甘肃省多校2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（含解析）

甘肃省多校2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷
一、单选题
1．如图所示，a、b、c、d是空间中以O点为圆心的圆周上的四个点，在O点处放置一点电荷，以下说法正确的是（　　）
A．a、c两点的电场强度相同、电势不同 B．b、d两点的电场强度不同，电势相同
C．a、b两点的电场强度不同、电势不同 D．c、d两点的电场强度相同、电势相同
2．关于静电的防止与利用，下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是（　　）
A．图甲中建筑物顶端的避雷针
B．图乙中验电器的张角闭合
C．图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D．图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
3．将塑料带一端打结，另一端撕开多条，用毛巾反复摩擦塑料带，可观察到塑料带化身为“章鱼”。下列有关说法正确的是（　　）
A．毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷
B．毛巾与塑料带带同种电荷
C．毛巾与塑料带带异种电荷
D．用毛巾反复摩擦塑料带时，毛巾所带的电荷量有可能大于塑料带所带的电荷量
4．在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小等于（　　）
A． B． C． D．
5．图甲为雷电天气，电视塔尖端放电的情形。放电时，塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示，一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示，A、B是轨迹上两点，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子一定带负电
B．粒子一定是从A向B运动
C．粒子在A点的加速度比在B点的加速度大
D．粒子在A点电势能比在B点电势能大
6．某学习小组同学在查阅资料时看到“电流密度”这个物理量，其表示导体中电流与导体横截面积的比值，他们想利用所学知识写出与其相关的表达式，下列说法中可能正确的是（　　）
A．甲同学认为（其中U为导体两端电压，为导体电阻率，L为导体长度）
B．乙同学认为（其中U为导体两端电压，为导体电阻率，L为导体长度）
C．丙同学认为（其中n为导体单位体积内的电子数，e为电子电荷量，v为电子定向移动平均速率）
D．丁同学认为（其中n为导体单位体积内的电子数，e为电子电荷量，v为电子定向移动平均速率
7．热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用。某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，电源输出电压恒定，闭合开关S，被测材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（　　）
A．材料温度降低，电容器电容增大
B．材料温度降低，极板所带电荷量增大
C．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压
D．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低
8．如图甲所示为某款服务型机器人，它的直流电动机的额定电流为I，线圈电阻为r0，由电动势为E、内阻为r的直流电源供电，内部电路可简化如图乙所示，定值电阻的阻值为R，电动机恰好能正常工作，则此时（　　）
A．电动机的额定电压为 B．电动机的额定功率为
C．电动机的输出功率为 D．电动机的效率为
二、多选题
9．如图所示，某同学将一内阻，满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是（　　）
A．接A、B接线柱时，电表量程为0~3A B．接A、C接线柱时，电表量程为0~3A
C．电阻的阻值是的4倍 D．电阻的阻值是的2倍
10．为了保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，电源电动势为E，内阻为r，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，R0为定值电阻，电路中的电表均为理想电表，电压表示数为U，示数变化量的绝对值为，电流表示数为I，示数变化量的绝对值为，闭合开关，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数I变大，电压表的示数U变小
B．电压表与电流表示数的比值变大
C．电压表与电流表示数变化的绝对值的比值变小
D．电源的输出功率可能先变大后变小
三、实验题
11．如图所示，法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验，来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。
(1)两球完全相同，开始时球不带电，球带电量恒定，将球与球接触后分开，改变其距离，发现之间的静电力大小与 （填“r”“”或“”）成正比，球所受的静电力使球 （填“顺时针”或“逆时针”）转动（俯视）；
(2)改变球带电量，重复（1）过程，保持其距离不变，发现间的静电力大小与 （填“”“”或“”）成正比；
(3)上述实验过程采用的物理方法是___________（填字母）。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
12．随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。先用多用电表初测纯净水样品的电阻，当选用欧姆挡“×100”挡时，多用电表示数如图乙所示，样品电阻约为 Ω；
（2）为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表（量程2mA，电阻约为1Ω）
B．电流表（量程10mA，电阻约为5Ω）
C．电压表（量程3V，电阻约为3kΩ）
D．电压表（量程15V，电阻约为5kΩ）
E．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）
F．电源（电动势4V，内阻约为1Ω）
G．开关一个，导线若干
其中，电流表应选 ，电压表应选 （填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图 （填“丙”或“丁”）所示的电路。
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U．
（4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d．用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为 ．
（5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
四、解答题
13．示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。如图所示，在示波器里长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场。一电子电荷量为e、质量为m，以初速度v0紧贴上极板水平进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度方向与水平方向的夹角为37°。电子重力忽略不计，sin37°=0.6。求：
（1）上极板带何种电荷？
（2）电子射出下板边缘时的速度大小为多少？
（3）两板间的电势差UAB为多少？
14．如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，定值电阻R1=3Ω，R2=6Ω，R3=6Ω，开关S闭合。
（1）若将A、B短接，则流过R3的电流是多少？
（2）若在A、B间连一个电容为的电容器，待电路稳定后，电容器的电荷量为多少？
（3）在第（2）问的情景下，断开开关S，则流过R3的电荷量为多少？
15．如图甲，空间有一与竖直方向成60°夹角的匀强电场，一质量为m，带电量为+q的小球用一绝缘细线悬挂于О点，悬点到球心的距离为L。小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力。
(1)求场强的大小；
(2)若在小球静止位置给小球一垂直于细线的初速度v1，使小球恰好能在竖直面内做圆周运动，如图乙所示，求小球初速度v1的大小；
(3)若将小球拉到最低点，给小球垂直纸面向里的初速度v2，使小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，如图丙所示，求小球初速度v2的大小。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C D D C C B AC AD
11．(1) 逆时针
(2)
(3)A
【详解】（1）[1][2]若A球不带电，C球带电量为Q，其距离为r，将A球与C球接触后分开，则A、C之间的静电力大小
可知，静电力大小与成正比，同种电荷之间的库仑力为排斥力，俯视A球将沿逆时针方向转动。
（2）由小问1分析可知，A球所受的静电力与成正比。
（3）上述实验过程采用的物理方法是控制变量法。
故选A。
12． 2000 A C 丙 小于
【详解】（1）[1]样品电阻约为；
（2）[2][3][4]电源电动势为4V，电压表选C；最大电流，电流表应选A；待测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图应选图丙；
（4）[5]根据电阻定律有
而
联立可得
（5）[6]由于电流表内阻的影响，实验测得纯净水样品的阻值偏大，电阻率偏大，则电导率小于其真实值。
13．（1）带负电；（2）；（3）
【详解】（1）由于电子带负电，由运动轨迹可知，上极板带负电。
（2）根据电子在匀强电场中做类平抛运动，沿板方向做匀速运动，垂直板方向做匀加速运动，则电子射出下板边缘时的速度大小为
（3）由动能定理，电子在电场中
解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）若A、B短接，电路中的总电阻
电路中的电流
根据电流分配可知流过的电流为
（2）若在A、B间连一个电容为的电容器，则电容器两端的电压
则电容器的带电量
（3）断开S后，电容器两端的电压
这时电容器的带电量
则流过R3的电量为
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小球静止时，设细线拉力为T1，场强大小为E，根据共点力平衡条件有
联立解得
（2）小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球在等效最高点C点，由重力和电场力的合力提供向心力，重力和电场力的合力
由牛顿第二定律得
小球从静止位置运动到等效最高点C点，由动能定理可得
联立解得
（3）小球做圆锥摆运动时，圆锥摆的轴线应在重力和电场力的合力直线上，则圆锥摆的摆角为θ=60°小球做圆锥摆运动时，细线拉力为T2，根据牛顿第二定律可得
根据共点力平衡条件得
由几何关系得
联立解得