江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份江苏省南通市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析），共22页。
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟．考试结束后，请将答题卡交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，必须用2B铅笔绘写清楚，线条、符号等须加黑加粗．
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1. 能源是人类社会活动的基础，节约能源应成为公民的行为习惯．下列说法中正确的是（ ）
A. 太阳能转化为电能过程中能量增加B. 能量耗散过程中能量在不断减少
C. 能量耗散会降低能源利用品质D. 能量转化在宏观上没有方向性
2. 引体向上可以强健体魄．一同学做引体向上时，在向上拉升过程中（ ）
A 重力对人做正功B. 横杠对人做正功
C. 人的重力势能增大D. 人的机械能减小
3. 某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验，小球释放后，通过光电门1和2，实验中不是必须测量的物理量是（ ）
A. 小球的质量B. 小球的直径
C. 两光电门间的距离D. 小球分别通过两光电门的时间
4. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，向右移动滑片P，则（ ）
A. 灯泡L变亮B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大D. 的功率不变
5. 如图所示，ABCD为正方形，两等量异种点电荷分别固定在AD和BC的中点，则（ ）
A. A、B两点电场强度相同B. A、C两点电场强度相同
C. A、B两点电势相等D. A、C两点电势相等
6. 如图所示，电瓶车在水平路面上以功率匀速行驶．某时刻将电瓶车的功率增大为并保持不变．则功率变化前后电瓶车的速度v随时间t变化的图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
7. 一些航天器在其使命结束后会进入“垃圾轨道”做圆周运动，这类轨道位于地球同步轨道之上200～300公里．则处于“垃圾轨道”的航天器（ ）
A. 周期比地球自转周期小B. 运行速度比地球第一宇宙速度大
C. 加速度比地球同步卫星的小D. 加速度比地球表面的重力加速度大
8. 一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（ ）
A. 在处加速度为零B. 在处的速度为零
C. 在O到间往复运动D. 在O到间匀加速运动
9. 如图所示，小球通过细线悬挂于车厢内的O点，在车厢内左右摆动，车厢始终水平向右匀速运动，小球从左侧最高点运动到最低点过程中，以地面为参考系，则（ ）
A. 细线对车厢不做功B. 细线对车厢做正功
C. 细线对小球不做功D. 细线对小球做正功
10. 如图所示，长木板A静置在光滑水平桌面上，小木块B静置在A的左端，用水平恒力F拉动B，B从A上滑离时，A的动能为，该过程中系统产生的内能为Q．若仅减小B的质量，则（ ）
A. 不变B. 减小C. Q不变D. Q增大
11. 如图所示，均匀带正电荷的圆环水平放置，x轴为圆环的中轴线，圆心O为坐标原点，A、B为坐标轴上关于O点对称的两点．一带负电小球从A点由静止释放，不计空气阻力，则小球从A运动到B的过程中动能、机械能E随x变化的图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 某实验小组研究额定电压为的小电风扇的电动机工作特性．
（1）实验中，为使电动机电压从零开始增大，应选择电路__________（选填“甲”或“乙”）。
（2）正确选择电路后，请用笔画线代替导线，将图丙中实物电路补充完整__________；图丙中闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于__________（选填“左”或“右”）端。
（3）缓慢移动滑片P，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，描出相应的点如图丁所示。
由图丁可知，该电动机的内阻约为__________（保留两位有效数字）；由于电流表和电压表不是理想电表，电动机内阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（4）将电动机直接接在一电源两端，已知该电源的电动势，内阻，电动机内阻阻值不变，则电动机的机械功率约为__________W（保留两位有效数字）。
13. 2024年6月4，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ．再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G。求：
（1）月球的质量M；
（2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t。
14. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为R，电容器的电容为C。闭合开关S，电容器开始充电。
（1）当电容器充电结束时，求电容器所带电荷量Q；
（2）在电容器充电过程中，某时刻电流传感器示数为，求此时电阻R中电流．
15. 如图所示，第一象限内存在沿方向的匀强电场，电场强度大小为E，第二象限内存在沿方向的匀强电场，电场强度大小为。一电子从点以初速度沿方向射入电场，已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子重力。求：
（1）电子从P点第一次到达y轴的时间t；
（2）电子运动过程中离开y轴的最大距离d；
（3）电子第8次经过y轴时位置的纵坐标Y。
16. 如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，．
（1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能；
（2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W；
（3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值．
2024年南通市高一学年度质量监测
物理
注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求．
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟．考试结束后，请将答题卡交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，必须用2B铅笔绘写清楚，线条、符号等须加黑加粗．
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1. 能源是人类社会活动的基础，节约能源应成为公民的行为习惯．下列说法中正确的是（ ）
A. 太阳能转化为电能过程中能量增加B. 能量耗散过程中能量在不断减少
C. 能量耗散会降低能源的利用品质D. 能量转化在宏观上没有方向性
【答案】C
【解析】
【详解】A．太阳能转化为电能过程中能量总和不变，故A错误；
B．能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少，故B错误；
C．能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确；
D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，故D错误。
故选C。
2. 引体向上可以强健体魄．一同学做引体向上时，在向上拉升过程中（ ）
A. 重力对人做正功B. 横杠对人做正功
C. 人的重力势能增大D. 人的机械能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．在向上拉升过程中，重力方向向下，而人重心向上移动，所以重力对人做负功，故A错误；
B．横杠对人有力作用，但力的作用点位移为零，所以横杠对人不做功，故B错误；
C．在向上拉升过程中，人的重心升高，则人的重力势能增大，故C正确；
D．在向上拉升过程中，人的速度先增大后减小，即人的动能先增大后减小，而人的重力势能始终在增加，所以在加速上升阶段，人的机械能增加，故D错误。
故选C。
3. 某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验，小球释放后，通过光电门1和2，实验中不是必须测量的物理量是（ ）
A. 小球的质量B. 小球的直径
C. 两光电门间的距离D. 小球分别通过两光电门的时间
【答案】A
【解析】
【详解】小球通过光电门的速度
，
小球通过两光电门过程，根据机械能守恒定律有
解得
可知，必须测量的物理量有小球的直径、两光电门间的距离与小球分别通过两光电门的时间，不是必须测量的物理量是小球的质量。
故选A。
4. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，向右移动滑片P，则（ ）
A. 灯泡L变亮B. 灯泡L亮度不变
C. 的功率变大D. 的功率不变
【答案】C
【解析】
【详解】向右移动滑片P，则电阻的阻值变小，根据“串反并同”，则与串联的的电流、电压、电功率变大；与并联的灯泡L的电流、电压、电功率变小，即亮度变暗。
故选C。
5. 如图所示，ABCD为正方形，两等量异种点电荷分别固定在AD和BC的中点，则（ ）
A. A、B两点电场强度相同B. A、C两点电场强度相同
C. A、B两点电势相等D. A、C两点电势相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，A、B两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．两点电荷在A、C两点产生的电场强度方向如下图所示
根据可知，正点电荷在A点产生的场强与负点电荷在C点产生的场强相同，正点电荷在C点产生的场强与负点电荷在A点产生的场强相同，则根据平四边形定则可知，A、C两点电场强度相同，故B正确；
CD．在等量异种电荷的电场中，电场线从正电荷发出终止于负电荷，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势高于B点和C点的电势，故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，电瓶车在水平路面上以功率匀速行驶．某时刻将电瓶车的功率增大为并保持不变．则功率变化前后电瓶车的速度v随时间t变化的图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设地面摩擦力为，电瓶车在水平路面上以功率P1匀速行驶，则有
,
某时刻将电瓶车的功率增大为并保持不变，则有
根据牛顿第二定律
所以汽车做加速运动，由于速度增加，所以变小，加速度随之减小，故速度v随时间t变化的图像的斜率变小，故选A。
7. 一些航天器在其使命结束后会进入“垃圾轨道”做圆周运动，这类轨道位于地球同步轨道之上200～300公里．则处于“垃圾轨道”的航天器（ ）
A 周期比地球自转周期小B. 运行速度比地球第一宇宙速度大
C. 加速度比地球同步卫星的小D. 加速度比地球表面的重力加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力
解得
航天器的轨道半径大于地球同步轨道半径，即航天器的周期大于地球同步卫星的周期，即航天器的周期大于地球自转的周期，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
解得
地球第一宇宙速度为卫星在地面表面轨道运行时的速度，为卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，可知航天器的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
航天器的轨道半径大于地球同步轨道半径，所以航天器的加速度小于地球同步的加速度，故C正确；
D．在地球表面根据牛顿第二定律
解得
航天器的轨道半径大于地球半径，所以航天器的加速度小于地球的重力加速度，故D错误。
故选C。
8. 一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（ ）
A. 在处的加速度为零B. 在处的速度为零
C. 在O到间往复运动D. 在O到间匀加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据可知，图象的斜率表示电场强度，则在处的场强不为零，根据牛顿第二定律可知，该电荷在处的加速度不为零，故A错误；
BCD．由于图象斜率不变，则该电荷的加速度不变，该电荷做匀加速直线运动，所以在处的速度不为零，故BC错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，小球通过细线悬挂于车厢内的O点，在车厢内左右摆动，车厢始终水平向右匀速运动，小球从左侧最高点运动到最低点过程中，以地面为参考系，则（ ）
A. 细线对车厢不做功B. 细线对车厢做正功
C. 细线对小球不做功D. 细线对小球做正功
【答案】D
【解析】
【详解】对小球和车厢的受力分析如答图所示，其中为细线对车厢的拉力，为细线对小球的拉力。以地面为参考系，小球从左侧最高点运动到最低点过程中，与车厢运动方向的夹角始终为钝角，则细线对车厢做负功；与小球运动方向的夹角始终为锐角，则细线对小球做正功。
故选D。
10. 如图所示，长木板A静置在光滑水平桌面上，小木块B静置在A的左端，用水平恒力F拉动B，B从A上滑离时，A的动能为，该过程中系统产生的内能为Q．若仅减小B的质量，则（ ）
A. 不变B. 减小C. Q不变D. Q增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设A、B间的摩擦因数为，对A和B分析，根据牛第第二定律有
可得A、B的加速度分别为
，
可知，若减小B的质量，则A的加速度减小，B的加速度增大，从开始到离开有
可知在A的板长L一定时，B在A上的运动时间t减小，则此过程中A的加速时间t减小，根据
可知，离开时A的速度减小，所以A的动能为减小，故A错误，B正确；
CD．该过程中系统产生的内能为
若减小B的质量，则该过程中系统产生的内能Q减小，故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，均匀带正电荷的圆环水平放置，x轴为圆环的中轴线，圆心O为坐标原点，A、B为坐标轴上关于O点对称的两点．一带负电小球从A点由静止释放，不计空气阻力，则小球从A运动到B的过程中动能、机械能E随x变化的图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球从A运动到O的过程中，重力和电场力都做正功，动能增加。而小球从O运动到B的过程中，重力做正功，电场力做负功。根据对称性可知，小球从A运动到O的过程与从O运动到B的过程中，电场力做功大小相等，所以小球从A运动到B的过程中，电场力做功之和为零，而重力始终做正功，则根据动能定理可知，小球在B位置时动能不为零，故AB错误；
CD．根据功能关系可知，电场力做功等于小球机械能的变化量，小球从A运动到O的过程中，电场力做正功，机械能增加。小球从O运动到B的过程中，电场力做负功，机械能减小。而根据对称性可知，小球从A运动到O的过程与从O运动到B的过程中，电场力做功大小相等，所以小球从A运动到B的过程中，电场力做功之和为零，所以小球从A运动到B的过程中，小球增加的机械能等于减小的机械能，过C错误，D正确。
故选D。
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 某实验小组研究额定电压为的小电风扇的电动机工作特性．
（1）实验中，为使电动机的电压从零开始增大，应选择电路__________（选填“甲”或“乙”）。
（2）正确选择电路后，请用笔画线代替导线，将图丙中实物电路补充完整__________；图丙中闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于__________（选填“左”或“右”）端。
（3）缓慢移动滑片P，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，描出相应的点如图丁所示。
由图丁可知，该电动机的内阻约为__________（保留两位有效数字）；由于电流表和电压表不是理想电表，电动机内阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（4）将电动机直接接在一电源两端，已知该电源的电动势，内阻，电动机内阻阻值不变，则电动机的机械功率约为__________W（保留两位有效数字）。
【答案】（1）乙 （2） ①. ②. 左
（3） ①. 3.0 ②. 偏大
（4）0.32
【解析】
【小问1详解】
本实验中要求使电动机电压从零开始调节，故应采用分压接法，故电路图应选择乙；
小问2详解】
[1]按照电路补充实物电路如下
[2]为防止电动机因电压过高而损坏，且为了使其电压从零开始增大，滑动变阻器的滑片P应置于左端；
【小问3详解】
[1]电动机转动前是纯电阻电路，根据图丁可得电动机的内阻约为
[2]由于电流表不是理想电表，会分走一部分电压，导致电压表测得的电动机电压偏大，导致测得的内阻偏大；
小问4详解】
如下图所示做出电源伏安特性曲线，根据交点可得电风扇正常工作时的电流约为0.4A，电压为2V，其电动机工作时的热功率为
电动机工作时的总功率为
则电动机正常工作时的机械功率约为
13. 2024年6月4，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ．再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G。求：
（1）月球的质量M；
（2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据万有引力周期公式
解得
（2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q做椭圆运动，其时间恰为椭圆周期的一半，利用开普勒第三定律
其中
解得
所以
14. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为R，电容器的电容为C。闭合开关S，电容器开始充电。
（1）当电容器充电结束时，求电容器所带电荷量Q；
（2）在电容器充电过程中，某时刻电流传感器示数为，求此时电阻R中的电流．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当电容器充电结束时，电容器支路无电流，根据闭合电路欧姆定律可得，电阻R的电流为
则电容器此时的电压为
则电容器所带电荷量为
（2）当电流传感器示数为时，根据闭合电路欧姆定律可得
解得，此时电阻R中的电流为
15. 如图所示，第一象限内存在沿方向的匀强电场，电场强度大小为E，第二象限内存在沿方向的匀强电场，电场强度大小为。一电子从点以初速度沿方向射入电场，已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子重力。求：
（1）电子从P点第一次到达y轴的时间t；
（2）电子运动过程中离开y轴的最大距离d；
（3）电子第8次经过y轴时位置的纵坐标Y。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在第一象限中做类平抛运动，沿x轴方向做加速运动，根据牛顿第二定律
解得
根据运动学公式
解得
（2）电子进入第二象限时，沿x轴方向的分速度为
电子进入第二象限后，沿x轴方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律
解得
当电子沿x轴方向分速度为0时，电子离开y轴的距离最大，所用时间为
最大距离为
（3）电子的运动轨迹如图
电子第8次经过y轴时所用的总时间为
电子沿y轴方向一直做匀速直线运动，所以电子第8次经过y轴时位置的纵坐标为
16. 如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，．
（1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能；
（2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W；
（3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值．
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据能量守恒
解得
（2）若弹簧的弹性势能为
设滑块滑上传送带前的速度为，根据能量守恒
解得
因为，所以滑块在传送带上减速运动，根据牛顿第二定律
解得
设滑块在传送带上运动时间为，则
解得
滑块到达传送带顶端时的速度
则滑块与传送带的相对位移为
根据能量守恒
（3）假设滑块滑上传送带时的速度等于传送带的速度，则滑块能上升的最大距离为
所以假设不成立。滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度，且在减速到等于传送带的速度之前的位移为
滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度时，根据牛顿第二定律
解得
根据运动学公式
解得
所以，弹簧锁定时弹性势能的最小值为