江苏省南通市海安市实验中学2023-2024学年高一下学期6月月考（期末模拟）物理试题（Word版附解析）

这是一份江苏省南通市海安市实验中学2023-2024学年高一下学期6月月考（期末模拟）物理试题（Word版附解析），共23页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1. 图甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象，由此可判定（ ）
A. 若场源是正电荷，位于A侧B. 若场源是正电荷，位于B侧
C. 若场源是负电荷，位于A.B侧均可D. 若场源是负电荷，位于B侧
2. 2020年5月15日消息，我国新飞船试验舱在预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。试验舱回收过程中要经过变轨，变轨后做匀速圆周运动动能为变轨前做匀速圆周运动时的4倍，忽略空气阻力，不考虑试验舱质量的变化，则试验舱变轨后的相关变化。下列说法正确的是（ ）
A. 角速度变为原来的2倍B. 轨道半径变为原来的
C. 向心加速度变为原来的4倍D. 周期变为原来的
3. 运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（ ）
A. 当杆弯曲程度最大时，人具有的机械能最小
B. 运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大
C. 运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小
D. 人在脱离杆之前，人始终对杆做正功
4. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器。在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器的带电量在逐渐减小
B. 流过R2的电流方向是由上向下
C. 电源的输出功率变大
D. 电源内部消耗的功率变大
5. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图。一电子从原点处以一定的初速度沿x轴正方向射出，仅在电场力的作用下在x轴上做直线运动，下列说法正确的是（ ）

A. 处的电场强度大于的电场强度
B. 电子从处到处，电场力对其先做负功再做正功
C. 电子在处的速度最小
D. 电子在处的动能等于电子在的动能
6. 如图，四个等量点电荷分别固定在平面内一菱形的四个顶点上，，电性如图中所示，A、B、C、D分别为四条边的中点，下列说法正确的是（ ）

A. A点场强小于D点的场强
B. B点的电势小于C点的电势
C. 电子在A点的电势能小于在O点的电势能
D. 质子从B点沿直线BC移动到C点，电势能先增大再减小
7. 如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是( )
A. 电压表V1、电流表A的读数都增大
B. 电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C. 电压表V2与电流表A读数的比值变大
D. 电压表V1、电流表A读数变化量比值保持不变
8. 发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如题图所示。当卫星分别在轨道l、2、3上正常运行时，则以下说法正确是（ ）
A. 卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/s
B. 卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能
C. 卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率
D. 卫星沿轨道1经过Q点时的加速度小于轨道2经过Q点时的加速度
9. 如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线。若有一质子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B，其速度图象如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度、和电势、，以及质子在A、B两点所具有的电势能、和动能、，判断错误的是（ ）

A. B. C. D.
10. 泉州小岞风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法错误的是（ ）
A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B. 此风力发电机发电的功率为
C. 若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的
D. 若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍
11. 如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，则下列正确的是（ ）
A. 电源的输出功率为36WB. 流过电动机的电流为12A
C. 电动机的输出功率为10WD. 电动机的发热功率为72W
二、实验题
12. 小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=_____mm。然后他又用游标尺上标有10等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=______cm。
13. 某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程为0～3V的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一个量程为0～500μA、内阻Rg＝200Ω的灵敏电流计Ⓖ和一个电阻箱R（0～9999Ω）。
（1）为了把灵敏电流计Ⓖ改装成量程为0～3V的电压表继续实验，电阻箱R应调至________Ω。
（2）请用笔画线代替导线完成乙图的实物电路连接_______。
（3）探究小组中一个同学用灵敏电流计Ⓖ和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路，同样测出了干电池的电动势和内阻。
①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计Ⓖ的示数I和电阻箱的阻值R，电源的电动势和内阻分别用E和r表示，则和R的关系式为________。
②然后以为纵坐标，以R为横坐标，作出了­R图线为一直线，如图丁所示，测得直线在纵轴上的截距b＝144，直线的斜率k＝，则该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
三、计算题
14. 假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转，求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
15. 相距d=5m水平放置的平行金属板a和b，且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E=30V，内阻为r=5Ω，电阻为R2=10Ω，现闭合电键K，当电流达到稳定后，将带正电且电荷量为q=0.1C、质量为m=0.01kg的液滴从小孔正上方h=5m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上。g取10m/s2。求：
（1）液滴下落的总时间t；
（2）滑动变阻器R1接入电路的有效阻值。

16. 如图甲所示，在水平路段上有一质量为的汽车，正以的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段比更粗糙，汽车通过整个路段的图像如图乙所示，在时汽车到达点，整个运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含摩擦力和空气阻力等）。（解题时将汽车看成质点）求：
（1）运动过程中汽车发动机的输出功率；
（2）汽车速度减至时的加速度的大小；
（3）路段的长度。
17. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出电子（电子质量为、电荷量为，初速度可视为零），经电压大小为的直线加速电场加速，由小孔穿出加速电场后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场。A、两板距离为、板长均为，两板间加周期性变化的电势差，随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为，时刻，。不计电子的重力和电子间的相互作用力，不考虑电场的边缘效应，且所有电子都能离开偏转电场，求：
（1）电子从加速电场飞出后水平速度的大小；
（2）时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离；
（3）在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是多少？
江苏省南通市海安市实验中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题
一、单项选择题
1. 图甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象，由此可判定（ ）
A. 若场源是正电荷，位于A侧B. 若场源是正电荷，位于B侧
C. 若场源是负电荷，位于A.B侧均可D. 若场源是负电荷，位于B侧
【答案】A
【解析】
【详解】由电场强度的定义式
可知F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A正确，BCD错误。
故选A。
2. 2020年5月15日消息，我国新飞船试验舱在预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。试验舱回收过程中要经过变轨，变轨后做匀速圆周运动的动能为变轨前做匀速圆周运动时的4倍，忽略空气阻力，不考虑试验舱质量的变化，则试验舱变轨后的相关变化。下列说法正确的是（ ）
A. 角速度变为原来的2倍B. 轨道半径变为原来的
C. 向心加速度变为原来的4倍D. 周期变为原来的
【答案】D
【解析】
【详解】B．试验舱变轨后动能变为变轨前的4倍，线速度变为原来的2倍
轨道半径变为原来的，B错误；
C．由
可知，向心加速度变为原来的16倍，C错误；
A．由
可知，角速度变为原来的8倍，A错误；
D．由
可知，周期变为原来的，D正确。
故选D。
3. 运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（ ）
A. 当杆弯曲程度最大时，人具有的机械能最小
B. 运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大
C. 运动员越过横杆下落过程中，机械能不断减小
D. 人在脱离杆之前，人始终对杆做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A．人与杆系统机械能守恒，故当杆弯曲程度最大时，杆的机械能最大，人具有的机械能最小，故A正确；
B． 运动员在最高点时，杆伸直，此时杆的弹性势能最小，运动员上升的最高，具有最大的重力势能，故B错误；
C． 运动员越过横杆下落过程，由于只有重力做功，机械能守恒，故C错误；
D． 人在脱离杆之前，杆先被压缩后伸长，所以人对杆先做正功后做负功，故D错误。
故选A。
4. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器。在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器的带电量在逐渐减小
B. 流过R2的电流方向是由上向下
C. 电源的输出功率变大
D. 电源内部消耗的功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．在串联电路中，电阻两端电压和其电阻成正比，当可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，两端电压增大，即电容器两端电压增大，根据公式，电压增大，电容不变，所以电荷量增大，处于充电过程，所以流过R2的电流方向是由上向下，故A错误，B正确；
C．当内电阻和外电阻阻值相等时，电源的输出功率最大，因为不确定内电阻和外电阻的关系，所以不能确定电源的输出功率变化情况，故C错误；
D．当可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，电路总电阻增大，路端电压增大，电路总电流减小，故根据公式可得电源内部消耗的功率减小，故D错误。
故选B。
5. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图。一电子从原点处以一定的初速度沿x轴正方向射出，仅在电场力的作用下在x轴上做直线运动，下列说法正确的是（ ）

A. 处的电场强度大于的电场强度
B. 电子从处到处，电场力对其先做负功再做正功
C. 电子在处的速度最小
D. 电子在处的动能等于电子在的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电子仅在电场力的作用下沿轴做直线运动，则电场方向沿轴方向，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向水平向左，之后电场方向水平向右，由图像中斜率表示电场强度可知，电场强度为0，处的电场强度小于的电场强度，故A错误；
C．从电子在电场力作用下做加速运动，之后做减速运动，则电子运动到处时速度最大，故C错误；
B．电子从处到处，电场力对其先做正功再做负功，故B错误；
D．由题图可知，坐标轴上x1与x3电势相等，电子从坐标轴上x1处运动到x3处，电场力做功为零，电子在处动能等于电子在的动能，故D正确。
故选D。
6. 如图，四个等量点电荷分别固定在平面内一菱形的四个顶点上，，电性如图中所示，A、B、C、D分别为四条边的中点，下列说法正确的是（ ）

A. A点的场强小于D点的场强
B. B点的电势小于C点的电势
C. 电子在A点的电势能小于在O点的电势能
D. 质子从B点沿直线BC移动到C点，电势能先增大再减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场叠加，以及A与D的对称性可知，A点场强与D点场强大小相等，故A错误；
B．根据电场力做功特点，以及B与C的对称性可知，将试探电荷从B点移动至C点，电场力不做功，电势差为0，B点电势与C点电势相等，故B错误；
C．将电子从A点移动至O点，电场力做正功，电势能减小，所以电子在A点的电势能大于在O点的电势能，故C错误；
D．质子从B点沿直线BC移动至C点，电场力先做负功，再做正功，所以电势能先增大后减小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是( )
A. 电压表V1、电流表A的读数都增大
B. 电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C. 电压表V2与电流表A读数的比值变大
D. 电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、滑片P向右移动，R接入电路中的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小，内电压减小，外电压增大，的电压减小，R的电压增大，故选项A错误；
B、为定值电阻，电压表与电流表A读数的比值保持不变，R接入电路中的电阻增大，电压表与电流表A读数变化量的比值增大，故选项B错误，C错误；
D、根据闭合电路欧姆定律得：，则电压表、电流表A读数变化量的比值，保持不变，故D正确．
【点睛】本题考查分析电路动态变化的能力，两电表读数的比值要根据欧姆定律和全电路欧姆定律进行分析．
8. 发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如题图所示。当卫星分别在轨道l、2、3上正常运行时，则以下说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/s
B. 卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能
C. 卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率
D. 卫星沿轨道1经过Q点时的加速度小于轨道2经过Q点时的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A C．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
得
轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度是7.9km/s，卫星在轨道3上的运行速率小于7.9km/s。卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率。A错误，C正确；
B．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，B错误；
D．根据牛顿第二定律和万有引力定律
得
所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度。D错误。
故选C。
9. 如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线。若有一质子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B，其速度图象如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度、和电势、，以及质子在A、B两点所具有的电势能、和动能、，判断错误的是（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．速度图象的斜率表示点电荷的加速度的大小，由于斜率减小，则知从A运动到B过程中带电粒子的加速度减小，根据牛顿第二定律说明电场力减小，由
知由A运动到B，场强E减小，所以
故A错误；
B．质子带正电，在电场力的作用下做加速运动，所以电场方向从A指向B，则B点的电势低，即
故B正确；
CD．电场力对质子做正功，电势能减小，则
动能增大，则
故CD正确。
本题选错误项，故选A。
10. 泉州小岞风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法错误的是（ ）
A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B. 此风力发电机发电的功率为
C. 若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的
D. 若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于风速为v，可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
故A正确，不符合题意；
B．根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率为
故B正确，不符合题意；
CD．根据P的表达式可知，若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的，若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。
11. 如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω，则下列正确的是（ ）
A. 电源的输出功率为36WB. 流过电动机的电流为12A
C. 电动机的输出功率为10WD. 电动机的发热功率为72W
【答案】C
【解析】
【详解】BCD．由于，所以电阻两端的电压为
流过的电流为
流过电动机的电流为
所以电动机的输出功率为
电动机的发热功率为
故BD错误、C正确；
A．电源输出功率为
故A错误。
故选C。
二、实验题
12. 小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=_____mm。然后他又用游标尺上标有10等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=______cm。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺的读数为
13. 某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程为0～3V的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一个量程为0～500μA、内阻Rg＝200Ω的灵敏电流计Ⓖ和一个电阻箱R（0～9999Ω）。
（1）为了把灵敏电流计Ⓖ改装成量程为0～3V的电压表继续实验，电阻箱R应调至________Ω。
（2）请用笔画线代替导线完成乙图的实物电路连接_______。
（3）探究小组中一个同学用灵敏电流计Ⓖ和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路，同样测出了干电池的电动势和内阻。
①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计Ⓖ的示数I和电阻箱的阻值R，电源的电动势和内阻分别用E和r表示，则和R的关系式为________。
②然后以为纵坐标，以R为横坐标，作出了­R图线为一直线，如图丁所示，测得直线在纵轴上的截距b＝144，直线的斜率k＝，则该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
【答案】 ①. 5800 ②. ③. ④. 1.4 ⑤. 1.6
【解析】
【详解】（1）[1]为了把灵敏电流计Ⓖ改装成量程为0～3V的电压表继续实验，电阻箱R应调至
（2）[2]如图所示。
（3）①[3]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
②[4][5]由题意可得
解得
三、计算题
14. 假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转，求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设卫星的质量和向心加速度分别为m、，有
卫星的向心加速度大小
（2）设地球质量为 ，由万有引力提供向心力可得
得
则地球的密度
15. 相距d=5m水平放置的平行金属板a和b，且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E=30V，内阻为r=5Ω，电阻为R2=10Ω，现闭合电键K，当电流达到稳定后，将带正电且电荷量为q=0.1C、质量为m=0.01kg的液滴从小孔正上方h=5m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上。g取10m/s2。求：
（1）液滴下落的总时间t；
（2）滑动变阻器R1接入电路的有效阻值。

【答案】（1）2s；（2）15Ω
【解析】
【详解】（1）液滴从小孔上方下落h的时间
速度
在两板之间做匀减速运动，末速度为零，则
则液滴运动的时间
（2）液滴从开始刚好能到b板附近，对此过程应用动能定理
解得ab两板电压(即为R2两端分压)
10V
对于部分电路R2
由闭合电路欧姆定律得
解得
15Ω
16. 如图甲所示，在水平路段上有一质量为的汽车，正以的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段比更粗糙，汽车通过整个路段的图像如图乙所示，在时汽车到达点，整个运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含摩擦力和空气阻力等）。（解题时将汽车看成质点）求：
（1）运动过程中汽车发动机的输出功率；
（2）汽车速度减至时的加速度的大小；
（3）路段的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）87.5m
【解析】
【详解】（1）汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等，则有
根据
P=F1v1
联立解得
（2）t=15s后汽车处于匀速运动状态，有
F2=f2
P=F2v2
联立解得
f2=6000N
v=6m/s时汽车在做减速运动，有

解得
a=0.5m/s2
（3）由动能定理有
解得
s=87.5m
17. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出电子（电子质量为、电荷量为，初速度可视为零），经电压大小为的直线加速电场加速，由小孔穿出加速电场后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场。A、两板距离为、板长均为，两板间加周期性变化的电势差，随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为，时刻，。不计电子的重力和电子间的相互作用力，不考虑电场的边缘效应，且所有电子都能离开偏转电场，求：
（1）电子从加速电场飞出后的水平速度的大小；
（2）时射入偏转电场电子离开偏转电场时距两板间中线的距离；
（3）在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是多少？
【答案】(1) ； (2) ； (3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)电子经过加速场后，根据动能定理得
解得
(2)电子在偏转电场中，水平方向做匀速直线运动，所以运动的时间为
电子离开偏转电场时距两板间中线的距离
解得
(3)在前半个周期内，假设电子从某时刻进入偏转电场，离开时恰好从中线处离开，则有
解得
在后半个周期内，假设电子从某时刻进入偏转电场，离开时恰好从中线处离开，则有
解得
在一个周期内，从中线上方离开偏转电场的电子进入的时间为
或
所以在足够长的时间内，从中线上方离开偏转电场的电子与离开偏转电场电子总数的比是