江苏省淮安市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份江苏省淮安市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，在短道速滑比赛中，运动员过弯时的运动可以看成匀速圆周运动。该运动员过弯时（ ）
A. 速度不变B. 速度改变
C. 加速度不变D. 加速度为零
【答案】B
【解析】匀速圆周运动速度方向变化，速度改变，加速度方向变化，加速度改变，加速度为向心加速度，不为零。
故选B。
2. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则小球（ ）
A. 受到重力、支持力B. 受到重力、向心力
C. 受到支持力、向心力D. 受到重力、支持力和向心力
【答案】A
【解析】小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供。
故选A。
3. 某擦窗机器人所用的电池容量为，待机时间为25天，正常工作时长为则该手机（ ）
A. 正常工作时的电流为240 mA
B. 待机时的电流为3000 mA
C. 正常工作时的电流是待机时电流的倍
D. 正常工作时的电流是待机时电流的300倍
【答案】D
【解析】A．电池容量为，正常工作时长为，正常工作时的电流，故A错误；
B．由题可知待机时间为，待机时的电流，B错误；
CD．正常工作时电流是待机时电流的倍，故C错误，D正确。
故选D。
4. 在万有引力定律建立的过程中，“月-地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”必须知道下列哪组物理量（ ）
A. 引力常量G，月球公转周期，月球、地球的质量
B. 引力常量G，月球公转周期，地球半径，“月-地”中心距离
C. 地面的重力加速度g，月球公转周期，月球、地球的质量
D. 地面的重力加速度g，月球公转周期，地球半径，“月-地”中心距离
【答案】D
【解析】地球表面物体的重力等于万有引力
即
根据万有引力定律和牛顿运动第二定律，可算出月球在轨道处的引力加速度为
根据月球绕地球公转的半径、月球的公转周期，由月球做匀速圆周运动可得
代入数值可求得两加速度吻合。
故选D
5. 如图所示，质量为m的滑块（可视为质点），从半径为R的半球面的上端A以初速度滑下，经最低点B，恰好滑至与A等高的C点。滑块与半球面的动摩擦因数为定值，重力加速度为g。滑块（ ）
A. A到B过程中，重力做功为mgR，重力势能减少mgR
B. A到B过程与B到C过程所受摩擦力做的功相等
C. A到C过程所受摩擦力做的功为
D. A到B过程机械能减少量小于B到C过程的机械能减少量
【答案】A
【解析】A．A到B过程中，重力做功，则重力势能减少mgR，故A正确；
BD．在同一高度处，AB过程的速度大于BC过程的速度，则AB过程的向心力大于BC过程的向心力，AB过程的支持力大于BC过程的支持力，AB过程的摩擦力大于BC过程的摩擦力，则AB过程摩擦力做功大于BC过程摩擦力做功，摩擦力做功等于机械能的变化，故AB过程机械能的减少量大于BC过程机械能的减少量，故BD错误；
C．A到C的整个过程中，根据动能定理，重力做功为0，则有
故摩擦力做功为，故C错误。
故选A。
6. 如图所示，用两根等长的绝缘细线把带同种电荷的A、B小球（可视为质点）悬挂在天花板同一位置处，两球静止时细线与竖直方向间的夹角、相等。设A、B球质量，电荷量分别为、、、。下列说法中可能正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】根据牛顿第三定律A、B两球所受的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的，与带的电荷量的大小无关；对A，由几何关系可知
对B，由几何关系可知
因，故
故选C。
7. 电容式传感器在智能家居语音控制中可将声音信号转化为电信号。如图所示，a是能在声波驱动下振动的金属膜片，b是固定不动的金属板，a、b构成一个电容器。闭合开关K，声源S发出的声波使a向右运动时（ ）
A. 该电容器的电容不变B. a、b板间的电压不变
C. a、b板间的电场强度减小D. 流过电流表G的电流方向为自左向右
【答案】B
【解析】A．若声源S发出声波使a向右运动时，a、b板间的距离减小，依据电容的决定式，则a、b构成的电容器的电容变大，故A错误；
BC．电容器与稳压电源相连，a、b间电压不变，a向右振动过程中，板间距离减小，则由公式分析得知，a、b板间的电场强度也会增大，故B正确，C错误；
D．a向右振动过程中，a、b间电压不变，而电容C增大，由公式分析得知，a、b 板所带的电量会变大，电容器处于充电状态，流过电流表的电流方向为自右向左，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，双量程电压表由表头G和两个电阻、串联而成。已知该表头的内阻，满偏电流下列说法正确的是（ ）
A. 表头G满偏电压为5 V
B. 使用a、b端点时的量程比使用a、c端点时的大
C. 使用a、b端点时，若量程为3 V，则为
D. 使用a、c端点时，若量程为15 V，则为
【答案】C
【解析】A．表头G的满偏电压，故A错误；
B．由图示电路图可知，接a、b两端点时分压电阻阻值小于接a、c两端点时分压电阻阻值，由此可知，使用a、b两个端点时，其量程比使用a、c两个端点时小，故B错误；
C．使用a、b两个端点时，由图示电路图可得
解得，故C正确；
D．使用a、c两个端点时，由图示电路图可得
解得，故D错误。
故选C。
9. 太阳能电池是一种利用太阳光发电的光电半导体薄片，其核心部件为半导体PN结。某半导体PN结中存在电场，其在x轴上电场强度E随x变化关系如图所示。已知电场强度方向沿x轴正方向，。取O点的电势为零。则（ ）
A. A点电势低于B点电势
B. N、A两点间的电势差小于A、O两点间的电势差
C. 电子由N运动到P的过程中，电场力先减小后增大
D. 电子从N运动到P的过程中，电势能先增大后减小
【答案】B
【解析】A．N到P场强始终沿x轴正方向，沿场强方向电势降低，A点电势高于B点电势，故A错误；
B．图像面积表示相应过程电势差，N、A段的面积小于A、O段的面积，N、A两点间的电势差小于A、O两点间的电势差，故B正确；
C．由N运动到P的过程中，场强先增大后减小，电子电场力先增大后减小，故C错误；
D．电子从N运动到P的过程中，电场力方向一直向左做负功，电势能一直增大，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，质量为m的小球用细绳悬挂于P点，使小球在某一水平面内做匀速圆周运动。现保持圆周运动的圆心O到悬点P的距离不变，改变绳长l，则小球做匀速圆周运动的角速度、绳对小球的拉力F随绳长l变化的关系图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】受力分析如图所示
AB．对球分析水平方向，根据牛顿第二定律可得
竖直方向由平衡条件可得
联立解得
角速度 与绳长l无关，故A错误，B正确；
CD．由上述公式解得
可知绳对小球的拉力F与绳长l成正比，故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，质量为m的小球自弹簧的正上方h高处由静止释放，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小球下落到最低点。已知弹簧的劲度系数为k，原长为L，重力加速度为g，不计空气阻力，选地面为零势能面。下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧弹性势能的最大值为
B. 弹簧弹性势能和小球重力势能之和的最大值为
C. 运动到最低点时，小球的加速度大于g
D. 若增大h，小球动能最大时的位置将降低
【答案】C
【解析】A．对于小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点，弹簧的弹性势能最大，设为，根据系统的机械能守恒得，故 A错误；
B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，所以小球的动能为0时，弹簧弹性势能和小球重力势能之和最大，等于小球由静止释放时的重力势能，即，故B错误；
C．当小球刚接触弹簧时加速度为g，根据对称性可知运动到最低点时，小球的加速度大于g，故C正确；
D．当小球受到的弹力与重力大小相等时动能最大，由平衡条件得
可得弹簧的压缩量
与h无关，所以小球动能最大的位置与h无关，故D错误。
故选C。
二、实验题：本大题共1小题，共9分。
12. 用多用电表粗测金属棒的阻值，当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“×1 Ω”或“×100 Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为___________Ω。
【答案】×1Ω 10.0
【解析】当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，说明电阻值较小，所选倍率过大，应该减小倍率，故应换成“×1Ω”挡；
欧姆表的读数为指针刻度与倍率的乘积，故图中所测金属棒的阻值为10.0Ω。
13. 某同学通过描绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电流随电压变化的规律。
提供的器材有：
待测小灯泡额定电压为,电阻约为几欧
电压表量程为,内阻约为
电流表量程为,内阻约为
滑动变阻器允许最大电流
滑动变阻器允许最大电流
标有的干电池两节
开关一个，导线若干
（1）滑动变阻器应选择___________选填“”或“
（2）如图为通过实验做出的小灯泡的电流I随电压U的关系变化图像，下列说法正确的是___________
A. 电阻随温度的升高而减小
B. 两端电压为时，消耗电功率为
C. 正常工作时电阻为
D. 正常工作时消耗电功率为
（3）为达到实验目的，并尽量减小误差，电路图应选择___________
A. B.
C. D.
【答案】（1） （2）B （3）A
【解析】
【小问1解析】
（1）该实验电路中采用分压式接法，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的；
【小问2解析】
（2）A．根据
可知小灯泡的图像中图线上某点与原点连线斜率的倒数表示电阻，由图可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故A错误；
B．由图可知小灯泡电压为时电流值为，其电功率为，故B正确；
CD．由图可知，小灯泡正常工作时，电压值为，电流值为，此时电阻
小灯泡正常工作时消耗的电功率为，故CD错误。
故选B。
【小问3解析】
由题意可知，待测小灯泡的电阻是小电阻，为达到实验目的，并尽量减小误差，测量电路采用电流表外接法，控制电路采用分压式接法。
故选A。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
14. 2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器在与环绕器分离后成功登陆火星表面，“天问一号”环绕器继续绕火星运动。设环绕器绕火星的运动视为匀速圆周运动，环绕器的运动周期为T、轨道半径为r，引力常量为求：
（1）火星的质量M；
（2）环绕器的向心加速度大小
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
根据万有引力提供向心力得
联立解得火星的质量
【小问2解析】
环绕器的向心加速度大小
15. 如图所示，质量分别为3m、m的小球A、B（可视为质点）用长为L的轻杆连接，置于光滑水平桌面上。现使两球绕杆中心O处的竖直固定轴匀速转动，角速度为求：
（1）A球的线速度大小v；
（2）固定轴受两侧杆弹力的合力大小
【答案】（1） （2）
【解析】
小问1解析】
A球的线速度大小
【小问2解析】
以A为研究对象，根据向心力公式有
以B为研究对象，根据向心力公式有
当轻杆以角速度绕轴在水平桌面上转动时，转轴受杆拉力的大小
16. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质细线左端固定，绕过动滑轮和定滑轮，另一端悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。两重物均从距地h高度处由静止释放，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为
（1）若释放后重物A、B仍保持静止，求A、B的质量之比；
（2）若重物A、B质量相等，求释放后A发生位移x时的速度；
（3）若重物A的质量是B的3倍，且细线足够长，求释放后B上升过程中的最大位移。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
对A，根据平衡条件有
对B，根据平衡条件有
综合解得
【小问2解析】
若重物A、B质量相等，释放后A发生位移x时B发生位移为2x，则有
由机械能守恒得
解得
【小问3解析】
重物A刚要落地时，重物A下落的高度为h，重物B上升的高度为2h，即重物离地高为3h。因不计滑轮质量和阻力，A、B组成系统机械能守恒，取地面为参考平面，根据系统的机械能守恒得
由滑轮组关系可知
解得，
A落地后B继续上升，上升的高度
放后B上升过程中的最大位移
17. 示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成。某示波管示意图如图所示，炽热的金属丝可以连续发射出电子初速度视为零,电子经加速电场加速后沿中央轴线垂直进入偏转电场，加速电压，偏转电场由两对偏转电极、组成，位置如图所示，均以为中央轴线，极板长度均为，极板X与的间距、极板Y与的间距均为。电子穿出偏转电场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上，极板右边缘到荧光屏距离为荧光屏正中心，并在荧光屏上建立坐标系。已知电子质量、电荷量，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用力，极板X与，极板Y与极板间的匀强电场互不影响，忽略电场边缘效应。
（1）求电子经加速电场加速后的速度；
（2）若、间分别输入恒定电压，求电子刚离开偏转电场时，在和方向上的偏转量和；
（3）若、间分别输入的交变电压，其中t的单位为s。求电子打在荧光屏上的亮线长度。
【答案】（1） （2）见解析 （3）
【解析】
【小问1解析】
电子在加速电场中运动，根据动能定理有
代入数据解得
【小问2解析】
当时，水平方向
代入数据解得
沿方向，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式可得
当时，水平方向
沿方向，根据牛顿第二定律有
根据位移时间公式可得
【小问3解析】
当时，根据速度时间公式有
根据几何关系有
沿方向，电子打在荧光屏上离最大距离
解得
当时，根据速度时间公式有
根据几何关系可得
则有
解得
荧光屏上出现的是以，两点为端点的一条线段
电子打在荧光屏上的亮线长度为