山东省滨州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份山东省滨州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.图甲，带空腔导体处于静电平衡时内表面没有电荷，导体内部电场强度为0
B.图乙，高楼顶端安装避雷针，目的是利用静电屏蔽保护高楼
C.图丙，静电除尘是利用高压使尘埃电离后收集到极板A和电极B上
D.图丁，在优质话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度
2．如图甲，现存于河北正定隆兴寺的宋代转轮藏是一大型藏书“书架”，其建筑工艺精美绝伦，是佛教文物中颇具科学价值的文物精品。如此大型的藏书架转动方法极为巧妙，只需年幼小和尚在台上绕轴走动，转轮藏就会慢慢转动起来，实现了书找人的便利阅读模式，其原理如图乙，现小和尚顺时针走动（俯视）。下列说法正确的是( )
A.转轮藏随小和尚顺时针转动（俯视）
B.转台转动起来后经匣内的经书角速度相同
C.小和尚对转台的静摩擦力是阻力
D.小和尚对转台的静摩擦力做负功
3．2024年6月13日，我国“羲和号”人造地球卫星绘制出国际首个太阳大气自转的三维图像。“羲和号”2021年发射升空，至今仍在离地球表面高度为517公里的轨道稳定运行，相关观测数据由南京大学太阳科学数据中心向全球开放共享。下列说法正确的是( )
A.“羲和号”运行速度大于地球第一宇宙速度
B.“羲和号”向心加速度比地球同步卫星小
C.“羲和号”运行周期比地球同步卫星小
D.“羲和号”角速度比地球同步卫星小
4．撑杆跳高是一项极具挑战性的运动项目，运动过程可简化为三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳、越杆下落。撑杆起跳上升可视为从静止开始的竖直方向直线运动（不计空气阻力），运动员从最低点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是( )
A.地面对杆做正功B.运动员所受合力一直做正功
C.重力做负功的功率一直增大D.杆和运动员组成的系统机械能守恒
5．如图，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。在x轴上，下列说法正确的是( )
A.的区域可能有一个电场强度为0的点
B.的区域电场方向沿x轴负方向
C.的区域电场方向一定沿x轴负方向
D.与产生的电场强度大小相等的点有两个
6．如图，一根粗细均匀的同种材料制作的电阻丝AC，B为AC中点，现将BC段均匀拉伸到D点，，然后将电阻丝接入电路中。下列说法正确的是( )
A.BD段横截面积是AB段的3倍
B.BD段电阻是AB段的9倍
C.BD段电压是AB段的3倍
D.BD段自由电荷定向移动速率是AB段的9倍
7．如图甲为滚筒洗衣机的有关参数，滚筒洗衣机进行脱水程序，在洗衣机以最高脱水转速稳定运行过程中，有一质量为的硬币被甩到筒壁上随筒壁一起做竖直面内的匀速圆周运动，简化如图乙。已知重力加速度，。下列说法正确的是( )
A.硬币做匀速圆周运动的角速度大小为62.8rad/s
B.硬币做匀速圆周运动的线速度大小为25.12m/s
C.硬币运动到与圆心等高的A点时受到的筒壁弹力大小为9.6N
D.硬币运动到与圆心等高的A点时受到的摩擦力大小为0.006N
8．如图，、均闭合，一质量为m、电荷量为q的液滴静止在电容器的两平行金属板AB间。现保持闭合，将断开，然后将B板向下平移一段距离。下列说法正确的是( )
A.电容器的电容变大B.液滴将向上运动
C.A板的电势比电路中Q点的电势高D.液滴的电势能增大
二、多选题
9．2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器发射成功，开启人类首次从月球背面采样返回之旅。本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，然后经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程，设月面起飞为竖直上升、环月飞行为近月匀速圆周运动（运行半径近似为月球半径）。已知月球表面重力加速度为，月球半径为，万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.月面加速起飞阶段探测器处于超重状态
B.环月飞行阶段探测器处于完全失重状态合力为零
C.月球的第一宇宙速度为
D.月球质量为
10．如图，实线为三个等量正点电荷、、的电场线，虚线为某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，不考虑重力。下列说法正确的是( )
A.该试探电荷带负电
B.a点场强小于b点场强
C.a点电势高于b点电势
D.该试探电荷从a点到b点的过程中电势能先增加后减少
11．如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A），甲的图线与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点，甲的电阻小于乙的电阻
C.若将甲、乙元件串联，电流为1A时，甲、乙元件的总电压为13V
D.若将甲、乙元件并联，两端电压为5V时，则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
12．如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动其动能与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A.在过程中，F大小始终为mg
B.在和过程中，F做功之比为4:3
C.在过程中，物体的机械能不断增加
D.在过程中，物体的机械能不断减少
三、计算题
13．如图为一简单调光电路，电源两端电压，灯泡L额定电压，电阻，定值保护电阻，调光电阻的最大阻值为。求：
（1）灯泡正常发光时，通过定值电阻电流的大小；
（2）调光电阻阻值调至最大时灯泡两端的电压。（计算结果保留一位小数）
14．中国航空航天飞机——神龙号空天飞机变轨飞行如图，沿近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，通过椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ，椭圆轨道Ⅱ近地点与轨道Ⅰ相切于A点，远地点与轨道Ⅲ相切于B点。已知轨道Ⅰ离地面高为、轨道Ⅲ离地面高为、万有引力常量为G、地球质量为M、地球半径为R、空天飞机质量为m。求：
（1）空天飞机在轨道Ⅰ、Ⅲ运行的角速度大小之比；
（2）空天飞机在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运行的周期之比。
15．喷墨打印机的原理示意图如图，质量为m的墨滴从墨盒进入带电室后带上电量q，以速度沿平行板中线进入偏转电场，墨滴经过电场偏转后打到纸上。没有信号时墨滴不带电并沿直线运动打到回流槽中回收，墨滴运动过程中忽略空气阻力和重力。已知偏转板上板带正电下板带负电，板长均为，板间距离为d，极板右端与纸的距离为。求：
（1）墨滴带电的电性及打印机正常打印时两偏转板间的最大电压；
（2）两偏转板间电压为时，墨滴打到纸上的点偏离原入射方向距离；
（3）当电压为U时纸上打出的是四号字，若使纸上字的大小为原来的一半（即在纸上的偏转量为原来的一半），保持喷墨速度不变时两板间电压。
16．如图，半径为r的半圆形光滑竖直轨道BC与粗糙水平轨道AB相切于B点，A、B间距，质量为m的小物块静止于A点。现用水平向右的恒力F推动小物块，小物块运动到B点撤去F，运动到C点对轨道压力大小刚好等于自身的重力。已知、、小物块与水平轨道动摩擦因数、重力加速度。求：
（1）小物块经过C点时速度v的大小；
（2）恒力F的大小；
（3）如果在到达B点前撤去F，为保证小物块能到达竖直轨道且在竖直轨道上运动时不脱离轨道，小物块在恒力F作用下的位移x应满足什么条件。
四、实验题
17．某探究小组利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是( )
A.交流电源B.刻度尺C.天平D.秒表
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B，C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知打点计时器打点间隔为T，当地的重力加速度为g。若机械能守恒，则满足关系式______。
（3）实验中，为更加直观的验证机械能守恒，应用图像法进行数据处理。选择点迹清晰的纸带，计算数据并描绘出各点到起始点O的距离h与某物理量的函数图像如图丙，下面说法正确的是( )
A.若描绘图像，斜率为时机械能守恒
B.若描绘图像，斜率为时机械能守恒
C.若描绘图像，斜率为时机械能守恒
18．导电玻璃是制造液晶显示器LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V，L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题：
（1）用螺旋测微器测量导电玻璃器件的直径，示数如图甲，则直径_______mm。
（2）用欧姆表×10挡粗测该导电玻璃器件的电阻，表盘指针位置如图乙，则读出导电玻璃器件的电阻为_______Ω。
（3）为测量导电玻璃器件在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材设计了一个方案，部分电路如图丙，请在答题卡上补全电路图，并在“○”标出所选电流表对应的电学符号_______。
A.电流表（量程为60mA，内阻约为）
B.电流表（量程为20mA，内阻约为）
C.电压表V（量程为3V，内阻约为）
D.滑动变阻器R（最大阻值为）
E.三节干电池
F.开关S，导线若干
（4）由以上实验可测得该导电玻璃电阻率_______（用字母表示，可能用到的有长度L、直径d、电流表的读数I，电压表读数U）。
参考答案
1．答案：A
解析：A.图甲，带空腔导体处于静电平衡时，感应电荷分布在外表面，内表面没有感应电荷，导体内部电场强度为处处为0。故A正确；
B.图乙，高楼顶端安装避雷针，目的是利用尖端放电保护高楼。故B错误；
C.图丙，静电除尘是利用静电力去除空气中的带电尘埃的，通过使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。故C错误；
D.图丁，优质的话筒线外面包裹着金属网，是为了屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输。故D错误。
故选A。
2．答案：B
解析：A.小和尚顺时针走动（俯视）时，人给转轮藏的作用力向后，则转轮藏逆时针转动（俯视），选项A错误；
B.转台转动起来后经匣内的经书都是同轴转动，则角速度相同，选项B正确；
CD.小和尚对转台的静摩擦力方向与转台转动方向相同，是动力，对转台做正功，是转台转动，选项CD错误。
故选B。
3．答案：C
解析：A.第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以“羲和号”运行速度小于地球第一宇宙速度。故A错误；
BCD.根据
解得
，，
可知“羲和号”向心加速度、角速度比地球同步卫星大，“羲和号”运行周期比地球同步卫星小。故BD错误；C正确。
故选C。
4．答案：D
解析：A.地面对杆有作用力，但是没有位移，则不做功，选项A错误；
B.运动员动能先增加后减小，则所受合力先做正功后做负功，选项B错误；
C.因竖直方向的速度先增加后减小，根据
可知，重力做负功的功率先增大后减小，选项C错误；
D.杆和运动员组成的系统只有重力和杆的弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：A.因可知，在的区域不可能有电场强度为0的点，选项A错误；
B.的区域内两电荷形成的电荷均沿x轴正向，可知该区域内电场方向沿x轴正方向，选项B错误；
C.的区域内两电荷形成的电场方向相反，因，可知该区域内存在一个场强为零的点，在该点左侧到之间场强沿x轴负向，在该点右侧场强沿x轴正向，选项C错误；
D.因可知，与产生的电场强度大小相等的点距离较远，距离较近，则有两个点，一个在两电荷之间，另一个在右侧，选项D正确。
故选D。
6．答案：B
解析：A.令，则有
电阻丝体积不变，则有
可知，AB段横截面积是BD段的3倍，故A错误；
B.根据
，
解得
故B正确；
C.两部分串联，通过的电流相等，电压之比等于电阻之比，结合上述可知，BD段电压是AB段的9倍，故C错误；
D.根据电流的微观定义式有
解得
故D错误。
故选B。
7．答案：A
解析：AB.在洗衣机以最高脱水转速稳定运行过程中，由甲图可知转速为
则硬币做匀速圆周运动的角速度大小为
硬币做匀速圆周运动的线速度大小为
故A正确，B错误；
CD.硬币运动到与圆心等高的A点时，受到的筒壁弹力提供向心力，则大小为
竖直方向根据受力平衡，可得受到的摩擦力大小为
故CD错误。
故选A。
8．答案：C
解析：AC.现保持闭合，将断开，可知电容器电荷量保持不变，然后将B板向下平移一段距离，根据
，
可知电容器的电容变小，AB板间电压变大，由于B板接地，且A板电势高于B板，则A板电势变大，所以A板的电势比电路中Q点的电势高，故A错误，C正确；
BD.根据
可知板间场强不变，液滴受力保持不变，液滴处于静止状态，液滴所处位置于B板距离变大，电势差变大，所以液滴所处位置电势变大，根据受力分析可知，液滴受到的电场力与电场方向相反，液滴带负电，所以液滴的电势能减小，故BD错误。
故选C。
9．答案：AD
解析：A.月面加速起飞阶段探测器具有竖直向上的加速度，处于超重状态。故A正确；
B.环月飞行阶段探测器处于完全失重状态所受月球的万有引力提供向心力。故B错误；
CD.根据
解得
又
联立，解得
故C错误；D正确。
故选AD。
10．答案：BD
解析：A.根据运动轨迹可知，该试探电荷受到的是斥力作用，则带正电，选项A错误；
B.b点电场线较a点密集，可知a点场强小于b点场强，选项B正确；
C.b点距离正电荷较近，可知a点电势低于b点电势，选项C错误；
D.该试探电荷从a点到b点的过程电场力先做负功，后做正功，则电势能先增加后减少，选项D正确。
故选BD。
11．答案：CD
解析：A.根据图像可知，甲元件的电阻为
故A错误；
B.在A点，甲、乙两元件的电压、电流相同，由欧姆定律可知，甲的电阻等于乙的电阻，故B错误；
C.若将甲、乙元件串联，电流为1A时，此时甲元件的电压为
由图像可知，乙元件的电压为，则甲、乙元件的总电压为
故C正确；
D.若将甲、乙元件并联，两端电压为5V时，此时通过甲元件的电流
由图像可知，通过乙元件的电流为，则干路总电流为
则每秒通过干路某一横截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
12．答案：BC
解析：A.过程中，图象为一段直线，由动能定理得
故
故A错误；
B.由A可知，在过程中，F做功为，在过程中，由动能定理可知
解得
因此在和过程中，F做功之比为4:3，故B正确；
C.在过程中，F一直做正功，故物体的机械能不断增加，故C正确；
D.在过程中，由动能定理得
则
故F做功为0，物体的机械能保持不变，故D错误。
故选BC。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）灯泡正常发光时定值电阻的电压
定值电阻的电流
得
（2）调光电阻阻值调至最大值时，电路总电阻
灯泡两端电压
得
14．答案：（1）
（2）
解析：（1）由万有引力定律提供向心力可得
联立得
（2）由开普勒第三定律
可得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）墨滴向上偏转，受力方向与电场方向相反，故判断带负电。墨滴在偏转板间的最大偏转量为时
解得
（2）根据几何关系
得
（3）当电压为U时，在纸上的偏转量

偏转电压为
要求偏转量变为，且速度不变，电压应变为
16．答案：（1）（2）（3）或
解析：（1）小物块经过C点时受到轨道向下的压力
小物块经过C点时
解得
（2）小物块从A点到C点，由动能定理得
解得
（3）撤去恒力F后小物块恰好运动到B点
解得
小物块不脱离竖直轨道分如下两种情况：
①撤去恒力F后小物块恰好通过C点
小物块从A点到C点，由动能定理得
解得
②撤去恒力后小物块恰好运动到圆心等高点速度减为0
小物块从A点到圆心等高点，由动能定理得
解得
则为保证小物块不脱离竖直轨道，小物块在恒力F作用下的位移x应满足
或
17．答案：（1）AB（2）（3）B
解析：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用打点计时器需要接交流电源，打点计时器能够直接读出时间，不需要秒表；实验中需要用刻度尺测量点间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量。所以该实验还必须使用的器材是交流电源和刻度尺，不需要秒表和天平。
故选AB。
（2）若机械能守恒，则有
其中
整理可得
（3）实验需要验证的表达式为
整理可得
为更加直观的验证机械能守恒，应用图像法进行数据处理，以h为纵坐标，则应以作为横坐标，此时作出的图线为一条斜率
且倾斜向上过坐标原点的直线，则验证了机械能守恒。
故选B。
18．答案：（1）3.275/3.276/3.277
（2）190
（3）
（4）
解析：（1）导电玻璃器件的直径
（2）导电玻璃器件的电阻为
（3）导电玻璃器件的额定电流约为
则电流表选择；因
则应该选用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；
（4）根据
解得