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）

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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A3. 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2.5JC. 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/sD. “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