江西省萍乡市2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试卷（含答案）

这是一份江西省萍乡市2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试卷（含答案），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
江西省萍乡市2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、下列来说法符合物理史实的是( )
A.天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律
B.开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律
C.布鲁诺在他的毕生著作《天体运行论》中第一次提出了“日心说”的观点
D.卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G，也直接检验了万有引力定律的正确性
2、网球运动员训练时，将球从某一点斜向上打出，若不计空气阻力，网球恰好能垂直撞在竖直墙上的某一固定点，等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点。如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一固定点。下列判断正确的是( )

A.沿轨迹1运动的网球击出时的初速度小
B.两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等
C.从击出到撞墙，沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间短
D.沿轨迹1运动的网球刚要撞墙时的速度大
3、如图所示，一个钢环绕竖直方向的直径AB匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则任意时刻P、Q、R三点的( )

A.线速度v的大小相等
B.线速度方向相同
C.向心加速度a的大小相等
D.向心加速度的方向均指向钢环的圆心
4、如图所示，四个质量均为m、带电荷量均为的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同，以相同的水平速度被抛出，除了a微粒没有经过电场外，其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场，这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是、、、，不计空气阻力，则( )

A. B. C. D.
5、我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为的预定轨道。“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动，已知地球半径。下列说法正确的是( )

A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小
B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小
C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小
D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小
6、质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P行驶，汽车匀速行驶时的速度为，当汽车以速度（）行驶时，它的加速度是（假设阻力恒定）( )
A. B. C. D.
7、如图所示，物体A和B的质量均为m，分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )

A.物体B做匀速直线运动 B.物体B做加速直线运动
C.绳子对物体B的拉力等于mg D.绳子对物体B的拉力小于mg
8、如图所示，在同一水平面上有两个固定的点电荷，距离为d，电荷量分别为和，在它们中垂线上水平固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管。有一电荷量为的小球以初速度从上端管口射入，则小球( )

A.做匀速直线运动 B.受到的电场力先做负功后做正功
C.受到的电场力最大值为 D.管壁对小球的弹力最大值为
二、多选题
9、下列关于电场强度的说法中，正确的是( )
A.只适用于点电荷产生的电场
B.公式中，F是放入电场中的试探电荷所受的电场力，q是该试探电荷的电荷量
C.在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
D.在库仑定律的表达式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
10、质量为m的物体以速度2v竖直向上抛出，物体落回到抛出点时，速度大小为v。设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，以下说法正确的是( )
A.整个过程中重力做功为零
B.空气阻力做的功为
C.小球上升的最大高度为
D.小球运动过程中所受空气阻力大小为
11、如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。无初速度释放球b，则下列判断正确的是( )

A.在球b下落过程中，绳子的拉力大小为
B.在球b下落过程中，球b的动能增加3mgh
C.在球b下落过程中，球a的机械能增加
D.球b着地时的速度大小为
三、实验题
12、某同学利用如图甲所示的向心力演示器分别探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。

（1）本实验采用的主要实验方法为( )
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想模型法
（2）在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与运动半径r的关系时，把两个相同质量的小球放到半径r不等的长槽和短槽上，保证两变速塔轮的ω相同，根据标尺上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两个球所需向心力的比值；在加速转动手柄过程中，两个球做圆周运动所需向心力的比值______（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其挡光时间，用螺旋测微器测量挡光杆的宽度d，挡光杆到转轴的距离为R，挡光杆经过光电门时的挡光时间为，可求得挡光杆的角速度ω的表达式为______。
13、图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：

A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用图1图2手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态
E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带，重新进行两次实验
（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是_______。（填写实验步骤前的序号）
（2）图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔打一个点。若重物的质量为，当地重力加速度取，根据图乙所给的数据可得：

①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_______J；
②打点计时器打下B点时重物的动能为_______J。（结果均保留两位有效数字）
（3）试指出造成上问中①②计算结果不等的原因是_______。
四、计算题
14、如图所示，以坐标原点O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有方向与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在c点恰好能处于平衡状态，静电力常量为k，求：

（1）匀强电场的场强大小；
（2）取走试探电荷，求a、d两点的场强大小和方向。
15、倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成了竖直平面内的光滑轨道ABCD，如图甲所示。AB和BCD相切于B点，C、D为圆轨道的最低点和最高点，O为圆心，OB与OC夹角为37°小滑块从轨道ABC上离C点竖直高度为h的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过C点时对轨道的压力为F，多次改变高度得到如图乙所示的压力F与高度h的关系图像（该图线纵轴截距为2N），已知，，重力加速度求：

（1）滑块的质量和圆轨道的半径；
（2）若要求滑块在圆轨道上运动时，能够通过D点，求h应满足的条件。
16、小张同学看着学校的喷泉陷入了沉思：假设在与水平面成45°的足够大斜面上O点固定一水管，水管竖直向上，高为h，喷泉的喷口固定在水管顶端，水从喷口持续以速度向各个方向水平喷出。其立体图如图甲所示，正视图如图乙所示，侧视图如图丙所示。为方便计算，忽略空气阻力，不考虑水柱下落对水的影响。已知重力加速度大小为g，，求：

（1）水落在斜面上与O点等高的A、B两点间的距离；
（2）水落在斜面上最高点D和最低点C之间的距离；
（3）已知喷口是直径为d的圆形，水的密度为ρ，若喷口将水由静止加速到，求水离开管口时喷口对水做功的功率。
参考答案
1、答案：D
解析：开普勒总结出了行星运动三大定律，A错误；牛顿总结了万有引力定律，B错误；哥白尼提出了日心说，C错误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G的值，也直接检验了万有引力定律的正确性，D正确。
2、答案：D
解析：网球返回的运动为平抛运动，竖直方向高度h相同；水平位移x，轨迹1大于轨迹2，由
，
返回击出点速度，即击出速度为

可知，轨迹1的网球击出速度较大，撞墙前的速度较大，两次运动时间相等。故ABC错误，D正确。
故选D。
3、答案：B
解析：
4、答案：D
解析：令抛出点高度为h,则a小球做平抛运动,落地时间，b小球受到竖直向下的电场力,方向与重力方向相同,小球在竖直方向做加速度为的匀加速运动,水平方向做匀速直线运动,故小球落地时间为,同理c小球做类平抛运动落地时间，d小球受到水平向右的电场力作用,故在水平方向做匀加速直线运动,竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,故有d小球落地时间,综上所述有四个小球落地时间满足：，故ABC错误，D正确。
故选：D.
5、答案：C
解析：A、由万有引力提供向心力，得：，半径小的速度大，则A错误；
B、由万有引力提供向心力，得：，半径小的角速度大，则B错误；
C、由万有引力提供向心力，得：，半径小的周期小，则C正确；
D、由万有引力提供向心力，得：，得半径小的加速度大，则D错误.
6、答案：C
解析：
7、答案：B
解析：AB、将A物体的速度进行分解如图所示：

则有，当物体A沿水平方向向右做匀速直线运动时，α减小，不变，则逐渐增大，说明B物体向上做加速运动，故A错误，B正确；
CD、物体B加速上升，处于超重状态，则绳子对物体B的拉力大于其重力mg，故CD错误。
故选：B。
8、答案：D
解析：A.由等量异种电荷形成的电场特点，小球受电场力水平向右，可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，故A错误；
B.电场力水平向右，不做功，故B错误；
C.在两点电荷连线中点处小球所受电场力最大，故C错误；
D.管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以最大值为，故D正确。
故选D。
9、答案：BD
解析：A、是电场的定义式，使用与任何电场，F为试探电荷所受的电场力，q为试探电荷的电量，故A错误，B正确；
C、电场强度是矢量，所以以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小相同，方向不同，故C错误；
D、库仑定律表达式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小；而是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小，故D正确.
故选：BD.
10、答案：AC
解析：
11、答案：CD
解析：A.以a、b研究对象，根据牛顿第二定律，解得，对a球受力分析有，解得，故A错误；
B.在球b下落过程中，合外力对球b的功等于动能增量，即，故B错误；
C.在球b下落过程中，球a的机械能的增加量，即拉力做的功，故C正确；
D.在球b下落过程中，根据，解得，故D正确。
故选CD。
12、答案：（1）A（2）不变（3）
解析：（1）本实验要探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系，即采用的主要实验方法为控制变量法。
故选A。
（2）向心力表达式为

在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与运动半径r的关系时，把两个相同质量的小球放到半径r不等的长槽和短槽上，保证两变速塔轮的ω相同，在保证角速度相同的情况下，两个小球向心力总是与旋转半径成正比，故在加速转动手柄过程中，两个球做圆周运动所需向心力的比值不变。
（3）挡光杆经过光电门时的速度为

挡光杆的角速度ω的表达式为

13、答案：（1）AF（2）①0.86②0.81（3）见解析
解析：（1）实验中验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重物和夹子的质量，故A不必要；重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出，不需要秒表测出，故F不必要。
（2）①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量

②B点的瞬时速度

打B点的动能

（3）由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功。
14、答案：（1）
（2），方向水平向右；，方向与水平方向成45°向右上。
解析：（1）由电荷量为的试探电荷在c点处于平衡状态，受力分析可得

匀强电场的场强大小为

（2）取走试探电荷，正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，大小为方向

a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，为

方向水平向右；
d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，为

方向与水平方向成45°向右上。
15、答案：（1）0.2kg，0.4m（2）见解析
解析：（1）当时，由图象截距可知

得
由图象可知，当时，对轨道的压力


解得
（2）通过最高点的临界条件只有重力提供重力，由

解得
由动能定理

解得
则h应满足的条件大于等于1m。
16、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）喷出的水在空中做平抛运动，两侧对称，对落在A点的平抛轨迹有
，
且有
解得
（2）喷出的水在空中做平抛运动轨迹如图所示，设长度为，长度为

对落在C点的平抛轨迹
，
对落在D点的平抛轨迹
，
联立以上各式，可得间距离为

（3）考虑一个极短时间，在此时间内，相当于水柱不动把新喷出的水移动到最高点，所以喷口对水做功功率等于极短时间内喷出的水移动到最高点克服重力做功的功率，设时间内，从水枪喷出的水的体积为，质量为，则
，
时间喷出水的质量为

水上升到最高点，有

则