2022-2023学年江苏省镇江市高一(下)期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省镇江市高一(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.  下列所示电子器件中，电容器是(    )

A.  B.
C.  D.

2.  如图所示，在未来某年乘坐速度为为光速的宇宙飞船追赶正前方的，的飞行速度为，向发出一束光进行联络，则观测到该光束的传播速度为(    )
 

A.  B.  C.  D.

3.  摩天轮深受游客喜爱。游客在乘坐摩天轮时，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是(    )
 

A. 摩天轮运动到最低点时，游客对座椅的压力大于游客的重力
B. 摩天轮运动到最高点时，游客对座椅的压力等于游客的重力
C. 摩天轮匀速转动过程中，不同游客受到的合外力大小相等
D. 摩天轮匀速转动过程中，摩天轮上各点线速度大小相等

4.  “复兴号”动车组运行时所受阻力与其速率成正比。当动车组以速度匀速行驶时，牵引力功率为，若以速度匀速行驶时，牵引力功率为(    )
 

A.  B.  C.  D.

5.  某电流表的内阻为，满偏电流为，要将它改装成量程为的电压表。下列改装中，正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

6.  小华同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。下列说法正确的是(    )
 

A. 电火花计时器应连接交流电源，工作电压约为
B. 实验中应手提纸带上端，先释放纸带再启动电火花计时器
C. 打出的纸带前面一小段被损毁，用剩余部分也能验证机械能守恒定律
D. 实验中所测重物的动能增加量通常比其重力势能的减少量稍大

7.  如图所示，一个绝缘的金属球壳内放置一个带正电的小球，球壳外用绝缘细线悬挂一个带正电的检验电荷。、分别位于球壳内外。下列说法正确的是(    )
 

A. 电场强度 B. 电势
C. 电荷向右偏离竖直方向 D. 球壳内表面各点电势相等

8.  如图所示，地球的公转轨道Ⅰ可近似看作圆，某彗星运动轨道Ⅱ是一个非常扁的椭圆，是近日点，是远日点，点是两轨道交点。不考虑地球和彗星间的引力，下列说法正确的是(    )
 

A. 彗星和地球经过点时速度相同
B. 彗星经过点的速率大于地球运动速率
C. 彗星从点到点做加速度减小的加速运动
D. 彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同

9.  如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆点的圆环相连。圆环从点由静止开始下滑，经过点弹簧水平且处于原长，到达点时速度为零。若圆环在点获得一竖直向上的速度，上滑回到点的速度为零。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，则圆环(    )
 

A. 下滑过程中，弹簧的弹性势能一直增大
B. 下滑过程中，经过点时的速度最大
C. 下滑过程中，圆环克服摩擦力做的功大于
D. 上滑过程中经过点的速度大于下滑过程中经过点的速度

10.  如图所示，一对电荷量相等的正点电荷关于竖直方向的轴对称放置。一带负电的小球从负轴由静止释放，小球沿轴正向运动。带电小球电势能为，动能为，加速度为，机械能为，取无穷远为电势能零点。下列关于带电小球运动过程中的图像可能正确的是(    )
 

A.  B.
C.  D.

二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

11.  为测定某液体的电阻率，某学习小组选取了一根管壁很薄的塑料管，在塑料管里面灌满了液体，两端用铜塞塞住管口，形成一段封闭的液体柱。

分别用刻度尺和游标卡尺测出其长度和外径，游标卡尺如图所示，其读数为__________。

用多用电表粗测液体柱的阻值，多用电表测量情况如图所示，为了更准确的测出液体柱的阻值，下列操作正确的是。(    )

A.将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻

B.将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻

C.将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，再次测量电阻

D.将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，再次测量电阻

该小组为进一步精确测量液体柱的阻值，选择了如下实验器材：

A.直流电源：电动势，内阻不计，额定电流为；

B.电流表：量程，内阻约；

C.电压表：量程，内阻约；

D.滑动变阻器：最大阻值；

E.开关、导线等

为多次测量数据，该小组采用分压电路进行测量，请在实物接线图中完成余下导线的连接。(    )

该小组在实验中测得电压表和电流表的示数分别为和，则海水电阻率表达式为__________用题中的字母表示。

若考虑塑料管管壁的厚度，其测量结果与真实值相比是__________填“偏大”、“相等”或“偏小”。

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

12.  年我国发射的神舟十五号在轨道上运行可视为匀速圆周运动，运行周期为，距地面的高度为，地球半径为，引力常量为。求：

地球的质量；

地球的第一宇宙速度。

13.  如图所示，人们常用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面后人停止施力。已知重物的质量为，取，。求：

两人对重物所做的功；

重物离开地面的最大高度。

14.  如图所示，两个质量均为的小环、用长为的轻杆连接，两小环可以在半径为，固定在竖直平面内的光滑圆环上滑动，开始时将固定在圆环的最高点。求：

轻杆对的拉力大小；

将释放后，当滑到最低点时，小环的速度大小；

从释放后到杆中弹力第一次为零时，杆对环所做的功。

15.  如图所示，水平放置的平行金属板、间距为，板长，、右端竖直放置一足够大的荧光屏大量质量，电荷量的带电粒子从、板左侧由静止经电压为的电场加速后，持续水平射入金属板、间．在、板间有如图所示的周期电压，已知，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，求：

粒子离开加速电场时的速度大小和打在屏上的粒子在、板间的运动时间；

沿、板中间虚线入射的粒子离开电场时在竖直方向的最大偏移量；

荧光屏能被粒子打到的长度．

答案和解析

1.【答案】 

【解析】A.图为验电器，故A错误；

B.图为电解电容，故B正确；

C.图为示波管，故C错误；

D.图为库仑扭秤，故D错误。

故选B。

2.【答案】 

【解析】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。所以观测到该光束的传播速度为。

故选C。

3.【答案】 

【解析】A.摩天轮运动到最低点时，加速度向上，所以座椅对游客的支持力大于游客的重力，即游客对座椅的压力大于游客的重力，故A正确；

B.摩天轮运动到最高点时，游客对座椅的压力可能等于游客的重力，可能小于重力，也可能大于重力，故B错误；

C.摩天轮匀速转动过程中，不同游客转动速度大小相等，但不同游客质量可能不同，所以游客需要的向心力大小可能不同，而游客受到的合外力提供向心力，所以不同游客受到的合外力大小不一定相等，故C错误；

D.摩天轮匀速转动过程中，摩天轮上各点角速度大小相等，线速度大小不相等，故D错误。

故选A。

4.【答案】 

【解析】由题可知

当动车组以速度匀速行驶时，牵引力功率为，则

若以速度  匀速行驶时，则牵引力功率为

故选C。

5.【答案】 

【解析】要将它改装成量程为的电压表，需要串联一个电阻；根据串联电路的分压原理，串联的阻值为

故选A。

6.【答案】 

【解析】A.电火花计时器应接的交流电源，故A错误；

B.如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点，再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故B错误；

C.前面的纸带损毁，利用后面纸带的从个相距较远的两点也能验证机械能守恒律：利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可分别求出打下这两点的速度，进而可求出动能的增加量，量出两点的距离后，可以求出重力势能的减小量，然后两者对比，即可验证机械能守恒定律，故C正确；

D.重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能有部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量略大于动能的增加量，故D错误。

故选C。

7.【答案】 

【解析】A.处电场线较密，故电场强度  ，故A错误；

B.沿电场线方向电势降低，故电势  ，故B错误；

C.正电荷在金属球壳外产生水平向左的电场，故电荷向左偏离竖直方向，故C错误；

D.球壳处于静电平衡，球壳内表面各点电势相等，故D正确。

故选D。

8.【答案】 

【解析】A.做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹切线方向，根据图像可知彗星和地球经过点时速度方向不相同，则彗星和地球经过点时速度不相同，故A错误；

B.若过点作椭圆的内切圆，该圆半径小于地球的公转轨道Ⅰ的半径，根据

解得

可知，过点椭圆的内切圆上的卫星的线速度大于地球公转的线速度，由于过点椭圆的内切圆轨道相对椭圆是低轨道，由该轨道变轨到椭圆，需要在切点加速，即椭圆位置的速度大于过点椭圆的内切圆上的卫星的线速度，即彗星经过点的速率大于地球运动速率，故B正确；

C.彗星从点到点过程，彗星到太阳的间距增大，万有引力减小，根据牛顿第二定律可知，彗星的加速度减小，又由于万有引力做负功，则彗星在该过程的速度减小，即彗星从点到点做加速度减小的减速运动，故C错误；

D.根据开普勒第二定律可知，在同一轨道上，某一行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同，但彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积不相同，故D错误。

故选B。

9.【答案】 

【解析】A.由于经过点弹簧水平且处于原长，可知，弹簧圆环在下滑过程，弹簧的形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减小后增大，故A错误；

B.由于经过点弹簧水平且处于原长，弹簧弹力为零，可知圆环在点仅仅受到重力作用，加速度为重力加速度，而当圆环速度达到最大值时，圆环所受外力的合力应该等于零，加速度亦等于零，可知圆环经过点时的速度不是最大，故B错误；

C.根据对称性可知，下滑过程与所示过程圆环克服摩擦力做功相等，在下滑过程有

在上升过程有

解得

故C错误；

D.根据对称性可知圆环在到过程与从到过程克服摩擦力做功相等，从到过程有

解得

从到过程有

可知上滑过程中经过点的速度大于下滑过程中经过点的速度，故D正确。

故选D。

10.【答案】 

【解析】带电小球沿轴正向运动，电场力先做正功，再做负功，最后电场力做功趋向于，所以电势能先减小，后增大，最终不变，小球的机械能最终趋向于守恒，当电场力等于重力时，小球的动能最大，所以动能可能先增大后减小，最终只有重力做功，动能不断增大，故AD错误，B正确；

C.当电场力与重力相等时，加速度为，可知加速度为的点在轴正半轴某一点，故C错误；

故选B。

11.【答案】                          偏大 

【解析】游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以

由图可知，选择开关置于“”时指针的偏转角度较小，所以应该换大倍率挡，即应将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，然后进行欧姆调零，即红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向电流最大值处，再次测量电阻。

故选B。

实验电路图如图所示

根据欧姆定律有

根据电阻定律可得

联立可得

若考虑塑料管管壁的厚度，则液体柱的直径的测量值大于真实值，即偏大，所以液体电阻率的测量值偏大。

12.【答案】  ；  

【解析】万有引力提供向心力

解得

万有引力提供向心力

解得

13.【答案】  ；  

【解析】一个人对重物所做的功

两人对重物所做的的功

设重物上升最大高度为，从重物离地到重物到达最高点的过程中，由动能定理

解得

14.【答案】；  ；  

【解析】由题意可知，轻杆对的拉力和圆环对的支持力与竖直方向的夹角均为  ，根据平衡条件，水平方向有

竖直方向有

解得

从释放到滑到最低点的过程中，如图所示

A、和轻杆组成的系统机械能守恒，有

解得

由分析知，当轻杆处于竖直方向时，杆上弹力为零，如图所示

由系统机械能守恒得

从释放到轻杆第一次处于竖直方向的过程中，对，由动能定理可得

解得

15.【答案】设粒子到达板的速度大小为 

由  

解得：  

水平射入、之间的到达板的粒子不会打在板上，则  

取向下为轴正方向，进入金属板的粒子在竖直方向上运动的  图像如图所示，

由分析知，  时刻进入的粒子向上偏转的距离最大

如图中红色线所示

前一段满足  ，  

后一段满足  ，  

即  

由于粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，由  图像分析知，粒子离开电场的速度都相同．

故所有能从右侧射出金属板的粒子均相互平行射出，

能被粒子打到的宽度即为粒子出电场的竖直方向位移差．

 时刻进入的粒子向上偏转的距离最大为  ；

即某处进入的粒子最高可从板边缘射出；

 时刻进入的粒子若能出电场，向下偏转的距离最大为 

但是在板间运动过程中向下的速度为零时，向下最大位移为  ．

因此考虑这么一种粒子，在某位置出发，刚好向下位移最大  到达极板，

随后再向上运动，此时该粒子为屏上粒子的最下端．

故能被粒子打到的宽度即为出电场的竖直方向位移差  ．

【解析】根据粒子的水平方向运动解得粒子在电场中的运动时间；
粒子在电场中作类平抛运动，根据在竖直方向上运动的图像解答；
由于粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，由图像分析知，粒子离开电场的速度都相同，所有能从右侧射出金属板的粒子均相互平行射出，结合周期解答。
本题考查带电粒子在电场中的运动，解题关键掌握类平抛运动可分解为水平和竖直方向的运动，根据对应的运动学公式求解即可。