苏州市两校2021-2022学年高一下学期期末联考
物 理
注意事项：
1.本张试卷总分为100分，考试时间为75分钟。
2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，务必在将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
3.请将答案填涂填写在答题卷上，写在试卷上无效。
4.考试结束，将答题卷交回。
一、单选题(每题4分，共40分)
1．在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是（ ）
A．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
B．法拉第提出了电荷周围存在电场的观点
C．牛顿进行了著名的“月-地检验”并通过实验测出了引力常量
D．伽利略通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律
2．2022年2月27日，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭成功将22颗卫星发射升空，创造中国一箭多星新纪录。如图所示，已知卫星运行于近地点离地面约500公里高的地球近极地卫星轨道，则（ ）
A．卫星在近地点的速度大于其在远地点的速度
B．卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的中心
C．卫星运行周期大于地球同步卫星的周期
D．在相同时间内，卫星在近地点附近扫过的面积大于远地点附近扫过的面积
3．超级电容器又叫双电层电容器是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知（ ）
A．该超级电容器放电时把化学能转化为电能
B．该电容器最大容纳电荷量为8100C
C．该电容器在电压为2.7V时电容才是3000F
D．该电容器在2.5V电压下电容器不能带电
4．如图所示，用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点，两球的质量相等，A球所带的电荷量大于B球所带的电荷量。两球静止时，悬挂与竖直线的偏角分别为α和β，则（ ）
A． B． C． D．无法确定
5．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（ ）
A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C．电场中A点的电势低于B点的电势
D．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
6．如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中连线与横轴的夹角为，A点的坐标为(U0，I0)，其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（ ）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
C．对应A点，白炽灯的电功率可表示为
D．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
7．如图，弹性细轴上端固定一乒乓球，下端固定在地面上，开始时弹性轴竖直（弹性势能为0），乒乓球处于静止状态。某次练习时，小孩挥拍瞬时水平猛击乒乓球，球刚好能触到地面（此时球速为0）。不考虑空气阻力及弹性轴的质量，则在球从最高点到达地面的过程中（ ）
A．乒乓球的动能与其重力势能之和保持不变
B．乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能
C．弹性轴增加的弹性势能等于球拍对球做的功
D．乒乓球减少的动能等于弹性轴增加的弹性势能
8．皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，通过扫码可实现快递自动分拣。如图所示，传送带在电动机带动下以m/s的速度匀速运动，将质量kg的包裹（可视为质点）无初速度放在与扫码仪B相距10m的A点处，包裹与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．包裹从A点运动到扫码仪B的过程中先受滑动摩擦力作用后受静摩擦力作用
B．包裹从A点运动到扫码仪B的时间为5s
C．将一个包裹运送到扫码仪B的过程中，电动机多消耗的电能为4J
D．将一个包裹运送到扫码仪B的过程中，系统因摩擦产生的热量为4J
9．如图所示的电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的触头P向上移动的过程中（ ）
A．小灯泡变亮 B．电容器所带电荷量增大
C．电压表示数变小 D．电源的总功率变大
10．泉州小岞风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法错误的是（ ）
A．单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B．此风力发电机发电的功率为
C．若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的
D．若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍
三、实验题(每空3分，共18分)
11．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L＝_____mm；
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝___mm；
(3)若用图丙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____；（填“偏大”或“偏小”）
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A。
(5) 当金属丝两端电压为U时，通过合金丝的电流为I；测得合金丝的长度为L，直径为D，请根据这些物理量写出求该合金电阻率的表达式＝_________。
四、解答题(共42分)
12．（8分）如图所示电路中，已知电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R=2Ω。闭合开关S，则
（1）流过电阻R的电流I为多少？
（2）电阻R消耗的电功率是多少？
13．（8分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。
14．（12分）如图所示为示波管的示意图。左边竖直放置的两极板之间有水平方向的加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场。初速为零的电子经加速电场加速后以v0进入偏转电场偏转，请计算下列问题（已知电子的质量是m，电荷量为e，偏转板板长为L，板间距离为d）
（1）电子在偏转电场中运动的时间；
（2）加速电场的加速电压U1；
（3）若电子离开偏转电场时竖直方向运动的距离是，偏转板间的电压U2是多大；
15．（14分）如图所示，光滑轨道由水平面内的直轨道AB与竖直面内的半圆形轨道CD组成，B、C点光滑无缝衔接，在C点底部放置一压力传感器（不考虑其厚度）。质量为1kg的物块P静止在A点，在恒定拉力F的作用下加速向B点运动。到达B点时撤去F，在C点进入轨道时压力传感器的示数为80.0N，之后沿半圆轨道到达D点，已知半圆轨道半径R=1m，取，求：
（1）B点的速度大小；
（2）物块到达D点时的速度；
（3）将物块P换为质量为2kg的物块Q，再次用该恒定拉力F将物块Q从A拉到B，到达B点时撤去F，Q达到的最高点到地面的距离。参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根通过油滴实验测得的，选项A错误；
B．法拉第提出了电荷周围存在电场的观点，选项B正确；
C．牛顿进行了著名的“月-地检验”，卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C错误；
D．开普勒通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律，选项D错误。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
AD．根据开普勒第二定律，卫星和地球的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以卫星在近地点的运行速度大于在远地点的运行速度，故A符合题意，D不符合题意；
B．卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上，故B不符合题意；
C．在轨运行卫星，都是引力提供向心力，都满足同样的运动学公式，设地球质量为M，引力常数为G，有
则
可知轨道半径越大，周期越大，同步卫星的轨道半径大于卫星的轨道半径，则卫星的在轨运行周期小于地球同步卫星的周期，故C不符合题意。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．由于是电容器，故其放电时是把储存的电能释放到电路中来，并不是把化学能转化为电能，故A错误；
B．该电容器最大容纳电荷量为
Q＝UC＝2.7V×3000F＝8100C
故B正确；
C．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，该电容始终为3000F，故C错误；
D．电容器的额定电压为2.7V，说明工作电压不超过2.7V，可以小于2.7V，故D错误。
故选B。
4．B
【解析】
【详解】
设绳长为，以、整体为研究对象，根据杠杆平衡可得
可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
A．A点附近的电场线比B点附近的电场线稀疏，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，粒子在A点所受电场力小于它在B点所受电场力，因此粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度，故A错误；
BCD．根据沿电场线方向电势降低可知A点电势高于B点电势，而粒子所受电场力方向一定指向轨迹的凹侧，且与电场线的切线共线，由此可判断粒子带负电，则粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能，根据能量守恒定律可知粒子在A点的动能大于它在B点的动能，故BC错误，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
A．由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A错误；
B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
故B错误；
C．对应A点，白炽灯的电功率可表示为
P=U0I0
故C正确；
D．由图可知，A点的电压和电流分别为U0、I0，则在A点灯泡电阻
不能根据求电阻，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．乒乓球的动能、重力势能及其弹性轴的弹性势能之和保持不变，因为弹性势能增大，所以乒乓球的动能与其重力势能之和逐渐减小。A错误；
BD．乒乓球的动能、重力势能及其弹性轴的弹性势能之和保持不变，所以乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能。B正确，D错误；
C．球拍对球做的功等于球的初动能，所以弹性轴增加的弹性势能大于球拍对球做的功。C错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
B．包裹在传送带上加速时有
解得
包裹在传送带上加速的时间
包裹在传送带上加速的位移
包裹在传送带上匀速运动的时间
包裹从A点运动到扫码仪B的时间
故B错误；
A．包裹加速过程受滑动摩擦力作用，与传送带共速后不受摩擦力作用，故A错误；
C．传送带在包裹加速时间内的位移
传送带克服摩擦力所做的功
电动机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力所做的功，故C正确；
D．包裹在传送带上加速的过程中，系统因摩擦产生的热量为
J
故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
AC．闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R2增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变暗，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故AC错误；
B．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2增大，电容器的电压增大，则电容器所带电荷量增大，故B正确；
D．电源的总功率为P＝EI，干路电流I减小，则电源的总功率变小，故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
A.由于风速v可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
故A正确；
B.根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率为
故B正确；
CD.根据P的表达式可知，若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的，若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍，故C正确，D错误。
故选D。
11． 50.50 0.696(0.695－0.697均可) 偏小 2.60 0.52
【解析】
【详解】
(1)[1]由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为5×0.05mm=0.25mm，游标卡尺示数为50mm+0.25mm=50.25mm
[2]由图乙螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+19.6×0.01mm=0.696mm，由于误差0.695mm－0.697mm均可
(2)[3]图丙为电流表外接，由于电压表的分流作用，使得流过电阻的电流小于电流表的示数，则测量结果将比真实值偏小
(3)[4]电压表的最小分度为0.1V，由图可知，电压表读数为2.60V
[5]电流表的最小分度为0.02A，由图可知，电流表读数为0.52A
12．（1）2A………………4分；（2）8W………………4分
【解析】
【分析】
【详解】
（1）流过电阻R的电流
（2）电阻R消耗的电功率
13．（1）………………4分；；（2）………………4分；
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据题给条件由
可得
（2） 由公式
可得
14．(1) ………………4分；(2) ………………4分；(3) ………………4分；
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电子在偏转电场中运动的时间为
(2)由动能定理可得
可得
(3)电子在偏转电场中运动时，有
联立可得
15．（1）…………4分；（2）…………4分；（3）1.6875m…………6分
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物块在C(B)点时，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）从C到D的过程中，由动能定理可得
代入数据解得
（3）没换前，根据题意：从A到C的过程中，由动能定理可得
当换为质量为2kg的物块Q时，从A到C的过程中，由动能定理可得
代入数据解得
设物块能够上升的高度为h，根据机械能守恒有
解得
由于R<，所以物块不能到达D点但能过圆心等高点，设物块在E点脱离轨道，此后将做斜抛运动，如下图所示
从C到E的过程中，由机械能守恒可得
物块在E点时，根据牛顿第二定律有
联立上式解得
，
设物体做斜抛运动上升的最大高度为H，在竖直方向则有
解得
所以Q达到的最高点到地面的距离为
