2023-2024学年江苏省南京市某校高一（下）期末考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年江苏省南京市某校高一（下）期末考试物理试卷

一、单选题：本大题共10小题，共40分。

1.北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统，2020年我国已发送了北斗系统最后一颗

卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已

知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，a是地球同步卫星，（忽略地球自转）则（）

A.卫星a的向心加速度大于地球表面重力加速度---

B.卫星a的加速度大于6的加速度左

C.卫星b的周期大于24hi

D.卫星a的角速度小于c的角速度

2.如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，4、B、C三处是过山车的车头、中

点和车尾.假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可

忽略.那么，过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是（）

A.车头人通过P点时的速度最小业1闪

B.车的中点B通过P点时的速度最小

C.车尾C通过P点时的速度最小

D./、B、C通过P点时的速度一样大

3.如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近，达到静

电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是（）

4.图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势

面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、6是其路径上的两点，不计液滴重力，下列

说法正确的是（）

一--------------

A.a点的电势比6点的高高压电源,

、发射极、\\

B.a点的电场强度比6点的小

C.液滴在a点的加速度比在b点的小带电液滴/!卜n吸板

D.液滴在a点的电势能比在b点的小等势面!

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5.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大

小。如图所示，4、8是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一

定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是（）

A.断开开关S后，将4B两极板分开些

B.保持开关S闭合，将4、B两极板分开些

C.保持开关S闭合，将力、B两极板靠近些

D.保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动

6.有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为七大柱体柱截面边长为a,

小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图，大小为/,则导体

电阻率为（）

Uha-2UhaUh(a—b)

Cp=/(a+b)D"=I(a+b)

7.如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，%、k2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4U时，电流表的

指针刚好满偏（指针指在刻度盘的最大值处），当a、6间的电压为3U时，如果仍要使电流表G的指针满偏,

~©~

下列方法中可行的是（）/___/

/PH/1~~oh

①保持/?2不变，增大Ri②增大R1，减小R2

③保持R2不变，减小力④增大R2,减小％

A.①④B.②③C.①②D.③④

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8.四个相同的小灯泡按照如图所示的（砌、（6）两种方式接入电压相等的电路中，调节Ri、R2使四个小灯泡

都正常发光，这时可变电阻R1、/?2消耗的电功率Pi和「2的关系为（）

A.PI=2P2B.P1>2P2C.PI<2P2D.P1^P2

9.在图甲所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,Ri为定值电阻，7?2为滑动变阻器，闭合开关S,在

滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化.图乙中的三条图线分别

表示了三个电压表示数的变化情况.则下列说法不正确的是（）

甲乙

A.图线a表示的是电压表0的示数的变化情况

B.图线c表示的是电压表乙的示数的变化情况

C.此过程中电压表匕示数的变化量和电流表4示数的变化量4的比值的绝对值变小

D.此过程中电压表匕示数的变化量和电流表4示数的变化量H的比值的绝对值不变

10.一质量为加的重物，沿与竖直方向成60。角直线做匀加速运动，加速度大小为a=g,整个过程重物下降

的高度为从则在此过程中

A.重力势能减少2zngHB.物体机械能增加mgH

C.合外力对物体做功呼爪9”D.物体动能增加mg”

二、实验题：本大题共2小题，共20分。

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11.某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有：螺旋测微器，多用电

表，电源（电动势为3八内阻约为0.50）,电流表4（量程为0〜0.64内阻约为0.1。），电压表U（量程为

。〜3人内阻约为3k。）、滑动变阻器R（最大阻值为50,额定电流为14）,开关，导线若干。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图1所示：其读数为相机（该值接近多

次测量的平均值）。

（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“X10”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过

大，因此需选择倍率（填“xIk”“x100w或“x1”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多

用电表的示数如图2所示，测量结果为0。

（3）根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。

他们利用所给器材，设计好实验电路（部分电路如图3所示），正确连接好电路后进行实验测量，记录多组

实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出U—/图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入

电路部分的长度为90cm。

①请在图3中完成剩余电路的连接；

②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为n-机（保留两位有效数字）。

（4）该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温20℃时的电阻率如下：分析可知，该金属丝材料最

有可能是上述中的（填选项序号）。

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4铜1.7X10-8。-m

A镒铜合金4.4x10-7。.m

C.银铭合金1。x10-6n-m

12.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

(1)应该选择的实验电路是图中的(填“甲”或“乙”)，电池的内阻测量值与真实值比较r测

(2)实验后得到U—/图像如图，由图像可知，测得的电动势E=匕内电阻r=。。

三、计算题：本大题共2小题，共25分。

13.为测试质量巾=1叼的电动玩具车的性能，电动车置于足够大的水平面上.某时刻开始，电动车从静

止开始做加速直线运动，运动过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，电动车的牵引力F与速率的倒数关系图像

如图中实线所示，g=10m/s2.

(1)求电动车的最大速度4n以及电动车的输出功率P；

(2)电动车运动10s恰好达到最大速度，求电动车在这段时间运动的距离久.

14.如图所示，电源的电动势为5M不变，内阻r为2。，定值电阻%为0.50,滑动变阻器7?2的最大阻值为

50,求：

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(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻电消耗的功率最大？此时大消耗的最大功率是多少？

(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器7?2消耗的功率最大？此时&消耗的最大功率是多少？

(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？此时电源的最大输出功率是多少？

四、综合题：本大题共1小题，共15分。

15.如图甲所示的装置由粒子直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。其中直线加速器由几个横截面积

相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两

极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连、序

号为0的金属圆板中央有一自由电子由静止开始运动。圆筒长度经设计，可使电子运动到圆筒与圆筒之间

各间隙中都能恰好使静电力方向跟电子运动方向相同而不断被加速。忽略电子通过圆筒间隙的时间。偏转

电场由两块相同的平行金属板4与B组成，板长和板间距均为3两极板间的电压力B，两板间的电场可视

为匀强电场。距两极板右侧L侧竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线

P。射入偏转电场，并可从另一侧射出，最后打到荧光屏上。已知电子的质量为小，电荷量为e,交变电源

电压的绝对值为Uo,周期为7。不考虑电子的重力。求：

(1)电子经0〜1圆筒间电场加速后速度也的大小；

(2)第7个金属圆筒的长度5；

(3)由第7金属圆筒射出的电子进入偏转电场，偏转电场两极板间的电压可在-16U。〜16U。之间调节,

求电子打到荧光屏上径迹的长度d。

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参考答案

1.D

2.B

3.C

4.A

5.4

6.A

7.C

8.B

9.C

10.B

11.(1)0.500

(2)x17.0

12.甲<1.561.0

13.解：(1)根据图象可得1十=0.1,故1^=10小〃

根据P=Fv得F=m

结合图像得，斜率即为电动机的输出功率，即P=20〃；

(2)根据动能定理得Pt-kmgx

代入数据解得久=75m„

14.(1)电阻Ri消耗的功率

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E20.5E2

Pi=%

7+RI+（2.5+R2）2

当滑动变阻器R2的阻值为0时，电阻大消耗的功率最大，为

0.5x52

Pi.=_25「勿=2W

(2)滑动变阻器&消耗的电功率

E2RE2E2E2

尸2=7?2=2

r+R1+（2.5+&尸一（2.5+/?2）2一（2.5—&）2

+10

Ri&

当/?2=2.5。时，滑动变阻器&消耗的功率最大，为

52

22力=而勿=2.5川

(3)电源的输出功率

E2E2

P=（%+7?2）

r+Ri+（R1+丁）2

+4r

Ri+

当Ri+/?2=7时，即

/?2=r—Ri=1.5/2

电源输出功率最大，此时电源的输出功率

E2

P=—=3.12514/

4r

15.(1)根据题意可知，电子在。〜1圆筒间电场加速，由动能定理有

1?

eU0=-mvi

解得

%=2eU0

m

(2)根据题意可知，要想电子每次经过电场时均加速，则需要电子在金属圆筒内运动的时间等于交流电周

期的一半，设电子在第7个金属圆筒内运动的速度为切，由动能定理有

17

7eU0=­mvy

解得

14eU0

v7=

m

则第7个金属圆筒的长度为

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(3)根据题意