精品解析：江苏省南京市金陵中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

2023-2024学年第二学期高一年级期末检测 物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 以下测量仪器读数可能正确的是（　　） A. 1.50cm B. 3.2N C. 3.14mm D. 2.6V 2. 图甲中AB是一条点电荷的电场线，图乙为在线上a、b处的正检验电荷所受静电力与电荷量之间的关系图像（向右为正方向），由此可知以下判断可能正确的是（　　） A. 场源电荷可能是负电荷，且位于b点的右侧 B. 若将a点的检验电荷由静止释放，其一定沿着电场线向左运动 C. a点电场强度大小等于图像的斜率即：tan45°=1N/C D. a、b两点电场强度之比为8:3 3. 如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a的加速度将减小，b的加速度将增加 B. a一定带正电，b一定带负电 C. a的速度将减小，b的速度将增加 D. 该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏 4. 在如图所示的实验中，验电器的金属箔片会张开的是（　　） A. B. C D. 5. 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点，由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向左平移到点，则由O点静止释放的电子（　　） A. 运动到P点返回 B. 运动到P和点之间返回 C. 运动到点返回 D. 穿过点后继续运动 6. 某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 风力越大，电容器电容越小 B. 风力越大，极板间电场强度越大 C. 风力越大，P点的电势越小 D. 静电计指针张角不变 7. 如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A. 只有正离子的定向移动才能产生电流 B. 电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C. 电流 D. 电流 8. 如图所示，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，R0、R1是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（　　） A. 电源的效率可能变大 B. R0的功率增大 C. 电流表的示数增大 D. 光敏电阻的功率一定增大 9. 某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　） A. 1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D. 1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大 10. 如图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC．如果UC随时间t的变化如图乙所示（设t=0时，K为高电势），则下列描述通过该电容器C的电流IC（取回路中电流沿顺时针方向为正）随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，在竖直平面内有一个带正电的小球，质量为，所带的电荷量为，用一根不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点，匀强电场方向水平向右，场强为104N/C。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点（细线绷直）无初速度释放，取重力加速度。不计空气阻力，以下说法错误的是（　　） A. 小球运动到B点时速度刚好为零 B. 从A到B的过程中小球减少的重力势能大于电势能的增加量 C. 若将小球从C点由静止释放，其最终一定能通过A点并继续运动一段距离 D. 若将小球从C点由静止释放，运动过程中机械能和电势能的和不守恒 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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。 12. 某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。 现有器材： A. 量程为3V、内阻约为的电压表 B. 量程为0.6A、内阻约为10的电流表 C. 干电池两节（内阻不计） D 滑动变阻器（0~10Ω） E. 滑动变阻器（0~100Ω） （1）其中滑动变阻器应选________（填器材前的字母代号）； （2）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________（选填a或b）。导线②应连接________（选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于__________（填“最左端”或“最右端”）； （3）闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为________（结果保留两位有效数字） （4）用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d=________mm。 （5）写出该金属丝的电阻率的表达式____________（用U、I、d、l表示） 13. 有一个直流电动机，给它接0.2 V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5 A；若给电动机接2 V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。则： （1）电动机正常工作时的输出功率为多大？ （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 14. 如图所示电路，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=3Ω。滑动变阻器阻值范围0~20Ω。 （1）当滑动变阻器的电阻R=2Ω时，求电路中的路端电压U和电源的输出功率P出； （2）求电源的最大输出功率Pmax，及此时滑动变阻器的阻值。 15. 图1的平行金属板M、N间加有图2所示的交变电压，OO'是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场。时，比荷为k（）的带电粒子甲从O点沿OO'方向、以v0的速率进入板间，时飞离电场，期间恰好不与极板相碰。若在时刻，带电粒子乙以2v0的速率沿OO'从O点进入板间，已知乙粒子在运动过程中可恰好离开电场，不计粒子受到的重力，求： （1）乙粒子离开电场的时刻； （2）乙粒子的比荷是甲的多少倍； （3）甲、乙两粒子通过电场偏转的位移大小之比。 16. 有一个足够长且顺时针转动、倾角的传送带处于电场中，传送带的速度大小为。平行于传送带的方向建立x轴，轴上场强方向刚好与传送带平行且大小满足的规律（图中O为坐标原点，即x=0）。现将一个能看成质点，m=4kg、q=+0.1C的小物块轻轻放在O点，小物块向上运动。物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取。求： （1）物块刚放上传送带时的加速度； （2）小物块运动到什么位置时速度最大； （3）物块第一次从O上升到最高点的过程中，小物块电势能的最大值和最小值（以O点为零势能点） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期高一年级期末检测 物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 以下测量仪器读数可能正确的是（　　） A. 1.50cm B. 3.2N C. 3.14mm D. 2.6V 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中刻度尺最小分度为，则读数为，故A正确； B．图中弹簧测力计的最小分度为，则读数为，故B错误； C．图中游标卡尺读数为 故C错误； D．图中电压表最小分度为，则读数为，故D错误。 故选A。 2. 图甲中AB是一条点电荷的电场线，图乙为在线上a、b处的正检验电荷所受静电力与电荷量之间的关系图像（向右为正方向），由此可知以下判断可能正确的是（　　） A. 场源电荷可能是负电荷，且位于b点的右侧 B. 若将a点的检验电荷由静止释放，其一定沿着电场线向左运动 C. a点电场强度大小等于图像的斜率即：tan45°=1N/C D. a、b两点的电场强度之比为8:3 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场强度的定义式有 结合图乙可知 由于正检验电荷所受静电力为正值，即方向向右，可知，电场强度方向也向右，根据点电荷电场线的分别规律，电场线方向向右，场源点电荷位于a点左侧，则场源点电荷带正电，故A错误； B．若将a点的检验电荷由静止释放，由于其带正电，所受电场力方向向右，则其一定沿着电场线向右运动，故B错误； C．物理坐标图像轴线的标度不一样，不能够用直线与横坐标夹角的正切求斜率，实际上，a点电场强度大小等于 故C错误； D．b点电场强度大小等于 结合上述解得，a、b两点的电场强度之比为8:3，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a的加速度将减小，b的加速度将增加 B. a一定带正电，b一定带负电 C. a的速度将减小，b的速度将增加 D. 该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，电场力越大，粒子的加速度越大，所以 a的加速度将减小，b的加速度将增加，故A正确； B．由于电场强度方向未知，所以无法判断电荷的正负，故B错误； C．粒子a的轨迹向左弯曲，电场力向左，电场力对a做正功，a的速度将增加；粒子b的轨迹向右弯曲，电场力向右，电场力对b做正功，b的速度将增加，故C错误； D．等势面与电场线垂直且电场线越密的地方等差等势面越密集，所以该电场的等差等势面为曲线且从左往右看越来越密集，故D错误。 故选A。 4. 在如图所示的实验中，验电器的金属箔片会张开的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属网可以屏蔽网外电荷产生的电场，验电器的两金属箔片不带电，不会张开，故A错误； B．金属网没有接地，网内带电体可以使验电器发生静电感应，使金属箔片张开，故B正确； CD．金属网接地，网内的带电体对网外无影响，网外的带电体对网内也无影响，不能使验电器发生静电感应现象，金属箔片不能张开，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点，由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向左平移到点，则由O点静止释放的电子（　　） A. 运动到P点返回 B. 运动到P和点之间返回 C. 运动到点返回 D. 穿过点后继续运动 【答案】D 【解析】 【详解】由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，表明电子在薄板A、B之间做加速运动，电场力做正功，电场方向向左，在薄板B、C之间做减速运动，电场力做负功，电场方向向右，到达P点时速度恰好为0，之后，电子向左加速至M点，再向左减速至O点速度为0，之后重复先前的运动，根据动能定理有 解得 根据 当C板向左平移到点，B、C间距减小，B、C之间电压减小，则有 结合上述有 可知，电子减速运动到的速度不等于0，即电子穿过点后继续向右运动。 故选D。 6. 某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 风力越大，电容器电容越小 B. 风力越大，极板间电场强度越大 C. 风力越大，P点的电势越小 D. 静电计指针张角不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 风力越大，极板之间间距越小，电容器的电容越大，故A错误； B．根据电容器的定义式有 结合上述有 极板上电荷量保持不变，则电场强度不变，故B错误； C．左极板接地，电势为0，令P到左极板间距为，则有 结合上述，电场强度不变，减小，则P点的电势越小，故C正确； D．结合上述，极板间距减小，电容器的电容增大，电荷量不变，则极板之间的电压减小，则静电计指针张角减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A. 只有正离子的定向移动才能产生电流 B. 电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C. 电流 D. 电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．负离子定向移动也能产生电流，A错误； B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流加强，B错误； CD．正离子产生的电流为 负离子产生的电流为 总电流为 解得 C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，R0、R1是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（　　） A. 电源的效率可能变大 B. R0的功率增大 C. 电流表的示数增大 D. 光敏电阻的功率一定增大 【答案】C 【解析】 【详解】C．增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据串反并同规律，电流表的示数增大，C正确； B．增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据串反并同规律， R0的电压减小，R0的功率减小，B错误； D．增大光敏电阻的光照强度，无法确定光敏电阻的功率，D错误； A. 电源的效率为 增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小，电源的效率减小，A错误。 故选C。 9. 某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　） A. 1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D. 1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．1、2接入电路时，也可作为电流表使用，R1阻值越小量程越大；因为，通过R1的最大电流为500mA，最大可以测量的电流为1A， AC错误； BD．1、3接入电路也可作为电压表使用，R2阻值越大量程越大；电流表A两端最大电压为 R2两端最大电压为 最大可以测量的电压为 B正确。 故选B。 10. 如图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC．如果UC随时间t的变化如图乙所示（设t=0时，K为高电势），则下列描述通过该电容器C的电流IC（取回路中电流沿顺时针方向为正）随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据电容的定义公式有 电流的定义式为 联立可得 电容不变时，通过的电流与电压的变化率成正比，电压的变化率由乙图图像的斜率可知，由于图像的斜率不变并且为负值，则通过该电容器C的电流IC大小也保持不变，方向为负的，所以C正确；ABD错误； 故选C。 11. 如图所示，在竖直平面内有一个带正电小球，质量为，所带的电荷量为，用一根不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点，匀强电场方向水平向右，场强为104N/C。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点（细线绷直）无初速度释放，取重力加速度。不计空气阻力，以下说法错误的是（　　） A. 小球运动到B点时速度刚好为零 B. 从A到B的过程中小球减少的重力势能大于电势能的增加量 C. 若将小球从C点由静止释放，其最终一定能通过A点并继续运动一段距离 D. 若将小球从C点由静止释放，运动过程中机械能和电势能的和不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．设绳子长度为，小球从到过程，根据动能定理 代入数据可得 可知小球运动到B点时速度刚好为零，故A正确； B．根据能量守恒定律可知从A到B的过程中小球减少的重力势能等于电势能的增加量，故B错误； C．若将小球从C点由静止释放，到达点时，电场力做正功，重力不做功，且绳绷紧时动能不会完全损失，可知通过时小球速度不为零，所以其最终一定能通过A点并继续运动一段距离，故C正确； D．若将小球从C点由静止释放，根据题意 小球所受的合力与竖直方向的夹角为，做匀加速直线运动，当小球运动到点时，绳子绷紧，沿着绳子方向的分速度瞬间变为零，有能量损失，所以运动过程中机械能和电势能的和不守恒，故D正确。 本题选不正确项，故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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。 12. 某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。 现有器材： A. 量程为3V、内阻约为的电压表 B. 量程为0.6A、内阻约为10的电流表 C. 干电池两节（内阻不计） D. 滑动变阻器（0~10Ω） E. 滑动变阻器（0~100Ω） （1）其中滑动变阻器应选________（填器材前的字母代号）； （2）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________（选填a或b）。导线②应连接________（选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于__________（填“最左端”或“最右端”）； （3）闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为________（结果保留两位有效数字） （4）用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d=________mm。 （5）写出该金属丝的电阻率的表达式____________（用U、I、d、l表示） 【答案】（1）D （2） ①. a ②. d ③. 最左端 （3）4.7 （4）1.843 （5） 【解析】 【小问1详解】 根据题意采用分压电路接线，则为了调节方便，滑动变阻器采用最大阻值较小的D。 【小问2详解】 [1]因为电压表内阻远大于待测电阻阻值，故采用电流表外接法，导线①应连接a。 [2]采用分压电路接线，故导线②应连接d。 [3]了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于最左端。 【小问3详解】 Rx的阻值为 【小问4详解】 螺旋测微器读数为 【小问5详解】 根据电阻定律 该金属丝的电阻率的表达式 13. 有一个直流电动机，给它接0.2 V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5 A；若给电动机接2 V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。则： （1）电动机正常工作时的输出功率为多大？ （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 【答案】（1）1.6 W；（2）10 W 【解析】 【详解】（1）当电动机不转时，电动机的内阻为 热功率为 电动机正常工作时输出功率为 （2）卡住后热功率 14. 如图所示电路，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=3Ω。滑动变阻器阻值范围为0~20Ω。 （1）当滑动变阻器的电阻R=2Ω时，求电路中的路端电压U和电源的输出功率P出； （2）求电源的最大输出功率Pmax，及此时滑动变阻器的阻值。 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 电路中的路端电压 电源的输出功率 解得 ， （2）电源的输出功率 可知，当有 可以解得电源最大输出功率为 15. 图1的平行金属板M、N间加有图2所示的交变电压，OO'是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场。时，比荷为k（）的带电粒子甲从O点沿OO'方向、以v0的速率进入板间，时飞离电场，期间恰好不与极板相碰。若在时刻，带电粒子乙以2v0的速率沿OO'从O点进入板间，已知乙粒子在运动过程中可恰好离开电场，不计粒子受到的重力，求： （1）乙粒子离开电场的时刻； （2）乙粒子的比荷是甲的多少倍； （3）甲、乙两粒子通过电场偏转的位移大小之比。 【答案】（1）T时刻离开电场；（2）；（3）1∶2 【解析】 【详解】（1）粒子在水平方向做匀速直线运动，设极板的长度为L 解得 （2）甲粒子在 时刻距离中线最远，恰好运动到极板处速度为零， 时刻返回中线，设极板之间的距离为d，粒子向极板运动过程中，先做匀加速运动，再做匀减速运动，运动时间均为 乙粒子匀加速，匀减速，在时刻恰好速度为零，离极板最近，然后从静止开始向另一个极板做匀加速运动 ，T时刻从极板边缘飞出 解得 （3）甲粒子 时刻返回中线，偏转距离为 乙粒子从极板边缘飞出，偏转距离为 解得 16. 有一个足够长且顺时针转动、倾角的传送带处于电场中，传送带的速度大小为。平行于传送带的方向建立x轴，轴上场强方向刚好与传送带平行且大小满足的规律（图中O为坐标原点，即x=0）。现将一个能看成质点，m=4kg、q=+0.1C的小物块轻轻放在O点，小物块向上运动。物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取。求： （1）物块刚放上传送带时的加速度； （2）小物块运动到什么位置时速度最大； （3）物块第一次从O上升到最高点过程中，小物块电势能的最大值和最小值（以O点为零势能点） 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块刚放上传送带时，电场强度为 根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 当合力为零时，物块速度最大，根据平衡条件得 因为 解得 向上运动5m时速度最大； 小问3详解】 根据题意，电场强度方向先沿传送带向上，后沿传送带向下，电场力对物块先做正功，物块的电势能减小，后做负功，物块的电势能增大，电场强度减小到零时，电场强度的方向发生改变，所以，当电场强度减小到零时，电场力做功最多，电势能最小。 解得 物块运动到处，电场强度为零，电场方向发生改变，电场力做功最多，电势能最小。把电场分解为两个电场，一个是方向沿着传送带向上的匀强电场，另一个是方向沿着传送带向下、大小为的变化电场，该电场对物块的电场力的大小与位移成正比，可以用平均值的方法求功。物块从开始运动到处的过程中，电场力的功为 解得 物块的最小电势能为 电场力后做负功，物块的电势能增大，当物块运动到最高点时，克服电场力做功最多，物块的电势能最大。设物块运动的最远距离为，最高点时速度为零，根据动能定理得 解得 从开始运动到最高点的过程中，电场力的功为 解得 物块电势能的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $