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安徽省合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年高一下学期期末联考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份安徽省合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年高一下学期期末联考物理试卷（Word版附解析），共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，满分42分。1-8题为单选题，每题4分，9-10题为多选题，每题5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）
1. 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G．下列表述正确的是
A. FA一定小于G
B. FA与FB大小相等
C. FA与FB是一对平衡力
D FA与FB大小之和等于G
2. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（ ）
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 运动员着地时速度方向竖直向下
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
3. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D. 在c点，速度为零，处于平衡状态
4. 两根长度相同，直径之比为的均匀铜导线按图所示接入电路。关于两段导线，以下说法中正确的是（ ）
A. 它们的电阻之比为3:1B. 它们的电流之比为1:9
C. 它们的电子移动速率之比为1:1D. 它们两端的电势差之比为9:1
5. 北京时间2024年4月25日，神州十八号载人飞船发射取得成功。假如“神舟十八号”仅受地球施加的万有引力作用下，绕地球沿如图椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点以下关系正确的是（ ）
A. 从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能不断减少
B. 从A点运动至C点的时间小于从C点运动至B点的时间
C. “神州十八号”在A点处的加速度最小
D. “神州十八号”在B点处受到的地球施加的万有引力最大
6. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙所示。关于AB两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A. B. C. D.
7. 如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，g取10。下列说法正确的是（ ）
A. 物块质量为0.7
B. 物块所受摩擦力大小为0.4N
C. 0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为40J
D. 0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4
8. 如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（ ）
A. 右端感应出负电荷
B. 导体内场强越来越大
C. 感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D. 用手摸一下导体P的左端可使导体P带正电
9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时对轨道的压力大小为mg。已知，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功B. 机械能守恒
C. 合外力做功D. 机械能损失了
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的（ ）
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流为
C. 电子绕核运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
二、填空题（本题共2小题，每空2分，满分18分，把答案填在横线上或按题目要求作答）
11. 下左图为验证机械能守恒定律的实验装置图，右图为某次实验截取的一段纸带。
（1）在本实验中，下列哪些操作有利于较好地完成本次实验验证：________。（填正确选项前的字母）
A. 尽量选质量大、体积小的重锤
B. 重锤质量一定要先测量出来
C. 纸带越长越好
D. 纸带上选择的第一个计数点对应物体速度一定要为0
（2）图为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为。则打点时物体速度大小为________；加速度大小为________。（均保留三位有效数字）。
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重锤减小的重力势能通常略________（选填“大于”或“小于”）增加的动能。
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不合格（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）。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
（1）将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为，两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径如图所示，其示数为________cm；
（2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究；
A.电压表（，内阻约为）
B.电压表（，内阻约为）
C.电流表（，内阻约为）
D.电流表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.蓄电池（电动势，内阻约为）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，请你在方框中设计出实验电路图________，电路中电压表应选择________，电流表应选择________；（填器材前面的字母序号）
（3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量表示）。
三、计算题（本题共3小题，满分40分。解答时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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，A、B两个小球在足够高的位置处紧挨在一起，两球用长为的轻绳连接，不计空气阻力，重力加速度，问：
（1）若B球固定，A球由静止释放，经多长时间绳子绷紧？（结果可保留根号）
（2）若A球由静止释放的同时，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
（3）若A球固定，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
14. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。
（1）求两点间的电势差和两点间的电势差；
（2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）作出过B点的一条电场线。
15. 如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下均绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G。求：
（1）A星球做圆周运动轨道半径R和B星球做圆周运动的轨道半径r；
（2）两星球做圆周运动的周期；
（3）如果把星球A质量不断地搬运到B星球上，并保持A和B两者中心之间距离仍为L。则组成新的稳定双星后那么星球A做圆周运动的轨道半径和周期如何变化。
合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年第二学期期末联考
高一年级物理试卷
（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，满分42分。1-8题为单选题，每题4分，9-10题为多选题，每题5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）
1. 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G．下列表述正确的是
A. FA一定小于G
B. FA与FB大小相等
C. FA与FB是一对平衡力
D. FA与FB大小之和等于G
【答案】B
【解析】
【详解】对结点O点受力分析，作出平行四边形，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，设∠AOB=2θ，由几何关系可知：，故B正确；轻绳AO、BO的拉力大小相等，但没有作用在一条直线上，不能成为一对平衡力，故C错误；当2θ=120°时有，当0°<2θ<120°时有，当120°<2θ<180°时有，故A错误；当2θ=0°时有，即，但FA与FB大小之和不一定等于mg，故D错误．
2. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（ ）
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 运动员着地时的速度方向竖直向下
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
【答案】C
【解析】
【详解】AC．运动员下落时间只与竖直方向上的运动有关，与风力的大小无关，故A错误，C正确；
BD．运动员在水平方向上受到风力的作用会有速度，风力越大，则水平方向的速度越大，运动员着地时的速度不是竖直向下的，且速度的大小与风力有关，故BD错误。
故选C。
3. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D. 在c点，速度为零，处于平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．a点是弹性绳的原长位置，故在pa段人只受重力，人做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确；
B．b是人静止悬吊着时的位置，则b点
在ab段
加速度方向向下，人向下做加速度减小的加速运动，处于失重状态，故B正确；
C．bc段
加速度方向向上，人向下做加速度增大的减速运动，人处于超重状态，故C正确；
D．c是人所到达的最低点，故c点速度为零，但受向上的合力不为零，有向上的加速度，处于处于超重状态，故D不正确。
故选D。
4. 两根长度相同，直径之比为的均匀铜导线按图所示接入电路。关于两段导线，以下说法中正确的是（ ）
A. 它们的电阻之比为3:1B. 它们的电流之比为1:9
C. 它们的电子移动速率之比为1:1D. 它们两端的电势差之比为9:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电阻定律 ，它们的电阻之比为
A错误；
B．串联电路各处电流相等，它们的电流之比为1:1，B错误；
C．根据 得
解得
它们的电子移动速率之比为9:1，C错误；
D．它们两端的电势差之比为
D正确。
故选D。
5. 北京时间2024年4月25日，神州十八号载人飞船发射取得成功。假如“神舟十八号”仅受地球施加的万有引力作用下，绕地球沿如图椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点以下关系正确的是（ ）
A. 从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能不断减少
B. 从A点运动至C点的时间小于从C点运动至B点的时间
C. “神州十八号”在A点处的加速度最小
D. “神州十八号”在B点处受到的地球施加的万有引力最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．仅受万有引力作用，从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能守恒，A错误；
B．根据开普勒第二定律，在近地点最快，在远地点最慢，从A点到B点一直减速，两段路程相等，从A点运动至C点的速度大时间短，从C点运动至B点速度小时间长，B正确；
C．根据牛顿第二定律得
解得
“神州十八号”在A点处距离地球最近，加速度最大，C错误；
D．根据万有引力定律
“神州十八号”在B点处距离地球最远，受到的地球施加的万有引力最小，D错误。
故选B。
6. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙所示。关于AB两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由v-t图像可知，正电荷从A点向B运动时做加速度减小的加速运动，可知电场力从A指向B，且A点受电场力较大，则A点场强较大，即
电场线由A指向B，沿电场线电势降低，可知
选项A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，g取10。下列说法正确的是（ ）
A. 物块质量为0.7
B. 物块所受摩擦力大小为0.4N
C. 0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为40J
D. 0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4
【答案】A
【解析】
【详解】AB．0~10m内物块上滑，由动能定理得
整理得
结合0~10m内图像得，斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑，由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得，斜率
联立解得
，
故A正确，B错误；
C．0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为动能的减少量，即为10J，故C错误；
D．由动能定理知0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比即为动能改变量之比，等于4∶3，D错误。
故选A。
8. 如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（ ）
A. 右端感应出负电荷
B. 导体内场强越来越大
C. 感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D. 用手摸一下导体P的左端可使导体P带正电
【答案】C
【解析】
【详解】A．导体P处在带正电的小球Q产生的电场中，由于静电感应，导体的右端感应出正电荷，导体的左端感应出负电荷，故A错误；
B．处于静电平衡状态的导体内场强为0，故B错误；
C．C点和B点的场强等于导体上的感应电荷和带正电的小球Q产生的场强的叠加，并且为0，带正电的小球Q在C点产生的场强大于在B点产生的场强，所以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强，故C正确；
D．用手摸导体P的左端时，相当于用导线将导体P与大地相连，因静电感应，电子流入导体P，最终导体P带负电，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时对轨道的压力大小为mg。已知，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功B. 机械能守恒
C. 合外力做功D. 机械能损失了
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球从P到B的运动过程中重力做功
选项A错误；
BD．在B点时
可得
则小球在AB两点的机械能相等（以B为零重力势能点），均为
则小球的机械能守恒，机械能无损失，选项B正确，D错误；
C．小球从P到B的运动过程合外力做功
选项C正确；
故选BC。
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子的核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的（ ）
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流
C. 电子绕核运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电子做匀速圆周运动，则
解得电子的速率
选项A错误；
B．电子绕核运动时等效电流为
选项B正确；
C．电子绕核运动运动一周时，该氢原子核施加的库仑力方向与速度垂直，可知库仑力对其做功为零，选项C错误；
D．若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
选项D正确
故选BD。
二、填空题（本题共2小题，每空2分，满分18分，把答案填在横线上或按题目要求作答）
11. 下左图为验证机械能守恒定律的实验装置图，右图为某次实验截取的一段纸带。
（1）在本实验中，下列哪些操作有利于较好地完成本次实验验证：________。（填正确选项前的字母）
A. 尽量选质量大、体积小的重锤
B. 重锤质量一定要先测量出来
C. 纸带越长越好
D. 纸带上选择的第一个计数点对应物体速度一定要为0
（2）图为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为。则打点时物体速度大小为________；加速度大小为________。（均保留三位有效数字）。
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重锤减小的重力势能通常略________（选填“大于”或“小于”）增加的动能。
【答案】（1）A （2） ①. 3.60 ②. 9.75
（3）大于
【解析】
【小问1详解】
A．尽量选质量大、体积小的重锤，以减小阻力的影响，选项A正确；
B．要验证的关系式子两边都有质量m，则不需要测量重锤质量，选项B错误；
C．纸带长短要适当，不是越长越好，选项C错误；
D．要从纸带上选择点迹清晰的点作为第一个计数点，纸带上选择的第一个计数点对应物体速度不一定要为0，选项D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]打点时物体速度大小为
[2]加速度大小为
【小问3详解】
即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，由于阻力的做负功，则实验求得的重锤减小的重力势能通常略大于增加的动能。
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不合格（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）。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
（1）将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为，两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径如图所示，其示数为________cm；
（2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究；
A.电压表（，内阻约为）
B.电压表（，内阻约为）
C.电流表（，内阻约为）
D.电流表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.蓄电池（电动势，内阻约为）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，请你在方框中设计出实验电路图________，电路中电压表应选择________，电流表应选择________；（填器材前面的字母序号）
（3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量表示）。
【答案】（1）5.020
（2） ①. ②. B ③. C
（3）
【解析】
【小问1详解】
圆柱形容器内径为
【小问2详解】
[1]该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示：
[2] 由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，应选择接近的电压表量程范围，故选B。
[3] 电流表中电流约为
电流表应选用C。
【小问3详解】
根据可知
电导率是电阻率的倒数，所以电导率为
三、计算题（本题共3小题，满分40分。解答时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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，A、B两个小球在足够高的位置处紧挨在一起，两球用长为的轻绳连接，不计空气阻力，重力加速度，问：
（1）若B球固定，A球由静止释放，经多长时间绳子绷紧？（结果可保留根号）
（2）若A球由静止释放的同时，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
（3）若A球固定，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
【答案】（1）；（2）2.5s；（3）2s
【解析】
【详解】（1）A球做自由落体运动
解得
（2）A、B两球在竖直方向上保持相对静止，水平方向上B球相对A球做匀速直线运动，绳子即将绷紧时，水平距离
解得
（3）B球做平抛运动，绳子绷紧时，B球的合位移大小等于绳长，B球水平位移
B球竖直位移
此时
解得
14. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。
（1）求两点间的电势差和两点间的电势差；
（2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）作出过B点的一条电场线。
【答案】（1）；；（2）；；（3）
【解析】
【详解】（1）根据电场力做功与电势差的关系得
，
（2）根据电势差的定义式
，
依题意
所以
（3）AB的中点D的电势为
连接CD，CD为等势线，电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，如图所示
15. 如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下均绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G。求：
（1）A星球做圆周运动的轨道半径R和B星球做圆周运动的轨道半径r；
（2）两星球做圆周运动的周期；
（3）如果把星球A质量不断地搬运到B星球上，并保持A和B两者中心之间距离仍为L。则组成新的稳定双星后那么星球A做圆周运动的轨道半径和周期如何变化。
【答案】（1）；（2）；（3）半径变大；周期不变
【解析】
【详解】（1）两星做圆周运动时的向心力由万有引力提供，则有
可得
又因为
所以可以解得
（2）根据（1）可得
（3）根据（1）可知
得变大，则变大；
根据（2）可知
总质量保持不变，距离不变，则周期不变。
（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，满分42分。1-8题为单选题，每题4分，9-10题为多选题，每题5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）
1. 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G．下列表述正确的是
A. FA一定小于G
B. FA与FB大小相等
C. FA与FB是一对平衡力
D FA与FB大小之和等于G
2. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（ ）
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 运动员着地时速度方向竖直向下
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
3. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D. 在c点，速度为零，处于平衡状态
4. 两根长度相同，直径之比为的均匀铜导线按图所示接入电路。关于两段导线，以下说法中正确的是（ ）
A. 它们的电阻之比为3:1B. 它们的电流之比为1:9
C. 它们的电子移动速率之比为1:1D. 它们两端的电势差之比为9:1
5. 北京时间2024年4月25日，神州十八号载人飞船发射取得成功。假如“神舟十八号”仅受地球施加的万有引力作用下，绕地球沿如图椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点以下关系正确的是（ ）
A. 从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能不断减少
B. 从A点运动至C点的时间小于从C点运动至B点的时间
C. “神州十八号”在A点处的加速度最小
D. “神州十八号”在B点处受到的地球施加的万有引力最大
6. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙所示。关于AB两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A. B. C. D.
7. 如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，g取10。下列说法正确的是（ ）
A. 物块质量为0.7
B. 物块所受摩擦力大小为0.4N
C. 0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为40J
D. 0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4
8. 如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（ ）
A. 右端感应出负电荷
B. 导体内场强越来越大
C. 感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D. 用手摸一下导体P的左端可使导体P带正电
9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时对轨道的压力大小为mg。已知，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功B. 机械能守恒
C. 合外力做功D. 机械能损失了
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的（ ）
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流为
C. 电子绕核运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
二、填空题（本题共2小题，每空2分，满分18分，把答案填在横线上或按题目要求作答）
11. 下左图为验证机械能守恒定律的实验装置图，右图为某次实验截取的一段纸带。
（1）在本实验中，下列哪些操作有利于较好地完成本次实验验证：________。（填正确选项前的字母）
A. 尽量选质量大、体积小的重锤
B. 重锤质量一定要先测量出来
C. 纸带越长越好
D. 纸带上选择的第一个计数点对应物体速度一定要为0
（2）图为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为。则打点时物体速度大小为________；加速度大小为________。（均保留三位有效数字）。
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重锤减小的重力势能通常略________（选填“大于”或“小于”）增加的动能。
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不合格（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）。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
（1）将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为，两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径如图所示，其示数为________cm；
（2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究；
A.电压表（，内阻约为）
B.电压表（，内阻约为）
C.电流表（，内阻约为）
D.电流表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.蓄电池（电动势，内阻约为）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，请你在方框中设计出实验电路图________，电路中电压表应选择________，电流表应选择________；（填器材前面的字母序号）
（3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量表示）。
三、计算题（本题共3小题，满分40分。解答时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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，A、B两个小球在足够高的位置处紧挨在一起，两球用长为的轻绳连接，不计空气阻力，重力加速度，问：
（1）若B球固定，A球由静止释放，经多长时间绳子绷紧？（结果可保留根号）
（2）若A球由静止释放的同时，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
（3）若A球固定，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
14. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。
（1）求两点间的电势差和两点间的电势差；
（2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）作出过B点的一条电场线。
15. 如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下均绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G。求：
（1）A星球做圆周运动轨道半径R和B星球做圆周运动的轨道半径r；
（2）两星球做圆周运动的周期；
（3）如果把星球A质量不断地搬运到B星球上，并保持A和B两者中心之间距离仍为L。则组成新的稳定双星后那么星球A做圆周运动的轨道半径和周期如何变化。
合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年第二学期期末联考
高一年级物理试卷
（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，满分42分。1-8题为单选题，每题4分，9-10题为多选题，每题5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）
1. 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G．下列表述正确的是
A. FA一定小于G
B. FA与FB大小相等
C. FA与FB是一对平衡力
D. FA与FB大小之和等于G
【答案】B
【解析】
【详解】对结点O点受力分析，作出平行四边形，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，设∠AOB=2θ，由几何关系可知：，故B正确；轻绳AO、BO的拉力大小相等，但没有作用在一条直线上，不能成为一对平衡力，故C错误；当2θ=120°时有，当0°<2θ<120°时有，当120°<2θ<180°时有，故A错误；当2θ=0°时有，即，但FA与FB大小之和不一定等于mg，故D错误．
2. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是（ ）
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 运动员着地时的速度方向竖直向下
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
【答案】C
【解析】
【详解】AC．运动员下落时间只与竖直方向上的运动有关，与风力的大小无关，故A错误，C正确；
BD．运动员在水平方向上受到风力的作用会有速度，风力越大，则水平方向的速度越大，运动员着地时的速度不是竖直向下的，且速度的大小与风力有关，故BD错误。
故选C。
3. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B. 在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C. 在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D. 在c点，速度为零，处于平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．a点是弹性绳的原长位置，故在pa段人只受重力，人做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确；
B．b是人静止悬吊着时的位置，则b点
在ab段
加速度方向向下，人向下做加速度减小的加速运动，处于失重状态，故B正确；
C．bc段
加速度方向向上，人向下做加速度增大的减速运动，人处于超重状态，故C正确；
D．c是人所到达的最低点，故c点速度为零，但受向上的合力不为零，有向上的加速度，处于处于超重状态，故D不正确。
故选D。
4. 两根长度相同，直径之比为的均匀铜导线按图所示接入电路。关于两段导线，以下说法中正确的是（ ）
A. 它们的电阻之比为3:1B. 它们的电流之比为1:9
C. 它们的电子移动速率之比为1:1D. 它们两端的电势差之比为9:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电阻定律 ，它们的电阻之比为
A错误；
B．串联电路各处电流相等，它们的电流之比为1:1，B错误；
C．根据 得
解得
它们的电子移动速率之比为9:1，C错误；
D．它们两端的电势差之比为
D正确。
故选D。
5. 北京时间2024年4月25日，神州十八号载人飞船发射取得成功。假如“神舟十八号”仅受地球施加的万有引力作用下，绕地球沿如图椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点以下关系正确的是（ ）
A. 从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能不断减少
B. 从A点运动至C点的时间小于从C点运动至B点的时间
C. “神州十八号”在A点处的加速度最小
D. “神州十八号”在B点处受到的地球施加的万有引力最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．仅受万有引力作用，从A点运动至B点的过程中，“神州十八号”的机械能守恒，A错误；
B．根据开普勒第二定律，在近地点最快，在远地点最慢，从A点到B点一直减速，两段路程相等，从A点运动至C点的速度大时间短，从C点运动至B点速度小时间长，B正确；
C．根据牛顿第二定律得
解得
“神州十八号”在A点处距离地球最近，加速度最大，C错误；
D．根据万有引力定律
“神州十八号”在B点处距离地球最远，受到的地球施加的万有引力最小，D错误。
故选B。
6. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙所示。关于AB两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由v-t图像可知，正电荷从A点向B运动时做加速度减小的加速运动，可知电场力从A指向B，且A点受电场力较大，则A点场强较大，即
电场线由A指向B，沿电场线电势降低，可知
选项A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，g取10。下列说法正确的是（ ）
A. 物块质量为0.7
B. 物块所受摩擦力大小为0.4N
C. 0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为40J
D. 0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4
【答案】A
【解析】
【详解】AB．0~10m内物块上滑，由动能定理得
整理得
结合0~10m内图像得，斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑，由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得，斜率
联立解得
，
故A正确，B错误；
C．0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为动能的减少量，即为10J，故C错误；
D．由动能定理知0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比即为动能改变量之比，等于4∶3，D错误。
故选A。
8. 如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（ ）
A. 右端感应出负电荷
B. 导体内场强越来越大
C. 感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D. 用手摸一下导体P的左端可使导体P带正电
【答案】C
【解析】
【详解】A．导体P处在带正电的小球Q产生的电场中，由于静电感应，导体的右端感应出正电荷，导体的左端感应出负电荷，故A错误；
B．处于静电平衡状态的导体内场强为0，故B错误；
C．C点和B点的场强等于导体上的感应电荷和带正电的小球Q产生的场强的叠加，并且为0，带正电的小球Q在C点产生的场强大于在B点产生的场强，所以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强，故C正确；
D．用手摸导体P的左端时，相当于用导线将导体P与大地相连，因静电感应，电子流入导体P，最终导体P带负电，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时对轨道的压力大小为mg。已知，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功B. 机械能守恒
C. 合外力做功D. 机械能损失了
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球从P到B的运动过程中重力做功
选项A错误；
BD．在B点时
可得
则小球在AB两点的机械能相等（以B为零重力势能点），均为
则小球的机械能守恒，机械能无损失，选项B正确，D错误；
C．小球从P到B的运动过程合外力做功
选项C正确；
故选BC。
10. 1911年英国物理学家卢瑟福提出原子的核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的（ ）
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流
C. 电子绕核运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电子做匀速圆周运动，则
解得电子的速率
选项A错误；
B．电子绕核运动时等效电流为
选项B正确；
C．电子绕核运动运动一周时，该氢原子核施加的库仑力方向与速度垂直，可知库仑力对其做功为零，选项C错误；
D．若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
选项D正确
故选BD。
二、填空题（本题共2小题，每空2分，满分18分，把答案填在横线上或按题目要求作答）
11. 下左图为验证机械能守恒定律的实验装置图，右图为某次实验截取的一段纸带。
（1）在本实验中，下列哪些操作有利于较好地完成本次实验验证：________。（填正确选项前的字母）
A. 尽量选质量大、体积小的重锤
B. 重锤质量一定要先测量出来
C. 纸带越长越好
D. 纸带上选择的第一个计数点对应物体速度一定要为0
（2）图为某次实验中得到的纸带，相邻两点时间间隔为。则打点时物体速度大小为________；加速度大小为________。（均保留三位有效数字）。
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重锤减小的重力势能通常略________（选填“大于”或“小于”）增加的动能。
【答案】（1）A （2） ①. 3.60 ②. 9.75
（3）大于
【解析】
【小问1详解】
A．尽量选质量大、体积小的重锤，以减小阻力的影响，选项A正确；
B．要验证的关系式子两边都有质量m，则不需要测量重锤质量，选项B错误；
C．纸带长短要适当，不是越长越好，选项C错误；
D．要从纸带上选择点迹清晰的点作为第一个计数点，纸带上选择的第一个计数点对应物体速度不一定要为0，选项D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]打点时物体速度大小为
[2]加速度大小为
【小问3详解】
即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，由于阻力的做负功，则实验求得的重锤减小的重力势能通常略大于增加的动能。
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不合格（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）。某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：
（1）将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器长为，两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径如图所示，其示数为________cm；
（2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究；
A.电压表（，内阻约为）
B.电压表（，内阻约为）
C.电流表（，内阻约为）
D.电流表（，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.蓄电池（电动势，内阻约为）
G.开关、导线若干
实验要求测量尽可能准确，请你在方框中设计出实验电路图________，电路中电压表应选择________，电流表应选择________；（填器材前面的字母序号）
（3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量表示）。
【答案】（1）5.020
（2） ①. ②. B ③. C
（3）
【解析】
【小问1详解】
圆柱形容器内径为
【小问2详解】
[1]该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示：
[2] 由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，应选择接近的电压表量程范围，故选B。
[3] 电流表中电流约为
电流表应选用C。
【小问3详解】
根据可知
电导率是电阻率的倒数，所以电导率为
三、计算题（本题共3小题，满分40分。解答时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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，A、B两个小球在足够高的位置处紧挨在一起，两球用长为的轻绳连接，不计空气阻力，重力加速度，问：
（1）若B球固定，A球由静止释放，经多长时间绳子绷紧？（结果可保留根号）
（2）若A球由静止释放的同时，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
（3）若A球固定，B球以水平初速度抛出，经多长时间绳子绷紧？
【答案】（1）；（2）2.5s；（3）2s
【解析】
【详解】（1）A球做自由落体运动
解得
（2）A、B两球在竖直方向上保持相对静止，水平方向上B球相对A球做匀速直线运动，绳子即将绷紧时，水平距离
解得
（3）B球做平抛运动，绳子绷紧时，B球的合位移大小等于绳长，B球水平位移
B球竖直位移
此时
解得
14. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。
（1）求两点间的电势差和两点间的电势差；
（2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）作出过B点的一条电场线。
【答案】（1）；；（2）；；（3）
【解析】
【详解】（1）根据电场力做功与电势差的关系得
，
（2）根据电势差的定义式
，
依题意
所以
（3）AB的中点D的电势为
连接CD，CD为等势线，电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，如图所示
15. 如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下均绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G。求：
（1）A星球做圆周运动的轨道半径R和B星球做圆周运动的轨道半径r；
（2）两星球做圆周运动的周期；
（3）如果把星球A质量不断地搬运到B星球上，并保持A和B两者中心之间距离仍为L。则组成新的稳定双星后那么星球A做圆周运动的轨道半径和周期如何变化。
【答案】（1）；（2）；（3）半径变大；周期不变
【解析】
【详解】（1）两星做圆周运动时的向心力由万有引力提供，则有
可得
又因为
所以可以解得
（2）根据（1）可得
（3）根据（1）可知
得变大，则变大；
根据（2）可知
总质量保持不变，距离不变，则周期不变。
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