北京市人大附中朝阳学校 2019- -0 2020 学年高一物理下学期阶段性测试试题（含解析）
1. 满分为 100 分。
2. 第 Ⅱ 卷各题均须用黑色签字笔按规定要求在答题纸上作答，确保拍照效果。
3. 请将个人信息完整填写在答题纸密封线内，确保输入信息准确无误。
4. 考试结束后迅速用手机登陆网页，将客观题对应题号正确输入选项；
观题拍照（拍照时务必保证手机竖立并与试卷平行且为同一方向），并上传照片。
第 第 I I 卷（共
42 分请将答案填涂在答题纸上）
一、选择题：（本大题共
14 小题，每小题
3 分，共
42 分. . 在每小题给出的 四个选项中，只有一选项符合题意）
1.下列物理量属于矢量的是（
）
A. 动量 B. 功 C. 电流强度 D. 电势 【答案】A 【解析】
【详解】A．动量是既有大小又有方向的矢量，故 A 符合题意； BD．功和电势都是只有大小没有方向的标量，不是矢量，故 BD 不符合题意。
C．电流强度既有大小又有方向，但不遵守平行四边形定则，所以电流强度为标量，故 C 不符合题意。
故选 A。
2.真空中有两个静止的点电荷 q 1 、 q 2 ，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的 2 倍，则两电荷间的静电力将变为原来的
（
）
A. 2 倍 B. 4 倍 C. 8 倍 D. 16 倍 【答案】B 【解析】
详解】由库仑定律可得：
变化前 1 22q qF kr ； 而变化后，
1 2244kq qF Fr
A．2 倍，与结论不相符，选项 A 错误；
B．4 倍，与结论相符，选项 B 正确；
C．8 倍，与结论不相符，选项 C 错误；
D．16 倍，与结论不相符，选项 D 错误； 3.如图所示，在光滑水平面上，一小球在细线的拉力作用下，以角速度 ω 做半径为 r 的匀速圆周运动．则小球的向心加速度大小为
A. r B. 2 r C. 2r D. 2r 【答案】B 【解析】
【详解】根据公式2a r 可知 B 正确。
故选 B。
4.大小相等的力 F 按如图甲和乙所示的两种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面向右移动相同的距离 l ，有关力 F 做功的说法正确的是
A. 甲图和乙图中力 F 都做正功 B. 甲图和乙图中力 F 都做负功 C. 甲图中力 F 做正功，乙图中力 F 做负功 D. 甲图中力 F 做负功，乙图中力 F 做正功 【答案】A 【解析】
【详解】根据功的公式可知，两图中力和位移之间的夹角均为锐角，故两图中力 F 均做正功 故选 A。
5.在如图所示的匀强电场中，1、2、3 三条虚线表示三个等势面， a 、 b 分别是等势面 1、3
上的两个点。下列说法中 正确的是（
）
A. 三个等势面的电势相等 B. 等势面 2 的电势高于等势面 1 的电势 C. 若将一正电荷由 a 移到 b ，电势能减小 D. 若将一负电荷由 a 移到 b ，静电力做正功 【答案】C 【解析】
【详解】AB．沿着电场线方向电势降低，所以 1、2 和 3 三个等势面中 1 的电势最高，3 的等势面最低，故 AB 错误； C．正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由 a 移到 b ，力的方向与位移方向的夹角小于 90°，电场力做正功，电势能减小，故 C 正确； D．负电荷的受力方向与电场强度方向相反，则将一负电荷由 a 移到 b ，力的方向与位移方向的夹角大于 90°，电场力做负功，故 D 错误。
故选 C。
6.电流表的内阻是 R g =200Ω，满偏电流值是 I g =500μA，现在欲把这电流表改装成量程为 1.0V 的电压表，正确的方法是（
）
A. 应串联一个 2000Ω 的电阻 B. 应并联一个 2000Ω 的电阻 C. 应串联一个 1800Ω 的电阻 D. 应并联一个 1800Ω 的电阻 【答案】C 【解析】
【详解】电流表改装成电压表应串联一个电阻，起到分压的作用，串联后的总阻值
-61.0= Ω=2000Ω500 10gURI总
串联电阻的阻值 1800ΩgR R R 总
C 正确，ABD 错误。
故选 C。
7.以下哪个单位不属于能量的单位（
）
A. eV B. W.h C. J D. mA.h 【答案】D 【解析】
【详解】A．根据电场力对电荷做功公式 W = Uq 可知 eV 也是能量单位，故 A 不符合题意； B．根据 W = Pt 可知 W•h 是功的单位，也是能量的单位，故 B 不符合题意； C．能量的国际单位是焦耳，故 C 不符合题意； D．毫安时（mAh）是电荷量的单位，不是能量的单位，故 D 符合题意。
故选 D。
8.利用引力常量 G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（
）
A. 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）
B. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 【答案】D 【解析】
【详解】A．在地球表面附近，在不考虑地球自转的情况下，物体所受重力等于地球对物体的万有引力，有 2MmG mgR
可得 GgRM2
能计算出质量，故 A 不符合题意；
B．根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，由 22Mm mvGR R
2πRvT
解得 32πv TMG
能计算出质量，故 B 不符合题意； C．由 222π MmG m rr T 月月月 解得 2 324π rMGT月 能计算出质量，故 C 不符合题意； D．由 222π M MG M rr T 日地地 地 消去两边的 M ，故不能求出地球质量，故 D 符合题意。
故选 D。
9.在图所示的电路中，电源电动势为 E 、内电阻为 r ， 在滑动变阻器的滑动触片 P 从图示位置向下滑动的过程中（
）
A. 路端电压变大 B. 通过滑动变阻器 R 1 的电流变大
C. 通过安培表的的电流变大 D. 电源的输出功率变大 【答案】B 【解析】
【详解】A．在滑动变阻器 R 1 的滑动触片 P 向下滑动的过程中， R 1 变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，路端电压 U = E - Ir I 变大， E 、 r 不变，则 U 变小，故 A 不符合题意； BC．路端电压 U 变小，通过电阻 R 2 的电流变小，总电流变大，通过电阻 R 2 的电流变小，所以通过滑动变阻器 R 1 的电流必定变大，故 B 符合题意，C 不符合题意； D．因为不知道内外电阻的关系，电源的输出功率无法确定，故 D 不符合题意。
故选 B。
10.从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球 A 和 B，抛出 A 球的初速为 ，抛出 B球的初速为 2 ，则两球运动到落地的过程中 A. 重力 平均功率相同，落地时重力的瞬时功率相同 B. 重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率不同 C. 重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率相同 D. 重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率不同 【答案】A 【解析】
平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，所以两球落地时间相等；高度相等、两球质量相等，重力做功相等；据WPt 可得重力的平均功率相同．两球落地时间相等，两球落地时在竖直方向的分速度相等，据yP mgvcos mgv ，两球落地时重力的瞬时功率相同．故A 项正确，BCD 三项错误． 11.在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】
【详解】人的手指带负电，则由于静电感应，门把手中离手指较近的一端感应出正电，离手指较远的一端感应出负电，则图 A 是正确的。
A．该图与结论相符，选项 A 正确； B．该图与结论不相符，选项 B 错误； C．该图与结论不相符，选项 C 错误； D．该图与结论不相符，选项 D 错误； 故选 A. 12.如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈（ r 红 < r 绿 ）．圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加．每个石子的质量都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数 μ 均相同．则下列判断正确的是
A. 绿石子先被甩出 B. 红、绿两种石子同时被甩出
C. 石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线 D. 在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的 【答案】A 【解析】
【详解】ABD．对石子受力分析，在没有被甩出之前，受重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的作用，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有 f=mω2 r ，当角速度增大时，两石子所受静摩擦力也在增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，石子将发生相对运动，即被甩出，由题意可知绿石子的半径大于红石子的半径，所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦力，而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为 f m = μmg ，则可知绿石子先被甩出，故 A 正确，BD 错误； C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圆盘对它的滑动摩擦力，石子做离心运动，所以轨迹是沿着切线的曲线，故 C 错误． 13.如图所示，一端连接轻弹簧的质量为 m 的物体 B 静止在光滑水平面上，质量也为 m 的物体 A 以速度 v 0 正对 B 向右滑行，在 A、B 和弹簧发生相互作用的过程中，以下判断不正确．．．．．．．的是
A. 任意时刻 A 、 B 和弹簧组成的系统总动量都为 mv 0
B. 弹簧压缩到最短时， A 、 B 两物体的速度相等 C. 弹簧的最大弹性势能为2018mv
D. 弹簧压缩到最短时， A 、 B 和弹簧组成的系统总动能最小 【答案】C 【解析】
【详解】A． AB 碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在任意时刻， A、B 两个物体组成的系统的总动量都为0mv ，故 A 正确； BCD．当 AB 两个物体速度相等时，两物体相距最近，即弹簧被压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，系统的动能最小，根据动量守恒定律可得02 mv mv ，根据能量守恒定律可得
2 201 122 2Pmv m v E
解得2014PE mv ，BD 正确 C 错误； 故选 C。
14.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为 U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为 S ，其等效电流为 I ；质子的质量为 m ，其电量为 e .那么这束质子流内单位体积的质子数 n 是
A. 2 I UeS m B. I meS eU C. 2 I eUeS m D. 2I meS eU 【答案】D 【解析】
【详解】质子被加速时：
212Ue mv
由于 I neSv
解得 2I mneS eU
A．2 I UeS m，与结论不相符，选项 A 错误； B．I meS eU，与结论不相符，选项 B 错误； C．2 I eUeS m，与结论不相符，选项 C 错误； D．2I meS eU，与结论相符，选项 D 正确； 故选 D. 第 第 I II 卷（非选择题部分共
58 分）
二、实验题：（本大题共
2 小题，共
18 分，把答案填在题中横线上）
15.如图甲所示，在验证机械能守恒定律的实验中，质量 m =1kg 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列 的点，如图乙所示。已知相邻两点时间间隔为 0.02s，长度单位为 cm，取重力加速度 g =9.8m/s2 。
（1）下列做法正确的是________。
A．图甲中两限位孔应在同一竖直线上 B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直 C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源 （2）某同学在计算与 B 点对应 重锤的瞬时速度时，他采用了公式 2Bv gh （ h 表示 OB
距离），这种做法___________（填“正确”或“不正确”）。
（3）从起始点 O 到打下点 B 过程中，物体重力势能的减小量 Δ E p =________ J（结果保留两位有效数字）。
【答案】
(1). AB
(2). 不正确
(3). 0.48 【解析】
【详解】（1）[1]A．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔应在同一竖直线上，
故 A 正确； B．为了保证纸带在竖直方向做自由落体运动，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故 B 正确； C．实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故 C 错误。
故选 AB。
（2）[2]用 2Bv gh 求解 B 点的瞬时速度相当于间接利用了机械能守恒定律，应该根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，通过2ACBxvT 求解 B 点的速度，所以这种做法不正确。
（3）[3]从起始点 O 到打下点 B 过程中，物体重力势能的减小量
2pΔ 1 9.8 4.88 10 J=0.48JBE mgh
16.某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：
电流表 A 1 （量程 0~0.6A，内阻 r 1 约为 0.125Ω）
电流表 A 2 （量程 0~3A，内阻 r 2 约为 0.025Ω）
电压表 V（量程 0~3V，内阻约为 3kΩ）
滑动变阻器 R 1 （最大阻值为 20Ω）
滑动变阻器 R 2 （最大阻值为 1750Ω）
电源 E（电动势约为 3V）
（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值 d =________mm。
（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。
（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填 A 1 或 A 2 ）；滑动变阻器应选择_______（选填 R 1 或 R 2 ）。
（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组 U 、 I 数据，根据这些数据作出如图所示的 U - I 图像。由此可得金属丝的电阻 R =_______Ω。（保留两位有效数字）
（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻 R ，金属丝的长度 l ，以及金属丝的直径 d 。那么本次实验得到金属丝电阻率 ρ =_______。
【答案】
(1). 0.383（0.381～0.386 之间均可）
(2). 5.0
(3). A 1
(4). R 1
(5). 4.8（4.6～5.0 之间均可）
(6). 24R dl 【解析】
【详解】（1）[1]．该金属丝直径的测量值 d =0.01mm×38.3=0.383mm。
（2）[2]．该金属丝的电阻为 5×1Ω=5.0Ω。
（3）[3][4]．电路中可能出现的最大电流3A 0.6A5EIR ，则电流表选择 A 1 ；滑动变阻器选择 R 1 。
（4）[5]．由图像可知：
2.94.80.6URI
（5）[6]．由 214l lRSd
解得 2=4R dl
三、解答题：（本大题共
5 小题，共
40
）
分。解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤）
17.在如图所示的电路中，电阻箱的阻值 R 是可变的，电源的电动势为 E ，电源的内阻为 r ，其余部分的电阻均可忽略不计。
（1）闭合开关 S ，写出电路中的电流 I 和电阻箱的电阻 R 的关系表达式； （2）若电源的电动势 E 为 3V，电源的内阻 r 为 1Ω，闭合开关 S ，当把电阻箱 R 的阻值调节为 14Ω 时，电路中的电流 I 为多大？此时电源两端的电压（路端电压）
U 为多大？
【答案】(1) EIR r (2)0.2A
2.8V 【解析】
【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式: EIR r （2）将 E =3V， r =1Ω， R =14Ω，代入上式得：
电流表的示数 I =3A14 1 =0.2A 电源两端的电压 U=IR =2.8V 18.寻找地外文明一直是科学家们不断努力的目标。为了探测某行星上是否存在生命，科学家们向该行星发射了一颗探测卫星，卫星距离该行星表面的高度为 h ，卫星的质量为 m ，该行星的质量为 M ，半径为 R ，引力常量 为 G ，试求：
（1）卫星运行的周期； （2）若已知该行星的半径为 R ，试求该行星的第一宇宙速度。
【答案】(1) 2RRGhhM
(2) GMR 【解析】
【详解】(1)根据万有引力提供向心力 22 24 MmG m R hTR h 解得卫星运行的周期 2R hT R hGM
(2) 根据万有引力提供向心力 22Mm vG mR R
解得该行星的第一宇宙速度 GMvR
19.如图所示为半径 R =0.40m 的四分之一竖直圆弧轨道， OA 在水平方向，底端距水平地面的高度 h =0.45m。一质量 m =1.0kg 的小滑块从圆弧轨道顶端 A 由静止释放，到达轨道底端 B 点的速度 v B =2.0m/s。忽略空气的阻力，取 g =10m/s2 。
（1）小滑块从 A 点运动到 B 点的过程中，小滑块克服摩擦力所做的功 W f ； （2）小滑块离开 B 点后至落地前重力的冲量 I G 。
【答案】（1）−2 J；（2）3 N∙m
【解析】
【详解】（1）滑块由 A 运动到 B 的过程中只有重力和摩擦力做功，根据动能定理有 2f102BmgR W mv
代入数据可解得整个过程中摩擦力做功 f2J W
（2）小滑块离开 B 点后，做平抛运动，根据 212h gt
可得下落的时间为 0.3s t
重力的冲量 3N mGI mgt
20.密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板 M 、 N 之间的区域（ M 板带正电、 N 板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。
（1）若 P 为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知 P 带哪种电荷？ （2）已知极板 M 、 N 之间 距离为 d ，电压为 U ，求两板之间的电场强度 E 的大小； （3）油滴 P 可视为球体，并测得其半径为 R 。已知油 密度为 ρ，重力加速度为 g ，极板 M 、N 之间的距离为 d ，电压为 U 。求该油滴的电荷量 q 。（提示：球的体积公式34π3V R ）
【答案】(1) 负电(2) UEd
(3) 343R gdqU
【解析】
【详解】（1）油滴受向上的电场力，而上极板带正电，可知 P 带负电.
（2）两板之间的电场强度 UEd
（3）∵油滴 P 悬浮∴油滴 P 受到的重力和电场力平衡 即: mg qE
而: 343m R
UEd
联立以上各式，可得: 343R gdqU
21.如图所示，电源电动势 E =20V,内阻 r =1Ω；电阻 R =9Ω,滑动变阻器 Rx 的最大阻值为 15Ω，现有电子以初动能 E k0 =3.2×10-18 J 从水平放置的平行金属板左侧正中央 O 处射入，平行金属板的间距 d =0.1m，两板长均为 L= 0.20m， 平行金属板右侧到竖直放置的足够大的荧光屏距离 b =0.1m，不计电子的重力，电子的电量 e =1.6×10-19 C。
(1)
当滑动变阻器 R x
接入电路的阻值为多大时，其消耗的功率最大，并求其最大值； (2)
当滑动变阻器 R x
接入电路的阻值为多少时，电子打在荧光屏上距屏中心 O`最远？并求最远距离 Y。
【答案】(1) 10Ω
10W
(2) 62Ω
0.1m 【解析】
【详解】(1) 将 R 等效为电源内阻，则当内外电阻相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，即 R x = R + r =9+1=10Ω 时，滑动变阻器的功率最大，最大功率
222010 10W10 10xR xxEP RR R r (2) 要想使电子打在荧光屏上距屏中心 O `最远，电子经偏转电场后必须从上板边缘出来，根据类似平抛运动的分位移公式，有 L = v 0 t 212 2dat
加速度为 eUamd
根据欧姆定律可得 xEU RR R r 粒子运动轨迹如图所示
结合几何关系，有 12 22d LLyb 联立解得 62xR
y 1 =0.1m