【联考】江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高一下学期期末物理试题含解析.docx

【联考】江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高一下学期期末物理试题高一物理试卷一、选择题（共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）1. 关于牛顿定律，下列说法正确的是（）A. 牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因B. 伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献C. 牛顿第一定律又被称为惯性定律，它指出物体的速度越大，惯性越大D. 牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力2. 关于试探电荷，下列说法正确的是（）A. 试探电荷所带电荷量没有要求B. 试探电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍C. 试探电荷是一种理想化的物理模型D. 以上说法都不对3. 如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B，则（）A. 验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触B. 验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C. 验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D. 验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电4. 质量为m的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两者保持相对静止一起做匀速圆周运动（如图所示）。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用B. 物块随圆盘一起运动时受到摩擦力大小为，方向指向圆心C. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力合力为0D. 物块受到重力、支持力、摩擦力作用5. 真空中的两个点电荷，当他们的距离为时，它们之间的库仑力，若将它们的距离减小为原来的一半而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为（）A. B. C. D. 6. 假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为和。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方（）与运行周期的平方（）的关系如图所示；为卫星环绕行星表面运行的周期，则（）A. 行星A的质量小于行星B的质量B. 行星A的密度等于行星B的密度C. 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D. 当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心力大于行星B的卫星向心力7. 如图所示，有一条长为均匀金属链条，有在光滑的足够高的斜面上，另竖直下垂在空中，在外力作用下静止不动。斜面顶端P是一个很小的光滑圆弧，斜面倾角为。忽略空气阻力，g取。当撤去外力后链条滑动，则链条刚好全部越过P时的速率为（）A. B. C. D. 8. 每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电，下列说法正确的是（）A. 不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B. 不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备C. 固定电话和手提电话均可正常使用D. 在旷野，应远离树木和电线杆9. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是（）A. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B. 物体克服重力做功时，物体重力势能一定增加C. 地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D. 重力做功的多少与参考平面的选取无关10. 金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，已知它们的轨道半径，由此可以判定（）A. B. C. D. 11. 2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹊桥”，6月14日进入使命轨道-地月拉格朗日轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路。12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥"传回了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱。如图所示，“鹊桥"中继星处于点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，月球做圆周运动的向心力可认为只有地球的引力提供，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力。则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是（）A. “鹊桥”与月球的线速度之比为B. “鹊桥”与月球的向心加速度之比为C. k，L，d之间在关系为D. k，L，d之间在关系为二、实验题（共20分）12. 假设我国宇航员乘坐飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：（1）图中A点_（“是”或“不是”）平抛运动抛出点（2）小球平抛的初速度为_；（3）月球上的重力加速度为_；（4）嫦娥五号上升器月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。已知月球半径为R，结合实验结果估算返回时上升器的最小发射速度_。13. 利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。（1）下列说法正确的是_。A该实验可以不测量重物的质量B选择密度较小的重物，有利于减小误差C实验中应先释放纸带，后接通电源 D该实验可以用计算瞬时速度E该实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中受到阻力的作用（2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，物体重力势能的减少量Ep=_J，物体动能的增加量Ek=_J，若求得的Ek与Ep在误差允许的范围内近似相等，则可验证物体下落过程中机械能守恒（取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留三位有效数字）。（3）某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，下列判断正确的是_。A若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒B若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒C若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒D若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒三、计算题（共36分）14. 我国正在逐步实施探月计划，同学们也对月球有了更多的关注。若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面上以初速度从高为h处水平抛出一个小球，测得水平射程为s。已知月球半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的质量M；（2）如果在月球上发射一颗环绕月球表面附近运行的卫星，则它的周期是多少？15. 如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，A与B间和B与C间的距离均为L，A球带电荷量为QA=8q，B球带电荷量为QB=q。若小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求：（1）外力F的大小；（2）C球所带电荷量QC；（3）历时t后，恒力F对系统共做了多少功？16. 如图所示是一个过山车轨道模型，AB是一段与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道，通过水平轨道BC（长度）与竖直圆轨道相连（轨道半径，圆轨道最低点C、G略有错开），出口为水平轨道GH，在GH的右端竖直挡板上固定着一个轻质弹簧，小球与BC轨道的动摩擦因数可以调节，整个轨道除BC段以外都是光滑的。一个质量的小球（可视为质点）以水平初速度从某一高处水平抛出，到A点时速度，方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接，小球滑过时无机械能损失。g取，则：（1）小球水平抛出的位置离A点的水平距离x多大？（2）要让小球能第一次通过圆轨道的最高点E，动摩擦因数的最大值是多少？（3）若小球从A进入轨道后一共能两次通过圆轨道的最高点E，且始终不脱离轨道，则动摩擦因数的取值应满足什么条件？高一物理试卷一、选择题（共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）1. 关于牛顿定律，下列说法正确的是（）A. 牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因B. 伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献C. 牛顿第一定律又被称为惯性定律，它指出物体的速度越大，惯性越大D. 牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力【答案】B【解析】【详解】A伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，A错误；B牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出了牛顿第一定律，伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献，B正确；C牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的质量越大，惯性越大，与速度无关，C错误；D牛顿第三定律指的是作用力与反作用力，这两个力具有同时性，即同时产生，同时消失，没有先后之分，D错误。故选B。2. 关于试探电荷，下列说法正确的是（）A. 试探电荷所带电荷量没有要求B. 试探电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍C. 试探电荷是一种理想化的物理模型D. 以上说法都不对【答案】C【解析】【详解】试探电荷是一种理想化的物理模型，所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍，且电量足够小，以致放到电场中时对原电场无影响。故选C。3. 如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B，则（）A. 验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触B. 验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C. 验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D. 验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电【答案】D【解析】【详解】把一个带正电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于感应会带上负电荷和金属箔由于感应会带上正电荷，而整个验电器不带电。所以验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电，故ABC错误，D正确。故选D。4. 质量为m的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两者保持相对静止一起做匀速圆周运动（如图所示）。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用B. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小为，方向指向圆心C. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力的合力为0D物块受到重力、支持力、摩擦力作用【答案】D【解析】【详解】AD向心力是摩擦力提供的，所以物块随圆盘一起运动时只受到重力、支持力、摩擦力作用，故A错误，D正确；B物块随圆盘一起运动时，与圆盘保持相对静止，受到的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力小于等于，方向指向圆心，故B错误；C物块做匀速圆周运动，不是平衡状态，所受的合力始终指向圆心，不为零，故C错误。故选D。5. 真空中的两个点电荷，当他们的距离为时，它们之间的库仑力，若将它们的距离减小为原来的一半而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据库仑定律若将它们的距离减小为原来的一半而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力则变为。ABC错误，D正确；故选D。6. 假设宇宙中有两颗相距无限远行星A和B，半径分别为和。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方（）与运行周期的平方（）的关系如图所示；为卫星环绕行星表面运行的周期，则（）A. 行星A的质量小于行星B的质量B. 行星A的密度等于行星B的密度C. 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D. 当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心力大于行星B的卫星向心力【答案】B【解析】【详解】A根据可得根据图像可知，A的比B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；B行星的密度大小为根据图像可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B正确；C第一宇宙速度大小为由于A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误；D根据可得当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，但卫星的质量关系未知，则行星A的卫星向心力与行星B的卫星向心力关系无法确定，故D错误。故选B。7. 如图所示，有一条长为的均匀金属链条，有在光滑的足够高的斜面上，另竖直下垂在空中，在外力作用下静止不动。斜面顶端P是一个很小的光滑圆弧，斜面倾角为。忽略空气阻力，g取。当撤去外力后链条滑动，则链条刚好全部越过P时的速率为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设链条质量为m，斜面部分质量为，该部分链条沿斜面方向的重力分力为竖直下垂部分链条的质量为，其重力为由可知链条沿着斜面下滑，链条沿斜面下滑的过程只有重力做功，机械能守恒，以P点所在平面为零势能面，则解得链条刚好全部越过P时的速率故选B。8. 每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电，下列说法正确的是（）A. 不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B. 不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备C. 固定电话和手提电话均可正常使用D. 在旷野，应远离树木和电线杆【答案】ABD【解析】【详解】A雷雨天，雷电容易通过电线被引入用电器中，所以不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器，故A正确；BC为了防止尖端放电，远离金属门窗、建筑物外墙和带电设备，且避免使用手机，故B正确，C错误；D由于潮湿的大树是导电的，为了防止尖端放电，应远离树木和电线杆，故D正确。故选ABD。9. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是（）A. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B. 物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C. 地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D. 重力做功的多少与参考平面的选取无关【答案】ABD【解析】【详解】A当重力对物体做正功时，根据功能关系，物体重力势能一定减少，故A正确；B物体克服重力做功时，根据功能关系，物体的重力势能一定增加，故B正确；C重力势能大小跟零势能面选取有关，同一位置，选取不同的零势能面，重力势能不同，故C错误；D重力做功的多少与物体的始末位置有关，与参考平面的选取无关，故D正确。故选ABD。10. 金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，已知它们的轨道半径，由此可以判定（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【详解】由万有引力提供向心力可知故，因此半径越大，向心加速度越小，线速度越小，角速度越小，周期越长，故a金 > a地 > a火，T火>T地>T金，金 > 地 > 火，v金 > v地 > v火故选AB。11. 2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹊桥”，6月14日进入使命轨道-地月拉格朗日轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路。12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥"传回了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱。如图所示，“鹊桥"中继星处于点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，月球做圆周运动的向心力可认为只有地球的引力提供，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力。则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是（）A. “鹊桥”与月球的线速度之比为B. “鹊桥”与月球的向心加速度之比为C. k，L，d之间在关系为D. k，L，d之间在关系为【答案】AC【解析】【分析】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，根据v=r可知线速度关系，根据a=v可知向心加速度关系；“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和；月球绕地球做圆周运动的向心力由地球的引力提供，根据牛顿第二定律列式可求解.【详解】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，则根据v=r可知，“鹊桥”与月球的线速度之比为，选项A正确；根据a=v可知，“鹊桥”与月球的向心加速度之比为，选项B错误；对“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和，则：；对月球：；又，联立解得，选项C正确，D错误；故选AC.二、实验题（共20分）12. 假设我国宇航员乘坐飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：（1）图中A点_（“是”或“不是”）平抛运动抛出点（2）小球平抛的初速度为_；（3）月球上的重力加速度为_；（4）嫦娥五号上升器月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。已知月球半径为R，结合实验结果估算返回时上升器的最小发射速度_。【答案】 . 是 . . . 【解析】【详解】（1）1由图可知相邻两点间竖直方向的位移之比因此图中A点是平抛运动抛出点。（2）2由图可知水平方向有解得（3）3由图可知水平方向有解得（4）4设上升器的最小发射速度为v，有可得返回时上升器的最小发射速度13. 利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。（1）下列说法正确的是_。A该实验可以不测量重物的质量B选择密度较小的重物，有利于减小误差C实验中应先释放纸带，后接通电源 D该实验可以用计算瞬时速度E该实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中受到阻力的作用（2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，物体重力势能的减少量Ep=_J，物体动能的增加量Ek=_J，若求得的Ek与Ep在误差允许的范围内近似相等，则可验证物体下落过程中机械能守恒（取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留三位有效数字）。（3）某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，下列判断正确的是_。A若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒B若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒C若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒D若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒【答案】 . AE#EA . 3.19 . 3.13 . BD#DB【解析】【详解】（1）1A验证机械能守恒表达式中质量可以约掉，所以该实验可以不测量重物的质量，故A正确；B选择密度较大，体积较小的重物，有利于减小误差，故B错误；C实验中应接通电源，后释放纸带，故C错误；D该实验不可以用计算瞬时速度，因为用计算瞬时速度，相当于用机械能守恒验证机械能守恒，失去了验证的意义，故D错误；E该实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中受到阻力的作用，故E正确。故选AE。（2）2从起点O到打下C点的过程中，物体重力势能的减少量3根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有从起点O到打下C点的过程中，物体动能的增加量为（3）4AB若重物只受重力作用，根据动能定理得解得若重物还受到阻力作用，设阻力保持不变，大小为，根据动能定理得可得若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能守恒，也可能不守恒，故A错误，B正确；CD若重物只受重力作用，根据动能定理得解得若重物还受到阻力作用，根据动能定理得解得若图像是一条不经过原点的直线（初速度不为零），则重物下落过程中机械能可能守恒，也可能不守恒，故C错误，D正确。故选BD三、计算题（共36分）14. 我国正在逐步实施探月计划，同学们也对月球有了更多的关注。若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面上以初速度从高为h处水平抛出一个小球，测得水平射程为s。已知月球半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的质量M；（2）如果在月球上发射一颗环绕月球表面附近运行的卫星，则它的周期是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设月球表面重力加速度为g，由平抛运动可知，解得月球表面万有引力等于重力解得月球的质量（2）由万有引力提供向心力，可知解得月球表面附近运行的卫星的周期是15. 如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，A与B间和B与C间的距离均为L，A球带电荷量为QA=8q，B球带电荷量为QB=q。若小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求：（1）外力F的大小；（2）C球所带电荷量QC；（3）历时t后，恒力F对系统共做了多少功？【答案】（1）；（2）-16q；（3）【解析】【详解】（1）因为A、B、C三球保持相对静止，故有相同的状态，对它们整体进行研究，由牛顿第二定律有对A球分析，可知C球电性应与A球和B球相异，则有对B球分析，有联立解得（2）将F代入解得C球电荷量QC为-16q；（3）F对系统做功位移为联立解得16. 如图所示是一个过山车轨道模型，AB是一段与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道，通过水平轨道BC（长度）与竖直圆轨道相连（轨道半径，圆轨道最低点C、G略有错开），出口为水平轨道GH，在GH的右端竖直挡板上固定着一个轻质弹簧，小球与BC轨道的动摩擦因数可以调节，整个轨道除BC段以外都是光滑的。一个质量的小球（可视为质点）以水平初速度从某一高处水平抛出，到A点时速度，方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接，小球滑过时无机械能损失。g取，则：（1）小球水平抛出的位置离A点的水平距离x多大？（2）要让小球能第一次通过圆轨道的最高点E，动摩擦因数的最大值是多少？（3）若小球从A进入轨道后一共能两次通过圆轨道的最高点E，且始终不脱离轨道，则动摩擦因数的取值应满足什么条件？【答案】（1）；（2）0.5；（3）【解析】【详解】（1）由平抛运动规律得解得（2）小球恰能过E点时有小球从A到E，动能定理解得（3）设小球恰好不从A点滑出动摩擦因数1，从A到A的过程由动能定理得得所以要求不脱离圆轨道的条件是第2次能过E点对应的动摩擦因数为，则得第3次不过半径等高点所以综上可得