1、江苏省启东市2019-2020学年高一物理下学期期末调研测试试题(含解析)一、单项选择题:本题共7小题,每小题3分,共计21分。每小题只有一个选项符合题意。1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是()A. 由知,两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大B. 由知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C. 由知,通过电阻的电流大小与其两端电压成正比,与阻值成反比D. 由知,带电荷量为1C的负电荷从点移动到点克服电场力做功1J,则、两点间的电势差为【答案】C【解析】【详解】A两物体间的距离趋近于零时,万有引力公式不适用,A错误;B电容是描述电容器容纳电荷本领
2、的物理量,取决于电容本身,电容并不与其所带电荷量成正比,也不与两极板间的电压成反比,B错误;C由知,通过电阻的电流大小与其两端电压成正比,与阻值成反比,C正确;D由知,带电荷量为1C的负电荷从点移动到点克服电场力做功1J,则、两点间的电势差为,D错误。故选C。2. 假想某人造卫星绕地球做匀速圆周运动时质量突然减为一半,但速度不变。则卫星的()A. 轨道半径变大,周期变大B. 轨道半径变大,周期变小C. 轨道半径变小,周期变小D. 轨道半径不变,周期不变【答案】D【解析】【详解】万有引力提供向心力解得, 可知质量减少,但速度大小不变,则半径不变,故周期不变,故选D。3. 如图所示,一质量为的小球
3、固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端可绕点转动,把小球拉至处,弹簧恰好无形变。将小球由静止释放,当小球运动到点正下方点时,降低的竖直高度为,速度为。设弹簧处于原长时弹性势能为零。则小球()A. 由到重力做的功等于B. 由到重力势能减少C. 由到克服弹力做功为D. 到达位置时弹簧的弹性势能为【答案】A【解析】【详解】A重力做功只与初末位置的高度差有关,则由A至B重力功为mgh,故A正确;B由A至B重力做功为mgh,则重力势能减少mgh,小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能,所以mgh故B错误;C根据动能定理得mgh+W弹=所以由A至B小球克服弹力做功为mgh-,故C错误;D弹簧弹力做功量
4、度弹性势能的变化。所以小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-,故D错误。故选A。4. 某同学想探究导电溶液的电阻与其长度、横截面积的变化规律。她拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。她测得盐水柱的长度是30cm时,电阻为R。现握住橡胶管的两端把它拉长,食盐水柱的长度变为40cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则拉长后盐水柱的电阻是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】溶液电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,故拉长后由于联立解得故选B。5. 在如图所示电路中,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器
5、R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中()A. 电压表的示数增大,电流表的示数减小B. 电容器C所带电荷量减小。C. R1的电功率增大D. 电源的输出功率一定增大【答案】A【解析】【详解】A滑动变阻器的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中,R2阻值变大,电阻总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律知,总电流减小,电流表示数减小,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压总电流减小,电压表示数增大,故A正确;B容器两端电压即电压表两端电压,电压增大,电容器所带电荷量增多,故B错误;C流过电阻R1的电流减小,由公式可知,消耗的功率变小,故C错误;D当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,题干中没有明确外电阻与内阻的关系,
6、故滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中,电源的输出功率不一定增大,故D错误。故选A。6. 如图所示为某电场的一组等势线,则()A. 点的电场强度比点的小B. 正电荷在点时的电势能比在点时大C. 若将一个电子由点移动到点,电场力做功为D. 电子沿任意路径从点移动到点的过程中,电场力始终不做功【答案】B【解析】【详解】AA处等势面比C处密集,则A点的电场强度比C点的大,A错误;B由公式EP=q,A点的电势大于C的电势,可知正电荷在A点的电势能比在C点时大,B正确;C若将一个电子由点移动到点,由公式故C错误;D电子沿任意路径从点移动到点的过程中,电场力做功为0,但有可能先做正功后做负功,或
7、者先做负功后做正功,始终不做功不合题意,D错误。故选B。7. 如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面,则这一过程中力F做的功至少为A. B. C. D. 【答案】B【解析】开始时,A、B都处于静止状态,弹簧的压缩量设为x1,由胡克定律有;物体B恰好离开地面时,弹簧的拉力等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为x2,由胡克定律有,这一过程中,物体A上升的高度,根据能量守恒可知,力F做的功等于A的重力势能的增加量,所以,故B正确,A、C、D错误;故选B【点睛】用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面的过程中,动能不变
8、,弹性势能不变,根据能量守恒可知,力F做的功等于A的重力势能的增加量二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。8. 下列说法中正确的有()A. 物体所受合外力做的功为零,它一定保持静止或匀速直线运动B. 电场线是假想的曲线,但可以用实验模拟其分布C. 验电器的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状,是为了防止尖端放电D. 机场规定严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机,铭牌上面写着“”和“”的充电宝是不可以搭乘飞机的【答案】BC【解析】【详解】A物体所受合外力做的功为零,它不一定保持静止或匀速直线运动
9、,例如做匀速圆周运动的物体,选项A错误;B电场线是假想的曲线,但可以用实验模拟其分布,选项B正确;C. 验电器的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状,是为了防止尖端放电,选项C正确;D机场规定严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机,铭牌上面写着“”和“”的充电宝的能量是 则可以搭乘飞机,选项D错误。故选BC。9. 如图所示,在点电荷产生的电场中,虚线为电场的等势线,将两个带正电的试探电荷、分别置于、两点,取无穷远处电势为零。若将、分别移到无穷远的过程中克服电场力做的功相等,则下列说法正确的有()A. 点电势低于点电势B. 、两点的电场强度相等C. 的电荷量大于的电荷量D. 在点的电势能等于在点
10、的电势能【答案】AD【解析】【详解】A将正电荷移到无穷远电势为零处电场力做负功,可知场源电荷Q带负电,越靠近负电荷电势越低,故A正确;B越靠近场源电荷电场强度越大,因此、两点的电场强度,故B错误;C 两个带正电的试探电荷、分别移到无穷远的过程中克服电场力做的功相等,则有即由前面分析可知,且两点电势均为负值,说明A点电势绝对值大于B点电势的绝对值,的电荷量小于的电荷量,故C错误;D电势能公式由前面分析可知所以,即在点的电势能等于在点的电势能,故D正确。故选AD。10. 如图甲所示,一个简单闭合电路由内、外两部分电路构成,已知内电路的电源是一个化学电池,电池的正、负极附近分别存在着化学反应层,反应
11、层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个地方,电势会沿电流方向“跃升”。整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示,图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低,点的高度略低于点。若减小外电路电阻,则下列说法正确的有()A. 、两点之间的高度差将变大B. 、两点之间的高度差将不变C. 、两点之间的高度差和、两点之间的高度差之和将变小D. 设电路中定向移动的电荷为正电荷,则单位电荷量的正电荷从点经、移动至点的过程中,非静电力做功不变【答案】AD【解析】【详解】AB电动势不变,减小外电路电阻R,电路中的电流增大,内电压变大,外电压减小,AB两点的高度差为外电压,减小;CD
12、两点高度差类似于内电压,变大;故A正确,B错误;CA与D与C与B高度差的总和为电动势,故应不变,故C错误;D电子从A处经D、C至B处,非静电力做功W=Eq,不变,故D正确。故选AD11. 在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2。由vt图可知( )A. A、B两点的距离为2.4mB. 货物与传送带的动摩擦因数为0.5C. 货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小
13、为12.8JD. 货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J【答案】BD【解析】【详解】A物块在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度,再做加速度运动,所以物块由A到B的间距对应所围梯形的“面积”故A错误。B由vt图像可知,物块在传送带上先做a1匀加速直线运动,加速度为对物体受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得即同理,做a2的匀加速直线运动,对物体受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,加速度为得即联立解得,故B正确。C根据功能关系,由B中可知做a1匀加速直线运动,有知位移为物体受力分析受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功为同理做a2匀加速直线运动,位移为物体
14、受力分析受摩擦力,方向向上,摩擦力做负功为所以整个过程,传送带对货物做功大小为故C错误。D根据功能关系,货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移,由C中可知做a1匀加速直线运动,位移为皮带位移为相对位移为同理,做a2匀加速直线运动,位移为相对位移为故两者之间的总相对位移为货物与传送带摩擦产生的热量为故D正确。故选BD。三、实验题:本题共2小题,共计18分。请将解答填写在答题卡相应的位置。12. 实验小组利用图甲所示装置进行验证机械能守恒定律实验。图乙是一条实验中所打的纸带,点是纸带上的第一个点,、是在后段选取的6个计数点,每两个计数点间还有两个打点未画出,分别测量出各计数点到点的距离。
15、已知打点计时器所接交流电频率为,当地重力加速度取。(1)关于该实验,以下说法中正确的是_。A实验中必须测出重锤的质量B实验时应把纸带拉成竖直方向C实验时,先松手释放纸带,后接通打点计时器的电源开关D选择段纸带,也可以验证机械能守恒定律(2)若测得重锤的质量,则重锤从运动到,其重力势能减少_J,动能增加_J(结果均保留三位有效数字)。(3)实验可得出的结论是_。【答案】 (1). BD (2). 0.4850.487 (3). 0.4800.482 (4). 在误差允许的范围内,作自由落体运动的物体机械能守恒定律【解析】【详解】(1)1A验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,
16、不必要测量物体的质量故A错误;B实验时应把纸带拉成竖直方向,以减小纸带与打点计时器之间的摩擦,选项B正确;C实验时应先接通电源再释放纸带故C错误;D选择BE段纸带,可以根据动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒故D正确。故选BD。(2)23O到D的过程中,重力势能的减小量Ep=mgh=0.19.80.4966=0.487J每两个计数点间还有两个打点未画出,则T=30.02s=0.06sD点的瞬时速度 则动能增加量(3)4实验可得出的结论是在误差允许的范围内,作自由落体运动的物体机械能守恒定律。13. 一同学要做测量一节干电池的电动势和内电阻的实验,有以下器材可供选择:A电流表B电
17、压表C滑动变阻器D滑动变阻器E定值电阻为F开关S及导线若干(1)实验的电路图如图甲,则滑动变阻器应选_。按电路图连接好线路后进行测量,测得数据如下表所示:试验次数123450.110.200.300.400.501.371.351.331.321.29(2)由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,分析引起情况的原因是_。(3)为使电压表的示数变化比较明显,将上述器材的连线略作改动就可实现。请在图乙中完成改动后的电路连线_。(4)改动连线后重新实验,并根据测量得到的数据作出图线,图线与轴交点的坐标值为1.40,测得图线的斜率的绝对值为1.2,则该电池的电动势测量值为_V,内阻为_【答案】 (1)
18、. R (2). 电池内阻很小 (3). (4). 1.40 (5). 0.2【解析】【详解】(1)1实验中为了便于调节,滑动变阻器应选择阻值较小的R即可;(2)2根据U=E-Ir,可知电压表示数变化不明显的原因是电池内阻很小;(3)3为使电压表的示数变化比较明显,只需将定值电阻R0与电池串联,相当增加了电池的内阻,则改动后的电路连线如图;(4)45根据U=E-I(r+R0)可知,图线与U轴交点的坐标值为1.40,则E=1.40V图线的斜率的绝对值为1.2,则r+R0=1.2则r=0.2四、计算题:本题共4小题,共计45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
19、能得分,有数值计算的题,答案中明确写出数值和单位。14. 如图所示,匀强电场中各等势面为竖直平面,它们之间的距离均为。一个带电小球的质量,初速度的大小,方向与水平方向成角,小球在与等势面垂直的竖直平面内做直线运动,电场范围足够大,取。求: (1)电场强度的大小和方向;(2)小球的电性和带电量;(3)小球沿初速度方向运动的最大距离。【答案】(1),水平向左;(2)10-5C,带正电;(3)【解析】详解】(1)电场强度电场方向水平向左;(2)小球做直线运动,故受到的合力的方向与速度方向在同一直线上,则由于重力竖直向下,则电场力水平向左,且解得小球带正电;(3)小球合力大小加速度的大小最大距离15.
20、 如图所示,人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯符合以下模型:两人通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为,方向均与竖直方向成角且保持不变,重物从静止开始离开地面后停止施力,最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为,取,。求本次打夯过程中: (1)两人施力的时间;(2)重物刚落地时的速度;(3)重物对地面的平均冲击力。【答案】(1)0.4s;(2);(3)8640N,方向向下【解析】【详解】(1)两人在施力过程中,重物向上做匀加速直线运动解得t=0.4s(2)重物从开始运到刚着地的过程中,由动能定理得解得v=(3)重物刚着地到砸深地面的过程中,由动能定理得解得f=8640N重物对
21、地面的平均冲击力大小为8640N,方向向下。16. 我国将于2020年首次探测火星。火星与地球的环境非常相近,很有可能成为人类的第二个家园。已知火星的质量为m,火星的半径为R,太阳质量为M,且,万有引力常量为G。太阳、火星均可视为质量分布均匀的球体。不考虑火星自转。(1)设想在火星表面以初速度v0竖直上抛一小球,求小球从抛出至落回抛出点所经历的时间t。 (2)为简化问题,研究太阳与火星系统时可忽略其他星体的作用,只考虑两者之间的引力作用。a通常我们认为太阳静止不动,火星绕太阳做匀速圆周运动。已知火星绕太阳运动的轨道半径为r,请据此模型求火星的运行周期T1。b事实上太阳因火星的吸引不可能静止,但
22、二者并没有因为引力相互靠近,而是保持间距r不变。请由此构建一个太阳与火星系统的运动模型,据此模型求火星的运行周期T2与T1的比值;并说明通常认为太阳静止不动的合理性。【答案】(1);(2)a.;b. .【解析】【详解】(1)设火星表面的重力加速度为g,则 火星表面质量为m1的物体所受重力与万有引力相等,有 联立式可得 (2)a.对火星,万有引力提供向心力,有可得 b.太阳与火星构成“双星”模型,即二者都围绕它们连线上的某一定点O做周期相同的匀速圆周运动。设火星的运行半径为r1,太阳的运行半径为r2。对火星有对太阳有r1+r2=r 联立式可得联立式可得一方面,因,由式得,可见运行周期几乎相等:另
23、一方面,由式得r20,即太阳几乎与定点O位置重合,所以通常认为太阳静止不动是合理的。17. 如图所示,两异种点电荷的电荷量均为,绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直,平面上、三点位于同一竖直线上,点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块(可视为质点),从点以初速度向滑动,到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求: (1)点的电场强度的大小;(2)物块运动到点时加速度的大小和方向;(3)物块通过点的速度大小。【答案】(1);(2),方向竖直向上;(3)【解析】【详解】(1)正、负点电荷在A点产生的场强A点的电场强度的大小(2)由牛顿第二定律得解得方向竖直向上;(3)小物块从A到B过程中,设克服阻力做功Wf,由动能定理得小物块从A到O过程中解得