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浙江省寧波市慈溪市2023-2024學年高一下學期期末測試物理試題
1．（2024高一下·慈溪期末）下列物理量為矢量的是（　?。?br/>A．功率 B．電場強度 C．電勢 D．電流強度
【答案】B
【知識點】矢量與標量；電勢
【解析】【解答】本題考查矢量和標量的概念，熟悉各物理量的標量或者矢量性特點。功率、電勢只有大小、沒有方向，是標量；電場強度既有大小、又有方向，遵循矢量運算是矢量；電流強度雖然有大小、也有方向但是遵循代數運算是標量。
故選B。
【分析】根據矢量和標量的概念進行分析判斷。
2．（2024高一下·慈溪期末）2023年9月21日，在距離地球400公里的中國空間站，3位航天員老師進行了第四節“太空授課”。小張同學認真觀看了太空授課后，思考：以下幾個物理課中的實驗可以在太空中完成的有（　　）
A．按圖甲進行“探究兩個互成角度的力的合成規律”實驗
B．按圖乙進行“探究物體加速度與力、質量的關系”實驗
C．按圖丙進行“探究平拋運動的規律”實驗
D．按圖丁進行“探究機械能守恒定律”實驗
【答案】A
【知識點】驗證力的平行四邊形定則；探究加速度與力、質量的關系；驗證機械能守恒定律；研究平拋物體的運動
【解析】【解答】正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、所測數據、誤差分析等，會起到事半功倍的效果。由于在太空中處于完全失重狀態，涉及到重力的實驗探究無法正常完成，則圖乙、圖丙、圖丁這三個實驗無法在太空中進行探究，而按圖甲進行“探究兩個互成角度的力的合成規律”實驗不需要利用重力，所以能在太空中進行探究。
故選A。
【分析】從實驗原理的角度分析作出選擇。
3．（2024高一下·慈溪期末）“福建艦”在海面上行駛時進行“轉向”操作，沿圓周曲線由M向N勻速率轉彎。則在轉向中航母所受的合力F方向，正確的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】A
【知識點】向心力
【解析】【解答】 本題關鍵明確物體做曲線運動的條件，知道航母速率不變，則沒有沿切向上的分力存在。依題意，航母做勻速圓周運動，合力提供向心力，指向軌跡圓的圓心。
故選A。
【分析】“福建艦”在海面上轉彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的，同時明確是勻速率轉彎，所以沒有速度大小的變化，不存在沿切向上的分力。
4．（2024高一下·慈溪期末）觀察下列四幅圖片，有關物理現象說法正確的是（　?。?br/>A．如圖甲，“天問一號”火星探測器經過圖中橢圓軌道P點時速度最小
B．如圖乙，機翼末端一根根像“針”一樣的金屬棒，在飛機飛行中起到避雷針作用
C．如圖丙，運動員穿著底部裝有彈簧的彈跳鞋豎直起跳，在離開地面時動能最大
D．如圖丁，心電圖檢測時，多個電極放在人體不同位置獲得了不同的電勢，從而獲得心臟活動時的微弱電信號
【答案】D
【知識點】開普勒定律；機械能守恒定律；電場強度的疊加；電勢
【解析】【解答】本題考查了開普勒第二定律、尖端放電、電流產生的原因等知識點，需要熟練掌握，尤其是掌握物體在受力平衡時速度最大。A．圖甲中，由開普勒第二定律可知，“天問一號”火星探測器經過圖中橢圓軌道P點時速度最大，故A錯誤；
B．圖乙中，機翼末端一根根像“針”一樣的金屬棒，是飛機在飛行時與大氣摩擦在表面產生靜電，采用尖端放電的原理釋放靜電，故B錯誤；
C．圖丙中，運動員在離開地面前先做加速運動后做減速運動，當彈跳鞋的彈力等于運動員重力時，運動員的速度最大，動能最大，故C錯誤；
D．圖丁中，心電圖檢測時，多個電極放在人體不同位置獲得了不同的電勢，從而獲得心臟活動時的微弱電信號，故D正確。
故選D。
【分析】根據開普勒第二定律分析；這是尖端放電的應用；當運動員受力平衡時速度最大；根據電流產生的條件分析。
5．（2024高一下·慈溪期末）圖中的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是（　?。?br/>A．甲表是電流表，R增大時量程增大
B．甲表是電壓表，R增大時量程增大
C．乙表是電流表，R增大時量程減小
D．乙表是電壓表，R增大時量程增大
【答案】D
【知識點】表頭的改裝
【解析】【解答】本題考查電表改裝原理的理解能力，當電流計的指針滿偏時，電流表或電壓表的指針滿偏，所測量的電流或電壓達到最大值。AB．靈敏電流計G改裝電壓表需串聯大電阻分壓，改裝成電流表需并聯小電阻分流，根據圖可知，甲表為電流表，并聯的電阻越大，則分流越小，量程越小。故AB錯誤；
CD．同理，乙表是電壓表，R越大，則分壓越大，量程越大。故C錯誤；D正確。
故選D。
【分析】靈敏電流計G和變阻器R并聯時，由于變阻器的分流，測量的電流增大，改裝成電流表，而靈敏電流計G和變阻器R串聯時，由于變阻器的分壓，測量的電壓增大，改裝成電壓表；甲表中，R增大時，變阻器分流減小，量程減?。冶碇校琑增大時，變阻器分擔的電壓增大，量程增大。
6．（2024高一下·慈溪期末）將一帶正電的點電荷Q固定在水平放置且帶負電的正方形金屬薄板中心的正上方，點電荷Q與薄板間的電場線豎直切面如圖所示。其中兩點在同一豎直且垂直于薄板的電場線上，三點在同一條平行于薄板的直線上，關于b點對稱。關于各點的電場強度及電勢的判斷，下列說法中正確的是（　　）
A．a點與c點的電場強度相同 B．b點與d點的電場強度相同
C．a點電勢等于b點電勢 D．b點電勢高于d點電勢
【答案】D
【知識點】電場線；電勢
【解析】【解答】AB．題中電場與等量一種點電荷的電場分布一樣，由對稱性可知，a點電場強度與c點電場強度大小相等，方向不同，b點電場強度與d點電場強度方向相同，大小不同。故AB錯誤；
CD．由沿著電場線的方向電勢逐漸降低可知，越靠近正點電荷，電勢越高，所以a點電勢比b點電勢低，b點電勢高于d點電勢。故C錯誤；D正確。
故D。
【分析】 沿著電場線的方向電勢降低；電場線密的地方電場強度大；電場強度是矢量，兩點的電場強度相同時大小相等、方向相同。
該題考查電場線、電場強度等物理量之間的關系以及大小比較，是電場中的重點和難點，在平時訓練中要加強這方面的練習，以加深對概念的理解。
7．（2024高一下·慈溪期末）工程人員在測量距離時會用到手推式測距儀，如圖所示。已知某款手推式測距儀測距輪子直徑，當輪子邊緣以的平均速率向前滾動時，滾輪的轉速約為（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知識點】線速度、角速度和周期、轉速
【解析】【解答】根據
可得
又
聯立，解得
故選B。
【分析】 根據線速度和角速度以及轉速的關系計算即可。掌握角速度和線速度的關系以及角速度和轉速之間的關系是解題的基礎。
8．（2024高一下·慈溪期末）2022年10月7日21時，中國成功將北斗低軌導航增強試驗衛星送入離地高度約的近地軌道。目前在軌運行的中國空間站“天宮一號”，離地高度約。氣象衛星“風云四號”在地球赤道上空約，相對地球靜止。若將它們繞地球的運動均視作勻速圓周運動，下列說法正確的是（　?。?br/>A．試驗衛星的動能大于“風云四號”的動能
B．試驗衛星的線速度小于“天宮一號”的線速度
C．試驗衛星的角速度小于“風云四號”的角速度
D．試驗衛星的運行周期小于“天宮一號”的運行周期
【答案】B
【知識點】衛星問題；動能
【解析】【解答】本題考查萬有引力定律的應用問題，知道萬有引力提供向心力，能根據牛頓第二定律分別得到線速度、角速度和向心加速度的表達式。BCD．根據
解得
依題意，有
可知試驗衛星的線速度小于“天宮一號”的線速度，試驗衛星的角速度大于“風云四號”的角速度，試驗衛星的運行周期大于“天宮一號”的運行周期，故B正確、CD錯誤；
A．同理，可知試驗衛星的線速度大于“風云四號”的線速度，但是二者質量關系未知，由
可知動能大小無法比較，故A錯誤。
故選B。
【分析】根據牛頓第二定律列式求出速度、角速度的表達式，結合半徑的變化關系進行判斷；
根據動能的決定因素進行分析判斷。
9．（2024高一下·慈溪期末）學校每周一舉行升旗儀式，小張同學擔任升旗手，當國歌響起時，他拉動繩子使國旗由靜止開始以的加速度勻加速上升，已知國旗及附件總質量。不計繩子重力和一切阻力，重力加速度取。關于上述加速過程，下列說法正確的是（　　）
A．國旗增加的動能為 B．國旗增加的重力勢能為
C．國旗增加的機械能為 D．小張對國旗做的功為
【答案】C
【知識點】功能關系
【解析】【解答】本題主要考查了動能、重力勢能、機械能及其變化量的計算，同時考查了動能定理的應用，要掌握用動能定理來求解變力做功。A．依題意，國旗做勻加速運動，2s時的速度為
增加的動能為
故A錯誤；
B.2s時國旗上升的高度為
國旗增加的重力勢能為
故B錯誤；
C．國旗增加的機械能為
故C正確；
D．小張對國旗做的功為
故D錯誤。
故選C。
【分析】根據動能的公式，可以計算國旗增加的動能。根據重力勢能的公式，可以計算國旗增加的重力勢能。國旗增加的機械能等于國旗增加的動能與國旗增加的重力勢能之和。根據動能定理，可計算小張對國旗做的功。
10．（2024高一下·慈溪期末）自動體外除顫器能有效應對心臟驟停風險的發生。其原理主要是通過電源對電容充電，再利用已充電的電容器釋放脈沖電流作用于心臟，實施電擊治療。已知某型號除顫器的電容器電容是，醫學規范要求首次除顫能量為，電容器可釋放的能量為（q為電容器帶電量、U為電容器兩端電壓），則下列說法正確的是（　?。?br/>A．用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓應為
B．用該除顫儀在首次除顫過程中放出的電量為
C．若該除顫儀在時間內完成首次除顫放電，則通過人體的平均電流約為
D．除顫儀兩個電極置于人體左前胸和右后肋，則所加的平均電場強度約為
【答案】C
【知識點】電容器及其應用
【解析】【解答】本題以生活中的除顫儀為背景考查電容器的相關知識，要牢記電容的定義式，電流的定義式等相關公式，難度不大。A．假設用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓為U，則電容器的電量為
電容器可釋放的能量為
聯立解得，用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓應為
故A錯誤；
B．用該除顫儀在首次除顫過程中放出的電量為
故B錯誤；
C．根據可得，通過人體的平均電流約為
故C正確；
D．人體左前胸和右后肋間距大約是25cm，所以除顫儀兩個電極置于人體左前胸和右后肋，則所加的平均電場強度約為
故D錯誤。
故選C。
【分析】將電容器的能量表達式和電容的定義式聯立求出所需的充電電壓；根據電容的定義式變形得到q=CU，從而求出除顫過程放出的電荷量；根據電流的定義式求出平均電流；根據電場強度與電壓關系求出平均電場強度大小。
11．（2024高一下·慈溪期末）電子墨水屏電紙書具有紙質書籍的閱讀體驗。其原理主要是電子墨水屏表面附著很多體積很小的“微膠囊”，封裝了帶有電荷的黑色顆粒和白色顆粒，底部電極接有如圖所示的電源，使黑色和白色的顆粒有序排列，從而呈現出黑白分明的可視化效果。下列說法正確的有（　?。?br/>A．圖中白色顆粒帶有正電，黑色顆粒帶有負電
B．當畫素顏色變化（黑白反轉）時，電場力對白色顆粒做正功，對黑色顆粒做負功
C．當畫素顏色變化（黑白轉換）時，白色顆粒電勢能增加，黑色顆粒電勢能減少
D．除維持亮度外，電子墨水屏只有在畫素顏色變化時才消耗電能
【答案】D
【知識點】電勢能
【解析】【解答】本題主要考查了帶電粒子在電場中的運動，從電場力做功的角度分析其電勢能變化情況。A．由圖可知，黑色顆粒被負電極吸引，所以黑色顆粒帶有正電荷，白色顆粒被正電極吸引，所以白色顆粒帶有負電荷，故A錯誤；
BCD．當畫素顏色變化（黑白反轉）時，電場力對白色顆粒、黑色顆粒均做正功，它們的電勢能減少。所以除維持亮度外，電子墨水屏只有在畫素顏色變化時才消耗電能，故BC錯誤、D正確。
故選D。
【分析】根據極板的正負極判斷黑色顆粒和白色顆粒的電性；根據電場力做功情況判斷電勢能的變化情況和電能的消耗情況。
12．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示為一輛新研發的風電混合動力小汽車，其最前邊裝一類似于電風扇的風力發電機。已知風扇葉片長度約為，空氣密度為，假設風力發電機能將的風能轉化為電能，則當該車在無風天氣以速度勻速行駛時，風力發電機發電的功率約為（　?。?br/>A． B． C． D．
【答案】C
【知識點】電功率和電功；能量守恒定律
【解析】【解答】本題考查了功率的計算，解題的關鍵是把吹向風扇的空氣看作柱狀，利用m=ρV可得空氣柱的質量。設t時間到達發動機葉片上的空氣質量為m，則有
可得
聯立，解得
故選C。
【分析】把吹向風扇葉片的空氣看作柱狀，可得空氣柱的質量，利用動能表達式則可得空氣柱的動能，由題意和可得風力發電機發電的功率。
13．（2024高一下·慈溪期末）某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。如圖所示，來自質子源的質子初速度為零，經加速電壓U加速后，沿圖中四分之一圓弧虛線通過輻向電場，再從P點豎直向上進入存在水平向右的勻強電場的圓形區域，最終轟擊處在圓上Q點的腫瘤細胞。已知四分之一圓弧虛線處的場強大小為E0，方向沿半徑指向圓心O，圓O'與OP相切于P點，OP = R0，圓形區域的半徑為R，Q點位于OP上方處，質子質量為m、電量為e。不計質子間相互作用，則下列說法正確的是（　　）
A．在輻向電場中做勻速圓周運動，速度大小
B．在加速電場中做勻加速直線運動，電壓
C．在勻強電場中做勻變速曲線運動，場強
D．若腫瘤細胞位于圓上S處（OP上方為R），只需將電壓調整為就能擊中
【答案】C
【知識點】帶電粒子在電場中的偏轉；帶電粒子在電場中的運動綜合
【解析】【解答】本題考查了帶電粒子在加速電場和偏轉電場的運動，解題的關鍵是知道質子在偏轉電場中水平方向做勻加速直線運動，豎直方向做勻速直線運動，注意加速電場的電壓增大，則速度增大，輻向電場中的電場強度增大，質子才能做勻速圓周運動。A．在輻向電場中做勻速圓周運動，可得
解得
故A錯誤；
B．在加速電場中做勻加速直線運動，有
聯立，解得
故B錯誤；
C．在勻強電場中做勻變速曲線運動，有
又
聯立，解得
故C正確；
D．將電壓調整為，則有
根據
可得
即質子不能沿圖中四分之一圓弧虛線通過輻向電場，更不可能擊中腫瘤細胞，故D錯誤。
故選C。
【分析】質子在輻向電場中利用牛頓第二定律可得質子速度大小，質子在加速電場由動能定理可得電壓；根據質子在勻強電場中水平方向和豎直方向的位移，由運動學公式列式，聯立方程可得解；根據質子在勻強電場中水平方向和豎直方向的位移，由運動學公式列式，在加速電場由動能定理列式，則可得加速電場電壓與原來電壓的關系，根據輻向電場電場力提供向心力，可知場強大小也要改變。
14．（2024高一下·慈溪期末）下列關于教材中的四幅插圖說法正確的是（　?。?br/>A．甲中汽車通過凹形路面時，汽車需減速，這樣可以減少對橋的壓力
B．乙中汽車在水平面內轉彎時，由地面的滑動摩擦力提供轉彎所需的向心力
C．丙中在鐵路轉彎處的外軌比內軌高，可以減輕轉彎時火車外側輪緣與軌道的擠壓
D．丁中洗衣機脫水桶脫水的原因是水滴受到的離心力大于它受到的向心力
【答案】A,C
【知識點】生活中的圓周運動；離心運動和向心運動；豎直平面的圓周運動
【解析】【解答】本題考查了圓周運動和離心運動的相關知識，理解合外力提供向心力是解決此類問題的關鍵。A．甲中汽車通過凹形路面時，根據
解得
可知汽車需減速，這樣可以減少對橋的壓力，故A正確；
B．乙中汽車在水平面內轉彎時，由地面的靜摩擦力提供轉彎所需的向心力，故B錯誤；
C．丙中在鐵路轉彎處的外軌比內軌高，火車所受彈力與水平面有一個夾角，這樣一來火車轉彎時所需的向心力可以由彈力的水平方向分力提供，就減輕了轉彎時火車外側輪緣與軌道的擠壓，故C正確；
D．丁中洗衣機脫水桶脫水的原因是水滴受到的衣服提供的附著力小于它所需的向心力，做離心運動，故D錯誤。
故選AC。
【分析】根據合外力提供向心力，結合在不同場景下的合外力的表示方式分析求解。
15．（2024高一下·慈溪期末）“雪地轉轉”是北方小朋友在冬季經常玩的一種游戲，乘坐雪圈繞軸在水平雪地上勻速轉動，如圖所示?！澳戏叫⊥炼埂毙埡偃|北旅游時乘坐了“雪地轉轉”，他發現當轉速為時，繩子與水平桿垂直，繩子張力為，已知他和雪圈總質量為，水平桿長為，離地高為，繩長為，取，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．小張繞轉軸轉動的角速度大小為
B．小張和雪圈對地面的壓力大小為
C．地面對雪圈的摩擦力大小為，方向與運動方向相反
D．繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功
【答案】A,C,D
【知識點】生活中的圓周運動
【解析】【解答】本題借助“雪地轉轉”考查圓周運動、平衡知識和公的計算，立體圖形轉化為平面圖形是解題關鍵。A．小張繞轉軸轉動的角速度大小為
故A正確；
B．設繩子與水平面夾角為，根據幾何關系，可得
解得
對小張和雪圈受力分析，可知豎直方向受力平衡，可得
解得
根據牛頓第三定律可知，小張和雪圈對地面的壓力大小為
故B錯誤；
C．畫出俯視圖如圖
由幾何關系可知
，
可得
地面對雪圈的摩擦力方向與運動方向相反，即與軌道半徑垂直，可得
又
聯立，解得
故C正確；
D．繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功滿足
解得
故D正確。
故選ACD。
【分析】根據ω=2πn計算角速度；小張和雪圈為研究對象，受力分析，豎直方向上合理為零，根據平衡知識列式求解小張和雪圈對地面的壓力大小，水平方向合力為零，根據平衡知識確定地面對雪圈的摩擦力大小和方向；根據動能定理列式求解繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功。
16．（2024高一下·慈溪期末）如圖甲，小張同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗。
（1）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減小量ΔEp =　 　，動能增加量ΔEk =　 　。
（2）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______。
A．利用公式v = gt計算重物速度
B．利用公式計算重物速度
C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D．沒有采用多次實驗取平均值的方法
（3）小張同學繼續應用紙帶上各點到起始點O的距離h，計算出相應點對應的速度v，以h為橫軸、v2為縱軸作出了如圖丙的圖線，當地重力加速度為g，該圖線的斜率應_______。
A．等于g B．小于2g C．等于2g D．大于2g
【答案】（1）；
（2）C
（3）B
【知識點】驗證機械能守恒定律
【解析】【解答】本題主要考查了機械能守恒定律的驗證實驗，根據實驗原理掌握正確的實驗操作，結合運動學公式和機械能守恒定律即可完成分析。
（1）重力做正功，重力勢能減小，重力勢能減小量
B是AC段的時間中點，B點的速度等于AC段的平均速度，即
動能增加量
聯立，解得
（2）AB．該實驗中存在摩擦、空氣阻力，實際加速度不是g，不能用運動學公式，
計算瞬時速度，只能通過紙帶上點跡求該點相鄰兩點間平均速度，故AB錯誤；
C．因存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，減少的重力勢能一部分轉化為重物的動能，還有一部分轉化為內能，說明重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確；
D．該實驗誤差屬系統誤差，采用多次實驗取平均值的方法不能改變誤差大小，故D錯誤。
故選C。
（3）根據動能定理可知
可得
由此可知，在丙圖圖像中，斜率為
故選B。
【分析】（1）根據勢能、動能定義求出動能、勢能變化量；
（2）根據實驗數據分析出可能導致誤差的原因；
（3）根據動能定理列式求出當地加速度作出判斷。
（1）[1]重力做正功，重力勢能減小，重力勢能減小量
[2]B是AC段的時間中點，B點的速度等于AC段的平均速度，即
動能增加量
聯立，解得
（2）AB．該實驗中存在摩擦、空氣阻力，實際加速度不是g，不能用運動學公式
，
計算瞬時速度，只能通過紙帶上點跡求該點相鄰兩點間平均速度，故AB錯誤；
C．因存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，減少的重力勢能一部分轉化為重物的動能，還有一部分轉化為內能，說明重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確；
D．該實驗誤差屬系統誤差，采用多次實驗取平均值的方法不能改變誤差大小，故D錯誤。
故選C。
（3）根據動能定理可知
可得
由此可知，在丙圖圖像中，斜率為
故選B。
17．（2024高一下·慈溪期末）小張同學為了測量一段均勻的金屬圓柱體的電阻率，完成如下操作：
（1）用游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為　 　；
（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為　 ?。?br/>（3）測量金屬圓柱體的電阻：
①用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為　 ?。?br/>②用伏安法測金屬圓柱體的電阻，可供選擇的儀器有：
A.電流表（量程，內阻）
B.電流表（量程，內阻約為）
C.定值電阻
D.定值電阻
E.滑動變阻器，最大阻值為
F.滑動變阻器，最大阻值為
G.電源（電動勢約為，內阻很?。?br/>H.開關一只，導線若干
本實驗中需要先改裝一個電壓表，選擇的儀器為　 ?。ㄟx填序號字母）；
實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器選擇　 ?。ㄟx填序號字母）。以下電路圖中應當采用的最佳電路為　 　。
小張同學正確完成了實驗操作，在坐標系中標出了測量數據的坐標點，如圖所示。請在圖戊中描繪出圖線　 　，由圖線計算該金屬絲的電阻值　 　，由以上數據可以計算出該金屬的電阻率為　 　（結果均保留兩位有效數字）。
【答案】（1）29.8
（2）0.680
（3）4；AD；E；C；；；
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量；電壓表、電流表歐姆表等電表的讀數
【解析】【解答】本題考查了螺旋測微器讀數，要掌握常用器材的使用及讀數方法，螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數，螺旋測微器需要估讀；分析清楚實驗電路，應用歐姆定律即可解題。
（1）游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為
29mm+8×0.1mm=29.8mm
（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm
（3）用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為4。
電流表內阻已知，電源電動勢約為3V，根據
解得
可知改裝一個電壓表，選擇的儀器為AD。
實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器需要采用分壓式接法，所以選擇最大阻值較小的E。
又因為改裝好的電壓表內阻已知，則為測量精確，測量電路采用電流表外接法。
故選C。
用平滑的直線連接各點，適當舍棄誤差太大的點，描繪出如圖所示的圖線
由圖線計算該金屬絲的電阻值
由
代入數據可以計算出該金屬的電阻率為
【分析】（1）根據游標卡尺的讀數規則讀取金屬絲的長度。
（2）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；
（3）①歐姆表指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數；②根據電壓表的改裝原理求分壓電阻的值。根據題意與實驗電路圖，應用歐姆定律分析答題。根據題意應用電阻定律求出電阻率的大小。
（1）游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為
29mm+8×0.1mm=29.8mm
（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm
（3）[1]用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為4。
[2]電流表內阻已知，電源電動勢約為3V，根據
解得
可知改裝一個電壓表，選擇的儀器為AD。
[3]實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器需要采用分壓式接法，所以選擇最大阻值較小的E。
[4]又因為改裝好的電壓表內阻已知，則為測量精確，測量電路采用電流表外接法。
故選C。
[5]用平滑的直線連接各點，適當舍棄誤差太大的點，描繪出如圖所示的圖線
[6]由圖線計算該金屬絲的電阻值
[7]由
代入數據可以計算出該金屬的電阻率為
18．（2024高一下·慈溪期末）北京時間2024年4月25日20時，神舟十八號載人飛船圓滿發射成功，并于25日6時成功對接于天和核心艙。已知天和核心艙距離地面高度h，環繞地球運動視為勻速圓周運動，運行周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，假設地球可視為質量分布均勻的球體。則：
（1）神舟十八號飛船在轉移軌道上從近地點P運動到遠地點Q的過程中，地球引力對其 （選填“做正功”“做負功”或“不做功”），飛船的動能將 （選填“增加”“減少”或“不變”）；
（2）地球的質量M（用題中所給字母表示）；
（3）飛船從近地點P到遠地點Q的時間t（用題中所給字母表示）。
【答案】解：（1）由圖可知，飛船在轉移軌道上從近地點P運動到遠地點Q的過程中，與地球的距離越來越大，地球引力對其做負功，飛船的動能將減少。
（2）由
解得
（3）由開普勒第三定律
解得
【知識點】開普勒定律；萬有引力定律；重力勢能的變化與重力做功的關系
【解析】【分析】（1）根據引力做功分析機械能變化，地球引力對其做負功，飛船的動能將減少；
（2）根據萬有引力提供向心力解答；
（3）根據開普勒第三定律分析解答。
19．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示為某品牌的桶裝飲用水電動抽水器，內置充電電池、電動機和小型水泵。已知充電電池的容量，輸入電壓，電流。電動機輸入電壓，額定功率，電動機的輸出功率等于小水泵所需要的輸入功率，且不計電動機的機械損耗。小型水泵的抽水效率為。用該電動抽水器倒水喝時，出水口與桶內水面高度差為，出水速度為，出水量為，忽略水在管道中的機械能損失，重力加速度。求：
（1）電動抽水器充滿電所需的時間t；
（2）小水泵的輸出功率P；
（3）電動機的內阻r。
【答案】解：（1）充滿電的時間
（2）水泵的輸出功率
（3）電動機的輸出功率
電動機工作電流
由
解得
【知識點】焦耳定律；電流、電源的概念
【解析】【分析】（1）根據電荷量和電流的關系計算充電時間；
（2）根據功能關系計算單位時間內小水泵對水做的功，再根據公式計算功率；
（3）根據效率計算輸出功率，再依題意根據公式計算電流，結合總功率和機械功率和熱功率關系式列式計算線圈電阻。
20．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示，在豎直平面內存在兩個電場區域。區域I是水平偏轉電場，P點是邊緣中間點，下極板接地，板長，板間距，偏轉電壓U可連續調節。區域Ⅱ中存在一個光滑圓形絕緣軌道，軌道兩端與區域I的兩平行金屬板非常接近，在圓心O固定一個電量的正點電荷，O點與P點等高。一個帶正電小球從P點以水平進入電場，經偏轉后，恰好從A點無碰撞地進入區域Ⅱ的光滑圓形軌道，連線與豎直方向的夾角。已知帶電小球質量。靜電力常量、重力加速度，忽略兩電場間相互及邊緣影響。求：
（1）上極板的電勢；
（2）當小球即將離開圓形軌道時，立即調節偏轉電壓U，使小球恰好能水平返回P點，則：
①小球返回P點時的速度；
②此過程中，上極板的電勢。
【答案】解：（1）小球受電場力和重力作用，由牛頓第二定律可得
又
故
依題意，有
，
得
即
（2）①圓軌道庫侖力不做功，重力做功
得
速度分解得
②返回時小球仍受電場力和重力作用
，
故
由對稱性知
，
得
即
【知識點】帶電粒子在電場中的偏轉；帶電粒子在電場中的運動綜合
【解析】【分析】 （1）小球在區域Ⅰ做類平拋運動，將運動沿水平方向與豎直方向分解，根據運動學公式求得加速度，根據牛頓第二定律求得電場強度，以及電勢差。
（2）①根據動能定理求得小球到達A'時的速度大小。小球由A'返回P點的逆過程為類平拋運動，小球返回P點時的速度等于在A'時的水平分速度大??；
②返回時在區域Ⅰ運動過程，與（1）同理，求得電勢差，判斷上極板的電勢的正負，根據電勢差與電勢的關系求得上極板的電勢。
21．（2024高一下·慈溪期末）2023年慈溪市的總量首次突破2500億大關，穩坐浙江第一強縣。小張作為慈溪人，感到非常自豪，自制了一個意為“慈溪”的“”型軌道。軌道由三部分組成，為一段粗糙的斜面，長度為，動摩擦因數，傾角，上端固定一段彈簧。為半徑的光滑圓軌道的一部分，圓心上方部分為圓管，端點B和D位于同一豎直面，且與圓心的連線和豎直方向夾角。為一個傾斜放置的傳送帶，長度為，動摩擦因數，傾角，以速度逆時針轉動。傾斜軌道和圓軌道相切于B點，傾斜傳送帶和圓軌道相切于D點，斜面軌道與傳送帶略微錯開，既是的中點又是的中點，且與圓軌道的圓心等高，B點與E點等高?，F將質量的滑塊（視為質點）壓縮彈簧后由A點靜止釋放，A點與D點等高，滑塊恰好經過圓軌道的最高點，。求：
（1）滑塊經過圓軌道最低點C時對軌道的壓力；
（2）釋放滑塊時，彈簧的彈性勢能；
（3）滑塊在傳送帶上運動過程中產生的熱量Q。
【答案】解：（1）滑塊最高點，由機械能守恒
得
由向心力公式
得
故滑塊對軌道最低點的壓力為，方向豎直向下。
（2）滑塊從A運動到C過程，有
得
（3）最高點到D，有
得
滑塊在傳送帶上運動的加速度
由
得
相對位移
產生的熱量
【知識點】牛頓運動定律的綜合應用；機械能守恒定律
【解析】【分析】（1）由機械能守恒求解最高點速度，結合牛頓第二定律求滑塊經過圓軌道最低點C時對軌道的壓力；
（2）由能量守恒求釋放滑塊時，彈簧的彈性勢能Ep；
（3）由能量守恒求解最高點速度，結合牛頓第二定律求解加速度，由運動學公式、功能關系求滑塊在傳送帶上運動過程中產生的熱量Q。
1 / 1浙江省寧波市慈溪市2023-2024學年高一下學期期末測試物理試題
1．（2024高一下·慈溪期末）下列物理量為矢量的是（　　）
A．功率 B．電場強度 C．電勢 D．電流強度
2．（2024高一下·慈溪期末）2023年9月21日，在距離地球400公里的中國空間站，3位航天員老師進行了第四節“太空授課”。小張同學認真觀看了太空授課后，思考：以下幾個物理課中的實驗可以在太空中完成的有（　　）
A．按圖甲進行“探究兩個互成角度的力的合成規律”實驗
B．按圖乙進行“探究物體加速度與力、質量的關系”實驗
C．按圖丙進行“探究平拋運動的規律”實驗
D．按圖丁進行“探究機械能守恒定律”實驗
3．（2024高一下·慈溪期末）“福建艦”在海面上行駛時進行“轉向”操作，沿圓周曲線由M向N勻速率轉彎。則在轉向中航母所受的合力F方向，正確的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2024高一下·慈溪期末）觀察下列四幅圖片，有關物理現象說法正確的是（　?。?br/>A．如圖甲，“天問一號”火星探測器經過圖中橢圓軌道P點時速度最小
B．如圖乙，機翼末端一根根像“針”一樣的金屬棒，在飛機飛行中起到避雷針作用
C．如圖丙，運動員穿著底部裝有彈簧的彈跳鞋豎直起跳，在離開地面時動能最大
D．如圖丁，心電圖檢測時，多個電極放在人體不同位置獲得了不同的電勢，從而獲得心臟活動時的微弱電信號
5．（2024高一下·慈溪期末）圖中的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是（　?。?br/>A．甲表是電流表，R增大時量程增大
B．甲表是電壓表，R增大時量程增大
C．乙表是電流表，R增大時量程減小
D．乙表是電壓表，R增大時量程增大
6．（2024高一下·慈溪期末）將一帶正電的點電荷Q固定在水平放置且帶負電的正方形金屬薄板中心的正上方，點電荷Q與薄板間的電場線豎直切面如圖所示。其中兩點在同一豎直且垂直于薄板的電場線上，三點在同一條平行于薄板的直線上，關于b點對稱。關于各點的電場強度及電勢的判斷，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．a點與c點的電場強度相同 B．b點與d點的電場強度相同
C．a點電勢等于b點電勢 D．b點電勢高于d點電勢
7．（2024高一下·慈溪期末）工程人員在測量距離時會用到手推式測距儀，如圖所示。已知某款手推式測距儀測距輪子直徑，當輪子邊緣以的平均速率向前滾動時，滾輪的轉速約為（　?。?br/>A． B． C． D．
8．（2024高一下·慈溪期末）2022年10月7日21時，中國成功將北斗低軌導航增強試驗衛星送入離地高度約的近地軌道。目前在軌運行的中國空間站“天宮一號”，離地高度約。氣象衛星“風云四號”在地球赤道上空約，相對地球靜止。若將它們繞地球的運動均視作勻速圓周運動，下列說法正確的是（　?。?br/>A．試驗衛星的動能大于“風云四號”的動能
B．試驗衛星的線速度小于“天宮一號”的線速度
C．試驗衛星的角速度小于“風云四號”的角速度
D．試驗衛星的運行周期小于“天宮一號”的運行周期
9．（2024高一下·慈溪期末）學校每周一舉行升旗儀式，小張同學擔任升旗手，當國歌響起時，他拉動繩子使國旗由靜止開始以的加速度勻加速上升，已知國旗及附件總質量。不計繩子重力和一切阻力，重力加速度取。關于上述加速過程，下列說法正確的是（　?。?br/>A．國旗增加的動能為 B．國旗增加的重力勢能為
C．國旗增加的機械能為 D．小張對國旗做的功為
10．（2024高一下·慈溪期末）自動體外除顫器能有效應對心臟驟停風險的發生。其原理主要是通過電源對電容充電，再利用已充電的電容器釋放脈沖電流作用于心臟，實施電擊治療。已知某型號除顫器的電容器電容是，醫學規范要求首次除顫能量為，電容器可釋放的能量為（q為電容器帶電量、U為電容器兩端電壓），則下列說法正確的是（　　）
A．用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓應為
B．用該除顫儀在首次除顫過程中放出的電量為
C．若該除顫儀在時間內完成首次除顫放電，則通過人體的平均電流約為
D．除顫儀兩個電極置于人體左前胸和右后肋，則所加的平均電場強度約為
11．（2024高一下·慈溪期末）電子墨水屏電紙書具有紙質書籍的閱讀體驗。其原理主要是電子墨水屏表面附著很多體積很小的“微膠囊”，封裝了帶有電荷的黑色顆粒和白色顆粒，底部電極接有如圖所示的電源，使黑色和白色的顆粒有序排列，從而呈現出黑白分明的可視化效果。下列說法正確的有（　?。?br/>A．圖中白色顆粒帶有正電，黑色顆粒帶有負電
B．當畫素顏色變化（黑白反轉）時，電場力對白色顆粒做正功，對黑色顆粒做負功
C．當畫素顏色變化（黑白轉換）時，白色顆粒電勢能增加，黑色顆粒電勢能減少
D．除維持亮度外，電子墨水屏只有在畫素顏色變化時才消耗電能
12．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示為一輛新研發的風電混合動力小汽車，其最前邊裝一類似于電風扇的風力發電機。已知風扇葉片長度約為，空氣密度為，假設風力發電機能將的風能轉化為電能，則當該車在無風天氣以速度勻速行駛時，風力發電機發電的功率約為（　　）
A． B． C． D．
13．（2024高一下·慈溪期末）某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。如圖所示，來自質子源的質子初速度為零，經加速電壓U加速后，沿圖中四分之一圓弧虛線通過輻向電場，再從P點豎直向上進入存在水平向右的勻強電場的圓形區域，最終轟擊處在圓上Q點的腫瘤細胞。已知四分之一圓弧虛線處的場強大小為E0，方向沿半徑指向圓心O，圓O'與OP相切于P點，OP = R0，圓形區域的半徑為R，Q點位于OP上方處，質子質量為m、電量為e。不計質子間相互作用，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．在輻向電場中做勻速圓周運動，速度大小
B．在加速電場中做勻加速直線運動，電壓
C．在勻強電場中做勻變速曲線運動，場強
D．若腫瘤細胞位于圓上S處（OP上方為R），只需將電壓調整為就能擊中
14．（2024高一下·慈溪期末）下列關于教材中的四幅插圖說法正確的是（　?。?br/>A．甲中汽車通過凹形路面時，汽車需減速，這樣可以減少對橋的壓力
B．乙中汽車在水平面內轉彎時，由地面的滑動摩擦力提供轉彎所需的向心力
C．丙中在鐵路轉彎處的外軌比內軌高，可以減輕轉彎時火車外側輪緣與軌道的擠壓
D．丁中洗衣機脫水桶脫水的原因是水滴受到的離心力大于它受到的向心力
15．（2024高一下·慈溪期末）“雪地轉轉”是北方小朋友在冬季經常玩的一種游戲，乘坐雪圈繞軸在水平雪地上勻速轉動，如圖所示?！澳戏叫⊥炼埂毙埡偃|北旅游時乘坐了“雪地轉轉”，他發現當轉速為時，繩子與水平桿垂直，繩子張力為，已知他和雪圈總質量為，水平桿長為，離地高為，繩長為，取，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．小張繞轉軸轉動的角速度大小為
B．小張和雪圈對地面的壓力大小為
C．地面對雪圈的摩擦力大小為，方向與運動方向相反
D．繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功
16．（2024高一下·慈溪期末）如圖甲，小張同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗。
（1）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減小量ΔEp =　 　，動能增加量ΔEk =　 　。
（2）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______。
A．利用公式v = gt計算重物速度
B．利用公式計算重物速度
C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D．沒有采用多次實驗取平均值的方法
（3）小張同學繼續應用紙帶上各點到起始點O的距離h，計算出相應點對應的速度v，以h為橫軸、v2為縱軸作出了如圖丙的圖線，當地重力加速度為g，該圖線的斜率應_______。
A．等于g B．小于2g C．等于2g D．大于2g
17．（2024高一下·慈溪期末）小張同學為了測量一段均勻的金屬圓柱體的電阻率，完成如下操作：
（1）用游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為　 ?。?br/>（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為　 ??；
（3）測量金屬圓柱體的電阻：
①用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為　 ??；
②用伏安法測金屬圓柱體的電阻，可供選擇的儀器有：
A.電流表（量程，內阻）
B.電流表（量程，內阻約為）
C.定值電阻
D.定值電阻
E.滑動變阻器，最大阻值為
F.滑動變阻器，最大阻值為
G.電源（電動勢約為，內阻很?。?br/>H.開關一只，導線若干
本實驗中需要先改裝一個電壓表，選擇的儀器為　 ?。ㄟx填序號字母）；
實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器選擇　 ?。ㄟx填序號字母）。以下電路圖中應當采用的最佳電路為　 　。
小張同學正確完成了實驗操作，在坐標系中標出了測量數據的坐標點，如圖所示。請在圖戊中描繪出圖線　 　，由圖線計算該金屬絲的電阻值　 　，由以上數據可以計算出該金屬的電阻率為　 ?。ńY果均保留兩位有效數字）。
18．（2024高一下·慈溪期末）北京時間2024年4月25日20時，神舟十八號載人飛船圓滿發射成功，并于25日6時成功對接于天和核心艙。已知天和核心艙距離地面高度h，環繞地球運動視為勻速圓周運動，運行周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，假設地球可視為質量分布均勻的球體。則：
（1）神舟十八號飛船在轉移軌道上從近地點P運動到遠地點Q的過程中，地球引力對其 （選填“做正功”“做負功”或“不做功”），飛船的動能將 （選填“增加”“減少”或“不變”）；
（2）地球的質量M（用題中所給字母表示）；
（3）飛船從近地點P到遠地點Q的時間t（用題中所給字母表示）。
19．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示為某品牌的桶裝飲用水電動抽水器，內置充電電池、電動機和小型水泵。已知充電電池的容量，輸入電壓，電流。電動機輸入電壓，額定功率，電動機的輸出功率等于小水泵所需要的輸入功率，且不計電動機的機械損耗。小型水泵的抽水效率為。用該電動抽水器倒水喝時，出水口與桶內水面高度差為，出水速度為，出水量為，忽略水在管道中的機械能損失，重力加速度。求：
（1）電動抽水器充滿電所需的時間t；
（2）小水泵的輸出功率P；
（3）電動機的內阻r。
20．（2024高一下·慈溪期末）如圖所示，在豎直平面內存在兩個電場區域。區域I是水平偏轉電場，P點是邊緣中間點，下極板接地，板長，板間距，偏轉電壓U可連續調節。區域Ⅱ中存在一個光滑圓形絕緣軌道，軌道兩端與區域I的兩平行金屬板非常接近，在圓心O固定一個電量的正點電荷，O點與P點等高。一個帶正電小球從P點以水平進入電場，經偏轉后，恰好從A點無碰撞地進入區域Ⅱ的光滑圓形軌道，連線與豎直方向的夾角。已知帶電小球質量。靜電力常量、重力加速度，忽略兩電場間相互及邊緣影響。求：
（1）上極板的電勢；
（2）當小球即將離開圓形軌道時，立即調節偏轉電壓U，使小球恰好能水平返回P點，則：
①小球返回P點時的速度；
②此過程中，上極板的電勢。
21．（2024高一下·慈溪期末）2023年慈溪市的總量首次突破2500億大關，穩坐浙江第一強縣。小張作為慈溪人，感到非常自豪，自制了一個意為“慈溪”的“”型軌道。軌道由三部分組成，為一段粗糙的斜面，長度為，動摩擦因數，傾角，上端固定一段彈簧。為半徑的光滑圓軌道的一部分，圓心上方部分為圓管，端點B和D位于同一豎直面，且與圓心的連線和豎直方向夾角。為一個傾斜放置的傳送帶，長度為，動摩擦因數，傾角，以速度逆時針轉動。傾斜軌道和圓軌道相切于B點，傾斜傳送帶和圓軌道相切于D點，斜面軌道與傳送帶略微錯開，既是的中點又是的中點，且與圓軌道的圓心等高，B點與E點等高?，F將質量的滑塊（視為質點）壓縮彈簧后由A點靜止釋放，A點與D點等高，滑塊恰好經過圓軌道的最高點，。求：
（1）滑塊經過圓軌道最低點C時對軌道的壓力；
（2）釋放滑塊時，彈簧的彈性勢能；
（3）滑塊在傳送帶上運動過程中產生的熱量Q。
答案解析部分
1．【答案】B
【知識點】矢量與標量；電勢
【解析】【解答】本題考查矢量和標量的概念，熟悉各物理量的標量或者矢量性特點。功率、電勢只有大小、沒有方向，是標量；電場強度既有大小、又有方向，遵循矢量運算是矢量；電流強度雖然有大小、也有方向但是遵循代數運算是標量。
故選B。
【分析】根據矢量和標量的概念進行分析判斷。
2．【答案】A
【知識點】驗證力的平行四邊形定則；探究加速度與力、質量的關系；驗證機械能守恒定律；研究平拋物體的運動
【解析】【解答】正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、所測數據、誤差分析等，會起到事半功倍的效果。由于在太空中處于完全失重狀態，涉及到重力的實驗探究無法正常完成，則圖乙、圖丙、圖丁這三個實驗無法在太空中進行探究，而按圖甲進行“探究兩個互成角度的力的合成規律”實驗不需要利用重力，所以能在太空中進行探究。
故選A。
【分析】從實驗原理的角度分析作出選擇。
3．【答案】A
【知識點】向心力
【解析】【解答】 本題關鍵明確物體做曲線運動的條件，知道航母速率不變，則沒有沿切向上的分力存在。依題意，航母做勻速圓周運動，合力提供向心力，指向軌跡圓的圓心。
故選A。
【分析】“福建艦”在海面上轉彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的，同時明確是勻速率轉彎，所以沒有速度大小的變化，不存在沿切向上的分力。
4．【答案】D
【知識點】開普勒定律；機械能守恒定律；電場強度的疊加；電勢
【解析】【解答】本題考查了開普勒第二定律、尖端放電、電流產生的原因等知識點，需要熟練掌握，尤其是掌握物體在受力平衡時速度最大。A．圖甲中，由開普勒第二定律可知，“天問一號”火星探測器經過圖中橢圓軌道P點時速度最大，故A錯誤；
B．圖乙中，機翼末端一根根像“針”一樣的金屬棒，是飛機在飛行時與大氣摩擦在表面產生靜電，采用尖端放電的原理釋放靜電，故B錯誤；
C．圖丙中，運動員在離開地面前先做加速運動后做減速運動，當彈跳鞋的彈力等于運動員重力時，運動員的速度最大，動能最大，故C錯誤；
D．圖丁中，心電圖檢測時，多個電極放在人體不同位置獲得了不同的電勢，從而獲得心臟活動時的微弱電信號，故D正確。
故選D。
【分析】根據開普勒第二定律分析；這是尖端放電的應用；當運動員受力平衡時速度最大；根據電流產生的條件分析。
5．【答案】D
【知識點】表頭的改裝
【解析】【解答】本題考查電表改裝原理的理解能力，當電流計的指針滿偏時，電流表或電壓表的指針滿偏，所測量的電流或電壓達到最大值。AB．靈敏電流計G改裝電壓表需串聯大電阻分壓，改裝成電流表需并聯小電阻分流，根據圖可知，甲表為電流表，并聯的電阻越大，則分流越小，量程越小。故AB錯誤；
CD．同理，乙表是電壓表，R越大，則分壓越大，量程越大。故C錯誤；D正確。
故選D。
【分析】靈敏電流計G和變阻器R并聯時，由于變阻器的分流，測量的電流增大，改裝成電流表，而靈敏電流計G和變阻器R串聯時，由于變阻器的分壓，測量的電壓增大，改裝成電壓表；甲表中，R增大時，變阻器分流減小，量程減小．乙表中，R增大時，變阻器分擔的電壓增大，量程增大。
6．【答案】D
【知識點】電場線；電勢
【解析】【解答】AB．題中電場與等量一種點電荷的電場分布一樣，由對稱性可知，a點電場強度與c點電場強度大小相等，方向不同，b點電場強度與d點電場強度方向相同，大小不同。故AB錯誤；
CD．由沿著電場線的方向電勢逐漸降低可知，越靠近正點電荷，電勢越高，所以a點電勢比b點電勢低，b點電勢高于d點電勢。故C錯誤；D正確。
故D。
【分析】 沿著電場線的方向電勢降低；電場線密的地方電場強度大；電場強度是矢量，兩點的電場強度相同時大小相等、方向相同。
該題考查電場線、電場強度等物理量之間的關系以及大小比較，是電場中的重點和難點，在平時訓練中要加強這方面的練習，以加深對概念的理解。
7．【答案】B
【知識點】線速度、角速度和周期、轉速
【解析】【解答】根據
可得
又
聯立，解得
故選B。
【分析】 根據線速度和角速度以及轉速的關系計算即可。掌握角速度和線速度的關系以及角速度和轉速之間的關系是解題的基礎。
8．【答案】B
【知識點】衛星問題；動能
【解析】【解答】本題考查萬有引力定律的應用問題，知道萬有引力提供向心力，能根據牛頓第二定律分別得到線速度、角速度和向心加速度的表達式。BCD．根據
解得
依題意，有
可知試驗衛星的線速度小于“天宮一號”的線速度，試驗衛星的角速度大于“風云四號”的角速度，試驗衛星的運行周期大于“天宮一號”的運行周期，故B正確、CD錯誤；
A．同理，可知試驗衛星的線速度大于“風云四號”的線速度，但是二者質量關系未知，由
可知動能大小無法比較，故A錯誤。
故選B。
【分析】根據牛頓第二定律列式求出速度、角速度的表達式，結合半徑的變化關系進行判斷；
根據動能的決定因素進行分析判斷。
9．【答案】C
【知識點】功能關系
【解析】【解答】本題主要考查了動能、重力勢能、機械能及其變化量的計算，同時考查了動能定理的應用，要掌握用動能定理來求解變力做功。A．依題意，國旗做勻加速運動，2s時的速度為
增加的動能為
故A錯誤；
B.2s時國旗上升的高度為
國旗增加的重力勢能為
故B錯誤；
C．國旗增加的機械能為
故C正確；
D．小張對國旗做的功為
故D錯誤。
故選C。
【分析】根據動能的公式，可以計算國旗增加的動能。根據重力勢能的公式，可以計算國旗增加的重力勢能。國旗增加的機械能等于國旗增加的動能與國旗增加的重力勢能之和。根據動能定理，可計算小張對國旗做的功。
10．【答案】C
【知識點】電容器及其應用
【解析】【解答】本題以生活中的除顫儀為背景考查電容器的相關知識，要牢記電容的定義式，電流的定義式等相關公式，難度不大。A．假設用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓為U，則電容器的電量為
電容器可釋放的能量為
聯立解得，用該除顫儀進行首次除顫時理論上需要的充電電壓應為
故A錯誤；
B．用該除顫儀在首次除顫過程中放出的電量為
故B錯誤；
C．根據可得，通過人體的平均電流約為
故C正確；
D．人體左前胸和右后肋間距大約是25cm，所以除顫儀兩個電極置于人體左前胸和右后肋，則所加的平均電場強度約為
故D錯誤。
故選C。
【分析】將電容器的能量表達式和電容的定義式聯立求出所需的充電電壓；根據電容的定義式變形得到q=CU，從而求出除顫過程放出的電荷量；根據電流的定義式求出平均電流；根據電場強度與電壓關系求出平均電場強度大小。
11．【答案】D
【知識點】電勢能
【解析】【解答】本題主要考查了帶電粒子在電場中的運動，從電場力做功的角度分析其電勢能變化情況。A．由圖可知，黑色顆粒被負電極吸引，所以黑色顆粒帶有正電荷，白色顆粒被正電極吸引，所以白色顆粒帶有負電荷，故A錯誤；
BCD．當畫素顏色變化（黑白反轉）時，電場力對白色顆粒、黑色顆粒均做正功，它們的電勢能減少。所以除維持亮度外，電子墨水屏只有在畫素顏色變化時才消耗電能，故BC錯誤、D正確。
故選D。
【分析】根據極板的正負極判斷黑色顆粒和白色顆粒的電性；根據電場力做功情況判斷電勢能的變化情況和電能的消耗情況。
12．【答案】C
【知識點】電功率和電功；能量守恒定律
【解析】【解答】本題考查了功率的計算，解題的關鍵是把吹向風扇的空氣看作柱狀，利用m=ρV可得空氣柱的質量。設t時間到達發動機葉片上的空氣質量為m，則有
可得
聯立，解得
故選C。
【分析】把吹向風扇葉片的空氣看作柱狀，可得空氣柱的質量，利用動能表達式則可得空氣柱的動能，由題意和可得風力發電機發電的功率。
13．【答案】C
【知識點】帶電粒子在電場中的偏轉；帶電粒子在電場中的運動綜合
【解析】【解答】本題考查了帶電粒子在加速電場和偏轉電場的運動，解題的關鍵是知道質子在偏轉電場中水平方向做勻加速直線運動，豎直方向做勻速直線運動，注意加速電場的電壓增大，則速度增大，輻向電場中的電場強度增大，質子才能做勻速圓周運動。A．在輻向電場中做勻速圓周運動，可得
解得
故A錯誤；
B．在加速電場中做勻加速直線運動，有
聯立，解得
故B錯誤；
C．在勻強電場中做勻變速曲線運動，有
又
聯立，解得
故C正確；
D．將電壓調整為，則有
根據
可得
即質子不能沿圖中四分之一圓弧虛線通過輻向電場，更不可能擊中腫瘤細胞，故D錯誤。
故選C。
【分析】質子在輻向電場中利用牛頓第二定律可得質子速度大小，質子在加速電場由動能定理可得電壓；根據質子在勻強電場中水平方向和豎直方向的位移，由運動學公式列式，聯立方程可得解；根據質子在勻強電場中水平方向和豎直方向的位移，由運動學公式列式，在加速電場由動能定理列式，則可得加速電場電壓與原來電壓的關系，根據輻向電場電場力提供向心力，可知場強大小也要改變。
14．【答案】A,C
【知識點】生活中的圓周運動；離心運動和向心運動；豎直平面的圓周運動
【解析】【解答】本題考查了圓周運動和離心運動的相關知識，理解合外力提供向心力是解決此類問題的關鍵。A．甲中汽車通過凹形路面時，根據
解得
可知汽車需減速，這樣可以減少對橋的壓力，故A正確；
B．乙中汽車在水平面內轉彎時，由地面的靜摩擦力提供轉彎所需的向心力，故B錯誤；
C．丙中在鐵路轉彎處的外軌比內軌高，火車所受彈力與水平面有一個夾角，這樣一來火車轉彎時所需的向心力可以由彈力的水平方向分力提供，就減輕了轉彎時火車外側輪緣與軌道的擠壓，故C正確；
D．丁中洗衣機脫水桶脫水的原因是水滴受到的衣服提供的附著力小于它所需的向心力，做離心運動，故D錯誤。
故選AC。
【分析】根據合外力提供向心力，結合在不同場景下的合外力的表示方式分析求解。
15．【答案】A,C,D
【知識點】生活中的圓周運動
【解析】【解答】本題借助“雪地轉轉”考查圓周運動、平衡知識和公的計算，立體圖形轉化為平面圖形是解題關鍵。A．小張繞轉軸轉動的角速度大小為
故A正確；
B．設繩子與水平面夾角為，根據幾何關系，可得
解得
對小張和雪圈受力分析，可知豎直方向受力平衡，可得
解得
根據牛頓第三定律可知，小張和雪圈對地面的壓力大小為
故B錯誤；
C．畫出俯視圖如圖
由幾何關系可知
，
可得
地面對雪圈的摩擦力方向與運動方向相反，即與軌道半徑垂直，可得
又
聯立，解得
故C正確；
D．繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功滿足
解得
故D正確。
故選ACD。
【分析】根據ω=2πn計算角速度；小張和雪圈為研究對象，受力分析，豎直方向上合理為零，根據平衡知識列式求解小張和雪圈對地面的壓力大小，水平方向合力為零，根據平衡知識確定地面對雪圈的摩擦力大小和方向；根據動能定理列式求解繞轉軸旋轉一周，繩子拉力對小張和雪圈做功。
16．【答案】（1）；
（2）C
（3）B
【知識點】驗證機械能守恒定律
【解析】【解答】本題主要考查了機械能守恒定律的驗證實驗，根據實驗原理掌握正確的實驗操作，結合運動學公式和機械能守恒定律即可完成分析。
（1）重力做正功，重力勢能減小，重力勢能減小量
B是AC段的時間中點，B點的速度等于AC段的平均速度，即
動能增加量
聯立，解得
（2）AB．該實驗中存在摩擦、空氣阻力，實際加速度不是g，不能用運動學公式，
計算瞬時速度，只能通過紙帶上點跡求該點相鄰兩點間平均速度，故AB錯誤；
C．因存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，減少的重力勢能一部分轉化為重物的動能，還有一部分轉化為內能，說明重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確；
D．該實驗誤差屬系統誤差，采用多次實驗取平均值的方法不能改變誤差大小，故D錯誤。
故選C。
（3）根據動能定理可知
可得
由此可知，在丙圖圖像中，斜率為
故選B。
【分析】（1）根據勢能、動能定義求出動能、勢能變化量；
（2）根據實驗數據分析出可能導致誤差的原因；
（3）根據動能定理列式求出當地加速度作出判斷。
（1）[1]重力做正功，重力勢能減小，重力勢能減小量
[2]B是AC段的時間中點，B點的速度等于AC段的平均速度，即
動能增加量
聯立，解得
（2）AB．該實驗中存在摩擦、空氣阻力，實際加速度不是g，不能用運動學公式
，
計算瞬時速度，只能通過紙帶上點跡求該點相鄰兩點間平均速度，故AB錯誤；
C．因存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，減少的重力勢能一部分轉化為重物的動能，還有一部分轉化為內能，說明重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確；
D．該實驗誤差屬系統誤差，采用多次實驗取平均值的方法不能改變誤差大小，故D錯誤。
故選C。
（3）根據動能定理可知
可得
由此可知，在丙圖圖像中，斜率為
故選B。
17．【答案】（1）29.8
（2）0.680
（3）4；AD；E；C；；；
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量；電壓表、電流表歐姆表等電表的讀數
【解析】【解答】本題考查了螺旋測微器讀數，要掌握常用器材的使用及讀數方法，螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數，螺旋測微器需要估讀；分析清楚實驗電路，應用歐姆定律即可解題。
（1）游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為
29mm+8×0.1mm=29.8mm
（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm
（3）用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為4。
電流表內阻已知，電源電動勢約為3V，根據
解得
可知改裝一個電壓表，選擇的儀器為AD。
實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器需要采用分壓式接法，所以選擇最大阻值較小的E。
又因為改裝好的電壓表內阻已知，則為測量精確，測量電路采用電流表外接法。
故選C。
用平滑的直線連接各點，適當舍棄誤差太大的點，描繪出如圖所示的圖線
由圖線計算該金屬絲的電阻值
由
代入數據可以計算出該金屬的電阻率為
【分析】（1）根據游標卡尺的讀數規則讀取金屬絲的長度。
（2）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀；
（3）①歐姆表指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數；②根據電壓表的改裝原理求分壓電阻的值。根據題意與實驗電路圖，應用歐姆定律分析答題。根據題意應用電阻定律求出電阻率的大小。
（1）游標卡尺測量金屬圓柱體的長度：如圖甲所示，其長度為
29mm+8×0.1mm=29.8mm
（2）用螺旋測微器測量金屬圓柱體的直徑：如圖乙所示，其直徑為
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm
（3）[1]用多用電表測金屬圓柱體的電阻，選擇電阻“”檔，結果如圖丙所示，其電阻為4。
[2]電流表內阻已知，電源電動勢約為3V，根據
解得
可知改裝一個電壓表，選擇的儀器為AD。
[3]實驗要求電壓電流從零開始測量，用改裝好的電壓表組裝電路，滑動變阻器需要采用分壓式接法，所以選擇最大阻值較小的E。
[4]又因為改裝好的電壓表內阻已知，則為測量精確，測量電路采用電流表外接法。
故選C。
[5]用平滑的直線連接各點，適當舍棄誤差太大的點，描繪出如圖所示的圖線
[6]由圖線計算該金屬絲的電阻值
[7]由
代入數據可以計算出該金屬的電阻率為
18．【答案】解：（1）由圖可知，飛船在轉移軌道上從近地點P運動到遠地點Q的過程中，與地球的距離越來越大，地球引力對其做負功，飛船的動能將減少。
（2）由
解得
（3）由開普勒第三定律
解得
【知識點】開普勒定律；萬有引力定律；重力勢能的變化與重力做功的關系
【解析】【分析】（1）根據引力做功分析機械能變化，地球引力對其做負功，飛船的動能將減少；
（2）根據萬有引力提供向心力解答；
（3）根據開普勒第三定律分析解答。
19．【答案】解：（1）充滿電的時間
（2）水泵的輸出功率
（3）電動機的輸出功率
電動機工作電流
由
解得
【知識點】焦耳定律；電流、電源的概念
【解析】【分析】（1）根據電荷量和電流的關系計算充電時間；
（2）根據功能關系計算單位時間內小水泵對水做的功，再根據公式計算功率；
（3）根據效率計算輸出功率，再依題意根據公式計算電流，結合總功率和機械功率和熱功率關系式列式計算線圈電阻。
20．【答案】解：（1）小球受電場力和重力作用，由牛頓第二定律可得
又
故
依題意，有
，
得
即
（2）①圓軌道庫侖力不做功，重力做功
得
速度分解得
②返回時小球仍受電場力和重力作用
，
故
由對稱性知
，
得
即
【知識點】帶電粒子在電場中的偏轉；帶電粒子在電場中的運動綜合
【解析】【分析】 （1）小球在區域Ⅰ做類平拋運動，將運動沿水平方向與豎直方向分解，根據運動學公式求得加速度，根據牛頓第二定律求得電場強度，以及電勢差。
（2）①根據動能定理求得小球到達A'時的速度大小。小球由A'返回P點的逆過程為類平拋運動，小球返回P點時的速度等于在A'時的水平分速度大??；
②返回時在區域Ⅰ運動過程，與（1）同理，求得電勢差，判斷上極板的電勢的正負，根據電勢差與電勢的關系求得上極板的電勢。
21．【答案】解：（1）滑塊最高點，由機械能守恒
得
由向心力公式
得
故滑塊對軌道最低點的壓力為，方向豎直向下。
（2）滑塊從A運動到C過程，有
得
（3）最高點到D，有
得
滑塊在傳送帶上運動的加速度
由
得
相對位移
產生的熱量
【知識點】牛頓運動定律的綜合應用；機械能守恒定律
【解析】【分析】（1）由機械能守恒求解最高點速度，結合牛頓第二定律求滑塊經過圓軌道最低點C時對軌道的壓力；
（2）由能量守恒求釋放滑塊時，彈簧的彈性勢能Ep；
（3）由能量守恒求解最高點速度，結合牛頓第二定律求解加速度，由運動學公式、功能關系求滑塊在傳送帶上運動過程中產生的熱量Q。
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