江苏省宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题（解析版）

这是一份江苏省宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题（解析版），共18页。
1、本试卷共6面，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。
2、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
一、单选题（共11小题 满分44分）
1. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了很多思想方法，以下叙述不正确的是（ ）
A. 由牛顿第二定律可知物体的加速度，该公式应用了比值定义法
B. “重心”、“合力与分力”都用到了等效替代法
C. 伽俐略研究力和运动关系时，运用了理想实验法
D. 研究物体沿曲面运动时重力做的功，应用了微元累积法
【答案】A
【解析】A．由牛顿第二定律可知物体的加速度
该公式通过实验得到，是加速度的决定式，不是定义式，没有应用了比值定义法，故A错误，符合题意；
B．“重心”、“合力与分力”都用到了等效替代的思想，故B正确，不符合题意；
C．伽俐略研究力和运动关系时，进行了理想斜面实验，运用了理想实验法，故C正确，不符合题意；
D．研究物体沿曲面运动时重力做的功，将曲线无限分割，应用了微元累积法，故D正确，不符合题意。
故选A。
2. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的有（ ）
A. 从M到N，小车牵引力大小为40N
B. 从M到N，小车克服摩擦力做功800J
C. 从P到Q，小车重力势能增加1×104J
D. 从P到Q，小车克服摩擦力做功700J
【答案】C
【解析】A．小车从M到N，依题意有P1＝Fv1
代入数据解得F＝40N
故A正确，不符合题意；
B．小车从M到N匀速行驶，小车所受的摩擦力大小为f1＝F＝40N
则摩擦力做功W1＝－40×20J＝－800J
则小车克服摩擦力做功800J，故B正确，不符合题意；
C．依题意，从P到Q，小车重力势能增加ΔEp＝mg·PQsin 30°＝5000J
故C错误，符合题意；
D．设小车从P到Q所受的摩擦力大小为f2，有f2＋mgsin30°＝
摩擦力做功W2＝－f2·PQ
联立解得W2＝－700J
则小车克服摩擦力做功700J，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 如图所示，两电荷量分别为Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴正半轴，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（ ）
A. b点的电势为零，电场强度也为零
B. 试探电荷在a点的电势能大于零，所受静电力方向沿x轴正方向
C. 将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服静电力做功
D. 将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大
【答案】C
【解析】A．因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于 x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故 b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；
B．等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于 x 轴向右，在中点 O 处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，由于不知道试探电荷的电性，所以无法确定它在试探电荷在a点的电势能的正负，和所受静电力的方向。B错误；
C．O点的电势低于 a点的电势，将正的试探电荷从O点移到a点，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；
D．O点和 b 点的电势相等，所以先后从 O、 b两点移到 a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误。
故选C。
4. 如图所示，O处为地心，卫星1环绕地球做匀速圆周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆，两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于椭圆轨道的一个焦点上，引力常量为G，地球的质量为M，卫星1的轨道半径为R，卫星1的运转速度为v0，关系为。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期
B. 如果卫星1的加速度为a，卫星2在P点的加速度为，则
C. 卫星2在Q点的速度
D. 卫星2在P、Q点的速度大小关系为
【答案】D
【解析】A．题意可知卫星2的轨道半长轴为R，根据开普勒第三定律
由于卫星1的半径等于卫星2的半长轴，所以卫星1的运行周期等于卫星2的运行周期，故A错误；
B．设卫星质量为m，则有
解得
由于P点距离中心天体较近，所以
故B错误；
C．若卫星2在OQ为半径的轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
解得
由于卫星在椭圆轨道的Q点要做近心运动，所以
故C错误；
D．若卫星在P点做半径为R圆周运动，根据
易知卫星在P点做半径为R的圆周运动的速度大于（），由于卫星在圆轨道的P点要做离心运动，则有
同理，若卫星在Q点做半径为1.5R的圆周运动，根据
易知卫星在Q点做半径为1.5R的圆周运动的速度小于（），由于卫星在圆轨道的Q点要做近心运动，则有
综合以上可知
故D正确。
故选D。
5. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，t1、t2时刻的速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受阻力
B. 汽车速度为时的加速度大小为
C. 汽车速度为时的功率为
D. 汽车匀加速运动过程阻力做的功
【答案】B
【解析】A．由图可知，汽车最大速度为v2，当汽车达到最大速度有
所以
故A错误；
D．0~t1时间内汽车做匀加速运动，由图像可得位移为
阻力做负功，所以
故D错误；
C．0~t1内牵引力F不变，t1时刻有
当汽车速度为时，功率为
故C错误；
B．汽车速度为时，牵引力大小为
根据牛顿第二定律，有
故B正确。
故选B。
6. 如图所示，电荷量为q点电荷在均匀带电薄板上方2d处，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，A、B为垂线上两点，到薄板的距离均为d、将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，则（ ）
A. 薄板带正电荷
B. 薄板在A点产生电场的方向竖直向上
C. 薄板在B点产生电场的场强大小为
D. 若将带电小球移到A点释放，其加速度仍等于重力加速度g
【答案】C
【解析】AB．将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，所以小球此位置只受重力作用，此可知电荷量为q的点电荷和均匀带电薄板在B点产生的场强等大反向，均匀带电薄板在B点产生的场强竖直向上，由此可知薄板负电荷，根据对称性可知，薄板在A点产生电场的方向竖直向下，故AB错误；
C．B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，有
故C正确；
D．若将带电小球移到A点释放，根据对称性可知薄板在A点产生电场与在B点产生电场等大反向，则
由牛顿第二定律知
＞g
故D错误。
故选C。
7. 某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中，设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为，电源为蓄电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。则以下电路图中，哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法（滑动变阻器必须接成分压电路的情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻（滑动变阻器的最大阻值）时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流接法最佳）；由于待测电阻的阻值约为，与电流表内阻接近，故采用电流表外接法误差较小。
故选A。
8. 电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，两极板间电压不变。振动膜向右振动，两极板间的距离减小，则（ ）
A. 振动膜带正电
B. 电容器电容减小
C. 电容器带的电荷量增加
D. 电容器两极板间的电场强度减小
【答案】C
【解析】C．由图可知，电源给电容器充电，电流从基板流入，振动膜流出，故振动膜带负电，故A错误；
B．振动膜向右振动的过程中，电容器两极板间的距离d减小，根据可知，电容增大，故B错误；
C．电容器两极板间的电压U不变，根据可知，电容器带的电荷量增加，故C正确；
D．U不变，d减小，根据可知，电容器两极板间的电场强度增大，故D错误。
故选C。
9. 如图所示为一种自动测量压力的电路图，其中为滑动变阻器，为定值电阻，为理想电流表，为压敏电阻，其阻值会随着压力的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A. 受到的压力减小时，电流表的示数减小
B. 受到的压力增大时，两端的电压减小
C. 若将电流表重新刻度为压力表，则“0”刻度在右边
D. 阻值越大，受到相同压力时电流表示数变化将越明显
【答案】C
【解析】A．受到的压力减小时，阻值会增大，并联部分的电阻增大，并联部分的电压增大，电流表支路的电阻不变，流过电流表的示数增大，故A错误；
B．受到的压力增大时，阻值会减小，总电阻减小，总电流增大， 两端的电压增大，故B错误；
C．受到压力增大，电阻减小，电流表的示数减小，反向变化，则“0”刻度在右边，故C正确；
D．阻值越大，流过电流表上的电流越小，受到相同压力时，电流表变化将越不明显，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，则（ ）
A. 从释放C到B速度达到最大过程，地面对斜面的支持力不断减小。
B. A、B、C组成的系统机械能守恒
C. B的最大速度为2m/s
D. 当C的速度最大时弹簧处于原长状态
【答案】C
【解析】A．从释放C到B速度达到最大过程，由于C对斜面的压力不变，故地面对斜面的支持力不变，故A错误；
B．运动过程中，由于A、B、C组成的系统有部分机械能转化为了弹簧的弹性势能，所以A、B、C组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为
由于
弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为，题意知AB质量均为，C的质量，由动能定理得
题意知A刚离开地面时，A的合力为0，且BC速度均达到最大值，故BC也合力为0，对ABC和弹簧组成的系统，由平衡条件得
解得
故联立以上解得
故C正确；
D．当B的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D错误。
故选C。
11. 雨滴由静止竖直下落到地面的过程中，其质量不变，受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一雨滴从足够高的空中落下，若雨滴下落的时间为t，下落的高度为h、速度大小为v、动能为，以地面为零势能面，雨滴的重力势能为，下列图像中大致正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB．由题意可知雨滴受到空气阻力大小与其下落的速度大小成正比，即空气阻力
f=kv
对雨滴由牛顿第二定律有
mg-kv=ma
雨滴从静止开始下落，速度v逐渐增大，则加速度a逐渐减小，若毽子下落的高度足够大，加速度可能减小为零，即速度先增大，之后可能不变，h-t图像的斜率表示速度，所以h-t图像的斜率先增加可能之后不变，v-t图像的斜率表示加速度，所以v-t图像的斜率先增大可能之后不变，故A正确，B错误；
C．设雨滴原来距地面的高度为H，则下落高度为h时，距离地面的高度为H-h，则其重力势能表达式为
Ep=mg（H-h）
Ep-h为线性关系，其图像应是向下倾斜的直线，故C错误；
D．由动能定理有
Ek=（mg-kv）h
根据上述分析可知速度v的变化特点，所以Ek-h图像的斜率开始阶段是减小的，最后可能不变，故D错误。
故选A。
二、非选择题（共5大题 满分56分）
12. 某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示。
（1）在图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路
（2）正确连接电路后，闭合开关S，进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是 。
A. 电流表断路B. 开关S接触不良C. 滑动变阻器短路
（3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E=______V，
（4）该实验存在有系统误差，导致r的测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）并说明其原因______。
【答案】（1） （2）A
（3）1.48 （4）偏小 电压表分流
【解析】
【小问1解析】
根据电路图连接实物图如图
【小问2解析】
电压表的读数都不变，电流表无读数，电压表有示数说明电压表和电源回路导通，排除开关接触不良；电流表无读数，则电流表、滑动变阻器的其中之一断路，滑动变阻器短路则电压表无示数。
故选A。
【小问3解析】
根据闭合电路欧姆定律有
根据图像截距可知
【小问4解析】
在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用。可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小。
13. 人类的征途是星辰大海。假如将来的你成为了一名优秀的宇航员，并成功登上了火星。当你乘宇宙飞船绕火星做匀速圆周运动时，火星在视野内两边界的夹角为74°，并测得宇宙飞船的周期为T；已知引力常量为G，火星半径为R，忽略火星的自转。求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度；
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
设宇宙飞船的轨道半径为，根据题意由几何关系可得
解得
根据万有引力提供向心力有
解得火星的质量为
【小问2解析】
忽略火星的自转时，对火星表面的物体有
所以火星表面的重力加速度为
14. 某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器，使风扇正常运转，此时电压表示数为，电流表示数为；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为，电流表示数为。求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
扇叶停止转动时，电动机线圈的电阻为
【小问2解析】
风扇运转时，电动机线圈的发热功率为：
电动机输入功率为
电动机输出的机械功率为
15. 如图所示，为竖直放在场强为、方向水平向右的匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的段水平，部分是半径为R的圆弧形轨道，P是轨道上与圆心O等高的点，，轨道的水平部分与圆弧相切，A为水平轨道上的一点，而且，把一质量、带电荷量的小球放在水平轨道上的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动，g取10，，，小球视为质点。求：
（1）小球到达P点时的速度是多大？
（2）小球到达P点时对轨道的压力是多大？
（3）若让小球安全通过M点，开始释放点离B点至少多远？
【答案】（1）2m/s （2）3N （3）0.26m
【解析】
【小问1解析】
由A点到P点应用动能定理，有
解得
【小问2解析】
在P点应用牛顿第二定律，得
解得
【小问3解析】
设小球恰好安全通过M点，根据牛顿第二定律，有
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得
联立并代入数据解得
16. 如图所示，长度、顺时针匀速转动的传送带左端平滑连接一水平轨道，右端平滑连接一固定光滑圆弧轨道，一轻弹簧左端固定在水平轨道上，弹簧原长时右端位于O点，水平面上O点左侧光滑，右侧段粗糙，的圆弧轨道上C点处有一沿径向的挡板，C处半径与竖直方向间的夹角为θ（），现将一质量的物块放在弹簧右端，且用一水平向左的外力推动物块压缩弹簧，使得弹簧弹性势能，后撤去外力，物块向右运动。从A点滑上传送带，经B点进入圆弧轨道。已知传送带顺时针转动的速度，物块和间的动摩擦因数，和传送带间的动摩擦因数，水平面，物块和挡板碰撞前后速度大小不变，方向反向，物块可看做质点，忽略空气阻力，重力加速度。求：
（1）物块运动到A点时的速度大小；
（2）物块运动到C点时圆弧轨道对物块的支持力及物块最终停止时的位置与O点间的距离；
（3）若传送带的速度可调，要使物块在圆弧轨道上运动时不脱轨，则传送带速度的范围。
【答案】（1）
（2），方向：由C指向圆心；
（3）或
【解析】
【小问1解析】
物块从开始运动到A点的过程中，根据能量守恒有
解得
【小问2解析】
设物块在传送带上始终做匀加速直线运动，根据运动学公式有
解得
因，故假设成立
物块从过程根据能量守恒有
解得
在C点，根据牛顿第二定律有
解得
方向：由指向圆心
物块和挡板碰撞后原速率返回，回到B点速率不变，向左减速经过传送带回到A点的速率
设物块继续向前运动x停下，根据动能定理有
解得
则停下的位置与O点间的距离
【小问3解析】
若物块运动到C点时和轨道间恰好无相互作用力，则有
解得
物块从过程根据能量守恒有
解得
则时，物块能运动到C点，不会脱轨；
若物块最高能运动到D点，物块从过程根据能量守恒有
解得
则时，物块最高能运动到D点，不会脱轨。
故要使物块在圆弧轨道上运动时不脱轨，则传送带速度的范围为或