2021-2022学年上海市七宝中学高一（下）期末考试物理试卷（含详解）

2021学年度第二学期高一物理期末考试试题

（2022.6）

命题人：王妹    审题人：李克昌

（完卷时间：60分钟   满分：100分）

一、单项选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）

1. 科学思维在物理问题的研究中十分重要，历史上有一位物理学家受到万有引力定律的启发，运用类比创建了另一个物理定律，该定律是（　　）

A. 牛顿第二定律 B. 库仑定律 C. 机械能守恒定律 D. 欧姆定律

2. 某物体受一个力作用做匀速圆周运动，则这个力一定是（　　）

A. 大小不变、方向始终指向圆心 B. 大小不变，方向始终为切线方向

C. 大小变化、方向始终指向圆心 D. 大小变化，方向始终为切线方向

3. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（　　）

A. 地球位于月球运行轨道的中心

B. 地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度

C. 地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比

D. 相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积

4. 假设地球吸引月球的万有引力在某一年瞬时突然消失，则月球将（　　）

A. 落到地球表面 B. 静止在地球上空某一点不动

C. 沿月亮轨道的切线方向飞出 D. 沿地球和月亮的连线远离地球飞出

5. 汽车在阻力一定的平直路面上以额定功率加速行驶．若牵引力为F，加速度为a，则（　　）

A. F增大，a增大 B. F增大，a减小

C. F减小，a增大 D. F减小，a减小

6. 若即将燃烧殆尽的红超巨星突然发生爆炸，就会发出比以前的亮度高几百万倍的强光，形成（　　）

A. 白矮星 B. 黑矮星 C. 超新星 D. 中子星

7. 一物体做平抛运动，从抛出点算起，末其水平分速与竖直分速大小相等，经落地，则以下说法错误的是（　　）

A. 物体做平抛运动的初速度为

B. 落地时的水平位移为

C. 第一、第二、第三秒内速度的变化是相等的

D. 第一、第二、第三秒内位移之比为

8. 如图所示，半径为R光滑圆轨道固定在竖直平面内，水平轨道AB在圆轨道最低点与其平滑连接，AB长度为L．小球在外力作用下，由A向B以加速度a做匀加速运动，到达B点撤去外力．要使球能沿圆轨道运动到D点，则小球过C点的最小速度值和在A点的最小速度值分别为（　　）

A vC＝0 vA＝2Rg

B vC＝ vA＝

C. vC＝ vA＝

D. vC＝ vA＝

9. 在静电场中将一负电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（　　）

A. a点电势高于b点电势 B. a点电场强度大于b点电场强度

C. a点电势能大于b点电势能 D. 电场线方向从b指向a

10. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力作用，运动过程中电势能减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（　　）

A.  B.

C.  D.

11. 某示波管内的聚焦电场如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，A、B、C 为电场中的三点。两电子分别从A、B运动到同一点C，电场力对两电子做功分别为和，则（　　）

A.  B.

C.  D.

12. 利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　　）

A. 电压较大的刻度对应较高的温度

B. 电压刻度0V对应的就是0℃

C. 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的

D. 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高

二、填空题（共20分。本大题共5小题，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程。）

13. 在狭义相对论中，我们把在自身静止的参考系内测得的时间称为___________，它的时间间隔是最___________的。

14. 防范静电对人类的危害有以下三种措施：工艺控制、___________和___________。

15. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入太空。设飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小为g1，地球表面重力加速度大小为g，则g1______g（选填“＞”、“＝”或“＜”）；飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率______。（选填“大”或“小”）

16. 一辆机动车在平直公路上由静止启动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系．设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动．可知车在运动过程中阻力为______N，车的质量为______kg．

17. 如图所示电路中，，滑动变阻器上标有“，”字样，理想电压表的量程有和两挡，理想电流表的量程有和两挡。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为和；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的，则此时电流表示数为___________A，该电源的电动势为___________V。

三、综合题（第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。共40分。第18题10分，19题14分，20题16分）

18. （1）实验一：如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器，其名称为___________电池。这种电池的正、负极板（A、B）为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸。图中两个电极内测的探针a、b与电压表相连，测量内电压，则a接的是的___________接线柱。（选填“正”，“负”，“任意”）

实验二：在做“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如下图所示：

（2）当开关S接到“1”时，电容器处于___________过程；（选填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐___________。（选填“增加”或“较少”）

（3）下面说法正确的是（        ）

A．电容器充电时，电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定在某一数值

B．电容器充电时，灵敏电流计G的示数一直增大

C．电容器放电时，电阻R中的电流方向从右到左

D．某时刻电容器正在放电时，电容器两极板的电荷量正在减少

19. 一辆电动自行车，蓄电池一次充足电后可向电动机提供的能量，电动机的额定输出功率为。已知电动车（含电池）的质量，最大载重（即骑车人和所载货物的最大总质量）。现有质量为的人骑此电动车在无风的平直公路行驶，所受阻力f是车辆总重力的0.03倍，设车电动机的效率是，则这辆车充足一次电后，

（1）不载货物时，在电力驱动下能行驶最大路程是多少？

（2）不载货物时，在电力驱动下从静止开始以加速度匀加速前进的最长时间是多少？

（3）当车承载最大载重，并以电动机的额定功率由静止启动，经车速达到，此时车的加速度多大？车驶过的路程多大？

20. 如图，上下放置的两带电金属板，相距为，板间有竖直向下的匀强电场E。距上板l处有一带电的小球B，在B上方有带电的小球A，他们质量均为m，用长度为的绝缘轻杆相连。已知。让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中（重力加速度为g）。求：

（1）B球刚进入电场时的速度大小；

（2）A球刚进入电场时的速度大小；

（3）B球是否能碰到下金属板？如能，求刚碰到时的速度大小，如不能，请通过计算说明理由。

2021学年度第二学期高一物理期末考试试题

（2022.6）

命题人：王妹    审题人：李克昌

（完卷时间：60分钟   满分：100分）

一、单项选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）

1. 科学思维在物理问题的研究中十分重要，历史上有一位物理学家受到万有引力定律的启发，运用类比创建了另一个物理定律，该定律是（　　）

A. 牛顿第二定律 B. 库仑定律 C. 机械能守恒定律 D. 欧姆定律

【答案】B

【详解】科学思维在物理问题的研究中十分重要，历史上有一位物理学家受到万有引力定律的启发，运用类比方法在电磁学领域中建立了一个物理学定律，该定律得名称为库仑定律，故B正确，ACD错误。

故选B。

2. 某物体受一个力作用做匀速圆周运动，则这个力一定是（　　）

A. 大小不变、方向始终指向圆心 B. 大小不变，方向始终为切线方向

C. 大小变化、方向始终指向圆心 D. 大小变化，方向始终为切线方向

【答案】A

【分析】做匀速圆柱运动的物体所需的向心力大小不变，方向指向圆心．

【详解】根据匀速圆周运动的特点，某物体受一个力作用做匀速圆周运动，则这个力一定是大小不变、方向始终指向圆心，故选A.

3. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（　　）

A. 地球位于月球运行轨道的中心

B. 地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度

C. 地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比

D. 相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积

【答案】B

【详解】A．根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上，故A错误；

B．根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球在近日点的运行速度大于在远日点的运行速度，故B正确；

C．根据开普勒第三定律知，所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故C错误；

D．根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故D错误。

故选B。

4. 假设地球吸引月球的万有引力在某一年瞬时突然消失，则月球将（　　）

A. 落到地球表面 B. 静止在地球上空某一点不动

C. 沿月亮轨道的切线方向飞出 D. 沿地球和月亮的连线远离地球飞出

【答案】C

【详解】假设地球吸引月球的万有引力在某一瞬时，突然消失，月球将沿月球轨道切线方向飞出，做离心运动，故C正确，ABD错误。

故选C。

5. 汽车在阻力一定的平直路面上以额定功率加速行驶．若牵引力为F，加速度为a，则（　　）

A. F增大，a增大 B. F增大，a减小

C. F减小，a增大 D. F减小，a减小

【答案】D

【分析】根据汽车的功率P＝Fv，分析牵引力的变化，由牛顿第二定律分析加速度的变化．

【详解】根据P＝Fv知，P一定，当汽车加速时，v增大时，牵引力F减小，由牛顿第二定律得：F﹣f＝ma，得知加速度减小，故ABC错误，D正确；故选D．

6. 若即将燃烧殆尽的红超巨星突然发生爆炸，就会发出比以前的亮度高几百万倍的强光，形成（　　）

A. 白矮星 B. 黑矮星 C. 超新星 D. 中子星

【答案】C

【详解】若即将燃烧殆尽的红超巨星突然发生爆炸，就会发出比以前的亮度高几百万倍的强光，形成超新星。ABD错误，C正确。

故选C。

7. 一物体做平抛运动，从抛出点算起，末其水平分速与竖直分速大小相等，经落地，则以下说法错误的是（　　）

A. 物体做平抛运动的初速度为

B. 落地时的水平位移为

C. 第一、第二、第三秒内速度的变化是相等的

D. 第一、第二、第三秒内的位移之比为

【答案】D

【详解】A．根据题意可得初速度大小

故A正确；

B．落地时的水平位移为

故B正确；

C．根据可知第一、第二、第三秒内速度的变化是相等的，故C正确；

D．竖直方向做自由落体运动，第一、第二、第三秒内竖直方向位移之比为，水平方向做匀速直线运动，第一、第二、第三秒内的水平方向位移之比为，根据平行四边形定则可知第一、第二、第三秒内的位移之比不等于，故D错误。

本题选错误项，故选D。

8. 如图所示，半径为R光滑圆轨道固定在竖直平面内，水平轨道AB在圆轨道最低点与其平滑连接，AB长度为L．小球在外力作用下，由A向B以加速度a做匀加速运动，到达B点撤去外力．要使球能沿圆轨道运动到D点，则小球过C点的最小速度值和在A点的最小速度值分别为（　　）

A. vC＝0 vA＝2Rg

B. vC＝ vA＝

C. vC＝ vA＝

D. vC＝ vA＝

【答案】B

【分析】小球在C点速度最小时，重力提供向心力；根据动能定理求解B点的速度，根据运动公式求解A点的初速度.

【详解】小球恰能经过C点时速度最小，则根据mg=m解得；根据动能定理，从B到C：，解得；从A到B：，解得；故选B.

9. 在静电场中将一负电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（　　）

A. a点电势高于b点电势 B. a点电场强度大于b点电场强度

C. a点电势能大于b点电势能 D. 电场线方向从b指向a

【答案】A

【分析】根据电场力做功公式W=qU分析电势的高低，抓住电场强度与电势无关，不能确定电场强度的大小和电场线的方向．电场力做正功时负电荷的电势能减小．

【详解】根据电场力做功公式Wab=qUab，知Wab<0，q＜0，则a、b两点的电势差Uab>0，因此a点电势高于b点电势，故A正确．电场强度与电势无关，不能确定电场强度的大小，故B错误．电场力做了负功，负电荷的电势能增加，因此a点电势能小于b点电势能，故C错误．电场力做功与路径无关，所以不能确定电场线的方向，故D错误．故选A．

【点睛】本题是功能关系的角度分析电场力做功与电势能变化的关系，也可以利用推论“负电荷在电势能高处电势能小”分析电势的高低．电势与场强无关，电势高，场强不一定大．

10. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力作用，运动过程中电势能减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【分析】据粒子的运动轨迹，判断粒子所受的电场力大体指向弯曲一侧，从而判断粒子受到的电场力的方向；电场力做正功粒子的动能增大，电势能减小．

【详解】粒子的运动轨迹，判断粒子所受的电场力大体指向弯曲一侧，从而判断粒子受力的方向向右，因不知电场线的方向，不能判断出粒子的电性；由于运动飞过程中粒子的电势能减小，所以电场力做正功，粒子运动的方向一定是c到a；故选项C正确，选项ABD错误；故选C．

【点睛】本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧；电场线的疏密表示电场强度的强弱；用电场力做功和能量守恒定律判断动能和电势能的变化．

11. 某示波管内的聚焦电场如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，A、B、C 为电场中的三点。两电子分别从A、B运动到同一点C，电场力对两电子做功分别为和，则（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【详解】图中A、B两点在一个等势面上电势相等，则AC间的电势差等于BC间的电势差，沿着电场线方向，电势是降低的，则有

根据

则有

故B正确，ACD错误；

故选B。

12. 利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　　）

A. 电压较大的刻度对应较高的温度

B. 电压刻度0V对应的就是0℃

C. 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的

D. 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高

【答案】D

【详解】AB．由图像可知

可知温度越高，U越小，电压较大的刻度对应较低的温度，电压刻度0V对应的温度较高的刻度，不是0℃，选项AB错误；

C．根据

可知，该电子温度计表盘上温度刻度是不均匀的，选项C错误；

D．若电池用久后内阻r变大，根据

可知相同的R值时U值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，选项D正确。

故选D。

二、填空题（共20分。本大题共5小题，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程。）

13. 在狭义相对论中，我们把在自身静止的参考系内测得的时间称为___________，它的时间间隔是最___________的。

【答案】    ①. 绝对时间    ②. 长

【详解】[1][2]在狭义相对论中，我们把在自身静止的参考系内测得的时间称为绝对时间，它的时间间隔是最长的。

14. 防范静电对人类的危害有以下三种措施：工艺控制、___________和___________。

【答案】    ①. 保持湿润    ②. 保持良好接地

【详解】[1][2]生活中静电有时会给我们带来麻烦，为了防止静电对人类的危害，我们可以采取工艺控制、保持润湿、保持良好接地等措施。

15. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入太空。设飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小为g1，地球表面重力加速度大小为g，则g1______g（选填“＞”、“＝”或“＜”）；飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率______。（选填“大”或“小”）

【答案】    ①. ＜    ②. 大

【详解】[1]根据

因飞船在预定轨道处的轨道半径大于地球的半径，可知飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小g1小于地球表面重力加速度大小g，即

g1<g

[2]根据

可得

可知，飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率大。

16. 一辆机动车在平直的公路上由静止启动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系．设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动．可知车在运动过程中阻力为______N，车的质量为______kg．

【答案】    ①. 1500    ②. 562.5

【详解】根据速度-时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，最大速度，内的加速度，
根据图线B可以机车的额定功率，
当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力；
匀加速运动的牵引力
根据牛顿第二定律得：，解得：．

点睛：本题考查的是机车启动问题．汽车通常有两种启动方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式，P指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度．当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度．

17. 如图所示电路中，，滑动变阻器上标有“，”字样，理想电压表的量程有和两挡，理想电流表的量程有和两挡。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为和；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的，则此时电流表示数为___________A，该电源的电动势为___________V。

【答案】    ①. 0.15    ②. 7.5

【详解】（1）[1]当P向右移动时，R3接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，R1和R2两端电压减小，R3两端电压增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小，则由题意可知电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~0.6A，所以此时电流表示数为0.15A。

（2）[2]当电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A时，电路总电流为

根据闭合电路欧姆定律有

当电压表、电流表示数分别为5V和0.15A时，电路总电流为

根据闭合电路欧姆定律有

解得

三、综合题（第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。共40分。第18题10分，19题14分，20题16分）

18. （1）实验一：如图所示为探究外电压、内电压间关系仪器，其名称为___________电池。这种电池的正、负极板（A、B）为二氧化铅及铅，电解液为稀硫酸。图中两个电极内测的探针a、b与电压表相连，测量内电压，则a接的是的___________接线柱。（选填“正”，“负”，“任意”）

实验二：在做“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如下图所示：

（2）当开关S接到“1”时，电容器处于___________过程；（选填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐___________。（选填“增加”或“较少”）

（3）下面说法正确的是（        ）

A．电容器充电时，电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定在某一数值

B．电容器充电时，灵敏电流计G的示数一直增大

C．电容器放电时，电阻R中的电流方向从右到左

D．某时刻电容器正在放电时，电容器两极板的电荷量正在减少

【答案】    ① 可调内阻电池    ②. 负    ③. 充电    ④. 增加    ⑤. AD##DA

【详解】（1）[1]如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器，其名称为可调内阻电池

[2] 图中两个电极内测的探针a、b与电压表相连，测量内电压，电池内部的电流方向由电池的负极流向正极，可知探针a的电势低于探针b的电势，故a接的是的负接线柱。

（2）[3][4]

当开关S接到“1”时，电容器处于充电过程；电容器所带的电荷量逐渐增加。

（3）[5]

A．电容器充电时，电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定在某一数值，A正确；

B．电容器充电时，两极板间的电压逐渐增大，电路电流逐渐减小，灵敏电流计G的示数一直减小，B错误；

C．电容器上极板充电时与电源正极相连，带正电，电容器放电时，电阻R中的电流方向从左到右，C错误；

D．某时刻电容器正在放电时，电容器两极板的电荷量正在减少，D正确。

故选AD。

19. 一辆电动自行车，蓄电池一次充足电后可向电动机提供的能量，电动机的额定输出功率为。已知电动车（含电池）的质量，最大载重（即骑车人和所载货物的最大总质量）。现有质量为的人骑此电动车在无风的平直公路行驶，所受阻力f是车辆总重力的0.03倍，设车电动机的效率是，则这辆车充足一次电后，

（1）不载货物时，在电力驱动下能行驶的最大路程是多少？

（2）不载货物时，在电力驱动下从静止开始以加速度匀加速前进的最长时间是多少？

（3）当车承载最大载重，并以电动机的额定功率由静止启动，经车速达到，此时车的加速度多大？车驶过的路程多大？

【答案】（1）；（2）；（3），

【详解】（1）当匀速行驶时

由题意得电动车克服阻力所做的功等于蓄电池充满后用于行车有效的能量

所以

（2）电动自行车以加速度匀加速前进时，由牛顿第二定律

匀加速阶段的末速度

匀加速前进的最长时间

（3）当时，牵引力为

此时的加速度

由动能定理得

解得

20. 如图，上下放置的两带电金属板，相距为，板间有竖直向下的匀强电场E。距上板l处有一带电的小球B，在B上方有带电的小球A，他们质量均为m，用长度为的绝缘轻杆相连。已知。让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中（重力加速度为g）。求：

（1）B球刚进入电场时速度大小；

（2）A球刚进入电场时的速度大小；

（3）B球是否能碰到下金属板？如能，求刚碰到时的速度大小，如不能，请通过计算说明理由。

【答案】（1）；（2）；（3）不能，见解析

【详解】（1）进入电场前，两球做自由落体运动，可得

解得B球刚进入电场时的速度大小为

（2）从B球进入电场到A球进入电场的过程，整体由牛顿第二定律可得

由速度位移公式可得

联立解得A球刚进入电场时的速度大小为

（3）当A球进入电场后，整体由牛顿第二定律可得

解得

整体减速至速度为零时的位移为

故B球不能碰到下金属板。