江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析），共23页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列可以组成电容器是（ ）
A B.
C. D.
2. 下列与避雷针工作的物理原理相同的是（ ）
A. 静电喷涂中油漆微粒自动沉积在工件表面
B. 燃气灶中点火器的放电电极制作成钉尖形
C. 高压带电作业工人穿戴的工作服
D. 高压输电线上方的两根接地导线
3. 如图所示，以O为圆心的圆上有A、B、C、D四点，AD为直径，B、C关于AD对称。正点电荷Q放在O点的左边，A、B、C、D四点场强大小分别为EA、EB、EC和ED，则（ ）
A. EA＜EBB. EB＜ECC. EC＞EDD. EA＞ED
4. 如图是自行车外接助力装置，其通过滚轮驱动车轮转动。滚轮直径为8cm，车轮直径为48cm。滚轮与车轮间无相对滑动，则滚轮与车轮的角速度之比为（ ）
A. 1：1B. 6：1C. 1：6D. 36：1
5. 如图所示，一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶。在柏油路面上行驶的速度为v1，牵引力为F1，在水泥路面上行驶速度为，牵引力为F2。已知汽车在柏油路面行驶时受到的阻力大于在水泥路面的阻力，忽略空气阻力，则（ ）
A. B.
C D.
6. 2024年5月嫦娥六号探测器成功发射，进入地月转移轨道后经过多次变轨月球背面软着陆，其飞行轨道如图所示。则嫦娥六号探测器（ ）
A. 经过地月转移段在P点减速后进入环月轨道
B. 经过P点时在环月轨道1上指向月心的加速度小于在环月轨道2上
C. 环月轨道1的运行周期小于环月轨道2的运行周期
D. 在环月轨道1的机械能小于环月轨道2的机械能
7. 某同学用图甲所示的向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，左右每层半径如图乙所示。下列关于两小球放置位置及传动皮带所套塔轮的层数正确的是（ ）
A. 挡板A和C处，塔轮第一层
B. 挡板B和C处，塔轮第一层
C. 挡板A和C处，塔轮第二层
D. 挡板B和C处，塔轮第三层
8. 如图所示，在竖直平面内固定着光滑圆管道。一小球从管道内的最低点以不同的初速度v0向右运动，球的直径略小于管的内径，不计空气阻力。用阴影表示小球在运动过程中对内侧管壁有作用力的区域，虚线为过O点的水平线，下列图示可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 如图所示，等长的AB、BC、AC绝缘细棒上均匀分布着等量正电荷，它们在三角形中心O产生的电场强度大小为电势为φ1。在BC棒的中点截去非常小的一段，此时O点的场强大小为、电势为φ2，则（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，实线MN是匀强电场中的一个等势面，虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中，加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
11. 如图所示，圆心为O的四分之一圆弧轨道BC竖直放置，O与A处的钉子处于同一高度。细线的一端系有小物块P，另一端绕过钉子系一套在圆弧轨道上的小球Q。将小球从轨道顶端B静止释放，忽略一切摩擦。在小球从B点运动到最低点C的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 小物块P和小球Q的速率总相等
B. 小物块P的机械能守恒
C. 小球Q的机械能先增加后减小
D. 小球Q重力的功率先增加后减小
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. 小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下：
①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵；
②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中；
③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处；
④测出遮光条中心到光电门中心的距离h；
⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1；
⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。
（1）实验步骤①操作目的是______。
（2）实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。
（3）当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。
（4）小明将细线下端悬挂钩码个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出图像______。
（5）小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。
13. 如图所示，人造卫星A绕地心做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，A距地面的高度为h，周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）地球的质量；
（2）地球的第一宇宙速度。
14. 如图所示，匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行，A、B间的距离为，将电荷量为点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。求：
（1）AB两点间的电势差；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
15. 将一根长细线的一端固定在竖直转轴上的A点，另一端系一质量的小球B，如图甲所示．现对小球施加一水平拉力F使其静止，细线与竖直方向的夹角，如图乙所示．重力加速度，，。
（1）求静止时拉力F的大小；
（2）若从图甲静止时开始用外力转动转轴，稳定时细线与竖直方向的夹角仍为37°，如图丙所示，求：
①此时B的角速度ω；
②此过程外力对系统所做的功W。
16. 示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为的电压加速后以一定速度沿轴线连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为l，间距为d，极板右侧到荧光屏的距离为D。已知电子电荷量为e，质量为m，重力不计。
（1）求电子进入偏转电极时的速度v0；
（2）若偏转电极所加电压为，求电子离开偏转电场时竖直方向的偏移量及偏转角正切值；
（3）若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为、电场变化周期为T，且T远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过时的速度大小v。
2023~2024学年第二学期高一期末质量监测
物理试卷
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列可以组成电容器的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成电容器。
故选C。
2. 下列与避雷针工作的物理原理相同的是（ ）
A. 静电喷涂中油漆微粒自动沉积在工件表面
B. 燃气灶中点火器的放电电极制作成钉尖形
C. 高压带电作业工人穿戴的工作服
D. 高压输电线上方的两根接地导线
【答案】B
【解析】
【详解】A．避雷针工作的物理原理是尖端放电的现象。而接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，向作为正极的工件运动，并沉积在工件表面，故A错误；
B．因尖端容易放电，则燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形，而避雷针工作的物理原理是尖端放电，故B正确；
C．高压带电作业工人穿戴的工作服利用了静电屏蔽的原理，与避雷针工作的物理原理不同，故C错误；
D．高压输电线上方的两根接地导线也被称为避雷线或架空地线，其主要作用是防止雷直接击到输电线上，原理是每一个铁塔的下面做一个地网线，再引到地面与铁塔联接，而塔顶上的两根避雷线与铁塔相联接。此时当遇到雷雨天时，带高压电荷云层的高压电荷会被两根避雷线吸收通过铁塔传到大地，因为大地相当于一个很大的电容，它能吸收并中和云层中的高压电荷。这样就可以避免雷电直接击到电力线路上了。与避雷针工作的物理原理不同，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，以O为圆心的圆上有A、B、C、D四点，AD为直径，B、C关于AD对称。正点电荷Q放在O点的左边，A、B、C、D四点场强大小分别为EA、EB、EC和ED，则（ ）
A. EA＜EBB. EB＜ECC. EC＞EDD. EA＞ED
【答案】A
【解析】
【详解】正点电荷Q放在O点的左边，以正点电荷到A为半径做圆，如图所示
由于越正点电荷电场线分布规律得越靠近正点电荷电场线分布越密，则电场强度越大，有D点电场强度最大，A点电场强度最小，B和C点对称电场强度大小相等，则
故选A。
4. 如图是自行车外接助力装置，其通过滚轮驱动车轮转动。滚轮直径为8cm，车轮直径为48cm。滚轮与车轮间无相对滑动，则滚轮与车轮的角速度之比为（ ）
A. 1：1B. 6：1C. 1：6D. 36：1
【答案】B
【解析】
【详解】滚轮与车轮属于同传送带转动，线速度相等，根据可知，角速度之比为6：1。
故选B。
5. 如图所示，一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶。在柏油路面上行驶的速度为v1，牵引力为F1，在水泥路面上行驶速度为，牵引力为F2。已知汽车在柏油路面行驶时受到的阻力大于在水泥路面的阻力，忽略空气阻力，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，在柏油路面上有
由匀速行驶处于平衡状态，有
在水泥路面上有
由匀速行驶处于平衡状态，有
已知
联立解得
故选C。
6. 2024年5月嫦娥六号探测器成功发射，进入地月转移轨道后经过多次变轨在月球背面软着陆，其飞行轨道如图所示。则嫦娥六号探测器（ ）
A. 经过地月转移段在P点减速后进入环月轨道
B. 经过P点时在环月轨道1上指向月心的加速度小于在环月轨道2上
C. 环月轨道1的运行周期小于环月轨道2的运行周期
D. 在环月轨道1的机械能小于环月轨道2的机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A．经过地月转移段在P点减速后做近心运动，从而进入环月轨道，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
可知经过P点时在环月轨道1上指向月心的加速度等于在环月轨道2上，故B错误；
C．环月轨道1的轨道半径较大，根据开普勒第三定律可知，环月轨道1的运行周期大于环月轨道2的运行周期，故C错误；
D．环月轨道1经过减速进入环月轨道2，外力做负功，则环月轨道1的机械能大于环月轨道2的机械能，故D错误；
故选A。
7. 某同学用图甲所示的向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，左右每层半径如图乙所示。下列关于两小球放置位置及传动皮带所套塔轮的层数正确的是（ ）
A. 挡板A和C处，塔轮第一层
B 挡板B和C处，塔轮第一层
C. 挡板A和C处，塔轮第二层
D. 挡板B和C处，塔轮第三层
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意用向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”，由控制变量法可知应保持半径和角速度不变，应放在挡板A和C处使半径相同和在塔轮第一层使角速度相同，故选A。
8. 如图所示，在竖直平面内固定着光滑圆管道。一小球从管道内的最低点以不同的初速度v0向右运动，球的直径略小于管的内径，不计空气阻力。用阴影表示小球在运动过程中对内侧管壁有作用力的区域，虚线为过O点的水平线，下列图示可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在虚线以下的半圆，小球的重力分解成沿切线方向和沿半径背离圆心的分力，所以重力无法提供向心力，此时小球必受到外管对其指向圆心的弹力。在虚线上半圆，小球的重力分解成沿切线方向和沿半径指向圆心的分力，重力沿半径指向圆心的分力可以提供向心力，根据速度的不同，即可以受到外管对其指向圆心的弹力也可以受到内管对其沿半径背离圆心的弹力。故ABD错误，C正确。
故选C。
9. 如图所示，等长的AB、BC、AC绝缘细棒上均匀分布着等量正电荷，它们在三角形中心O产生的电场强度大小为电势为φ1。在BC棒的中点截去非常小的一段，此时O点的场强大小为、电势为φ2，则（ ）
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据对称性可知原来在三角形中心O产生的电场强度大小为=0，在BC棒的中点截去非常小的一段，此时O点的场强不为0，故，故AB错误；
CD．电势是标量，根据电势的计算公式
可知，故C正确，D错误；
故选C。
10. 如图所示，实线MN是匀强电场中的一个等势面，虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中，加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．电场为匀强电场，则电场力不变，根据牛顿第二定律可知加速度不变，故AB错误；
CD．电场力向下，则电场力做正功，动能逐渐增大，则有
解得
动能随时间成二次函数的变化，故C错误，D正确；
故选D。
11. 如图所示，圆心为O的四分之一圆弧轨道BC竖直放置，O与A处的钉子处于同一高度。细线的一端系有小物块P，另一端绕过钉子系一套在圆弧轨道上的小球Q。将小球从轨道顶端B静止释放，忽略一切摩擦。在小球从B点运动到最低点C的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 小物块P和小球Q的速率总相等
B. 小物块P的机械能守恒
C. 小球Q的机械能先增加后减小
D. 小球Q重力的功率先增加后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．当小球Q下滑到某位置时，速度分解如图所示
得
则当
小物块P和小球Q的速率相等，得小物块P和小球Q的速率不是总相等，故A错误；
B．小物块P运动过程中除了重力做功，还有拉力做功，则小物块P的机械能不守恒，故B错误；
C．小球Q从B点运动到最低点C的过程中，拉力对小球Q做负功，小球Q的机械能减小，故C错误；
D．小球Q从B点运动到最低点C的过程中，B静止释放初始重力的功率为零，运动到C点时速度和重力垂直，此时重力的功率为零，因此得小球Q重力的功率先增加后减小，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. 小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下：
①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵；
②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中；
③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处；
④测出遮光条中心到光电门中心的距离h；
⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1；
⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。
（1）实验步骤①操作目的是______。
（2）实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。
（3）当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。
（4）小明将细线下端悬挂钩码的个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出图像______。
（5）小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。
【答案】（1）将气垫导轨调至水平
（2）50.50 （3）
（4）见解析 （5） ①. 不同意 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
气垫导轨上滑块在运动过程中摩擦阻力可以忽略，当打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止，此时滑块所受外力合力为0，气垫导轨处于水平状态。
【小问2详解】
根据刻度尺的读数规律，该读数为50.50cm。
【小问3详解】
钩码通过光电门的速度
当细线下端悬挂1个钩码时，对系统进行分析有
解得
【小问4详解】
根据图中点迹分布可知，点迹大致处于同一直线上，而第四组数据偏差太大，是错误引起，排除该点，用直线将其它数据连起来，使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示
【小问5详解】
[1][2]钩码通过光电门的速度
当细线下端悬挂n个钩码时，对系统进行分析有
解得
可知，为了判断系统的机械能是否守恒，需要确定图像是表示一条过原点的倾斜直线，还要验证图线的斜率是否为，即需要测量滑块和钩码的质量。
13. 如图所示，人造卫星A绕地心做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，A距地面的高度为h，周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）地球的质量；
（2）地球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设地球的质量为M，卫星A的质量为，卫星A的万有引力提供向心力，有
则地球的质量
（2）设近地卫星的质量为m，近地卫星的万有引力提供向心力，有
解得
由（1）得
联立解得地球的第一宇宙速度
14. 如图所示，匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行，A、B间的距离为，将电荷量为点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。求：
（1）AB两点间的电势差；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
【答案】（1）4V；（2）
【解析】
【详解】（1）由电场力做功与电势差关系，有
则A、B两点间的电势差为
（2）同理有
则A、C两点为等势点，所以电场强度E垂直AC斜向下
15. 将一根长细线的一端固定在竖直转轴上的A点，另一端系一质量的小球B，如图甲所示．现对小球施加一水平拉力F使其静止，细线与竖直方向的夹角，如图乙所示．重力加速度，，。
（1）求静止时拉力F的大小；
（2）若从图甲静止时开始用外力转动转轴，稳定时细线与竖直方向的夹角仍为37°，如图丙所示，求：
①此时B的角速度ω；
②此过程外力对系统所做功W。
【答案】（1）；（2）①，②
【解析】
【详解】（1）由小球的平衡条件得
解得
（2）①对小球受力分析，根据向心力公式得
其中
则此时B的角速度
②由几何关系可得，小球上升的高度
由能量守恒关系可得
其中
解得
16. 示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为的电压加速后以一定速度沿轴线连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为l，间距为d，极板右侧到荧光屏的距离为D。已知电子电荷量为e，质量为m，重力不计。
（1）求电子进入偏转电极时的速度v0；
（2）若偏转电极所加电压为，求电子离开偏转电场时竖直方向偏移量及偏转角正切值；
（3）若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为、电场变化周期为T，且T远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过时的速度大小v。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在加速场中加速，由动能定理得
解得
（2）电子在偏转场中做类平抛运动，设竖直方向的偏移量为y，偏转角为。水平方向匀速运动
竖直方向加速运动
其中
解得
偏转角正切值为
其中
解得
（3）设电子打到荧光屏上竖直位移为Y，由几何关系可得
解法1
结合图像可知，在一个周期T内
将其代入，整理得
可知亮点的位置随时间均匀变化，即做匀速运动。则经过时的速度大小
解法2
光点移动的速度
由图像可知
则经过时的速度大小