2023-2024學(xué)年江蘇省南京市建鄴區(qū)高一（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年江蘇省南京市建鄴區(qū)高一（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類社會(huì)文明的進(jìn)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A.密立根最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出了電子的電荷量

B.亞當(dāng)斯和勒維耶先觀測(cè)到了一顆新行星后通過(guò)萬(wàn)有引力定律精準(zhǔn)計(jì)算出了行星的軌道

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并測(cè)出了引力常量

D.庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究提出了電場(chǎng)和電場(chǎng)線2.如圖所示，A球、C球均帶正電，B球帶負(fù)電，A球固定在絕緣的水平地面上，B球由絕緣的細(xì)線拉著，C球處在與B球等高的位置，A、B、C三球均靜止且三者所在位置構(gòu)成一個(gè)等邊三角形。若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，A、B、C三球所帶電荷量大小分別為qA、qB、qC，質(zhì)量mC=6mB=6mA，則A.4：2：1 B.2：1：4 C.1：2：23.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)正四面體ABCD的中心為O，A、B兩點(diǎn)分別固定等量異種點(diǎn)電荷?q、+q，下列說(shuō)法正確的是(

)A.C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同

B.C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等

C.將一試探電荷+Q從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功

D.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為16kq4.如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為3R，滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，定值電阻的阻值為R，若在a、b端加上電壓U時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1、電流表的示數(shù)為I1；若在c、d端加上電壓U時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2、電流表的示數(shù)為I2A.U1>B.U1C.I1D.I5.在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔUA.U1I不變，ΔU1ΔI變大

B.U2I變大，ΔU3ΔI不變

C.Δ6.如圖所示，圖甲為一個(gè)電燈兩端電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線。由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故。不計(jì)電流表內(nèi)阻。如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與5Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為E=15V、內(nèi)阻不計(jì)的電路上，則下列選項(xiàng)中正確的是(

)

A.電阻R0消耗的功率約為7.5W B.電阻R0消耗的功率約為5W

C.每個(gè)燈的實(shí)際功率約為1.6W D.7.電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流，按圖甲連接電路，電源用直流9.0V，電容器可選幾十微法的電解電容器，先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過(guò)程可在短時(shí)間內(nèi)完成，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過(guò)電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I?t圖像如圖乙所示，則有(

)

A.開關(guān)S由1擲向2時(shí)，流過(guò)電阻R的電流由b流經(jīng)電阻R到a

B.開關(guān)S由1擲向2時(shí)，流過(guò)電阻R的電流由a流經(jīng)電阻R到b

C.圖乙I?t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表的物理意義是放電電量，其值接近2.7×10?4C

D.圖乙8.如圖甲所示的電路中，定值電阻R0=4Ω。可變電阻R的功率隨自身阻值變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，由此可知(

)A.電源電動(dòng)勢(shì)E=2V B.內(nèi)阻r=43Ω

C.增大D.增大R，電源效率可能增大，也可能減小9.如圖為一海上風(fēng)電廠的照片，該海上風(fēng)電廠的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)為50米，有40個(gè)發(fā)電機(jī)組。假設(shè)一年中有約100天左右時(shí)間可以發(fā)電，且發(fā)電時(shí)風(fēng)速約10m/s；發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男始s為30%?？諝饷芏葹?.3kg/m3，試通過(guò)估算判斷：該海上風(fēng)電廠年發(fā)電量與下列選項(xiàng)中哪一個(gè)最接近(

)A.1.5×107kW?? B.1.5×1010.在如圖所示電路中，電壓表為理想電壓表，兩電流表由相同的表頭改裝而成，電流表A1量程為1A，電流表A2量程為0.6A，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片位于a點(diǎn)時(shí)，電壓表的讀數(shù)分別為U1、兩電流表示數(shù)和為I1，滑動(dòng)變阻器的滑片位于b點(diǎn)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U2、兩電流表示數(shù)和為A.U1>U2，I2>I1

B.兩電流表A1與A2示數(shù)相同

C.滑片由a滑到b，11.如圖所示，在水平向右且場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量均為m的小球A、B靜止放置在光滑的水平面上，且A、B所在直線與電場(chǎng)線平行。A帶電量為q(q>0)，B不帶電，A、B之間的距離為L(zhǎng)。t=0時(shí)刻開始，A在電場(chǎng)力的作用下開始沿直線運(yùn)動(dòng)，并與B發(fā)生彈性碰撞。碰撞過(guò)程中A、B之間沒(méi)有電量轉(zhuǎn)移，僅碰撞時(shí)才考慮A、B之間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是(

)A.兩球第一次碰撞到發(fā)生第二次碰撞的時(shí)間間隔為2mLqE

B.兩球第n次碰撞到發(fā)生第n+1次碰撞的時(shí)間間隔為2n2mLqE

C.兩球連續(xù)兩次碰撞的時(shí)間間隔均為二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共15分。12.實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。

Ⅰ.某同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器做“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)，電路如圖甲所示。

(1)先使開關(guān)S與1端相連，電源對(duì)電容器充電，則電容器上極板帶______(選填“正”或“負(fù)”)電；

(2)然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過(guò)電阻R放電，傳感器將電流、電壓信息傳入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后得到電流和電壓隨時(shí)間變化的曲線，如圖乙所示。根據(jù)圖像估算電容器的電容約為______F。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Ⅱ.對(duì)兩種型號(hào)鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)器材如下：

學(xué)生電源(輸出電壓0～16V)

滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A)；

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻未知)；

電流表A(量程3A，內(nèi)阻未知)；

待測(cè)鉛筆芯R(X型號(hào)、Y型號(hào))；

游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器，開關(guān)S，單刀雙擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。

回答以下問(wèn)題：

(3)把待測(cè)鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置，將單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯，則測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到______(填“1”或“2”)端；

(4)正確連接電路，得到Y(jié)型號(hào)鉛筆芯I?U圖像如圖丙所示，求得電阻RY=______Ω(保留3位有效數(shù)字)；采用同樣方法得到X型號(hào)鉛筆芯的電阻為1.70Ω；

(5)螺旋測(cè)微器測(cè)得X，Y型號(hào)鉛筆芯的直徑分別為D1，D2，D1<D2，測(cè)量過(guò)程中接入電路的鉛筆芯長(zhǎng)度相等，則X型號(hào)鉛筆芯的電阻率______三、計(jì)算題：本大題共4小題，共41分。13.如圖所示，OM是兩固定的等量異種電荷A、B連線的豎直中垂線，其中A帶正電，B帶負(fù)電。用絕緣絲線一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球，穩(wěn)定后小球恰好靜止在AM的中點(diǎn)N處。已知AN=NM=L，且絕緣絲線ON與OM的夾角θ=53°，等量異種電荷A、B及帶電小球的電荷量大小均為Q(Q未知)，靜電力常量為k，重力加速度為g(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求：

(1)帶電小球所受庫(kù)侖力F，小球電荷量Q的大??；

(2)等量異種電荷A、B在N處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)E。14.電壓表是測(cè)量電壓的器材。已知某電路兩端的電壓為15V，為了保證電表的安全，現(xiàn)用量程為15V、內(nèi)阻為RV的電壓表與一阻值為R1=3kΩ的定值電阻串聯(lián)在一起測(cè)量該電路兩端的電壓，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為12V。

(1)RV應(yīng)為多少？

(2)如果將量程為15V、內(nèi)阻為R15.如圖甲所示，直流電源電壓U恒定，電阻R1為250Ω，R2為500Ω。閉合開關(guān)S，理想電壓表的示數(shù)為1000V。

(1)求通過(guò)R1的電流。

(2)求電源電壓U。

(3)如圖乙所示，將圖甲電路中的R2和電壓表替換為兩極板水平放置的平行板電容器，兩板間距d=1m，A、B為板間的兩位置，其連線與水平方向的夾角θ=30°。閉合開關(guān)S，待電容器充電完畢后，一帶電液滴以v=2m/s的初速度，從A處以垂直于AB連線方向斜向上飛出，恰好經(jīng)過(guò)B處，此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與上極板相碰。已知帶電液滴所受電場(chǎng)力方向豎直向下，其質(zhì)量m=1.5×10?3kg、電荷量q=1×10?6C。不計(jì)空氣阻力，板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度大小g取16.電子束光刻技術(shù)原理簡(jiǎn)化如圖甲所示，電子源發(fā)射的電子束經(jīng)過(guò)多級(jí)直線加速器后，進(jìn)入靜電轉(zhuǎn)向器，再通過(guò)偏移器后對(duì)晶圓上的光刻膠進(jìn)行曝光。多級(jí)直線加速器由n個(gè)橫截面積相同且共軸的金屬圓筒依次水平排列，各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極A、B上，交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。序號(hào)為0的金屬圓板中央有一個(gè)點(diǎn)狀電子源，電子逸出的速度不計(jì)，轉(zhuǎn)向器中有輻向電場(chǎng)，電子從M點(diǎn)水平射入，沿著半徑為R的圓弧虛線(等勢(shì)線)運(yùn)動(dòng)，并從N點(diǎn)豎直射出，沿著偏移器的中軸線進(jìn)入，軸線垂直晶圓上表面并過(guò)中心O點(diǎn)，已知偏移器為長(zhǎng)、間距均為L(zhǎng)的平行金屬板，兩極板可加電壓，偏移器下端到芯片的距離為L(zhǎng)，電子質(zhì)量為m、電荷量大小為e，交變電壓的絕對(duì)值為u，周期為T。電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間不計(jì)，不計(jì)電子重力及電子間的相互作用力，忽略相對(duì)論效應(yīng)、極板邊緣效應(yīng)等其他因素的影響。

(1)若t=0時(shí)刻進(jìn)入圓筒間隙的電子能夠被加速，求此時(shí)A、B的電勢(shì)高低和經(jīng)過(guò)一次加速后電子的速度；

(2)經(jīng)過(guò)8個(gè)圓筒后被導(dǎo)出的電子恰能沿圓弧虛線運(yùn)動(dòng)，求第8個(gè)圓筒的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)向器虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?/p>

(3)第(2)問(wèn)中的電子能經(jīng)過(guò)偏移器，求偏移器間所加電壓的范圍；

(4)若電子均勻進(jìn)入偏移器，要求電子均勻?qū)ΨQ打在光刻膠的x軸上O點(diǎn)兩側(cè)，試定性畫出加在偏移器上掃描電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律(電子在偏移器運(yùn)動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為場(chǎng)強(qiáng)不變)。

參考答案1.A

2.B

3.B

4.D

5.B

6.B

7.A

8.C

9.B

10.D

11.D

12.(1)正；(2)4.7×10?4；(3)1；(4)1.87；(5)13.解：(1)對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件可知其受力情況如下圖所示

根據(jù)平衡條件有

F拉sinθ=F

F拉cosθ=mg

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：F=43mg；

根據(jù)庫(kù)侖定律可知，A對(duì)小球的庫(kù)侖力

F1=kQ2L2

B對(duì)小球的庫(kù)侖力

F2=kQ2(3L)2

且有F=F1+F2

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：Q=6mgL25k；

(2)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知，等量異種電荷A、B在N14.解：(1)根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等和歐姆定律有

U?UvR1=UvRv

把U=15V，UV=12V代入解得

RV=12kΩ

(2)設(shè)串聯(lián)的電阻大小為R2，則

15RV=60?15R2

R2=36kΩ15.解：(1)R1和R2串聯(lián)，通過(guò)R1和R2的電流相等，則

I1=I2=U2R2=1000500A=2A

(2)電源電壓為

U=I1(R1+R2)=2×(250+500)V=1500V

(3)兩板間場(chǎng)強(qiáng)為

E=Ud=15001V/m=1500V/m

液滴的加速度為

a=mg+qEm

解得：a=11m/s2

在垂直AB方向有16.解：(1)若t=0時(shí)刻進(jìn)入圓筒