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2024-2025学年江苏省南通市高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.小明用毛皮摩擦橡胶棒，然后将一束细塑料丝放在橡胶棒上，塑料丝立刻散开并悬浮在橡胶棒上方，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦橡胶棒过程创生出了电荷 B. 毛皮摩擦橡胶棒后两者带同种电荷
C. 塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷 D. 塑料丝悬浮是由于受到空气浮力的作用
2.2025年6月6日，我国以一箭5星方式成功发射互联网低轨04组卫星，这些卫星在离地2000km的高度内绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星离地的高度约为36000km，则04组卫星( )
A. 角速度比地球同步卫星的小 B. 线速度比地球同步卫星的小
C. 运行周期比地球同步卫星的小 D. 向心加速度比地球同步卫星的小
3.一电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，已知电动机线圈电阻为R，则该电动机( )
A. 发热功率为UI B. 发热功率为
C. 对外做功的功率为UI D. 对外做功的功率为
4.如图所示，A、B为一对等量异种点电荷连线上的两点，B为连线中点，C为连线中垂线上一点，则( )
A. A点电势比B点的高
B. B点电势比C点的高
C. A点电场强度比B点的小
D. B点电场强度比C点的小
5.如图所示电路中，闭合开关S，灯泡和均正常发光，将滑动变阻器的滑片向右滑动，则( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数变大
C. 灯泡变亮
D. 灯泡变暗
6.天狼星是夜空中最亮的恒星，它实际上是由一颗蓝矮星和一颗白矮星组成的双星系统，两星以相同角速度绕连线上某点做匀速圆周运动，已知蓝矮星的质量约为白矮星的2倍，则( )
A. 蓝矮星的向心力比白矮星的大 B. 蓝矮星的向心力比白矮星的小
C. 蓝矮星轨道半径比白矮星的大 D. 蓝矮星轨道半径比白矮星的小
7.我国无人驾驶技术已达世界先进水平，某无人快递车以恒定牵引力起动，起动过程中阻力恒定，发动机达到额定功率后保持功率不变，则该过程发动机功率P随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
8.用图示气垫导轨装置做“验证系统机械能守恒定律”的实验，下列说法正确的是( )
A. 需将气垫导轨右端适当调高以平衡摩擦力 B. 实验中不需要测量钩码和滑块的质量
C. 钩码的质量不需要远小于滑块的质量 D. 钩码减小的重力势能等于滑块增加的动能
9.将点电荷、分别固定在x轴上A、B两点，取无穷远处电势为零，A、B间各点的电势随位置x变化的图像如图所示，其中C点的电势最低，已知，则( )
A. 在A、B间，C点电场强度最小
B. 在A、B间，C点电场强度最大
C. 两点电荷都带正电，且
D. 两点电荷都带负电，且
10.某同学利用图示电路观察电容器的充、放电现象，初始电容器不带电，他把单刀双掷开关S先接1，待电表示数稳定后再接2，则( )
A. S接1，电压表示数先增大后不变
B. S接1，电流表示数先增大后不变
C. S接2，电阻中的电流方向向上
D. S接2，电容器所带电荷量保持不变
11.如图所示，足够长的水平传送带顺时针匀速运行，水平轻弹簧左端固定在墙壁上，右端栓接一小物块，将物块轻放在传送带左端，此时弹簧处于原长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关于物块动能，弹簧与物块的总机械能E随物块向右运动距离x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15分。
12.某实验小组用图甲所示电路描绘电学元件额定电压3V、额定电流约的图像，实验室备有下列器材：
A.电流表量程，内阻约为
B.电流表量程，内阻约为
C.电压表量程，内阻约为
D.滑动变阻器额定电流
E.滑动变阻器额定电流
F.直流电源电动势，内阻不计
G.开关S，导线若干
为提高实验的准确程度且调节方便，电流表应选用______选填“”或“”，滑动变阻器应选用______选填“”或“”。
请根据图甲电路图，在图乙中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。
实验中，闭合开关，移动滑片P，得到多组I、U数据，其中一组数据中电压表示数如图丙所示，请读出这个电压值并填在表格相应空格处。
0
0 ______
请在图丁中描出剩下的一个数据点，并作出该元件的图线。
若考虑电表内阻对实验的影响，该元件真实的图线应位于图丁所绘图线的______选填“左”或“右”边，理由是______。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图所示，球心为O的均匀带电球壳在球壳外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，一试探电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下沿直线运动到B点时速度为v，已知球壳所带电荷量为，A点到球心O的距离为d，试探电荷质量为m，电荷量为，静电力常量为k。求：
点电场强度的大小；
、B两点的电势差。
14.如图所示，地球绕太阳运动的轨道可近似为圆，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，已知哈雷彗星轨道半长轴为地球轨道半径的k倍，地球公转周期为T。
求哈雷彗星的公转周期；
若太阳中心到哈雷彗星轨道近日点、远日点的距离分别为、，求哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比。
15.如图所示为某电子运动控制装置简化图，静电分析器中存在以O为圆心的均匀辐向电场，正方形区域Ⅰ、Ⅱ边长均为L，区域Ⅰ中有竖直向下的匀强电场，区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，一电子沿半径为R的圆弧虚线做匀速圆周运动，圆弧虚线处的电场强度大小为，电子通过静电分析器后贴着区域Ⅰ下边界水平向右射入电场，再从边界中点P进入区域Ⅱ，最后从顶点Q离开区域Ⅱ，已知电子质量为m、电荷量为e，不计电子的重力。求：
电子做匀速圆周运动的速度大小；
区域Ⅰ的电场强度大小；
电子从P点运动到Q点过程中电势能的减少量。
16.如图所示，足够长的斜面倾角为，MN段粗糙，其余部分光滑，完全相同的均匀木板A、B紧靠着放在斜面上，已知A、B的质量均为m，长度均为l，与MN间的动摩擦因数，MN长为l，A的下端到M点的距离为2l，重力加速度为g，现将A、B同时由静止释放，求：
的下端滑至M点时，A、B的速度大小v；
刚好全部滑入MN时，A、B间的弹力大小F；
刚好全部滑出MN时，重力对B做功的功率P。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：毛皮摩擦橡胶棒过程不是创生出了电荷，是电荷的重新分配和转移，故A错误；
毛皮摩擦橡胶棒后两者带异种电荷，故B错误；
根据电荷的相互作用规律可知，塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷而互相排斥，不是塑料丝受到空气浮力的作用结果，故C正确，D错误。
故选：C。
根据摩擦起电的本质和电荷的相互作用规律进行分析解答。
考查摩擦起电的本质和电荷的相互作用规律，会根据题意进行准确分析解答。
2.【答案】C
【解析】解：根据，与同步卫星相比，04组卫星的轨道半径r更小，则角速度大，线速度v大，向心加速度a大，周期T小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据万有引力提供向心力列式推导解答。
考查万有引力定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。
3.【答案】B
【解析】解：发热功率为，故A错误，B正确；
对外做功的功率为，故CD错误。
故选：B。
根据非纯电阻电路的热功率和输出功率列式解答。
考查非纯电阻电路的功率运算，会根据题意进行准确分析解答。
4.【答案】A
【解析】解：等量异种电荷的电场线和等势面分布如图
沿电场线方向电势降低，A点电势高于B点电势，等量异种点电荷连线的中垂面是等势面且电势为零，C点电势等于B点电势，故A正确，B错误；
等量异种点电荷的连线上连线中点B点电场强度最小，而在连线的中垂线上B点电场强度最大，所以A点场强大于B点场强，B点电场强度比C点的大，故CD错误；
故选：A。
根据等量异种电荷的电场特点分析；等量异种电荷的连线的中垂面是一个电势为零的等势面，电子沿着电场线移动，电场力做负功，电势能增加。沿电场线方向电势逐渐降低的。
掌握等量异种电荷的电场线特点和等势面特点是解题的基础。
5.【答案】B
【解析】解：将滑动变阻器的滑片向右滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效并联的电压表示数变大；与滑动变阻器并联的灯泡变亮；与滑动变阻器等效串联的灯泡变暗；与滑动变阻器等效串联的电流表示数变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
将滑动变阻器的滑片向右滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据“串反并同”分析即可。
本题考查电路的动态分析，根据“串反并同”分析即可，简单题，注意各元件与滑动变阻器的等效串并联关系。
6.【答案】D
【解析】解：两星靠相互的吸引的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律，则两星的向心力大小相等，故AB错误；
设蓝矮星和白矮星的质量分别为，，轨道半径分别为，，相距L，根据题意有，可得，蓝矮星的质量约为白矮星的2倍，则半径约为白矮星的，故C错误，D正确。
故选：D。
根据万有引力提供向心力和牛顿第三定律进行分析解答。
考查万有引力定律的应用和牛顿第三定律，会根据题意进行准确分析解答。
7.【答案】D
【解析】解：对快递车受力分析，可得功率与牵引力和速度的关系为：，
牵引力与阻力和加速度的关系为：，可得F一定时，加速度a一定，速度与加速度的关系为：，即机车的速度均匀增加；
功率随时间的变化为：，化简得：，其中F、f、m均恒定，即功率随时间均匀增加；
当功率达到额定功率后，P不再增加，保持恒定，故ABC错误，D正确。
故选：D。
对快递车受力分析，即可得到功率与牵引力和速度、牵引力与阻力和加速度、速度与加速度的关系式，分析功率随时间的变化特点。
本题考查机车的启动问题，关键是根据功率、牵引力、速度的关系式，分析功率随时间的变化特点。
8.【答案】C
【解析】解：、实验前将导轨调至水平即可，因为实验时气垫导轨与滑块之间并不接触，它们之间没有摩擦力产生，因此不需要平衡摩擦力，故A错误；
BD、根据系统机械能守恒可知，钩码减小的重力势能等于滑块和钩码增加的动能，有
可知需要测量钩码和滑块的质量，故BD错误；
C、由，可知钩码的质量不需要远小于滑块的质量，故C正确；
故选：C。
实验时气垫导轨与滑块之间并不接触，它们之间没有摩擦力产生，因此不需要平衡摩擦力，根据机械能守恒定律分析解答；
本题考查了验证机械能守恒定律的实验，掌握实验原理和实验操步骤，以及应注意的事项。
9.【答案】A
【解析】解：根据图像的切线斜率代表电场强度，可知C点切线斜率为0，电场强度最小，故A正确，B错误；
由于距离两场源电荷越近电势越高，可知两点电荷都带正电，在C点根据可知，，故CD错误。
故选：A。
根据图像的切线斜率的物理意义结合点电荷的场强公式进行分析解答。
考查图像的切线斜率的物理意义结合点电荷的场强公式的应用，会根据题意进行准确分析解答。
10.【答案】A
【解析】解：AB、S接1，是给电容器充电，在充电过程中，充电电流是逐渐减小为零的，所以电流表示数逐渐减小；随着电容器带电荷量的增多，根据可知，电容器两板间电压逐渐增大，所以电压表示数先增大后不变，故A正确，B错误；
CD、S接2，是电容器放电，原来电容器上极板和电源正极连接，电容器上极板带正电，所以放电时通过电阻的电流方向是向下的，在放电过程中，电容器带电荷量是逐渐减小为零的，故CD错误。
故选：A。
根据充电电流逐渐减小，分析电流表示数的变化，根据电容的定义式分析电压表示数变化；放电电流方向是从电容器带正电的极板经过外电阻流向负极板的；放电过程中电容器带电荷量是逐渐减小的。
要知道电容器的充电电流和放电电流都是逐渐减小的，但充电电流方向和放电电流方向是相反的。
11.【答案】B
【解析】解：AB、将物块轻放在传送带左端后，由于传送带顺时针匀速运行，物块会受到向右的滑动摩擦力f作用，开始做加速运动，弹簧伸长量逐渐增大，弹簧对物块向左的弹力F由零逐渐增大，对物块加速过程，根据动能定理可得物块动能为：，因F增大，故图像的斜率逐渐减小；
若传送带的速度足够大，则在物块加速过程未与传送带共速的情况下，当弹簧弹力与滑动摩擦力相等时物块的速度达到最大，其动能也增加到最大，此后物块继续向右运动，弹簧弹力继续增大，且大于滑动摩擦力，物块做减速运动，动能减小，直到减小到零，之后物块反向向左运动，对物块减速过程，根据动能定理可得物块动能为：，因F增大，故图像的斜率绝对值逐渐增大，由此可知A选项错误；
若传送带的速度较小，则在物块加速过程与传送带共速的情况下，当物块加速到与传送带恰好共速时，弹簧弹力小于滑动摩擦力，则物块会相对传送带静止一起向右匀速运动，其动能不变，当弹簧弹力增大到等于滑动摩擦力后物块继续向右运动，弹簧弹力继续增大，且大于滑动摩擦力，物块做减速运动，动能减小，直到减小到零，之后物块反向向左运动，对物块减速过程，根据动能定理可得物块动能为：，因F增大，故图像的斜率绝对值逐渐增大，由此可知B选项正确。故A错误，B正确；
CD、根据功能关系可知，弹簧与物块的总机械能E的变化量等于摩擦力对物块做的功。在上述分析中，在传送带的速度足够大的情况下，在物块向右运动的过程中，受到的滑动摩擦力始终向右，由，可知图像为过原点的倾斜直线；在传送带的速度较小的情况下，在物块向右加速运动的过程，图像为过原点的倾斜直线，在与传送带相对静止匀速运动的过程，物块受到向右的逐渐增大静摩擦力作用，则图像为斜率变大的曲线，之后在物块向右减速的过程，受到的滑动摩擦力始终向右，图像为倾斜直线，故CD错误。
故选：B。
根据传送带的速度较大与较小的两种情况，根据力与运动的关系讨论分析物块的受力与运动过程，根据动能定理分析图像斜率如何变化，根据功能关系，弹簧与物块的总机械能E的变化量等于摩擦力对物块做的功。由此得到图像。
本题考查了物块在传送带上的运动过程及能量变化，考查了力与运动的逻辑分析能力与功能关系分析能力。需要分析清楚物块在传送带上的运动过程，特别是加速和减速两个阶段的受力情况和能量转化。
12.【答案】；； 实物电路图如图所示； ； 图像如图所示； 左；由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值
【解析】元件的额定电流为，则电流表应选择；
滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择。
根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示
电压表量程是3V，由图示可知，其分度值是，读数是。
据表中实验数据在坐标系内描出对应点，根据坐标系内描出的点作出图像如图所示
由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，
因此该元件真实的图线应位于图丁所绘图线的左边。
故答案为：；；实物电路图如图所示；；图像如图所示；左；由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值。
根据额定电流选择电流表；为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
根据图示电路图连接实物电路图。
根据电表量程确定其分度值，根据指针位置读数。
根据实验数据描出对应点，根据坐标系内描出的点作出图像。
根据图示电路图分析答题。
要掌握实验器材的选择原则；要掌握常用器材的使用方法与读数方法；分析清楚图示电路结构，根据题意分析即可解题。
13.【答案】A点电场强度的大小大小；
A、B两点的电势差
【解析】根据题意可知，球心为O的均匀带电球壳在球壳外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，
根据点电荷电场强度公式有，A点电场强度的大小。
根据动能定理可知，，可得。
答：点电场强度的大小大小；
、B两点的电势差。
根据题目描述，均匀带电球壳在球壳外部产生的电场等效于一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场。因此，可以利用点电荷电场强度的公式来计算A点的电场强度。
通过电场力做功与电势差的关系，可以求解A、B两点间的电势差。
本题考查了点电荷电场强度的计算以及电势差的求解。
14.【答案】哈雷彗星的公转周期是；
哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比是
【解析】由开普勒第三定律得
解得
由牛顿第二定律得，解得
则
答：哈雷彗星的公转周期是；
哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比是。
根据开普勒第三定律求解。
应用牛顿第二定律求出加速度，然后求出加速度之比。
本题考查了开普勒定律与万有引力定律的应用，根据题意应用开普勒第三定律、万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。
15.【答案】电子做匀速圆周运动的速度大小；
区域Ⅰ的电场强度大小；
电子从P点运动到Q点过程中电势能的减少量
【解析】根据题意可知，辐向电场中，电场力提供向心力，有，解得。
电子在区域I中运动过程，水平方向，竖直方向，
由牛顿第二定律得，
联立以上各式，解得；到Q过程，根据匀变速直线运动的公式，竖直方向，
其中，由牛顿第二定律，
根据电场力做功与电势能的关系可知，电势能减少量，
解得 。
答：电子做匀速圆周运动的速度大小；
区域Ⅰ的电场强度大小；
电子从P点运动到Q点过程中电势能的减少量。
根据圆周运动公式可求速度；
电子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动特点求解电场强度；
根据匀变速直线运动的公式和电场力做功与电势能之间的关系求解电势能减少量。
本题主要考查了静电场中带电粒子的运动规律，包括在均匀辐向电场中的圆周运动、在匀强电场中的偏转运动等。解题的关键在于理解电子在不同区域的受力情况及其运动规律，通过动能定理、电场力与运动学公式等物理原理求解。
16.【答案】A的下端滑至M点时，A、B的速度大小v为；
A刚好全部滑入MN时，A、B间的弹力大小F为；
B刚好全部滑出MN时，重力对B做功的功率P为
【解析】、B由相对静止一起下滑到A的下端滑至M点的过程，对A、B整体，根据动能定理得：

解得：
刚好全部滑入MN时，对A、B整体，根据牛顿第二定律得：
，解得：
此时对木板B，根据牛顿第二定律得：
解得：
由于A、B在MN段受到的滑动摩擦力与它们处于MN段中的长度成正比，所以当A的上半部与B的下半部分处于MN段即A、B的接触位置在MN的中点时，A、B受到的滑动摩擦力相等，此后A受到的滑动摩擦力变小，B受到的滑动摩擦力变大，A、B分离，设A、B恰好分离时的速度大小为。
A的下端滑至M点到其全部滑入MN的过程，克服滑动摩擦力做功为：
A全部滑入MN到A、B的接触位置在MN的中点的过程，克服滑动摩擦力做功为：
A的下端滑至M点到A、B的接触位置在MN的中点的过程，对A、B整体，根据动能定理得：

解得：
A、B分离后到B刚好全部滑出MN的过程，B克服滑动摩擦力做功为：
设BB刚好全部滑出MN时的速度大小为，对B由A、B分离后到刚好全部滑出MN的过程，根据动能定理得：

解得：
可得B刚好全部滑出MN时，重力对B做功的功率为：
；
答：的下端滑至M点时，A、B的速度大小v为；
刚好全部滑入MN时，A、B间的弹力大小F为；
刚好全部滑出MN时，重力对B做功的功率P为。
根据动能定理求解A的下端滑至M点时，A、B的速度大小；
刚好全部滑入MN时，对A和B整体以及B，分别根据牛顿第二定律列式，联立求解A、B间的弹力大小；
由于A、B在MN段受到的滑动摩擦力与它们处于MN段中的长度成正比，故可利用滑动摩擦力的平均值求解克服摩擦力做的功。判断A、B分离的位置，根据动能定理求出B刚好全部滑出MN时速度，再求重力对B做功的功率P。
本题考查了求解变力做功的问题，动能定理的应用，牛顿第二定律在连接体模型中的应用。当力与位移存在线性关系时，可利力的平均值求解其做功。注意判断A、B分离的临界位置。

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