1、江苏省南通市通州区2019-2020学年高一物理下学期期末学业质量监测试题（含解析）一、本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确选对的得3分，选错或不答的得0分。1. 在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了重要贡献。下列叙述正确的是（）A. 开普勒发现万有引力定律B. 安培最早提出电场的概念C. 库仑最早测得元电荷e的数值D. 卡文迪许比较准确的测量并算出引力常量【答案】D【解析】【详解】A牛顿发现了万有引力定律，A错误；B法拉第最早提出电场的概念，B错误；C密立根最早测得元电荷e的数值，C错误；D卡文迪许用扭秤实验比较准确的测量并算出引力常量，D正确。
2、故选D。2. 2020年中国正式进入商用时代，移动终端功耗随之增加，这对电池的容量提出了新的要求。如图为某手机电池标识，若该手机待机时的工作电流为，则手机的最长待机时间为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据q=It，可知故选D。3. 在地球上以速度v发射一颗飞行器，其刚好在地面附近绕地球做匀速圆周运动。关于该飞行器，下列说法正确的是（）A. 发射速度v的大小可能是B. 当发射速度v提高到，该飞行器绕地球运行的轨迹为椭圆C. 当发射速度提高到，该飞行器将绕地球在更高椭圆轨道上运动D. 当发射速度提高到，该飞行器将挣脱太阳引力的束缚【答案】B【解析】【详解】AB地球第一宇宙速
3、度是，要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到，发射速度介于和11.2之间，卫星绕地球做椭圆运动，故A错误，B正确；C是第二宇宙速度，若卫星的发射速度达到，将挣脱地球的束缚脱离地球，若发射速度提高到，即，该飞行器将会挣脱地球的束缚，不会在更高的椭圆轨道上运动，故C 错误；D是第三宇宙速度，要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7，若发射速度提高到，即，该飞行器将会挣脱地球的束缚，但不挣脱太阳引力的束缚，故D错误。故选B。4. 如图所示，两个带有同种电荷的小球A、B，其质量分别为、，用两根绝缘细线悬挂于O点，静止时小球处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为和。下列说法正确的（）A 若，
4、则B. 若，则C. 若，则D. 若，则【答案】A【解析】【详解】设两球之间的库仑力为F，则对两球分析可得若则若则故选A。5. 2020年我国要全面建成小康社会，随着生活水平的提高，人们越来越重视身体健康。如图所示为某户外运动爱好者随身携带的智能设备记录的一段户外步行信息，己知该爱好者的质量为，每走一步其重心的升降高度为，他这次步行克服重力做功的平均功率为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】3600步中共克服重力做功为消耗时间为平均功率故选B。6. 如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中连线与横轴的夹角为，A点的坐标为(U0，I0)，其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（）A. 白炽
5、灯的电阻随电压的增大而减小B. 对应A点，白炽灯的电阻可表示为C. 对应A点，白炽灯的电功率可表示为D. 对应A点，白炽灯的电阻可表示为【答案】C【解析】【详解】A由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A错误；B对应A点，白炽灯的电阻可表示为故B错误；C对应A点，白炽灯的电功率可表示为P=U0I0故C正确；D由图可知，A点的电压和电流分别为U0、I0，则在A点灯泡电阻不能根据求电阻，故D错误。故选C。7. 如图所示，实线A、B表示电场中的一条电场线，虚线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹。下列说法中正确的是（）A. 电场的方向
6、由A指向BB. 电场中A点的电势比B点的电势高C. 粒子一定沿虚线从M点运动到N点D. 粒子在M点的电势能大于粒子在N点的电势能【答案】D【解析】【详解】A一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹知道，根据曲线运动合力在凹侧，可知，电场力从A指向B，负电荷所受电场力跟电场方向相反，电场的方向由B指向A，A错误；B电场的方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，所以A点的电势比B点的电势低，B错误；C根据题意，无法判断粒子从M运动到N还是从N运动到M，C错误；D电场的方向由B指向A，所以N点电势高于M点，负电荷在电势高的地方电势能小，所以粒子在M点的电势能大于粒子在N点的电势能，D正确。故
7、选D。8. 如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端连接一质量为m的小球，将小球拉至与O点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放，经时间t轻绳转过的角度为。在小球由静止释放到运动至最低点的过程中，下列关于小球重力势能（取最低点为零势能点）随角度变化、动能随时间t变化的图像中，可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】AB小球下落过重力势能只与高度有关，则下落过程中势能为故AB错误。CD由于物体下落过程中初始位置速度为零，动能为零，在最低点速度达到最大，切向加速度为0，动能变化率亦0，故C正确，D错误。故选C。二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的
8、四个选项中，至少有两个选项是正确的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。9. 下列说法正确的有（）A. 能量守恒定律支配着至今所知的一切自然现象B. 应用万有引力定律可以算出天体质量，还可以发现未知天体C. 电源是通过非静电力做功把电势能转化为其他形式能的装置D. 经典力学既适用于高速运动，又适用于微观世界【答案】AB【解析】【详解】A能量守恒定律是自然界中普遍适应的规律，支配着至今所知的一切自然现象，A正确；B应用万有引力定律可以算出天体质量，还可以发现未知天体，B正确；C电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，C错误；D经典力学适应于宏观低速物体的运动，不
9、适应与微观高速粒子的运动，D错误。故选AB。10. 如图，真空中x轴上关于O点对称的M、N两点分别固定两异种点电荷，其电荷量分别为、，且。取无穷远处电势为零，则（）A. 只有区间的电场方向向右B. 在N点右侧附近存在电场强度为零的点C. 在之间存在电势为零的点D. 之间的电势差小于之间的电势差【答案】BC【解析】【详解】AB在N点右侧产生的场强水平向右，在N点右侧产生的场强水平向左，又因为，根据在N点右侧附近存在电场强度为零的点，该点左右两侧场强方向相反，所以不仅只有区间的电场方向向右，选项A错误，B正确；C、为两异种点电荷，在之间存在电势为零的点，选项C正确；D因为，之间的电场强度大，所以之
10、间的电势差大于之间的电势差，选项D错误。故选BC。11. 如图所示，电源的电动势和内电阻分别为E、r，、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向下移动时（）A. 电源的效率变小B. 电源的输出功率变大C. 电流表读数变大D. 若电流表、电压表示数变化量分别为和，则【答案】ACD【解析】【详解】当滑动变阻器R3的滑片向下移动时，R3阻值变小，则总电阻变小，根据可知电源的效率减小，总电流变大，路端电压减小，则R1电流减小，电流表所在支路的电流变大，即电流表读数变大；将电源和R1等效为新电源，若设R1和r并联的电阻为R，新电源等效电动势E，则U=E-IR则因外电路电阻与
11、内阻r的关系不能确定，则不能判断电源输出功率的变化，故选项ACD正确，B错误。故选ACD。12. 如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径水平，滑块与轨道内表面间的动摩擦因数为。一质量为m的小滑块（可看作质点）自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道。小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为，重力加速度大小为g，用W表示小滑块从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功则（）A. 小滑块恰好可以到达Q点B. 小滑块能到达Q点并继续向上运动C. D. 一定小于0.5【答案】BD【解析】【详解】C从最高点到N，由动能定理有在N处联立上述两式可得 故C错误；AB质点从P
12、到N再到Q的过程中，重力与摩擦力做功，由于质点做圆周运动，由运动的特点可知，质点在PN段与轨道之间的压力大于NQ段之间质点与轨道之间的压力，根据可知，质点在PN段受到的摩擦力比较大，所以质点在PN段摩擦力做的功比较多，则摩擦力在NQ段做的功从N到Q，由动能定理得解得小滑块到达Q点后，还能继续上升；故A错误，B正确。D若将圆弧槽PN，看做是由无数小的斜面组成，则假设小球在此小斜面上下滑时摩擦力做功为其中x为小斜面底边长度，则整个过程中摩擦力的功为mgR，由于小球沿圆弧槽下滑时对圆弧槽的平均压力大于对每个小斜面的压力，可知摩擦力做功即选项D正确。故选BD。三、实验题：本题共2小题，共计14分。请将
13、解答填写在答题卡相应的位置。13. 用图甲装置验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始自由下落，当地重力加速度为g。（1）对于该实验，下列操作正确的是_。A实验时应选用密度小体积大下端有橡胶垫的重锤B用手托稳重物，先接通电源后再释放重物C本实验需要测出重物的质量D选用电火花计时器而不用电磁打点计时器更有利于减少实验误差（2）某小组利用上述装置获得一条纸带，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离为h，计算打下对应计数点时重物的速度为v，描绘的图像如乙中图线a所示，斜率接近_（用相关物理量符号表示）即可认为在误差允许范围内机械能守恒。若另一组同学得到的图线为b
14、，斜率明显偏小的原因可能是_（写出一条即可）。【答案】 (1). D (2). (3). 下落重物受到空气阻力、纸带与电火花计时器间阻力等【解析】【详解】（1）1A实验时应选用密度大体积小下端有橡胶垫的重锤，可减小阻力对实验的影响，选项A错误；B用手竖直拉住纸带，先接通电源后再释放重物，选项B错误；C本实验要验证的关系是两边消掉m，则不需要测出重物的质量，选项C错误；D选用电火花计时器而不用电磁打点计时器，产生的相对阻力较小，则更有利于减少实验误差，选项D正确。故选D。（2）23若机械能守恒则即则图像的斜率接近2g，即可认为在误差允许范围内机械能守恒；图线b的斜率明显偏小，则加速度小于g，则原
15、因是下落重物受到空气阻力、纸带与电火花计时器间阻力等。14. 在“测定金属的电阻率”实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图甲所示，其示数为_，测得金属丝的长度为，粗略测得该金属丝的电阻约为。 （2）用伏安法进一步精确测量金属丝的电阻，实验所用器材如下：a电流表A（量程为，内阻为）b电压表V（量程为，内阻约）c滑动变阻器R（最大阻值为，额定电流为）d电池组（电动势，内阻不计）e开关、导线若干采用乙图测电阻，由于提供的电流表量程较小，现改装使其量程变为，则需要在电流表A上并联一个定值电阻，则阻值为_。某次实验中，由电压表V和电流表A的读数作出的图像如图丙所示，则该金属丝的电阻为_
16、，进一步计算可求得金属丝的电阻率。（3）实验中由于电压表内阻的影响，所测金属丝的电阻率_（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。【答案】 (1). 0.520 (2). 2 (3). 14 (4). 无影响【解析】【详解】（1）1用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.5mm+0.01mm2.0=0.520mm；（2）2将电流表改装成量程为，则需要在电流表A上并联定值电阻3当电流表读数为0.2A时，通过电阻的电流为0.4A，改装后的电流表的总电阻（R0与A的并联）为1，则该金属丝的电阻为（3）4电压表测量的待测电阻和电流表两端的电压之和，由于电流表的内阻和R0的阻值都是已知的，则实验中电压表内阻对金属
17、丝的电阻测量无影响。四、计算题：本题共4小题，共计46分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15. 2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。己知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求：（1）卫星在地球表面受到万有引力大小F；（2）第一宇宙速度大小v；（3）
18、卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在地球表面附近，由万有引力定律，得（2）卫星环绕地球飞行，万有引力提供给向心力第一宇宙速度（3）设卫星的同步轨道半径为r，则得16. 如图所示，M为一线圈电阻r10.4的电动机，R24，电源电动势E40V当S断开时，理想电流表的示数I11.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I24.0A，求：(1)电源内阻r；(2)开关S闭合时，通过电阻R的电流；(3)开关S闭合时，电动机输入功率和输出功率【答案】(1)r1(2)1.5A(3)87.5W【解析】【详解】（1）电源电动势为：E40V，当S断开时，理想电流
19、表的示数I11.6A，根据闭合电路欧姆定律可知，代入数据解得电源内阻为：r1； （2）开关S闭合时，理想电流表的示数为：I24.0A，则电源内阻上消耗的电压为：U内I2r41V4V路端电压为：UEU内36V通过电阻R的电流为： ； （3）通过电动机的电流为：IMI2IR2.5A电动机两端的电压为：U36V则电动机的输入功率额：PMUIM90W输出功率为：；17. 如图甲所示，平行金属板间距离为d、板长，其下极板的A端与右侧竖直放置的光滑圆弧形绝缘轨道相切，轨道半径为d，轨道处在水平向左的匀强电场中。平行金属板间电场强度随时间的变化规律如乙图所示，时刻，带正电的小球以一定的初速度沿中线射入两板间
20、，时间内小球匀速启动，T时刻小球运动至A点。当小球沿着轨道运动到最高点B时，小球对轨道的压力恰好为零。己知小球的质量为m，重力加速度的大小为g，为己知量，T未知。求：（1）小球的带电量q；（2）小球的初速度大小v0；（3）水平向左的匀强电场的电场强度大小E。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意得解得（2）水平方向竖直方向解得（3）根据动能定理有在B点由牛顿第二定律联立解得18. 如图所示，小车左端放置一小滑块，沿着光滑的水平面一起以速度向右匀速运动，右侧竖直挡板固定一劲度系数k的轻质弹簧，当小车离开弹簧后某时刻滑块恰好滑到最右端。己知小车和滑块的质量均为m，小车长为L，物块与小车间的动摩擦因数为，重力加速度g，滑块与小车刚发生相对滑动时的速度为。求：(1)滑块与小车刚要发生相对滑动时弹簧的弹性势能；(2)小车的最终速度v；(3)滑块恰好到达小车右端时，小车离弹簧左端的距离x。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由系统机械能守恒得解得(2)系统能量守恒解得(3)设发生相对滑动时弹簧的压缩量为，对滑块和小车对滑块解得对小车解得