江西省萍鄉(xiāng)市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

準(zhǔn)考證號_____姓名_____（在此卷上答題無效）絕密★啟用前萍鄉(xiāng)市2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高一物理本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分：100分，考試時(shí)間：75分鐘考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的準(zhǔn)考證號、姓名填寫在答題卡上?？忌J(rèn)真核對答題卡上粘貼的條形碼的“準(zhǔn)考證號、姓名、考試科目”與考生本人準(zhǔn)考證號、姓名是否一致。2.客觀題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。主觀題用黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫作答，在試題卷上作答，答案無效。3.考試結(jié)束，監(jiān)考員將試題卷、答題卡一并收回。一、選擇題（本題共10小題，共46分。其中1-7小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題4分；8-10題有多個(gè)正確選項(xiàng)，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.下列結(jié)論中，正確的是（）A.若點(diǎn)電荷的電荷量大于點(diǎn)電荷的電荷量，則對的靜電力大于對的靜電力B.根據(jù)可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度隨q變大而變小C.根據(jù)可知，電場強(qiáng)度與兩點(diǎn)間電勢差大小成正比D.根據(jù)可知，電荷量為的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)克服電場力做功為1J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為1V【答案】D【解析】【詳解】A．對的靜電力和對的靜電力為相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，對的靜電力等于對的靜電力，故A錯(cuò)誤；B．公式是電場強(qiáng)度的定義式，電場強(qiáng)度E與q無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度大小、方向處處相同，與兩點(diǎn)間電勢差無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電勢差的定義式可知，電荷量為?1C的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)克服電場力做功為1J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB為1V，故D正確。故選D。2.如圖所示，衛(wèi)星a、b、c沿圓形軌道繞地球運(yùn)行。a是極地軌道衛(wèi)星，b是低軌道衛(wèi)星，c是地球同步靜止衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星的軌道半徑。則（）A.a、b的動能比c的大B.a、b的線速度大小相等C.a、b的向心加速度比c的小D.c的機(jī)械能比a、b多【答案】B【解析】【詳解】AD．由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，因此無法判斷動能大小和機(jī)械能大小，故AD錯(cuò)誤；B．由萬有引力提供向心力，則有解得a、b的軌道半徑相等，所以a、b的線速度大小相等，故B正確；C．由萬有引力提供向心力，則有解得由此可知，軌道半徑越小，向心加速度越大，因此a、b的向心加速度比c的大，故C錯(cuò)誤。故選B。3.在學(xué)校體育運(yùn)動會鉛球比賽項(xiàng)目中，某同學(xué)將同一個(gè)鉛球兩次投出的運(yùn)動軌跡分別如圖中曲線1、2所示。已知兩次投擲中，鉛球從同一高度以不同的角度出手，兩次上升的最大高度相等，空氣的阻力不計(jì)，下列說法正確的是（）A.鉛球兩次著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率一定相等B.鉛球兩次著地時(shí)的速度一定相等C.鉛球兩次落地時(shí)的機(jī)械能一定相等D.鉛球在空中運(yùn)動過程中，重力兩次做功的平均功率一定不相等【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，鉛球兩次上升的最大高度相等，根據(jù)運(yùn)動的分解，可知豎直方向在下落過程屬于自由落體運(yùn)動，由可知落地時(shí)豎直方向的速度相同，根據(jù)可知，鉛球兩次著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等，故A正確；B．鉛球拋出后做斜拋運(yùn)動，豎直方向做勻變速運(yùn)動，由可知在空中運(yùn)動時(shí)間相同；水平方向做勻速直線運(yùn)動，則可知水平方向的速度鉛球落地時(shí)的速度大小鉛球兩次著地時(shí)的速度不相等，故B錯(cuò)誤；C．鉛球兩次落在同一水平面上，則可知兩次落地時(shí)鉛球的勢能相同，而鉛球兩次落地時(shí)的速度大小不同，即落地時(shí)的動能不同，因此鉛球兩次落地時(shí)的機(jī)械能不相等，故C錯(cuò)誤；D．鉛球兩次下落的高度相同，可知兩次投球的過程中重力對鉛球做功相同鉛球兩次上升的高度與下降的高度都相等，所以鉛球兩次空中運(yùn)動時(shí)間相等，根據(jù)平均功率的計(jì)算公式可知兩次運(yùn)動過程中重力的平均功率相同，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，點(diǎn)A、B、C在半徑為r的同一圓周上，三點(diǎn)等分圓周，A點(diǎn)放置正點(diǎn)電荷，所帶電荷量為＋，B、C點(diǎn)放置負(fù)點(diǎn)電荷，所帶電荷量為－，靜電力常量為k，則三個(gè)點(diǎn)電荷在圓心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在A點(diǎn)的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)，方向沿AO方向；在BC點(diǎn)的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)均為，方向分別沿OB和OC方向；因EB和EC互成1200角，則合場強(qiáng)為，則O點(diǎn)的場強(qiáng)為，故選A.5.如圖所示，質(zhì)量為m跳傘運(yùn)動員，由靜止開始下落，在開傘之前下落的高度為h。在此過程中，運(yùn)動員受到大小為0.2mg的恒定阻力作用，則下列說法正確的是（）A.運(yùn)動員的重力勢能減小了0.2mghB.運(yùn)動員的機(jī)械能減少了0.2mghC.運(yùn)動員克服阻力所做的功為0.8mghD.運(yùn)動員的動能減少了0.8mgh【答案】B【解析】【詳解】A．運(yùn)動員的重力勢能減小量等于重力所做的功，為mgh，故A錯(cuò)誤；C．運(yùn)動員克服阻力所做的功為故C錯(cuò)誤；B．根據(jù)功能關(guān)系可知，運(yùn)動員克服阻力做功等于運(yùn)動員的機(jī)械能減少量，所以運(yùn)動員的機(jī)械能減少了0.2mgh，故B正確；D．合外力做功為所以運(yùn)動員動能增加了0.8mgh，故D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖，在勻強(qiáng)電場中有一虛線圓，ab和cd是圓的兩條直徑，其中ab與電場方向的夾角為60°，，cd與電場方向平行，a、b兩點(diǎn)的電勢差。則（）A.電場強(qiáng)度的大小B.b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低5VC.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做功為D.電子在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能【答案】C【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢差Uab=20V，則電場強(qiáng)度的大小為故A錯(cuò)誤；B．b、d兩點(diǎn)的電勢差為又所以b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的高10V，故B錯(cuò)誤；C．將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做功為故C正確；D．根據(jù)沿電場線電勢降低，則有電勢能，由于電子帶負(fù)電，則有即電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤。故選C。7.進(jìn)入冬季后，北方的冰雪運(yùn)動吸引了許多南方游客。如圖為雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)游戲，人乘坐雪圈（尺寸大小忽略不計(jì)）繞軸以2rad/s的角速度在水平雪地上做勻速圓周運(yùn)動。已知繩子懸掛在離地高為3m，半徑為3m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣，且繩子長為5m。運(yùn)動時(shí)，繩與水平桿垂直，則雪圈（含人）（）A.線速度大小為8m/sB.線速度大小為14m/sC.加速度大小為D.加速度大小為【答案】D【解析】【詳解】AB．水平轉(zhuǎn)盤半徑為3m，離地高為3m，繩長為5m，根據(jù)幾何關(guān)系可知，雪圈（含人）做勻速圓周運(yùn)動的半徑為則線速度大小為故AB錯(cuò)誤；CD．雪圈（含人）做勻速圓周運(yùn)動的加速度大小為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.質(zhì)量為m的汽車由靜止啟動后沿平直路面行駛，汽車牽引力隨速度變化的圖像如圖所示，設(shè)汽車受到的阻力f保持不變，則（）A.的過程中，汽車加速度不變B.的過程中，汽車做勻加速運(yùn)動C.汽車在運(yùn)動過程中輸出功率保持不變D.該過程中汽車的最大輸出功率等于【答案】AD【解析】【詳解】A．的過程中，汽車的牽引力不變，阻力不變，由可知加速度不變，故A正確；B．的過程中，汽車的牽引力逐漸減小，阻力不變，加速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．的過程中，汽車的牽引力不變，速度逐漸增大，由可知，汽車的輸出功率增大，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，汽車在速度為v1時(shí)達(dá)到最大功率，之后以恒定的功率運(yùn)動，所以故D正確。故選AD。9.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為l。質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正上方h高處自由下落與彈簧接觸后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，鐵球下落到最低點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則此過程中，下列說法正確的是（）A.鐵球下落到距地面高度為l時(shí)動能最大B.鐵球下落到距地面高度為時(shí)動能最大C.彈簧彈性勢能的最大值為mgxD.彈簧彈性勢能的最大值為【答案】BD【解析】【詳解】A．鐵球下落過程中，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，當(dāng)鐵球剛接觸彈簧時(shí)，鐵球重力大于彈簧的彈力，合力向下，則鐵球繼續(xù)加速，所以鐵球下落到距地面高度小于l時(shí)動能最大，故A錯(cuò)誤；B．鐵球重力大小等于彈簧的彈力時(shí)動能最大，即解得鐵球距地面高度為故B正確；CD．鐵球下落過程中，只有重力和彈力做功，鐵球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則鐵球減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能。鐵球下落到最低點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能減少量等于鐵球重力勢能的減少量，則彈簧增加的彈性勢能為，所以彈簧彈性勢能的最大值為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10.如圖所示，質(zhì)量為、長度為的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的最左端，物塊和木板之間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用一水平恒力作用在物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)木板運(yùn)動的位移為x時(shí)，物塊剛好滑到木板的最右端，則在這一過程中（）A.木板受到的摩擦力方向水平向右B.木板通過的位移C.摩擦力對物塊做的功與摩擦力對木板做功的代數(shù)和為零D.物塊和木板增加的機(jī)械能為3J【答案】ABD【解析】【詳解】A．木板相對于物塊向左運(yùn)動，木板受到水平向右的摩擦力，故A正確；B．對物塊由牛頓第二定律得解得對木板由牛頓第二定律得解得物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)木板運(yùn)動的位移為x時(shí)，物塊剛好滑到木板的最右端，則，解得，x=1故B正確；C．摩擦力對物塊和木板做功的代數(shù)和為不零，故C錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系可知，物塊和木板增加的機(jī)械能為故D正確。故選ABD。二、非選擇題11.某物理興趣小組利用如圖甲所示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素。圖甲中，A是一個(gè)固定在絕緣支架上帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們分別進(jìn)行了以下操作：步驟一：把系在絲線上的同一帶電小球先后掛在橫桿上的等位置，比較小球在不同位置所受靜電力的大小。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）圖甲中實(shí)驗(yàn)采用的方法是_____（填正確選項(xiàng)前的字母）。A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.控制變量法 C.等效替代法（2）圖甲實(shí)驗(yàn)表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的減小而_____（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）接著該組同學(xué)進(jìn)行如下探究：如圖乙，懸掛在P點(diǎn)的不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)電荷量不變的小球B，緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當(dāng)A球到達(dá)懸點(diǎn)P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向角度為，改變小球A的電荷量，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，測出懸線偏離豎直方向的夾角為。若兩次實(shí)驗(yàn)中A球的電荷量分別為和，分別為30°和45°，則_____?！敬鸢浮浚?）B（2）增大（3）【解析】【小問1詳解】圖甲中保持電荷量不變，只改變距離，研究力的變化情況或保持距離不變；只改變電荷量，研究力的變化情況，采用的是控制變量法，故AC錯(cuò)誤，B正確；故選B?！拘?詳解】本實(shí)驗(yàn)中，設(shè)小球靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度，對小球受力分析可知根據(jù)小球擺角的變化可以判斷出小球所受靜電力的大小變化。由圖甲可知，保持電荷之間的距離不變，隨電荷量的增大而增大；保持電荷量不變，隨距離的減小而增大，所以，可推知電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的減小而增大?！拘?詳解】對小球B受力分析，根據(jù)庫侖定律結(jié)合平衡條件得，解得12.如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼相連，繩子的懸掛點(diǎn)與拉力傳感器相連，滑塊上遮光條寬度為d、實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊由靜止釋放，測得遮光條通過光電門的時(shí)間為，拉力傳感器的讀數(shù)為F。不計(jì)滑輪的質(zhì)量，不計(jì)滑輪軸、滑輪與輕質(zhì)細(xì)繩之間的摩擦。（1）甲同學(xué)用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機(jī)械能守恒。①關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng)，下列說法正確的是_____。A．氣墊導(dǎo)軌必須水平放置B．鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量C．本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測量出鉤碼下落的高度h②設(shè)滑塊由靜止開始的釋放點(diǎn)與光電門的距離為L、遮光條通過光電門的時(shí)間為，則滿足關(guān)系式_____（用已知量符號表示）時(shí)，運(yùn)動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（2）乙同學(xué)用該裝置“探究繩子拉力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄滑塊的初位置與光電門的距離L及擋光條通過光電門的時(shí)間，測得多組L和值。應(yīng)用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了獲得線性圖像應(yīng)作圖像_____（選填“、或”），該圖像的斜率_____。【答案】（1）①.A②.（2）①.②.【解析】【小問1詳解】①[1]A．用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機(jī)械能守恒，鉤碼重力勢能的減小量等于鉤碼與滑塊的動能的增加量，氣墊導(dǎo)軌必須水平放置，故A正確；B．滑塊受到的拉力時(shí)通過拉力傳感器獲得的，與鉤碼的質(zhì)量和滑塊質(zhì)量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測量出滑塊運(yùn)動的距離，鉤碼下落的高度等于滑塊運(yùn)動距離的，故C錯(cuò)誤。故選A。②[2]遮光條通過光電門時(shí)的速度大小為遮光條通過光電門時(shí)鉤碼的速度大小為遮光條通過光電門時(shí)鉤碼下落的高度為若運(yùn)動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則即【小問2詳解】[1]滑塊通過光電門的速度根據(jù)動能定理可知解得故為了獲得線性圖象應(yīng)作圖像。[2]該圖像的斜率為13.體育課上，排球?qū)ｍ?xiàng)的甲、乙兩位同學(xué)在進(jìn)行墊球訓(xùn)練。甲同學(xué)在距離地面高處將排球擊出，球的初速度沿水平方向，大小為；乙同學(xué)在排球離地處將排球墊起。已知排球質(zhì)量，取重力加速度。不計(jì)空氣阻力。求：（1）排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；（2）排球落到乙同學(xué)手臂上瞬間的速度大小及方向?！敬鸢浮浚?）4.8m；（2）10m/s，與水平方向夾角為【解析】【詳解】（1）排球豎直方向做自由落體運(yùn)動，有解得t=0.6s水平方向做勻速直線運(yùn)動，飛行的距離為解得x=48m（2）排球落到乙同學(xué)手臂上瞬間豎直方向速度大小解得排球落到乙同學(xué)手臂上瞬間的速度大小為解得v=10m/s設(shè)排球落到乙同學(xué)手臂上的速度方向與水平方向夾角為，則解得14.如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿沿豎直方向固定，其底端O固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一質(zhì)量為m、電荷量為的小球，中心開孔套在桿上，孔徑比桿的直徑略大，小球恰能靜止在距O點(diǎn)為h的A點(diǎn)?，F(xiàn)將小球移至距O點(diǎn)為1.5h的B點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動至A點(diǎn)時(shí)速度大小為v。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，求：（1）O點(diǎn)處點(diǎn)電荷在A處的場強(qiáng)大小和方向；（2）小球在B點(diǎn)釋放時(shí)的加速度大小a；（3）以B點(diǎn)為零電勢，A點(diǎn)的電勢大小?！敬鸢浮浚?），場強(qiáng)方向豎直向上；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球最開始靜止在A點(diǎn)，由受力平衡有解得場強(qiáng)方向豎直向上。（2）小球最開始靜止在A點(diǎn)，由受力平衡有小球B點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，由牛頓第二定律有解得（3）小球由B運(yùn)動到A，由動能定理有解得又由解得15.如圖所示，一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于一光滑傾斜直軌道上。