2025-2026学年江苏省宿迁市高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2025-2026学年江苏省宿迁市高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)，共4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.我国新能源车所用电池续航里程越来越远。某电池容量为80A⋅ℎ，单位“A⋅ℎ”对应的物理量为( )
A. 电荷量
B. 电压
C. 能量
D. 电流
2.如图所示，利用库仑扭秤实验装置测得A、B两个带电金属小球间作用力为F，现使A球所带电量减半，并保持两球间距离不变。则两球间作用力为( )
A. 14F
B. 12F
C. 2F
D. 4F
3.如图所示，A、B之间的电压恒为U，在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中( )
A. 电流表示数变小B. 电压表示数变大C. R2的阻值变大D. R2的电压变大
4.生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是( )
A. 纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起
B. 印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃
C. 带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来
D. 制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度
5.体育课上，一同学将铅球水平推出。铅球在空中运动过程中(不计空气阻力)，其重力功率P随时间t的变化关系为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，固定在A、B两点的点电荷带电量均为+Q，OP为A、B连线的中垂线。则( )
A. O点的电场强度最大
B. OP段电场强度方向向下
C. AO段和OB段电场强度方向相同
D. 从O到P点电场强度可能先变大后变小
7.某同学利用智能手机验证机械能守恒定律。先测出手机由静止下落高度h，并利用手机自带软件测出其下落高度h时速度v。当地重力加速度为g，以下说法正确的是( )
A. 实验中必须测出手机的质量
B. 实验中v也可用v= 2gℎ算出
C. 手机下落过程中减少的重力势能应小于增加的动能
D. 如果12mv2>mgℎ，可能是因为手机释放时具有初速度
8.如图所示，平行金属板接在电源两端。一个电子从O点以速度v沿垂直于极板方向射出，最远能到达A点。现将右极板向右平移，使两极板间距离变为原来的2倍。再将电子从O点以相同速度射出，最远到达B点(图中没画出)。则( )
A. OB=12OAB. OB=OAC. OB=2OAD. OB=4OA
9.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系小球a和b，b球的质量是a球的3倍。用手托住b球，当轻绳刚好被拉紧时，b球离地面的高度是h，a球静止于地面。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g，释放b球，则( )
A. b球下落过程中机械能守恒
B. a球上升过程中机械能减少
C. b球刚落地时的速度大小为 gℎ
D. a球上升的最大高度为2.5ℎ
10.利用金星凌日可以较准确测定日地间的距离。当出现金星凌日时(如图所示)，测得地球与金星最近距离为L，金星和地球公转周期之比为n，则日地距离R约为( )
A. R=L1−3n2
B. R=L3n2−1
C. R=L(3n2−1)
D. R=L(1−3n2)
11.空间存在沿x轴方向的静电场，其电势沿x轴分布如图所示。一电子以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在电子沿x轴运动过程中(电子质量为m，电量为e)，则电子( )
A. 在x1处的动能最小B. 在x2处的电场力为0
C. 从O运动到x2，电场力一直做正功D. 若能到达x3，则v0的最小值为 2eφ0m
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组要测量一卷粗细均匀的镍铬合金丝单位长度的电阻值。
(1)先用多用电表测量一段长约1.0m合金丝的阻值，用“×1”挡测量时，指针位置如图1所示，则其电阻值为 Ω。
(2)用电流表(量程0∼0.6A，内阻约为0.1Ω)和电压表(量程0∼3V，内阻约为1kΩ)测量金属丝的电阻时，若用图2中的甲电路测量金属丝电阻，不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验小组选用图2中的乙电路进行实验，并改变金属丝长度多次测量其长度L。记录电压表、电流表读数U、I，并算出合金丝阻值Rx。记录数据如表：
根据以上数据在图3所示坐标纸中描点并作出Rx−L图像。根据图像求出合金丝单位长度的阻值为 Ω/m。(结果保留两位有效数字)
(4)有同学认为用乙电路测得的Rx偏大，会使(3)中求得的合金丝单位长度阻值偏大，你是否同意该观点？请说明原因 。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.“天宫”空间站已经在轨稳定运行5年多，空间站绕地球做匀速圆周运动时，距地面的高度为h。已知地球的质量为M，半径为R，“天宫”的质量为m，万有引力常量为G，求：
(1)“天宫”空间站受到地球的万有引力大小；
(2)“天宫”空间站的运行速度大小。
14.某同学用小量程的电流表(表头)改装成电压表(图甲)和电流表(图乙)。表头内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA。已知图甲量程为0∼100V，图乙中R2为50099Ω，求：
(1)电阻R1大小；
(2)电流表的量程。
15.如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的原长为l，劲度系数为k。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，压缩一段距离后速度减为零。在铁球下落过程中，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)铁球刚接触弹簧时速度大小v；
(2)铁球速度最大时距地面高度H；
(3)铁球动能最大时，弹簧弹性势能Ep。
16.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形。电子在AB的中点静止释放，已知电子电量为e，质量为m。
(1)求电子离开Ⅰ区域的速度大小v；
(2)求电子经过x轴时的坐标；
(3)若在电场Ⅰ区域内适当位置静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D点离开，求所有释放点的位置。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：由I=qt变形得q=It，电流单位A、时间单位h相乘得到电荷量单位A⋅ℎ；电压单位为V，能量单位为J，电流单位为A，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据电流定义式推导物理量单位，拆解为电流单位与时间单位相乘，判断对应物理量。
学生容易混淆电荷量、能量、电流的单位，误把电池容量单位当成能量单位。
2.【答案】B
【解析】解：设初始时两个小球的带电量为q1、q2，两个小球之间的距离为R。两个小球之间的作用力为
F=kq1q2R2
现使A球所带电量减半，并保持两球间距离不变，则有
F′=k12q1q2R2=12F
故ACD错误，B正确。
故选：B。
根据库仑定律列式分析即可。
本题考查库仑定律的直接应用，熟记公式即可顺利求解。
3.【答案】B
【解析】解：AC.在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中，R2的阻值变小，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流变大，故AC错误；
BD.对R1由部分电路的欧姆定律，电流增大则电压表示数变大，由串联电路的分压原理，则R2的电压变小，故B正确，D错误。
故选：B。
由闭合电路的欧姆定律，部分电路的欧姆定律，串联电路的分压原理确定。
本题考查闭合电路的欧姆定律，部分电路的欧姆定律，串联电路的分压原理，部分解答也可用直流电路动态分析的“串反并同”。
4.【答案】C
【解析】解：A、纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起，这属于静电危害，故A错误；
B、印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，影响染织物的质量外观，这属于静电危害，故B错误；
C、带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来，起到净化空气的作用，这属于静电的应用，不是静电危害，故C正确；
D、制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度，这属于静电危害，故D错误。
故选：C。
根据静电危害和静电应用逐项分析即可。
知道静电危害和静电应用在生产和生活中的场景是解题的基础。
5.【答案】B
【解析】解：铅球抛出后做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有：vy=gt，所以重力的功率为：P=mgvy=mg⋅gt=mg2t，由此可知，重力功率P随时间t的变化关系图像是一条过原点的倾斜直线，故B正确，ACD错误。
故选：B。
铅球抛出后做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合重力的功率P=mgvy即可判断。
本题是对平抛运动规律和重力功率的定义的考查，解题的关键是要知道重力的功率为P=mgvy，结合运动学公式即可解答。
6.【答案】D
【解析】解：A.根据点电荷场强公式E=kQr2及矢量叠加原理，在O点，两电荷产生的场强大小相等、方向相反，合场强为零，即EO=0，为最小值，故A错误；
B.在OP段任取一点，两电荷在该点产生的场强在水平方向分量抵消，竖直方向分量均向上，根据矢量合成法则，合场强方向沿OP向上，故B错误；
C.在AO段，A电荷产生的场强向右，B电荷产生的场强向左，因距离A更近，故EA>EB合场强方向向右；在OB段，同理可知EB>EA，合场强方向向左，两段场强方向相反，故C错误；
D.O点场强为零，无穷远处场强也为零，而OP连线上其他点场强不为零。从O点沿中垂线向无穷远处移动，场强大小先增大后减小。若P点位于场强最大值点的外侧，则从O到P电场强度先变大后变小，故D正确。
故选：D。
依据点电荷电场强度公式和场强叠加原理，分别分析O点、OP段、AO段和OB段的电场强度情况，以及从O到P电场强度的变化趋势。
该题考查等量同种正点电荷电场分布特点，有助于理解电场叠加原理，是电场知识考查中的典型基础题型。
7.【答案】D
【解析】解：A.验证机械能守恒定律的表达式为mgℎ=12mv2，等式两边都有质量m，可以约去，故不需要测量手机的质量，故A错误；
B.本实验是验证机械能守恒定律，速度v必须通过实验仪器(手机传感器)直接测量。若用v= 2gℎ计算，则是利用机械能守恒定律的结论来验证机械能守恒定律，属于循环论证，失去了验证的意义，故B错误；
C.手机下落过程中受到空气阻力作用，部分重力势能转化为内能，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能应大于增加的动能，故C错误；
D.若手机释放时具有向下的初速度v0，根据动能定理有mgℎ=12mv2−12mv02，即mgℎ+12mv02=12mv2，此时12mv2>mgℎ，故D正确。
故选：D。
根据机械能守恒定律的表达式，结合手机下落过程中受到空气阻力作用，部分重力势能转化为内能，综合动能定理分析求解。
本题考查了验证机械能守恒定律相关实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
8.【答案】C
【解析】解：令电源电压为U，板间距为d，从O到A距离为h，根据动能定理，有Udeℎ=12mv2，现将右极板向右平移，使两极板间距离变为原来的2倍，从O到B，根据动能定理，
有U2deℎ′=12mv2，联立可得ℎ′=2ℎ，即OB=2OA。故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据动能定理，结合将右极板向右平移分析求解。
本题考查了静电场相关知识，理解带电粒子在电场中的受力和运动状态，合理使用功能关系是解决此类问题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：AB.b球下落，a球上升过程中，a球的重力势能和动能都增加，即a球的机械能增加，由题中所给条件，可判断系统总机械能守恒，故b球的机械能减少，AB错误；
C.设a球的质量为m，b球的质量为3m，b球刚落地时，两球的速度大小相等，设为v，对两球组成的系统，设地面的重力势能为0，由机械能守恒定律有
0+3mgℎ=mgℎ+12mv2+12×3mv2
得
v= gℎ
故C正确；
D.b球落地后，a球会继续上升，做竖直上抛运动，直到速度减为零，设a球继续上升的高度为ℎ1，由匀变速直线运动位移与速度关系式有
0−v2=−2gℎ1
得
ℎ1=12ℎ
则a球上升的最大高度
Ha=ℎ+ℎ1=1.5ℎ
故D错误。
故选：C。
AB.根据机械能守恒判断两球的动能变化；
C.由机械能守恒定律求b球刚落地时的速度大小；
D.由匀变速直线运动位移与速度关系式求出b球落地后，a球继续上升做竖直上抛运动，直到速度减为零a球继续上升的高度，进而求出a球上升的最大高度。
本题中，对于单个小球而言，机械能并不守恒，a球的机械能增加，b球的机械能减小，所以不能对单个小球使用机械能守恒，另外还要知道a、b是同一条绳相连的，它们的速度大小相等。
10.【答案】A
【解析】解：设日地距离为R，地球公转周期为T1；日金距离为r，金星公转周期为T2，根据开普勒第三定律有可得：R3T12=r3T22，已知金星和地球公转周期之比为：T2T1=n，当出现金星凌日时，太阳、金星、地球在同一直线上，且金星位于太阳和地球之间，此时地球与金星距离最近，由几何关系可知：R−r=L，联立解得日地距离为：R=L1−3n2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
由开普勒第三定律结合结合关系列式即可解答。
本题是对开普勒第三定律的应用，解题的关键是要知道出现金星凌日时，太阳、金星、地球在同一直线上，且金星位于太阳和地球之间，此时地球与金星距离最近。
11.【答案】D
【解析】解：A、电子带负电，电势能Ep=−eφ，在x1处电势φ达到最大值φ0，电子的电势能 Ep最小，结合能量守恒定律，动能与电势能之和保持不变，在x1 处电子的动能最大，故A错误；
B、φ−x 图像切线的斜率代表电场强度的大小，在x2处，图像切线斜率不为零，电场强度不为0，则电子受到的电场力F=eE，故B错误；
C、O运动到x1的过程中，电势φ升高，电子的电势能Ep=−eφ减小，电场力做正功，x1运动到 x2 的过程中，电势φ降低，电子的电势能Ep增加，电场力做负功，从O到 x2电场力先做正功后做负功，故C错误；
D、电子在运动过程中只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，电子带负电，在电势最低处电势能最大，在 x3处电势最低，电子的电势能最大为Epm=eφ0
O点电势为0，电势能为0，电子能到达 x3，在O点的初动能必须大于等于在x3 处的电势能，即12mv02≥eφ0
代入数据可得v0≥ 2eφ0m，故D正确。
故选：D。
根据φ−x图像的斜率判断电场强度及受力方向，结合电子带负电的特性分析电势能变化与动能变化(能量守恒)，从而确定做功情况、极值点位置及临界速度。
本题巧妙地将抽象的电场性质转化为直观的函数图像，重点考查了学生从图像中提取物理信息(如斜率代表场强)以及运用能量守恒定律解决带电粒子运动问题的综合能力。
12.【答案】8
偏小
9.2
不同意，因为镍铬合金丝单位长度的电阻值为图像斜率，而测量值实际为Rx+RA，但是其值随L的变化率不变，即ΔRxΔL不变，故图像斜率不变，测量值偏大不影响镍铬合金丝单位长度的电阻值

【解析】解：(1)合金丝的电阻值为8×1Ω=8Ω。
(2)若用图2中的甲电路测量金属丝电阻，电压表有分流作用，电流表的测量值偏大，根据欧姆定律可知电阻测量值偏小。
(3)根据表格中数据在图3所示坐标纸中描点连线，作出Rx−L图像如图所示
根据Rx−L图像，纵截距为0.2，则镍铬合金丝单位长度的电阻值为ΔRxΔL=4.8−Ω/m=9.2Ω/m
(4)不同意，因为镍铬合金丝单位长度的电阻值为图像斜率，而测量值实际为Rx+RA，但是其值随L的变化率不变，即ΔRxΔL不变，故图像斜率不变，测量值偏大不影响镍铬合金丝单位长度的电阻值。
故答案为：(1)8；(2)偏小；(3)
9.2；(4)不同意，因为镍铬合金丝单位长度的电阻值为图像斜率，而测量值实际为Rx+RA，但是其值随L的变化率不变，即ΔRxΔL不变，故图像斜率不变，测量值偏大不影响镍铬合金丝单位长度的电阻值。
(1)欧姆表的读数为指针所指示数乘以倍率；
(2)根据电压表分流作用，结合欧姆定律判断；
(3)根据表格中数据描点连线作出图像，根据图像斜率计算；
(4)根据合金丝电阻实际测量值随L的变化率不变判断。
本题考查测量一卷粗细均匀的镍铬合金丝单位长度的电阻值实验，关键掌握实验原理和利用图像处理数据的方法，欧姆表的读数方法。
13.【答案】“天宫”空间站受到地球的万有引力大小为GMm(R+ℎ)2 “天宫”空间站的运行速度大小为 GMR+ℎ
【解析】解：(1)由万有引力定律可知“天宫”空间站受到地球的万有引力大小为：F=GMm(R+ℎ)2；
(2)由万有引力提供向心力可得：GMm(R+ℎ)2=mv2R+ℎ，解得“天宫”空间站的运行速度大小为：v= GMR+ℎ。
答：(1)“天宫”空间站受到地球的万有引力大小为GMm(R+ℎ)2；
(2)“天宫”空间站的运行速度大小为 GMR+ℎ。
(1)根据万有引力定律列式即可解答；
(2)根据万有引力提供向心力进行解答。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
14.【答案】电阻R1大小为99500Ω 电流表的量程为0.1A
【解析】解：(1)电流表和电阻串联改装成大量程的电压表，则
R1=UIg−Rg=1001×10−3Ω−500Ω=99500Ω
(2)电流表和电阻并联改装成大量程的电流表，则改装后的量程为
I=Ig+IgRgR2=1×10−3A+1×10−3×50050099=0.1A
答：(1)电阻R1大小为99500Ω；
(2)电流表的量程为0.1A。
(1)根据串联电路电阻的特点和欧姆定律计算；
(2)根据并联电路电流的特点和欧姆定律计算。
掌握电压表和电流表的改装原理是解题的基础。
15.【答案】铁球刚接触弹簧时速度大小为 2gℎ 铁球速度最大时距地面高度为l−mgk 铁球动能最大时，弹簧弹性势能为m2g22k
【解析】解：(1)铁球自初始高度自由下落，直至接触弹簧的瞬间，此过程仅重力做功，系统机械能守恒，有mgℎ=12mv2，解得铁球接触弹簧瞬间的速度大小为v= 2gℎ。
(2)当铁球所受重力与弹簧弹力大小相等时，其加速度为零，速度达到最大值。依据平衡条件与胡克定律，可得mg=kΔx，解得此时弹簧的压缩量为Δx=mgk。此时，铁球距离地面的高度为H=l−Δx=l−mgk。
(3)铁球动能最大的位置即为上述受力平衡位置。根据弹簧弹性势能的计算公式Ep=12kΔx2，代入该位置的压缩量，解得此状态下弹簧的弹性势能为Ep=m2g22k。
答：(1)铁球刚接触弹簧时速度大小为 2gℎ。
(2)铁球速度最大时距地面高度为l−mgk。
(3)铁球动能最大时，弹簧弹性势能为m2g22k。
(1)铁球从初始高度自由下落至刚接触弹簧，此过程仅受重力作用，机械能守恒。已知初始高度h和重力加速度g，通过重力势能转化为动能的关系，可直接建立下落高度与接触瞬间速度的关联，从而求出速度大小。
(2)铁球接触弹簧后继续向下运动，其速度在重力与弹力平衡时达到最大。需明确该平衡位置对应的弹簧压缩量，该压缩量由重力大小与弹簧劲度系数决定。铁球距地高度等于弹簧原长减去该压缩量，由此建立已知量与待求高度H的逻辑关系。
(3)铁球动能最大的位置即其速度最大的位置，与(2)问位置相同。该位置弹簧的压缩量已知，弹簧弹性势能仅由该压缩量和劲度系数决定，利用弹性势能与形变量的关系，即可将已知的压缩量和k转化为待求的弹性势能Ep。
本题综合考查了机械能守恒定律、胡克定律、共点力平衡以及弹簧振子模型中的能量转化过程，是一道典型的力学综合应用题。题目计算量适中，难度中等偏上，重点在于引导学生分析铁球与弹簧相互作用过程中速度、加速度、受力及能量的动态变化。第(1)问直接运用机械能守恒，考查基础公式应用；第(2)问需理解速度最大的临界条件为合力为零，涉及平衡与胡克定律的结合；第(3)问则进一步将动能最大时刻与弹性势能计算相联系，完整呈现了从运动到受力再到能量分析的综合思维链条。本题能有效锻炼学生的物理建模能力、临界状态分析能力以及多过程问题的逻辑整合能力。
16.【答案】电子离开Ⅰ区域的速度大小v为 2eELm 电子经过x轴时的坐标为(−5L2,0) 若在电场Ⅰ区域内适当位置静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D点离开，所有释放点的位置为(x,L24x)(L4≤x≤L)
【解析】解：(1)电子从AB中点静止释放，在电场Ⅰ中电场力做功W=eEL
由动能定理eEL=12mv2，解得v= 2eELm
(2)电子离开Ⅰ后进入电场Ⅱ，做类平抛运动：x方向匀速，运动完L长度的时间t1=Lv
y方向加速度a=eEm(向下)，y方向位移y1=12at12，代入v得y1=L4
离开Ⅱ时电子坐标为(−L,L4)
此时y方向速度vy=at1，离开Ⅱ后匀速运动到y=0，运动时间t2=L/4vy
x方向额外位移Δx=vt2=L2
因此最终x坐标为x=−2L−L2=−5L2
即坐标为(−5L2,0)
(3)设Ⅰ区域内释放点坐标为(x,y)，电子在Ⅰ加速后离开Ⅰ的速度满足动能定理eEx=12mv2
电子要从D(−L,0)离开电场Ⅱ，x方向运动时间t=Lv，y方向总位移为y，满足匀加速关系y=12at2=12⋅eEm⋅(L2v2)，代入v2=2eExm，化简得xy=L24
结合释放点在Ⅰ区域内L4≤x≤L故释放点坐标满足(x,L24x)(L4≤x≤L)
答：(1)电子离开Ⅰ区域的速度大小v为 2eELm；
(2)电子经过x轴时的坐标为(−5L2,0)；
(3)若在电场Ⅰ区域内适当位置静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D点离开，所有释放点的位置为(x,L24x)(L4≤x≤L)。
(1)根据电子从AB中点静止释放，结合电场力做功和电势能的关系分析求解；
(2)根据电子离开Ⅰ后进入电场Ⅱ，做类平抛运动：x方向匀速，y方向匀加速，结合运动学公式分析求解；
(3)根据x方向和y方向上的运动规律，结合动能定理分析求解。
本题考查了静电场相关知识，理解带电粒子在电场中的受力和运动状态，合理使用功能关系是解决此类问题的关键。L/m
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
U/V
0.62
1.00
1.21
1.88
2.49
I/A
0.57
0.50
0.42
0.48
0.52
Rx/Ω
1.08
2.00
2.88
3.92
4.80