【物理】江苏省连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研考试试题（解析版）

这是一份【物理】江苏省连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研考试试题（解析版），共13页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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. 如图所示，正点电荷形成的电场中有A、B两点，则关于A、B两点电场强度E和电势φ，下列关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】AB．电场线的疏密表示场强大小，图示可知A点处电场线较密，故A电场强度较大，所以 ，故A正确，B错误；
CD．沿着电场线，电势是降低的，所以A点所在等势面的电势高于B点所在等势面的电势，所以 ，故CD错误。
故选A。
2. 如图所示，一质量为m的小球从A点由静止下落到地面上的B点，小球在A点的重力势能取为零。不计空气阻力，则小球在B点的机械能（ ）
A. B. C. D. 0
【答案】D
【解析】由题意可知，小球在A点时的重力势能和动能均为零，则机械能为零；小球下落时机械能守恒，可知在B点时的机械能也为零。
故选D。
3. 如图所示，近地卫星A和静止卫星B绕地心O做匀速圆周运动，关于A、B的角速度ω、线速度v、向心加速度a及势能，下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据
可得
因可知，，
因两卫星质量关系不确定，不能比较势能的关系。
故选B。
4. 在带正电的物体C的右侧有两个相互接触的金属导体A、B，均放在绝缘支座上，开始时A、B紧靠在一起，当C靠近A时，将A、B分开，再移走C后，则（ ）
A. A左端不带电B. A左端带负电
C. B右端不带电D. B右端带负电
【答案】B
【解析】根据静电感应原理可知，当C靠近A时，将A、B分开，再移走C后，靠近C近端的导体感应异种电荷，远端感应同种电荷，故A的左端带负电，B的右端带正电。
故选B。
5. 如图所示的电路中，电阻为5Ω，为10Ω，为10Ω。另有一个电压恒为90V的电源。则（ ）
A. 当A、B两端接通测试电源时，CD两端的电压为60V
B. 当A、B两端接通测试电源时，CD两端的电压为30V
C. 当C、D间短路时，AB间等效电阻为15Ω
D. 当C、D间短路时，AB间等效电阻为5Ω
【答案】A
【解析】AB．当A、B两端接通测试电源时，此时CD两端的电压为 两端的电压，电路结构等效为、串联，则电路中的总阻值
由欧姆定律可得电路中的电流
则CD端的电压，故A正确，B错误；
CD．当C、D间短路时，电路结构等效为、并联后与串联，则AB间等效电阻为，故CD错误。
故选A。
6. 如图所示，相距为2L的两个点电荷A、B带电荷量均为+Q，O为A、B连线中点，P位于A、B中垂线上且距O点的距离为L。静电力常量为k。P点的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可知，两点电荷在P点的场强大小为
根据矢量的合成可得P点的电场强度大小为
故选B。
7. 下列关于多用电表的使用正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】AB．测量通过小灯泡电流，根据“红进黑出”可知，图中红表笔应该接右侧接点；同理，测量小灯泡的电压时，图中红表笔也应该接右侧接点，选项AB错误；
C．测量电压表的内阻时用欧姆档，根据“红进黑出”可知，该接法正确，选项C正确；
D．测量二极管的正向电阻用欧姆档，因黑表笔接内部电源的正极，可知红表笔应该接二极管右端，选项D错误。
故选C。
8. 如图所示电路，开关S闭合，若极板M固定，极板N向下移动。则（ ）
A. 电容器的电容变大
B. 电容器所带电量增加
C. 通过电阻R中的电流方向自右向左
D. MN两极板间的电场强度变小
【答案】D
【解析】A．根据电容
可知，当极板M固定，极板N向下移动时，两极板间的距离增大，电容器的电容减小，故A错误；
B．根据
解得
当极板M固定，极板N向下移动时，由于两极板间的电势差不变，结合上述分析可知，电容器的电容减小，因此电容器所带电荷量减小，故B错误；
C．根据上述分析可知，当极板M固定，极板N向下移动时，电容器处于放电状态，通过定值电阻R的电流方向自左向右，故C错误；
D．由于两极板间的电势差不变，根据
可知，当极板M固定，极板N向下移动时，极板间的距离增大，电场强度减小，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，是滑动变阻器，、是定值电阻，电源内阻不计，电压表为理想电表，当滑片P从左向右移动。下列说法正确的是（ ）
A. 电源两端电压变小B. 的电功率变大
C. 通过中的电流变大D. 电压表示数变大
【答案】C
【解析】A．由题可知，由于不计电源内阻，电源两端的电压等于电源的电动势，因此当滑片P从左向右移动时，电源两端的电压不变，故A错误；
BD．根据电路特点可知，当滑片P从左向右移动时，并联部分的电阻减小，干路电流增大，故定值电阻分担的电压增大，并联部分电路的电压减小，电压表的示数减小，根据可知，定值电阻的功率变小，故BD错误；
C．根据上述分析可知，当滑片P从左向右移动时，干路电流增大，而通过的电流
结合上述分析可知并联部分电路的电压减小，故通过定值电阻的电流减小，则通过中的电流变大，故C正确。
故选C。
10. 一小球从地面竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面，该过程空气阻力大小与小球速率成正比。上升过程重力做功的平均功率为、下降过程重力做功的平均功率为、上升过程克服空气阻力做功为、下降过程克服空气阻力做功为。则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB．重力做功的平均功率为功与时间的比值。上升和下降的位移大小均为，重力做功的绝对值均为。由于空气阻力与速率成正比，上升时加速度更大（，）
速度减小更快，导致上升时间小于下降时间。因此，。因，故，故AB错误。
CD．克服空气阻力做功为。阻力，与速率成正比。上升时初速度大，平均速率更大，平均阻力更大；下降时初速度为零，平均速率较小，平均阻力更小。因此，故C错误，D正确。
故选D。
11. 如图所示，在真空中，O点处固定一正点电荷，电子从距离O点处以初速度v飞出，电子到O点的距离为r，电子的加速度大小为a、动能为，在电子离O点越来越远的过程中，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB．设场源电荷电量为Q，电子电量为e，质量为m，对电子，由牛顿第二定律有
解得
可知加速度a与成反比，图像是双曲线的一支，不是线性关系，故AB错误；
CD．由动能定理可知图像斜率绝对值表示合力，对电子，其合力为
随r增大合力F减小，故图像斜率绝对值减小，故C正确，D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16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. 某探究小组要测量电阻丝电阻率，可利用的器材有：电源（E=3V、内阻约为0.5Ω）、电流表（量程分别为0.6A、3A）、定值电阻R=5Ω、电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的______（选填A或B）端；
②用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图（b）所示，则D=______mm。
③闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
④多次重复步骤③，根据记录的若干组I、L的值，作出图像如图（c）所示。
（2）电流表量程应该选择______A（选填0.6A或3A）。
（3）若图（c）中图像的斜率为k，则电阻丝的电阻率ρ=______（选用字母k、D、E、R表示）。
（4）某同学发现图（c）中图像在纵轴上的截距为b，其运用截距b和题中已知物理量求得电源内阻r=1.5Ω，明显偏大，请说明出现这种现象的原因______。
【答案】（1）①. A ②. 2.680 （2）0.6 （3）
（4）测量值中含有电流表内阻
【解析】
【小问1解析】
为了确保电路的安全，闭合开关之前应使金属丝接入电阻达到最大值，可知，金属夹置于电阻丝的A端。
根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
【小问2解析】
由于
可知，回路中电流不可能大于0.6A，为了确保安全与精度，电流表量程应该选择0.6A。
【小问3解析】
根据闭合电路欧姆定律有
根据电阻定律有
其中
解得
根据图像有
解得
小问4解析】
结合上述，图像在纵轴上的截距为b，则有
解得
可知，由于忽略电流表的内阻，导致测量值明显偏大，即出现这种现象的原因是测量值中含有电流表内阻。
13. 如图所示，线圈电阻为r的电动机两端的电压恒为U，通过线圈中的电流为I，质量为m的重物在电动机的牵引下匀速上升。重力加速度取g，求：
（1）电动机的输出功率P；
（2）重物匀速上升速度的大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
电动机的总功率
电动机消耗的热功率
电动机的输出功率
【小问2解析】
重物在电动机的牵引下匀速上升，所以
可得
14. 若天宫空间站绕地球做匀速圆周运动，其距地面高度为h，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求：
（1）地球的质量M；
（2）天宫空间站绕地球运行的周期T。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
在地球表面有
解得地球的质量为
【小问2解析】
天宫空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
联立解得天宫空间站绕地球运行的周期为
15. 如图所示，轻绳绕过轻质定滑轮悬挂两个重物A、B，质量，，开始时，用手托住A使整个装置保持静止，松开手后，A物体下降h=1.5m，且未落地。g取，求：
（1）下降h的过程中，A的重力势能减少量；
（2）下降h时，B速度v的大小；
（3）下降h的过程中，轻绳拉力对A做的功。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
下降h的过程中，A的重力势能减少量
解得
【小问2解析】
对A、B构成的系统，根据机械能守恒定律有
解得
【小问3解析】
对A进行分析，根据动能定理有
结合上述解得
16. 如图所示，在真空中，极板P、Q和收集板K竖直放置且它们的下边缘与极板N在同一水平面上，极板M在N的正上方，极板P、Q、M、N和收集板K均为边长为L的正方形金属板，PQ间距为L，K板与N板右侧间距为。在PQ、MN两端加上不同的恒定电压，分别在板间形成匀强电场，极板外无电场。大量质量为m、电荷量为+q的粒子从极板P无初速度均匀（单位面积内粒子数相等）的进入PQ，Q板中间有一条竖直狭缝C，从狭缝通过的粒子刚进入MN时速度为。已知从狭缝的几何中心飞出的粒子恰好经过N板右侧边缘，不计带电粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求：
（1）PQ间的电场强度E的大小；
（2）MN间的电压U；
（3）打到收集板K上的粒子数量占从狭缝飞出的粒子总数的百分比。
【答案】（1） （2） （3）25％
【解析】
【小问1解析】
粒子从P到Q根据动能定理，有
解得
【小问2解析】
粒子进入M、N板做类平抛运动，在水平方向，有
在竖直方向做匀变速运动，有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
【小问3解析】
粒子在电场中的偏移量y始终为，某粒子恰好经过K板下边缘，如图所示
由几何关系可知粒子离开电场时距N板的距离为，有
解得
因粒子数与缝隙长度成正线性关系，所以能打到极板上的粒子数n为
所以能打到K上的粒子数占总粒子数的25％。
A．测量通过小灯泡的电流
B．测量小灯泡的电压
C．测量电压表的内阻
D．测量二极管的正向电阻