江西省南昌市等5地2022-2023学年高一下学期期末物理试题

江西省高一期末联考

物理

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4．本卷命题范围：人教版必修第二册，必修第三册第九章。

一、选择题（本题共11小题，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（    ）

A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的

B．元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷

C．单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换

D．利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等

2．2023年4月16日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭成功将风云三号07星发射升空，卫星顺利进入预定轨道．风云三号07星轨道距地面的高度小于地球同步卫星轨道距地面高度，若风云三号07星和地球同步卫星在同一平面内绕地球做匀速圆周运动，则（    ）

A．风云三号07星所受地球引力大于地球同步卫星所受地球引力

B．风云三号07星的角速度大于地球自转的角速度

C．风云三号07星的线速度小于地球同步卫星的线速度

D．风云三号07星的发射速度大于

3．如图所示，一质量为m的物块静止在水平圆盘上的A点，O为圆盘中心，OA的距离为r，物块与圆盘间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现以O点所在竖直轴为轴心逐渐加速转动圆盘，直至物块刚要发生相对滑动，此过程中，圆盘对物块所做的功为（    ）

A． B． C． D．

4．某型号的汽车发动机的最大输出功率为60kW，质量为1600kg的该汽车在水平路面上启动的过程中，保持发动机的输出功率恒为最大功率，假定汽车受到的总阻力大小恒为1800N，则汽车启动过程中，速度为20m/s时的加速度大小为（    ）

A． B． C． D．

5．甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球，甲带电量，乙带电量，丙不带电，将甲、乙固定，相距r，甲、乙间的相互作用力为10N；然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球，甲、乙两球最后总带电量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为（    ）

A．3Q  9N B．3Q  6N C．6Q  9N D．6Q  6N

6．2023年5月10日晚，“天舟六号货运飞船”顺利进入预定轨道．如图所示，“天舟六号货运飞船”发射后先在近地圆形轨道I上运动，到达轨道a点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达b点时，再次点火进入圆轨道III．下列说法正确的是（    ）

A．“天舟六号货运飞船”在轨道I上运行的周期大于在轨道III上运行的周期

B．“天舟六号货运飞船”在轨道I上运行的周期大于在轨道II上运行的周期

C．“天舟六号货运飞船”在轨道I上经过a点的加速度小于在轨道II上经过a点的加速度

D．“天舟六号货运飞船”在轨道II上经过b点的运行速率小于在轨道III上经过b点的运行速率

7．如图所示，两个电荷量相同的正点电荷固定在关于原点O对称的x轴上．将一个负点电荷从y轴上离原点O足够远的位置由静止释放，仅在电场力作用下运动，关于该负电荷的加速度a与所在位置的纵坐标y的关系（取y轴正方向为加速度正方向），下列各图可能正确的是（    ）

A． B．

C． D．

8．如图所示，在倾角为的足够大的光滑斜面上，将小球a、b同时沿水平方向以相同的速率相对抛出．已知初始时a、b在同一水平面上，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A．抛出后的一段时间内，a的运动轨迹是直线

B．抛出后的一段时间内，b的运动轨迹是抛物线

C．无论速率为多少，a、b一定能相遇

D．无论速率为多少，a、b不可能相遇

9．如图所示，两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B的距离为L．已知A、B和O点三点始终共线，A和B分别在O点的两侧，引力常量为G，星球A的质量为，星球A的轨道半径为，两星球均可视为质点．则（    ）

A．星球B的质量为

B．星球B的质量为

C．两星球做圆周运动的周期为

D．两星球做圆周运动的周期为

10．如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和球的初速度可调节，忽略空气阻力．则下列说法正确的是（    ）

A．保持H不变，越大，乒乓球在空中运动的时间越小

B．保持H不变，越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角越小

C．保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大

D．保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小

11．电动机带动传送带始终以的速率运动，传送带两端A、B间的距离．工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程．已知每个工件的质量，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取．从第一个工件放到A点开始计时，则传送带（    ）

A．1min内能运送40个工件

B．1min内能运送24个工件

C．1min内因运送工件需要多消耗的电能为640J

D．1min内因运送工件需要多消耗的电能为320J

二、实验题（本题共2小题，共16分）

12．（8分）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关．

（1）本实验采用的科学方法是________．（填选项前字母）

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法

（2）图示中两个钢球质量和转动半径相等，则正在探究的是________．（填选项前字母）

A．向心力的大小与半径的关系

B．向心力的大小与角速度的关系

C．向心力的大小与物体质量的关系

（3）保持两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则两个小球的转动角速度之比为________．

（4）保持两个小球质量和转动半径相等，调节皮带在变速塔轮的位置多次实验，可以得出的结论是________．（填选项前字母）

A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比

B．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比

C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比

D．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成反比

13．（8分）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示．

（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是________．

A．直流电源及导线、计时器

B．直流电源及导线、天平及砝码

C．交流电源及导线、计时器

D．交流电源及导线、刻度尺

（2）打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，重物的质量为1kg，则从O点到B点，重物重力势能的减少量________J，动能增加量________J．（计算结果均保留3位有效数字）

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_________________．

三、计算题（本题共3小题，共计40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（10分）如图所示，等腰直角三角形三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷、、．已知直角边长为，静电常量为k．求斜边中点O的电场强度．

15．（12分）壁球是在用墙壁围起的场地内，按照一定的规则，用拍子互相击打对手击在墙壁上的反弹球的一项竞技体育运动．如图所示，质量为的壁球以初速度水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上．已知重力加速度g取，，，不计空气阻力，求：

（1）在壁球从抛出到落在斜面上的过程中，重力做功的平均功率；

（2）壁球打在斜面上时具有的动能．

16．（18分）如图所示，水平桌面上左侧A处有竖直墙壁，右侧固定半径光滑竖直半圆轨道CDE，CE为竖直直径．轻质弹簧左端固定在墙壁上，其弹簧自然状态下另一端处于B点，现用质量的物块a将弹簧压缩到某点P（图中未画），释放后弹簧恢复原长时物块恰好停在B点；然后换用同种材质的物块b将弹簧仍压缩到P点后释放，物块b与弹簧分离时速度大小，已知物块与桌面间动摩擦因数，物块b质量，BC长度为，重力加速度g取，不计空气阻力．求：

（1）物块b释放后在水平面上运动过程中克服摩擦力做的功；

（2）物块b到达轨道最低点C时对轨道的压力；

（3）物块b所能到达的最高点到水平桌面的高度．

江西省高一期末联考·物理

参考答案、提示及评分细则

1．A  元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，选项A正确；元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之说，当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，所以体积很小的带电体未必就是点电荷，选项B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，选项C错误；静电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，选项D错误．

2．B  风云三号07星和地球同步卫星的质量未知，无法比较其受地球引力的大小，选项A错误；由万有引力提供向心力，可得，可知轨道半径越小，角速度越大，则风云三号07星的角速度大于地球同步卫星的运行角速度，而地球同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度，故风云三号07星运行的角速度大于地球自转的角速度，选项B正确：由得，可知，轨道半径越小，线速度越大，选项C错误；风云三号07星绕地球做圆周运动，故发射速度满足，选项D错误．

3．A  物块刚要发生滑动时有，物块从静止到刚要发生相对滑动，由动能定理有，解得，选项A正确．

4．C  发动机的输出功率，由牛顿第二定律可得：，解得：，选项C正确．

5．C  题中所说丙与甲、乙反复接触之间隐含一个解题条件：即甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分．则甲、乙两球后来带的电量均为甲、乙球原先是引力，大小为，甲、乙球后来是斥力，大小为，即，甲、乙间的相互作用力为9N．选项C正确．

6．D  由开普勒第三定律可知在轨道I上运行的周期小于在轨道II、III上运行的周期，选项A、B错误；在轨道I上经过a点和在轨道II上经过a点所受万有引力相等，故加速度大小相等，选项C错误；在轨道III上经过b点做匀速圆周运动，在轨道II上经过b点时做近心运动，故在轨道III上经过b点的运行速率大于在轨道II上经过b点的运行速率，选项D正确．

7．B  两个电荷量相同的正点电荷固定在关于原点O对称的x轴上，可知y轴相当于中垂线，原点O场强为零，无穷远处场强也为零，所以从y轴上离原点O足够远的位置到原点O场强会先增大后减小，y轴上的电场强度方向始终沿y轴背离原点O，所以将一个负点电荷从y轴上离原点O足够远的位置由静止释放，仅在电场力作用下运动，点电荷会所受的电场力始终指向O点，即加速度方向始终指向O点，点电荷先向O点做加速度先增大后减小的加速运动，然后过原点O加速度反向，又做加速度先增大后减小的减速运动，最后关于O点做往复运动．选项B正确．

8．BC  未相遇前，a、b在斜面上做类平抛运动，运动轨迹为抛物线，选项A错误，B正确；由于两小球沿平行斜面向下的方向上运动情形相同，故两小球总能相遇，选项C正确，D错误．

9．BD  设B星的轨道半径为，则由题意有，两星做圆周运动时的向心力由万有引力提供，则有，，联立各式解得，选项B正确，选项A错误；，，，选项D正确，选项C错误．

10．BC  由平抛运动的规律可知，乒乓球在空中运动的时间由下落的高度决定，即由得，所以H不变乒乓球在空中下落的时间不变，选项A错误；乒乓球落在桌面瞬间的竖直速度为，则有，显然越大，越小，选项B正确；物体落在桌面瞬间的速度为，显然保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大，选项C正确，D错误．

11．AC  工件无初速度放到A点后，先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动到达B点．，，，;，，；内能运送的工件数为个，选项A正确，B错误；运送工件的过程中，因摩擦产生的焦耳热为，，解得．运送过程中，工件增加的动能，所以内，因运送工件多消耗的电能为，选项C正确，D错误．

12．（1）C（2分）（2）B（2分）（3）1：2（2分）（4）C（2分）

解析：（1）本实验采用的是控制变量法，选项C正确．

（2）保证质量、半径不变，可探究向心力大小与角速度的关系，选项B正确．

（3）由可知，两个小球的转动角速度之比为．

（4）在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，选项C正确．

13．（1）D（2分）（2）（2分）（2分）（3）存在空气阻力和摩擦阻力（2分，其他表述合理亦可给分）

解析：（1）实验中需要交流电源为打点计时器供电，还需用刻度尺测量纸带间点迹的距离，选项D正确．

（2）重物重力势能的减少量，B点的速度

则B点的动能，所以动能的增加量．

（3）由于存在空气阻力和摩擦阻力，一部分重力势能转化为内能，导致重力势能的减少量大于动能的增加量．

14．解：设、、在O点产生的电场强度分别、、

则，方向沿OA（2分）

，方向沿OA（2分）

，方向沿CO（2分）

则、的合场强，方向沿OA（1分）

则O点的合电场强度大小（1分）

解得，且方向沿CA（2分）

15．解：（1）如图所示，由于v垂直于斜面，所以有（2分）

壁球从抛出到落在斜面上的过程中竖直方向的平均速度（2分）

重力的平均功率（2分）

联立可得（1分）

（2）壁球打在斜面上时，有（2分）

则动能（2分）

解得（1分）

16．解：（1）设弹簧压缩量为x，弹簧弹性势能为，对物块a有（1分）

对物块b有（2分）

物块b释放后在水平面上运动过程克服摩擦力做的功（2分）

解得（1分）

（2）物块b到达C点速度为，由动能定理有（2分）

对物块b，由牛顿第二定律（1分）

由牛顿第三定律，物块b对轨道的压力大小为10N，方向竖直向下（1分）

（3）设物块b在轨道Q点脱离轨道，此时速度为，Q点与圆心连线与竖直方向夹角为，如图所示，

由牛顿第二定律有（2分）

由动能定理（2分）

解得，（1分）

物块b脱离轨道后做斜上抛运动，如图所示，

物块b所能到达的最大高度（2分）

解得（1分）