湖南省长沙市某中学2024-2025学年高一年级下册6月期末物理试题（解析版）

长郡中学2025年上学期高一期末考试

物理

时量：75分钟满分：100分

一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分，每小题有且仅有一个选项符合题意）

1.牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而乂闪烁智慧的科学实践.在万有引力

定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是（）

A.开普勒研究了第谷的行星观测记录.提出了开普勒行星运动定律

B.牛顿利用开普勒第三定律，通过实验得出了万有引力定律

C.卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量G的数值

D.“月一地检验”表明地球与物体间的引力与天体间的引力遵从相同规律

【答案】B

【解析】

【讲解】A.开普勒研究了第谷政行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律，故A正确，不符合题意；

B.牛顿进行了著名的“月一地检验”，提出了万有引力定律，故B错误，符合题意；

C.卡文迪许首次在实验室中利用扭称实验测出了引力常量G的数值，故C正确，不符合题意；

D.”月一地检验”表明地球与物体间的引力与天体间的引力遵从相同规律，故D正确，不符合题意。

故选B。

2.关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（）

甲乙丙丁

A.图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排示，使油漆与金属表面在静电斥力作用K

喷涂更均匀

B.乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原埋

C.丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会消除工作人员

身上的静电

D.丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所

包裹，使衣服内电场强度为零

【答案】A

【解析】

【详解】A.静电喷漆利用的是带负电的油漆微粒在静电力作用下向正极运动，故A错误，符合题意；

B.点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电，使在电压不高的情况下也容易点火，故B正确，

不符合题意；

C.加油机的除静电装置通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电，保证加油站的

安全，故C正确，不符合题意；

D.因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场会有生命危险。如果工

人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使超高

压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了，故D正确，不符合题意。

故选A。

3.一个简单的闭合电路由内外两部分电路构成，已知内电路的目源是一个化学电池，电池的正、负极附近

分别存在着化学反应层，反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地

方，电势会沿电流方向跃升，这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图所示，图中各点位置的高低表示

电路中相应各点电势的高低，。点的高度略低于C点。若增大外电路电阻R,则下列说法正确的是

()

外电路

B.A、8两点的高度差将不变

仁人与。、。与3高度差的总和将变小

D.设电路中定向移动正电荷为正电荷，则单位正电荷从B处经C、。移至人处，非静电力做功不变

【答案】D

【解析】

【详解】电动势不变，当R增大时，总电流减小，内电压减小，路端电压增加；

A.CQ两点高度差类似于内电压，内电压减小；故A错误；

B.AB两点的高度差为外电压，外电压增加；故B错误；

C.而图中A与。，。与6高度差的总和为电动势，故应不变；故C错误；

D.正电荷从8处经CO至A处，非静电力做功W=U%不变；牧D正确。

故选D。

4.有一质量〃7=1000kg的“双引擎”小汽车，汽油发动机的输出功率为48kW,电动机的输出功率为20kW。

仅靠汽油机输出动力时,在平直公路上可以u=24m/s的速度匀速行驶。若汽车运动过程中所受阻力始终

不变，则汽油发动机和电动机同时工作之后，匀速行驶的速度为（）

A.30m/sB.34m/sC.38m/sD.42m/s

【答案】B

【解析】

【详解】仅靠汽油机输出动力时，在平直公路上可以u=24m/s的速度匀速行驶，阻力f与牵引力尸相等，

由

解得f=F=2000N

若汽车运动过程中所受阻力始终不变，则汽油发动机和电动机同时工作之后，匀速行驶时，仍然有阻力/与

牵引力厂相等，总输出功率尸=68kW,由尸

解得当前速度u=34m/s

故选B。

5.如图所示，电源电动势6V,内阻1O,小灯泡L标有“2V0.4W”字样，开关S闭合后，小灯泡L正常

发光。已知电动机的内阻也是1C，则电动机的输出功率为（）

——0——

L

—1|合一

E,r

A.0.76WB.0.72WC.0.04WD.0.4W

【答案】B

【解析】

【详解】由小灯泡L正常发光，可知电路中电流为

,P,0.4A"A

/=-^=—A=0.2A

加2

则电动机两端电压为

UM=E-lr-U,=3.^

故选D

二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符

合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分）

7.某次闪电前云地之间的电势差约为LOxlO'v，云地间距离约为1km,•次短时闪电过程中云地间转移

的电荷量约为6C,闪电持续时间约为6xl（T‘s。假定闪电前云北间的电场是均匀的。根据以上数据，下

列判断正确的是（）

A.闪电电流的平均值约为IXIC/AB.闪电电流的平均值约为lx1（/A

C.闪电前云地间的电场强度约为lx1（）6v/mD.闪电前云地间的电场强度约为1xlO,2V/m

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.闪电电流的平均值

6

A=1.0X105A

6xl05

故A正确，B错误；

CD.电场强度大小

9

厂Ul.OxlO

E=—=---V/m=lxlO6V/m

dIxlO3

故C正确，D错误。

故选AC。

8.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为「，土星绕太阳运动的周期为r,引力

常量为G,则根据以上数据可解得的物理量有（）

A.土星线速度的大小B.土星加速度的大小

C.土星的质量D.太阳的质量

【答案】ABD

【解析】

【详解】AB.土星线速度的大小为^二汉

T

土星加速度的大小a=692r=r

T2

故AB正确，

CD.设土星的质量为川，太阳的质量为M，有万有引力提供向心力得CT丝Mm丝二机咚厂

r2T2

e〃4//

可得M=......-

GT2

由F土星的质量被约去，所以无法求出土星的质量，故C错误，D正确。

故选ABDO

9.如图，两对等量异号点电荷+q、一,/（4>0）固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角

线与其内切圆的交点，。为内切圆的圆心，M为切点。则（）

A.L和N两点处的电场方向相互垂直

B.杨和。两点处的电场强度相同

C将一点电荷从M点移动到。点，电场力做功为零

D.将一点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零

【答案】AC

【解析】

【详解】A.两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向0,N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负

电荷在N点产生的场强方向由N指向。，则N点的合场强方向由N指向0,同理可知，两个负电荷在L

处产生的场强方向由。指向L,2点处于两止电荷连线的中垂线上，两正电荷在£处产生的场强方向由。

指向L,则L处的合场方向由。指向L,由于正方形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互

垂直，故A正确；

B.正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M

点产生的场强方向向右，由于M点离.上方•对等量异号电荷距离较远，则M点的场强方向向左，而。点

处的电场强度为零，故B错误；

C.由图可知，M和。点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和。点电势相等，所以将一带正电的点电

荷从M点移动到。点，电场力做功为零，故C正确；

D.由图可知，L点的电势低于N点电势，所以将一点电荷从L点移动到N点，电荷的电势能发生变化，

则电场力做功不为零，故D错误。

故选ACo

10.如图所示，电源电动势E=9V,内阻广=6C,电阻N=4复，&=8Q,&=3Q，&是可变电

阻，电容器电容C=4〃F,。、匕分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关S1闭合、S2

断开，电路稳定，现将开关S?也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（）

A.开关加闭合，S:断开电路稳定时电容器〃极板带正电

B.S2闭合后，调节氏3使得上下两极板电势相等时宠3=1・5。

C.若R,=1C,则s?闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等

D.若凡=9,则在整个过程中流过电流表的电荷量为1.7xl（y5c

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.开关S1闭合，S2断开，图像可知电容器。极板与电源负极相连，故力极板带负电，故A错

误；

B.电容器上下两极板电势相等时，则N、％两端电压相等，设飞、4支路电压为U，则有

代人题中数据解得R3=1.5。

故B正确;

C.未闭合s2前，外电路电阻R外|=飞+&=12。

/、2

P

此时电源输出功率6=一——R加=3W

1R…,外

若&=1Q，闭合“后，外电路电阻%2=（g+g）（g+/"=3Q

A|+兄+凡+叫

P

此时电源输出功率6=------R外2=3W

<^b2+r）

则有《=鸟，故C正确；

rE

D,未闭合S2前，电容器两端电压9引二凡=4V

E

若Ra=lC,闭合S,后，电源路端电压Uo=j~^&卜2=3V

尺外2+r

则电容器两端电压u*=64凡-JhrR3二一;v

Aj+A?Kj+/\44

则在整个过程中流过电流表的电荷量为AQ=C（U加一U,必）=4xl（y6x（4+；］c=1.7xl（y5c

故D正确。

故选BCD.

第H卷非选择题（共56分）

三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）

11.用如图所示的实验装置探究功和动能变化的关系。一木板放在安装有定滑轮和光电门的气垫导轨上，

木板左右两端安装了宽度均为d的相同遮光条A、B,木板（含遮光条）的质量为M,两遮光条间的距离

为L,用不可伸长的细线绕过定滑轮，把木板与力传感器连接起来，传感器下方悬挂钩码，将木板由静止

释放，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。

（1）在完成实验时，下列不必'攀的实验要求是（填选项前字母）

A.应使木板质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应使木板释放的位置与光电门间的距离适当大些

C.应将气垫导轨调节水平

D.应使细线与气垫导轨平行

(2)按要求调整好实验装置后进行实验，主要测量步骤如下：

①将木板从距离光电门适当的位置由静止释放，木板在细线拉动下运动，记录力传感器的示数尸及遮光条

A、B先后经过光电门的时间为小及，则遮光条A、B通过光电门的过程中木板动能的变化量/a=

,合外力对木板做功W=.(以上两空用字母M、九、及、d、L、尸表示)

②增加所挂钩码的个数，重复①的操作，比较W、/心的大小，可得出实验结论。

【答案】①.A②.(-)2-(-)2®.FL

25一

【解析】

【详解】(1)[1IA.力传感器测出的力就是细线对木板的真是拉力，因此无需满足使木板质量远大于钩码和

力传感器的总质量。

B.使木板释放的位置与光电门间的距离适当大些，可减小测量误差；

C、D.此实验需要满足导轨水平且细线与气垫导轨平行。

因此不必罢的实验要求是Ao

dd

(2)⑵遮光条A通过光电门的速度以二丁，遮光条B通过光电门的速度以二/，所以遮光条A、B通

*1G

过光电门的过程中木板动能的变化量

AE.=-M(-)2--M(-)2=-M(-)2-(-)2

2J2。2[t2r.J

[3]此过程合外力对木板做功W二FL

12.有一长度为L、电阻率为〃的圆柱形金属管，管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部

分的横截面积S,某同学设计了一个实验方案，实验操作步骤如下：

（1）用多用电表“XI”挡粗测金属管的电阻，指针位置如图乙所示，则金属管的阻值为Q。

（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列器材：

A.电流表A（量程为0.6A,内阻约为3Q）；

B.电压表V（量程为3.0V,内阻约为3kC）；

C.滑动变阻器R（最大阻值为10C）；

D.电源E（电动势3V,内阻可忽略）；

E.待测金属管&、开关S、导线若干。

下列给出的丙、丁两个电路中，更合理的是______（选填“丙”或“丁”）电路，利用此电路测得的电阻

值（选填“大于”或“小于”）真实值。

（3）用螺旋测微器测出金属管（如戊图）的直径d=mm。

（4）实验还需要直接测量的物理量有电压表示数U、电流表示数/,则金属管的中空截面积S=

（结果用题目所给物理最U、I\L、p、d符号表示）。

【答案】（1）9.0##9

（2）①.T②.小

（3）10.400（4）-7id2--

4U

【解析】

【小问I详解】

根据欧姆表的读数规律，该读数为9.0。。

【小问2详解】

⑴由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值与电流表的内阻，可知，电流表的分压影响较大，实验中应

排除电流表分压影响，可知，测量电路采用电流表外接法，即更合理的是丁电路；

⑵由于测量电路采用电流表的外接法，则实验误差在电压表的分流，由于电压表分流影响，导致电流的测

量值偏大，则利用此电路测得的电阻值小于真实值。

【小问3详解】

根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为10mm+0.01x40.0mm=10.400mm

【小问4详解】

根据欧姆定律有

R=p------士---

根据电阻定律有

"(dJ\0

解得^二工江^?一处

4U

四、解答题(13题12分，14题12分，15题16分，共40分)

13.如图所示，a、b、。三点位于同一竖直平面内，两带止电小球固定在边长L=30cm的正三角形两个

水平顶点。、〃上，电荷量均为。nl.OxlCT'c,已知静电力常量攵=9.0xl()9N・m2/C2,

g=10m/s2o求：

aO\r---------------/pb

\\//

、、//

\、//

、、//

、、//

b

c

(I)顶点。电场强度瓦.的大小；

(2)现在c点放一质量〃2=0.3行kg带电小球，恰能处于静止状态，则该小球的电性及所带电荷量4是

多少？

【答案】(1)E^TBXK/N/C

(2)带负电，^=3xlO-8C

【解析】

小问1详解】

依题意，设单个带电小球在顶点。处产生的电场强度为E,根据矢景登加原理可得顶点c电场强度大小

Et=2Ecos30°=21侬30。

s

代入相关数据求得Ec=V3xl0N/C

【小问2详解】

现在c点放一质量"?=0.36kg带电小球恰能处于静止状态，由平衡条件可知该小球受到的静电力方向竖

直向上，与该点的场强方向相反，则小球带负电，且〃ig=qE,

代入数据得4=3X1（T8c

14.如图所示，六分之一光滑圆弧支架竖直放置，圆弧半径为R,支架的底部CD水平，离地面足够高，

圆心。在C点的正上方，右侧边缘2点固定一个光滑轻质滑轮［滑轮大小不计）。可视为质点的小球A、B

系在长为3R的跨过滑轮的轻绳两端，两球的质量分别为3机、加。现将A球从紧靠滑轮。处也静止释

放，取CD面为零势能面，重力加速度为g,不计空气阻力。求：

（1）释放前A、B系统的重力势能4；

（2）A球运动到。点时的速度大小以。

【答案】（1）-mgR

八15

【解析】

【小问I详解】

取C。面为零势能面，A球距离零势能面的高度％=R—Rcos60o=（R

B球在零势能面以下跑离凤=3R—LR=2.5R

2

所以释放前A、B系统的重力势能为Ep=3?nghA-mgh】

解得Ep=-"?gR

【小问2详解】

由题意可知，A,B组成的系统机械能守恒，有/x3根或=3mg4-〃zgR

在C点进行速度的合成与分解，如图所示

根据几何关系，有%=VACOS30°

联立解得A球运动到C点时的速度大小为以

15.如图甲所示，真空中的电极连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小

孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、A间的中线射入偏转电场，A、〃两板距离为4、A、从板

长为L,48两板间加周期性变化的电场，UAB如图乙所示，周期为。加速电压为％=吗，其中机为

eT

电子质量、e为电子电量，L为小B板长，7为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作

用力，且所有电子都能离开偏转电场，求：

（1