2021-2022学年江苏省徐州市高一下学期期末考试物理试题含解析

  2021～2022学年度第二学期期末抽测高一年级物理试题

注意：本试看满分为100分，考试时间为75分钟。请将答案填涂在答题卡上，直接写在试要上不得分。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 加油站的安全防护工作非常重要，下列加油站的举措中不是防止静电带来危害的是（　　）

A. 定期检查电路，防止线路老化 B. 在加油站禁止脱穿化纤服装

C. 油罐车装有导电橡胶拖地带 D. 加油前要触摸一下静电释放器

【答案】A

【解析】

【详解】A．定期检查电路，防止线路老化，短路引起火灾。故A符合题意；

B．在加油站禁止脱穿化纤服装，防止静电起火。故B不符合题意；

C．油罐车装有导电橡胶拖地带，可以把静电导入大地。故C不符合题意；

D．加油前要触摸一下静电释放器，可以把静电导走。故D不符合题意。

故选A。

2. 某同学通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，通过图像他得出小灯泡的电阻随电压的增大而增大，则该同学测绘的小灯泡的I-U图像可能为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】ABCD．小灯泡电阻随温度的升高而变大，所以图像的斜率随着U的增大而减小，故B正确，ACD错误。

故选B。

3. 两个可视为点电荷的带电小球A、B，A球质量为B球质量的2倍。A球用绝缘细线悬挂在天花板上，B球在A球的正下方L处恰能静止。若将B球悬挂在天花板上，要使A球在B球正下方静止，则A、B之间的距离应为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】当A球悬挂在天花板上时，对B球

若将B球悬挂在天花板上，则对A球

解得

故选B。

4. 如图所示，质量相同两名同学甲、乙，从同一平台两侧斜面的顶端由静止滑下，两同学与斜面间的动摩擦因数相同，则他们在下滑至斜面底端的过程中（　　）

A. 重力做功 B. 重力做功

C. 重力做功的平均功率 D. 重力做功的平均功率

【答案】C

【解析】

【详解】AB．两同学质量相同，从相同的高度滑行，根据

W=mgh

可知，重力做功

选项AB错误；

CD．根据

可知

根据

可得

根据

可得重力做功平均功率

选项C正确，D错误。

故选C。

5. 定值电阻、串联在内阻可忽略不计的电源两端，如图甲所示，两电阻消耗的功率；再将、并联在该电源两端，两电阻消耗的功率分别为、，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】AB．依题意，设电源电压为，将、并联在该电源两端时，根据并联电路特点得，两电阻消耗的功率分别为

将定值电阻、串联在电路中时，根据串联电路特点，知此时两电阻两端各自的电压均小于电源电压，所以可得

故A正确，B错误；

CD．依题意，根据串联电路特点，可得将定值电阻、串联在电路中时，有

可得

故CD错误。

故选A。

6. 月球绕地球公转的周期为，轨道半径为。地球绕太阳的公转周期为，轨道半径为。万有引力常量为G，则（　　）

A.

B. 由题目所给的条件可以求出月球的质量

C. 太阳对月球的引力小于地球对月球的引力

D. 相同时间内，月球与地球连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积

【答案】C

【解析】

【详解】A．月球绕地球公转，地球绕太阳的公转，不是同一个中心天体，开普勒第三定律不适用，故A错误；

B．月球绕地球做匀速圆周运动，由地球对月球的万有引力提供向心力，有

能求出地球的质量，不能求出月球的质量，故B错误；

C．月球绕地球公转主要受地球对月球的万有引力的影响，太阳对月球的引力小于地球对月球的引力。故C正确；

D．由开普勒第二定律可知，相同时间内，月球与地球连线扫过面积相等，故D错误。

故选C。

7. 在如图所示的电路中，为定值电阻，将滑动变阻器的滑片从最左端移动至最右端，电压表示数变化了△U，电流表示数变化了△I，则这一过程中（　　）

A.  B.  C. 增大 D. 减小

【答案】B

【解析】

【详解】根据闭合电路欧姆定律得

滑动变阻器的滑片从最左端移动至最右端，电阻减小，电流增大，所以

由于

所以不变。

故选B。

8. 某同学用如图所示的实验电路来研究电容器的充、放电过程，电容器原来不带电，单刀双掷开关S先接1，稳定后再接2，下列说法正确的是（　　）

A. S接1时，电流表的读数逐渐增大

B. S接2时，电流从左向右流过电流表

C. 电流表的内阻会影响电容器的最大电压

D. 增大电阻箱的阻值可以延长电容器的放电时间

【答案】D

【解析】

【详解】A．S接1时，电源对电容器充电，随着逐渐充电，电路中电流越来越小，充电完毕后，电路中电流为零，即电流表的读数逐渐减小零后不变，故A错误；

B．S接1时，电容器充电完毕后上极板带正电，下极板带负电；S接2时，电容器放电，所以电流从右向左流过电流表，故B错误；

C．电容器的最大电压为电容器充电完毕时，电容器两端的电压，其最大电压值为电源电动势，所以，电流表的内阻不会影响电容器两端的最大电压，故C错误；

D．增大电阻箱的阻值，根据欧姆定律可知，电容器的放电电流将减小，根据

可知，Q一定，则电容器的放电时间将延长，故D正确。

故选D。

9. 一个是塑料棒与羊毛织品摩擦后，产生的净电荷分别集中在棒和羊毛织品某处，这个电荷分布可以近似看作如图所示的两对带电小球上的电荷分布，a、b、c为两对带电小球连线及中垂线上的三点，所有小球均可看作电荷量相等的点电荷，则（　　）

A. a、b两点的电场强度相同

B. b、c两点的电势不同

C. 将电荷从无穷远处移到a点与将其从c点移到a点做功相同

D. 将电荷从a点移到b点与将其从a点移到c点做功不同

【答案】C

【解析】

【详解】A．根根点电荷电场线分布可知，a、b两点的电场强度不相同。故A错误；

B．点电荷连线的中垂线为等势线，则b、c两点的电势相同。故B错误；

C．若将无穷远处电势规定为0，则bc等势线电势为0。因此将电荷从无穷远处移到a点与将其从c点移到a点做功相同。故C正确；

D．bc等势线，则将电荷从a点移到b点与将其从a点移到c点做功相同。D错误。

故选C。

10. 如图所示，倾角θ可调的斜面底端安装一个轻弹簧。当θ为60°时，将质量为m的小物块从斜面上的A点由静止释放，下滑至斜面上的B点后静止，A、B两点间距离为L。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　）

A. θ为60°时，物块压缩弹簧的过程中动能一直减小

B. θ为60°时，物块到达最低点时弹簧的弹性势能为

C. 将θ调整为45°，物块仍从A点由静止释放，将静止在B点

D. 将θ调整为45°，物块仍从A点由静止释放，将静止在B点上方

【答案】D

【解析】

【详解】A．θ为60°时，物块从静止开始向下加速，接触弹簧后短时间内，弹簧形变量较小，重力沿斜面向下的分力大于沿斜面向上的滑动摩擦力与弹力的合力，即接触弹簧后的短时间内物块仍将向下加速，速度增大，动能增加，故A错误；

B．θ为60°时，物块到达最低点时，由能量守恒可得

解得

故B错误；

CD．将θ调整为45°时，则

即

即物块不能到达B点，将静止在B点上方，故C错误，D正确。

故选D。

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题～第15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。

11. 某同学测量多用电表内部电池的电动势和内阻，实验中可提供的器材有

A．多用电表（含待测电池）                     B．定值电阻

C．电阻箱R（阻值范围0～999.9Ω）             D．开关一个，导线若干

（1）用多用电表测量的阻值，将选择开关旋转到欧姆挡“×1”位置，红黑两表笔短接，调节图甲中___________（选填“S”、“T”或“K”），使快指针指向欧姆零点，再将接在红、黑表笔间，由图甲读出___________Ω。

（2）取出多用电表内的电池后，将选择开关旋转至电流挡，在闭合开关前，连接好的电路如图乙所示，该同学在操作上存在的不妥之处为___________。

（3）改变电阻箱的阻值R，得到几组R和电流挡读数I的数据，作出如图丙所示的图像，图像的斜率为k，截距为-b，则可到电池的电动势为___________，内阻为___________（用题目中给出的符号表示）。

（4）实验中未考虑多用电表电流挡的内阻，对电池电动势的测量___________（选填“有”或“无”）影响。

【答案】    ①. T    ②. 22    ③. 电阻箱阻值为零    ④. k    ⑤.     ⑥. 无

【解析】

【详解】（1）[1][2]欧姆调零应该调节欧姆调零旋钮，即旋钮T，选择开关旋转到欧姆挡“×1”位置，故

22Ω

（2）[3] 在闭合开关前，电路中串联的电阻箱要调节到最大，所以操作中存在的不足之处是：电阻箱阻值为零

（3）[4][5]根据图乙，利用闭合电路欧姆定律可得

变化成

可得图像的斜率等于电池的电动势，即

E=k

由

得

（4）[6] 根据

图像的斜率等于电池的电动势，所以实验中未考虑多用电表电流挡的内阻，对电池电动势的测量无影响。

12. 2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的三名宇航员成功进入天和核心舱。已知天和核心舱在距地面高度为h的轨上做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求：

（1）地球的质量M；

（2）天和核心舱的运行速度v。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由

可得地球的质量

（2）由

可得天和核心舱的运行速度

13. 一只玩具电动机的铭牌标注的字样中只能看清额定电压为2V，某同学设计了图示电路测量电动机正常工作时的输出功率，电路中电池的电动势为3V。他先控制电动机使其不转动，将电阻箱R的阻值调为4Ω，读出电压表读数为0.5V，电流表读数为0.5A；然后解除控制使电动机转动，调节电阻箱阻值，使电压表读数为2V，电流表读数为1A。电路中的电表均视为理想电表，求：

（1）电池的内阻；

（2）玩具电动机正常工作时的输出功率。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）电动机不转动时，由闭合电路欧姆定律可知

所以电池的内阻为

（2）电动机转动时输入功率为

电动机的热功率为

电动机正常工作时的输出功率为

14. 如图所示，半径为R的鼓形轮可绕固定在斜面顶端的光滑水平轴O转动，在轮上沿直径方向固定一根轻杆，杆上固定两个质量均为0.3kg的小球，球与O的距离均为2R。在轮上绕有轻绳，绳端系住斜面上质量为0.8kg的空箱（绳与斜面平行）。斜面倾角为37°，空箱与斜面间的动摩擦因数为0.5，不计鼓形轮的质量，绳与轮之间无相对滑动，重力加速度，，。

（1）某人转动鼓形轮，通过轻绳拉着空箱以1m/s的速度沿斜面向上匀速运动，求绳对空箱拉力的功率。

（2）将空箱从斜面顶端由静止释放并带动鼓形轮转动，求空箱沿斜面下滑1m时的速度。

（3）若开始时箱内装有质量为0.8kg的细沙，转动鼓形轮，在箱子沿斜面向上匀速滑动时，细沙从箱底部缝隙随时间均匀漏出，上滑距高2m时箱内细沙全部漏出，求此过程中绳子拉力做的功。

【答案】（1）8W；（2）1m/s；（3）40J

【解析】

【详解】（1）空箱匀速运动，所受合外力为零，绳的拉力为

（2）设空箱速度为v，质量为m，小球的质量为，线速度大小为，下滑距离，由

知

根据动能定理得

解得

（3）细沙从箱底部缝隙随时间均匀漏出，箱子与细沙的总质量与时间成线性关系，由于箱子匀速运动，位移与时间成正比，所以，箱子与细沙的总质量与位移成线性关系，初始时绳的拉力

升高2m时绳的拉力

其中，，

所以，绳子拉力所做功

15. 如图所示，半径均为R的圆形导体板A、B水平放置，A、B之间距离为L，两圆心的连线沿竖直方向，B板正下方L处水平放置面积足够大的荧光屏。B板接地，在A板下方离圆心O极近处（到O点距离可忽略）有一个粒子源，可以向水平及斜下方各个方向发射速率均为v的电子，在导体板A、B上加恒定电压U，使两导体板间产生匀强电场（电场只存在于两板间区域），所有电子恰好均能打到B板上。

（1）求电子运动到B板的最长时间t；

（2）求电子的比荷；

（3）若电子只沿水平方向发射，速率范围为，求电子打在荧光屏上时，激发出荧光区域的面积s。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）电子沿水平方向射出恰运动到B板边缘，时间最长

（2）水平射出的电子到达B板，竖直方向有

解得

（3）所有的电子恰都能打在荧光屏上，时间为

速度为时打在荧光屏上的圆的半径为

速度为时打在荧光屏上的圆的半径为

激发出荧光区域的面积