河北省某中学2023-2024学年高一年级下册7月期末考试物理试卷含答案

河北郑口中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.科学家发现由于太阳内部的核反应而使其质量在不断减小。在若干年后，地球绕太

阳的运动仍可视为匀速圆周运动，则此时描述地球绕太阳运动的物理量与现在相比（）

A.半径变小B.周期变大C•线速度变大D.角速度变大

2.某款手机搭载了一块5000mA・h的电池，若用充满电后的该手机观看视频，可连

续观看12个小时，则观看视频时电池的平均放电电流约为（）

A.0.35AB.0.42AC.0.48AD.0.55A

3.如图所示，在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、

竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个小球从抛出到落地的过

程，下列说法正确的是（）

h

777777777777777777777777777777777777777777}

A.重力对每个小球做的功都各不相同

B.每个小球落地时的速度都各不相同

C.每个小球在空中的运动时间都各不相同

D.每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同

4.如图所示，电流计的内阻4=100。，满偏电流/g=lmA,N=1900Q,

A.当*和S?均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是2V

B.当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A

C.当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是2A

D.当S］和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是IV

5.一带负电的粒子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化

的关系如图所示，图线刚好是半个周期的正弦曲线，下列说法正确的是（）

A.电场力先做正功后做负功

B.X1、X3处的电场强度相同

C.粒子在为处的加速度小于在％处的加速度

D.%2处的电势小于x3处的电势

6.水平桌面上有两个柱型导体，它们的横截面均为正方形，柱体高均为心较大的柱

体横截面边长为。，较小的柱体横截面边长为。，如图所示，垂直柱体侧面通入电流，

关于较大的柱体与较小的柱体，下列说法正确的是（）

A.若两导体电阻率相同，则电阻之比为

B.若两导体电阻率相同，则电阻之比为

C.若两导体电阻相同，则两导体电阻率也相同

D.若将电流方向改为竖直向下且两导体电阻率相同，则电阻之比为1：/

7.我国风洞技术世界领先，如图所示，在模拟风洞管中的固定光滑斜面上，斜面上端

接有一弹簧，某物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物

块接触弹簧至到达最高点的过程中（）

A.物块加速度先增大后减小

B.弹簧弹性势能先增大后减小

C.物块的机械能一直增大

D.物块和弹簧组成的系统机械能一直增大

8.人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医

学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为力膜内的电场可看作匀强

电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，

从图中的A点运动到3点，下列说法正确的是（）

细胞外

细胞膜Bw

细施而

图a图b

A.钾离子的电势能增大

B.A点电势等于点电势

C.若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大

D.若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大

二、多选题

9.如图所示，竖直平面内有两个固定的点电荷，电荷量均为+Q,与其连线中点。的

距离均为力，质量为加、电荷量为F的试探电荷以。为圆心垂直两固定的点电荷的连

线做匀速圆周运动，圆周上的两点A、3与。在同一直线上，A、8两点各自和两个正

点电荷连线与A3连线的夹角均为。=30。，已知静电力常量为左，重力忽略不计，则

（）

©h

+。

A.试探电荷做匀速圆周运动所需的向心力大小为叵效

8A2

B.若将。增大，试探电荷仍能以。为圆心做匀速圆周运动，则试探电荷的向心力可能

变小

C.试探电荷做匀速圆周运动的角速度为陋

2hvmh

D.若在A点由静止释放负点电荷，该电荷将加速到达B点

10.如图所示，轻质弹簧上端通过弹力传感器（图中未画出）固定在。点，下端连一

质量为机的金属圆环，圆环套在光滑的倾斜固定滑轨上，”点在。点正下方。某时

刻，给圆环一个方向沿滑轨向上、大小为%=&5m/s的初速度，使圆环从M点开始沿

滑轨向上运动，当弹力传感器显示弹力的大小跟初始状态弹力相等时，圆环刚好运动

到N点，此时弹簧处于水平状态。已知。0=3Ocm,QV=40cm,弹簧的劲度系数为

3

^^4xlON/m,圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取lOm/s?。

下列说法正确的是（）

A.弹簧原长为35cm

B.圆环运动到N点时的速度大小为2m/s

C.圆环运动到MN的中点P（图中未画出）时，弹簧的弹力达到最大值400N

D.从M点到N点的过程中，弹簧的弹力对圆环先做负功后做正功，再做负功

三、计算题

11.如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道（圆心为。）并竖直固

定，轨道半径为R,细管内径远小于心轻绳穿过细管连接小球A和重物5,小球A

的质量为相，直径略小于细管内径，用手托住重物3使小球A静止在Q点（OQ与竖

直直径的夹角为53。）；松手后，小球A运动至P点（OP与竖直直径的夹角为37）时

对细管恰无作用力。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取兀=3.2,求：

p

(1)小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小N；

(2)重物3的质量M。

12.如图所示，3c是光滑的!圆弧轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R,下端与水

4

平绝缘轨道在5点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为

机、带正电的滑块(可视为质点)置于水平轨道上，已知滑块受到的静电力大小为

-mg，重力加速度为g，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为05将滑块从水平轨道

4

上与5点距离为x=4R的A点由静止释放，滑动过程中滑块电荷量不变，求：

<---------------------------------

AC-4.O-------------

■........n...

ZZZ/ZZ/ZZZ/ZZZZ//ZZZ/ZZ//Z///ZZ///Z/Z/Z

B\^—―%————>|A

•*.---------------------------------------------------

(1)滑块到达3点时的速度大小唳；

(2)滑块到达与圆心。等高的C点时，轨道对滑块的作用力大小外.

13.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限中存在竖直向下的匀强电场，电场

强度大小为E；第二象限中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小也为E；第四象

限中存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为2E。一质量为机、电荷量为q的正离

子从A点由静止释放，A点位置坐标为(-d,d),不计该离子的重力。

E

x

（1）求离子第一次通过y轴时的速度大小；

（2）求离子第二次通过x轴时的位置坐标；

（3）若离子第一次经过x轴时开始计时，第四象限中的电场按图规律变化（图中

T=6叵）,求离子第4次通过x轴的位置坐标。

\2Eq

M><«I

"III||||||||

IIIIlli1111

IIIIlli1111

°LTmt

TT

四、实验题

14.某同学自制如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。图中。点是量角器的圆

心，悬线一端系于此处，另一端拴一个小球，S是光电门传感器（位置可调）。实验

过程中，调节装置使OS保持竖直，量角器所在平面为竖直平面，测量出悬线的长度

为L小球的直径为乩将小球拉到某位置，读出此时悬线与水平方向的夹角仇保持

悬线伸直，由静止释放小球，小球的球心恰好可以经过光电门S,与光电门连接的数

字计时器记录小球的挡光时间/,重力加速度为g。

（1）关于实验中器材的选用，下列说法正确的是o

A.实验中应选用质量小、体积大的小球B.实验中应选用质量大、体积小的小球

C.悬线应选用弹性较好的细绳D.悬线应选用无弹性的细绳

（2）小球经过光电门时的速度大小丫=,若小球的质量为机，则小球从由静止

释放到经过光电门时重力势能的减少量△目,=，小球动能的增加量

AEk=,若满足等式△综=八七，则验证了机械能守恒定律。（均用题目中给

定的物理量符号表示）

15.在“测定金属的电阻率”的实验中：

（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属杆的长度和直径，某次测量的示数如图

甲和图乙所示，则待测物体的长度为cm,直径为mm；

（2）该同学用伏安法测量该金属杆的电阻，电压表选择0-3V量程，电流表选择0-

0.6A量程，分别测量金属杆两端的电压和流过金属杆的电流，指针位置分别如图所

示，则金属杆的电阻为（结果保留三位有效数字）

（3）该同学用如图所示的电路图测量金属杆的电阻，则电阻的测量值相较于真实值

（填“偏大”或“偏小”）o

（4）设测得金属杆的电阻为凡金属杆的长度为L金属杆的直径为。，求得金属杆

的电阻率为（用题目所给字母表示）。

参考答案

1.答案：B

解析：若太阳的质量减小厕太阳对地球的引力减小则引力不足以提供地球做圆周运动

的向心力,则地球将做离心运动，轨道半径变大，A项错误;根据

厂Mmv24兀2I3[GMIGM4T”甘।

G——=m—=ma)2~r=m——r,可得T=2兀J--r-,v=./----,(y=J——，由于M减小，

r2rT-\GMVrVr3

r变大,则周期T变大，线速度变小,角速度变小,B项正确，，CD项错误.

2.答案：B

Q5A-h

解析：由电流定义式得r/=亍=EL042A,故选B项。

3.答案：C

解析：A.设下落高度为九重力做功为

Wc=mgh

三个小球下落高度相同，重力对每个小球做的功相同，故A错误；

B.三个小球从抛出到落地的过程，根据动能定理

mgh=gmv2—gmv1

可知每个小球落地时的速度大小相同，第1个球、第2个球落地时的速度方向竖直向

下，第3个球落地时的速度方向不是竖直向下，故每个小球落地时的速度不是各不相

同，故B错误；

C.小球抛出后，加速度都是g,竖直方向都做匀变速直线运动，第1个球做竖直下抛

运动，有

,12

h=VoG+3gti

第2个球做竖直上抛运动，有

,12

h=一引2+2gj

第3个球做平抛运动，有

丸=；g考

可得

Zj13t2

故每个小球在空中的运动时间都各不相同，故C正确;

D.小球落地时重力做功的瞬时功率

P=mgvcos0=mgvy

故

4=£>鸟

故每个小球落地时重力做功的瞬时功率不是各不相同，故D错误。

故选C。

4.答案：A

解析：

5.答案：D

解析：A、由图像可知，粒子的电势能先增大后减小，则电场力先做负功后做正功，

故A错误;B、根据综-x图像的切线斜率绝对值表示电场力大小，结合对称性可知，

粒子在%、%处受到的电场力大小相等，方向相反，则由E=£可知X］、电处的电场强

度大小相等，方向相反，故B错误;C、根据综-》图像的切线斜率绝对值表示电场力

大小，可知粒子在芭处受到的电场力大于在％处受到的电场力，则根据牛顿第二定律

可知，粒子在X处的加速度大于在/处的加速度，故C错误;D、由图像可知，粒子在

%处的电势能大于在七处的电势能，根据电势能丸=4。，由于粒子带负电，可知0

处的电势小于尤3处的电势，故D正确。故选:D。

6.答案：C

解析：ABC,由氏=?可知，若电阻率相同，对应的截面积分别为必和劭，长度分

另U为。和6,则沿图示电流方向有电阻之比用：g=令：处=1:1,同理电阻相同，电阻

率也相同，故AB错误，C正确;D、若将电流方向改为竖直向下，横截面积分别为/

和尸，长度均为力，且电阻率相同，则电阻分别为N=粤凡=群，电阻之比为

ab

用：弓=户：。2,故D错误。故选:C。

7.答案：D

解析：A.物块与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动，风对物块的作用力大于物块重力

沿斜面向下的分力，物块所受合力沿斜面向上，物块与弹簧接触后受到弹簧沿斜面向

下的弹力作用，开始物块受到的合力沿斜面向上，物块做加速运动，随物块向上运

动，弹簧的压缩量增大，弹簧弹力增大，物块所受合力减小，加速度减小，物块向上

做加速度减小的加速运动，加速度减小到0后，随弹簧弹力的增大，合力反向向下，

物块的合力反向增大，做加速度增大的减速运动，故A错误;B.从物块接触弹簧至到达

最高点的过程中弹簧的压缩量一直增大，弹簧的弹性势能一直增大，故B错误;C.物块

与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动，开始是风力大于弹簧力，物体机械能增加，之

后，风力可能小于弹簧力，机械能可能减少;故C错误;D.从物块接触弹簧至到达最高

点的过程中，风的作用力对物块与弹簧组点的系统一直做正功，由功能关系可知，物

块和弹簧组成的系统机械能一直增大，故D正确。故选D。

8.答案：C

解析：A.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到

5点，可知钾离子运动中电场力做正功，所以钾离子的电势能减小，故A错误；

B.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到3点，

则电场线从A到3,沿电场线电势降低，所以A点电势大于3点电势，故B错误；

CD.由动能定理可知

〃12

qU=—mv

若膜电位不变时，即电压。不变时，钾离子进入细胞内的速度不变；电压。增加时，

速度增大，故C正确，D错误。

故选C。

9.答案：BC

解析：

10.答案：ABD

解析：由题意可知，在“点与N点弹簧弹力大小相等，根据胡克定律可知，在〃点的压缩

量等于在N点伸长量，设轻弹簧的原长为L。,则有ON-OM,解得4=35cm,

故A正确;圆环从M到N的过程，弹簧弹性势能变化刚好为0,根据能量守恒可得

mg-OM=^mvl-，解得圆环运动到N点时的速度大小为咻=2m/s,故B正确;过

。点做倾斜固定滑轨的垂线交于Q点，由几何关系可知,。。对应的弹簧最短，弹簧压缩量

OMON30x40

最大，弹力最大，且。。=cm=24cm,则最大弹力为

y/OM2+ON2A/302+402

4ax00)=4x103x(35-24)X1(T2N=440N,故C错误;从M点到N点的过程中,

弹簧先处于压缩状态，且压缩量先增大后减小，之后弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对

圆环先做负功后做正功，再做负功，故D正确.故选ABD.

11.答案：(1)0.6mg(2)1.5m

解析：(1)小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小

N=mgcos53。

N=0.6mg

(2)小球A从。点到尸点，由机械能守恒有

Mg--mg.R(cos370+cos53°)=；(M+m)v2

2

对小球A在P点时加geos37。=

解得M=1.5加

12.答案：(1)(2)^mg

解析：(1)由动能定理有

(塔—〃加g)x=jm^—0

解得VB="^

(2)对滑块从A点到达C点的过程中，由动能定理有

/(x+R)—jumgx-mgR=；mv：-0

解得Vc=

设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为外，则有

Fc

解得Fc-^mg

13.答案：（1）2qE4（2）（4d,0）（3）（13^,0）

Vm

解析：（1）根据动能定理有=

解得离子第一次通过y轴时的速度大小为

v,=P^-

Vm

（2）离子在第一象限做类平抛运动，水平方向有

玉=贴

竖直方向有d=^x底片

2m

联立解得玉=2d

故离子第一次通过x轴时的位置坐标（2d,0）

因=d=gRi

则Vyl=匕

进入第四象限的电场时离子在竖直方向上沿y轴负方向先做匀减速，速度减到零后反

_2匕1_12dm

向加速，第二次回到X轴，则’2=羽=1/

m

沿x轴方向的位移々=卬2=2d

离子第二次通过x轴时的位置坐标（4d,0）

（3）若离子第一次进入第四象限后开始计时，则在竖直方向上，「=工=回时间

6\2Eq

内，向下做减速运动，在f=Z时刻的速度大小匕2=%-逆。=0

然后经过工后开始反向加速，仍经过二后第2次回到x轴

66

之后离子以与九轴成45。的方向斜射入第一象限，则竖直方向上经过

m

第3次回到x轴，此时第四象限的电场正处于向上的2E,则再经过二