高一物理期末卷（江苏专用，7-11章）-2024-2025学年高中下学期期末模拟考试

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：第7-11章，人教版2019必修第一册，第二册。
4．难度系数：0.65。
选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列关于静电现象的说法不正确的是（ ）
A．图甲中，当摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时变得清澈透明，利用了静电吸附的原理
B．图乙中，优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理
C．图丙中，在加油站给汽车加油前触摸一下手形静电释放器，利用了感应起电的原理
D．图丁中，燃气灶电子点火器的放电电极是针尖形，利用了尖端放电的原理
【答案】C
【详解】A．图甲中摇动起电机，电极之间形成电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒可以向正极移动，工作原理为静电吸附，故A正确；
B．图乙中，优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理屏蔽外部干扰，实现保真信号传输，故B正确；
C．图丙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故C错误；
D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故D正确。
本题选择不正确的，故选C。
2．如图所示，带正电的金属球C放在绝缘支架上，置于铁架台旁，把系在绝缘细线上带正电的铝箔小球a挂在P点下方，小球a静止时细线与竖直方向的夹角为θ。若用一个与球C完全相同的不带电的金属球D触碰一下球C，移走球D后小球a再次静止时（ ）
A．球C所带的电荷量变为原来的一半
B．细线上的拉力大小变为原来的一半
C．细线与竖直方向的夹角θ变为原来的一半
D．球C与小球a之间的静电力大小变为原来的一半
【答案】A
【详解】A．由于不带电的金属球D与球C完全相同，故二者接触后再分开，电荷量平分，所以球C所带的电荷量变为原来的一半，故A正确；
BC．根据平衡条件可得
由于小球再次达到平衡时，静电力减小，细线与竖直方向的夹角减小，细线拉力减小，但不能确定细线与竖直方向的夹角θ变为原来的一半，也不能确定细线上的拉力大小变为原来的一半，故BC错误；
D．球C与小球a之间的静电力大小为
由于球C所带的电荷量变为原来的一半，要让小球a处于平衡状态，则球C与小球a之间的距离减小，所以球C与小球a之间的静电力大小不会变为原来的一半，故D错误。
故选A。
3．山西陶寺遗址考古发现，早在四千年前陶寺先民通过观象台夯土墙间的12道缝隙，观测日月星辰，划分了节气。地球绕太阳运行的轨道如图所示，则地球在夏至时（ ）
A．加速度与立夏时的相同
B．动能与立夏时的相同
C．角速度与立夏时的相同
D．与太阳连线单位时间内扫过的面积与立夏时的相同
【答案】D
【详解】A．根据牛顿第二定律，有
解得
由图可知地球在夏至时与立夏时到太阳的距离不相等，所以加速度不相同，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知地球由立夏到夏至速度逐渐减小，所以动能不相同，故B错误；
CD．根据开普勒第二定律可知地球与太阳连线单位时间内扫过的面积相等，可知地球由立夏到夏至角速度逐渐减小，故C错误，D正确。
故选D。
4．均匀带电半球壳在球心O处的电场强度大小为，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为，剩余部分在球心O处的电场强度大小为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】根据对称性，表面积较小的这部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度E一定沿着角的角平分线向右下方，同理，表面积较大的部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度一定沿着角的角平分线向左下方，两部分球面产生的电场在O点处的电场强度一定相互垂直，而均匀带电的半球壳的场强大小为，同理可以分析其场强方向，画出矢量图，如图所示
则剩余部分的电场强度大小为
故选B。
5．如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（ ）
A．0.5AB．0.2AC．0.3AD．0.1A
【答案】A
【详解】由题可知1s通过截面xy的电荷量为
则这个电路中的电流为
故选A。
6．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势比N点的高 B．M点的电场强度比P点的大
C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小
【答案】D
【详解】AC．根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故AC错误；
B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误；
D．M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析可知污泥絮体在P点的电势能比其在N点的大，故D正确。
故选D。
7．如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．指纹的凹点与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点与小极板距离近，电容大
C．若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，小极板带电荷量减小
D．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响
【答案】B
【详解】AB．根据电容的决定式C=
可知，指纹的凹点与小极板距离远，即d变大，则电容C变小；指纹的凸点与小极板距离近，即d变小小，则电容C变大，故A错误，B正确；
C．若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，则电容C增大，由于电容器的电压保持不变，根据Q=CU
可知小极板带电荷量Q增多，故C错误；
D．若用湿的手指去识别，由于自来水是导电的，则使得同一指纹的凹点和凸点与小极板之间的距离将会发生变化，从而改变了电容器的电容，使得识别功能受到影响，故D错误。
故选Ｂ。
8．如图所示，A、B间的电压U为20V，电阻，，，。估算干路中的电流I约为（ ）
A．1AB．2AC．3AD．4A
【答案】B
【详解】由图可知并联再与串联，由于远大于，所以串联电阻近似等于，与并联，由于远大于，则并联电阻近似等于，所以电路总电阻近似为，根据欧姆定律可得电流
故选B。
9．某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（ ）
A．B．C．HD．2H
【答案】D
【详解】运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，则有
以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为，则竖直方向有、
水平方向有
联立解得
故选D。
10．在轴上有两个点电荷，其静电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．处与处电场方向相同
B．处与处电场强度大小相等
C．质子在处的电势能大于在处的电势能
D．质子沿轴从处移动到处，电场力先做负功后做正功
【答案】C
【详解】A．根据图像斜率表示电场强度可知处与处电场方向不相同，故A错误；
B．同理根据图像斜率的绝对值表示电场强度的大小可知处与处电场强度大小不相等，故B错误；
C．由图可知，处的电势大于处的电势，根据可知质子在处的电势能大于在处的电势能，故C正确；
D．由图可知，沿轴从处移动到处，电势先减小后增大，根据可知质子的电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，故D错误。
故选C。
11．如图，水平粗糙传送带顺时针匀速运行，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端栓接一个小物块。现将小物块无初速地放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在小物块向右运动的过程中，下列关于小物块加速度、速度、弹簧的弹性势能、弹簧与小物块的总机械能随小物块运动距离变化的图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．若物块并不是一直加速，以右为正方向，根据牛顿第二定律
可知
可知为一次函数关系，故A错误；
B．若物块并不是一直加速，由上分析可知，物块向右运动过程中，加速度先向右减小，后反向增大，则速度随位移先增大得越来越慢，后减小得越来越快，故B正确；
C．弹簧的弹性势能
图像应该是曲线，故C错误；
D．弹簧与小物块的总机械能变化量等于摩擦力做功，当物块位于零势能面时，则有
可知为直线，故D错误。
故选B。
解答探究题（共56分，计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）
12．（15分）某实验小组测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率。有如下实验器材可供选择：
A．待测电阻丝（阻值约）
B．电流表A（0~0.6A，0~3A）
C．电压表V（0~3V，0~15V）
D．滑动变阻器
E.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
F.开关，若干导线
(1)如图甲所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，当测微螺杆靠近电阻丝时，应停止使用旋钮，改用 ，听到“喀喀”声时停止，（请在螺旋测微器上的三个部件①、②、③中选填）；
(2)螺旋测微器示数如图乙所示，则该电阻丝的直径 mm。
(3)实验时要求电流表的示数从零开始测量，用笔画线代替导线将图丙电路连接完整 。
(4)实验小组采集到多组不同长度的电阻丝对应的电压表示数U和电流表示数I，利用计算出电阻丝不同长度l对应的阻值R，描绘出的点如图丁所示，在图丁中画出图线。已知图线的斜率为k，请写出电阻丝的电阻率表达式 。（用，k，d表示）
(5)本实验中，小明同学认为由于电流表的内接导致电阻丝的阻值R测量偏大，从而使得电阻丝的电阻率测量值偏大，你同意他的观点吗？请说明理由
【答案】(1)③
(2)0.700
(3)连线
(4)
(5)小明同学的观点不正确，因为实验采用电流表内接法，只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了，不改变图像的斜率，所以不影响电阻丝的电阻率的测量。
【详解】（1）螺旋测微器上的③为微调旋钮，为了保护螺旋测微器，当测微螺杆靠近电阻丝时，应停止使用旋钮，改用③，听到“喀喀”声时停止；
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，电阻丝的直径d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm
（3）实验时要求电流表的示数从零开始测量，因此滑动变阻器采用分压式接法，如图所示：
（4）根据电阻定律
结合函数图像斜率的含义，图像的斜率
解得
（5）小明同学的观点不正确，因为实验采用电流表内接法，只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了，不会改变图像的斜率，所以不影响电阻丝的电阻率的测量。
13．（7分）某星球半径R=2000km，现有一探测器在登陆星球之前围绕其做圆周运动，其环绕速度v与轨道半径r之间的关系如图甲所示。探测器成功登陆星球表面后，探测车出舱进行探测任务，如图乙所示，某次任务时，探测车（可以看作质点）以速度v0= 0.5m/s沿水平面匀速行驶，前方有一高度h=2m的断崖，断崖下方是平坦的地面。求：
(1)求深测器绕行星做圆周运动时的向心加速度an；
(2)该星球表面的重力加速度g星；
(3)探测车在断崖下方地面着陆时的速度v。
【答案】(1)
(2)
(3)，速度方向与水平方向夹角的正切值为8
【详解】（1）根据向心加速度公式（1分）
当时，速度满足，（1分）
代入解得
（2）根据万有引力充当向心力（1分）
可得
结合图像可知（1分）
在行星表面上有（1分）
解得
（3）根据动能定理有（1分）
解得
设着陆时的速度方向与水平方向的夹角为，则有（1分）
则速度方向与水平方向夹角的正切值为8。
14．（6分）现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表，如图甲和乙所示。 甲图中，，使用A、B两个端点时，电压表的量程为；乙图中使用A、B两个端点时，电流表量程为，使用A、C两个端点时，电流表量程为，试计算：
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少？
(2)图甲中使用A、C两个端点时，电压表的量程是多少？
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少？
【答案】(1)或
(2)
(3)，
【详解】（1）图甲中使用A、B两个端点时
（1分）
得到
或
（2）图甲中使用A、C两个端点时
（1分）
得到
电压表的量程是（1分）
（3）图乙中，使用A、B两个端点时
（1分）
使用A、C两个端点时
（1分）
解得
，（1分）
15．（14）如图所示，长为4l的轻杆一端连接在水平固定铰链O上，另一端连接一个质量为2m小球P。轻绳穿过水平固定轻质滑轮，一端与小球P相连接，另一端系着质量为m的小球Q。开始时对小球P施加竖直向上拉力F，使小球P处于静止，静止时轻杆与水平方向夹角为37°，轻绳与水平方向夹角为53°。撤去拉力F，小球P、Q带动轻杆绕O转动。不计一切摩擦，取sin37°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度取g，求：
(1)竖直拉力F的大小；
(2)撤去拉力瞬间小球P的加速度a；
(3)撤去拉力后，当小球P运动到O点正下方时，小球Q的动能Ek。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）球Q处于平衡状态，则
（1分）
对球P受力分析，如图所示
根据平衡条件可得
（1分）
（1分）
解得
（2）对球Q，根据牛顿第二定律可得
（1分）
对球P，沿绳子方向
（1分）
球P、Q沿绳子方向加速度
（1分）
解得
（3）球P下落高度为
（1分）
球Q上升高度为
（1分）
根据系统的机械能守恒
即
（2分）
如图所示
小球P运动到O点正下方时，球P的速度和球Q的速度关系
（1分）
（1分）
解得小球Q的动能
（2分）
16．（14分）在平面内建立直角坐标系xOy，第II象限存在沿y轴负方向的匀强电场2E，其第III象限放置电场线沿半径方向指向圆心的静电分析器，第I、IV象限存在交变电场。A点坐标为处有一粒子源，将质量为m，电荷量为q的正点电荷（不计重力）源源不断地由静止释放。当点电荷运动到x轴时刚好射入静电分析器，而后做匀速圆周运动。t=0时刻，第一个粒子于坐标位置处垂直于y轴进入交变电场，其场强变化规律如图乙所示（y轴正方向为电场正方向）。在交变电场中存在两绝缘挡板，下板位于第IV象限，与x轴距离为d，并紧贴y轴。上板与下板平行放置，两板间距离为，两板长均为，求：
(1)粒子第一次经过x轴的速度大小v；
(2)静电分析器的电场强度大小E0；
(3)在0~T时间内从y轴负半轴进入第四象限的粒子，能够从两板间离开的粒子数占进入粒子总数的百分比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）带电粒子在第二象限中加速运动，由动能定理可知
（2分）
解得
（2）带电粒子射入静电分析器，做匀速圆周运动，则有
（1分）
解得
（3）带电粒子进入第四象限后在水平方向上做匀速直线运动，则可以从两板间离开的粒子，在两板间的运动时间为
（1分）
设在前半个周期，t1时刻进入两板间的粒子可恰好从两板间离开，做出粒子在板间运动的v-t图像。
依题意，从板间离开的粒子的速度方向平行于两板，则t1时刻进入恰好离开的粒子当其运动到2T-2t1时，恰好打到上板竖直方向速度减为0，之后在竖直方向向下运动，最终从两板间离开。粒子沿y轴正方向的最大速度为
（1分）
其中
（1分）
粒子沿y轴负方向的最大速度为
（1分）
依题意，有
（1分）
解得
（1分）
设在前半个周期，t2时刻进入两板间的粒子刚好从下极板边缘离开，粒子沿y轴正方向的最大速度为
（1分）
粒子沿y轴负方向的最大速度为
（1分）
依题意，有
（1分）
解得
（1分）
则在半个周期内，在时间段内进入的粒子可以从两板间离开，在后半个周期内进入的粒子将直接打到下板，综上所述，能够从两板间离开的粒子数占进入粒子总数的百分比为
（1分）