2022-2023學年江西省贛州市重點中學高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年江西省贛州市重點中學高一（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共9小題，共36.0分）1.一代代物理學家們在探究客觀世界的過程中，不斷發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，總結研究方法，推動了生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進步。下列關于物理學史和物理學方法的敘述，正確的是(

)A.“點電荷”和“電場強度”概念的提出，都應用了比值定義法

B.法國物理學家?guī)靵霭l(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并通過油滴實驗測定了元電荷的電荷量

C.地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發(fā)現(xiàn)火箭里的鐘表變慢了

D.海王星是先觀測到再計算其位置后被確定的，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”2.在多年前的農(nóng)村，人們往往會選擇讓驢來拉磨把食物磨成面，假設驢對磨桿的平均拉力為600N，半徑r為0.5m，轉動一周為5s，則(

)

A.驢轉動一周拉力所做的功為0 B.驢轉動一周拉力所做的功為650πJ

C.驢轉動一周拉力的平均功率為120πW3.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個半徑為R，而內(nèi)壁光滑的14圓弧軌道，固定在豎直平面內(nèi)，地面水平，O、O′為兩圓弧的圓心，兩圓弧相切于N點。一小物塊從左側圓弧最高處靜止釋放，當通過N點時，速度大小為(重力加速度為g)(

)

A.2gR B.6gR4.如圖所示，地球可看作質(zhì)量分布均勻、半徑為R的球體，地球內(nèi)部的a點距地心的距離為r，地球外部的b點距地心的距離為3r，3r>R。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，忽略地球的自轉，則a、b兩點的重力加速度大小之比為(

)A.3r3R3 B.9r35.如圖甲所示，小球穿在豎直平面內(nèi)光滑的固定圓環(huán)上，繞圓心O點做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時，圓環(huán)與小球間彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，其F?v2圖像如圖乙所示，g取10m/sA.小球的質(zhì)量為4kg

B.固定圓環(huán)的半徑R為0.4m

C.小球在最高點的速度為4m/s時，小球受到圓環(huán)的彈力大小為6.如圖甲，轆轱是古代民間提水設施，由轆轱頭、支架、井繩、水斗等部分構成，如圖乙為提水設施工作原理簡化圖，某次從井中汲取m=2kg的水，轆轱繞繩輪軸半徑為r=0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且并繩的質(zhì)量忽略不計，t=A.水斗速度隨時間變化規(guī)律為v=2t(所涉及物理量均用國際單位制)

B.井繩拉力大小恒定，其值為25N

C.0～107.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布著正電荷，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM=ON=2R，已知N點的電場強度大小為E1，MA.E1+E2R22k 8.如圖所示，與水平面成θ=30°角的傳送帶以v=2m/s的速度順時針運行，質(zhì)量為m=1kgA.傳送帶從底端到頂端的長度為1m

B.物體在傳送帶上向上運動的時間為0.5s

C.物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為1.25m

9.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，A、B兩點固定兩個等量正電荷的點電荷，O為A、B兩點連線的中點，C、D為連線上關于O點對稱的兩個點，且CO=OD=L。將一帶正電的小球(可視為點電荷)從C點由靜止釋放，以C點為坐標原點、CB為x軸，取水平向右為正方向，下列關于電場強度E、小球受到的電場力F、小球的加速度a、小球的動能EkA. B.

C. D.二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）10.如圖所示，有一條柔軟的質(zhì)量為m、長為L的均勻鏈條，開始時鏈條的2L3長在水平桌面上，而L3長垂于桌外，用外力使鏈條靜止。不計一切摩擦，桌子足夠高。下列說法中正確的是(

)

A.若自由釋放鏈條，則鏈條剛離開桌面時的速度v=gL

B.若自由釋放鏈條，則鏈條剛離開桌面時的速度v=2311.如圖所示，甲、乙兩行星半徑相等，丙、丁兩顆衛(wèi)星分別繞甲、乙兩行星做勻速圓周運動，丙、丁兩衛(wèi)星的軌道半徑r1=2r2，運動周期T2A.甲、乙兩行星質(zhì)量之比為1:162

B.甲、乙兩行星第一宇宙速度大小之比為42:112.如圖所示，有兩個質(zhì)量相同的小球，電荷量均為+Q，一個固定在足夠長的光滑絕緣桿O′A的O′端，另一個套在桿O′A上，兩球均可視為點電荷，OO′為過O′點的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為θ=45°。開始桿靜止，此時兩球間的距離為r，現(xiàn)讓桿以OA.小球的質(zhì)量為2kQ2gr2

B.當兩球間的距離為2r三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）13.研究電荷間的相互作用力。(1)某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素。步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。①該實驗采用的方法是

(填正確選項前的字母)A.理想實驗法

B.控制變量法

C②實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而

(填“增大”、“減小”或“不變”)③小球的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，可認為物體A與小球在同一水平線上，當小球偏離豎直方向的角度為θ時保持靜止，小球所受電場力大小為

。(2)法國物理學家?guī)靵隼门こ友b置研究了靜止的點電荷間的相互作用力，并于1785年發(fā)現(xiàn)了庫侖定律。如圖所示的裝置為庫侖扭秤實驗裝置，細懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當把另一個帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉，已知懸絲轉動的角度α與力F的大小成正比。以下判斷正確的是A.若僅將C的電荷量減為原來的一半，α可能增為原來的兩倍B.若僅將C的電荷量減為原來的一半，α可能減為原來的一半C.若僅將A、C間的距離增為原來的一倍，α將減為原來的一半D.若僅將A、C間的距離減為原來的一半，α將增為原來的兩倍14.小華用圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”。已知重物A(含擋光片)、B的質(zhì)量分別為mA和mB(mB①按圖甲裝配好定滑輪和光電門②A、B用繩連接后跨放在定滑輪上，用手托?、蹨y量擋光片中心到光電門中心的豎直距離h④先接通光電門的電源，后釋放B⑤記錄擋光片經(jīng)過光電門的時間Δ(1)擋光片通過光電門時的速度為

(用題中的物理量表示(2)如果系統(tǒng)的機械能守恒，應滿足的關系式為

(用題中的物理量表示(3)小華反復改變擋光片中心到光電門中心的豎直距離h，記錄擋光片通過光電門時間Δt，作出圖像如圖乙所示，測得圖線的斜率為k，則四、計算題（本大題共4小題，共38.0分）15.電荷量q1=4×10?4C的帶正電小球a通過長度l=3m的絕緣細繩懸掛在天花板上的O點，連接電荷量q2=1×10?4C的帶負電小球b與小球(1)小球a、b之間的庫侖力大小F(2)小球a、b之間細繩上的拉力大小(3)小球a的質(zhì)量m1和小球b

16.滑雪是冬奧會的項目之一，某高山滑雪運動員在比賽中經(jīng)過一斜坡，如圖所示，運動員(可視為質(zhì)點)沿著右側斜面運動，到達頂點A后以v0=10?m/s的速度沿著斜面斜向上飛出，飛出時速度方向與左側斜面的夾角為θ=53°，經(jīng)過一段時間后，運動員落到左側斜面上的B(1(2)起跳點A與落點(3)運動員落到

17.天文觀測到某行星有一顆以半徑r、周期T環(huán)繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星質(zhì)量為m，萬有引力常量為G。求：(1)該行星的質(zhì)量(2)如果該行星的半徑是衛(wèi)星運動軌道半徑的(3)如果該行星的半徑為R，行星與其衛(wèi)星之間的引力勢能表達式為Ep18.如圖，水平輕質(zhì)彈簧左端固定于豎直墻上，右端與質(zhì)量m=2kg的小物塊接觸但不栓接，彈簧原長小于光滑平臺OA的長度。在平臺的右端有一傳送帶，AB長L=16m，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1。粗糙水平面BD的BC部分長s=2.5(1)物塊運動到B點的動能(2)豎直圓軌道的半徑(3

答案和解析1.【答案】C

【解析】A.“點電荷”采用的是理想化的物理模型；而“電場強度”概念的采用了比值定義法，故A錯誤；B.法國物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律--庫侖定律，美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e的電荷量，故B錯誤；C.根據(jù)狹義相對論的鐘慢效應，地面上的人發(fā)現(xiàn)，坐在高速離開地球的火箭里的人時間變慢了，故C正確；D.海王星的軌道是利用萬有引力定律計算預言的，因此被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，故D錯誤。故選C。

2.【答案】C

【解析】【解答】

AB、驢對磨的拉力沿圓周切線方向，拉力作用點的速度方向也在圓周切線方向，故可認為拉磨過程中拉力方向始終與速度方向相同，故根據(jù)微分原理可知，拉力對磨盤所做的功等于拉力的大小與拉力作用點沿圓周運動弧長的乘積，則磨轉動一周，弧長L=2πr=π(m)，所以拉力所做的功W=FL=600×πJ=600πJ，故AB錯誤；

C、根據(jù)P=W3.【答案】D

【解析】【分析】先根據(jù)幾何知識求解NO連線與水平方向的夾角，根據(jù)機械能守恒定律求解小球過N點的速度。

本題考查機械能守恒定律，需要結合數(shù)學知識結合機械能夠守恒定律處理問題。

【解答】圖中NO連線與水平方向的夾角θ，由幾何關系可得sinθ=R2R=12，可得θ=30°?

設小物塊通過N點時速度為v4.【答案】B

【解析】【分析】

根據(jù)萬有引力等于重力列出等式進行比較求解即可。解決問題的關鍵是由題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，在其內(nèi)部距離地心距離為r處一點的加速度相當于半徑為r的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，注意密度不變。

【解答】

設地球密度為ρ，根據(jù)題意可知a點距地心距離為r，且小于R，則只有半徑為r的球體對其產(chǎn)生萬有引力，則根據(jù)黃金代換可得

G×43πr3ρmr2=mga

解得ga=4πG5.【答案】D

【解析】解：A、對小球在最高點進行受力分析，速度為零時有：F1?mg=0，其中F1=20N，解得小球的質(zhì)量：m=2kg，故A錯誤；

B、當F2=0時，由向心力公式有mg=mv2R，解得固定圓環(huán)的半徑：R=0.8m，故B錯誤；

C、小球在最高點的速度為v1=4m/s時，根據(jù)牛頓第二定律有：F3+mg=mv6.【答案】D

【解析】【解答】

A.根據(jù)題意可知ω=2t，則水斗速度隨時間變化規(guī)律為v=ωr=0.2t，(所涉及物理量均用國際單位制)，故A錯誤；

B.水斗勻加速上升，根據(jù)上述分析可知加速度a=0.2m/s2

由牛頓第二定律F?(m+m′)g=(m+m′)a

解得：F=25.5N，故B7.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查電場的疊加。解決本題的關鍵是抓住對稱性，找出兩部分球面上電荷產(chǎn)生的電場關系。知道左半球面在M點的場強與缺失的右半球面在N點產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反?！窘獯稹?/p>

假設在O點有一個完整的電荷量為2q的帶電球殼，設完整球殼在M點產(chǎn)生的電場強度大小為

E0

，左半球殼在M點產(chǎn)生的電場強度大小為

E2

，右半球殼在M點產(chǎn)生的電場強度大小與左半球殼在N點產(chǎn)生的電場強度大小相等，均為

E1

，根據(jù)電場疊加原理可得E1+E2=

8.【答案】D

【解析】【分析】

分析清楚物塊的運動過程，應用牛頓第二定律求出物塊的加速度，應用運動學公式求出物塊的運動時間、傳送帶的長度與物體在傳送帶上留下痕跡的長度；求出物塊相對傳送帶滑行的距離，然后求出摩擦產(chǎn)生的熱量。

本題關鍵是明確物體的受力情況和運動情況，分階段求解加速度，根據(jù)運動學公式列式結合功能關系進行解答。

【解答】

AB.小物塊滑上傳送帶做勻減速直線運動，由牛頓第二定律mgsin?θ+μmgcos?θ=ma1，

設經(jīng)過時間t1減速到與傳送帶速度相等x1=v02?v22a1，t1=v0?va1，

解得x1=0.75?m，t1=0.25?s，

速度小于傳送帶速度后，受向上滑動摩擦力，由牛頓第二定律mgsin?θ?μmgcos?θ=ma2，

x2=v2?029.【答案】C

【解析】A.設A、C兩點間距為

L0

，則在離C點距離為xE電場強度E的方向先向右后向左，但電場強度E隨小球運動的位移x的圖像不是線性圖像，選項A錯誤；B.根據(jù)

F=Eq

可知，小球受到的電場力FC.根據(jù)

a=Ea由數(shù)學知識可知，選項C正確；D.小球的動能

Ek

隨小球運動的位移x變化的圖像的斜率等于小球所受合力，即電場力F，小球從C點運動到D點的過程中，電場力先減小后增大，

Ek?x故選C。

10.【答案】BD【解析】【分析】解決本題關鍵是知道均勻鏈條的重心在其幾何重心，根據(jù)重力勢能EP=mgh求解，要注意將鏈條分成水平部分和豎直部分兩段，水平部分的重力勢能為零，豎直部分的重心為豎直段的中點，再求解重力勢能。根據(jù)機械能守恒可得鏈條剛離開桌面時的速度；若要把鏈條全部拉回桌面上，至少要對鏈條做的功等于垂于桌外【解答】AB?解得鏈條剛離開桌面時的速度為v=232CD.若要把鏈條全部拉回桌面上，至少要對鏈條做的功等于垂于桌外

LWD正確，C錯誤。

11.【答案】BD【解析】【分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出中心天體的質(zhì)量的表達式，從而求解甲乙兩行星的質(zhì)量之比，再根據(jù)密度公式得出兩行星的密度的比值，根據(jù)第一宇宙速度的表達式得出兩行星的第一宇宙速度的比值，根據(jù)行星表面的物體受到的萬有引力等于重力得出表面的重力加速度的比值。

本題是衛(wèi)星的運行規(guī)律及重心天體質(zhì)量和密度及第一宇宙速度的求解，基礎題目。

【解答】

A.根據(jù)衛(wèi)星運動的向心力由萬有引力提供，得GMmr2=mr(2πT)2，解得M=4π2r3GT2，則甲、乙兩行星質(zhì)量之比為M甲M乙=r13r23·T22T12=32112.【答案】AB【解析】【分析】

本題主要考查受力分析、圓周運動和庫侖力。解題的關鍵是知道桿靜止時，套在桿上的小球受力平衡；桿轉動時，小球受到的水平方向上的合力提供向心力，豎直方向上的合力為零。

【解答】A.當桿靜止時，套在桿上的小球受力平衡，根據(jù)力的平衡條件可得mgsin45°=kQ2r2，解得m=2kQ2gr2，故A正確；

B.當兩球間的距離變?yōu)?r時，設桿對小球的支持力為N，水平方向上有Nsin45°?k

13.【答案】

B

減小

mgtanθ【解析】(1故選B。②[2]根據(jù)小球的擺角可以看出小球所受作用力逐漸減小，當Q、q③[由平衡條件可知，小球所受電場力大小為F(2)[F可知F變?yōu)樵瓉淼囊话?，轉動的角度

α

與力F的大小成正比，所以

α

為原來的一半，A錯誤，B正確；C.若僅將A、C間的距離增為原來的一倍，則F變?yōu)樵瓉淼?/p>

14

，轉動的角度

α

與力F的大小成正比，所以

α

為原來的

14

，D.若僅將A、C間的距離減為原來的一半，則F為原來的4倍，轉動的角度

α

與力F的大小成正比，所以

α

為原來的4倍，D錯誤。故選B。

14.【答案】

dΔt

mB【解析】(1v(2m即m(31即m解得m

15.【答案】解：(1)根據(jù)庫侖定律有

F庫=k(2)對小球b受力分析，水平方向上有

F庫+F(3)對小球b受力分析，豎直方向上有

F庫+F設O點與小球a間的細繩上的拉力為F′對小球a、b構成的整體受力分析，豎直方向上有

F′水平方向上有

F