江苏省部分高中2024-2025学年高一下学期期末迎考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省部分高中2024-2025学年高一下学期期末迎考物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了答题前，考生务必将班级等内容，欢迎下载使用。
注意事项∶
1、本试卷共100分，考试用时75分钟。
2、答题前，考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。
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. 2024年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法中正确的是 （ ）
A. 这是一种摩擦起电现象
B. 这是一种静电感应现象
C. 此时人的头与脚带异种电荷
D. 此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
【答案】B
【解析】AB．游客在沙漠上游玩时，头顶乌云密布，云层里带有大量电荷，由于静电感应现象头发与云带异种电荷，A错误，B正确；
CD．由于脚与大地接触，脚不带电，此时人应躺下或蹲下，并向低洼处撤离，避免发生尖端放电现象，CD错误。
故选B。
2. 假设摩托艇受到的阻力大小与它的速率成正比。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的9倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（ ）
A. 2倍B. 3倍C. 4倍D. 6倍
【答案】B
【解析】根据
f=kv
达到最大速度时
如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的9倍，则摩托艇的最大速率变为原来的3倍。
故选B。
3. 一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】小球下落的高度为
h = πR - R + R = R
小球下落过程中，根据动能定理有
mgh = mv2
综上有
v =
故选A。
4. 蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，当蜜蜂接近带负电的花蕊时，它们之间的电场线如图中实线所示，图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力，则（ ）
A. 蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B. 花粉颗粒被吸附过程做匀速运动
C. 花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能
D. 花粉颗粒在a点电势能小于在b点的电势能
【答案】C
【解析】A．根据图中电场线分布可知，蜜蜂身体周围的电场不是匀强电场，故A错误；
B．花粉颗粒被吸附过程，受到变化的电场力作用，做加速度变化的变速运动，故B错误；
CD．根据曲线运动合力方向位于轨迹凹侧，可知花粉颗粒受到的电场力偏右，与场强方向相反，则花粉颗粒带负电，根据沿电场方向电势降低，可知a点电势低于b点电势，由可知，花粉颗粒在a点电势能大于在b点的电势能；由于只受电场力作用，电势能和动能之和保持不变，则花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示的四幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态
B. 图b中甲乙两小球在同一水平面内做圆周运动的角速度大小相等
C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴所受的附着力大于它所需要的向心力而被甩出
D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
【答案】B
【解析】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，，处于超重状态，故A错误；
B．设绳长为L，绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由
结合，得
两物体高度一致，则它们角速度大小相等。故B正确；
C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误；
D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。
故选B。
6. 如图，一飞行器沿椭圆轨道I运行，地球位于椭圆轨道I的其中一个焦点O上。飞行器在某位置P瞬间喷射一定量气体后，沿圆轨道Ⅱ运行。已知轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，则飞行器（ ）
A. 在轨道I上从P点到M点，机械能增大
B. 在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道I上的周期
C. 在轨道Ⅱ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度
D. 在轨道Ⅱ上的加速度小于在轨道I上经过P点的加速度
【答案】C
【解析】A．在轨道I上从P点到M点，只有万有引力做负功，飞行器的机械能不变，故A错误；
B．根据题意可知，轨道I半长轴大于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道I上的周期，故B错误；
C．以为焦点O圆心做一个与轨道I远地点M相切的圆，将该圆看为轨道Ⅲ，轨道Ⅲ相对于轨道I是高轨道，由轨道I变轨到轨道Ⅲ需要在M点向后喷气加速，即在轨道Ⅲ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度，根据
解得
由于轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅱ的半径，则轨道Ⅱ的速度大于轨道Ⅲ的速度，可知，在轨道Ⅱ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度，故C正确；
D．根据牛顿第二定律有
解得
可知，在轨道Ⅱ上的加速度等于在轨道I上经过P点的加速度，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒A端带正电，B端带负电
B. 导体棒A端电势比B端电势相高
C. 感应电荷在O点产生的电场方向向右
D. 感应电荷在O点的电场强度大小
【答案】D
【解析】A．点电荷q带正电，则当导体棒达到静电平衡后，导体棒A端为近端，带负电，B端为远端，带正电，故A错误；
B．处于静电平衡状态的导体棒是一个等势体，即A端和B端电势相等，故B错误；
CD．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，感应电荷在O点的场强与点电荷在O点的场强大小相等、方向相反，点电荷在O点的场强向右，则感应电荷在O点的场强向左，大小为
故C错误，D正确。
故选D。
8. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为，则A点处场强的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知，半径为R的均匀带电球体在A点产生的场强
挖出的小球半径为，因为电荷均匀分布，其带电荷量
则其在A点产生的场强
所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强
故选B
9. 小球由静止从某高处竖直下落，若所受阻力恒定，用x表示下落的高度，t表示下落的时间，表示动能，表示势能，E表示机械能。下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】A．根据能量守恒，重力势能转换为动能加阻力损耗，由此可得
由此可得，与x成正比，故A错误；
B．机械能
可知机械能E与x成线性关系，故B正确；
D．动能为
，
解得
可知与t成抛物线关系，故D错误。
C．重力势能
其中
可得
可得与t为抛物线关系，图像开口向下，故C错误。
故选B。
10. 、为固定在x轴上的两个点电荷，x轴上部分区域的电势分布如图所示。则（ ）
A. 电荷量大于电荷量
B. 带负电，带正电
C. a点电场强度小于c点电场强度
D. 若将电子从a点沿x轴移到c点，其电势能先增大后减小
【答案】A
【解析】A．根据电势的表达式有
图中a点的电势为0，则有
由于
可知，两点电荷带异种电荷，电荷量的大小大于电荷量，故A正确；
B．结合上述可知，两点电荷带异种电荷，由于沿电场线电势逐渐降低，可以确定在所在位置到b点之间的电场方向由b指向，即在所在位置到b点之间的电场终止于，根据电场线起源于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远），可知，带负电，则带正电，故B错误；
C．图像斜率的绝对值表示电场强度的大小，根据图像可知，a点图像斜率的绝对值大于c点图像斜率的绝对值，则a点电场强度大于c点电场强度，故C错误；
D．沿电场线方向电势降低，可知，坐标原点到b点间电场方向向左，b点右侧电场方向向右，电子带负电，若将电子从a点沿x轴移到c点，电场力方向先向右后向左，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大，故D错误
故选A。
11. 在进行滑雪赛道创新设计中，一位同学设计如图所示的模型，并用小球替代滑雪运动员进行研究，该模型滑道由弧形轨道ED、水平轨道DA、半径为R=0.4m的圆弧轨道AB（∠AOB=30°）、足够长的倾斜直轨道BC组成，所有轨道均光滑且平滑连接，并固定在竖直平面内，当小球从D的左侧弧形轨道上P点（图中未画出）静止释放后，不计空气阻力，则下列表述符合实际情况的是（ ）
A. 在P点到A点的运动过程中，小球的机械能减小
B. 当PD间高度为0.3m时，小球会一直贴着滑道运动
C. 当PD间高度为0.4m时，小球会从A处飞出
D. 当PD间高度大于0.5m时，小球落到BC上的速度方向总是相同
【答案】C
【解析】A．轨道光滑，小球贴着轨道运动过程中不会与轨道碰撞出现能量损失，整个过程中仅重力做功，因此小球的机械能守恒，故A错误；
BC．若小球恰好不从A点飞出，根据机械能守恒定律有
根据牛顿第二定律有
可得
当时，小球到达A点时的速度较小，满足
此时小球不会飞出去，会贴着轨道运动；
当，小球到达A点时的速度较大，满足
重力不足以提供向心力，此时小球会飞出去做平抛运动落在BC上，故B错误，C正确；
D．当小球从A点飞出后落到斜面上时，由于位移方向不同，故速度方向不同，故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. 某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流I随时间t变化的图像。
(1)为使电源向电容器充电，应将开关S与_______（填“1” 或“2”）端相连；
(2)在充电过程中，测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的 _________；
(3)图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像，图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t0~2t0时间内，释放电荷量的表达式为_______（用I0、t0表示）。
(4)图丁中实线是实验得到的放电时的I-t图像，如果不改变电路的其他参数，只减小变阻箱R的阻值，则得到的I-t图线是图丁中的_________（选填“①”、“②”或“③”），理由是________。
【答案】(1) 1 (2)A (3)或 (4)② 电容器释放的总电量不变，平均电流变大，放电时间变短
【解析】 (1)为使电源向电容器充电，电容器应与电源连接，故应将开关S与 “1”端相连；
(2)充电过程中电容器C两端电压逐渐增大，充电电流I随时间t应逐渐较小至零，故电流I随时间t的图像可能是图乙中的 A，故A正确。
故选A。
(3)根据图象的含义，因
I−t图线与t轴所围成的面积表示电容器放出的电荷量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为I0t0，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为8个或7个，所以释放的电荷量是
或
(4)应该是②，理由是：电容器释放总电量不变，平均电流变大，放电时间变短。
13. 2024年6月4，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ．再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G。求：
（1）月球的质量M；
（2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据万有引力周期公式
解得
（2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q做椭圆运动，其时间恰为椭圆周期的一半，利用开普勒第三定律
其中
解得
所以
14. 如图所示，质量为m，带电荷量为的小球（可看作质点）与不可伸长的绝缘细绳相连，细绳另一端固定在O点，细绳长度为L，O点距离水平地面的高度为2L，空间存在竖直向上的匀强电场。现在最高点给小球一水平向右的初速度，此时细绳上的拉力恰好为0，重力加速度大小为g。
（1）求匀强电场的电场强度E的大小；
（2）若小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，在小球脱离细绳的瞬间电场变为水平向左，则小球的落地点到O点的水平距离x。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
在最高点，有
解得
【小问2解析】
小球从最高点运动到最低点过程中，根据动能定理
细绳被拉断后，小球在竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀加速直线运动
其中
解得
15. 如图所示，竖直平面内倾角的粗糙斜面和固定圆轨道相切于B点，将一质量m=1kg的小滑块从斜面上A点静止释放，滑块沿轨道运动恰好通过最高点C。已知A、B两点间的高度差h=1.725m，圆轨道光滑且半径R=0.5m。g=10m/s2，，，不计空气阻力。
（1）滑块在C点的速度大小v；
（2）滑块与斜面间动摩擦因数μ；
（3）若滑块从A点下方某点静止释放，且滑块运动过程中恰好不脱离圆轨道，求整个运动过程中产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）滑块恰好能通过最高点C，由重力提供向心力
解得
（2）从过程，由动能定理可知
解得滑块与斜面间动摩擦因数
（3）设从A点下方某点与B点的高度差为，从A点下方某点到圆心等高点，由动能定理可知
解得
整个运动过程中产生的热量
16. 如图甲所示，真空中的电极能连续不断均匀地放出初速度为零、质量为、电荷量为的粒子，经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线平行于极板射入偏转电场，A、B两板距离为，A、B板长为，AB两板间加周期为的变化电场，如图乙所示，已知，能从偏转电场板间飞出的粒子在偏转电场中运动的时间也为。忽略极板边缘处电场的影响，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，粒子打到极板上后即消失．求：
（1）加速电场中的；
（2）若时刻粒子进入偏转电场两极板之间，粒子能否飞出极板？如果能，那么粒子的偏移量是多少？如果不能，那么粒子在偏转电场里平行于极板方向的位移是多少？
（3）若发射时间足够长，则能够从两极板间飞出的粒子占总入射粒子数的百分率。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
粒子在加速电场中有
粒子在偏转电场中有
联立解得，
【小问2解析】
时刻进入偏转电场的粒子在至时间内做类平抛运动，有，
联立解得，
因，粒子在时还未打到极板上，此时
假设粒子能飞出极板。粒子在至时间内做匀速直线运动
解得，
故粒子的偏移量为
因，假设不成立，粒子不能飞出极板。
设粒子在时刻打到极板上，则有
又
解得
【小问3解析】
电场周期性变化，现研究第一个周期内哪个时间段进入偏转电场的粒子能够从两极板间飞出。
设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量
随增大，增大，当时，解得
设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量
随增大，减小，当时，解得
所以在第一个周期内，当和时，能从两极板间飞出。飞出的粒子占总入射粒子数的百分率