2024-2025学年江苏省泰州市高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了如图所示中甲、乙、丙、丁四个点。则电阻最大的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
2.小华同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，下列说法正确的是( )
A. 电火花计时器应连接直流电源
B. 重物应从靠近电火花计时器的位置释放
C. 实验中应先释放纸带后启动电火花计时器
D. 实验中重物动能的增加量通常比重力势能的减少量稍大
3.不计阻力的情况下，关于下列各图的描述，正确的是( )
A. 图甲中，运动员利用撑杆跳起的过程中，运动员机械能守恒
B. 图乙中，物块在光滑水平面上压缩弹簧的过程中，物块机械能守恒
C. 图丙中，运动员自下落，从接触蹦床到陷至最低点的过程中，运动员机械能守恒
D. 图丁中，小朋友在光滑螺旋形滑梯上下滑过程中，小朋友机械能守恒
4.已知地球质量约为火星质量的倍。一火星探测器在地球与火星之间，当地球对它的引力与火星对它的引力大小相等时，探测器距地球的距离与距火星的距离之比为( )
A. B. C. D.
5.北京时间年月日，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。如果空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为，万有引力常量为，地球质量为，地球表面重力加速度为。下列描述空间站运动的物理量结果正确的是( )
A. 角速度 B. 线速度
C. 周期 D. 向心加速度为
6.一辆模型小车在平直路面上由静止启动，先做匀加速直线运动，功率达到额定功率后保持不变直至最终匀速运动。若小车在上述运动过程中所受阻力保持不变，下列能正确描绘该过程中小车的速度、功率随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，一粗细均匀横截面积为的金属导体中自由电荷向右定向移动的速率为，单位长度内自由电荷的电量为。则导体内电流的大小和方向为( )
A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右
8.关于下列各图的描述，正确的是( )
A. 图甲中，平行板电容器带电时，、两点电势相等
B. 图乙中，静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等
C. 图丙中，离点电荷等距的任意两点、电场强度相同
D. 图丁中，两个等量同种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的两点、电场强度相同
9.“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如图甲所示，给充电完毕的电容器放电，记录电流随时间的变化情况如图乙所示，下列选项判断正确的是( )
A. 当开关接时，电容器进行的是放电过程
B. 电容器充电完毕时，电压表、电流表的示数都为零
C. 图乙中图线与坐标轴所围面积表示充电完毕后电容器上的电压
D. 如果电源电压为，则电容器的电容约为
10.蜜蜂飞行时身上会积累少量正电荷，当接近带负电的花蕊时，它们之间的电场线如图中实线所示，虚线为一带电花粉颗粒仅在电场力作用下的部分运动轨迹。则( )
A. 花粉颗粒带正电
B. 花粉颗粒一定是从点向点运动
C. 花粉颗粒在点的加速度方向沿轨迹在该点的切线方向
D. 花粉颗粒在点的速度小于点的速度
11.跳伞爱好者从悬停在高空的直升机上跳下，起跳后先做一段自由落体运动，然后打开降落伞，开伞后减速下降，空气阻力的大小与速率成正比，最后匀速下落．跳伞爱好者的动能、重力势能、机械能、重力的功率随下落的高度变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.某实验小组为了测量一段横截面为圆形、粗细均匀、阻值较小的金属丝的电阻率，进行下列操作：
用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数如图所示，则金属丝的直径_____；
用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝的阻值．开始时选用“”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为_____选填“”或“”挡；
用伏安法进一步精确测量金属丝的阻值，实验室提供器材如下：
A.电压表量程，内阻约为
B.电流表量程，内阻约为
C.滑动变阻器
D.电池电压为
E.开关，导线若干
为减小实验误差且要求电压表示数从零开始调节，选用如图中___选填“甲”“乙”“丙”或“丁”电路更合理。
如果不考虑实验操作中的偶然误差，该方案中金属丝电阻的测量值_____真实值选填“大于”“小于”或“等于”。误差产生的原因是_____。
三、计算题：本大题共4小题，共48分。
13.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处下落，经时间落到月球表面。已知引力常量为，月球的半径为。求：不考虑月球自转的影响
月球表面的自由落体加速度大小；
月球的质量；
14.如图，在匀强电场中，将电荷量的点电荷从电场中的点移到点，静电力做功；再从点移到点，静电力不做功。已知电场的方向与等腰直角所在的平面平行，。求：
、两点间的电势差；
电场强度的大小和方向。
15.如图，电源电压恒为，定值电阻阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，电流表的内阻不计。平行板电容器两极板水平放置，板长为。多个比荷为的带电微粒以初速度沿电容器的中心线水平进入电容器。闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最右端时，带电微粒恰从电容器下极板右侧边缘离开电容器。此过程中，微粒未与极板发生碰撞，不计微粒重力。
当滑动变阻器的滑片移到最右端时，求电流表的示数和电容器两板间的电势差；
求平行板电容器两极板间距；
若滑动变阻器可自由调节，在距离电容器右边缘的右侧处有一竖直挡板，求挡板上有微粒打到的区间长度。
16.如图所示，为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，半径水平，点右侧有一竖直放置的光滑绝缘圆弧轨道，点是轨道最低点，点是轨道最高点，圆弧对应的圆心角，竖直直径右侧空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度，一质量为、电荷量为的物体可视为质点，从点的正上方距离点处由静止开始自由下落，经圆弧轨道从点水平抛出，恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道且恰能通过点。已知，，不计空气阻力，取，求：
物体运动至圆弧轨道点时所受支持力的大小；
、两点的高度差；
圆弧的半径。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：根据图象中，某点与原点连线的斜率表示电阻的大小可以知道丙的斜率最大，即丙的电阻最大，故C正确，ABD错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】A.电火花计时器应连接交流电源，故A错误；
为了充分利用纸带，重物应从靠近电火花计时器的位置释放，实验中应先启动电火花计时器后释放纸带，故B正确，C错误；
D.由于重物下落过程，存在一定的空气阻力和摩擦阻力，实验中重物动能的增加量通常比重力势能的减少量稍小，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.图甲中，运动员利用撑杆跳起的过程中，杆对运动员做功，运动员机械能不守恒，故A错误；
B.图乙中，物块在光滑水平面上压缩弹簧的过程中，弹簧弹力对物体做负功，物块机械能不守恒，故B错误；
C.图丙中，运动员自下落，从接触蹦床到陷至最低点的过程中，由于存在蹦床弹力对运动员做负功，所以运动员机械能不守恒，故C错误；
D.图丁中，小朋友在光滑螺旋形滑梯上下滑过程中，只有重力对小朋友做功，所以小朋友机械能守恒，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】设地球质量为 ，火星质量为 。探测器到地球的距离为 ，到火星的距离为 。根据万有引力定律，当引力相等时
得
因此探测器距地球与火星的距离之比为 。
故选C。
5.【答案】
【解析】根据万有引力提供向心力，即
在地球表面
可得 ， ， ，
故选B。
6.【答案】
【解析】小车由静止先做匀加速直线运动，则有
根据牛顿第二定律可得
小车功率为
小车功率达到额定功率后保持不变，则牵引力逐渐减小，根据牛顿第二定律可得
可知加速度逐渐减小，小车做加速度逐渐减小的加速度运动；根据 图像的切线斜率表示加速度，可知 图像先为过原点的倾斜直线，之后为切线斜率逐渐减小的曲线； 图像先为过原点的倾斜直线，达到额定功率后，为一条与横轴平行的直线。
故选C。
7.【答案】
【解析】电流方向与电子的定向移动方向相反，则导体内电流的方向向左；根据电流定义可知电流大小为
故选A。
8.【答案】
【解析】A.图甲中，平行板电容器带电时，场强方向由上极板指向下极板，根据沿电场方向电势逐渐降低可知， 点电势高于 点电势，故A错误；
B.图乙中，静电场中达到静电平衡时的导体为等势体，则导体内部任意两点 、 电势相等，故B正确；
C.图丙中，离点电荷等距的任意两点 、 电场强度大小相等，方向不同，故C错误；
D.图丁中，两个等量同种点电荷连线的中垂线上，根据对称性可知，与连线中点等距的两点 、 电场强度大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.当开关接时，电容器与电源连接，电容器进行的是充电过程，故A错误；
B.电容器充电完毕时，电压表示数等于电容器板间电压，不为，电流表示数为，故B错误；
C.根据 可知，图乙中图线与坐标轴所围面积表示充电完毕后电容器所带的电荷量，故C错误；
D.如果电源电压为，图乙中图线与坐标轴所围面积大约有个小方格，则有
则电容器的电容为 ，故D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】A.根据曲线运动合力方向位于轨迹凹侧，可知花粉颗粒受到的电场力偏右，与场强方向相反，则花粉颗粒带负电，故A错误；
B.根据运动可逆性可知，花粉颗粒可能是从 点向 点运动，也可能是从 点向 点运动，故B错误；
C.花粉颗粒做曲线运动，所受合力方向位于轨迹的凹侧，所以花粉颗粒在 点的加速度方向在轨迹的凹侧，不沿轨迹在该点的切线方向，故C错误；
D.根据沿电场方向电势逐渐降低，可知 点的电势低于 点的电势，由于花粉颗粒带负电，根据 可知，花粉颗粒在 点的电势能大于在 点的电势能；花粉颗粒只受电场力作用，所以电势能与动能之和保持不变，则花粉颗粒在 点的动能小于在 点的动能，花粉颗粒在 点的速度小于 点的速度，故D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】A.根据动能定理可知 图像斜率绝对值表示物体所受合力大小，打开降落伞前运动员做自由落体运动，只受重力，则图像为一条过原点的倾斜直线，打开降落伞后，运动员减速运动，合力为
由于速度减小，则阻力减小，可知图像斜率是逐渐减小的，当最后当阻力与重力大小相等后，运动员做匀速直线运动，合力为，故A正确；
B.设初态重力势能为 ，则下落过程中有
可知图像是一条不过原点的倾斜直线，故B错误；
C.打开降落伞之前只有重力做功机械能守恒，机械能随高度降低而不变；打开降落伞后一直有阻力做负功，则机械能一直减小，包括最后匀速时运动员机械能都在减小，故C错误；
D.自由落体阶段，重力功率
可知与不是线性关系，打开降落伞后人做加速度减小的减速运动，即速度非线性减小与非线性减小，直到运动员匀速下落时，重力功率不变，故D错误。
故选A。
12.【答案】
丁
小于 电压表分流，使得电流表测量值偏大
【解析】根据螺旋测微器读数规则， 。
由于欧姆表表盘的右侧是 ，所以指针偏转角度过大，意味着测量数据值较小，故应调整为更小的挡位，应填写 挡。
电压表要求从零开始调节，滑动变阻器需要用分压接法，待测电阻值较小，电流表应该用外接法。综上，选择电路丁更合理。
外接法时，电压表测出电阻两端实际电压，但由于电压表分流，电流表测量值大于流过电阻的电流，使得电阻丝的测量值比真实值偏小。
13.【答案】解：月球表面附近的物体做自由落体运动 ，
月球表面的自由落体加速度大小 ；
若不考虑月球自转的影响，解得月球的质量 。
【解析】根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；
根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量。
14.【答案】利用电势差与做功的关系，可求得
由于从到不做功，连线是一个等势面，所以电场强度方向与之垂直，由于 ，所以 ，电场方向从到。
由匀强电场公式 ，代入数据可得 。
【解析】详细解答和解析过程见答案
15.【答案】当滑动变阻器的滑片移到最右端时阻值为零，电流表的示数
电容器两板间的电势差
粒子在两极板间做类平抛运动，则 ，
联立解得
当滑动变阻器滑片移到最右端时打到挡板上的粒子距离点的距离为；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，两极板间电压
则 ，
解得
则根据几何关系
解得
可知挡板上有微粒打到的区间长度
【解析】详细解答和解析过程见答案
16.【答案】物体运动到点过程，根据动能定理有
物体在点，根据牛顿第二定律有
解得 ，
物体恰好从 点沿切线方向进入圆弧轨道，根据速度分解有
物体做平抛运动，则有
解得
结合上述，物体在点速度
物体进入圆弧轨道且后恰能通过 点，根据牛顿第二定律有
物体从点运动到点过程，根据动能定理有
解得
【解析】详细解答和解析过程见答案
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