江蘇省高一下學(xué)期期末考試物理試卷附答案解析

第第頁江蘇省高一下學(xué)期期末考試物理試卷（附答案解析)學(xué)校:___________班級(jí)：___________姓名：__________考號(hào)：__________一、單選題1．如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為（常量）?；芈分谢瑒?dòng)變阻器R的最大阻值為，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻、。閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（）A．兩端的電壓為 B．電容器的a極板帶正電C．滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻的5倍 D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2．如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)小球分別從高度都為h的光滑固定斜面頂端由靜止滑到底端，三個(gè)斜面傾角不同，則（）A．重力對(duì)小球做功均為mgh B．彈力對(duì)小球做功均為mghC．重力的平均功率均相等 D．到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率均相等3．在體育課上，某同學(xué)練習(xí)投籃，站在罰球線處用力將籃球從手中投出，恰好水平擊中籃板，則籃球在空中運(yùn)動(dòng)過程中（

）A．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加 B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小C．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小 D．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加4．如圖所示，壓縮機(jī)通過活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體，活塞的中心A與圓盤在同一平面內(nèi)，O為圓盤圓心，B為圓盤上一點(diǎn)，A、B處通過鉸鏈連接在輕桿兩端，圓盤繞過O點(diǎn)的軸做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知O、B間距離為r，AB桿長為，則（）A．L越大，活塞運(yùn)動(dòng)的范圍越大B．圓盤半徑越大，活塞運(yùn)動(dòng)的范圍越大C．當(dāng)OB垂直于AB時(shí)，活塞速度為ωrD．當(dāng)OB垂直于AO時(shí)，活塞速度為ωr5．質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P，當(dāng)它開上一個(gè)傾角為的斜坡時(shí)，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為（

）A． B． C． D．6．如圖為某電容式話筒的原理示意圖，圖中電壓U不變，R為定值電阻，薄片P和Q為兩相互絕緣的金屬極板。當(dāng)對(duì)著話筒說話時(shí)，P振動(dòng)而可視為不動(dòng)，在P、Q間距增大過程中（）A．有向下的電流流過RB．P板電荷量增大C．P、Q兩板構(gòu)成電容器的電容增大D．P、Q兩板間的場強(qiáng)不變7．如圖所示，勻強(qiáng)電場與在同一平面內(nèi)，，。將一電荷量為的點(diǎn)電荷從電場中的點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力做了的功，再從點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力做了的功，以下說法正確的是（）A．該電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能比點(diǎn)的電勢(shì)能高B．、兩點(diǎn)的電勢(shì)差C．將點(diǎn)電荷從點(diǎn)沿移到點(diǎn)，電場力做功D．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度8．如圖所示，在x軸上坐標(biāo)原點(diǎn)O左右兩側(cè)對(duì)稱固定安放等量的同種電荷+Q，t=0時(shí)刻在原點(diǎn)O左側(cè)離O較近的A點(diǎn)（）靜止釋放+q點(diǎn)電荷，以下關(guān)于點(diǎn)電荷的加速度a、速度v隨時(shí)間t以及點(diǎn)電荷所經(jīng)過位置的電勢(shì)電勢(shì)能隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．9．如圖所示，在半球面AB上均勻分布負(fù)電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，軸線上M、N兩點(diǎn)與O點(diǎn)距離均為2R。已知N點(diǎn)場強(qiáng)大小為E，則M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為（）A． B． C． D．10．如圖所示，光滑水平地面上放置質(zhì)量均為m的兩個(gè)正三棱柱A、B，其中A固定在地面上，B在外力作用下緊靠著A，A、B中間夾有一個(gè)半徑為R、質(zhì)量為2m的光滑圓柱C，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．系統(tǒng)靜止時(shí)，B對(duì)C的彈力大小為mgB．撤去外力后，C落地時(shí)速度大于B的速度C．撤去外力后，C落地前某時(shí)刻的加速度可能小于B的加速度D．撤去外力后，C落地時(shí)B的速度大小為二、實(shí)驗(yàn)題11．如圖甲所示，A、B兩鐵塊用細(xì)線連接，跨過輕質(zhì)小滑輪.讓A從高處由靜止開始下落，與B連接的紙帶上打下一系列點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重力加速度為g.（1）除了圖甲中提供的器材，還需準(zhǔn)備天平和______。（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下，其中錯(cuò)誤的是______。A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、滑輪固定在鐵架臺(tái)上適當(dāng)位置，使計(jì)時(shí)器兩限位孔連線沿豎直方向B．測出A、B兩物塊的質(zhì)量分別為M、mC．將紙帶一端固定在B上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔D．將A、B在圖示位置由靜止釋放，緊接著接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源E.選取紙帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)測量與分析（3）正確實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙，0、1、2、3、4…為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.交流電源的頻率為f，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時(shí)，A的速度大小為______，若打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，測得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為______。（用題中所給物理量的字母表示）（4）計(jì)算出打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)A的速度v及A對(duì)應(yīng)下落的高度h，作出圖像，則利用該圖像驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的依據(jù)是______。若所作圖像的斜率小于理論值，其原因可能為______.（寫出一條即可）12．某同學(xué)測量一新型電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材有：一個(gè)滿偏電流為100μA、內(nèi)阻為2500Ω的表頭，一個(gè)開關(guān)，電阻箱（0～999.9Ω），滑動(dòng)變阻器R0（最大阻值100Ω，允許最大電流1.5A），若干導(dǎo)線，刻度尺和記號(hào)筆。（1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)將表頭與電阻箱連接，將表頭改裝成量程為50mA的電流表，該電阻箱阻值應(yīng)為________Ω。（2）該同學(xué)用改裝后的電流表測量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成表頭改裝和實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物圖連接_______。（3）開關(guān)閉合前，借助刻度尺和記號(hào)筆將滑動(dòng)變阻器的電阻絲螺線管均分成5等份，將相應(yīng)位置標(biāo)記為n=0、1、2、3、4、5,閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片依次置于不同標(biāo)記點(diǎn)n，并記錄相應(yīng)電流表示數(shù)，即可得到下表的5組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中作出圖像_________。n54321I（mA）16.019.125.032.049.0（A-1）62.552.442.031.220.0（4）求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)阻r=________Ω（均保留2位有效數(shù)字）。三、解答題13．如圖是小明設(shè)計(jì)的一個(gè)游戲裝置。該滑道分為MA、AB、BC，CDE，EF和FG六段，其中AB、BC，CDE和FG軌道光滑，剩余軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在M點(diǎn)處安裝一彈簧裝置，將一物塊與彈簧緊貼，釋放彈簧，物塊從M點(diǎn)處出發(fā)。游戲成功的要求：物塊不會(huì)脫離CDE軌道（檢測裝置省略），物塊最后能平穩(wěn)地停在EF軌道處，且不會(huì)從FG軌道中飛出。現(xiàn)已知物塊的質(zhì)量為1kg，R1＝2m，R2＝1m，D點(diǎn)與A點(diǎn)位于同一水平線，MA＝1m，H＝2m，L＝20m，不計(jì)空氣阻力及彈簧裝置內(nèi)部物塊的位移，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g＝10m/s2。求：（1）完成上述運(yùn)動(dòng)，彈簧彈性勢(shì)能E的最小值E1和最大值E2分別是多少；（2）彈簧的彈性勢(shì)能E與最后停止時(shí)物塊到E點(diǎn)的距離d的關(guān)系式。14．滑雪大跳臺(tái)的簡化示意圖如圖所示，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)沿雪道滑下，經(jīng)過半徑為R的圓弧軌道，到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)的速度為，從C點(diǎn)離開跳臺(tái)時(shí)速度方向與水平面的夾角為，在空中運(yùn)動(dòng)到達(dá)E點(diǎn)正上方的D點(diǎn)時(shí)速度大小為v，方向沿水平方向，最后落到傾角為的傾斜雪道上。已知運(yùn)動(dòng)員從D點(diǎn)到落在傾斜雪道上經(jīng)過的時(shí)間為t，重力加速度大小為g，，，不計(jì)空氣阻力。求運(yùn)動(dòng)員（1）經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小F；（2）在BC段克服摩擦力所做的功；（3）在D、E兩點(diǎn)間的重力勢(shì)能減小量。15．如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB段為水平軌道，BC段為圓心角θ=37°、半徑為6l的圓弧軌道，CD段平直傾斜軌道，各段軌道均平滑連接。AB段的右側(cè)有一緩沖裝置，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，輕桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力f=4mg，輕桿向右移動(dòng)不超過l時(shí)，裝置可安全工作。若將一質(zhì)量為m的滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放，滑塊撞擊彈簧后將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（1）若滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)，求滑塊對(duì)軌道的壓力；（2）為使緩沖裝置能安全工作，求允許滑塊釋放點(diǎn)離C點(diǎn)的最大距離；（3）在緩沖裝置安全工作時(shí)，試討論該物塊第一次被彈回后上升距B點(diǎn)的最大高度h'與釋放時(shí)距B點(diǎn)的高度h之間的關(guān)系。參考答案1．C【詳解】AD．由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得由滑動(dòng)變阻器與R2的串并聯(lián)關(guān)系，可得故R2兩端電壓為故AD錯(cuò)誤；B．電路左側(cè)的變化磁場在正方形導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針電流，由此可知導(dǎo)體框相當(dāng)于一個(gè)上負(fù)下正的電源，所以電容器a極板帶負(fù)電。故B錯(cuò)誤；C．設(shè)干路電流為I則通過滑動(dòng)變阻器左半部分的電流為I，通過其右半部分的電流為，由于此部分與R2并聯(lián)而且電阻值相等，因此通過R2的電流也為，由P=I2R知滑動(dòng)變阻器熱功率為R2的熱功率為聯(lián)立，可得所以滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻的5倍。故C正確。故選C。2．A【詳解】A．重力對(duì)小球做功為W=mgh因?yàn)槿N情況高度相同，所以重力對(duì)小球做的功相同，故A正確；B．小球在下落過程中，彈力方向與位移方向垂直，所以彈力做功為零，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)小球受力分析，斜面方向只有重力沿斜面的分力，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ=ma解得a=gsinθ根據(jù)位移-時(shí)間公式解得由于角度不同，下落時(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故C錯(cuò)誤；D．小球滑到斜面底端時(shí)的速度為v，由速度-時(shí)間公式小球滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為由于角度不同，小球到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。3．C【詳解】籃球上升，恰好水平擊中籃板，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，整個(gè)過程重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小。故選C。4．D【詳解】AB．當(dāng)B點(diǎn)在圓心左側(cè)水平位置時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)到最左位置，距離O點(diǎn)當(dāng)B點(diǎn)在圓心右側(cè)水平位置時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)到最右位置，距離O點(diǎn)所以活塞運(yùn)動(dòng)范圍為此距離與L無關(guān)，與r成正比，與圓盤半徑無關(guān)，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)OB垂直于AB時(shí)，如下圖所示此時(shí)B點(diǎn)的速度方向一定沿桿，則故C錯(cuò)誤；D．圓盤B點(diǎn)速度當(dāng)OB垂直于AO時(shí)，如下圖所示此時(shí)活塞速度方向與圓盤上B點(diǎn)速度方向相同，速度方向與桿夾角相同，沿桿速度此時(shí)有故D正確。故選D。5．D【詳解】發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率即當(dāng)汽車的牽引力等于其所受到的阻力時(shí)，此時(shí)合外力為零，汽車的速度達(dá)到最大值，由此可得汽車的最大速度為故選D。6．A【詳解】ABC．電容式話筒與電源串聯(lián)，電壓U不變，在P、Q間距增大時(shí)由電容的決定式可知，電容減小，又由電容的定義式可知，電容器電荷量減小，p板電荷量減小，電容器放電，放電電流經(jīng)R的方向由M到N，A正確，BC錯(cuò)誤D．P、Q兩板間的電壓U不變，兩板間距d增大，由可知，P、Q兩板間的場強(qiáng)E變小，D錯(cuò)誤。故選A。7．D【詳解】A．將負(fù)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力做了的功，可知電勢(shì)能增加，故該電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能比點(diǎn)的電勢(shì)能小，A錯(cuò)誤；B．將負(fù)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力做了的功，則有解得B錯(cuò)誤；C．將負(fù)電荷從點(diǎn)沿移到點(diǎn)，電場力做功為C錯(cuò)誤；D．根據(jù)解得沿方向的分場強(qiáng)大小為沿方向的分場強(qiáng)大小為該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為D正確。故選D。8．B【詳解】根據(jù)對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷+q運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)時(shí)，速度減小到零，然后再返回到A點(diǎn)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。A．從A向O運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度由最大值逐漸減小，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)恰好減小到零，再向右運(yùn)動(dòng)是，由零增加到反向向最大值，如規(guī)定向右為正方向，如圖所示A錯(cuò)誤；B．從A到O的過程中，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到最大值，然后再做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小到零后再反向加速運(yùn)動(dòng)，B正確；C．由于AO之間不是勻強(qiáng)電場，因此圖像不是直線而是曲線，C錯(cuò)誤；D．圖像的斜率表示電場力，由等量同種電荷的場強(qiáng)分布可知從A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程場強(qiáng)變小電場力變小，，即斜率應(yīng)該逐漸變小，而選項(xiàng)的斜率逐漸變大，且點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最小，但為電勢(shì)能大于零而不是零，D錯(cuò)誤。故選B。9．A【詳解】假設(shè)在O點(diǎn)有一個(gè)完整的帶電荷量為2q的帶電球殼，設(shè)完整球殼在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E0，左半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E左，右半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E右，根據(jù)電場疊加原理有根據(jù)題意根據(jù)對(duì)稱性可得解得故選A。10．D【詳解】A．如圖所示

其中B對(duì)C的彈力大小等于F1，可得故A錯(cuò)誤；BCD．撤去外力后，C落地前，C與A、B始終垂直，所以運(yùn)動(dòng)過程中C所受各個(gè)力的方向大小都不變，則B、C都做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系可知，C沿斜面的位移為B沿水平方向的位移為由可知，B、C的加速度相同，所以由可知B、C的速度相同，落地前C下降的高度為B、C的系統(tǒng)只有重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，即可得故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．刻度尺D在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線經(jīng)過原點(diǎn)，斜率接近于，則可認(rèn)為系統(tǒng)機(jī)械能守恒紙帶與限位孔之間有摩擦或滑輪獲得動(dòng)能或細(xì)線與滑輪間有摩擦等【詳解】（1）[1]需要測量紙帶上兩點(diǎn)之間的距離，所以還需要刻度尺。（2）[2]A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、滑輪固定在鐵架臺(tái)上適當(dāng)位置，使計(jì)時(shí)器兩限位孔連線沿豎直方向，A正確；B.測出A、B兩物塊的質(zhì)量分別為M、m，B正確；C.將紙帶一端固定在B上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔，C正確；D.應(yīng)選接通接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再將A、B在圖示位置由靜止釋放，D錯(cuò)誤；E.選取紙帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)測量與分析，E正確。本題選錯(cuò)誤的，故選D。（3）[3]由勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論知[4]根據(jù)機(jī)械能守恒定律得（4）[5]根據(jù)解得則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線經(jīng)過原點(diǎn)，斜率接近于，則可認(rèn)為系統(tǒng)機(jī)械能守恒[6]若所作圖像的斜率小于理論值，其原因可能為紙帶與限位孔之間有摩擦或滑輪獲得動(dòng)能或細(xì)線與滑輪間有摩擦等。12．5.01.914【詳解】（1）[1]將小量程的電流表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)歐姆定律可知并聯(lián)電阻的阻值為故電阻箱阻值應(yīng)為5.0；（2）[2]將電流表與電阻箱并聯(lián)，與其它元件串聯(lián)，實(shí)物圖連接如下圖（3）[3]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用直線連線，讓大部分點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)，距離較大的點(diǎn)舍去。圖像如下圖所示（4）[4][5]改裝后電流表的內(nèi)阻為根據(jù)閉合電路歐姆定律有即圖像的斜率為圖像縱軸截距為代入數(shù)據(jù)解得，13．（1），；（2）當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，【詳解】（1）完成上述運(yùn)動(dòng)，滑塊在C點(diǎn)最小速度滿足解得此時(shí)彈簧