江蘇省南通市2021-2022學(xué)年高一（下）期末質(zhì)量監(jiān)測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12021~2022學(xué)年（下）高一期末質(zhì)量監(jiān)測物理試卷注意事項(xiàng)考生在答題前請認(rèn)真閱讀本注意項(xiàng)及各題答題要求1.本試卷共6頁。包括單項(xiàng)選擇題（第1題~第10題，共40分）、簡答題（第11題~15題，共60分）。本次考試滿分100分，考試時間為75分鐘。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、考試號等用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆填寫在答題卡上。3.請認(rèn)真核對答題卡表頭規(guī)定填寫或填涂的項(xiàng)目是否準(zhǔn)確。4.作答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆寫在答題卡上的指定位置，在其它位置作答一律無效。作答選擇題必須用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑，如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗。一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。1.如圖所示，a、b兩帶電小球質(zhì)量都是m，a與懸點(diǎn)間用一根絕緣細(xì)線連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g，整個過程中不漏電。則（）

A.絕緣細(xì)線的張力大小等于2mg B.a、b兩球可能帶同種電荷C.a的電荷量一定大于b的電荷量D.剪斷細(xì)線瞬時b球的加速度為g〖答案〗A〖解析〗A．以a、b兩帶電小球整體作為研究對象，根據(jù)平衡條件可知，繩子拉力故A正確；B．以b帶電小球作為研究對象，由平衡條件可知，球?qū)η虻膸靵隽ωQ直向上，可知庫侖力表現(xiàn)為吸引，a、b兩球帶異種電荷，故B錯誤；C．由題意僅可得出兩小球間庫侖力大小為，無法判斷、兩球的所帶的電量，故C錯誤；D．剪斷細(xì)線瞬時庫侖力大小不變，所以受力情況不變，處于平衡狀態(tài)，加速度為零。故D錯誤。故選A。2.如圖所示的圖像中，直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，曲線表示某電阻R的電壓與電流的關(guān)系圖線，虛線為交點(diǎn)處曲線的切線?，F(xiàn)把該電源和電阻R連接成閉合電路，則電源的內(nèi)阻r、電阻R、電源的輸出功率P及電源的效率η分別為（）

A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗A．由電源的圖像可知電源內(nèi)阻故A錯誤；BC．由圖可知，電源和電阻R連接成閉合電路的工作電壓為3V，電流為1.5A，則電阻和電源的輸出功率分別為故BC錯誤；D．電源的效率故D正確。故選D。3.如圖所示，某衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道運(yùn)動，軌道的半長軸為a，衛(wèi)星運(yùn)行周期為T，衛(wèi)星在近地點(diǎn)A處的速度為v、與地球中心距離為b，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則（）

A.衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時的速度最小 B.衛(wèi)星從A到C的過程中機(jī)械能保持不變C.與地球和衛(wèi)星的質(zhì)量都有關(guān) D.衛(wèi)星在A處滿足關(guān)系〖答案〗B〖解析〗A．由開普勒第二定律可知，衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時的速度最大，A錯誤；B．衛(wèi)星從A到C的過程中只有萬有引力做功機(jī)械能保持不變，B正確；C．由開普勒第三定律可知，只與地球質(zhì)量有關(guān)，C錯誤；D．衛(wèi)星在A處時做離心運(yùn)動，應(yīng)滿足D錯誤；故選B。4.空心球形導(dǎo)體殼內(nèi)放置一正點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)、外電場線分布如圖所示。a點(diǎn)位于球殼內(nèi)，b、c兩點(diǎn)分別位于球殼的內(nèi)、外表面。a、b、c三點(diǎn)電勢分別為、、，則（）A.b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與球殼內(nèi)表面相切，且B.b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與球殼內(nèi)表面相切，且C.b點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿該點(diǎn)半徑方向，且D.b點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿該點(diǎn)半徑方向，且〖答案〗D〖解析〗處于電場中的導(dǎo)體是一個等勢體，因此b點(diǎn)電勢和c點(diǎn)電勢相等，沿著電場線方向電勢逐漸降降低，可知電場線方向垂直等勢面，結(jié)合幾何關(guān)系可知b點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿該點(diǎn)半徑方向，故D正確，ABC錯誤。故選D。5.如圖所示，a、b兩點(diǎn)對稱分布在均勻帶電塑料薄板的兩側(cè)，一固定帶正電的點(diǎn)電荷q在a、b的連線上，已知a點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向水平向右，則下列說法中正確的是（）A.塑料薄板帶正電 B.a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢C.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向也可能向右 D.塑料薄板表面處的電場方向都與薄板表面垂直〖答案〗B〖解析〗A．正電荷q在a點(diǎn)的場強(qiáng)水平向左，而a點(diǎn)的合場強(qiáng)水平向右，說明帶電塑料薄板在a點(diǎn)的場強(qiáng)水平向右，可知塑料薄板帶負(fù)電，A錯誤；C．由對稱性可知，帶電塑料薄板在b點(diǎn)的場強(qiáng)水平向左，正電荷q在b點(diǎn)的場強(qiáng)也水平向左，故b點(diǎn)的合場強(qiáng)方向水平向左，C錯誤；B．若只有帶電塑料薄板，據(jù)對稱性可知，a、b兩點(diǎn)電勢相等，正電荷q左側(cè)電場線向左，沿電場線方向電勢降低，可知a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢，B正確；D．只有處于靜電平衡的導(dǎo)體表面處的電場方向與表面垂直，而塑料薄板不是導(dǎo)體，D錯誤。故選B。6.2022年6月5日，神舟十四號載人飛船點(diǎn)火發(fā)射，將3位航天員送入“天宮”空間站?？臻g站距離地表約400km，載入飛船首先到達(dá)距離空間站下方約200m的“停泊點(diǎn)”（飛船相對于空間站靜止）位置，然后調(diào)整姿態(tài)，沿徑向與空間站自主交會對接。下列說法中正確的是（）A.載人飛船在“停泊點(diǎn)”位置的動能大于空間站的動能B.徑向交會過程中，飛船與空間站繞地球的角速度相同C.徑向交會過程中，飛船與空間站繞地球的線速度相同D.徑向交會過程中，宇航員劉洋的加速度為零〖答案〗B〖解析〗A．飛船相對于空間站靜止，則飛船與空間站具有相同的角速度，而飛船軌道半徑較小，線速度較小，但由于飛船與空間站的質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較他們的動能大小，A錯誤；B．徑向交會過程中，地球、飛船、空間站始終在一條直線上，飛船與空間站繞地球的角速度相同，B正確；C．徑向交會過程中，飛船繞地球的線速度較小，C錯誤；D．徑向交會過程中，宇航員隨飛船做勻速圓周運(yùn)動，具有向心加速度，D錯誤。故選B。7.如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，為定值電阻，閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值，電壓表、電流表示數(shù)變化量的絕對值分別為、，則在電阻R增大的過程中（）A.兩電表的示數(shù)都變大 B.電容器支路中有向右的電流C.電流表的示數(shù)大于電阻R中的電流 D.與的比值增大〖答案〗C〖解析〗電阻R增大，電阻中總電阻減小，則電路中電流減小，根據(jù)可知路端電壓增大，根據(jù)可知兩端電壓減小，則電阻兩端電壓變大，電壓表示數(shù)變大，根據(jù)可知電容器極板上所帶電荷量變大，電容器充電，則電容器支路中有向左的電流，可知電流表示數(shù)示數(shù)大于電阻R中的電流，電容器充電完成相當(dāng)于斷路，電容器充電過程中，電容器等效為電阻，阻值變小，則相當(dāng)于與電容器并聯(lián)部分電路電阻變小，則與的比值變小，故C正確，ABD錯誤。故選C。8.探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示，C1、C2是兩個完全相同的電容器，開始不帶電，單刀雙擲開關(guān)S1和開關(guān)S2都處于斷開狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)過程如下：開關(guān)S1先接1，再接2，然后斷開S1且閉合S2，斷開S2且S1接2，…每次操作穩(wěn)定后數(shù)字電壓表V示數(shù)為U1、U2、U3、U4。則下列說法中正確的是（）A.， B.，C.， D.，〖答案〗A〖解析〗開關(guān)S1先接1，電源對電容C1充電，兩端電壓為U1，再接2，兩電容并聯(lián)，總電荷量不變，相當(dāng)于增大橫截面積，由，可知，總的電容變?yōu)樵瓉?倍，電壓變?yōu)樵瓉恚慈缓髷嚅_S1，電容C1的電荷量是原來的一半，閉合S2，電容C2的電荷量被中和，電容C1在電容不變的情況下，電壓變?yōu)樽畛醯囊话?，即斷開S2且S1接2，同理可知只有A選項(xiàng)內(nèi)容完全正確。故選A。9.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，虛線OC水平。兩個質(zhì)量均為m的小球a、b套在圓環(huán)上，兩球之間用輕桿相連，從圖示位置由靜止釋放，已知重力加速度為g。則（）A.運(yùn)動過程中輕桿對b球始終是推力B.運(yùn)動過程中b球的最大速度為C.若要使a、b兩球做完整的圓周運(yùn)動，給a球的初速度至少為D.若要使a、b兩球做完整的圓周運(yùn)動，給a球的初速度至少為〖答案〗AC〖解析〗AB．對兩球和桿組成的系統(tǒng)，只有重力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，當(dāng)桿在最低水平位置時，系統(tǒng)的重力勢能最小，則速度最大；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得解得A、B兩球的速度達(dá)的最大值為b球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，系統(tǒng)減小的重力勢能為mgR，由機(jī)械能守恒定律可知，（2m）v2=mgR解得從開始下落到b球運(yùn)動到最低點(diǎn)，對b用動能定理解得可知桿對b為推力；從b球運(yùn)動到最低點(diǎn)到桿在最低水平位置時，對b球由動能定理解得可知桿對b也為推力；桿從該水平位置運(yùn)動到右側(cè)豎直位置，對b球由動能定理可知桿對b也為推力；同理?xiàng)U從右側(cè)豎直位置回到左側(cè)豎直位置時，桿上的作用力始終也是推力，則選項(xiàng)A正確，B錯誤。CD．若要使a、b兩球做完整的圓周運(yùn)動，則桿在最高點(diǎn)水平位置時速度至少為零，則由機(jī)械能守恒可知解得選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選AC。10.某物體由靜止釋放，下落過程中物體所受空氣阻力與速度大小成正比。取水平地面為重力零勢能面，在物體下落過程中，加速度a、機(jī)械能E隨時間t變化，動能Ek、重力的瞬時功率P隨下落高度h變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．由牛頓第二定律可得解得隨著速度v的增大，加速度a減小，物體做加速度減小的加速運(yùn)動，a-t圖像的斜率為隨著加速度a減小，a-t圖像斜率絕對值減小，所以a-t圖像應(yīng)是曲線，A錯誤；C．由動能定理可得mgh-fh=Ek-0即Ek=(mg-kv)h隨著速度v的增大，Ek-h圖像的斜率減小，C錯誤；B．機(jī)械能的變化量等于克服阻力做的功，隨著物體的不斷下降，機(jī)械能始終在減少，不會出現(xiàn)剛開始一段時間機(jī)械能保持不變，B錯誤；D．重力的瞬時功率P可表示為物體做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)時加速度為零，速度達(dá)到最大，可知重力的瞬時功率先增大（圖像斜率減?。┖蟊３植蛔?，D正確。故選D。二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分；有數(shù)值計算時，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在溫度為25℃時，合格純凈水的電阻率?，F(xiàn)檢測某品牌純凈水，將采集的水樣注滿絕緣性能良好的圓柱形容器，容器兩端用金屬圓片電極密封，測得該容器兩電極間長度為5.0cm，內(nèi)徑圓面積為50cm2除待測水樣Rx外，實(shí)驗(yàn)室還提供如下器材：A．電流表A（量程0~600μA，內(nèi)阻約為100Ω）B．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻為5kΩ）C．滑動變阻器R1，阻值范圍0~20Ω，允許的最大電流2AD．滑動變阻器R2，阻值范圍0~100kΩ，允許的最大電流0.5AE．電阻箱R3F．電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻約2Ω）G．開關(guān)和導(dǎo)線若干；（1）要將電壓表V量程擴(kuò)大為原來的2倍，應(yīng)該將電壓表V和電阻箱R3___________聯(lián)（填“串”、“并”），并把電阻箱R3的阻值調(diào)為___________Ω；（2）先用多用電表粗測容器內(nèi)水樣的電阻。一多用電表正確測量了一個19.0Ω的電阻，表盤如圖甲所示?，F(xiàn)用該表粗測水樣電阻，在用紅、黑表筆接觸容器兩端之前，選出必需的步驟，并按操作順序排列：___________；

A．用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤下中間部位的指針定位螺絲，使表針指向“0”；B．將紅表筆和黑表筆接觸；C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“1k”位置；D．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“100”位置；E．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)。（3）按圖乙電路測量水樣電阻Rx，其中滑動變阻器Rp選擇___________（填器材選項(xiàng)代號）；合上開關(guān)前滑片位于最___________端（填“左”、“右”）；

（4）將實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)，在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，結(jié)果如圖丙所示，則水樣的電阻Rx=___________Ω；

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷該水樣是否合格？___________（選填“是”或“否”）?！即鸢浮剑?）串5000（2）CBE（3）C左（4）10000（5）否〖解析〗（1）改裝電壓表應(yīng)該將電壓表V和電阻箱R3串聯(lián)；串聯(lián)電阻的阻值為其中解得即應(yīng)把電阻箱R3的阻值調(diào)為；（2）待測水樣電阻約為故應(yīng)選用“1k”檔，在正確測量了一個19.0Ω的電阻后改用“1k”檔時應(yīng)進(jìn)行的操作是：把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“1k”位置；將紅表筆和黑表筆接觸；調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)；即按操作順序排列為CBE；（3）圖乙電路中滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1，故選C；閉合開關(guān)前應(yīng)使流過測量電路的電流最小，即合上開關(guān)前滑片位于最左端；（4）水樣的電阻為（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該水樣的電阻率為小于合格純凈水的電阻率，故該水樣不合格。12.如圖甲所示，電源電動勢E=5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R1=1.0Ω，R2=3.5Ω，微安表內(nèi)阻不計，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求：（1）電源的輸出電流I及路端電壓U；（2）斷開S后微安表的示數(shù)變化如圖乙所示，估算電容器的電容C。〖答案〗（1）1A，45V；（2）〖解析〗（1）閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，由閉合電路歐姆定律可得路端電壓為代入數(shù)據(jù)解得，（2）圖線與時間軸所圍的面積表示流過微安表的電荷量，即電容器存儲的電荷量，可得穩(wěn)定后電容器兩端電壓為電容器電容為13.在平行于紙面的圓形區(qū)域ABCD內(nèi)有勻強(qiáng)電場，圓心為O、半徑為R。如圖甲所示，動點(diǎn)P從A點(diǎn)沿圓周逆時針運(yùn)動，θ為PO連線轉(zhuǎn)過的角度，轉(zhuǎn)動過程P所在位置的電勢隨角度θ的變化如圖乙所示。求：（1）電量為+q的帶電粒子在A點(diǎn)處的電勢能Ep；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由題圖可知，A點(diǎn)的電勢為，電量為+q的帶電粒子在A點(diǎn)處的電勢能為

（2）PO從角轉(zhuǎn)到角的過程，恰好轉(zhuǎn)過，故圓周上電勢最大值與最小值恰好在一條直徑上的兩點(diǎn)，其連線與電場線平行，可得場強(qiáng)大小為14.如圖所示，長度為2L的光滑輕質(zhì)細(xì)管與水平面的夾角為θ，可繞豎直軸O1O2轉(zhuǎn)動，兩根輕彈簧分別固定在輕管兩端，彈簧的原長都是L，勁度系數(shù)均為k，兩彈簧間栓接一質(zhì)量為m的小球。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）當(dāng)輕管靜止時，每根彈簧的形變量x0；（2）當(dāng)輕管繞豎直