江苏省南京市汉开书院2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

第1页/共1页南京汉开书院2023-2024学年春学期期末考试高一年级物理试卷（分值：100分考试时间：75分钟）一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。1.如图所示为负点电荷的电场线的分布图。A和B分别为该负电荷产生的电场中的两点，下列关于电场强度E的大小和电势φ高低说法正确的是（）A.φA＝φB B.φA<φB C.EA＝EB D.EA<EB【答案】B【解析】【详解】AB．由电场线的特点可知，沿电场线方向电势逐渐降低，则有φA<φB故A错误，B正确；CD．由电场线的特点可知，电场线越密集的地方电场强度越大，则有EA>EB故CD错误。故选B。2.牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中曾设想，在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远。当速度足够大时，物体就不会落回地面而成为人造卫星。若不计空气阻力，这个足够大的速度至少为（）A.7.9m/s B.7.9km/s C.11.2km/s D.16.7km/s【答案】B【解析】【详解】当物体的速度大到向心力恰好等于地球的万有引力时，物体就能成为地球的卫星而不落到地球上，这个足够大的速度是地球的第一宇宙速度，大小是7.9km/s。故选B。3.升降机沿竖直方向匀速下降同时，一工人在升降机水平平台上向右匀速运动，以出发点为坐标原点O建立平面直角坐标系，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，工人可视为质点，则该过程中站在地面上的人看到工人的运动轨迹可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】设工人沿x轴方向速度为，沿y轴方向速度为，设运动时间为，则得工人的运动轨迹方程为和成正比，运动轨迹为过原点的倾斜直线。故选B。4.如图所示为走时准确的时钟面板示意图，M、N为秒针上的两点。以下判断正确的是（）A.M点的周期比N点的周期大B.M点的转速比N点的转速大C.M点的角速度大于N点的角速度D.M点的线速度大于N点的线速度【答案】D【解析】【详解】M、N两点为同轴转动，则角速度、周期和转速都相等，根据v=ωr，因M点的转动半径较大，则线速度较大，选项ABC错误，D正确。故选D。5.一个重量为G的物体，在水平拉力F的作用下，一次在光滑水平面上移动x，做功W1，功率P1；另一次在粗糙水平面上移动相同的距离x，做功W2，功率P2。在这两种情况下拉力做功及功率的关系正确的是（）A.W1＝W2，P1＞P2 B.W1＞W2，P1＞P2 C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＞W2，P1＝P2【答案】A【解析】【详解】力F是恒定不变的，两次通过的距离x相等，由公式可知W1＝W2又根据牛顿第二定律可知在粗糙水平面上运动的加速度小于光滑水平面上；根据可知在光滑水平面上运动的时间小于在粗糙水平面上的时间；由功率的定义式可得P1＞P2故选A。6.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现仅将两极板间距离减小，则引起的变化情况是（）A.U变小 B.C变小CQ变大 D.E不变【答案】C【解析】【详解】A．电容器保持与直流电源两极连接，充完电后，电压U保持不变，A错误；B．根据当极板间距离减小时，电容C增大，B错误；C．根据结合上述，电容增大，则Q变大，C正确；D．根据极板间距离减小，极板间电压不变，则场强E变大，D错误。故选C。7.如图为某物体做直线运动的图象，关于物体在前的运动情况，下列说法正确的是（）A.物体始终向同一方向运动 B.物体的加速度大小不变，方向与初速度方向相同C.物体前2s内做减速运动 D.物体在前2s内做加速运动【答案】C【解析】【详解】A．由图看出，在前2s内，物体沿负方向运动，在后2s内物体沿正方向运动，运动方向发生了改变，故A错误；B．速度图线的斜率等于加速度，直线的斜率不变，说明物体的加速度大小和方向都不变。加速度始终沿正方向，而物体的初速度方向沿负方向，所以加速度方向与初速度方向相反。故B错误；CD．物体在前2s内向负方向做匀减速运动，故C正确，D错误。故选C。8.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，为减小阻力对实验的影响，下列操作可行的是（）A.选用体积大的重锤B.安装打点计时器时两限位孔在同一水平面上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落过程中，手始终提住纸带上端，保持纸带竖直【答案】C【解析】【详解】为减小阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的重锤；安装打点计时器时两限位孔在同一竖直线上；释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落过程中，手不能提住纸带上端，应让纸带随着重锤自由下落。故选C。9.如图，一物体停在匀速转动圆筒的内壁上，如果圆筒的角速度增大，则（）A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了D.物体所受弹力增大，摩擦力不变【答案】D【解析】【详解】对物体受力分析知，物块受到重力、筒壁支持力、竖直向上的静摩擦力，则水平方向满足竖直方向满足可见，随着圆筒的角速度增大，物体所受弹力增大，摩擦力不变。故选D。10.图示电路中有a、b、c三根电阻丝，关于三根电阻丝的电阻值，有（）A.长度最大的电阻丝b的阻值最大B.横截面积最大的电阻丝c的阻值最大C.若三根电阻丝的材料相同，则它们的阻值也相同D.若三根电阻丝的材料相同，则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大【答案】D【解析】【详解】由电阻定律可知，在外界环境因素相同的条件下，导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，且电阻与导体长度成正比，与横截面积成反比，即若三根电阻丝的材料相同，则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大。故选D。11.桌子边缘用水杯压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让水杯留在桌上。以下说法正确的是（）A.纸拉得越快，纸对水杯的摩擦力越小B.纸拉得越快，水杯的惯性越大，越稳定C.无论拉纸的速度如何，脱离水杯前，纸与桌面的摩擦力不变D.无论拉纸的速度如何，水杯和纸总会有相对运动，最终水杯总可以留在桌上【答案】C【解析】【详解】AC．拉纸的快慢，对纸对水杯的摩擦力没有影响，所以无论拉纸的速度如何，脱离水杯前，纸与桌面的摩擦力不变，故A错误，C正确；B．质量是惯性的唯一量度，水杯的质量不变，水杯惯性就不变，故B错误；D．如果拉纸的力小一些，水杯就会获得较大的速度或者与纸一起运动，水杯就可能离开桌面，故D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共56分，其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某同学用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻．图中电流表量程为0.6A、内阻为，定值电阻的阻值为，电阻箱R的最大阻值为。（1）将电阻箱的阻值调至最______（选填“大”或“小”），闭合开关S；（2）闭合开关后，发现无论电阻箱的阻值调到多少，电流表始终没有示数，为查找故障，该同学使用多用电表的电压挡位，将______（选填“红”或“黑”）表笔始终接触e位置，另一表笔分别试触a、b、c、d四个位置，发现试触a、b、c时电压表有示数，试触d时电压表没有示数．若电路中仅有一处故障，则故障是______（选填选项前的字母）；A．导线ab断路B．电阻箱断路C．导线cd断路D．电阻箱短路（3）排除故障后按规范操作进行实验，多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R，根据实验数据在图（b）中绘制出图像；根据图像可以求得电源电动势______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字）【答案】①.大②.红③.C④.6.0⑤.1.6【解析】【详解】（1）[1]把电阻箱调到最大值，电路中的电流最小，起保护电路作用。（2）[2]e与电源正极相连，应将红表笔接触e位置。[3]试触a、b、c时电压表有示数，试触d时电压表没有示数，说明导线cd断路，故选C。（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律得整理可得则解得13.如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E＝6V，内阻未知，限流电阻R0＝4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。求：（1）电源内阻大小。（2）液体消耗的电功率。【答案】（1）0.2Ω；（2）1.75W【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋I(R0＋r)解得电源内阻r＝0.2Ω（2）液体消耗的电功率为P＝UI＝3.5×0.5W＝1.75W14.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。求：（不考虑月球自转的影响）(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；(2)月球的质量M；【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)月球表面附近的物体做自由落体运动，有h＝g月t2所以月球表面的自由落体加速度大小(2)因不考虑月球自转的影响，则有月球的质量15.如图所示，一电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，方向竖直向上，P、Q两点间的电势差为U(U>0)，不计粒子重力，P点的电势为零。求：（1）带电粒子在Q点的电势能。（2）P、Q两点间的竖直距离。（3）此匀强电场的电场强度大小。【答案】（1）－qU；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题图可知，带电粒子的轨迹向上弯曲，则粒子受到的静电力方向竖直向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电，P、Q两点间的电势差为U，所以其中所以根据电势能与电势的关系可知，带电粒子在Q点的电势能为（2）根据类平抛运动知识可知Q点速度的反向延长线过水平位移的中点，则可得P、Q两点间竖直距离为（3）根据电场强度的定义式可知，此匀强电场的电场强度大小为16.一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，