江苏省南京市汉开书院学校2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(解析版+原卷版)

文档属性

名称 江苏省南京市汉开书院学校2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(解析版+原卷版)
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-07-12 06:35:29

文档简介

汉开书院学校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理学科 满分:100 时间:75分钟
一、单选题(每小题4分,共40分。每小题只有一个答案最符合题目意思,将正确的答案填涂在答题卡相应的位置)
1.北京正负电子对撞机的储存环可近似看做周长为的圆形轨道,在整个环中运行的电子数目为个,电子的速度是。已知电子电荷量,则环中的等效电流是
A. B. C. D.
2.如图电路,电源内阻不可忽略,A、B两灯电阻相同,当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时
电灯A将变暗一些
B.电灯B将变亮一些
C.通过电源的电流减小
D.电阻R中的电流减小
3.在如图所示的图像中,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线为某一小灯泡的伏安特性曲线,曲线与直线的交点坐标为,该点的切线与横轴的交点坐标为,用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,由图像可知
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.小灯泡接入电源时的电阻为
D.小灯泡实际消耗的电功率为
4.使用多用电表测电阻时,把选择开关旋到“×100”档,按规范操作后,表盘的示数为42,那么被测电阻的阻值为
A. B.
C. D.
5.小明同学要研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,通过实验作出了小灯泡的图像如图所示。已知待测小灯泡的额定电压为,则小灯泡正常工作时的电阻约为
A. B.
C. D.
6.空间中有一电场,电势分布如图所示,现放入一个负点电荷,随后向右移动此电荷,下列电荷电势能随位置变化的图像正确的是
A. B. C. D.
7.某一区域的电场线分布如图所示,一电荷仅在电场力作用下从A点经B点运动到C点,则该电荷
A.在B点时加速度最大
B.在A点时的速度最大
C.在A点时的电势最高
D.在A点时电势能最大
8.如图是库仑做实验用的库仑扭秤。带电小球A与不带电小球B等质量,带电金属小球C靠近A,两者之间的库仑力使横杆旋转,转动旋钮M,使小球A回到初始位置,已知A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比。现用一个电荷量是小球C的五倍,其他完全一样的小球D与C完全接触后分开,再次转动旋钮M使小球A回到初始位置,此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为
A. B.1 C.3 D.2
9.用手托着质量为m的物体,从静止开始沿水平方向运动,前进距离s,速度为v,物体与人手掌之间的动摩擦因素为,则在以上过程中摩擦力对物体做的功为(  )
A.mgs B.
C. D. 0
10.如图所示,滑块a穿在固定的光滑竖直杆上,滑块 b放在光滑水平地面上,a、b之间通过铰链用刚性轻杆连接。将a从距地面一定高度处由静止释放,在a着地前的运动过程中
A.滑块a的机械能先减小后增大
B.滑块a的动能先增大后减小
C.轻杆对a的作用力先增大后减小
D.滑块a的加速度先减小后增大
二、实验题(每小空3分,共15分,将正确的答案填写在答题卡相应位置上)
11.某实验小组测量阻值大约为几十欧的金属丝的电阻率。
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度时,某次的结果如图甲所示,其读数是________mm,用螺旋测微器测量金属丝直径时,某次的结果如图乙所示,其读数是_________mm;
若该段金属丝的长度为L,直径为D,电阻为R,则该金属丝电阻率的表达式ρ=____________(用字母表示);
(2)实验电路如图丙所示,除金属丝R外,实验室提供了电源应(4V)、开关S、导线若干,还备有下列实验器材:
A.电压表V(0~3V,内阻约2kΩ)
B.电流表A(0~0.6A,内阻约5Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,0.5A)
(3)请用笔画线代替导线,在图丁中完成实物电路的连接;
(4)下列关于该实验误差的说法中正确的有__________。
A.电流表采用内接法,会使电阻率的测量值更精确
B.电流表采用外接法,会使电阻率的测量值偏小
C.电压表内阻引起的误差属于偶然误差
D.用U-I图像处理数据可以减小系统误差
三、解答题(本题共4小题,共45分。在答题呀上解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(6分)真空中有两个点电荷,电量均为+Q,将它们分别固定在等腰三角形底边的顶点A、B上,AB间的距离为d,现将电量为q的试探电荷放到顶点C,测得它所受静电力为F。求:
(1)C处的电场强度E;
(2)A、B两处点电荷之间的库仑力Fc。

13.(9分)如图所示,已知平行板电容器两极板间距d=4mm,充电后两极板电势差为120V。A板带正电,B板接地。已知电容器的电容为3μF,P到A板距离为1mm。求:
(1)A板所带电荷量;
(2)两板间的电场强度;
(3)P点的电势。
14.(14分)如图所示是电流表的刻度盘,刻度盘上共有30个小格,此表的满偏电流为Ig = 3mA,内阻Rg= 100Ω。
(1)若用此电流表测量电压,求能测量的最大电压;
(2)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,在答题纸上相应位置作出改装的原理电路图,并求出改装后的电压表的内阻RV;
(3)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,求改装后的电压表的表盘上每一小格表示的电压。
15.(16分)如图所示,abc是竖直面内的固定轨道,ab为水平轨道,长度为3R, bc是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,与ab相切于b点。一质量为m的滑块,与ab间的动摩擦因数为。整个空间存在水平向右的匀强电场,场强大小为E,滑块在bc弧中点时处于静止,重力加速度大小为g。现将滑块从a点处由静止开始释放。求:
(1)滑块带电量;
(2)滑块运动到b点时,对轨道的压力;
(2)滑块从a点开始运动到其轨迹最高点时机械能的增加量。
汉开书院学校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理 答案解析
一、单选题(每小题4分,共44分。每小题只有一个答案正确)
1.北京正负电子对撞机的储存环可近似看做周长为的圆形轨道,在整个环中运行的电子数目为个,电子的速度是。已知电子电荷量,则环中的等效电流是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】个电子的总电荷量为
电子运动的周期为
则环中电流为
故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图电路,电源内阻不可忽略,A、B两灯电阻相同,当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时(  )
电灯A将变暗一些
B.电灯B将变亮一些
C.通过电源的电流减小
D.电阻R中的电流减小
【答案】A
【详解】AC.当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,其接入电阻减小,电路总电阻减小,据闭合电路欧姆定律可知,干路电流(通过电源的电流)增大,由
可知路端电压减小,则电灯A将变暗一些,故A正确,C错误;
BD.根据
流过电灯A的电流减小,可知流过电阻R的电流增大,电阻R两端电压增大,由于路端电压减小,可知电灯B的电压减小,电灯B将变暗一些,故BD错误。
故选A。
3.在如图所示的图像中,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线为某一小灯泡的伏安特性曲线,曲线与直线的交点坐标为,该点的切线与横轴的交点坐标为,用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,由图像可知(  )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.小灯泡接入电源时的电阻为
D.小灯泡实际消耗的电功率为
【答案】D
【详解】AB.根据题意,由闭合回路欧姆定律有
代入题中数据有
解得

故AB错误;
CD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路时,灯泡两端的电压为,流过灯泡的电流为,由欧姆定律可得,小灯泡接入电源时的电阻为
小灯泡实际消耗的电功率为
故C错误,D正确。
故选D。
4.使用多用电表测电阻时,把选择开关旋到“×100”档,按规范操作后,表盘的示数为42,那么被测电阻的阻值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】选择开关旋到“×100”挡,按规范操作后,表盘的示数为42,被测电阻阻值
故选D。
5.小明同学要研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,通过实验作出了小灯泡的图像如图所示。已知待测小灯泡的额定电压为,则小灯泡正常工作时的电阻约为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,电压为时,电流约为,则电阻为
故选B。
6.空间中有一电场,电势分布如图所示,现放入一个负点电荷,随后向右移动此电荷,下列电荷电势能随位置变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由电势能的表达式得,负点电荷向右移动此电荷,电势能为负值并且逐渐增大,故选C。
7.某一区域的电场线分布如图所示,一电荷仅在电场力作用下从A点经B点运动到C点,则该电荷(  )

A.在B点时加速度最大
B.在A点时的速度最大
C.在A点时的电势最高
D.在A点时电势能最大
【答案】D
8.如图是库仑做实验用的库仑扭秤。带电小球A与不带电小球B等质量,带电金属小球C靠近A,两者之间的库仑力使横杆旋转,转动旋钮M,使小球A回到初始位置,已知A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比。现用一个电荷量是小球C的五倍,其他完全一样的小球D与C完全接触后分开,再次转动旋钮M使小球A回到初始位置,此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为( )

A. B.1 C.3 D.2
【答案】C
【详解】AC带点球之间的力为库仑力,大小为
若用一个电荷量是小球C的五倍、其他完全一样的小球D与C完全接触后分开,根据电荷守恒可知,两个小球的带电量都是C开始时的3倍,则库仑力的大小也变成原来的3倍,转动的角度与力F的大小成正比,所以转动的角度为原来的3倍;
故选C。
9.用手托着质量为m的物体,从静止开始沿水平方向运动,前进距离s,速度为v,物体与人手掌之间的动摩擦因素为,则在以上过程中摩擦力对物体做的功为(  )
A.mgs B. C. D. 0
【答案】C
【详解】根据题意可知,物体运动过程中,只有摩擦力做功,设摩擦力做功为,由动能定理有
解得
由于物体受到的是静摩擦力,大小在之间,则摩擦力大小不一定等于,则摩擦力做功不一定等于。
故选C。
10.如图所示,滑块a穿在固定的光滑竖直杆上,滑块 b放在光滑水平地面上,a、b之间通过铰链用刚性轻杆连接。将a从距地面一定高度处由静止释放,在a着地前的运动过程中

A.滑块a的机械能先减小后增大
B.滑块a的动能先增大后减小
C.轻杆对a的作用力先增大后减小
D.滑块a的加速度先减小后增大
【答案】A
【详解】A.a、b整体的机械能守恒,当a的机械能最小时,b的速度最大,此时轻杆对b的推力为零;当a到达底端时,b的速度为零,所以b的速度先增大后减小,动能先增大后减小,则b的机械能先增大后减小。所以滑块a的机械能先减小后增大,故A正确;
B. b的速度在整个过程中,先增大后减小,所以a对b的作用力先是动力后是阻力,所以b对a的作用力就先是阻力后是动力,所以滑块a的动能一直增大,故B错误;
C.当a的机械能最小时,b的速度最大,此时轻杆对b的推力为零,轻杆对a的作用力为零;轻杆对a的作用力先减小后增大,故C错误;
D.轻杆对a的作用力就先是阻力后是动力,滑块a的一直增大,故D错误。
故选A。
二、实验题
11.某实验小组测量阻值大约为几十欧的金属丝的电阻率。
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度时,某次的结果如图甲所示,其读数是________mm,用螺旋测微器测量金属丝直径时,某次的结果如图乙所示,其读数是_________mm;
若该段金属丝的长度为L,直径为D,电阻为R,则该金属丝电阻率的表达式ρ=____________(用字母表示);
(2)实验电路如图丙所示,除金属丝R外,实验室提供了电源应(4V)、开关S、导线若干,还备有下列实验器材:
A.电压表V(0~3V,内阻约2kΩ)
B.电流表A(0~0.6A,内阻约5Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,0.5A)

(3)请用笔画线代替导线,在图丁中完成实物电路的连接;
(4)下列关于该实验误差的说法中正确的有__________。
A.电流表采用内接法,会使电阻率的测量值更精确
B.电流表采用外接法,会使电阻率的测量值偏小
C.电压表内阻引起的误差属于偶然误差
D.用U-I图像处理数据可以减小系统误差
【答案】 61.70 0.700 B
【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以图中所测金属丝的长度为
[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以金属丝的直径为
(2)[3]根据电阻定律
所以
(3)[4]根据电路图连接实物图如图所示

(4)[5]AB.由于
所以电流表应采用外接法,会使电阻率的测量值更精确,由于电压表分流,使得电流测量值偏大,所以会使电阻值测量值偏小,即电阻率的测量值偏小,故A错误,B正确;
C.电压表内阻引起的误差属于系统误差,故C错误;
D.用U-I图像处理数据可以减小偶然误差,故D错误。
故选B。
三、解答题
12.真空中有两个点电荷,电量均为+Q,将它们分别固定在等腰三角形底边的顶点A、B上,AB间的距离为d,现将电量为q的试探电荷放到顶点C,测得它所受静电力为F。求:
(1)C处的电场强度E;
(2)A、B两处点电荷之间的库仑力F。

【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据电场强度的定义可知
(2)AB间的距离为d,电量均为+Q,则A、B两处点电荷之间的库仑力为
13.如图所示,已知平行板电容器两极板间距d=4mm,充电后两极板电势差为120V。A板带正电,B板接地。已知电容器的电容为3μF,P到A板距离为1mm。求:
(1)A板所带电荷量;
(2)两板间的电场强度;
(3)P点的电势。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据电容定义式,可得极板所带电荷量为
(2)两板间的电场强度为
(3)由图可知,B板接地,其电势;A板带正电,其电势;则P点的电势为
14.如图所示是电流表的刻度盘,刻度盘上共有30个小格,此表的满偏电流为Ig = 3mA,内阻Rg= 100Ω。
(1)若用此电流表测量电压,求能测量的最大电压;
(2)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,在答题纸上相应位置作出改装的原理电路图,并求出改装后的电压表的内阻RV;
(3)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,求改装后的电压表的表盘上每一小格表示的电压。
【答案】(1)0.3V;(2)5000Ω, ;(3)0.5V
【详解】(1)若用此电流表测量电压,则能测量的最大电压为
(2)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,则改装后的电压表的内阻为
改装原理如图
(3)若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表,改装后的电压表的表盘上每一小格表示的电压
15.如图所示,abc是竖直面内的固定轨道,ab为水平轨道,长度为3R, bc是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,与ab相切于b点。一质量为m的滑块,与ab间的动摩擦因数为。整个空间存在水平向右的匀强电场,场强大小为E,滑块在bc弧中点时处于静止,重力加速度大小为g。现将滑块从a点处由静止开始释放。求:
(1)滑块带电量;
(2)滑块运动到b点时,对轨道的压力;
(2)滑块从a点开始运动到其轨迹最高点时机械能的增加量。

【答案】(1)q=mg/E(2);方向竖直向下;(3)
【详解】(1) 滑块在bc弧中点时处于静止
qE=mg,q=mg/E
(2)从a到b,根据动能定理有
根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律
解得
方向竖直向下
(3)从a到c的过程中,根据动能定理有
过c点后,小球只受力F和重力作用,从c到达轨迹最高点的过程中,竖直方向
水平方向
联立解得
根据功能关系可知从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中小球机械能的增量为
解得
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