2022-2023学年江西省吉安市吉州区部分学校联考高一（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年江西省吉安市吉州区部分学校联考高一（下）期末物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省吉安市吉州区部分学校联考高一（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共11小题，共44分）
1. 对研究对象或研究过程建立理想化模型，突出问题的主要方面忽略次要因素从而有效地解决问题，是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是(    )
A. 质点、点电荷 B. 点电荷、元电荷 C. 元电荷、重心 D. 质点、重心
2. 水平恒力F两次作用在同一物体上，使物体沿力的方向发生相同位移，第一次是在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，两次力F做的功和功率的大小关系是(    )
A. W1=W2；P1>P2 B. W1>W2；P1=P2
C. W1=W2；P1EQ
C. M板带负电、N板带正电 D. P、Q两点的电场强度EP=EQ
11. 足够长的光滑斜面固定在水平地面，斜面倾角θ=30°，在斜面底端放一质量为m的物块，物块受到沿斜面向上的拉力F=mg，作用的时间为t，然后撤去F，已知重力加速度为g，取水平面为零势能面，物块可视为质点，则物块从斜面底端开始在斜面上运动的全过程中(    )
A. 物块在运动过程中的最大动能为18mg2t2
B. 撤去F的瞬间，重力的功率为12mg2
C. 物块在运动过程中的最大重力势能为14mg2t2
D. 在物块上升过程中只有一处重力势能和动能相等
二、非选择题（56分）
12. 某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验：
如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前______ (填“变大”、“变小”或“不变”)，此时导体B带______ (填“正电”、“负电”或“不带电”)，再让导体A和B接触，金属箔片会______ (填“张开”或“闭合”)。

13. (1)某物理小组的同学设计了一个测量玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.10m)。

完成下列填空：
①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为1.00kg；
②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为______ kg；
③将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：
序号
1
2
3
4
5
m(kg)
1.80
1.75
1.85
1.75
1.85
④根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为______ N(保留三位有效数字)；小车通过最低点时的速度大小为______ m/s。(重力加速度g取10m/s2，计算结果可保留根号)
(2)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台(附砝码一套)
D.物体一个
为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度。
①测量该行星的密度所需实验仪器______ (选填序号)，测出的物理量为______ (用物理量符号表示)；
②密度为ρ= ______ (用相关物理量符号表示，已知万有引力常量为G)。
14. 如图所示，一根长L=1m的绝缘细线上端固定在天花板上，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球的质量为m=2kg。现加上一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ=37°。已知匀强电场的场强大小E=1.5×104N/C，重力加速度g大小取10m/s2，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)小球所带电荷量及电性。
(2)撤去电场后，小球运动到最低点时细线的拉力大小。
15. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
(1)火星的质量M；
(2)火星表面的重力加速度的大小g。
(3)火星的第一宇宙速度v。
16. 如图所示，竖直面内一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，在最高点B和最低点C分别与水平面Ⅰ、Ⅱ连接，一质量为m的滑块(可视为质点)从水平面Ⅰ上A处，以34mgR的初动能水平向B处运动。已知重力加速度为g，AB距离为R，该滑块与水平面I间动摩擦因数μ=0.5，水平面Ⅱ足够长，该滑块在B处无动能损失，不计空气阻力。求：

(1)该滑块刚到达B处时的动能；
(2)该滑块第一次落到水平面Ⅱ上的位置到C处的距离；
(3)该滑块每次与水平面Ⅱ碰撞前、后，水平方向速度不变，竖直方向速度反向，且每次碰撞后瞬时竖直速度大小为碰撞前瞬时竖直速度大小的k倍，碰撞时间均很短可不计，求该滑块从与水平面Ⅱ发生第一次碰撞到第四次碰撞所经过的时间，及第四次碰撞后瞬时该滑块的动能。
答案和解析

1.【答案】A 
【解析】解：质点是忽略物体的大小、体积、形状，而只有质量的点；点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体；点电荷、质点都是实际不存在的理想化模型。元电荷是最小的电荷量，重心是重力在物体上的等效作用点，故元电荷。重心不是理想化模型。故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据每组研究对象，结合理想化模型的定义解答即可。
解题关键是掌握理想化模型的定义，能够正确分析出每组研究对象是否是理想化模型。难度不大。

2.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题就是对功的公式和功率公式的直接考查，在计算功率时要注意，求平均功率的大小，要注意公式的选择。
根据功的公式，可以知道拉力F对物体做功的情况，由物体的运动规律求出物体的运动的时间，再由功率的公式可以分析F的功率的大小。
【解答】
由W=Fs知，恒力F对两种情况下做功一样多，即W1=W2。
在粗糙水平面上由于受到阻力的作用，由牛顿第二定律：F合=ma可知，在粗糙水平面上加速度小，由s=12at2知，通过相同的位移，在粗糙水平面上用的时间长，由P=Wt知，力F在粗糙水平面上做功的平均功率小，即Pl>P2，故A正确，BCD错误。
故选A。  
3.【答案】C 
【解析】解：A、根据开普勒第二定律可知，在运输轨道上近日点的速度大于远日点的速度，即经过A点的速度小于B点的速度，故A错误；
B、在地球轨道Ⅰ上B点与在运输轨道上B点相比，受到的万有引力相同，由牛顿第二定律得，加速度相同，故B错误；
C、木星轨道Ⅱ的半径大于在运输轨道上的半长轴，根据开普勒第三定律可知，在木星轨道Ⅱ上的周期大于在运输轨道上的周期，故C正确；
D、在运输轨道上的A点瞬间点火加速，机械能增加，进入木星轨道Ⅱ，则在木星轨道Ⅱ上的机械能大于在运输轨道上的机械能，故D错误。
故选：C。
根据开普勒第二定律判断经过A点和B点的速度；经过不同轨道上同一点时，加速度相同；根据开普勒第三定律判断在两轨道上的周期；从运输轨道变到木星轨道Ⅱ，机械能增加。
本题考查开普勒定律，解题关键是掌握开普勒定律内容并能够熟练应用。

4.【答案】B 
【解析】解：根据万有引力提供圆周运动向心力有GMmr 2=mv 2r，可得卫星的线速度v= GMr，可知当卫星线速度减小为原来的13，则半径增大为原来的9倍。
A、根据万有引力提供向心力有，GMmr 2=ma，可知a=GMr 2，变轨前后轨道半径之比为1：9，向心加速度之比为81：1，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力有，GMmr 2=m4π 2T 2r，可知T= 4π 2r 3GM，变轨前后轨道半径之比为1：9，周期之比为T1 T2 = r13r23= 1 39 3=127，故B正确；
C、根据万有引力提供向心力有，GMmr 2=mω 2r，可知ω= GMr 3，变轨前后轨道半径之比为1：9，周期之比为ω1 ω2 = r23r13= 9 31 3=271，故C错误；
D、由上述分析知变轨前后轨道半径之比为1：9，故D错误；
故选：B。
根据万有引力提供向心力，通过线速度的变化得出轨道半径的变化，从而得出向心力和周期及机械能的变化
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，知道线速度、向心力、周期、机械能与轨道半径的关系

5.【答案】C 
【解析】解：A、空间某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强。根据点电荷的场强公式E=kQr2，知要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等、方向相反。电场强度为零的点不会在Q1的左边，因为Q1的电荷大于Q2，也不会在Q1Q2之间，因为它们电荷电性相反，在中间的电场方向都是一样的；所以只能在Q2右边。
设该位置据Q2的距离是L，则kQ1(0.06m+L)2=kQ2L2，解得L=0.06m=6cm；所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零，且只有一个点电场强度为零，A错误；
BC、根据场线的特点知，在Q1Q2之间，电场强度方向沿x轴正方向，x在6cm−12cm之间电场强度方向沿x轴负方向。在(12cm,∞)，电场强度方向沿x轴正方向，根据沿电场线方向电势降低，可知电势的变化趋势如图所示，x=12cm处电场强度为零，电势大于零，故B错误，C正确；
D、根据W=qU，无穷远移到x=3cm处电势差U= Wq=−9.0×107J1.0×10−10C=−9×103V，根据U=0−φ3，得φ3=−U=9×103V，故D错误；
故选：C。
空间某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强，运用矢量的合成进行分析．电势根据电场线的方向分析．
空间中某一点的电场，是空间所有电荷产生的电场的叠加，场强是矢量，其合成遵守平行四边形定则．利用φ−x图象的斜率等于场强，分析电势的正负．

6.【答案】A 
【解析】解：A、以弹簧和物体组成的系统中，只有重力和弹力做功，机械能守恒。物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能小于弹簧增加的弹性势能，故A正确；
B、物块碰到弹簧一段距离内，弹簧弹力F