2021-2022学年江苏省南通市海安市高一下学期期末考试物理试题含解析

  2021~2022学年末学业质量监测试卷高一物理

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1. 本试卷共6页，满分150分，考试时间为150分钟。考试结束后，请将答题卷交回。

2. 答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。

3. 请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。

4. 作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 下列做法中，属于利用静电现象是（　　）

A. 在印染厂中保持适当的湿度

B. 用复印机复印各种文稿

C. 油罐车后有一条拖在地上的铁链条

D. 带电作业的工人穿戴包含金属丝的工作服

【答案】B

【解析】

【详解】A．在印染厂中保持适当的湿度，目的是防止在生产过程中产生的静电对布有吸引作用，使空气保持适当的湿度，能及时导走所产生的静电，属于静电的防止，故A错误；

B．复印机复印文件资料，是利用静电产生的异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，故B正确；

C．油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时把产生的静电导走，属于静电的防止，故C错误；

D．带电作业的工人穿戴包含金属丝的工作服，是利用静电屏蔽的原理防止产生的静电对人体造成伤害，属于静电的防止，故D错误。

故选B。

2. 有一个电流表，内阻为，满偏电流为。如果把它改装为量程为的电流表，则（　　）

A. 给它串联一个电阻，阻值为 B. 给它串联一个电阻，阻值为

C. 给它并联一个电阻，阻值为 D. 给它并联一个电阻，阻值为

【答案】D

【解析】

【详解】要把满偏电流为电流计改装成的电流表，根据串并联电路特点，可知需要给电流计并联一个电阻，且有

求得需要并联电阻的阻值为

故选D。

3. 月球和同步卫星均绕地球做圆周运动，下列判断正确的是（　　）

A. 月球运动的周期比同步卫星小

B. 月球运动的速度比同步卫星大

C. 月球运动的角速度比同步卫星小

D. 月球运动的加速度比同步卫星大

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力，有

可知，由于月球绕地球运动的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球绕地球运动的周期比同步卫星大，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力，有

可知，由于月球绕地球运动的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球运动的速度比同步卫星小，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力，有

可知，由于月球绕地球运动的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，则月球运动的角速度比同步卫星小，故C正确；

D．根据万有引力提供向心力，有

可知，由于月球绕地球运动的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，则月球运动的加速度比同步卫星小，故D错误。

故选C。

4. 如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器与直流电源连接，为一零刻度在表盘中央的电流计，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）

A. 若在两板间插入电介质，电容器的电容变小

B. 若在两板间沿下极板插入导体板，电容器的电容不变

C. 若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从到方向的电流

D. 若只将滑动变阻器滑片向下移动，此过程电流计中有从到方向的电流

【答案】C

【解析】

【详解】AB．闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变。若只在两板间插入电介质，根据

可知增大，电容器的电容也将增大；同理，在两板间插入一导体板，由于导体板的静电感应，致使电容器两板间距减小，知电容器的电容将增大，故AB错误；

C．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，增大，由公式

可知电容器的电容减小，再根据

可知U不变，Q将减小，电容器将放电，此过程电流计中有从b到a方向的电流，故C正确；

D．若只将滑动变阻器滑片向下移动，由于电容器板间电压等于变阻器下部分电阻电压，则U将减小，根据

可知，C不变，U减小，Q将减小，电容器将放电，此过程电流计中有从b到a方向的电流，故D错误。

故选C。

5. 如图，导体棒原来不带电，现将一电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，A、B为棒上中心轴线上的两点，A距离棒左端为，A、B间的距离也为，静电力常数为。当棒达到静电平衡后（　　）

A. 棒左端感应出正电荷，右端感应出负电荷

B. 点场强大于点的场强

C. 点电势低于点的电势

D. 棒上感应电荷在点产生的场强大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．电荷量为的正点电荷放在棒左端，根据静电感应规律——“近异远同”，可知棒左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；

B．处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，所以A点场强等于B点的场强，故B错误；

C．处于静电平衡的导体是一个等势体，所以A点电势等于B点的电势，故C错误；

D．由于A点的合场强为零，则棒上感应电荷在A点产生的场强大小等于在该点产生的场强大小，根据点电荷场强公式，可知在A点产生的场强大小为

故D正确。

故选D。

6. 某静电场中轴上各点电势分布图如图所示，一带电粒子在坐标原点处静止释放，仅在电场力作用下沿轴正方向运动。下列说法正确的有（　　）

A. 粒子一定带正电

B. 粒子不能够运动到处

C. 粒子在处受到的电场力最大

D. 粒子从原点运动到过程中，电势能增大

【答案】B

【解析】

【详解】AD．由图知，轴上从坐标原点O处到x1处的电势逐渐升高，从x1处到x2处电势逐渐降低；带电粒子从坐标原点O处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x1处时，电场力做正功，电势能减小；由于从坐标原点O处到x1处，电势逐渐升高，所以该粒子是沿着电场线的反方向运动的，则该粒子带负电，故AD错误。

B．由图知坐标原点O处的电势高于x2处的电势，由公式

得知负电荷粒子从坐标原点O处由静止开始运动到x1处时，电场力所做的正功小于该粒子从x1处运动到x2处克服电场力所做的功，根据功能关系可知粒子不能运动到x2处，故B正确。

C．图像的斜率大小表示电场强度，x1处斜率为0，故电场强度为0，根据公式

可知，粒子在x1处受到的电场力为0，故C错误。

故选B。

7. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为、，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，到与地面即将接触时速度为，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦阻力。则（　　）

A. 上述过程中物体A的速度先增大后减小

B. 上述过程中物体A机械能的变化量为

C. 上述过程中物体A的加速度先减小后保持不变

D. 此时弹簧的弹性势能等于

【答案】A

【解析】

【详解】AC．依题意，可知物体A下落到与地面即将接触时，此时物体B对地面恰好无压力，此时细绳的拉力为，故弹簧对物体A的拉力也为，弹簧的弹力从零增加到，即从小于A的重力到大于A的重力，根据牛顿第二定律，可知A的加速度大小先减小后增大，方向先竖直向下，后竖直向上，则A先加速后减速，所以A的速度先增大后减小，故A正确，C错误；

B．取地面为零势能参考面，上述过程中物体A初始的机械能为，末态的机械能为，所以A机械能的变化量为，故B错误；

D．依题意，可知物体A与弹簧组成的系统机械能守恒，故有

可得此时弹簧弹性势能

故D错误。

故选A。

8. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，、为滑动变阻器，为定值电阻，C为电容器．开始时开关、闭合．下列操作能使电容器所带电荷量增加的是( 　　)

A. 断开开关

B. 断开开关

C. 向左移动滑动变阻器的滑片

D. 向左移动滑动变阻器的滑片

【答案】B

【解析】

【详解】A.断开开关S1，回路电流为零，电容器通过R1、R2、S1回路放电，电荷量减小，A错误．

B.根据电路结构可知，回路电流，电容两端电压：，断开开关S2，电容器直接串联在电路中，回路电流为零，电容器两端电压为电动势，电压变大，根据可知，带电量变大，B正确．

C.滑动变阻器R1与电容串联，稳定时，支路无电流，改变R1的滑片位置，不会改变电压和电流，电容带电量不变，C错误．

D.向左移动滑动变阻器R3的滑片，接入电路电阻变大，回路电流变小，电容两端电压变小，根据可知，带电量变小，D错误．

9. 现代观测表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特点，众多的恒星组成了不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，事实上，冥王星也是和另一星体构成双星，如图所示，这两颗行星、各以一定速率绕它们连线上某一中心匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起，现测出双星间的距离始终不变，且它们做匀速圆周运动的半径与之比为，则（　　）

A. 它们的线速度大小之比

B. 它们的角速度大小之比

C. 它们的质量之比

D. 它们的周期之比

【答案】A

【解析】

【详解】BD．在双星系统中，双星的角速度和周期都相同，故BD错误；

C．由于双星系统中，双星间的万有引力提供圆周运动向心力，则

，

解得

故C错误；

A．双星的角速度相同，由

知

故A正确。

故选A。

10. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮与小汽车A相连，另一端与质量为的小物块B连接，汽车以速度沿平直路面水平向右匀速运动，重力加速度为，则物块在竖直向运动的过程中（　　）

A. 物块做匀速直线运动

B. 物块做减速直线运动

C. 连接的轻绳与水平面的夹角为时，绳子对物块拉力做功的功率大于

D. 连接的轻绳与水平面的夹角为时，绳子对物块拉力做功的功率小于

【答案】C

【解析】

【详解】AB．依题意，将汽车速度分解为沿绳方向的速度与垂直绳方向的速度，则有

车向右匀速运动，减小，则增大，也即物块B的速度增大，所以B做加速直线运动，故AB错误；

CD．连接的轻绳与水平面的夹角为时，根据瞬时功率公式可得绳子对物块拉力做功的功率为

由于物块B加速，则有

所以绳子对物块拉力做功的功率大于，故C正确，D错误。

故选C。

11. 如图所示，在AC连线上AM=MO=ON=NC，两个等量异种点电荷分别固定在的M点与N点，则（　　）

A. A、C两处电势相同

B. A、C两处场强大小相等，方向相反

C. 电子从A点移到O点，电场力做负功

D. 将电子从B点静止释放，将做直线运动

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．根据等量的异种电荷的等势面的特点可知，O点电势为零，O点左侧电势均为正值，O点右侧电势均为负值，故A点电势为正，C点电势为负，故A点电势高于C点电势，故A错误；

B．根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，A、 C两处场强大小相等，方向相同，故B错误；

C．根据电场力做功

电子的电荷量为负，UAO>0，故电子从 A点移到 O点，电场力做负功，故C正确；

D．根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，B点处的电场线为曲线，故将电子从 B点静止释放后，电子不可能做直线运动，故D错误。

故选C。

二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12. （1）如图甲所示，游标卡尺的示数为___________；螺旋测微器的示数为___________。

（2）用如图乙所示电路，测定两节串联而成的干电池组的电动势和内阻。除待测电池组、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表（，内阻约）

B．电压表（，内阻约）

C．定值电阻（，）

D．滑动变阻器（，）

E．滑动变阻器（，）

①实验中，滑动变阻器应选用___________（选填“”或“”），电路中串联一个定值电阻的作用是___________。

②按照电路图甲，请在图丙中用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整。（        ）

③闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测出多组、值，记入下表。

根据记录表中的实验数据在图丁坐标中作出图像_________，由图像可得出该电池组的电动势为___________，内阻为___________。

④由于上述实验存在系统误差，测出电池组的电动势___________（选填“偏大”或“偏小”），内阻___________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】    ①. 1.345    ②. 6.790    ③.     ④. 为了防止在调节滑动变阻器时造成电路短路，起到保护电路作用    ⑤.     ⑥.     ⑦. 2.9    ⑧. 1.0    ⑨. 偏小    ⑩. 偏小

【解析】

【详解】（1）[1]根据游标卡尺读数规则可读出图中示数为

[2]根据螺旋测微器读数规则可读出图中示数为

（2）①[3]为了保护电路安全且方便实验操作，滑动变阻器应选用；

[4]为了防止在调节滑动变阻器时造成电路短路，所以需要在电路中串联一个定值电阻起到保护电路作用。

②[5]根据电路图，连接实物图如图所示

③[6][7][8]根据表中数据，描点连线，得到图像如图所示

由图示图线纵截距表示该电池组的电动势，可得

图像斜率表示该电池组的内阻，可得

④[9][10]由电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表测量值小于流经电源的真实值，当外电路短路时，短路电路测量值等于真实值，电源的测量图像与理论图像如图所示

由图像纵截距可知，测出的电池组的电动势偏小，由图线斜率可知测出电池组的内阻偏小。

13. 歼-15舰载机首次在“辽宁舰”航母甲板上起降。飞机在静止的航母上起飞时，止动轮挡先挡住飞机起落架阻止飞机前行，飞行员开动发动机将推力提升到时，止动轮挡迅速放下，飞机继续提升推力，通过长的跑道，以速度从甲板末端滑跃起飞。已知飞机的质量，在跑道上运动时受到的阻力约为，取。

（1）求止动轮挡放下瞬间，飞机运动的加速度大小。

（2）飞机在跑道上运动过程中，发动机的推力做的功为多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）止动轮挡放下瞬间，根据牛顿第二定律，有

代入数据求得

（2）飞机在跑道上运动过程中，根据动能定理得

代入数据求得，发动机的推力做的功为

14. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势，内阻，车灯接通，电动机未启动时，电流表示数；电动机启动的瞬间，电流表示数。求：

（1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率；

（2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。

【答案】（1）12V；120W；（2）

【解析】

【详解】（1）电动机未启动时，，根据闭合电路欧姆定律有

解得路端电压

则车灯的功率为

代入数据解得

（2）根据欧姆定律，灯泡电阻

代入数据得

电动机启动的瞬间，，根据闭合电路欧姆定律有

解得路端电压

此时车灯的功率为

代入数据解得

15. 如图所示，一负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度，沿水平放置的一对平行金属板间中心线射入偏转电场（可看成匀强电场）中。已知负离子的电荷量为，质量为，偏转金属极板长为，所加电压为，是下板中心的小孔。

（1）求加速电场两端的电压；

（2）若离子恰能从孔飞出偏转电场，求离子在偏转电场中运动的时间和两偏转板间距；

（3）在（2）的情况下，离子从孔飞出时的速度大小为多少？

【答案】（1）；（2）；；（3）

【解析】

【详解】（1）由动能定理有

解得

（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，设离子在偏转电场中的加速度为a，由牛顿第二定律有

x方向

求得离子在偏转电场中运动的时间

y方向

联立解得两偏转板间距

（3）由动能定理，有

解得离子从孔飞出时的速度大小

16. 如图所示，为倾角固定的绝缘斜面，顶端处固定垂直于斜面的绝缘挡板，长为。整个空间处于水平向右的匀强电场中（图中未画出），质量为、电荷量为的小滑块从A点由静止开始运动。已知匀强电场的场强，滑块与斜面间的动摩擦因数，与挡板碰撞过程无动能损失且电荷量不变，重力加速度为，，。求：

（1）滑块沿斜面向上匀加速运动到第一次与挡板碰撞过程经历的时间。

（2）滑块最终所处的位置和整个运动过程中电势能的变化。

（3）滑块第次与挡板碰前瞬间的动能。

【答案】（1）；（2）绝缘挡板处；；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，对滑块受力分析知滑块受到重力mg，斜面支持力N，水平向右的电场力qE，及沿斜面向下的滑动摩擦力f四个力的作用，则有垂直斜面方向上

平行斜面方向上

滑块沿斜面向上匀加速运动到第一次与挡板碰撞，有

联立以上式子，代入相关数据求得

（2）通过（1）问中对滑块的受力分析可判断知，滑块在运动过程中，滑块的加速度方向一直沿斜面向上，所以经过多次往复运动后，滑块最终将在挡板P处停止，根据电场力做功与电势能改变量的关系，可知整个运动过程中滑块电势能的变化

即电势能减小；

（3）滑块由静止开始沿斜面向上做加速运动，设第一次碰撞后能沿斜面下滑的最大距离为，由动能定理有

解得

设第二次碰撞后能沿斜面下滑的最大距离为，同理有

解得

根据数学知识可知，滑块第次与挡板碰后下滑的最大距离为

则由动能定理有

求得滑块第次与挡板碰前瞬间的动能