精品解析：江苏省南通市海安高级中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

2024-2025学年度第二学期高一年级阶段检测 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. 下列各表达式中，不属于比值法定义物理量的是（ ） A. 加速度 B. 场强 C. 电容 D. 电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度a等于速度变化量与所用时间的比值，加速度与速度变化量无关，所以加速度公式a= 属于比值定义法，故A错误； B．电场强度是电荷所受的电场力与电荷量的比值，与所受的电场力和电量无关，所以场强属于比值定义法，故B错误； C．电容在数值上等于电容器所带的电荷量与两板间电压的比值，由电容器的本身结构决定的与两板间电压和所带的电荷量无关，所以电容属于比值定义法，故C错误； D．电流 与导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比，不属于比值定义法，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为（　　） A. 90A B. 60A C. 9A D. 6A 【答案】A 【解析】 【详解】电容器充电后带电量为 放电过程的平均电流为 故选A。 3. 某电子元件的I − U图像如图所示，实线是在P点的切线，切线的斜率为k，P点的坐标为（a，b），则该元件在P点对应的电阻（　　） A. 等于 B. 等于 C. 等于k D. 等于 【答案】B 【解析】 【详解】根据欧姆定律可知 与该点切线的斜率无关。 故选B。 4. 2025年1月7日，实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功，并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料，完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变，则（　　） A. 加注燃料时，实践二十五号卫星的线速度大于 B. 加注燃料时，实践二十五号与G7卫星处于平衡状态 C. 加注燃料后，G7卫星质量增大，线速度大小不变 D. 加注燃料后，G7卫星质量增大，加速度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，是最大环绕速度，所以实践二十五号卫星的线速度小于，A错误； B．在加注燃料时，两卫星相对静止，处于失重状态，并非力学平衡状态，B错误； CD．根据 解得 可知加注燃料后，质量增加，轨道半径不变，线速度和加速度大小均不变，C正确，D错误。 故选C。 5. 由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比关系，因此引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如，电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为，所以点电荷周围电场强度的表达式为。在引力场中也可以用一个类似的物理量来反映各点的引力场强弱。设地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则以下表达式能反映该点引力场强弱的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】质量为m的物体位于距地心2R处的某点时受到的万有引力为 反映该点引力场强弱的表达式为 故选D。 6. 将一带电荷量为的试探电荷从A点移到电场中的无穷远处，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，试探电荷从A点移到电场中的无穷远处，该过程中电场力做功为W，则电荷的电势能增加了W，若规定无穷远处的电势为零，则电荷在A点的电势能为 则 由电场力做功公式知 A点的电势 故选B。 7. 如图所示，椭圆绕x轴旋转形成一个椭球面，有一个金属椭球壳带正电荷，球壳的外表面有M、N两点，在N点周围取一个面积极小微元ΔS，该微元ΔS在N点产生的场强沿+x方向，大小为E0.关于带电金属椭球形成的电场，下列说法错误的是（　　） A. N点的场强大小为2E0 B. M点的电势等于N点的电势 C. M点的场强比N的大 D. M、N两点电场强度方向互相垂直 【答案】C 【解析】 【详解】A．微元ΔS可视为带正电的点电荷，在球壳的外表面N点产生的场强沿+x方向，大小为E0，则在内部产生的场强沿－x方向，大小为E0，带正电金属椭球壳静电平衡，内部场强处处为零，根据电场叠加原理，除微元ΔS外其他部分在N点产生的场强沿+x方向，大小为E0，故N点的场强大小为2E0，A说法正确，不符合题意； B．金属椭球壳静电平衡，是个等势体，表面是个等势面，故M点的电势等于N点的电势，B说法正确，不符合题意； C．场强大小与电荷密度相关，根据导体表面电荷分布特点，N点电荷密度更高，故M点的场强比N的小，C说法错误，符合题意； D．电场线与等势面相互垂直，故M、N点的电场强度垂直于椭圆过M、N点的切面，因两切面相互垂直，故电场强度也相互垂直，D说法正确，不符合题意。 故选C。 8. 如图所示，为某静电透镜的示意图，图中实线K、G是电极板，K板电势为120V、带孔的G板电势为30V，虚线为等势线，从K板中心附近沿水平方向向右发射的带电粒子最终都汇聚到B点。不计粒子重力，关于从A点发射的粒子其从A点到B点的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在A点时的动能大于在B点时的动能 C. 粒子在A点时的电势能大于在B点时的电势能 D. 粒子加速度大小一直不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线垂直于等势线，由高电势点指向低电势点，粒子所受电场力方向沿电场线切线方向，由于粒子仅受电场力，则电场力方向指向轨迹内侧，根据图示可知，电场力方向电场方向相反，即粒子带负电，故A错误； C．结合上述可知，粒子从A运动到B过程，电场力做负功，电势能增大，即粒子在A点时的电势能小于在B点时的电势能，故C错误； B．结合上述，粒子从A运动到B过程，电场力做负功，根据动能定理可知，粒子在A点时的动能大于在B点时的动能，故B正确； D．等差等势线分布的密集程度能够间接表示电场的强弱，根据图示可知，粒子运动过程电场强度大小发生变化，则粒子所受电场力大小发生变化，即粒子加速度大小发生变化，故D错误。 故选B。 9. 两个等量同种正点电荷固定于光滑水平面上，两点电荷连线的中垂线上有A、B、C三点如图所示（中垂线也在水平面内），一个带电小物块从C点由静止释放，沿路径C-B-A运动，小物块运动过程中的加速度a、速度v、电势能Ep以及从C→A的电势随时间变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．因等量同种电荷连线的中垂线上各点的场强不等，物块沿路径C-B-A运动时，所受的电场力可能一直增加，也可能先增加后减小，且变化不是均匀增加的，则加速度随时间的变化不是直线，选项A错误； B．物块沿路径C-B-A运动时，加速度先增加后减小或一直增大，则v-t图像的斜率先增加后减小或逐渐增大，选项B正确； C．带电小物块从C点由静止释放，沿路径C-B-A运动，则电场力一定是做正功，则电势能一直减小，选项C错误； D．距离正电荷越近，电势越高，则从C→A的电势逐渐降低，选项D错误。 故选B。 10. 空下落的雨滴，由于空气阻力的原因，接近地面时已经达到匀速。如图所示，离地面高度为H的雨滴，由静止开始竖直下落，下落过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比，即f=kv（k为常数），以地面为零势能面，雨滴下落过程中机械能E随下落的高度h及所受合外力的功率P随速度大小v变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．雨滴下落，机械能E的减少量等于克服空气阻力f做的功，故图像斜率的绝对值 根据牛顿第二定律有 雨滴做加速度减小的加速运动，当a=0时，速度达到最大， 故落到地面时 因此E-h图像斜率的绝对值越来越大，落地时E>0，AB错误； CD．合外力的功率 因此P是关于v的二次函数，且当v=0和时，P=0，C错误，D正确。 故选D。 11. 如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（　　） A. 不同时刻入射的粒子在金属板间运动的时间不相等 B. 时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射 C. 无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能 D. 粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时刻射入的粒子恰好能从金属板射出，水平方向有 竖直方向有 其中 做出不同时刻进入金属板的粒子在电场方向速度与时间的图像如图 由图像可以看出，在时刻进入金属板的粒子会在电场方向上有最大位移，结合题目条件可知最大位移为，其它时刻进入的粒子在电场方向位移都小于，所以不同时刻进入金属板的粒子都能够射出金属板，由水平方向匀速运动可知，粒子射出金属板时间都相同，时间都为 综上所述，故AB错误； CD．由于粒子在电场中运动的时间，恰好为电压随时间变化的周期，故粒子在电场中所受相反电场力作用时间相同，根据动量定理有 故粒子无论何时进入电场，出射时速度只有水平速度，竖直方向的速度为0，故粒子从金属板间出射时动能为 不同时刻出射的粒子射出板间的位置在两金属板右侧上下边缘之间，速度均水平向右，即出射的粒子均水平向右匀速射到荧光屏上，可知粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为d 故C正确，D错误。 故选C。 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. 在“测定金属丝电阻率”的实验中，某同学使用游标卡尺和螺旋测微器测量一段金属丝的长度L和直径d，其中金属丝长度的测量结果如图所示，则金属丝长度L为________mm。导线的直径测量结果如图所示，则该导线的直径d=__________mm。 【答案】 ①. 10.50 ②. 2.450##2.451 【解析】 【详解】[1]游标卡尺的读数为：主尺读数+游标尺读数×精度值，即L=10mm+10×0.05mm=10.50mm [2]螺旋测微器的读数为：固定刻度读数+可动刻度读数，即d=2mm+45.0×0.01mm=2.450mm 13. 某同学想通过实验测定一捆几百米长合金导线（电阻约为10Ω）的实际长度。实验室提供了下列可选用的器材： A.电流表（量程为0~2mA，内阻Ra=199Ω）； B.电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； C.滑动变阻器R（最大阻值为25Ω）； D.电阻箱（可调节范围为0~999.9Ω）； E.电源（电压恒为4V）； F.螺旋测微器、开关、导线若干。 （1）考虑到安全因素，需将电流表的量程扩大到0~400mA，则需要将电流表与电阻箱______（填“串联”或“并联”），并将电阻箱阻值调至______Ω（结果保留两位有效数字），改装完成后的电流表内阻记为RA。 （2）为精确测量导线电阻，该同学设计了如图所示的电路，其中A为改装后的电流表。某次实验时测得改装后的电流表读数为I，电压表读数为U，则该导线的电阻Rx=______（用给定的物理量符号表示）。已知该导线的电阻率为ρ，则该导线的长度L=______（用ρ、Rx、d、π表示）。 【答案】（1） ①. 并联 ②. 1.0 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]根据并联分流原理可知，将电流表的量程扩大到，则需要将电流表与电阻箱并联； [2]电流表的量程扩大到，电阻箱阻值接入值为 【小问2详解】 [1]根据欧姆定律，有 解得 [2]根据电阻定律，有 其中 联立解得 14. 牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，万有引力定律在应用中取得了辉煌的成就。应用万有引力定律能“称量”地球质量，也实现了人类的飞天梦想。已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）第一宇宙速度v1大小； （2）我国成功发射第41颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”。这颗卫星是地球静止卫星，已知地球的自转周期T，求该卫星距地面的高度h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）地面附近围绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度即为第一宇宙速度。根据向心力公式有 解得地球的第一宇宙速度 （2）地球静止卫星的运行周期与地球自转周期相同，设其运行半径为R+h，则 解得地球静止卫星的运行高度 15. 静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量。一带负电粒子在电场中x轴上x=-处，由静止开始，在电场力作用下沿x轴做往复运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q，忽略重力。求： （1）粒子在x=0处的动能与电势能之和； （2）从静止开始，粒子第一次返回到x=-处所用时间T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，在处电势为 由能量守恒可知粒子在x=0处动能与电势能之和与在处相同，均为 【小问2详解】 由图可知y轴左右两侧图线对称，电场强度的大小均为 由牛顿第二定律得粒子在电场中加速度大小为 根据匀变速直线运动规律，从处运动至x=0处，有 解得 根据对称性，可得第一次返回处所用时间为 16. 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距2L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度射入电场中，方向的延长线与屏的交点为O。求粒子： （1）从射入到打到屏上所用的时间t； （2）刚射出电场时的速度大小v； （3）打到屏上的点到O点的距离Y。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间 （2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为 所以 刚射出电场时的速度大小 （3）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为 设粒子在电场中的偏转距离为y，则 又 解得 17. 如图所示的倒“T”字型装置中，圆环a和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴底部和环a，细线穿过光滑小孔O，两端分别与环a和小球b连接，细线与竖直杆平行，整个装置开始处于静止状态。现使整个装置绕竖直轴缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角为53°时，使整个装置以角速度ω匀速转动。已知弹簧的劲度系数为k，环a、小球b的质量均为m，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）装置静止时，弹簧的形变量x0； （2）装置角速度为ω转动时，小孔与小球b的之间的线长L； （3）装置由静止开始转动至角速度为ω的过程中，细线对小球B做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）装置静止时，对环a和小球b整体 kx0＝（m＋m）g 得弹簧的形变量 （2）对b球：由牛顿第二定律得 mgtanθ＝mω2·Lsinθ 解得小孔下方绳长 （3）整个装置以角速度ω匀速转动时，设弹簧的形变量为x2，对环a受力平衡 kx2＝mg＋T 对小球b Tcosθ=mg 解得 小球b的速度 v=ω·Lsinθ 对b球，竖直方向上升的高度 Δh=L（1－cosθ）－（x2－x0） 由动能定理得 解得细线对小球B做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期高一年级阶段检测 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. 下列各表达式中，不属于比值法定义物理量的是（ ） A. 加速度 B. 场强 C. 电容 D. 电流 2. 如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为（　　） A. 90A B. 60A C. 9A D. 6A 3. 某电子元件的I − U图像如图所示，实线是在P点的切线，切线的斜率为k，P点的坐标为（a，b），则该元件在P点对应的电阻（　　） A. 等于 B. 等于 C. 等于k D. 等于 4. 2025年1月7日，实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功，并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料，完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变，则（　　） A. 加注燃料时，实践二十五号卫星的线速度大于 B. 加注燃料时，实践二十五号与G7卫星处于平衡状态 C. 加注燃料后，G7卫星质量增大，线速度大小不变 D. 加注燃料后，G7卫星质量增大，加速度减小 5. 由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比关系，因此引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如，电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为，所以点电荷周围电场强度的表达式为。在引力场中也可以用一个类似的物理量来反映各点的引力场强弱。设地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则以下表达式能反映该点引力场强弱的是（　　） A. B. C. D. 6. 将一带电荷量为的试探电荷从A点移到电场中的无穷远处，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，椭圆绕x轴旋转形成一个椭球面，有一个金属椭球壳带正电荷，球壳的外表面有M、N两点，在N点周围取一个面积极小微元ΔS，该微元ΔS在N点产生的场强沿+x方向，大小为E0.关于带电金属椭球形成的电场，下列说法错误的是（　　） A. N点的场强大小为2E0 B. M点的电势等于N点的电势 C. M点的场强比N的大 D. M、N两点电场强度方向互相垂直 8. 如图所示，为某静电透镜的示意图，图中实线K、G是电极板，K板电势为120V、带孔的G板电势为30V，虚线为等势线，从K板中心附近沿水平方向向右发射的带电粒子最终都汇聚到B点。不计粒子重力，关于从A点发射的粒子其从A点到B点的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在A点时的动能大于在B点时的动能 C. 粒子在A点时的电势能大于在B点时的电势能 D. 粒子加速度大小一直不变 9. 两个等量同种正点电荷固定于光滑水平面上，两点电荷连线的中垂线上有A、B、C三点如图所示（中垂线也在水平面内），一个带电小物块从C点由静止释放，沿路径C-B-A运动，小物块运动过程中的加速度a、速度v、电势能Ep以及从C→A的电势随时间变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 空下落的雨滴，由于空气阻力的原因，接近地面时已经达到匀速。如图所示，离地面高度为H的雨滴，由静止开始竖直下落，下落过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比，即f=kv（k为常数），以地面为零势能面，雨滴下落过程中机械能E随下落的高度h及所受合外力的功率P随速度大小v变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（　　） A. 不同时刻入射的粒子在金属板间运动的时间不相等 B. 时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射 C. 无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能 D. 粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为 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. 在“测定金属丝电阻率”的实验中，某同学使用游标卡尺和螺旋测微器测量一段金属丝的长度L和直径d，其中金属丝长度的测量结果如图所示，则金属丝长度L为________mm。导线的直径测量结果如图所示，则该导线的直径d=__________mm。 13. 某同学想通过实验测定一捆几百米长合金导线（电阻约为10Ω）的实际长度。实验室提供了下列可选用的器材： A.电流表（量程为0~2mA，内阻Ra=199Ω）； B.电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； C.滑动变阻器R（最大阻值为25Ω）； D.电阻箱（可调节范围为0~999.9Ω）； E.电源（电压恒为4V）； F.螺旋测微器、开关、导线若干。 （1）考虑到安全因素，需将电流表的量程扩大到0~400mA，则需要将电流表与电阻箱______（填“串联”或“并联”），并将电阻箱阻值调至______Ω（结果保留两位有效数字），改装完成后的电流表内阻记为RA。 （2）为精确测量导线电阻，该同学设计了如图所示的电路，其中A为改装后的电流表。某次实验时测得改装后的电流表读数为I，电压表读数为U，则该导线的电阻Rx=______（用给定的物理量符号表示）。已知该导线的电阻率为ρ，则该导线的长度L=______（用ρ、Rx、d、π表示）。 14. 牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，万有引力定律在应用中取得了辉煌的成就。应用万有引力定律能“称量”地球质量，也实现了人类的飞天梦想。已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）第一宇宙速度v1大小； （2）我国成功发射第41颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”。这颗卫星是地球静止卫星，已知地球的自转周期T，求该卫星距地面的高度h。 15. 静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量。一带负电粒子在电场中x轴上x=-处，由静止开始，在电场力作用下沿x轴做往复运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q，忽略重力。求： （1）粒子在x=0处的动能与电势能之和； （2）从静止开始，粒子第一次返回到x=-处所用时间T。 16. 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距2L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度射入电场中，方向的延长线与屏的交点为O。求粒子： （1）从射入到打到屏上所用的时间t； （2）刚射出电场时的速度大小v； （3）打到屏上的点到O点的距离Y。 17. 如图所示的倒“T”字型装置中，圆环a和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴底部和环a，细线穿过光滑小孔O，两端分别与环a和小球b连接，细线与竖直杆平行，整个装置开始处于静止状态。现使整个装置绕竖直轴缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角为53°时，使整个装置以角速度ω匀速转动。已知弹簧的劲度系数为k，环a、小球b的质量均为m，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）装置静止时，弹簧的形变量x0； （2）装置角速度为ω转动时，小孔与小球b的之间的线长L； （3）装置由静止开始转动至角速度为ω的过程中，细线对小球B做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $