小；故选C。 9. 如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使P以一定的速度向右匀速运动，在Q与P分离之前，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球Q动能的增加量等于重力势能的减小量 B. 小球的机械能增加 C. 轻杆对小球一直做负功 D. 小球Q和立方体P组成的系统机械能减少 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．对立方体和小球整体，力F做负功，系统机械能减小，由于立方体机械能不变，则小球的机械能减小。可知小球Q动能的增加量不等于重力势能的减小量。故AB错误，D正确； C．轻杆对小球的作用力始终沿杆的方向与小球速度垂直，轻杆对小球不做功，故C错误。 故选D。 10. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来，在地表附近匀减速下降阶段，克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．因为神舟十七号在地表附近匀减速下降，根据牛顿第二定律 可知神舟十七号下降过程中阻力不变，故克服阻力做功为 故图像是一条过原点的倾斜直线，图像是开口向下的抛物线，故A正确，B错误； CD．重力势能的变化量为 可得 所以图像是一条倾斜直线，图像是开口向上的抛物线，故C正确，D错误。 故选AC。 二、非选择题：共5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. 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下： ①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d； ②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L； ③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t； ④用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m； ⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组L和t的数据。 （1）本实验___________（选填“需要”或“不需要”）满足的条件。 （2）遮光条通过光电门时的速度大小为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （3）当地的重力加速度为g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为___________；系统的重力势能减少量为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （4）作出L−图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为________________（用题中所给物理量的字母表示）。实验结果发现，图线斜率k的实验值总小于理论值，产生这一误差可能的原因是_______________________________________________________________________。（写出1条即可） 【答案】（1）不需要 （2） （3） ①. ②. （4） ①. ②. 砂和砂桶的总质量m测量值偏小；滑块和遮光条的总质量M测量值偏大；遮光条宽度d测量值偏大；实验中气垫导轨右侧稍高 【解析】 【小问1详解】 本实验中不需要将砂和砂桶的总重力近似等于滑块的拉力，所以不需要满足的条件； 【小问2详解】 遮光条通过光电门的时间很短，用平均速度近似等于瞬时速度，故遮光条通过光电门时的速度大小为 【小问3详解】 [1]遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为 [2]系统的重力势能减少量为 【小问4详解】 [1]若满足机械能守恒定律，则满足 化简可得 则图线斜率的理论值为 [2]若图线的斜率k的实验值总小于理论值，则产生这一误差可能的原因是砂和砂桶的总质量m测量值偏小；滑块和遮光条的总质量M测量值偏大；遮光条宽度d测量值偏大；实验中气垫导轨右侧稍高。 12. 如图所示，圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘，圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块，物块质量为m，与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。在上述过程中，求： （1）圆盘转动的角速度大小为ω时，物块所受摩擦力大小f； （2）物块恰好发生相对滑动时，圆盘转动的角速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）圆盘转动的角速度为ω时，有 解得 （2）对滑块，恰要发生相对滑动时 解得 13. 如图所示，我国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站做圆周运动的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。忽略地球自转的影响，求： （1）地球的质量M； （2）空间站绕地球运动的周期T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对地球表面的物体 解得 （2）对空间站 解得 14. 如图所示，水平地面上固定一装置。质量m＝0.1kg的小滑块从距地面高H处静止释放，沿弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ＝37°的斜轨道BC运动，小滑块第一次运动到A点时速度大小为m/s。已知竖直圆轨道半径R＝0.2m，小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他摩擦，不考虑滑块在B处的能量损失。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，求： （1）H的大小； （2）小滑块运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力大小F； （3）小滑块在斜面BC上的最大高度h。 【答案】（1）0.8m；（2）；（3）0.48m 【解析】 【详解】（1）滑块从开始下滑到到达轨道A点过程应用机械能守恒定律 解得 H＝0.8m （2）从A点到D点过程，对滑块应用机械能守恒定律 在D点时 解得 根据牛顿第三定律 （3）从A到BC上最高点过程对滑块应用动能定理 解得 h＝0.48m 15. 计算机断层（CT）扫描仪是医院常用设备，如图所示为其部分结构的示意图，图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线，经MN间电场加速后进入EF间电场偏转，最后打到水平放置的靶台P上。已知MN极板间电压为；EF极板长为L，间距也为L，上极板E接地，EF极板区域外电场不计；长为的靶台与的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已知电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力和所受空气阻力。 （1）求电子穿过N极板小孔时的速度大小； （2）若EF极板所加电压为，电子从A点离开偏转电场，求电子在偏转电场内运动时竖直方向位移大小y和电子在A点的电势能； （3）若EF极板所加电压为，电子恰能打到靶台最右端，求EF极板与MN极板间所加电压之比。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）对电子在MN极板间运动应用动能定理 解得 （2）电子在EF极板间做类平抛运动：水平方向运动的时间 竖直方向加速度 竖直方向的偏转位移 代入数据得 EF极板间电场强度为 A点与极板E间电势差为 代入数据得 代入数据得 电子在A点的电势能 （3）电子恰好打到靶台最右端，如图 由相似三角形几何关系得 代入数据得 电子在MN极板间应用动能定理 竖直方向偏转位移 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $