江苏省徐州市侯集高级中学2024-2025学年高一下学期期末模拟物理（4）试卷（含答案）

江苏省徐州市侯集高级中学2024-2025学年高一下学期物理期末模拟试题（4）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
2．图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势比b点的低 B．a点的电场强度比b点的大
C．液滴在a点的加速度比在b点的小 D．液滴在a点的电势能比在b点的小
3．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系有图所示的A、B、C、D四种情况，那么在到这段时间内，哪种情况线圈B中没有感应电流（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，一内壁光滑的半球形容器固定在水平桌面上，O为球心，A、O、C等高，B为最低点，小球从A点静止释放，在运动过程中（　　）

A．经过B点时重力的功率最大 B．经过C点时重力的功率最大
C．A到B过程重力的功率一直变大 D．A到B过程重力的功率先变大后变小
5．高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。如图所示是某时刻避雷针周围的电场线，ab＝bc。下列说法正确的是（　　）
A．电场强度
B．电势
C．电势差
D．d处的正离子从静止释放只在电场力的作用下将沿电场线向着避雷针运动
6．如图，某探测器先后在椭圆轨道Ⅰ、圆轨道Ⅱ上绕地球逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点（A、B恰为椭圆短轴端点），则下列说法中正确的是
A．探测器在轨道Ⅰ远地点的速度v1小于轨道Ⅱ上的速度v2
B．探测器在两轨道上经A点的向心加速度大小相同
C．探测器经轨道Ⅰ从B运动到A，比经轨道Ⅱ时间短
D．探测器在轨道Ⅰ近地点的速度一定小于第一宇宙速度
7．如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处)，当a、b间的电压为3 V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是
①保持R2不变，增大 R1 ②增大R1，减小R2
③保持R2不变，减小R1 ④增大R2，减小R1
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
8．如图，一点电荷由a点移动到b点的过程中，电场力做功为W。现使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a移动到b的过程中，电场力做功为（　　）
A． B．W C．2W D．4W
9．如图所示，光滑水平面上质量均为2kg的小球用一长为2m的轻质细绳连接，开始时绳子伸直，小球处于静止状态，现对绳子中点施加一大小恒为4N、方向垂直于绳的拉力，经过2s两球即将发生碰撞，下列说法正确的是（　　）
A．此过程中绳上的拉力一直增大 B．碰撞前瞬间两球的加速度为
C．拉力做的功为12J D．拉力做的功为20J
10．跳伞员在某次跳伞过程中，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，先减速下降，最后匀速下落。关于此过程跳伞员的下落速度v、重力势能、动能、机械能E随下落时间t或下落高度h的关系图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在足够长斜面顶端，另一端与物块栓接，且与斜面平行，O点为弹簧原长位置。斜面的倾角为θ，物块与斜面之间的动摩擦因数。将物块从O点上方A处由静止释放，到达最低点B后又沿斜面向上运动到C点速度为零（B和C在图中未画出）。物块质量为m，重力加速度为g。则上述过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．物块从B上滑到C的过程中在O点下方处速度最大
B．
C．物块下滑过程中的最大动能比上滑过程中的最大动能大
D．物块从A下滑到B的过程中重力势能的减少量小于克服摩擦力做的功
二、实验题
12．某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有：螺旋测微器，多用电表，电源（电动势为3V、内阻约为0.5Ω），电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω），电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R（最大阻值为5Ω，额定电流为1A），开关，导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图1所示：其读数为 mm（该值接近多次测量的平均值）。
(2)当选择“×10”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，需重新选择合适电阻挡，欧姆调零后再进行测量，示数如图2所示，测量结果为 Ω。
(3)根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路（部分电路如图3所示），正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为90cm。
①请在图3中完成剩余电路的连接 ；
②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 Ω·m（保留两位有效数字）。
(4)如考虑电表内阻影响，（3）中测量结果将比真实值 。
三、解答题
13．一卫星绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h，卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为ω，已知地球的半径为R，引力常量为G，（题中的字母是已知量），求∶
（1）地球的质量M的表达式为多少？
（2）地球表面的重力加速度g的表达式是多少？
14．为测试质量m=1kg的电动玩具车的性能，电动车置于足够大的水平面上，某时刻开始，电动车从静止开始做加速直线运动，运动过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，电动车的牵引力F与速率的倒数关系图像如图中实线所示，g=10m/s2.
（1）求电动车的最大速度vm以及电动车的输出功率P；
（2）电动车运动10s恰好达到最大速度，求电动车在这段时间运动的距离x.
15．如图所示，在竖直方向上，A、B两物体通过劲度系数为k＝16 N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在倾角α＝30°的固定光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m＝0.2 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后，C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：
（1）从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离；
（2）物体C的质量；
（3）释放C到A刚离开地面的过程中细线的拉力对物体C做的功．
16．计算机断层（CT）扫描仪是医院常用设备，如图所示为其部分结构的示意图，图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线，经MN间电场加速后进入EF间电场偏转，最后打到水平放置的靶台P上。已知MN极板间电压为；EF极板长为L，间距也为L，上极板E接地，EF极板区域外电场不计；长为的靶台与的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已知电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力和所受空气阻力。
（1）求电子穿过N极板小孔时的速度大小；
（2）若EF极板所加电压为，电子从A点离开偏转电场，求电子在偏转电场内运动时竖直方向位移大小y和电子在A点的电势能；
（3）若EF极板所加电压为，电子恰能打到靶台最右端，求EF极板与MN极板间所加电压之比。
江苏省徐州市侯集高级中学2024-2025学年高一下学期物理期末模拟试题（4）参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A D C A C A C D
题号 11
答案 C
12．(1)0.500
(2)7/7.0
(3)
(4)偏小
13．（1）；（2）
14．（1）10m/s，20W；（2）75m
【详解】（1）根据图像得
故
根据
得
结合图像得，斜率即为电动机得输出功率，即
（2）根据动能定理得
代入数据解得
15．（1）0.25m；（2）0.8 kg；（3）－0.6 J
【详解】（1）设开始时弹簧的压缩量为xB，得
设物体A刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA，得
当物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为
解得
（2）物体A刚离开地面时，物体B获得最大速度vm，加速度为零，设C的质量为M，对B有
对C有
联立可得
解得
（3）由于 ，物体B开始运动到速度最大的过程中，弹簧弹力做功为零，且B、C两物体速度大小相等，由能量守恒有
解得
对C由动能定理可得
解得
16．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对电子在MN极板间运动应用动能定理
解得
（2）电子在EF极板间做类平抛运动：水平方向运动的时间
竖直方向加速度
竖直方向的偏转位移
代入数据得
EF极板间电场强度为
A点与极板E间电势差为
代入数据得
代入数据得
电子在A点的电势能
（3）电子恰好打到靶台最右端，如图
由相似三角形几何关系得
代入数据得
电子在MN极板间应用动能定理
竖直方向偏转位移
联立解得