ChenTI - XueXi Design

江苏省徐州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．电容器a、b的带电量Q与电压U的关系图像如图所示，则两电容器的电容C_a、C_b大小关系为（　　）

A． B． C． D．

【答案】C

【知识点】电容的概念、定义式、单位和物理意义

【详解】根据

可知图像的斜率表示电容，由图可知

则

故选C。

2．某同学用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为（　　）

A．9.940cm B．10.140cm C．11.04cm D．11.040cm

【答案】B

【知识点】游标卡尺的使用与读数

【详解】游标卡尺的读数

故选B。

3．一小型电动机加上2V电压，电动机没有转动，测得电流为2A；加上6V电压，电动机转动，则此时流过电动机的电流（　　）

A．小于6A B．大于6A C．等于6A D．无法确定

【答案】A

【知识点】含有电动机电路综合计算

【详解】由题意可得电动机内阻

当电动机加上6V电压时电动机转动，阻碍作用增强，所以此时电流

故选A。

4．某种元素的光谱线如图所示，其中红光和蓝光相比，在真空中红光具有较大的（　　）

A．波长 B．速度 C．频率 D．能量子

【答案】A

【知识点】电磁波的波长和频率的关系、理解量子化与能量子

【详解】B．在真空中红光的波速等于蓝光的波速，为光速，故B错误；

AC．红光的频率比蓝光的频率低，根据

可知在真空中红光的波长较大，故A正确，C错误；

D．红光的频率比蓝光的频率低，根据

可知红光的能量比蓝光的能量小，故D错误。

故选A。

5．用不同材料做成两形状、大小相同的导体棒甲、乙，接在如图所示的电路中，理想电压表V₁的示数大于V₂的示数。则导体棒甲（　　）

A．电阻率小 B．电功率小

C．在相同时间内产生的热量多 D．在相同时间内通过的电荷量大

【答案】C

【知识点】焦耳定律的内容和含义、电流强度的定义及单位、电阻定律的内容及表达式、电功和电功率定义、表达式及简单应用

【详解】A．导体棒甲、乙串联，通过导体棒甲、乙的电流相同，理想电压表V₁的示数大于V₂的示数，则导体棒甲两端的电压大于导体棒乙两端的电压，根据欧姆定律可知，导体棒甲阻值较大，导体棒甲、乙形状、大小相同，则导体棒甲电阻率大，故A错误；

B．根据

通过导体棒甲、乙的电流相同，导体棒甲阻值较大，可知导体棒甲电功率大，故B错误；

C．根据

通过导体棒甲、乙的电流相同，导体棒甲阻值较大，导体棒甲在相同时间内产生的热量多，故C正确；

D．根据

通过导体棒甲、乙的电流相同，故在相同时间内通过导体棒甲、乙的电荷量相同，故D错误。

故选C。

6．电路如图所示，开始时S闭合，灯L₁、L₂发光。当可变电阻R的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．灯L₁变亮 B．灯L₂变亮

C．电源两端电压变小 D．电源的总功率变大

【答案】B

【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率

【详解】A．可变电阻R的滑片P向上滑动时，可变电阻R接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，电源电动势不变，则电路总电流减小，灯L₁变暗，故A错误；

B．电路总电流减小，电源内阻、灯L₁两端的电压减小，电源电动势不变，则灯L₂两端的电压增大，灯L₂变亮，故B正确；

C．电路总电流减小，电源内阻两端的电压减小，电源电动势不变，则电源两端电压增大，故C错误；

D．电路总电流减小，电源电动势不变，电源的总功率变小，故D错误。

故选B。

7．环形导线M、N在同一平面内，圆心均在O点。M中的电流方向如图所示。则（　　）

A．O处的磁场方向与平面平行 B．O处的磁场方向垂直平面向里

C．M中电流增大时，穿过N的磁通量不变 D．M中电流增大时，N中产生感应电流

【答案】D

【知识点】环形电流和通电螺线管周围的磁场、感应电流产生条件的总结

【详解】AB．根据右手螺旋定则可知O处的磁场方向垂直平面向外，与平面垂直，故AB错误；

CD．M中电流增大时，磁感应强度增大，穿过N的磁通量增大，N中产生感应电流，故C错误，D正确。

故选D。

8．某次排球比赛中，一运动员将排球水平击出后，排球直接落在对方界内。不计空气阻力，排球被水平击出后，其重力功率P随时间t的变化关系是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】B

【知识点】平均功率与瞬时功率的计算

【详解】设排球速度方向与竖直方向的夹角为θ，则重力功率为

可知图像为一条过原点的直线。

故选B。

9．天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道I运行，之后进入被称为火星停泊轨道的椭圆轨道II，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（　　）

A．从轨道I进入轨道II需要在P点加速

B．在轨道I上的运行周期大于在轨道II上的运行周期

C．在轨道I经过P点的加速度小于在轨道II经过P点的加速度

D．相同时间内，在轨道I、II运行时，与火星连线扫过的面积相等

【答案】B

【知识点】卫星发射及变轨问题中各物理量的变化、开普勒第二定律、开普勒第三定律、不同轨道上的卫星各物理量的比较

【详解】A．探测器需在轨道I上的P点减速，做向心运动进入轨道II，故A错误；

B．根据开普勒第三定律

轨道I的半轴长大于轨道II的半轴长，故在轨道I上的运行周期大于在轨道II上的运行周期，故B正确；

C．根据牛顿第二定律

可得

故在轨道I经过P点的加速度等于在轨道II经过P点的加速度，故C错误；

D．根据开普勒第二定律，在同一轨道，相同时间内，探测器与火星连线扫过的面积相等，故相同时间内，在轨道I、II运行时，与火星连线扫过的面积不相等，故D错误。

故选B。

10．如图所示，菱形ABCD中心为O，在菱形的三个顶点A、B、C上各固定点电荷+Q、+Q、-Q。将一点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动，则在移动过程中（　　）

A．+q所受静电力先增大后减小 B．静电力对+q先做负功再做正功

C．O点的电场强度逐渐增大 D．D点的电势逐渐升高

【答案】D

【知识点】等量异种电荷连线中垂线和连线上的电场强度分布图像、等量异种电荷周围电势的分布

【详解】A．点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，A、C处点电荷对+q静电力的合力始终竖直向下，且逐渐增大，B处电荷对+q的静电力沿OD向右，且逐渐增大，根据矢量的叠加可知，+q所受静电力一直增大，故A错误；

B．点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，A、C处点电荷对+q静电力的合力始终竖直向下，对+q不做功，B处电荷对+q的静电力始终是沿OD向右的静电力，随着+q的左移一直做负功，故静电力对+q一直做负功，故B错误；

C．A、C处点电荷在O点的合电场强度竖直向下，B处电荷、+q在O点的电场强度方向在直线上，且方向相反，点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，+q在O点的电场强度逐渐增大，根据场强的叠加可知，O点的电场强度逐渐减小，故C错误；

D．点电荷+q逐渐靠近D点，D点的电势逐渐升高，故D正确。

故选D。

11．如图所示，两相同高度的直轨道AB、BC在转弯处平滑衔接，小物块与轨道间的动摩擦因数相同。小物块自轨道顶端A点由静止滑下。与在AB轨道运动过程相比，在BC轨道运动过程中（　　）

A．摩擦力做功相同 B．动能变化量相同

C．重力势能减小量较大 D．机械能减少量较大

【答案】D

【知识点】计算物体的机械能、应用动能定理解多段过程问题、重力做功与重力势能的关系

【详解】A．摩擦力做功为

BC轨道的倾角较小，可知在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故A错误；

B．，根据动能定理

，根据动能定理

可知动能变化量不同，故B错误；

C．重力做功为

可知小物块在AB轨道运动过程重力做功等于在BC轨道运动过程重力做功，根据功能关系可知重力势能减小量相同，故C错误；

D．机械能减少量等于克服摩擦力做功大小，在BC轨道运动过程中摩擦力做功较大，故在BC轨道运动过程中，机械能减少量较大，故D正确。

故选D。

二、实验题

12．某实验小组在“电池电动势和内阻的测量”实验中：

(1)先用多用电表2.5V量程粗测一电池的电动势，将多用电表的      表笔（填“红”或“黑”）与电池的正极相连，另一表笔与电池的负极相连，多用电表的示数如图1所示，则电源电动势为      V。

(2)为较准确的测量该电池的电动势和内阻，实验小组设计如图2所示电路，请用笔画线代替导线，将图3所示的实物电路连接完整      。

(3)图4为根据图2所示电路所绘出的U-I图像，U、I分别为电压表V和电流表A的示数，根据该图像可得被测电池的电动势E=      ，内阻r=      Ω（小数点后保留两位）。

(4)在（2）、（3）中，实验产生系统误差的主要原因是      。

【答案】(1)     红     1.43

(2)

(3)     1.48     0.86

(4)电压表的分流

【知识点】测量电源电动势和内阻的实验原理、器材、实验电路、测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理

【详解】（1）[1]为保证电流从红表笔流入多用电表，用多用电表2.5V量程粗测一电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的正极相连。

[2]电源电动势为

（2）电池的电动势约为，为减小实验误差，电压表的量程选择，实物电路如图所示

（3）[1]根据闭合电路的欧姆定律

整理得

可知图像的纵截距表示电源电动势，为

[2]图像斜率的绝对值表示电源内阻，为

（4）实验产生系统误差的主要原因是电压表的分流。

三、解答题

13．如图所示，电源的电动势E=10V，闭合开关S后，标有“6V  12W”的两个灯泡恰能正常发光。求：

（1）通过灯泡L₁的电流I₁；

（2）电源的内阻r。

【答案】（1）；（2）

【知识点】闭合电路欧姆定律的内容和三个公式、电功和电功率定义、表达式及简单应用

【详解】（1）通过灯泡L₁的电流

（2）根据闭合电路的欧姆定律

解得

14．2024年6月，嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面采样，随后将月球样品容器安全转移至返回器中。已知嫦娥六号的返回器在半径为r的轨道上绕月球做匀速圆周运动，周期为T，月球半径为R，引力常量为G。求：

（1）月球的质量M；

（2）月球的第一宇宙速度v。

【答案】（1）；（2）

【知识点】计算中心天体的质量和密度、类比地球求解其他星球的宇宙速度

【详解】（1）根据万有引力提供向心力

解得月球的质量为

（2）根据万有引力提供向心力

解得月球的第一宇宙速度

15．如图所示，倾角θ=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切，斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上，斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量m=1kg的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧，物块被释放，经过O点正下方时脱离弹簧，沿圆弧型轨道滑上斜面，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5，圆弧型轨道的半径R=1m，斜面长度L=3m。重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）若弹簧的弹性势能E_p=32J，求物块脱离弹簧时的速度大小。

（2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，求物块刚滑上斜面时的速度大小。

（3）若物块滑上斜面后不离开斜面，求物块在斜面上滑行的最小路程。

【答案】（1）8m/s；（2）；（3）6.25m

【知识点】机械能与曲线运动结合问题、弹簧类问题机械能转化的问题

【详解】（1）物块脱离弹簧时，弹性势能转化为动能，则有

解得

（2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，在在物块从斜面下滑至恰好返回过程有

解得

（3）若物块恰好通过圆弧轨道最高点，此时速度最小，则有

以此速度滑上斜面顶端过程，根据动能定理有

解得

可知，物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面，且物块在斜面上滑行路程为最小，由于

可知，最终物块在挡板处静止，则有

解得

16．如图所示，两平行金属板水平放置，板间电压为U。虚线之间存在水平方向的有界匀强电场1、2、3…，电场方向依次水平向右、水平向左…，电场强度大小均为E。相邻的虚线之间的距离均为d。今有质量为m、电荷量为+q的粒子自上板由静止加速后进入下方的电场1，粒子进入电场1的位置距电场右边界距离为L，不计粒子重力。求：

（1）粒子进入电场1时的速度大小；

（2）粒子通过n个水平匀强电场的时间t和沿电场方向位移x；

（3）若粒子沿竖直方向离开电场右边界，则加速电压U大小需满足的条件。

【答案】（1）；（2），；（3）（n＝1，2，3…）

【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算

【详解】（1）粒子在两平行金属板中加速，根据动能定理

解得粒子进入电场1时的速度大小为

（2）粒子通过n个水平匀强电场的时间

加速度为

穿过一个水平匀强电场的时间为

沿电场方向位移为

解得

（3）若粒子沿竖直方向离开电场右边界，则

（n＝1，2，3…）

整理得

（n＝1，2，3…）