江苏省常州市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1常州市2024-2025学年第二学期高一期末质量调研物理注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分.考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效.本次考试时间为75分钟，满分值为100分.2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑.3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案方框涂黑.如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案.答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效.一、单项选择题（共11小题，每小题4分，共44分、每小题只有一个选项符合题意）1.设想人类利用飞船以0.2c的速度进行星际航行，若飞船向正前方的某星球发射一束激光，则该星球上的观察者测量到激光的速度应该是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据狭义相对论的光速不变原理，真空中的光速在所有惯性参考系中都是恒定值，与光源或观察者的运动状态无关。飞船以的速度运动时，其发出的激光在飞船参考系中的速度为。对于星球上的观察者，无论通过相对论速度叠加公式计算（结果为），还是直接依据光速不变原理，测得的光速仍为。故选C。2.沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．根据，向右移动上极板，S减小，C减小，A错误；B．根据，向上移动上极板，d增大，C减小，B错误；C．根据，向下移动下极板，d增大，C减小，C错误；D．根据，插入电介质，ε增大，C增大，D正确。故选D。3.库仑扭秤是库仑用以研究电荷间作用力实验装置，实验过程中采用倍分法避开电量的直接测量。当代学者在复制该实验时，采用了类似装置，如图（部分），一次实验中，实验者测得A、B两个带电金属小球间斥力为F，通过接触起电使得A、B两球电量均减半，同时保持两球间距离不变，则斥力变为（）A. B. C.2F D.4F【答案】A【解析】设接触前两个小球的带电量都等于Q，两个小球之间的距离为R。接触前两个小球之间的斥力为接触后两个小球之间的斥力为解得故选A。4.对于两颗绕太阳运动的行星，下列轨道示意图满足开普勒第一定律的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在它的一个焦点上。故选C。5.如图，一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，分开导体A和B，再移开带电体C，则（）A.导体A和B都带正电 B.导体A和B都带负电C.导体A和B都不带电 D.导体A带负电，导体B带正电【答案】D【解析】一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，带正电的带电体C将导体A、B中的自由电子吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电，分开导体A和B，导体A多电子带负电，导体B少电子带正电。再移开带电体C，导体A仍然带负电，导体B仍然带正电。故选D。6.某品牌新能源车使用闪充技术，时间充电，则平均充电电流约为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根据电流的定义式可得各选项中985A最为接近计算结果。故选D。7.在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得hA、hB、hC，已知计时器打点周期为T，O、B之间时间间隔为nT，重力加速度为g，则B点速度的测量值为（）A.ngT B. C. D.【答案】B【解析】中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度。B点速度的测量值为故选B。8.如图所示为某带电体周围等势线（闭合较浅色线）与电场线（较深色线），带电体的电性未知，则电场中M、N两点电势（）A.φM<φN B.φM>φNC.φM=φN D.无法比较大小【答案】D【解析】沿着电场线的方向电势降低。电场线方向未知，无法判断电场中M、N两点电势高低。故选D。9.常用电流表、电压表都是由小量程电流表（表头）改装而成，下列电路改装成大量程电流表的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．电流表的量程电阻R越小，电流表量程I越大，A正确，B错误；CD．都是将由小量程电流表（表头）改装成的电压表，不是电流表，CD错误。故选A。10.如图所示，足够长水平传送带由电机带动，在其左端轻放上一滑块，滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止，此过程传送带运动距离为，滑块与传送带间滑动摩擦力大小为，则滑块相对传送带滑动过程中（）A.摩擦力对滑块做功为 B.摩擦力对传送带做功为C.电机多消耗的电能为 D.系统摩擦生热为【答案】B【解析】A．滑块受到的摩擦力向右，故摩擦力对滑块做正功为，故A错误；B．传送带受到的摩擦力向左，由功的定义可知：摩擦力对传送带做功为，故B正确；CD．系统摩擦生热为电机多消耗的电能等于系统摩擦生热加上滑块增加的动能即电机多消耗的电能为，故CD错误。故选B。11.如图，一带正电的小滑块以一定初速度沿固定绝缘斜面向下滑动，最后停在绝缘水平面上，空间存在水平向左的匀强电场。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等，忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中滑块动能、机械能与水平位移x关系的图线可能是（）A B.C. D.【答案】A【解析】AB．在斜面上对小滑块进行受力分析可知，小滑块受到重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力以及水平向左的电场力的作用，设斜面的倾角为，滑块沿斜面下滑时的水平位移为，对滑块沿斜面下滑过程列动能定理方程有整理解得由此可以看出随线性增加，即图像为向上倾斜的直线。同理在水平面上对小滑块进行受力分析可知，在水平面上只有电场力和摩擦力对小滑块做功，设在斜面与水平面连接处小滑块的动能为，小滑块在水平面上运动的位移为，则在水平面上对小滑块列动能定理方程有整理解得所以在水平面上图像为向下倾斜的直线。综上所述整个运动过程，图像为两段直线组成的折线，故A正确，B错误；CD．根据功能关系可知，机械能的变化等于除重力、弹簧弹力以外其他力做功的代数和。所以在斜面上小滑块的机械能变化为设初始位置的机械能为，则下滑过程中机械能的表达式为所以在斜面上的图像为向下倾斜的直线。同理在水平面上小滑块的机械能变化为设在斜面与水平面连接处小滑块的机械能为，则在水平面上小滑块运动的机械能的表达式为所以在水平面上图像也为向下倾斜的直线。又因为在斜面上图像斜率的大小为在水平面上图像斜率的大小为所以斜面阶段机械能减小的更快，故CD错误。故选A。二、非选择题：共5小题，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.某同学做“测量金属丝的电阻率”实验。（1）该同学先用多用电表测量金属丝的电阻，当多用电表选择开关置于“”倍率挡位上时，指针指示位置如图中的1所示，因指针偏转过大应将选择开关旋到______（选填“×1”“×100”）倍率挡位上，并进行______（选填“欧姆调零”“机械调零”）后再次测量，指针指示位置如图中2所示，则该金属丝的电阻为______Ω；（2）为了进一步减小测量电阻的误差，该同学用如下实验器材较准确地测量金属丝电阻值：电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、开关和导线若干，请根据提供的器材，在虚线框中设计实验电路，要求采用电流表外接法并使电压表示数可以从零开始变化，（3）若实验测得金属丝电阻为、直径为、长度为，则其电阻率表达式为______；（4）本实验系统误差的主要原因是______（选填“电压表分流”“电流表分压”）。【答案】（1）欧姆调零14##14.0（2）（3）（4）电压表分流【解析】【小问1解析】因指针偏转过大，则倍率档选择过大，应将选择开关旋到“×1”倍率挡位上，并进行欧姆调零后再次测量；该金属丝的电阻为14Ω；【小问2解析】待测电阻为小电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器接成分压电路，则电路如图【小问3解析】根据，可得【小问4解析】本实验系统误差的主要原因是电压表分流造成的。13.通过天文观测可以推算天体的质量，某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半径为，绕木星运动的一颗卫星周期为、轨道半径为，引力常量为，求：（1）木星的质量；（2）在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】对于木星的卫星由万有引力提供向心力解得木星质量为【小问2解析】对于木星的近表面卫星其中解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度14.某同学在平直路面上骑自行车，他与自行车的总质量、骑行的最大功率，所受阻力恒为人车总重的0.02倍。骑行中测得他在时间内沿直线运动距离，10s末速度大小，重力加速度取。求：（1）10s内克服阻力做功的平均功率和10s末克服阻力做功的瞬时功率；（2）该同学在平直路面上骑行的最大速度。【答案】（1），（2）【解析】【小问1解析】内平均速度阻力根据解得根据解得【小问2解析】当牵引力等于阻力时，此时功率最大为解得15.某示波管简化装置由加速板、偏转板及与偏转板垂直放置足够长的直线屏组成，如图所示，加速电场电压为，、两板间距和板长均为，板最右端与直线屏间距离为。质量为、电荷量为、初速度为零的正电粒子“飘入”加速电场。当偏转板间电压为零时，粒子最终打在屏的点，屏上两点与点距离分别为与，不计粒子重力。（1）求粒子进入偏转电场时速度的大小；（2）若粒子打在点，求粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离；（3）若粒子打在点以下的屏上，求偏转电场电压的范围。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】在加速电场中，由动能定理解得粒子进入偏转电场时速度的大小为【小问2解析】根据结论，带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点，则由几何关系解得粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离【小问3解析】沿偏转板方向垂直偏转板方向，可得根据（2）的分析可知，打在点以下的屏上时粒子射出偏转电场时的偏转距离范围为解得16.如图所示，一根满足胡克定律的弹性绳上端固定在点，下端自然伸长时在点。现在点固定一光滑小钉，将质量为的小物块连在弹性绳下端，使其静止在点正下方的水平地面上，此时点到小物块距离为。若对小物块施加水平向右的拉力，小物块恰好保持静止，小物块与地面间的动摩擦因数为.（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，弹性绳始终在弹性限度内，其弹性势能，其中、分别为弹性绳的劲度系数和形变量）（1）求弹性绳的劲度系数；（2）