江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试卷(含答案)

这是一份江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列物理量对应单位的符号正确的是( )
A.电势，VB.功率，JC.电场强度，C/ND.电容，C
2．一质量为m的车厢在平直轨道上行驶，当速度为v时，车厢所受牵引力为F，阻力为f，则此时车厢所受牵引力的功率为( )
A.B.C.D.
3．真空中两个完全相同、带同种电荷的金属球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的相同金属球C与球A接触，然后移开球C，此时球间的静电力为( )
A.B.C.D.F
4．如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中( )
A.弹簧弹力对物体做正功B.弹簧的弹性势能增加
C.合外力对物体做正功D.物体的机械能守恒
5．某一电场的电场线和等势面分布如图所示，一电子从A点运动到B点，下列说法正确的是( )
A.电场强度B.电势
C.电场力做负功D.电子的电势能减小
6．如图所示，卫星沿椭圆轨道绕地球运行，周期为T，A点是远地点，B点是近地点，CD是椭圆轨道的短轴。则卫星从A经C到B的运行过程中，下列说法正确的是( )
A.卫星运行的周期由地球和卫星的质量共同决定
B.卫星从A点到C点所用的时间等于
C.卫星从A点到B点的过程中速度变大
D.卫星在B点时机械能最大
7．“用传感器观察平行板电容器的放电”实验如图甲所示，单刀双掷开关先置于1位置，充电结束后，再置于2位置，计算机显示的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.只更换电阻R，绘制出的放电曲线仍与图乙中原曲线重合
B.图中阴影部分面积表示0.2s时电容器剩余电量
C.如果充电前仅将电容器的板间距离增大，放电图像与坐标轴围成的面积变小
D.整个放电过程，电容器两端的电压随时间均匀减小至零
8．如图所示，载人飞船先后在圆形轨道I、椭圆轨道II和圆形轨道III上运行。已知轨道I、III的半径分别为、，轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点，则飞船( )
A.在轨道III上加速追上天和核心舱完成对接
B.在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同
C.在轨道II和轨道I上运行的周期之比为
D.在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为
9．竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是( )
A.B.
C.D.
10．如图甲所示，某多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则( )
A.圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小
B.电子在各圆筒中做匀加速直线运动
C.电子在各圆筒中运动的时间都为T
D.各圆筒的长度之比可能为
二、计算题
11．一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴从原点出发，拉力F与物体坐标x的关系如图所示，物体与水平地面间的动摩擦因数，。求：
（1）在时物体的动能；
（2）物体从0到4m的运动过程中克服摩擦力做功的平均功率P。
12．如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。
（1）求小球经过A点时的速度大小；
（2）求小球经过B点时所受合力大小；
（3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。
13．如题1图所示，两平行金属板水平放置，间距为d，板长，板间电势差如题2图所示，。金属板左端正中间有一粒子源，能随时间均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子，粒子以水平速度进入电场，不计粒子重力及粒子间相互作用力。
（1）若粒子未碰板而飞出，求其在板间运动的时间t和加速度大小a；
（2）若粒子在时刻进入，求其飞出极板时的偏移量y；
（3）若发射时间足够长，求未碰板而飞出的粒子数占总粒子数的百分比。
三、实验题
14．小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上，另一端系一个金属小球，在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有：小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间，小球静止释放时细线与竖直方向的夹角θ等。
（1）为完成实验，以下器材中必须用到的是________（填写器材前的字母标号）。
A.秒表B.天平C.刻度尺
（2）某次释放小球前，细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示，此时对应的θ为________度。
（3）按正确实验方法操作，测得小球的直径为d，小球通过光电门的挡光时间为，可知小球经过最低点的速度大小________。
（4）若在实验误差允许范围内，满足________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母L、d、θ以及当地重力加速度g和小球质量m表示）。
（5）改变角度θ重复实验，发现小球由静止运动到最低点的过程中，动能的增加量总是大于重力势能的减少量，原因可能是________。
15．火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。已知，，在此10s时间内，求：
（1）火车转弯的角速度ω；
（2）火车转弯的半径r。
参考答案
1．答案：A
解析：A.电势单位是伏特（V），故A正确；
B.功率的单位是瓦特（W），故B错误；
C.电场强度的单位应该是N/C，故C错误；
D.电容的单位是F，故D错误。
故选A。
2．答案：A
解析：牵引力对车厢的牵引功率等于牵引力与速度的乘积，即
故A正确，BCD错误；
故选A。
3．答案：C
解析：两个相同的带等量的同种电荷的导体小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为
一个不带电的同样的金属小球C和A接触，A和C的电量都为，B的电荷量不变；这时，两球之间的相互作用力的大小为
故选C。
4．答案：B
解析：AB.物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确；
C.根据动能定理
所以合外力对物体做负功，故C错误；
D.因弹力对物体做负功，则物块的机械能减小，故D错误。
故选B。
5．答案：D
解析：A.电场线越密，电场越强。所以，故A错误；
B.沿电场线方向，电势降低，所以，故B错误；
CD.电子受到电场力方向与电场方向相反，所以电子从A点运动到B点电场力做正功，电势能减小，故C错误，D正确。
故选。
6．答案：C
解析：A.根据万有引力提供向心力
解得
卫星运行的周期由地球的质量决定，与卫星的质量无关，故A错误；
C.根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知卫星从A点到B点的过程中速度变大，故C正确；
B.根据对称性可知，与的时间相等，均为，由C选项可知，阶段，速率逐渐变大，即A到C的平均速率小于C到B的平均速率，所以从A点到C点所用的时间大于，故B错误；
D.卫星运行过程中只有万有引力做功，机械能守恒，故D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：A.电阻R越大，电路中的电流越小，而电容器储存的电量一定，所以电阻R越大，电容器放电持续时间越长；电阻R越小，电路中的电流越大，而电容器储存的电量一定，所以电阻R越小，电容器放电持续时间越短，故A错误；
B.图中阴影部分面积表示0.2s时电容器放出的电量，故B错误；
C.由，可知如果充电前仅将电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，由可知充电后，电容器带电量减小，放电图像与坐标轴围成的面积变小，故C正确；
D.放电过程中，电压表的示数是减小的，但不是均匀减小的，故D错误。
故选C。
8．答案：B
解析：A.如果飞船在III轨道加速，则飞船将做离心运动变轨到更高的轨道，不可能与天和核心舱完成对接，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可得
可得
可知在轨道II和轨道I上经过A点时加速度相同，故B正确；
C.根据开普勒第三定律有
解得在轨道II和轨道I上运行的周期之比为
故C错误；
D.根据牛顿第二定律可得
可得
则在轨道III和轨道I上的线速度大小之比为，故D错误；
故选B。
9．答案：D
解析：A.根据动能定理知，小物块落回原处的速度小于初速度，根据图像的切线斜率表示速度，可知A图表示小物块落回原处的速度大于初速度，与实际不符，故A错误；
B.小物块上升过程和下降过程中，加速度的方向始终竖直向下，方向不变，故B错误；
C.由于空气阻力对小物块做负功，所以小物块机械能减小，根据功能关系知
得
速度v在变化，图像的切线斜率也应该变化，故C错误；
D.小物块上升阶段，由于速度减小，所受阻力减小，由于阻力减小所以加速度减小，可知上升阶段物块做加速度减小的减速运动，则f随时间的变化率越来越小，小物块下降阶段，做加速度减小的加速运动，则f随时间的变化率也是越来越小，由于落回原处时的速度小于初速度，所以下落时的最大阻力小于上升时的最大阻力，故D正确。
故选D。
10．答案：D
解析：AB.金属圆筒中电场为零，电子不受电场力，做匀速运动，故AB错误；
C.只有电子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故C错误；
D.电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理
解得
第n个圆筒长度
则各金属筒的长度之比为，故D正确。
故选D。
11．答案：（1）（2）
解析：（1）物体从过程，根据动能定理可得
其中
解得在时物体的动能为
（2）在过程，物体的加速度大小为
该过程根据运动学公式可得
解得
在时物体的速度为
在过程，由于
可知物体在过程做匀速直线运动，所用时间为
则物体从0到4m的运动过程中克服摩擦力做功的平均功率为
12．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球恰好到达半圆轨道最高点D，可知小球到达D点时的速度为零，根据动能定理
解得
（2）小球经过B点时，根据动能定理
解得
在水平方向管壁对小球的支持力提供向心力
在竖直方向，小球受到竖直向下的重力，则小球受到的合外力为
（3）设OC连线与水平方向夹角为θ，则根据动能定理
小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，则重力指向圆心的分力提供向心力
解得
C点离水平地面的高度h为
13．答案：（1），（2）（3）
解析：（1）若粒子未碰板而飞出，则其在板间运动的时间为
根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
（2）若粒子在时刻进入，可知粒子在时间内在竖直方向向下加速运动，则有
，
粒子在时间内在竖直方向向下减速运动，根据对称性可得
粒子在时间内在竖直方向反向向上加速运动，则有
，
粒子在时间内在竖直方向向上减速运动，根据对称性可得
则粒子在时刻进入，其飞出极板时的偏移量为
（3）设在内的某一时刻进入的粒子刚好未与下极板碰撞，则有
解得
设在内的某一时刻进入的粒子刚好未与上极板碰撞，则有
解得
则在内从进入的粒子可以未碰板而飞出，根据对称性可得一个周期内可能由粒子飞出对应的进入时间间隔为
则发射时间足够长，未碰板而飞出的粒子数占总粒子数的百分比为
14．答案：（1）C（2）26.5°（3）（4）（5）遮光条宽度d测量值偏大
解析：（1）由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测量小球的质量；小球通过光电门的时间可以直接得出，不需要秒表；实验中需测量细线长度，则需要毫米刻度尺。
故选C。
（2）量角器的读数为26.5°。
（3）测得小球的直径为d，小球通过光电门的时间为，可知小球经过最低点的瞬时速度大小为
（4）小球的重力势能减少量为
满足
即可验证机械能守恒定律
（5）实验用滑块经过光电门时的平均速度代替瞬时速度，如果遮光条宽度d测量值偏大，瞬时速度的测量值偏大，会使动能的增加量总是略大于重力势能的减少量。
15．答案：（1）（2）
解析：（1）因为指南针在10s内匀速转过了约10°，根据角速度的定义式
（2）由于火车的运动可看做匀速圆周运动，根据
解得