2022-2023学年江西省南昌市等5地高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年江西省南昌市等5地高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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11.2km/s
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μ，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. mgr2μB. μmgrC. mgrμD. 12μmgr
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. 1.875m/s2B. 1.25m/s2C. 0.75m/s2D. 0.25m/s2
5.甲，乙，丙为三个完全相同的金属小球，甲带电量+10Q，乙带电量−Q，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 9NB. 3Q 6NC. 6Q 9ND. 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，下列各图可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
8.如图所示，在倾角为θ=30∘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mA，星球A的轨道半径为rA，两星球均可视为质点。则( )
A. 星球B的质量为mArAL
B. 星球B的质量为mArAL−rA
C. 两星球做圆周运动的周期为2πL rAGmA
D. 两星球做圆周运动的周期为2πL (L−rA)GmA
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v0可调节，忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间越小
B. 保持H不变，v0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v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大
D. 保持v0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v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。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m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.4，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取10m/s2。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
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
12.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1：4，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.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0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，重物的质量为1kg，则从O点到B点，重物重力势能的减少量ΔEp=______ J，动能增加量ΔEk=______ 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______。
四、简答题：本大题共1小题，共18分。
14.如图所示，水平桌面上左侧A处有竖直墙壁，右侧固定半径R=0.4m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ma=1.0kg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v0=6m/s，已知物块与桌面间动摩擦因数μ=0.4，物块b质量mb=0.2kg，BC长度为x0=2.5m，重力加速度g取10m/s2，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。
五、计算题：本大题共2小题，共22分。
15.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−q、+q、+2q(q>0)).已知直角边长为 2L，静电常量为k.求斜边中点O的电场强度．
16.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m=25g的壁球以初速度v0=12m/s水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ=37∘的斜面上。已知重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，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。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，故A正确；
B、元电荷是最小的电荷量，不是电子，当带电体的大小和形状对研究的问题没有影响时，可看作点电荷，物体是否可以看作点电荷与体积无关，故B错误；
C、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，电荷守恒定律指总的电荷量保持不变，并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，故C错误；
D、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，故D错误。
故选：A。
元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的；元电荷是最小的电荷量；当带电体的大小和形状对研究的问题没有影响时，可看作点电荷；电荷守恒定律指总的电荷量保持不变；静电感应不能使绝缘体带电；静电感应不能使绝缘体带电。
本题考查元电荷、点电荷、电荷守恒定律和静电感应。加强对概念的理解和对电荷守恒定律的认识。
2.【答案】B
【解析】解：A、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，故A错误；
B、由万有引力提供向心力：GMmr2=mω2r
变形可得：ω= GMr3
由此可知轨道半径越小，角速度越大，故风云三号07星运行的角速度大于地球自转的角速度，故B正确；
C、由万有引力提供向心力：GMmr2=mv2r
变形得到：v= GMr
由此可知，轨道半径越小，线速度越大，故C错误；
D、风云三号07星绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，是最小的发射速度，故发射该星的速度满足：7.9km/s