内容正文:
2025~2026学年第二学期期末考试
高一物理试题
注意:本试卷满分100分,考试时间75分钟。请将答案填写在答题卡上。
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. 充电宝的铭牌上通常标注“”,其中“”是哪个物理量的单位( )
A. 能量 B. 电流 C. 电压 D. 电荷量
2. 两个电容器a、b充电过程中,其电荷量与电压的关系如图所示。则电容为( )
A. 4∶1 B. 3∶1 C. 2∶1 D. 1∶1
3. 如图所示,实线是电场线,虚线是等势面。电子仅在电场力作用下由运动到,用、分别表示电场场强和电势,用、分别表示电子的电势能和加速度,则( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,“嫦娥五号”被月球引力捕获后经椭圆轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ,最终在轨道Ⅰ上做圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 在轨道Ⅱ上周期大于轨道Ⅲ上的周期
B. 在轨道Ⅱ上机械能小于轨道Ⅲ上的机械能
C. 在轨道Ⅱ上点的速度大于轨道Ⅲ上点的速度
D. 在轨道Ⅱ上点的加速度小于轨道Ⅲ上点的加速度
5. 如图所示,“苏超”比赛中将足球从水平面上点踢出,足球经过轨迹最高点最终落在水平面上点。已知重力加速度为,忽略足球旋转。则足球( )
A. 到达时,加速度为 B. 到达时,速度最小
C. 由到的时间小于由到的时间 D. 由到减少的动能等于由到增加的动能
6. 如图所示,将三个点电荷、、分别放在正方形的三个顶点上,、,、在同一水平面上。为使正方形第四个顶点上电场强度的方向水平向右,则的电荷量为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,同种材料制成的长方形导体a、b上表面为正方形,其厚度之比为1∶1,边长之比为2∶1。现将a、b分别与同一电源相连,电源内阻不计,则( )
A. a、b的电阻之比为2∶1
B. 通过a、b的电流之比为1∶2
C. a、b中自由电荷定向移动的速率之比为2∶1
D. a、b中自由电荷定向移动的速率之比为1∶2
8. 成年人的身体含水量约为60%,因水中有钠、钾离子存在,所以容易导电,而脂肪则不容易导电。某型号脂肪测量仪(如图甲)根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示。测量时,测试者两手分别握住手柄A、B,闭合开关S,则可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是( )
A. 脂肪含量低者电流表示数会更小
B. 脂肪含量高者测量时,电源的效率低
C. 脂肪含量高者测量时,消耗的功率小
D. 任意两人测量对应的电压表示数之差与电流表示数之差的比值不同
9. 无人机通过细绳牵引包裹由静止沿竖直方向向上做匀加速直线运动,运动到某一高度细绳断裂。已知空气阻力不计,以起点为重力势能零点,上升过程中包裹的机械能、重力势能随时间,包裹的机械能、动能随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,平行板电容器与电源连接,充满电后断开开关S。一点电荷从点移动到点过程中,电场力做功为。若上极板固定,下极板向下移动,使两板间距离变为原来的3倍。再将该电荷从点移动到点过程中,电场力做功为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,两个可视为质点的滑块和质量分别为、,套在固定的光滑竖直杆上,在光滑水平地面上,、通过光滑铰链用长为的轻杆连接。原长为的轻弹簧水平放置,右端与相连,左端固定在竖直杆上点。初始时轻杆与竖直方向夹角,现将由静止释放,下降到最低点时。已知重力加速度为,则下降过程中( )
A. 的加速度方向一直向下
B. 和组成的系统机械能守恒
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. 动能最大时,受到地面的支持力大小为
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. 某学习小组利用柠檬和两个极板制成了一个柠檬水果电池,为了准确测定水果电池的电动势和内阻,设计以下实验。实验室提供的器材如下:
A.待测水果电池(电动势约1.2 V,内阻约1000 Ω)
B.滑动变阻器(最大阻值未知);
C.电压表V(量程2 V,内阻约3 kΩ);
D.电流表G(量程1.0 mA,内阻为50 Ω);
E.开关一个,导线若干。
(1)为了测定水果电池的电动势和内阻,请根据实验器材在图甲中将电路补充完整;
(2)甲同学用多用电表欧姆挡测量滑动变阻器的最大阻值,在选好倍率后,将两个表笔短接对多用电表进行_______(填“机械调零”或“欧姆调零”);
(3)正确操作后,表盘示数如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)根据实验数据在坐标系中描点并作出图线如图丙所示,根据图像可知该水果电池的电动势为______V,内阻为_______Ω(结果均保留三位有效数字);
(5)考虑电表内阻可能对测量结果产生影响,实验中电源电动势的测量值_______(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
13. 在图甲的电路中,定值电阻,调节的阻值,得到多组电压表和电流表数据,作出图像如图乙所示,电压表和电流表均为理想电表。求该电源的:
(1)电动势大小;
(2)内阻大小。
14. 如图所示,“嫦娥六号”飞船仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并在点变轨绕月球做匀速圆周运动。已知飞船绕月做圆周运动的轨道半径为,周期为,引力常量为,月球的半径为,忽略月球自转。求月球的:
(1)质量;
(2)表面重力加速度大小。
15. 如图所示,空间中存在水平向右的匀强电场,长为的绝缘细线一端悬于点,另一端系一质量为、电荷量为的小球。初始时小球静止在点,细线与竖直方向的夹角为30°,重力加速度大小为。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)现用外力缓慢把小球拉到最低点,求小球电势能的变化量;
(3)若在最低点由静止释放小球,求小球经过点时细线的拉力大小。
16. 如图所示,从极板A附近由静止释放电子,电子从极板B中间小孔射出再沿CD板中线射入偏转电场,最后打到水平圆形靶台上的中心点。已知A、B间的加速电压为,C、D板间电压为、间距为,C、D极板长均为,极板C的右端到过靶心的垂线的水平距离为,电子的质量为,电荷量为,水平圆形靶台的半径为,不计空气阻力、电子重力及电子间的相互作用,忽略极板的边缘效应。
(1)求电子在点的速度大小;
(2)求的距离;
(3)保持靶台位置不动,仅改变C、D板间的电压,使打在靶台上的电子动能最小,求此时C、D板间电压。
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2025~2026学年第二学期期末考试
高一物理试题
注意:本试卷满分100分,考试时间75分钟。请将答案填写在答题卡上。
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. 充电宝的铭牌上通常标注“”,其中“”是哪个物理量的单位( )
A. 能量 B. 电流 C. 电压 D. 电荷量
【答案】D
【解析】
【详解】根据电流的定义式,可得电荷量的计算公式为,即电荷量的单位为电流单位与时间单位的乘积。
A.能量的单位为焦耳()、千瓦时()等,不是能量单位,故A错误;
B.电流的单位为安培()、毫安()等,故B错误;
C.电压的单位为伏特(),故C错误;
D.是电流单位,是时间单位,二者乘积对应电荷量的单位,故D正确。
故选D。
2. 两个电容器a、b充电过程中,其电荷量与电压的关系如图所示。则电容为( )
A. 4∶1 B. 3∶1 C. 2∶1 D. 1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】根据电容的定义式 ,可知在图像中,图线的斜率等于电容的大小。 设图中每个小方格的边长为单位;
对电容器,取点计算斜率
对电容器,取点计算斜率
因此电容之比
故选 A。
3. 如图所示,实线是电场线,虚线是等势面。电子仅在电场力作用下由运动到,用、分别表示电场场强和电势,用、分别表示电子的电势能和加速度,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AD.电场线的疏密表示场强大小,A处电场线比B处更密,因此
根据
可知场强越大加速度越大,则,故A正确,D错误。
B.沿电场线方向电势逐渐降低,电场线方向指向左下方,因此电势,故B错误;
C.电子带负电,电势能
电势越低,负电荷的电势能越大,结合
可得,故C错误。
故选A。
4. 如图所示,“嫦娥五号”被月球引力捕获后经椭圆轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ,最终在轨道Ⅰ上做圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 在轨道Ⅱ上周期大于轨道Ⅲ上的周期
B. 在轨道Ⅱ上机械能小于轨道Ⅲ上的机械能
C. 在轨道Ⅱ上点的速度大于轨道Ⅲ上点的速度
D. 在轨道Ⅱ上点的加速度小于轨道Ⅲ上点的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律,半长轴越大,周期越大。轨道Ⅲ的半长轴大于轨道Ⅱ,因此轨道Ⅱ的周期小于轨道Ⅲ的周期,故A错误;
B.航天器从大轨道Ⅲ进入小轨道Ⅱ,需要在公共点Q减速做近心运动;Q点位置相同,引力势能相同,轨道Ⅱ在Q点动能更小,因此轨道Ⅱ总机械能小于轨道Ⅲ的机械能,故B正确;
C.变轨过程需要减速才能从轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ,因此轨道ⅡQ点的速度小于轨道ⅢQ点的速度,故C错误;
D.加速度由万有引力提供,根据可得
Q点到月球中心的距离相同,因此两个轨道在Q点的加速度大小相等,故D错误。
故选B 。
5. 如图所示,“苏超”比赛中将足球从水平面上点踢出,足球经过轨迹最高点最终落在水平面上点。已知重力加速度为,忽略足球旋转。则足球( )
A. 到达时,加速度为 B. 到达时,速度最小
C. 由到的时间小于由到的时间 D. 由到减少的动能等于由到增加的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.由足球运动轨迹可知,存在空气阻力,足球到达时,足球受重力与空气阻力作用,合力不等于重力,因此加速度不为g,故A错误;
B.从到,重力和阻力都做负功,动能持续减小,速度持续减小,达到点时,速度水平向左,则空气阻力水平向右,而重力方向竖直向下,因此合力斜向右下,合力方向与速度方向夹角大于,合力做负功,动能减小,速度减小,因此最高点速度不是最小,故B错误;
C.上升过程中空气阻力的竖直分力方向与重力方向相同,下降过程中重力与空气阻力的竖直分力方向相反,则上升过程中平均加速度较大,根据
可知,由运动到的时间小于由运动到的时间,故C正确;
D.根据动能定理,到动能减少量
其中是到克服空气阻力做的功;到动能增加量
其中是到克服空气阻力做的功,因此,故D错误;
故选C。
6. 如图所示,将三个点电荷、、分别放在正方形的三个顶点上,、,、在同一水平面上。为使正方形第四个顶点上电场强度的方向水平向右,则的电荷量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设正方形边长为,要求合场强方向水平向右,则竖直方向合场强必须为0,与场点水平相距,场强方向沿水平向右,竖直分量为;与场点相距对角线长度,则场强大小
方向与水平方向成斜向右上,竖直分量为
方向竖直向上。与场点竖直相距,场强只有竖直方向的分量,要求竖直合场强为0,因此的场强竖直向下、大小等于,由
可得
场强方向竖直向下,说明是负电荷,即
故选C。
7. 如图所示,同种材料制成的长方形导体a、b上表面为正方形,其厚度之比为1∶1,边长之比为2∶1。现将a、b分别与同一电源相连,电源内阻不计,则( )
A. a、b的电阻之比为2∶1
B. 通过a、b的电流之比为1∶2
C. a、b中自由电荷定向移动的速率之比为2∶1
D. a、b中自由电荷定向移动的速率之比为1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A.设导体厚度为,上表面正方形边长为,则上表面正方形边长,
根据电阻定律
电流沿边长方向流动,电流长度为,垂直电流的横截面积
因此
由于同种材料电阻率相等、且相等,因此,故A错误;
B.导体接同一不计内阻的电源,电压相等,由,
可知,故B错误;
CD.根据电流微观表达式
变形可得
已知电流、单位体积自由电荷数、单个自由电荷电荷量都相等,因此
根据横截面积,,
可得
因此,故C错误,D正确。
故选D。
8. 成年人的身体含水量约为60%,因水中有钠、钾离子存在,所以容易导电,而脂肪则不容易导电。某型号脂肪测量仪(如图甲)根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示。测量时,测试者两手分别握住手柄A、B,闭合开关S,则可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是( )
A. 脂肪含量低者电流表示数会更小
B. 脂肪含量高者测量时,电源的效率低
C. 脂肪含量高者测量时,消耗的功率小
D. 任意两人测量对应的电压表示数之差与电流表示数之差的比值不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙,电流表A测干路电流,电压表V与人体电阻并联,外电路由、人体电阻、串联组成,电源内阻为
电压表读数等于人体电阻两端电压,电流表读数为干路电流。总电阻,干路电流
脂肪含量高者,脂肪不易导电,人体电阻较大;脂肪含量低者,人体电阻较小。
因此脂肪含量低者电流表示数会更大,故A错误;
B.电源效率
脂肪含量高者,人体电阻较大,电流表示数小,因此效率会更高,故B错误;
C.的功率
脂肪含量高,人体电阻较大,电流表示数小,变小,故C正确;
D.由闭合电路欧姆定律
与成线性关系,斜率恒为
因此为定值,与人体电阻无关,故D错误。
故选C。
9. 无人机通过细绳牵引包裹由静止沿竖直方向向上做匀加速直线运动,运动到某一高度细绳断裂。已知空气阻力不计,以起点为重力势能零点,上升过程中包裹的机械能、重力势能随时间,包裹的机械能、动能随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.开始时,包裹由静止在竖直方向上做匀加速直线运动,可得包裹的机械能
可得
细绳断裂后,包裹仅受重力作用,包裹机械能守恒,故包裹的机械能开始时与时间的平方成正比,后面保持不变,故A正确;
B.开始时,包裹的重力势能
抛物线开口向上,设细绳断裂时,包裹的位移为,时间为,速度为,则细绳断裂后,包裹的重力势能
抛物线开口向下,故B错误;
C.开始时,包裹由静止在竖直方向上做匀加速直线运动,可得包裹的机械能
可得
细绳断裂后,包裹仅受重力作用,包裹机械能守恒,故包裹的机械能开始时与位移成正比,后面保持不变,故C错误;
D.开始时,包裹的动能为
包裹的动能开始时与位移成正比,细绳断裂后,包裹的动能为
并非抛物线,故D错误。
故选A。
10. 如图所示,平行板电容器与电源连接,充满电后断开开关S。一点电荷从点移动到点过程中,电场力做功为。若上极板固定,下极板向下移动,使两板间距离变为原来的3倍。再将该电荷从点移动到点过程中,电场力做功为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,,
可得
开关断开后,Q不变,故两极板间电场强度不变,又
x为沿电场方向的位移,可知电场力做的功不变。
故选B。
11. 如图所示,两个可视为质点的滑块和质量分别为、,套在固定的光滑竖直杆上,在光滑水平地面上,、通过光滑铰链用长为的轻杆连接。原长为的轻弹簧水平放置,右端与相连,左端固定在竖直杆上点。初始时轻杆与竖直方向夹角,现将由静止释放,下降到最低点时。已知重力加速度为,则下降过程中( )
A. 的加速度方向一直向下
B. 和组成的系统机械能守恒
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. 动能最大时,受到地面的支持力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.P从静止开始下降,到达最低点时速度减为0,说明P的运动过程是先加速后减速,加速度先向下、后向上,最低点加速度方向向上,故A错误;
B.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,本题中弹簧对Q做功,因此P、Q组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.根据几何关系可知,初始时
弹簧长度
则初始弹簧长度恰好等于弹簧原长,初始弹性势能
达到最低点时
P下降的高度
初末状态P、Q动能都为0,对P、Q和弹簧组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律可得,重力势能减少量等于弹簧弹性势能增加量,则弹簧最大弹性势能,故C错误;
D.P动能最大时,P速度最大,加速度
对P、Q整体竖直方向受力分析,Q竖直方向加速度始终为0,弹簧弹力为水平方向,无竖直分量,由牛顿第二定律有
代入
解得
即Q受到地面的支持力大小为,故D正确。
故选D。
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. 某学习小组利用柠檬和两个极板制成了一个柠檬水果电池,为了准确测定水果电池的电动势和内阻,设计以下实验。实验室提供的器材如下:
A.待测水果电池(电动势约1.2 V,内阻约1000 Ω)
B.滑动变阻器(最大阻值未知);
C.电压表V(量程2 V,内阻约3 kΩ);
D.电流表G(量程1.0 mA,内阻为50 Ω);
E.开关一个,导线若干。
(1)为了测定水果电池的电动势和内阻,请根据实验器材在图甲中将电路补充完整;
(2)甲同学用多用电表欧姆挡测量滑动变阻器的最大阻值,在选好倍率后,将两个表笔短接对多用电表进行_______(填“机械调零”或“欧姆调零”);
(3)正确操作后,表盘示数如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)根据实验数据在坐标系中描点并作出图线如图丙所示,根据图像可知该水果电池的电动势为______V,内阻为_______Ω(结果均保留三位有效数字);
(5)考虑电表内阻可能对测量结果产生影响,实验中电源电动势的测量值_______(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
【答案】(1) (2)欧姆调零
(3)4000 (4) ①. 1.16##1.15##1.17 ②. 950##940##960
(5)等于
【解析】
【小问1详解】
由于电流表内阻已知,则电流表采用相对电源内接,则电路连线如图
【小问2详解】
多用电表欧姆挡选倍率后,需要将表笔短接进行欧姆调零,机械调零是选倍率前的操作。
【小问3详解】
由图乙可知,欧姆表选择倍率,表盘读数为,因此滑动变阻器最大阻值为
【小问4详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
因此图线的纵轴截距等于电动势,由图丙可知纵截距为,即电动势
图线斜率的绝对值
其中
解得
【小问5详解】
本实验中电流表采用内接法,推导得出时不存在系统误差,因此电动势的测量值等于真实值。
13. 在图甲的电路中,定值电阻,调节的阻值,得到多组电压表和电流表数据,作出图像如图乙所示,电压表和电流表均为理想电表。求该电源的:
(1)电动势大小;
(2)内阻大小。
【答案】(1)2.5V
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意得电压表测量两端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
由上式可得
【小问2详解】
结合
带入
可得
14. 如图所示,“嫦娥六号”飞船仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并在点变轨绕月球做匀速圆周运动。已知飞船绕月做圆周运动的轨道半径为,周期为,引力常量为,月球的半径为,忽略月球自转。求月球的:
(1)质量;
(2)表面重力加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力提供向心力有
代入数据可得
【小问2详解】
在月球表面有由
可得
15. 如图所示,空间中存在水平向右的匀强电场,长为的绝缘细线一端悬于点,另一端系一质量为、电荷量为的小球。初始时小球静止在点,细线与竖直方向的夹角为30°,重力加速度大小为。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)现用外力缓慢把小球拉到最低点,求小球电势能的变化量;
(3)若在最低点由静止释放小球,求小球经过点时细线的拉力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由平衡条件可得
解得
【小问2详解】
由功能关系可得
可得
【小问3详解】
由最低点到点列动能定理可得
对小球在点列向心力方程可得
结合上述两式可得
16. 如图所示,从极板A附近由静止释放电子,电子从极板B中间小孔射出再沿CD板中线射入偏转电场,最后打到水平圆形靶台上的中心点。已知A、B间的加速电压为,C、D板间电压为、间距为,C、D极板长均为,极板C的右端到过靶心的垂线的水平距离为,电子的质量为,电荷量为,水平圆形靶台的半径为,不计空气阻力、电子重力及电子间的相互作用,忽略极板的边缘效应。
(1)求电子在点的速度大小;
(2)求的距离;
(3)保持靶台位置不动,仅改变C、D板间的电压,使打在靶台上的电子动能最小,求此时C、D板间电压。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由动能定理
得
【小问2详解】
电子从偏转电场中出来的偏转角的正切
结合(1)中结论可得
由几何关系可得
可得
【小问3详解】
当电子打到靶的右边缘时电子的动能最小,设此时电子的偏转角为,由几何关系可得
由粒子在偏转电场的运动规律同理可得
结合上述两式可得
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