2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市雅禮集團(tuán)高一（下）期末考試物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市雅禮集團(tuán)高一（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列關(guān)于電場(chǎng)的說法正確的是(

)A.“元電荷”是最小的電荷量，用e表示，則e=1.60×10?19C，元電荷就是電子

B.電場(chǎng)是法拉第首先提出來(lái)的，電荷A對(duì)電荷B的作用力就是電荷A的電場(chǎng)對(duì)B的作用

C.由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式：E=Fq可知E與F成正比，與2.某同學(xué)用300N的力將質(zhì)量為0.46kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滾出60m后靜止，則足球在水平草坪上滾動(dòng)過程中克服阻力做的功是(

)A.23J B.46J C.132J D.18000J3.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB曲線所示，其電阻會(huì)隨溫度的改變而改變，下列說法正確的是(

)A.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為12Ω

B.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為0.25Ω

C.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了10Ω

D.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω4.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=2R。已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(

)

A.kq2R2?E B.kq4R5.如圖平行板電容器通過導(dǎo)線與二極管，直流電源相連，電容器上下極板分別是M板，N板，且下極板接地。P是極板中間的某一點(diǎn)，位置不發(fā)生改變。以下說法正確的是(

)

A.M板上移一點(diǎn)，兩板之間電勢(shì)差不變，P點(diǎn)電勢(shì)升高

B.N板上移一點(diǎn)，兩板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，P點(diǎn)電勢(shì)降低

C.M板下移一點(diǎn)，兩板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，P點(diǎn)電勢(shì)不變

D.N板下移一點(diǎn)，兩板之間電勢(shì)差變大，P點(diǎn)電勢(shì)不變6.如圖，在圖甲的電路中，R1是可變電阻，R2是定值電阻，阻值4Ω。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)R1的阻值，得到各組電壓表和電流表數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出的U?I圖像如圖乙中AB所示。a和b分別為R1的滑片在不同位置時(shí)，其接入電路的電阻的U?I圖像。電壓表和電流表均看作理想電表。下列說法正確的是(

)A.該電源電動(dòng)勢(shì)為2.5V，內(nèi)阻5Ω

B.A、B狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電源的效率ηA<ηB

C.當(dāng)R1=1Ω時(shí)，R1消耗功率最大

二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個(gè)位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠(yuǎn)。下列說法中正確的是(

)

A.衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過程中完全失重 B.衛(wèi)星在做變加速曲線運(yùn)動(dòng)

C.衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最小 D.衛(wèi)星從A到C做加速運(yùn)動(dòng)8.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r為定值，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，閉合電鍵S，理想電流表A的示數(shù)為I，理想電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，各電表示數(shù)變化量分別為ΔI、ΔUA.I變大，U2變大

B.電源的效率增加

C.電源的總功率增加

D.|ΔU19.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m用輕彈簧相連接的物塊A，B放在傾角為θ的固定光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止?，F(xiàn)給物塊A一個(gè)沿斜面向上的初速度v0，使其沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，物塊B剛要離開固定在斜面上的擋板C，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為12kx2(其中x表示彈簧的形變量)，重力加速度為g，只考慮物塊AA.物塊A的機(jī)械能先增大后減小

B.初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為m2g2sin2θk

C.物塊10.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω，電容器電容C=6μF，開關(guān)S原來(lái)斷開，現(xiàn)在合上開關(guān)SA.S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，電容器b極板帶正電

B.S斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓為3V

C.從S斷開到合上開關(guān)S且電路穩(wěn)定后，流過電流表的電量為7.2×10?6C

D.從S斷開到合上開關(guān)三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.同學(xué)在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中，圖1為某多用電表的面板。

(1)若用此表測(cè)量一阻值約為150Ω的定值電阻，下列操作正確的是_____A.將選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到“×100”電阻擋B.歐姆調(diào)零時(shí)，兩表筆短接，用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零螺絲，直到指針與表盤右邊零刻度對(duì)齊C.在電阻測(cè)量時(shí)，雙手不能同時(shí)接觸電阻兩端D.測(cè)量完成后，將選擇開關(guān)調(diào)到“OFF”擋(2)圖2為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。如果選擇開關(guān)在電阻擋“×1k”，則讀數(shù)為_____Ω；如果選擇開關(guān)在直流電壓擋“2.5?V”，則讀數(shù)為_____V。(3)若用多用電表的歐姆擋去探測(cè)一個(gè)正常的二極管，某次探測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則與二極管正極相連的是多用電表的_____(選填“紅表等”或“黑表筆”)12.某物理小組為了較精確地測(cè)量一節(jié)新電池的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，其中R0用于保護(hù)電路，其阻值為1.5Ω。(1)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，作出的U?I圖線如圖(b)所示，則干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，干電池的內(nèi)阻r=_____。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)和內(nèi)阻r測(cè)與真實(shí)值相比：E測(cè)_____E真，r測(cè)_____r真(選填“>”“四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，有一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m)經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板。若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且剛好能沿下板右邊緣飛出，求電子：(1)剛離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度v0(2)在平行金屬板間的加速度a；(3)通過平行金屬板的時(shí)間t。14.如圖，帶電量Q=+4.8×10?4C的A球固定在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面上，斜面的傾角α=37°，質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+2×10?7C的B球在離A球L=0.1m處由靜止釋放。兩球均可視為點(diǎn)電荷，靜電力恒量k=9×1(1)A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；(2)B球的速度最大時(shí)兩球間的距離r；(3)B球從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，其電勢(shì)能改變了7.92J.求B球運(yùn)動(dòng)的最大速度。(結(jié)果可用根號(hào)表示)

15.如圖，一闖關(guān)游戲裝置處于豎直面內(nèi)，該裝置由傾斜的直軌道AB，圓形軌道BDE，水平直軌道EG，傳送帶GH，水平直軌道HI，兩個(gè)相同的四分之一圓管道拼接成的管道IJ，水平直軌道JK組成。圓形軌道與軌道AB、EG相切于B和E(E為圓形軌道最低點(diǎn))。直線軌道EG和HI通過傳送帶GH平滑連接，管道IJ與直線軌道HI相切于I點(diǎn)，直線軌道JK右端為彈性擋板，滑塊與彈性擋板碰撞后能原速率返回。已知圓形軌道半徑R=0.4m，EG長(zhǎng)LEG=2m，傳送帶GH長(zhǎng)LGH=1.5m，HI長(zhǎng)LHI=4m，JK長(zhǎng)LJK=2.8m，四分之一圓管道的半徑r=0.4m?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))從傾斜軌道AB上某高度?處由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道后運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)再?gòu)腅點(diǎn)滑出圓軌道，滑塊與EG、HI、JK間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(1)若滑塊恰好經(jīng)過圓形軌道最高點(diǎn)D，求滑塊經(jīng)過圓軌道E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力及滑塊由靜止釋放時(shí)的高度?；(2)若滑塊從AB上高?′=3m處?kù)o止釋放，且傳送帶靜止，那么滑塊最終靜止的位置距離H點(diǎn)的水平距離有多遠(yuǎn)；(3)若滑塊從AB上高?′=3m處?kù)o止釋放，且傳送帶以恒定的線速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，要使滑塊能且僅能通過J點(diǎn)一次，求傳送帶的線速度v需滿足的條件。

答案解析1.B

【解析】A.“元電荷”是最小的電荷量，用e表示，則e=?1.60×10?9C，質(zhì)子和電子所帶的電荷量等于元電荷，其本身是帶電粒子不是元電荷，故A錯(cuò)誤；

B.電場(chǎng)是法拉第首先提出來(lái)的，電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的，電荷A對(duì)電荷B的作用就是電荷A的電場(chǎng)對(duì)B的作用，故B正確；

C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小是由電場(chǎng)本身決定的，跟放入的電荷無(wú)關(guān)，跟電荷所受的力無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.2.A

【解析】足球在草坪上滾動(dòng)的過程，由動(dòng)能定理得?Wf=0?12mv3.C

【解析】解：AB、B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為RB=61.5×10?1Ω=40Ω，故AB錯(cuò)誤；

CD、A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為RA=31.0×10?1Ω=30Ω，所以工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了10Ω，故4.A

【解析】在半球面AB右側(cè)填補(bǔ)一個(gè)與AB完全相同的半球面，則這個(gè)球殼在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度相等，均為E由于半球面AB在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則右側(cè)填補(bǔ)的半球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E根據(jù)對(duì)稱性可知，半球面AB在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與右側(cè)填補(bǔ)的半球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，即N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E故選A。5.B

【解析】A.當(dāng)M板上移一點(diǎn)，則兩板間距d增大，根據(jù)C=??S?4πkd可知C減小，電容器與電源相連接，若U不變，由C=?QU?，電容器電容C減小，則要放電，但由于二極管的單向?qū)щ妼?dǎo)致電容器不能放電，故電容器電量Q保持不變。C減小則U增大，兩板之間電勢(shì)差增大。根據(jù)電容器的定義C=?QU?和C=??S?4πkd以及U=Ed可得：E=?4πkQ??S，因?yàn)镼保持不變，所以當(dāng)d變化時(shí)E不變，PN間的距離不變，P點(diǎn)電勢(shì)不變，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)N板上移一點(diǎn)，則兩板間距d減小，根據(jù)C=??S?4πkd可知C增大，電容器充電，電容器與電源相連接，U不變，d減小，則兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，MP間電勢(shì)差增大，則PN間電勢(shì)差減小，P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B正確；

C.當(dāng)M板下移一點(diǎn)，則兩板間距d減小，根據(jù)C=??S?4πkd可知C減小，電容器充電，電容器與電源相連接，U不變，d減小，則兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，P點(diǎn)電勢(shì)升高，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)N板下移一點(diǎn)，則兩板間距d增大，根據(jù)C=??S?4πkd可知C減小，電容器要放電，但由于二極管的單向?qū)щ妼?dǎo)致電容器不能放電，故電容器電量Q保持不變。C減小則U增大，兩板之間電勢(shì)差增大。根據(jù)電容器的定義C=?QU?和C=6.D

【解析】解：A.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

E=U+I(R2+r)

由圖可知，當(dāng)U1=2V時(shí)，I1=0.1A；當(dāng)時(shí)U2=1V，I2=0.3A。代入上式可得

E=2.5V，r=1Ω

故A錯(cuò)誤；

B.電源的效率

η=U+IR2E

代入數(shù)據(jù)可知

ηA=2+0.1×42.5

ηB=2+0.3×12.5

ηA>ηB

故B錯(cuò)誤；

C.把R2和r視作新的內(nèi)阻，當(dāng)

R1=R2+r=4Ω+1Ω=5Ω

時(shí)，R1消耗功率最大，故C錯(cuò)誤；7.AB

【解析】A.衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過程中僅受重力，處于完全失重，故A正確。

B.引力提供合外力，引力大小和方向都發(fā)生變化，所以加速度發(fā)生變化，做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確。

C.根據(jù)牛頓第二定律可得GMmr2=ma可得a=GMr2，可知衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大，故C錯(cuò)誤。

D.衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第二定律可知，軌道上離地球越近，衛(wèi)星的速度越大，離地球越遠(yuǎn)，衛(wèi)星的速度越小;則衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度最大，衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最小，衛(wèi)星從8.CD

【解析】解：ABC、根據(jù)電路圖可知，滑片P上滑，阻值減小，總阻值阻值減小，電流增大，閉合電路的歐姆定律E=U3+Ir，可知U3減小，U1=IR1增大，由電路圖可知U3=U2+U1，所以U1減小，由電源的效率η=P輸出P總×100%=IE?I2rIE×100%=E?I?rE×100%可知，效率在減小，由電源總功率P總=IE可知，總功率在增加，故C正確，AB錯(cuò)誤；9.AC

【解析】A.彈簧的彈力對(duì)物塊A先做正功后做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系可知，物塊A的機(jī)械能先增大后減小，故A正確;

B.初始時(shí)對(duì)物塊A受力分析有mgsinθ=kx1，解得x1=mgsinθk，所以彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=12kx12=m2g2sin2θ2k，故B錯(cuò)誤;

C.由于A、B的質(zhì)量相等且當(dāng)A上升到最高點(diǎn)時(shí)物塊B剛要離開擋板C，所以彈簧初末狀態(tài)的形變量相等，彈性勢(shì)能相等，故物塊A的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為自身的重力勢(shì)能，則有10.ABD

【解析】A.S閉合，電路穩(wěn)定后，R1與R2串聯(lián)后再與R3并聯(lián)，C兩端電壓等于R1兩端電壓，b極板的電勢(shì)比a極板的電勢(shì)高，所以電容器B.S斷開，C相當(dāng)于斷路，R3中無(wú)電流，電容器兩端電壓等于R2兩端電壓，由于a極板的電勢(shì)比b極板的電勢(shì)高，所以電容器U=故B正確；CD.S閉合電路穩(wěn)定時(shí)，外電路的總電阻R電容器的電壓為U流過電流表的電量Q=C故D正確，C錯(cuò)誤。故選ABD。11.

CD##DC

1.5×104

1.25

【解析】(1)[1]A.用歐姆表測(cè)電阻要選擇合適的擋位使指針指在中央刻度線附近，測(cè)量一個(gè)阻值大約為150Ω的定值電阻，則要先選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋，故A錯(cuò)誤；B.進(jìn)行歐姆調(diào)零，調(diào)節(jié)的是歐姆調(diào)零旋鈕不是機(jī)械調(diào)零，故B錯(cuò)誤；C.在電阻測(cè)量時(shí)，為準(zhǔn)確，雙手不能同時(shí)接觸電阻兩端，故C正確；D.測(cè)量完成后，將選擇開關(guān)調(diào)到“OFF”擋，故D正確。故選CD；(2)[2]選擇開關(guān)在電阻擋“×1k”，由圖示表盤可知，讀數(shù)為15×1000Ω=1.5×[3]如果選擇開關(guān)在直流電壓擋“2.5V”，由圖示表盤可知，其分度值為0.05V，其讀數(shù)為：1.25V。(3)[4]用歐姆擋，電流由黑表筆流出，接二極管正極則導(dǎo)通，接負(fù)極為截止，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明電流由二極管的正極進(jìn)入，對(duì)于電表從黑的表頭出，所以是黑表筆與二極管正極相接。12.(1)?2.0?1.0(2)?<?<

【解析】(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可得E=U+I解得U=E?I由圖示U?I圖像可知，圖線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為2.0，干電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.0V圖像斜率的絕對(duì)值k干電池的內(nèi)阻r=(2)[1][2]當(dāng)外電路短路時(shí)，電流的測(cè)量值等于真實(shí)值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源的U?I圖像如圖所示由圖像可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值，即E測(cè)<E真13.解：(1)電子在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理有：eU0=12mv2，解得：v=2eU0m；【解析】本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題。粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，解決該題的關(guān)鍵是知道電子剛好能穿過電場(chǎng)指電子在水平方向的位移大小等于板長(zhǎng)，豎直方向的位移大小為板間距的一半。14.(1)A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=k方向沿斜面向上。(2)當(dāng)B球所受靜電力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)B球的速度最大，此時(shí)k解得r=1