精品解析：江西省赣州市全南中学2022-2023学年高一下学期6月期末物理试题（解析版）

第二学期教学质量验收

高一物理

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1. 关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是（　　）

A. 点电荷是体积很小的带电体

B. 点电荷所带电荷量一定是元电荷的整数倍

C. 点电荷所带电荷量一定很小

D. 点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型

【答案】B

【解析】

【详解】AC．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，AC错误；

B．任何电荷所带电荷量一定是元电荷的整数倍，B正确；

D．点电荷是一种理想物理模型；元电荷是指最小电荷量；检验电荷是指用来检验电场的电荷均不是物理模型，D错误。

故选B。

2. 下列说法正确是（　　）

A. 电场线密集处场强大 B. 沿电场线方向场强减小

C. 电场线密集处电势高 D. 电场强度的方向就是电荷在该点的受力方向

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．电场线的疏密表示电场强度的大小，所以电场线密集处场强大，沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确，BC错误；

D．电场强度的方向是正电荷在该点的受力方向，故D错误。

故选A

3. 踢毽子是同学们喜爱的体育运动，如图为某同学将质量为25g的毽子竖直踢到距离地面1m高处，关于毽子下落运动的有关估算合理的是（    ）

A. 落地时的速度大小约为6m/s B. 落地时的动能约为2.5J

C. 落地时重力的瞬时功率约为2W D. 从最高点到落地的时间约为0.5s

【答案】D

【解析】

【详解】AB．毽子下落运动可近似认为做自由落体运动，则可得落地时的速度大小及动能为

考虑到毽子运动时受空气阻力作用，则落地速度小于4.5m/s，落地时的动能小于0.25J，故AB错误；

C．落地时重力的瞬时功率为

落地时的动能小于1.1W，故C错误；

D．若是自由落体运动，则从最高点到落地的时间为

考虑到毽子运动时受空气阻力作用，则落地时间可能是0.5s，故D正确。

故选D。

4. 一个质量为m的物体以的加速度竖直向下做匀加速直线运动，重力加速度为g。在物体下降h高度的过程中物体的（　　）

A. 重力势能减少了 B. 动能增加了

C. 重力做功为 D. 合力做功为

【答案】B

【解析】

【详解】AC．重力做功，重力势能减少了，故AC错误；

B．根据牛顿第二定律

根据动能定理合外力做功等于动能的增加量

联立得

故B正确，D错误。

故选B。

5. 如图所示，“神舟十一号”飞船于2016年10月17日7时30分在中国酒泉卫星发射中心发射，将景海鹏和陈冬送入距离地球表面393 km的“天宫二号”空间实验室，则下列说法中正确的是(　　)

A. 宇航员在空间站里不受地球引力

B. 宇航员绕地球一圈时间大于24小时

C. “天宫二号”的运行速度大于7.9 km/s

D. “天宫二号”运行的角速度大于地球同步轨道卫星的角速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．宇航员在空间站里没有脱离地球引力范围，仍然受地球引力作用，故A错误；

BD．“神舟十一号”飞船的运行高度远小于同步卫星的高度，由

可知其周期小于同步卫星的周期24h，即宇航员绕地球一圈的时间小于24小时，由

可知运行的角速度大于地球同步轨道卫星的角速度，故B错误，D正确；

C．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，则 “天宫二号”的运行速度小于7.9 km/s，故C错误。

故选D。

6. 如图所示，为等边三角形，边长为L。在A、B顶点上各固定一个点电荷，电荷量分别为、，静电力常量为k。则中心处的场强大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】如图所示，根据对称性和几何关系可知+q和-q在中心处激发的场强大小均为为

合场强大小为

故选C。

7. 如图所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a对b的弹力对b对物体做的功为，b对a劈的弹力对a做的功为，下列关系中正确的是（　　）

A. ， B. ， C. ， D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】滑块受重力、支持力，斜面受重力、支持力和压力；滑块和斜面体系统机械能守恒，总动量也守恒；根据动量守恒可知，b向左下滑时，a具有向右的速度，向右运动，对斜面体a，受到的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由知，压力做正功，故

滑块和斜面体系统机械能守恒，故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能，故支持力对滑块b做负功，即

故选D。

8. Q是真空中的点电荷，它激发的电场的电场线在虚线右侧的部分如图所示。M、N是电场中的两点，M与点电荷的距离小于N与点电荷的距离。下列说法正确的是（　　）

A. Q带正电荷

B. M点的电场强度大于N点的电场强度

C. M点的电场强度小于N点的电场强度

D. 同一试探电荷在M点受到的电场力大于它在N点受到的电场力

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由电场线的分布可知，Q带正电荷，选项A正确；

BC．M点的电场线较N点密集，可知M点的电场强度大于N点的电场强度，选项B正确，C错误；

D．根据F=Eq可知，同一试探电荷在M点受到的电场力大于它在N点受到的电场力，选项D正确。

故选ABD。

9. 在真空中建立空间直角坐标系，均在各坐标轴上。，如图所示，将一个点电荷固定于点、另一个点电荷固定于点，在点有一带正电的试探电荷，则下列说法正确的是（　　）

A. 点的电势比点的电势高

B. 点的电场强度与点的电场强度相等

C. 将正试探电荷从点移至点，电场力做负功

D. 正试探电荷在点具有的电势能大于它在点具有的电势能

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据题意可知，点均处在等量异种电荷的中垂面上，而中垂面是等势面，故两点电势相等，又有两点到点的距离相等，可知，场强大小方向均相同，故A错误，B正确；

CD．根据题意可知，电场方向由，由于沿电场线方向电势逐渐降低可得，点电势高于点电势，则点电势高于点电势，将正试探电荷从点移至点，由可知，电势能升高，则电场力做负功，故D错误，C正确。

故选BC。

10. 如图所示，长为l的轻质杆，两端分别固定着A球和B球，A球的质量为m，B球的质量为3m，杆绕O点在竖直面内转动，轴O光滑，O点与球A的距离为，到B球的距离，现让杆从水平位置静止释放，重力加速度为g，则当杆摆到竖直位置时（　　）

A. A球的速度大小为

B. B球的速度大小为

C. 杆对A球施以大小为，方向向上的支持力

D. B球动能大小为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．杆在转动过程中，系统机械能守恒，则

解得

故A正确，B错误；

C．对A球，根据牛顿第二定律，有

解得

方向竖直向上，故C错误；

D．B球的动能为

故D正确。

故选AD。

11. 可视为质点的两带电小球、B（材料、形状相同），它们所带的电荷量分别为、，当它们的距离为时二者之间的库仑力大小为，现把它们相互接触以后再放回原处，则关于它们的带电以及库仑力变化情况分析正确的是（　　）

A. 若，则两球接触以后二者之间的库仑力一定变大

B. 若，则两球接触以后二者之间的库仑力可能变大、也可能变小

C. 若，且，则接触以后两球带负电，二者之间的库仑力一定变小

D. 若，且，则接触以后两球带正电，二者之间库仑力可能保持不变

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】AB．若，两球原来的库仑力为

接触以后再放回原处，带电量均为

两球间的库仑力变为

由于

可得

故二者之间的库仑力一定变大，同理可知，若，二者之间的库仑力也一定变大，A正确，B错误；

CD．若、为异种电荷，两球原来的库仑力为

接触后再放回原处，带电量均为

若，接触以后两球均带负电，若，接触以后两球均带正电，两球间的库仑力变为

两者之差为

令

其中、均指电荷量的大小，当y=0时，解得

此时，即接触后库仑力不变；

当y>0时，解得

或

此时，即接触后库仑力变大；

当y<0时，解得

此时，即接触后库仑力变小，综上所述，C错误，D正确。

故选AD。

二、实验题（共16分）

12. 某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。

（1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。（用题中涉及的物理量符号表示）

（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力____________。

（3）以上实验采用的方法是______。

A微小量放大法   B.控制变量法   C.等效替代法   D.理想实验法

（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为______。（用题中涉及的物理量符号表示）

【答案】    ①.     ②. 与A、B两球球心间的距离的平方成反比    ③. B    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]对小球B受力分析，小球B受力平衡，则有

即A、B两球之间的库仑力大小

（2）[2]由库仑定律，并结合实验可知，两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力与A、B两球球心间的距离的平方成反比。

（3）[3]实验中应用的研究方法是控制变量法。

故选B。

（4）[4]根据题意，结合库仑定律有

解得静电力常量

13. 某同学用图（a）所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图（b）是用“8V，50Hz”的打点计时器打出的一条纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8m/s2，重锤的质量为1kg。（计算结果均保留两位有效数字）

（1）下列做法正确的有________。

A．必须称出重锤和夹子的质量

B．图中两限位孔必须在同一竖直线上

C．将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器

D．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源

E．处理数据时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

（2）打点计时器打下B点时，重锤下落的速度vB＝________m/s，重锤的动能EkB＝________J；

（3）从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减少量为________J；

（4）根据（1）、（2）计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是________。

【答案】    ①. B    ②. 1.2    ③. 0.72    ④. 0.73    ⑤. 在实验误差允许范围内，重锤下落过程中机械能守恒

【解析】

【详解】（1）[1]A．在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于验证等式两边均有重锤和夹子的质量，可以约掉，所以可以不必称出重锤和夹子的质量，故A错误；

B．为了保证纸带竖直下落，减小纸带受到的阻力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确；

C．将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让重锤尽量靠近打点计时器，故C错误；

D．实验时，先接通打点计时器的电源，待计时器工作稳定后，再放开纸带，故D错误；

E．处理数据时，为了减小误差，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故E错误。

故选B。

（2）[2]每两个计数点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为，则

[3]动能

（3）[4]从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能减少量

（4）[5]在实验误差允许范围内，由于重锤重力势能减少量近似等于重锤动能的增加量，重锤下落的过程中机械能守恒。

三、计算题（共40分）

14. 在 80 m 的高空，有一架飞机以 40 m/s 的速度水平匀速飞行，若忽略空气阻力的影响，取g=10 m/s2，求：

（1）从飞机上掉下来的物体，经多长时间落到地面；

（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大；

（3）物体落地时的速度大小和方向。

【答案】（1）4s；（2）160m；（3）m/s，方向与水平面成 45°角

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据

解得

（2）根据

解得

（3）落地时竖直速度

则落地速度的大小

速度方向与水平面的夹角

解得

15. 如图所示，长为L的绝缘细线上端固定于O点，下端系一质量为m，电荷量为的带电小球，整个装置处于匀强电场中，电场强度方向水平向右，当小球静止时，细线与水平方向间的夹角，重力加速度为g。

（1）小球平衡时，求细线中的拉力大小及电场强度的大小E；

（2）将小球向右拉至与O点等高，且细线水平绷紧，若由静止释放小球，求小球到达最低点小球的速度大小。

【答案】（1）；；（2）

【解析】

【详解】（1）根据平衡条件

解得，细线中的拉力大小

由

得电场强度的大小

（2）释放后小球做圆周运动，根据动能定理

解得

16. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷。一质量为m 、电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°。静电常数为k，重力加速度为g，试求：

（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小；

（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势；

（3）物块能获得的最大速度。

【答案】（1）；（2）； （3）

【解析】

【详解】（1）物体在A点受到点电荷的库仑力

由几何关系可知

设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有

N-mg-Fsin60°=0

解得

（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为φB，由动能定理有

解得

（3）设物块能获得的最大速度为vm，由能量守恒定律有

解得