2023-2024学年江苏省泰州市高一（下）期末
物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中正确的是( )
A. 第谷提出了关于行星运动的三大定律
B. 库仑通过油滴实验测出了电子的电荷量
C. 卡文迪什利用扭秤实验测出了静电力常量的值
D. 法拉第是第一个提出“场”的概念来研究电现象的科学家
2.真空中有两个静止的点电荷、，若它们之间的距离变为原来的倍，电荷量都变为原来的倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
3.如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在搼杆跳高过程中描述正确的是( )
A. 起跳上升过程中，运动员的重力做正功
B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大
C. 起跳上升过程中，运动员的动能一直减小
D. 起跳上升过程中，运动员的机械能不守恒
4.天启星座是我国首个正在建设的低轨卫星物联网星座，这些低轨道卫星的周期大约为分钟。则关于这些做圆周运动的低轨道卫星，下列说法正确的是( )
A. 线速度可能大于
B. 角速度小于地球同步卫星的角速度
C. 加速度大于地球同步卫星的加速度
D. 所需的向心力一定大于地球同步卫星所需的向心力
5.如图所示，质量为的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成角的斜向下的恒定拉力作用，沿水平方向移动了距离，飞机与水平甲板之间的摩擦阻力大小恒为，则在此过程中( )
A. 力做的功为 B. 摩擦力做的功为
C. 重力做的功为 D. 合力做的功为
6.假设摩托艇受到的阻力大小与它的速率成正比。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
7.在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是，甲图中的、为对称点，乙、丙两图的点电荷间距离都为，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的、和、间距离也是，下列说法正确的是( )
A. 图甲中、两点电场强度相同
B. 图乙和图丙中，点的电场强度大小相等
C. 图乙中点的电场强度大于图丙中点的电场强度
D. 乙图中从点沿虚线向上的电场强度变大，而丙图中变小
8.复兴号动车在世界上首次实现了速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车，以恒定功率在平直轨道上由静止开始运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间内，下列说法不正确的是( )
A. 牵引力的功率
B. 牵引力做功等于
C. 在时间内通过的位移为
D. 做变加速直线运动，某时刻加速度大小可以为
9.关于多用电表的使用，下列说法正确的是( )
A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确
C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
D. 丁图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的正向电阻
10.如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于位置，待一段时间后，再置于位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的图像如图乙所示，已知电源电动势为，下列说法正确的是( )
A. 到时间内，电容器放电量约为
B. 电容器的电容约为
C. 如果将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容变小
D. 如果将平行板电容器的板间距离增大，放电图像距坐标原点会变远
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”的实验。
先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为______；用多用表粗测其电阻，如图乙所示选用“”倍率的电阻挡，其电阻为______。
为了减小实验误差，要用伏安法较准确地测出其阻值，除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，则电压表应选______选填“”或“”，要将电流表的量程扩大至，应将电阻箱与电流表______选填“串联”或“并联”。
A.两节新的干电池
B.电压表量程，内阻约为
C.电压表量程，内阻约为
D.电流表量程，内阻为
F.滑动变阻器，额定电流
G.滑动变阻器，额定电流
H.电键和导线若干
改装后的电流表内阻已知为改装后的电流表，为消除系统误差，电压表示数从开始，则图丙的各图中最合理的______。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.某中子星的质量为，半径为，万有引力常量为。
求此中子星表面的自由落体加速度。
贴近中子星表面，求沿圆轨道运动的小卫星的速度。
13.在匀强电场中把电荷量为的点电荷从点移动到点，静电力做的功为。再把这个电荷从点移动到点，静电力做的功为。求：
、两点间的电势差和、两点间的电势差分别为多少？
把电荷量为的点电荷从点移动到点电势能变化了多少？
14.如题图所示，边长为的正方形区域内存在平行于纸面竖直方向的匀强电场，在边右侧处平行放置荧光屏，是通过正方形中心和荧光屏中心的轴线。电子由静止经加速电压加速后以一定速度沿轴线连续射入电场。整个系统置于真空中，不计电子重力，已知电子电荷量为、质量为。
若加速电压为，电子恰好从点飞出，求电子从进入正方形区域到打到荧光屏上的时间；
若电子均以速度沿轴线射入正方形区域，正方形区域所加偏转电场如题图所示，偏转电场变化周期为，且远大于电子在偏转电场中的运动时间，电子偏转后恰好全部从边射出偏转电场并能全部打在荧光屏上形成运动的光点，求最大电场强度以及荧光屏的最小长度；
求在的条件下求荧光屏上光点经过的速度大小。
15.下图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，喷泉喷出的水柱达到高度；已知喷管的直径为，水的密度为。若不计空气阻力，重力加速度为。求：
水离开喷管口时速度为多大；
用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大；
取地面处的重力势能为零，若喷水口直径约为，水柱高约为，稳定时空中水的机械能约为多大。，重力加速度取
答案解析
1.
【解析】解：科学家开普勒在第谷等人观测数据基础上提出了关于行星运动的三大定律，故A错误；
B.科学家密立根通过油滴实验测出了电子的电荷量，故B错误；
C.静电力常量的值，是由科学家麦克斯韦根据相关理论计算出来的，故C错误；
D.科学家法拉第是第一个提出“场”的概念来研究电现象的科学家，故D正确。
故选：。
根据各物理学家的贡献分析判断。
本题关键掌握各物理学家的贡献。
2.
【解析】解：两点电荷之间的库仑力为
若它们之间的距离变为原来的倍，电荷量都变为原来的倍，则
，故A正确，BCD错误；
故选：。
根据库仑定律的公式，结合距离和电荷量的比值关系得出库仑力的比值关系。
本题主要考查了库仑定律的相关应用，熟悉库仑定律的计算公式即可完成分析，难度不大。
3.
【解析】解：、起跳上升过程中，运动员的高度上升，重力做负功，故A错误；
B、起跳上升过程中，杆的弹性势能先增加后减小，故B错误；
C、起跳上升过程中，开始时，杆对运动员的弹力大于运动员的重力，运动员加速上升；随着杆形变量变小，杆对运动员的弹力变小，当弹力小于运动员重力时，运动员减速上升，所以运动员的速度先增大后减小，则其动能先增大后减小，故C错误；
D、起跳上升过程中，杆对运动员要做功，运动员的机械能增加，故D正确。
故选：。
根据高度变化分析重力做功正负；根据能量转化情况分析杆的弹性势能变化情况；分析运动员的受力情况，判断其运动情况，确定动能的变化情况；对照机械能守恒条件分析运动员的机械能是否守恒。
根据题意分析清楚运动员的运动过程以及杆形变过程是解题的前提与关键，要掌握动能和弹性势能的决定因素，并能用来分析实际问题。
4.
【解析】解：、地球的第二宇宙速度，是脱离地球束缚的最小发射速度，等于，这些做圆周运动的低轨道卫星，绕地球运动，故其线速度小于，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力有
解得
低轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则角速度大于地球同步卫星的角速度，故B错误；
C、根据牛顿第二定律
解得
低轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则加速度大于地球同步卫星的加速度，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力有
低轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由于该卫星与同步卫星质量关系不确定，则两者所需向心力大小关系也不确定，故D错误。
故选：。
地球第一宇宙速度是人造地球卫星的最大运行速度；根据万有引力定律结合向心力的计算公式、牛顿第二定律等进行解答。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
5.
【解析】解：力做的功为
其中
解得：
故A正确；
B.摩擦力做的功为
故B错误；
C.重力方向与运动方向垂直，重力不做功。故C错误；
D.合力做的功为
解得：
故D错误。
故选：。
根据功的公式分析计算即可。
该题考查恒力做功的计算，要注意明确功的公式中的为力和位移之间的夹角，注意求合力做功的方法。
6.
【解析】解：根据
达到最大速度时
如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍。
故ACD错误，B正确。
故选：。
摩托艇受到的阻力大小与它的速率成正比，阻力是变力，可列出阻力与速率的关系式；当摩托艇牵引力等于阻力时，摩托艇达到最大速率，可列出功率与阻力、速率间的关系式，进而得出功率与最大速率间的关系式。当摩托艇发动机的功率变为原来的倍时，再次列出后来功率与后来最大速率间的关系式。
本题考查机车启动问题，阻力为变力，且与速率成正比，关键是把握速率最大时牵引力等于阻力，进而得到功率与阻力、最大速率间的关系。
7.
【解析】解：图甲中、两点电场强度大小相同，但是方向不同，故A错误；
B.图乙中点的电场强度为零，而图丙中点的电场强度大小不为零，故B错误；
C.根据点电荷场强公式和场强叠加原理可得图乙中点的电场强度为
图丙中点的电场强度为
所以图乙中点的电场强度大于图丙中点的电场强度，故C正确；
D.电场线的疏密程度表示场强的大小，据此可知乙图中从点沿虚线向上的电场强度先变大后变小，而丙图中变小，故D错误。
故选：。
电场强度是矢量；等量同种电荷的连线中点的场强为零；根据点电荷场强公式和场强叠加原理分析；根据电场线的疏密程度分析。
熟练掌握等量同种电荷和等量异种电荷的电场中电场线的特点是解题的基础。
8.
【解析】解：当达到最大速度时，牵引力和阻力相等，则牵引力的功率
，故A正确；
B.牵引力做功等于，故B正确；
C.若复兴号做匀变速直线运动，图像如图中直线所示
由图像面积可得位移为
复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，图像如图中曲线所示，所以位移
，故C错误；
D.图像中，图线上某点切线斜率表示加速度，从图像上看表示做变加速直线运动的曲线存在这样一个点，它的切线的斜率与表示匀加速直线运动的直线斜率相同，所以某时刻加速度大小可以为
故D正确。
本题选错误的，故选C。
根据公式计算；根据计算；根据图像的面积计算分析；根据图像的斜率分析。
熟练掌握公式，知道动车恒定功率启动的过程中，动车做的是加速度逐渐减小的变加速运动，其中图像的斜率表示加速度，与坐标轴所围图像的面积表示位移。
9.
【解析】解：表笔的红黑表笔接错，电流应从红表笔流进，黑表笔流出，故A错误；
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，故B正确；
欧姆表内置电源负极与红表笔相连，由图丙所示电路图可知，黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，多用电表测二极管正向电阻，由图丁所示电路图可知，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，多用电表测二极管反向电阻，故CD错误。
故选：。
根据多用电表接入电路的方式和表笔的连接情况进行分析判断；根据多用电表红、黑表笔的连接特点分析。
考查多用电表的使用问题，注意根据不同的测量项目选择不同的接法和测量。
10.
【解析】解：、图像与坐标轴围成的图形面积大小等于电容器的放电量，则到时间内，电容器放电量约为，故A错误；
B、电容器总的放电量约为，则电容器的电容为，故B正确；
C、如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，根据可知，相对介电常数增加，则电容变大，故C错误；
D、如果将平行板电容器的板间距离增大，由知电容器的电容减小，根据可知，不变，电容器的带电量减小，则放电电量减小，所以放电图像距坐标原点会变近，故D错误。
故选：。
图像中曲线与坐标轴围成的图形面积表示电荷量的大小，由此估算到时间内电容器放电量以及电容器总的放电量，再利用电容的定义式可求得电容；将一块陶瓷板放入电容器两板之间，结合电容器的决定式分析电容的变化情况。如果将平行板电容器的板间距离增大，分析电容的变化，由分析电容器的带电量变化，进而分析放电图像距坐标原点距离的变化。
本题主要考查电容的测量以及图像的含义，知道如何通过图像求电量，要掌握电容器电容的决定式和定义式。
11. 并联
【解析】解：螺旋测微器的最小分度值为，该读数为
根据欧姆表的读数规律，该读数为
电源是两节干电池，电动势约为，为了确保电压表的安全与精度，电压表选择与电动势相差不多的量程，即选择量程为的电压表；
要将电流表的量程扩大至，应将电阻箱与电流表并联。
电压表示数从开始，则控制电路采用分压式，由于改装后的电流表内阻已知，电流表分压的具体值能够确定，可知，为消除系统误差，测量电路采用电流表内接法。故D正确，ABC错误。
故选：。
故答案为：，；，并联；。
先确定螺旋测微器的最小分度值再读数；表针示数乘以倍率即为读数；
根据电源电动势选择电压表；根据改装原理判断；
根据电压表示数从开始选择分压式，根据改装后的电流表内阻已知选择电流表内接法。
本题关键掌握螺旋测微器和欧姆表的读数方法，掌握电表的改装和器材、电路的选择。
12.解：
根据星球表面万有引力充当向力可得：
解得
小卫星受到的万有引力充当向心力，即：
解得
答：此中子星表面的自由落体加速度为。
贴近中子星表面，沿圆轨道运动的小卫星的速度为。
【解析】根据万有引力等于重力，求出中子星表面的重力加速度。
根据万有引力提供向心力求出卫星的速度。
解决本题的关键掌握万有引力等于重力以及万有引力提供向心力两种的应用，明确卫星贴近星球表面转动的半径为中子星的半径。
13.解：由
解得
由
解得
由点到点有
解得
所以
解得
即电势能减少了。
答：、两点间的电势差；、两点间的电势差；
把电荷量为的点电荷从点移动到点电势能减少了。
【解析】根据公式，求电势差；
根据电势差，求电势差，再根据，求电场力做功，再根据电场力做功和电势能变化关系，求电势能变化量。
本题解题关键是掌握，并知道电场力做功和电势能变化的关系为。
14.解：设电子进入正方形区域的速度为，根据动能定理有
解得：
时间为
解得；
电子在正方形区域中运动的时间
当电场强度为时，
电子出电场时在方向上的位移为，则
代入数据解得：；
设电子打到荧光屏上的最小长度，电子离开正方形区域时速度偏转的角度为，根据几何关系有
代入数据解得：
当电场强度为时，电子出电场时在方向上的位移为
在荧光屏上偏转的位移，则
光点通过时的速度
解得；
答：电子从进入正方形区域到打到荧光屏上的时间为；
最大电场强度为，荧光屏的最小长度为；
荧光屏上光点经过的速度大小为。
【解析】根据动能定理可求出再结合时间等于路程除以速度可求出；
根据牛顿第二定律可以求出来；
先求出在的位移和荧光屏上偏转位移再结合速度等于位移除以时间即可解除。
本题主要考查学生对于带电粒子在电场中运动的分析能力，主要利用动能定理，牛顿第二定律和运动学的知识，综合能力强，在分析时仔细一点。
15.解：设喷射速度为，从离开喷口至最高点的过程中，由机械能守恒定律得
在喷管喷水口处，设经过的时间喷出水的质量为
时间电动机做功转化为水的动能
化简得
稳定时空中水的质量为
水从喷出到落地所用时间为
根据机械能守恒定律，空中水的机械能等于这些水喷出时的动能
代入数据解得：
答：水离开喷管口时速度为；
用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有；
稳定时空中水的机械能约为。
【解析】根据机械能守恒定律列式得出水的初速度；
根据微元法，结合功率的计算公式得出功率的大小；
根据机械能的定义，结合能量的计算公式得出机械能的大小。
本题主要考查了动能定理的相关应用，选择合适的过程，结合动能定理和微元法即可完成分析。
第1页，共1页
