长郡中学2024年高一下学期期末考试物理试卷含答案.pdf

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1、 学科网（北京）股份有限公司 长郡中学长郡中学 2024 年上学期高一期末考试年上学期高一期末考试 物理物理 命题人：命题人：审题人：审题人：时量：时量：75 分钟分钟 满分满分：100 分分 得分得分_ 一、单选题一、单选题（本大题共本大题共 6 小题，每题小题，每题 4 分，共分，共 24 分，每小题有且仅有一个选项符合题意分，每小题有且仅有一个选项符合题意）1一种新型节能路灯如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是 A小风扇是用来给太阳能电池板散热的 B小风扇是小型电动机，将电能转化为风能 C太阳能电池板将太阳能转化为电能 D蓄电池在夜晚放电时，将

2、电能转化为化学能 2一小量程电流表 G，满偏电流为 500A，内阻为 100。将它改装成 01mA、010mA 的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是 A开关接 b 时电流表量程较大 B1R与2R串联后的总电阻等于 100 C用量程 01mA 改装表测出的电流为 0.5mA 时，流过 G 表的电流为 200A D将图中1R与2R的位置互换，两量程都会发生变化 3早在两千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。磨盘半径0.5mr=，磨杆长也为0.5m，驴沿切线方向以恒定的速率拉动磨盘

3、转动，假设驴对磨杆的拉力 F 为 500N，在一分钟时间内转动了3 圈，则下列说法正确的是 A驴拉磨转动一周拉力所做的功为 0 B驴拉磨转动一周拉力的平均功率约为 628W 学科网（北京）股份有限公司 C驴拉磨转动的角速度约为 6.28rad/s D驴拉磨的线速度约为 0.314m/s 4如图甲所示，质量为 0.2kg 的物体在水平向右的拉力 F 的作用下从 A 点由静止开始向右运动，F 随位移x 变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为 0.15，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取210m/s，在运动过程中，下列说法正确的是 A物体做加速度减小的加速运动，当拉力0F=

4、时，物体的速度最大 B拉力从 1.8N 减小到 0.3N 的过程中，拉力做的功为 21J C物体的最大速度为6 3m/s D物体运动的总位移为 36m 5如图所示，甲、乙两张频闪照片分别记录了某一竖直上抛的塑料空心小球在上升和下降过程中的四个不同时刻所处的位置，已知两幅照片中的频闪时间间隔相同，1A、2A均为最高点。空气阻力大小fkv=，则下列说法中正确的是 A图乙为塑料空心小球上升时所拍摄的频闪照片 B小球下落过程中做加速度增大的加速运动 C小球在1B处的速度比2B处的速度大 D塑料空心小球整个运动过程中机械能先减小后增大 6如图所示，水平面上固定一个绝缘支杆，支杆上固定一带电小球 A，小球

5、 A 位于光滑小定滑轮 O 的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球 B 相连，在拉力 F 的作用下，小球 B 静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使球 B 移动一小段距离。在此过程中，下列说法正确的是 学科网（北京）股份有限公司 AB 球运动轨迹是一段圆弧 B球 B 受到的库仑力先减小后增大 C球 B 所受的拉力做正功，库仑力做正功 D细线中的拉力一直增大 二、多选题二、多选题（本题共本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。每小题给出的四个选项中，有多个选项分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得正确，全部选对的得 5

6、 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，选错或不选的得分，选错或不选的得 0 分分）7电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色，透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，某一像素胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的是 A像素由黑变白的过程中，黑色微粒向下迁移过程中电势能减小 B像素由黑变白的过程中，电场力对黑色微粒做负功，对白色微粒做正功 C像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的

7、电势 D无论人眼看见的透明面板是白色还是黑色，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 8如图，氕（11H）和氘（21H）两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿 OO方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，加速电压为1U，偏转电压为2U，若圆筒不转动，两种原子核 A离开加速电场时，动能相等 B离开偏转电场时，动能相等 C氕（11H）通过偏转电场所需时间更长 D离开偏转电场后，在感光纸上留下 2 个感光点 9如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r。开关 S 闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，2R为光敏电阻（阻值随

8、光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列 学科网（北京）股份有限公司 说法正确的是 A电压表示数减小 B电源的输出功率可能变大 C电源的效率减小 D在没有接触极板前，小液滴的机械能增大 10如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为 m、电荷量为q 的小球，系在一根长为 d 的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕 O 点做圆周运动。AB 为圆周的水平直径，CD 为竖直直径。已知重力加速度为 g，电场强度33mgEq=，下列说法正确的是 A若小球能在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则它运动到 B 点动能最大 B若小球恰能在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则它运动的最小速度为2 33gdv

9、=C若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则小球运动到 A 点时的机械能最小 D若在 A 点给小球竖直向下的初速度02gdv=，则小球运动到 B 点的速度小于()8 336gd+答题卡答题卡 题号题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分得分 答案答案 第第卷卷 非选择题非选择题（共共 56 分分）三、实验题三、实验题（本大题共本大题共 2 小题，小题，8 空，每空空，每空 2 分，共分，共 16 分分）11（6 分）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图（a）所示的装置，让金属小球从静止开始下落，实验过程如下：（1）让小球从某一固定高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后立

10、即停止。学科网（北京）股份有限公司（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径 d_mm。（3）测量时，应_（选填“A”或“B”，其中 A 为“先释放小球，后接通数字计时器”，B 为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次通过光电门的遮光时间1t。（4）若适当调低光电门位置（不会接触橡胶材料），将会_（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。12（10 分）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中。（1）（多选题）用多用表测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是_。A在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 C在测

11、量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）测量时多用表指针指在如左图所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为_V；若选择开关处于“10”挡，其读数为_。（3）右图是该多用表欧姆挡某挡位的内部电路示意图。电流表满偏电流1.0mA、内阻10；电池电动势1.50V、内阻 1；变阻器0R阻值 05000。该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.50V 标定的，若实验室购买的新电池电动势达到了 1.55V，内阻仍为1，则欧姆调零后0R阻值将变_（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为 3000，则这个电阻的真实值是_。四、解答题四、解答题（本大题共本大题共 3 小题小题，13 题题 10

12、分分，14 题题 12 分分，15 题题 18 分分，共共 40 分分）13（10 分）如图所示的小型电动机演示电路中，在1S闭合、2S断开的情况下，电流表的示数为 1A，在1S、2S均闭合的情况下，电流表的示数为 3A，已知电源的电动势为 3V，内阻为 0.5。不计电流表的内阻，且灯丝电阻不变，求：（1）灯 L 的电阻LR；（2）1S、2S均闭合时电动机 M 的总功率MP。学科网（北京）股份有限公司 14（12 分）如图，直角三角形ABC位于竖直平面内，AB 沿水平方向，长度为 L，60ABC=。空间存在一匀强电场，场强方向与ABC所在平面平行，质量为 m、电量为 q 的带正电微粒（不计重力

13、、空气阻力）从 A 点移动到 B 点，电场力做功为零。从 B 点移动至 C 点，电场力做功为 W（0W）。求：（1）电场强度的大小和方向；（2）将该带电微粒从 A 点水平抛出，要使其通过 BC 中点，求微粒的初速度大小。15（18 分）如图（a），同一竖直平面内 A、B、M、N 四点距 O 点的距离均为2L，O 为水平连线 AB 的中点，M、N 在 AB 连线的中垂线上。A、B 两点分别固定有一点电荷，电荷量均为 Q（0Q）。以 O 为原点，竖直向下为正方向建立 x 轴。若取无穷远处为电势零点，则 ON 上的电势 随位置 x 的变化关系如图（b）所示。一电荷量为 Q（0Q）的小球1S以一定初动

14、能从 M 点竖直下落，一段时间后经过 N 点，其在 ON段运动的加速度大小 a 随位置 x 的变化关系如图（c）所示。图中 g 为重力加速度大小，k 为静电力常量。（1）求 M 点的电场强度；（2）求小球1S的重力；（3）为保证1S能运动到 N 点，1S从 M 点下落时的初动能须满足什么条件？长郡中学长郡中学 2024 年上学期高一期末考试年上学期高一期末考试 物理参考答案物理参考答案 一、单选题一、单选题（本大题共本大题共 6 小题，每题小题，每题 4 分，共分，共 24 分，每小题有且仅有一个选项符合题意分，每小题有且仅有一个选项符合题意）题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B D D

15、 C A 1C 【解析】AB“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯就可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，可用于路灯晚上照明使用，故 A、B 错误；C“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故 C 正确；D蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故 D 错误。故选 C。学科网（北京）股份有限公司 2B 【解析】AB开关 S 接 b 时，改装成的量程为ggmg12bI RIIRR=+，开关 S 接 a 时，改装成的量程为()gg2mg1aIRRIIR+=+，则有mmbaII，由212hat=可知图甲为塑料空心小球上升时所拍摄的频闪照片，A 错误；B 由mgkvma=

16、，下落过程中加速度减小；C 上升过程加速度大于下降时的加速度，最高点的速度为 0，11AB的时间等于22A B的时间，所以小球在1B处速度大，故 C 正确；D由于塑料空心小球在运动过程空气阻力 学科网（北京）股份有限公司 一直做负功，根据功能关系可知机械能一直减小，故 D 错误。6A 【解析】对小球 B 分析可知，受细线的拉力 T，静电斥力 F 和重力 G，由相似三角形可知3ABkq qGTFhLrr=，AG、h 以及电荷量不变，所以 r 不变，B 球运动轨迹是一段圆弧，故 A 正确；Br不变，所以库仑力大小不变，故 B 错误；C拉力与速度方向夹角为锐角，拉力做正功。库仑力方向与速度方向垂直，

17、库仑力不做功，故 C 错误；DG、h 不变 L 减小，所以拉力减小，故 D 错误。二、多选题二、多选题（本题共本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。每小题给出的四个选项中，有多个选项分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，选错或不选的得分，选错或不选的得 0 分分）题号 7 8 9 10 答案 AD AB ABD BCD 7AD 【解析】A像素由黑变白的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移向下，电场力对黑色微粒做正功，电势能减小，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微

18、粒做正功，电势能减小，故 A 正确；B像素由黑变白的过程中，电场力对黑色微粒和白色微粒均做正功，故 B 错误；C像素呈黑色时，胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，故黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故 C 错误；D透明面板为黑色时，电场向下，黑色微粒处电势高，透明面板为白色时，电场向上，黑色微粒处电势高。故 D 正确。8AB 【解析】A离开加速电场时的动能为k1EqU=，故 A 正确；B粒子在电场中做匀加速直线运动，有21012qUmv=，粒子在偏转电场中做类平抛运动，有0Lv t=，212yat=，2qUamd=，()220vvat=+，0tanatv=，所以2

19、214U LydU=，21tan2U LdU=，由此可知，粒子离开偏转电场时竖直位移相同；粒子离开偏转电场时的动能k1EqUEqy=+，两个粒子的电荷量与 y 都相同，则动能相等，故 B 正确；又粒子离开偏转电场时的位置、速度方向均相同，所以在感光纸上留下 1 个感光点，故 D 错误；C在加速电场中由21012qUmv=得102qUvm=，在偏转电场中沿平行板方向做匀速直线运动，则12mtLqU=，故氘（21H）所需时间更长，故 C 错误；故选 AB。9ABD 【解析】A当光照强度减小时，光敏电阻2R增大，由串反并同，电流表、电压表示数均减小，学科网（北京）股份有限公司 故 A 正确；B因电源

20、内阻与外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化；故 B 正确；C当光照强度减小时，光敏电阻2R增大，外电路总电阻增大，电源效率增加；故 C 错误；D电容器 C 的电压增大，场强增大，电场力增大后大于重力，小液滴向上运动，电场力做正功，机械能增大，故 D 正确。10BCD 【解析】A若小球恰能在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，等效重力即电场力和重力的合力，小球受到水平向右的电场力33mgFEq=，合力为()222 33mgFmgF=+=合，则它运动到等效最低点 F 动能最大，故 A 错误；B小球受到水平向右的电场力33mgFEq=，合力为()222 33mgFmgF=+=合，设小球在竖直

21、平面内做匀速圆周运动，最小速度为 v，有2mvFd=合，解得2 33gdv=，B 正确；C机械能的增加量等于除重力弹力外其他力做的功，要想机械能最小，则电场力做负功且最多，即小球运动到 A 点，电场力做的负功最多，机械能最小，C 正确；D 若小球做圆周运动，由动能定理22011222Eqdmvmv=得()8 336gdv+=。但是由于0v小于做圆周运动得最小速度，故先做一段曲线近心运动，后绳子绷直，有动能损失，故 B 点速度小于()8 336gd+，故 D 正确。三、实验题三、实验题（本大题共本大题共 2 小题，小题，8 空，每空空，每空 2 分，共分，共 16 分分）11（6 分）（2）7.

22、882/7.883/7.884/7.885/7.886 （3）B （4）增大【解析】（2）依题意，小球的直径为7.5mm38.4 0.01mm7.884mmd=+=（3）在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完整，所以应先接通数字计时器，再释放小球，故选 B。（4）若调低光电门的高度，较调整之前小球会经历较大的空中距离，所以将会增大因空气阻力引起的测量误差。12（10 分）（1）AC （2）5.8 110 （3）大 3100【解析】（1）多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项 A 正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要再次进行机械调

23、零，选项 B 错误；测量未知电流时，应该用最大量程试测，避免电表烧坏，选项 C 正确。（2）选择开关置于“10V”挡，电表最小刻度为 0.2V，此时读数为 5.8V；选择开关处于“10”挡，其读数为110。学科网（北京）股份有限公司（3）根据闭合电路欧姆定律gg0EIRrR=+，可知电动势变大导致0R变大；又欧姆表的本质是通过电流反映电阻，刻度值是按电池电动势为 1.50V刻度的，可知gERI=内，xERRI+=测内，gERI=内，xERRI+=内真，解得真实值为 3100。四、解答题四、解答题（本大题共本大题共 3 小题小题，13 题题 10 分分，14 题题 12 分分，15 题题 18

24、分分，共共 40 分分）13（10 分）【解析】（1）1S闭合、2S断开的情况下，电流表的示数为 1A，由闭合电路欧姆定律可得()1LEIRr=+代入数据解得L2.5R=（2）1S、2S均闭合的情况下，由闭合电路欧姆定律，可得路端电压为2UEI r=灯泡的电流为LLUIR=电动机的电流为M2LIII=电动机 M 的总功率为MMPUI=代入数据得：M3.6WP=14（12 分）【解析】（1）根据题中条件可知，电场与 AB 连线垂直，指向 AC 方向 由功能关系3qELW=得3WEqL=（2）以0v表示微粒的初速度，由平抛规律可知 02Lv t=21322Lat=qEam=得036Wmvm=学科网

25、（北京）股份有限公司 15（18 分）【解析】（1）由点电荷场强公式，单个点电荷在 M 点的场强大小24kQEL=由矢量的合成有224MkQEL=方向由 O 指向 M（2）设 O 点下方2L处为 C 点，A 与 C 的距离为CR，小球1S在 C 处所受的库仑力大小为CF，由库仑定律和力的合成有222sinCCkQFR=式中sinCOCR=设小球1S的质量为1m，小球1S在 C 点的加速度大小为 a，由牛顿第二定律有11CFm gm a+=由图（c）可知，式中2ag=联立并代入数据得212827kQm gL=（3）设 O 点上方2L处为 D 点。根据图（c）和对称性可知，1S在 D 点所受的电场力大小等于小球的重力大小，方向竖直向上，1S在此处加速度为 0；1S在 D 点上方做减速运动，在 D 点下方做加速运动，为保证1S能运动到 N 点，1S运动到 D 点时的速度必须大于零 设 M 点与 D 点电势差为MDU，由电势差定义有MDMDU=设小球1S初动能为kE，运动到 D 点的动能为kDE，由动能定理有()1kkMDDm g MODOQUEE+=k0DE 由对称性，D 点与 C 点电势相等，M 点与 N 点电势相等，依据图（b）所给数据，并联立式可得()2k13 8 227kQEL