湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

长沙市第一中学2024一2025学年度高一第二学期期未考试 物理参考答案 一、单项选择题（本大题共6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 题号 2 3 4 5 答案 A B B C D C 1,A【解析】点电荷是一种理想化模型，实际并不存在，故A正确；自然界中所有带电物体所带电荷量均为元电荷的整 数倍，即元电荷是自然界中最小的电荷量单位，故B错误：点电荷是一种理想化模型，在所研究的问题中可以忽略带 电体的形状、大小时均可将该物体看成，点电荷，故C错误：摩擦能起电的实质是电荷的转移，自然界中的电荷遵循守 恒定律，既不能凭空产生也不能凭空消灭，故D错误。 2.B【解析】该电池的容量为9==700×10A×3608=2520C,故A错误：该电池待机时的平均工作电流1= 48X3600A=483600X10mA≈14.58mA,故B正确；mA·h是电荷量的单位，J是能量的单位，故C错误： 2520 2520 mA和h都不是国际单位制中的基本单位，故D错误。 3.B【解析】沿电场线电势逐渐降低，因从A到D电势一直降低，可知场强方向沿x轴正向，即C点的电场强度方向与 x轴正方向相同，选项A错误：因电场强度方向沿x轴正向，可知试探电荷从A点移到B点，静电力做负功，选项B 正确：因g一x图像的斜率等于场强大小，则C,D两点的电场强度E心<E,选项C错误；因B点的电势高于C点，可 知同一试探电荷在B点和C点具有的电势能不相等，选项D错误。 4.C【解析】由于带电烟尘颗粒被吸附在了铝片上，即高压电源的正极，所以烟尘应受到指向正极的电场力，说明烟尘 颗粒带负电，故A错误；矿泉水瓶内电场线方向由铝片指向铜丝，沿着电场线方向电势逐渐降低，则越靠近铜丝，电 势越低，烟尘带负电，根据E,一99可知，烟尘向铝片运动的过程中，电势能越来越小，故B错误，C正确：矿泉水瓶内 的电场在水平面上的分布类似于负，点电荷电场，并非匀强电场，烟尘带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越小， 故D错误。 5.D【解析】媛慢移动Q的过程中，Q处于动态平衡状态，对Q进行受力分析，如图所示 kqpqg F 可知Q所受力的矢量三角形与三角形OQ相似，可得器=：由数学知识可得，Q上 移过程中厂保持不变，可知两球间的库仑力大小保持不变，Q受到的库仑力不做功，电势能不 变，故ABC错误。根据功能关系可知，细线拉力对Q做的功等于其重力势能的增加量，故D 正确。 C【解析1A到B点，由动能定理有mgRsin60°=名m;别在B点小球的向心加速度大小a,=只-原g:在B点小 球沿切线方向的加速度大小：=m0=g:故小球运动到B点时的加建度为a=√后十= 2g,故选C。 二、多选题（共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分 选对但不全的得3分，有选错的得0分) 题号 7 8 9 10 答案 BD AD AC CD 7.BD【解析】根据平行板电容器的电容计算公式C= 4k可知，按键过程中，板间距离d减小，电容C增大，故A错 E 误：电容C变大，由于U不变，根据Q=CU可知Q增大，故B正确；Q增大，电容器充电，电流方向从b流向，故C错 误：接健过程中，版同距离山减小，由于U不变，根据E=号可知，电容器两板板间的电场强度增大，故D正确 物理参考答案（一中版）一1 &AD【解折】设地球表面来物体质量为m,有：=mg,得M=警。对卫显A,有：% GMma m,(R+,)祭，得=(T)-R,故A正确：卫星B的网期与卫星A相同，则a=红你故B错误：地 T 球的密度p GMme 8R 心M=3g。,故C错误。对卫星C有：R+h=mR+h,得一Y于方，故D正确。 4 9.AC【解析】如果在XX(X正X'负)之间加图a的电压，电子在X轴方向上的偏转量都会相同，在YY(Y正Y负) 加图c电压，电子将在Y轴方向上发生偏转，且电压越大时侧移量越大，所以在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖 直亮线。故A正确；如果在XX'之间不加电压，则在X轴方向不偏转，若在Y'(Y正Y负)加图c电压，电子将在Y 轴发生偏转，且电压越大时侧移量越大，所以在荧光屏的Y轴上会看到一条竖直亮线。若在YY'(Y正Y'负)加图a 恒定电压，电压值为正，Y极板电势高于Y极板电势，板间的匀强电场由Y极板指向Y极板，所有电子运动的轨迹都 相同，向着Y极板一侧偏转，即所有电子都打在荧光屏的正Y轴上的同一点，因此在正Y轴上将出现一个亮斑，故B 错误C正确：根据以上分析可知，如果在XX之间和YY之间都加图b的电压，由运动的合成可知，在荧光屏上将出 现一条夹在X轴与Y轴之问倾斜的亮线，故D错误。 10.CD【解析】由图乙可得电场强度E随时间t变化的表达式为E=(300一100)N/C,开始时的最大静摩擦力为f= gE|=0.5×0.01×300N=1.5N>mg=0.1X10N=1N,由受力分析可知，环先静止，当最大静摩擦力等于重 力后做加速运动，电场强度反向后，当滑动摩擦力等于重力后，再做减速运动，故A错误：结合A选项表达式可知， 2s末电场强度大小为E=100N/C:根据牛顿第二定律可得2s末的加速度大小为mg一4gE=m,解得a 1一0.5X001X100m/g=5m/5,故C正确：在0~3s时间内，由f=E=mg,解得最大静摩擦力等于重力的时 0.1 刻是=1s,可知0~2s内环只在1s一2s时间内做加速度逐渐增大的加速运动。环的运动时间为△1=1s,假设 环以2s末的加速度微匀加速直线运动，则有x=a,(△)=号×5X1Pm=2.5m:由于在1s~2s时间内做加速 度逐渐增大的加速运动，所以0~2s内环的位移小于2.5m,故B错误：环速度最大时加速度为零，此时是在 35~6s之间重力等于滑动摩擦力的时刻，同理可得此时2=5s。以竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律可得 mg一qE=ma,可得小环其加速度随时间t变化的表达式为a=5t-5(1s≤t≤3s):a=25-5t(3s≤t≤6s),其 a一t图像如图所示 0 由a一1图像的面积表示追度的变化量，可得环的最大逢度为认=号×10X(6-1)m/s=20m/s, 环的最大动能为E=号m2=号×0，.1×20J=20J,故D正确。 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11.(6分，每空2分) (1)从右到左(2)2.2×10(3)不变 【解析】(1)开关S掷向1对电客器充电，此过程通过电流表A的电流方向为从右到左。 (2)乙图中图像与横轴国成的面积釣41格，分析I一1图像可知，每个方格代表的电荷量为q=0.2×101×0.4C 8.0×10C,电容器放出的电荷量为Q=41g=3,3X10C,则电客器的电容为C-号-33X10F=2,2 1.5 10-8F (3)不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，导致曲线的最大电流值将减小，放电时间将变长，而放电时曲线与 坐标轴所国面积不变。 物理参考答案（一中版）一2 12.(8分，每空2分) amsL+m+M[(4)-(）] 1 ↑△EI 0.80 0.70 0.60店 (2)① ②0.330.37均可(3)略大 0.50 0.40 0.30出 M/kg 00.100.200.300.400.50 图2 【解析I)系统重力势能减小堂△E,=mgL:动能增加量△E=2(m+M)[(）)广-（任）] 系统总机械能的减少量为△E=mgL+之(m+M[(号)-（只）门 （2)绘出△E一M销因像上国：旅搭△E=形：=MgL,由图缘可知大=gL-是0合器解得=035 (3)考虑空气阻力的影响，则推算出的滑块与木板间的动摩擦因数应该比其真实值略大。 3.(10分)【解析】根据电场力做功与电势差的关系得U始-=一二20V=4V……2分 q U红=L-2引0V=2V…(2分 (2)根据电势差的定义式U=A一9，Ur=g一件…(2分) 又因为9卵=0所以9=4V,件=2V…(2分) 所以0=》T经=3V……444…(2公 2 (2分) 14.(14分)【解析】(1)小物块在D点时对轨道的压力为30N由牛顿第二定律可知Fv十g=m …(2分) 代入数据解得n=4m/s 从A点到D点，由动能定理得E十E网l一2mgR=之m呢 ………(2分) 代入教据解得E。=4J…………………（1分） (2)小物块离开D点，在竖直方向上微自由落体运动，则2R=号g…（1分 在水平方向上做匀变速直线运动，由牛顿第二定律得gE=阳……（们分） 由位移-时间公式得x=a…（爱 代入数据解得x=0.8m (2分) (3)易知物块在空中运动的初速度水平，电场力与重力的合力与水平方向的夹角0=45°，且F。=√2mg,将合力看 成等效重力，那么物块在空中的运动为斜抛运动，当速度与等效重力垂直时速度最小，此时 m=%c0s0=2W2m/s… (2分) 1 所以最小动能Em=之…（们分】 代入敦据解得E血=4J………(们分) 15.(18分)【解析】1)电子经过加速电场后的速度为一2云 …(们分） 根据动能定理，有=m …(2分) 解得电压U一器 …(2分) 物理参考答案（一中版）一3 (2)电子在偏转电场中做分段类平抛、斜抛运动，其中水平方向匀速运动，速度为巴，=，竖直方向做分段匀变速运 动，其v一1图像如图所示 从图看出在t=叫(n=0,1,2,3…)时刻进入偏转电场的电子出偏转电场时偏移量最大 电子刚进入偏转电场时的加速度a= …(1分) md 偏移量最大的电子就是0时刻刚进入偏转电场的电子，恰从上极板右边缘射出，所以=号 42at6 …(1分) 解得d= 171 …………(2分) a2m to 设，时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方号处飞出偏转电场，由运动公式可得 d I 6=2a1-6)2×2-7adX2 (1分) 解得-号 所以在t=2十名(n=0,1,2,3…) (1分) 时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方飞出偏转电场：同理可得在1=2。一号(n=1,2,3…)时刻进入偏转电 场的电子，也会从中线上方号飞出偏转电场……… …(1分) (3)从受~2么内对电子分折m吸+号 -am (1分) 解得。一出 这段时间竖直方向上位移为n=司（台）】 (1分) 6dm a'5 这段时间末速度为)=a2 2eUnto 3dm eUsd'm 从2。一3。内对电子分析mg一 (1分) 郎特 越段时同堡直方向上位移为头=十号分-础品 (1分) 这段时间末速度为%=以十'1=0 同理3认一子内电子整直方向上位移也为为=头 eloto 000年404，+444000年4044 …(1分) 6dm 则1一多，时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离为 y=y十2+3y 2eloto to 2eU 3dm=3√m 物理参考答案（一中版）一4 长沙市第一中学2024—2025学年度高一第二学期期末考试 物 理 出卷:刘汉文 审题:罗可欣 时量:75分钟 满分:100分 一、单项选择题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意) l.下列关于电荷的说法正确的是 A.点电荷是一种理想化模型,实际不存在 B.物体所带的电荷量可以是任意值 C.只有很小的带电体才可以叫做点电荷 D.摩擦能起电,是因为摩擦创造了新的电荷 2.如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,则下列说法正确的是 A.该电池的容量为252 C B.该电池待机时的平均工作电流约为14.58 mA C. mA· h 与J均属于能量的单位 D.mA和 h都是国际单位制中的基本单位 3．静电场中某一电场线与x轴重合,电场线上各点的电势(在c轴上的分布如图所示,图中曲线关于坐标原点О对称。在:轴上取A、B、C、D四点,A和D、B和C分别关于O点对称。下列说法正确的是 A.C点的电场强度方向与x轴正方向相反 B.将带负电的试探电荷从A点移到B点,静电力做负功 C.C、D两点的电场强度Ec>Ep D.同一试探电荷在B点和C点具有的电势能相等 4.一简易静电除尘器如图所示,静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接,正极连接铝片,充入烟尘,通电后烟尘在电场中通过某种机制带电,被吸附在铝片上,达到除尘效果。则下列说法正确的是 A.烟尘在电场中带上的是正电 B.矿泉水瓶内越靠近铜丝的位置,电势越高 C.带电后,烟尘向铝片运动的过程中,电势能越来越小 D.带电后,烟尘向铝片运动的过程中,所受电场力越来越大 5.如图所示,带正电的小球P与光滑的小定滑轮О固定在同一竖直面上,用绕过滑轮О的绝缘轻质细线拉住带电小球Q,Q静止时两球恰好位于同一水平面,且PQ⊥OP。现用力拉细线上端使Q缓慢上移,直至P、Q连线与水平方向的夹角为60°,此过程中P、Q两球的带电荷量保持不变。则下列说法正确的是 A.P、Q间的库仑力逐渐减小 B.库仑力对Q一直做正功 C.Q的电势能一直增大 D.细线拉力对Q做的功等于Q重力势能的增加量 6．如图所示,竖直固定的一光滑圆形轨道,OA是水平半径,OB与OA成60°角，一小球从轨道上的A处由静止释放,重力加速度为g,则小球运动到B点时的加速度大小为 A. B. C. D. 二.多选题(共4小题，每小题5分﹐共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 7.如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为d 的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是 A. 按键的过程中,电容器的电容减小 B.按键的过程中,电容器的带电量增大 C.按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b D.按键的过程中,电容器两极板间的电场强度增大 8.北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干静止轨道卫星A、倾斜同步轨道卫星B和中轨道卫星C组成。如图所示,三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，卫星C距地面高度为hc,地球自转周期为T，地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G。则下列说法正确的是 A.卫星A距地面高度为 B.卫星B的加速度大小为 C.地球的密度为 D.卫星C的线速度大小为 9．示波器的核心部件是示波管,示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。下列说法正确的是 A.如果在XX'之间加图a的电压,在YY'之间加图c的电压,在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线 B.如果在XX'之间不加电压,在YY'之间加图c的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线 C.如果在XX'之间不加电压,在YY'加图a电压,在荧光屏的Y轴上会看到一个亮斑 D.如果在XX'之间和YY'之间都加图b的电压,在荧光屏的Y轴上会看到一个竖直亮线 10．如图甲所示一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上,带电荷量为0.01C、质量为0.1 kg 的圆环套在杆上,整个装置处于水平方向的电场中,电场强度E随时间t变化的图像如图乙所示,环与杆间的动摩擦因数为0.5,t=0时,环静止释放,环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则 A.0～6 s内环先做加速运动再做匀速运动 B.0～2s内环的位移大于2.5 m C.2s时环的加速度为5 m/s2 D.0～6 s内环的最大动能为20 J 三、非选择题(本题共5小题,共56分) 11.(6分)某物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器,A为理想电流表,V为理想电压表。 (1)开关S掷向1对电容器充电,此过程通过电流表A的电流方向为_____(填“从左到右”或“从右到左”)。 (2)图乙为电容器放电时的I—t图像,已知电容器放电之前的电压为l.5 V,乙图中图像与坐标轴围成的面积约4l小格,该电容器的实测电容值为_____F(结果保留⒉位有效数字) (3)若不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。 12.(8分)某物理学习小组准备探究“机械能变化与摩擦力做功的关系”，现有器材:一端带滑轮的长木板、轻细绳、50 g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200 g,其上可放钩码)、刻度尺。已知当地重力加速度取10.0 m/s2。 具体实验操作步骤如下: ①安装器材,调整两个光电门距离L,轻细绳下端悬挂钩码,如图| 1所示: ②接通电源释放滑块,记录遮光条分别通过两个光电门的时间,算出滑块通过光电门的速度; ③保持轻细绳所挂钩码数不变,在滑块上依次增加一个钩码,并重复上述步骤; ④完成5次测量后,记录每次实验中滑块及所载钩码的总质量M,轻细绳悬挂钩码的质量m、计算系统总机械能的减少量△E,然后将数据记录于表格中。 (1)学习小组测出遮光条的宽度为d。若已知滑块和所载钩码通过光电门1和2的时间分别为t1、t 2,则这一过程中系统总机械能的减少量为△E_________(用题目中的字母M、m、L、d、t1、t2及重力加速度g表示)。 (2)某次实验操作中,学习小组在轻细绳下悬挂了4个钩码,测量出L=50.o0 cm,其他实验数据结果如下表格所示: ①若以M为横轴,△E为纵轴,请选择合适的标度并在图2中绘出△E—M的图像; ②若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则根据△E—M图像可推算出滑块与木板之间的动摩擦因数约为________(保留两位有效数字) (3)考虑到空气阻力的影响,学习小组推算出的滑块与木板间的动摩擦因数应该比其真实值______(选填“略大”"略小”或“相等”)。 13.(10分)如图所示,在平行于纸面的匀强电场中,将带电荷量q=-6×10-6C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10-5J的功,再从B点移到C点， 电场力做了1.2×10-5J的功。 (1)求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC ; (2)如果规定B点的电势为零,则AC中点D点的电势为多少? 14.(14分)如图所示,在光滑水平轨道AB的末端处,平滑连接一个半径R=0.4 m的光滑半圆形轨道,半圆形轨道与水平轨道相切,C点为半圆形轨道的中点,D点为半圆形轨道的最高点,A、B两点间的距离L=1.2 m,整个轨道处在电场强度水平向右、大小E=1×107 N/C的匀强电场中。用固定的弹射装置锁定一个质量m=1 kg、带电量q=+1×10-6C的小物块(可视为质点),某时刻解除锁定,小物块运动到D点时对轨道的压力为30 N。取重力加速度大小为g=10 m/s2。求: (1)弹射装置锁定时具有的弹性势能﹔ (2)小物块在水平轨道AB上的落点到B点的距离; (3)小物块在空中的最小动能。 15.(18分)如图甲所示,电子加速器的加速电压为U1(U1未知),偏转电场的板长为l。大量电子由静止加速后,不断地从两板正中间沿水平方向射入偏转电场。两板不带电时,电子通过两板的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值为U0的变化电压时(t=0时刻，上极板带正电),偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的电荷量为e,质量为m,不计电子重力和它们之间相互作用力,求: (1)加速电场的电压U1 ; (2)偏转电场的板间距离d 及何时从左侧进入的电子从平行板右侧距离中线上方处飞出? (3)若电子进入偏转电场时的速度不变,但考虑在偏转电场中电子所受重力,且 ,求时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离。 学科网（北京）股份有限公司 $$