1、南通市高一物理期末模拟试卷一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分）1下列说法正确的是（）A卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量B密立根最早测出了元电荷的数值C地面上的人看到高速运动飞船上的时间变慢、长度变长D电源是通过非静电力做功把电能转化为其他形式的能2利用图示装置通过静电计指针偏角的变化情况可以探究有关平行板电容器问题，开始时，两金属板A、B竖直平行且正对，开关S闭合。下列说法正确的是（）A若仅将A板缓慢竖直向上平移，则静电计指针的偏转角度增大B若S断开后，仅将A板缓慢竖直向上平移，则静电计指针的偏转角度增大C若S断开后，仅在A、B板间插入玻璃板，则静电计指针的偏转角度增大D若S断开
2、后，仅将A板缓慢水平向左平移，则静电计指针的偏转角度减小32020年7月23日12时41分，火星探测器“天问一号”成功发射，标志着我国已经开启了探索火星之旅。“天问一号”首先进入圆轨道环绕火星做匀速圆周运动，然后调整姿态悬停在火星上空，再向下加速、减速，“天问一号”着陆火星表面并执行任务。已知地球与火星的质量比为a，地球与火星的半径比为b。则下列说法正确的是（）A地球与火星表面的重力加速度的比值为B地球与火星的近地卫星周期的比值为C地球与火星的第一宇宙速度的比值为D“天问一号”在环绕火星运动、悬停、向下加速以及减速的过程中，处于失重状态4如图所示，小球a、b的质量分别是2m和m，a从倾角为30
3、的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从斜面等高处以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，比较a、b从开始运动到落地的过程中（）Aa、b落地时的速度相同Ba、b两球同时到达地面Ca、b两球下落过程中重力做的功相同D落地前瞬间a、b两球重力的瞬时功率相等5在x轴上有两个点电荷Q1、Q2，其电场中电势在x轴正半轴上分布如图所示，下列说法正确的有（）AQ1为正电荷，Q2为负电荷BQ1电量大于Q2的电量Cx0处的电势最低、电场强度最大D电量为q的正检验电荷从x0移到无穷远的过程中，电场力做功为q06在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A1量程为1A，电流表A2量程为0.
4、6A。闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于a点时，电压表的读数分别为U1，两电流表示数和为I1；滑动变阻器的滑片位于b点时，电压表的读数为U2、两电流表示数和为I2。下列判断正确的（ ）AU1U2，I2I1B两电流表A1与A2示数相同C滑片由a滑到b，不会变化D两电流表A1与A2指针偏角不同7如图a所示，A、B是一对平行金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压。A板的电势UA0，B板的电势UB随时间的变化规律如图b所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力影响可忽略（）A若电子是在t时刻进入的，它将一直向B板运动B若电子是在t时刻进入的，它可能时而向B板，时而向A板运
5、动，最后打在B板上C若电子是在t时刻进入的，它可能时而向B板，时而向A板运动，最后打在B板上D若电子是在t时刻进入的，它可能时而向B板，时而向A板运动8在光滑绝缘水平面上，两个带正电小球A、B用绝缘轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长，小球A固定，小球B从M点由静止释放，经过O点所受合力为零，向右最远到达N点（O、N两点在图中未标出）（ ）A小球B运动过程中，弹簧与两小球组成的系统机械能保持不变BB球到达N点时速度为零，加速度也为零CM、N两点一定关于O点位置对称D从O到N的过程中，库仑力对小球B做功的功率逐渐减小9从地面竖直向上抛出一物体，在运动过程中除受到重力外，还受到一大小恒定、方向始终与运动
6、方向相反的空气阻力F阻的作用。距地面高度h在0至3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体运动过程受到的空气阻力F阻为（）A0.5NB1NC1.5ND2N10.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B相连，轻绳绕过定滑轮分别与物块B、C相连，整个装置处于静止状态，物块C离地面高度为h.现将物块C拉至地面由静止释放，物块A始终没有离开地面.已知物块A、B、C质量分别为3m、m、m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计摩擦阻力，则A.h最大值为.B.物块B到最低点时，C不一定到最高点C.物块C离地面高为2h时速度最大D.物块C在上升
7、过程中机械能一定不断增大二实验题（2小题，每空2分，共16分）11图1为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置图。（1）实验步骤：A将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度足够高，将导轨调至水平；B用游标卡尺测量挡光条宽度L，如图2所示，则L mm；C由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；D光电门2固定在靠近定滑轮处，光电门1的位置可移动；E将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；F分别测出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2G改变光电门1的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始运动，并读出两光电门中心之间的距离s
8、，记下相应的挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2；H用天平称出托盘和砝码的总质量m及滑块和挡光条的总质量M。（2）作出 （填或者）随s变化图像，若要符合机械能守恒定律，该图像的斜率k的绝对值应该等于 （用题中所给物理量的字母及重力加速度g表示）。12.某实验小组测量约十几欧的电阻Rx的阻值.(1)先用多用电表粗测Rx的阻值.将选择开关旋到“x1”电阻挡，红黑两表笔短接，调节图甲中 (选填“A”、“B”或“C”)，发现指针最大偏角位置如图乙所示，同学们认为此现象可能是表内电池电动势减小造成的.取出多用电表内的电池(标称的电动势为9V)，用直流电压10V挡测得该电池两端的电压为7.1V
9、.(2)为较准确测出该电池的电动势E和电阻Rx的阻值，实验器材如下：A.电流表A(量程0.6A,内阻约0.2) B.电压表V（量程3V，内阻为3.0k)C.定值电阻Ro(阻值6.0k) D.滑动变阻器R1E.滑动变阻器R2 F.开关S、导线若干用图丙所示的电路进行实验，将R2的滑片移至最右端，R1的滑片移至最左端，闭合开关S，接下来的正确操作顺序 将R1的滑片移至最右端将R2的滑片移至最左端改变R1的阻值，读出多组电压表U和电流表I的示数改变R2的阻值，读出多组电压表U和电流表I的示数(3)该组同学在测量电阻Rx阻值的过程中，电压表示数U和相应电流表示数I记录如下表.请根据表中数据在图丁中作出
10、U-I图线U/V1.001.401.812.202.392.80I/A0.200.280.360.440.480.56由图线可知，电阻Rx的阻值为 (结果保留两位有效数字)(4)上述实验中，电压表的内阻对电阻Rx的测量结果 影响，电流表的内阻对电池电动势的测量结果 影响(均选填“有”或“无”).三、计算题13（8分）一颗在赤道上空运行的人造地球卫星，离地高度为h3R（R为地球半径），已知同步卫星的离地高度大于h，地球表面重力加速度为g，则（1）该卫星绕地球运行周期是多大；（2）卫星的运动方向与地球自转方向相同，已知地球自转周期为T0，某一时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，再经过多长时间它又一
11、次出现在该建筑物正上方？14（8分）在如图1所示的电路中，R1、R2为定值电阻，且R150，R2阻值未知，R3是阻值未知的滑动变阻器，C是电容器，电容C2106F。当滑片P从左端滑到右端时，测得电源的路端电压随干路中电流变化图线如图2所示，其中A、B两点对应滑片在变阻器的两个端点。求：（1）电源的电动势和内电阻；（2）电容器所带电荷量的最大值。15（12分）如图所示，水平地面上方有与其平行且关于AA对称分布的匀强电场，A点左侧地面粗糙，右侧光滑。质量为m、电量为+q的滑块从A点以初速度v0向左滑动，滑块电荷量保持不变，滑块与左侧水平地面间的滑动摩擦力大小为f，匀强电场场强大小E，取AA为零势面
12、，求：（1）滑块向左滑动的最大距离；（2）求滑块第一次在A右侧滑行时其动能和电势能相等时距A的距离；（3）分析滑块的运动情况，判断其最终停在何处，并求滑块运动全过程摩擦力做的功。16（14分）如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道AB与水平直轨道BD相切于B点，轨道D端固定一竖直挡板圆弧轨道的圆心为O、半径为R，轨道BC段光滑且长度大于，CD段粗糙且长度为R质量均为m的P、Q两个小球用轻杆连接，从图示位置由静止释放，Q球与挡板碰撞后反向弹回，每次碰撞后瞬间P、Q两球的总动能均为碰撞前瞬间的Q球第一次反向弹回后，P球沿轨道AB上升的最大高度为，重力加速度为g求：（1）P球第一次运动至B点时速
13、度v0及此过程中轻杆对Q球所做的功W；OBCD挡板QPA（2）Q球与轨道CD间的动摩擦因数；（3）Q球最终静止时与挡板间的距离x参考答案一、选择题12345678910BBCDACBDDB二、实验题11.9.30 12.（1）C （2） （3）15 （4）有 无13.（1）对于卫星环绕地心的匀速圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律有：对地面上的物体由“黄金代换”关系有：GMR2g，解得：；（2）由于卫星轨道半径4R小于地球同步卫星轨道（约等于地球半径的6.6倍），卫星的运动周期大于地球自转周期，卫星连续两次经过赤道上某固定目标正上方的时间里，地球赤道上某固定目标绕地心转过的圈数比卫星绕地心转
14、过的圈数少一圈，故有：解得：14.解：（1）从题图知，当U14V时，I10.2A；当U21V时，I10.8A，根据闭合电路欧姆定律有 EU1+I1r EU2+I2r将两组U、I值代入解得E5V，r5。（2）当P滑到R3的右端时，对应图中的B点，此时U21V，I20.8A。所以有R21.25当P滑到R3的左端时，对应图中的A点，此时U14V，I10.2A，可得外电路总电阻为R外20由电路结构知，滑动变阻器与R1并联部分接入电路的最大阻值为RmaxR外R2201.2518.75此时对应电容器获得的电压最大，电荷量最大，最大电压为UI1Rmax0.218.75V3.75V所以电容器所带的最大电荷量为
15、QCU21063.75C7.5106C15.解：（1）滑块在向左滑动时，受到向右的摩擦力和电场力，设向左滑动的最大距离为s1，由动能定理可得：代入数据解得：（2）设滑块第一次返回A点时的动能为Ek，从最左端到A点用动能定理可得：（qEf）s1Ek0代入数据解得：滑块在A右侧滑行时，根据能量守恒定律，其电势能和动能之和保持不变，设电势能等于动能时向右滑动的距离为s2，则有：代入数据解得：（3）若滑块在A右侧，则会向左滑动；若滑块在A左侧，则会向右滑动，所以滑块最终停在A位置。由能量守恒定律可知滑块的动能全部转化成内能，所以摩擦力做的功为：16.解：（1）以P、Q为研究对象，由机械能守恒定律有（2
16、分） 解得 （1分） 以Q为研究对象，由动能定理有（2分）（2）设Q球第一次碰撞挡板前瞬间P、Q整体的动能为Ek1，以P、Q整体为研究对象，从开始释放到第一次到达挡板过程，由动能定理有 （1分）Q球第一次碰撞挡板后瞬间至P球沿轨道AB上升最大高度的过程，同理有 （1分）解得 ， （2分）（3）Q球第一次碰撞挡板后瞬间P、Q整体的动能 设Q球第二次碰撞挡板前瞬间的动能为Ek2，从Q球第一次碰撞挡板后瞬间到Q球第二次碰撞挡板前瞬间过程，由动能定理有 （1分）代入数据解得 （1分）Q球第二次碰撞挡板后瞬间P、Q整体的动能由于，所以第二次碰撞后P、Q整体减速至静止由动能定理有 （1分）代入数据解得 14
