山东省日照市莒县第一中学2024-2025学年高一下学期期末模拟物理试题

试卷第 5 页，共 6 页 莒县一中 2024-2025 学年高一下学期考前模拟 物理试题 第 I 卷（选择题） 一、单选题（共 24 分） 1．关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A．电场中某点先后放入正、负试探电荷，受到的电场力反向，所以两种情况下电场强度方向相反 B．电场强度公式 2 Q E k r  表明，当 r 减半时，电场强度变为原来的 4倍 C．电场强度公式 F E q  表明，q 减半，则该处的电场强度变为原来的 2倍 D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 2．如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在黏性较大的油液中由静止开始下落， 它们都由高度为 1h 的位置下落到高度为 2h 的位置。在这两种情况下，下列说法正确的是（ ） A．甲球的重力势能变化大 B．甲球的末动能大 C．乙球的机械能守恒 D．乙球重力的平均功率大 3．一辆汽车在水平地面上以半径 R 转弯时，速度达到允许的最大值 v；当这辆汽车在同样地面转弯的轨道 半径减为 4 R ，则为避免发生事故，它允许的最大速度大小应该为（ ） A． 2 v B． 4 v C．2v D．4v 4．“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一 钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为 r＝10cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率 0.31 4 m   ，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得 U＝75V，I＝50mA，则该钻孔的深度 h 约为（ ） A．50m B．100m C．120m D．150m 5．如图所示，虚线 A、B、C 为某电场中的三条等势线，其电势分别为 3V 、5V 、7V ， 实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q 为轨迹与等势线 A、C 的交点，带电 粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ） A．由于不清楚粒子运动方向，粒子电性无法判断 B．粒子 P 点的加速度大于在 Q 点加速度 试卷第 6 页，共 6 页 C．粒子在 P 点电势能大于在 Q 点电势能 D．粒子在 P 点的动能大于在 Q 点动能 6．如图，一个细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为 m 的小球从最高点 p 以一个微小初速 度开始运动，途中经过 a、b、c、d 四个位置，其中 a 与 d 等高，b 与 c 等高，小球 直径 略小于圆管内径，则小球与圆管无作用力的位置可能是（ ） A．a 和 b B．a 和 d C．b 和 c D．c 和 d 7．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在 P 点，如 图所示。E 表示极板间的场强，U 表示极板间的电压，Ep表示正电荷在 P 点的电势能。若保持负极板不动， 将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ） A．U 变小，E 变小 B．E 变大，Ep变大 C．U 变小，Ep不变 D．U 不变，Ep不变 8．点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示）与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所 示）完全相同。图丙中点电荷 q 到金属板 MN 的距离 OA 为 R，AB 是以电荷 q 为圆心、R 为半径的圆上的 一条直径，则 B 点电场强度的大小是（ ） A． 2 3 4 kq R B． 2 8 9 kq R C． 2 kq R D． 2 1 0 9 kq R 二、多选题（共 16 分） 9．某人驾驶小型汽车行驶在平直的封闭测试道路上， 0t  时刻开始无动力滑行，一段时间后以恒定功率加 速行驶，车速达到最大后保持匀速， v t 图像如图所示。汽车总质量为 31 1 0 kg ，行驶中受到的阻力保持不 变，则（ ） A．汽车行驶中所受阻力大小为 32 1 0 N B．1s ~ 1 1s 内汽车的功率为 10kW C．1s ~ 1 1 s 内汽车的位移为 62.5m D．汽车加速过程中速度为 6m/s 时的加速度大小为 20.5m/s 10．2020 年 7 月 31 日，中国国家主席习近平向世界宣布，北斗三号全球卫星导航系统已全面启用。此举象 征着中国继美国和俄罗斯后，跻身至能够独立运行全球卫星导航系统的国家之列。北斗导航卫星系统包括 试卷第 5 页，共 6 页 三种轨道，地球静止轨道，倾斜地球“同步”轨道，中圆地球轨道，其中中圆轨道卫星轨道半径约为 20000 公里。若已知地球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，中圆轨道卫星的公转轨道半径 1r ，线速度大小 1v ， 则以下说法正确的是（ ） A．根据题中条件可以估算出地球的质量 B．根据题中条件可以估算地球的平均密度 C．根据题中条件可以估算地球的第一宇宙速度 D．根据题中条件可以估算中圆轨道卫星的平均密度 11．把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接，先使开关 S 与 1 端相连，电源 向电容器充电；然后把开关 S 掷向 2 端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流 随时间变化的 I t 曲线如图乙所示，下列关于这一过程的分析，正确的是（ ） A．在形成电流曲线 1 的过程中，电容器两极板间电压逐渐增大 B．在形成电流曲线 2 的过程中，电容器的电容逐渐减小 C．曲线 1 与横轴所围面积等于曲线 2 与横轴所围面积 D．S 接 1 端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源两端电压 12．如图所示，固定光滑轨道杆 ABCD 的 AB 部分竖直、CD 部分水平，BC 部分是半径为 R 的 1 4 圆弧，质量 分别为 m 和 2m 的小球 a、b（可视为质点）穿在光滑轨道杆的 AB 部分，再用轻杆连接起来，轻杆长为 R。 开始时小球 a 位于 B 点正上方 2 R 处，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道杆 ABCD 下滑，重力加 速度大小为 g，则下列说法正确的是（ ） A．小球 a 进入圆弧轨道之前，小球 a 与地球组成的系统机械能守恒 B．小球 a 进入圆弧轨道之前，小球 a 与地球组成的系统机械能不守恒 C．小球 a 滑到圆弧轨道 C 点时的速度大小为 1 22 2 gR D．从刚释放小球 a、b 到小球 a、b 都滑到水平轨道上的整个过程中，轻杆 对小球 a做的功为 2 3 mgR 第 II 卷（非选择题） 三、实验题（共 14 分） 试卷第 6 页，共 6 页 13．（本题 6 分）（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图 1 所示，从图中读出金属丝的直径为 mm． （2）如图 2 所示是一个双量程的电压表，当使用 a、b 两个端点时，量程为 0∼3V，当使用 a、c 两个端点时， 量程为 0∼15V．已知电流表的内阻 Rg为 400Ω，满偏电流 Ig为 500μA．则电阻 R1和 R2的值应该分别为 Ω和 Ω． 14．（本题 8 分）在用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验时。小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所 示。他舍弃前面密集的点，以 O 为起点，从 A 点开始选取纸带上连续点 A、B、C…，测出 O 到 A、B、C… 的距离分别为 h1、h2、h3…。电源的频率为 f。 (1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是 。 A．选用铁质重锤 B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上 C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直 D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直 (2)打 B 点时，重锤的速度 vB为 。 (3)小 明 用 实 验 测 得 数 据画出 的 v2 h 图 像 如 图 乙 所 示 。 图 线 不 过 坐 标 原 点 的 原 因 是 。 (4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的 v2 h 图线，并与其比较，其中正确的是 。 试卷第 5 页，共 6 页 四、解答题（共 46 分） 15．（本题 8 分）将电荷量 1 91 .6 1 0 Cq    的带电粒子从电场中的 A 点移到 B 点过程中，电场力做功 1 9 1 9.6 1 0 JW    ；再从 B 点移到无穷远过程中，电场力做功 1 92 1 4.4 1 0 JW   。取无穷远处电势为零，求： （1）电子在 B 点的电势能 pBE 及 B 点的电势 B ； （2）A 点的电势 A 及电子在 A 点的电势能 pAE 。 16．（本题 10 分）如图所示，一轻质光滑圆环 Q通过一竖直轻杆悬挂在可绕竖直轴旋转的装置上，Q在水平 地面上的投影为 O，QO的高度为 H = 43 90 m，QB平行于斜面。一条轻绳穿过圆环 Q，两端分别连接物块 B 和小球 A，当小球 A自然下垂时，B静止在倾角θ = 30°的斜面上恰好不下滑。已知物块 B和斜面间的动摩 擦因数μ = 3 6 ，球 A的质量为m = 0.5kg，重力加速度 g取 10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)求物块 B的质量； (2)若 QA的长度为 L = 5 6 m，现使 A在水平面内做圆周运动，要使滑块 B相对斜面不滑动，求小球 A转动 的最大角速度； (3)在（2）的条件下，小球 A以最大角速度转动时，细绳突然断裂，求小球落地时距离 O的距离。 17．（本题 12 分）如图为某探究活动小组设计的节能运输系统。木箱在倾角为 30°的斜面轨道顶端时，自动 装货装置将质量为 m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与木箱之间无相对滑 动），当斜面底端的轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶 试卷第 6 页，共 6 页 端。已知木箱下滑的最大距离为 L，木箱与轨道间的动摩擦因数为 3 4 ，重力加速度为 g。 (1)求木箱的质量 M； (2)若木箱下滑过程中速度最大时弹簧的形变量为 1x ，上滑过程中速度最大时弹簧的形变量为 2x ，求两次形 变量之比 1 2 x x 。 18．（本题 16 分）如图所示，两平行金属板 A、B 长为 L=8cm，两板间距离 d=8cm，A 板比 B 板电势高 300V， 一带正电的粒子电荷量为 q=1.0×10－10C，质量为 m=1.0×10－20kg，沿电场中心线 RO 垂直电场线飞入电场， 初速度 v0=2.0×106m/s，粒子飞出电场后经过界面 MN、PS 间的无电场区域，然后进入固定在 O 点的点电 荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为 12cm， D 是中心线 RO 与界面 PS 的交点，O 点在中心线上，距离界面 PS 为 9cm，粒子穿过界面 PS做匀速圆周 运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏 bc 上。（静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2，粒子的重力不计） (1)求粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 RO 的距离多远？到达 PS界面时离 D 点多远？ (2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹。 (3)确定点电荷 Q 的电性并求其电荷量的大小。（保留两位有效数字） 答案第 3 页，共 4 页 《莒县一中 2024-2025 学年高一下学期考前模拟》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D D B C B AD ABC 题号 11 12 答案 AC AD 1．B 2．B 3．A 4．D.【详解】根据欧姆定律可得 3 75 1 500 50 1 0 U R I      根据电阻定 律可得 2 h h R S r      可得 2 2 1 500 3.1 4 0.1 m 1 50m 0.31 4 R r h        故选 D。 5．D 6．B 7．C. 8．B【详解】根据电场的叠加原理得   22 2 8 93 B q q kq E k k R RR    9．AD 10．ABC. 11．AC 12．AD【详解】AB．根据题意可知轨道光滑，小球 a 进入圆弧 轨道之前，小球 a、b（可视为质点）和轻杆一起做自由落体运动，可知，轻杆对小球 a、b（可 视为质点）作用力均为零，对于小球 a 只有重力做功，小球 a 与地球组成的系统机械能守恒， 故 A正确，B 错误；C．小球 a 滑到圆弧轨道 C 点时，如图所示 由几何关系可得 cos 30 cos 30a bv v   由机械能守恒定律有 2 21 1 2 cos 60 2 2 2 2 2 a b R R mg R mg R R mv mv                   联立解得 1 33 3 a v gR D．从刚释放小球 a、b 到小球 a、b 都滑到水平轨道上的整个过程中，由机械能守恒定律有 '2 '21 1 2 2 2 2 2 2 a b R R mg R mg R R mv mv                  解得 1 39 3 a v gR 设轻杆对小球 a做的功为W ，对小球 a ，由动能定理有 '21 1 0 2 2 a mg R R W mv         解得 2 3 W mgR 13． 0.517(0.515-0.519 均正确) 5600 24000 【详解】改装后的量程为  g gU I R R  串 据此可求出 g g U R R I  串 ． 根据电路图，应用并联电路特点与欧姆定律求出点阻值． （1）螺旋测微器的读数为 0.5 1 .7 0.01 0.51 7d mm mm mm    ； （2）接 a、b 时，为串联的 1R ，则 1 1 6 3 400 5600 500 1 0 g g U R R I       ； 答案第 4 页，共 4 页 接 a、c 时，为串联的 1R 和 2R ，则 2 2 1 6 1 5 6000 24000 500 1 0 g g U R R R I        ； 14．(1) ABC (2) h3－h1f 2 (3)打 O 点时重锤速度不为零 (4)是 B 15．（1） 1 91 4.4 1 0 J ，−9V；（2）−3V， 1 94.8 1 0 J 【详解】（1）带电粒子从电场中的 A 点移到 B 点过程中，电场力做功 1 91 9.6 1 0 JW    ， 由电场力做功与电势差的关系公式，可得 1 9 1 1 9 9.6 1 0 V 6V 1 .6 1 0 AB W U q          再从 B 点移到无穷远过程中，电场力做功 1 92 1 4.4 1 0 JW   ，则有 1 9 2 1 9 1 4.4 1 0 V 9V 1 .6 1 0 B W U q           取无穷远处电势是零，则有 9VB BU       , 可得 9VB   由 pE q ，可得电子在 B 点的电势能  1 9 1 9p 1 .6 1 0 9 J 1 4.4 1 0 JB BE q          （2）则有  6V 9V 3VA AB BU U U        A 点的电势 3VA   电子在 A 点的电势能   1 9 1 9 p 1 .6 1 0 3 J 4.8 1 0 J A A E q          16．(1)2kg (2)6rad/s (3) 122 9 m 【详解】（1）当小球 A 自然下垂时 T = mg 设 B 的质量为 M，对 B 有 Mgsinθ = μMgcosθ + T 解得 M = 2kg （2）设细绳的最大拉力为T′，则有T′ = Mgsinθ + μMgcosθ 设角速度最大时与 A 连接的绳子与竖直方向的夹角为α，对 A，由牛顿第二定律有 T′sinα = mω2Lsinα 当T′ = 15N时，角速度最大，解得ω = 6rad/s （3）由mg = T'cosα 小球做圆周运动的速度 v = ωLsinα = 10 2 3 m/s 根据平抛规律有 H−Lcosα = 1 2 gt2，x = vt 答案第 3 页，共 4 页 小球距离 O的距离为 s = x2+r2 联立解得 s = 122 9 m 17．(1) 1 6 m (2)1 【详解】（1）系统从开始下滑到再次回到顶端过程，设向下运动到最低点的距离为 L，由能量 守恒定律可知货物减少的重力势能等于克服摩擦力所做的功，则  si n 30 cos 30 cos 30mg L M m g L M g L         解得 1 6 M m （2）下滑过程中，当木箱速度最大时合力为零，由受力平衡得    1 7 si n 30 cos 30 8 kx M m g M m g M g      同理，上滑过程中，由受力平衡得 2 7 si n 30 cos 30 8 kx M g M g M g    可知 1 2 1 x x  18．(1)3cm；12cm；(2) ；(3)负电； 81 .0 1 0 C 【详解】(1)粒子在两平行金属板间做类平抛运动，则有 0 L v t 21 2 y at F qU a m dm   联立可得穿过界面 MN 时偏离中心线 RO 的距离（偏移位移）为 2 2 0 1 ) 0.03m 3cm 2 2 qU L y at md v    ( 粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与 PS 交于 H，设 H 到中心线的距离为 y，由 答案第 4 页，共 4 页 几何关系得 2 1 2 2 y L L y    解得 4 1 2cmy y   (2) 第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧，轨迹如图 (3) 粒子到达 H 点时，其水平速度 60 2.0 1 0 m/sxv v   竖直速度 6 1 .5 1 0 m/s y v at   则有 6 2.5 1 0 m/sv  合 该粒子在穿过界面 PS 后绕点电荷 Q做匀速圆周运动，所以 Q 带负电； 根据几何关系可知半径 1 5cmr  根据牛顿第二定律则有 2 2 mvkqQ r r  合 解得 81 .0 1 0 CQ  