2022-2023學(xué)年江蘇省鎮(zhèn)江市高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年江蘇省鎮(zhèn)江市高一（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.下列所示電子器件，屬于電容器的是(

)A. B.

C. D.2.如圖所示，在未來某年A乘坐速度為0.7c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的B，B的飛行速度為0.5c，A向B發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則B觀測到該光束的傳播速度為(

)A.0.2c B.0.7c C.1.0c D.1.2c3.摩天輪深受游客喜愛。游客在乘坐摩天輪時，隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法正確的是(

)A.摩天輪運動到最低點時，游客對座椅的壓力大于游客的重力

B.摩天輪運動到最高點時，游客對座椅的壓力等于游客的重力

C.摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，不同游客受到的合外力大小相等

D.摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，摩天輪上各點線速度大小相等4.“復(fù)興號”動車組運行時所受阻力與其速率成正比。當(dāng)動車組以速度v勻速行駛時，牽引力功率為P，若以速度2v勻速行駛時，牽引力功率為(

)A.P B.2P C.4P D.8P5.某電流表G的內(nèi)阻為500Ω，滿偏電流為0.5mA，要將它改裝成量程為3V的電壓表。下列改裝中，正確的是(

)A. B.

C. D.6.小華同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律。下列說法正確的是(

)A.電火花計時器應(yīng)連接交流電源，工作電壓約為8V

B.實驗中應(yīng)手提紙帶上端，先釋放紙帶再啟動電火花計時器

C.打出的紙帶前面一小段被損毀，用剩余部分也能驗證機(jī)械能守恒定律

D.實驗中所測重物的動能增加量通常比其重力勢能的減少量稍大7.如圖所示，一個絕緣的金屬球殼內(nèi)放置一個帶正電的小球B，球殼外用絕緣細(xì)線懸掛一個帶正電的檢驗電荷A。a、b分別位于球殼內(nèi)外.下列說法正確的是(

)A.電場強度Ea<Eb

B.電勢φa<φb8.如圖所示，地球的公轉(zhuǎn)軌道Ⅰ可近似看作圓，某彗星運動軌道Ⅱ是一個非常扁的橢圓，Q是近日點，P是遠(yuǎn)日點，N點是兩軌道交點。不考慮地球和彗星間的引力，下列說法正確的是(

)A.彗星和地球經(jīng)過N點時速度相同

B.彗星經(jīng)過Q點的速率大于地球運動速率

C.彗星從Q點到P點做加速度減小的加速運動

D.彗星與太陽連線和地球與太陽連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相同9.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A點的圓環(huán)相連。圓環(huán)從A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點彈簧水平且處于原長，到達(dá)C點的速度為零。若圓環(huán)在C點獲得一豎直向上的速度v，上滑回到A點的速度為零。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，則圓環(huán)(

)A.下滑過程中，彈簧的彈性勢能一直增大

B.下滑過程中，經(jīng)過B點時的速度最大

C.下滑過程中，圓環(huán)克服摩擦力做的功為14mv2

D.上滑過程中經(jīng)過10.如圖所示，一對電荷量相等的正點電荷關(guān)于豎直方向的Oy軸對稱放置。一帶負(fù)電的小球從負(fù)y軸由靜止釋放，小球沿y軸正向運動。帶電小球電勢能為Ep，動能為Ek，加速度為a，機(jī)械能為E，取無窮遠(yuǎn)為電勢能零點。下列關(guān)于帶電小球運動過程中的圖像可能正確的是(

)A. B.

C. D.二、非選擇題（共60分）11.為測定某液體的電阻率，某學(xué)習(xí)小組選取了一根管壁很薄的塑料管，在塑料管里面灌滿了液體，兩端用銅塞塞住管口，形成一段封閉的液體柱。

(1)分別用刻度尺和游標(biāo)卡尺測出其長度L和外徑d，游標(biāo)卡尺如圖1所示，其讀數(shù)d為______mm。

(2)用多用電表粗測液體柱的阻值R，多用電表測量情況如圖2所示，為了更準(zhǔn)確的測出液體柱的阻值，下列操作正確的是______。

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置，兩表筆短接調(diào)零，再次測量電阻

B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置，兩表筆短接調(diào)零，再次測量電阻

C.將兩表筆短接調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置，再次測量電阻

D.將兩表筆短接調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置，再次測量電阻

(3)該小組為進(jìn)一步精確測量液體柱的阻值，選擇了如下實驗器材：

A.直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻不計，額定電流為1A；

B.電流表A：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；

C.電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

D.滑動變阻器R：最大阻值10Ω；

E.開關(guān)、導(dǎo)線等

為多次測量數(shù)據(jù)，該小組采用分壓電路進(jìn)行測量，請在如圖3的實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。

(4)該小組在實驗中測得電壓表和電流表的示數(shù)分別為U和I，則海水電阻率表達(dá)式為ρ=______(用題中的字母表示)。

(5)若考慮塑料管管壁的厚度，其測量結(jié)果與真實值相比是______(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。12.2022年我國發(fā)射的神舟十五號在軌道上運行可視為勻速圓周運動，運行周期為T，距地面的高度為?，地球半徑為R，引力常量為G。求：

(1)地球的質(zhì)量M；

(2)地球的第一宇宙速度v。

13.如圖所示，人們常用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個恒力，力的大小均為250N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力。已知重物的質(zhì)量為30kg，g取10m/s2，cos37°=0.8。求：

(1)兩人對重物所做的功；

(2)重物離開地面的最大高度。14.如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接，兩小環(huán)可以在半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)上滑動，開始時將A固定在圓環(huán)的最高點。求：

(1)輕桿對B的拉力大?。?/p>

(2)將A釋放后，當(dāng)A滑到最低點時，A小環(huán)的速度大小；

(3)從A釋放后到桿中彈力第一次為零時，桿對B環(huán)所做的功。

15.如圖1所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d=30cm，板長L=60cm，A、B右端豎直放置一足夠大的熒光屏P。大量質(zhì)量m=1.0×10?7kg，電荷量q=+4.0×10?2C的帶電粒子從A、B板左側(cè)由靜止經(jīng)電壓為U=5.0×102V的電場加速后，持續(xù)水平射入金屬板A、B間。在A、B板間有如圖2所示的周期電壓UAB，已知U0=1.5×102V，不計粒子重力和粒子之間的相互作用，求：

(1)粒子離開加速電場時的速度大小和打在屏P上的粒子在A、B板間的運動時間；

(2)沿答案和解析1.【答案】A

【解析】解：由圖可知，A是可變電容器，B是示波器，C是靜電計，D是庫侖的扭秤裝置，故A正確，BCD錯誤；

故選：A。

由電學(xué)元件的形狀可得出電學(xué)元件的性質(zhì)，并能得出屬于哪一種電學(xué)元件。

了解一些常用電學(xué)元件，知道它們的形狀和符號，難度不大。2.【答案】C

【解析】解：根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變，即光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。所以B觀測到該光束的傳播速度為1.0c，所以ABD錯誤，C正確。

故選：C。

光速不變原理：在狹義相對論中，指出無論在何種慣性系(慣性參照系)中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。故真空中的光速對任何觀察者來說都是相同的，即為c。

本題考查了

光速不變原理，只要理解了該原理，掌握了基本概念即可順利解決。3.【答案】A

【解析】解：A.摩天輪運動到最低點時，游客的加速度向上，所以座椅對游客的支持力大于游客的重力，則游客對座椅的壓力大于游客的重力，故A正確；

B.摩天輪運動到最高點時，由重力和支持力的合力提供向心力，游客對座椅的壓力可能等于游客的重力，可能小于重力，也可能大于重力，故B錯誤；

C.摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，不同游客轉(zhuǎn)動速度大小相等，但不同游客質(zhì)量可能不同，所以游客需要的向心力大小可能不同，而游客受到的合外力提供向心力，所以不同游客受到的合外力大小不一定相等，故C錯誤；

D.摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，摩天輪上各點角速度大小相等，線速度大小不相等，故D錯誤。

故選：A。

游客隨摩天輪做勻速圓周運動過程中，由合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律分析解答，線速度是矢量，有大小和方向。

該題考查了勻速圓周運動的相關(guān)知識，知道做勻速圓周運動的物體的合力提供向心力，會分析各位置的受力特點。4.【答案】C

【解析】解：由題可知

f=kv

當(dāng)動車組以速度v勻速行駛時，牽引力功率為P，則

P=Fv

又F=f

聯(lián)立解得：P=kv2

若以速度2v勻速行駛時，

f′=2kv

則牽引力功率為：

P′=F′?2v

又F′=f′

聯(lián)立解得：P′=4P，故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

汽車在行駛時所受阻力與速率成正比，即f=kv，k是比例系數(shù)。對兩種情況，分別根據(jù)P=Fv，以及F=f列式，即可求出速度為5.【答案】A

【解析】解：根據(jù)電表的改裝原理可知，要將它改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，串聯(lián)的阻值為

R串=UIg?Rg=30.5×10?3Ω?500Ω=5500Ω，故A正確，6.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)打點計時器的工作原理可知，電火花計時器應(yīng)接220V的交流電源，故A錯誤；

B.如果先放開紙帶開始運動，再接通計時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點，再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，可以使紙帶上打滿點，由此可提高紙帶的利用率，故B錯誤；

C.前面的紙帶損毀，利用后面紙帶的兩個相距較遠(yuǎn)的點跡也能驗證機(jī)械能守恒律，利用勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可分別求出打下這兩點的速度，進(jìn)而可求出動能的增加量，量出兩點的距離后，可以求出重力勢能的減小量，然后兩者對比，即可驗證機(jī)械能守恒定律，故C正確；

D.重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，因為阻力做功，重力勢能有部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，因此重力勢能的減小量通常略大于動能的增加量，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)打點計時器的工作原理選擇合適的工作電壓；

根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作；

根據(jù)運動學(xué)公式和機(jī)械能守恒定律，結(jié)合題目選項完成分析。

本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的驗證實驗，根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作，結(jié)合運動學(xué)公式和機(jī)械能守恒定律即可完成分析。7.【答案】D

【解析】解：A、電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密的地方場強越大；由于a處電場線較密，因此電場強度Ea>Eb，故A錯誤；

B、沿電場線方向電勢降低，故電勢φa>φb，故B錯誤；

C、正電荷在金屬球殼外的球A所在處產(chǎn)生水平向左的電場，帶正電的檢驗電荷A受的電場力向左，故電荷A向左偏離豎直方向，故C錯誤；

D、球殼處于靜電平衡，處于靜電平衡的整個導(dǎo)體是一個等勢體，因此球殼內(nèi)表面各點電勢相等，故D正確。

故選：D。

A、電場線的疏密表示場強的大小，據(jù)此分析作答；

B、沿電場線方向電勢降低，據(jù)此分析作答；8.【答案】B

【解析】解：A.做曲線運動的物體的速度方向沿軌跡切線方向，根據(jù)圖像可知彗星和地球經(jīng)過N點時速度方向不相同，則彗星和地球經(jīng)過N點時速度不相同，故A錯誤；

B.若過Q點作橢圓的內(nèi)切圓，該圓半徑小于地球的公轉(zhuǎn)軌道Ⅰ的半徑，彗星受到的萬有引力提供向心力，則根據(jù)牛頓第二定律可得：

GMmr2=mv2r

解得：v=GMr

可知，過Q點橢圓的內(nèi)切圓上的衛(wèi)星的線速度大于地球公轉(zhuǎn)的線速度，由于過Q點橢圓的內(nèi)切圓軌道相對橢圓是低軌道，由該軌道變軌到橢圓，需要在切點Q加速，即橢圓Q位置的速度大于過Q點橢圓的內(nèi)切圓上的衛(wèi)星的線速度，即彗星經(jīng)過Q點的速率大于地球運動速率，故B正確；

C.彗星從Q點到P點過程，彗星到太陽的間距增大，萬有引力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知：

GMmr2=ma

解得：a=GMr2

彗星的加速度減小，又由于萬有引力做負(fù)功，則彗星在該過程的速度減小，即彗星從Q點到P點做加速度減小的減速運動，故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知，在同一軌道上，某一行星與太陽連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相同，對于彗星和地球而言，各自與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相同，故D錯誤。9.【答案】CD

【解析】解：A、下滑過程中，彈簧的伸長量先逐漸減至零，再逐漸增大，彈簧的彈性勢能先減小后增大，故A錯誤；

B、圓環(huán)下滑過程中經(jīng)過B時，合力等于重力，方向豎直向下，圓環(huán)繼續(xù)向下加速，則經(jīng)過B時的速度并非最大，最大速度在B和C之間某一位置，故B錯誤；

C、設(shè)下滑過程中摩擦力做的功為Wf，彈簧的彈力做功為W彈，AC間的高度為?。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C處的過程，由動能定理得：mg?+Wf+W彈=0

從C處回到A處的過程，由動能定理得：?mg?+Wf+(?W彈)=0?12mv2

聯(lián)立解得：Wf=?14mv2，所以下滑過程中克服摩擦力做的功為14mv2，故C正確；

D、圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到B處過程，由動能定理得：mg?′+W′f+W′彈=12mvB下2

圓環(huán)從B處上滑到A處的過程，由動能定理得：?mg?′+W′f+(?W′彈)=0?1210.【答案】B

【解析】解：A.取無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點，則一對電荷量相等的正點電荷周圍的電勢為正，負(fù)電荷在電勢為正的地方電勢能小于零；等量同種電荷中垂線上O點處的電勢最高，則負(fù)電荷在O點的電勢能最小，故A錯誤；

B.帶電小球沿y軸正向運動，重力一直做正功；而電場力先做正功，再做負(fù)功，最后電場力做功趨向于0，所以小球的機(jī)械能先增大后減小最終趨向于守恒，當(dāng)電場力等于重力且電場力的方向向上時，小球的動能最大，所以動能可能先增大后減小，最終只有重力做功，動能不斷增大，故D錯誤，B正確；

C.當(dāng)電場力方向向上且與重力相等時，加速度為0，可知加速度為0的點在y軸正半軸某一點，故C錯誤；

D.電場力先做正功，再做負(fù)功，最后電場力做功趨向于0，所以小球的機(jī)械能先增大后減小最終趨向于守恒，故D錯誤。

故選：B。

等量同種電荷中垂線上的電場強度的變化規(guī)律為：從無窮遠(yuǎn)處到O點再到無窮遠(yuǎn)處，電場強度先增大后減小，O點最小，再增大再減小，Ep?x圖象的斜率表示電場力的大小，結(jié)合圖象分析即可得答案。11.【答案】50.4

B

πd2U【解析】解：(1)游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，不需要估讀，則外徑的讀數(shù)為：

d=50mm+4×0.1mm=50.4mm

(2)由圖可知，選擇開關(guān)置于“×100”時指針的偏轉(zhuǎn)角度較小，所以應(yīng)該換大倍率擋，即應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，即紅黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向電流最大值處，再次測量電阻。

故選B。

(3)實驗電路圖如圖所示

(4)根據(jù)歐姆定律有

R=UI

根據(jù)電阻定律可得

R=ρLS=ρLπ(d2)2

聯(lián)立可得：ρ=πd2U4IL

(5)若考慮塑料管管壁的厚度，則液體柱的直徑的測量值大于真實值，即d偏大，所以液體電阻率的測量值偏大。

故答案為：(1)50.4；(2)B；(3)如上圖所示；(4)πd2U4IL12.【答案】解：(1)萬有引力提供向心力

GMm(R+?)2=m(2πT)2(R+?)

解得

M=4π2(R+?)3GT2

(2)萬有引力提供向心力

GMm【解析】(1)萬有引力提供向心力，求地球的質(zhì)量；

(2)萬有引力提供向心力，求地球的第一宇宙速度。

本題考查學(xué)生對天體模型中萬有引力提供向心力規(guī)律的掌握，比較基礎(chǔ)。13.【答案】解：(1)一個人對重物所做的功為

W=Flcosα=250×30×10?2×0.8J=60J

兩人對重物所做的的功為

W總=2W=2×60J=120J

(2)設(shè)重物上升最大高度為?，從重物離地到重物到達(dá)最高點的過程中，由動能定理得

W總+(?mg?)=0

解得：?=0.4m

答：(1)兩人對重物所做的功為120J【解析】(1)根據(jù)功的計算公式求解兩人對重物所做的功；

(2)從重物離地到重物到達(dá)最高點的過程中，根據(jù)動能定理求重物離開地面的最大高度。

本題主要考查動能定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是要靈活選取研究過程，明確在運動過程中各力做功情況。14.【答案】解：(1)由題圖可知，輕桿對B的拉力FT和圓環(huán)對B的支持力FN與豎直方向的夾角均為π3，根據(jù)平衡條件得

水平方向有：

FNsinπ3=FTsinπ3

豎直方向有：

FNcosπ3+FTcosπ3=mg

解得：FT=mg

(2)從釋放到A滑到最低點的過程中，如圖所示。

根據(jù)A、