江西省吉安市2023-2024学年高一下学期期末教学质量检测物理试题（解析版）

吉安市高一下学期期末教学质量检测物理试题（测试时间：75分钟卷面总分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将答题卡交回。一、选择题（本题共10小题，共46分。第1—7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.物理学家的科学研究推动了人类社会文明的进程，下列说法正确的是（）A.密立根最早通过油滴实验比较准确地测出了电子的电荷量B.亚当斯和勒维耶先观测到了一颗新行星后通过万有引力定律精准计算出了行星的轨道C.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量D.库仑在前人工作的基础上通过实验研究提出了电场和电场线【答案】A【解析】【详解】A．密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，故A正确；B．英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈根据天王星的观测资料，各自独立应用万有引力定律计算并观测到海王星，故B错误；C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，故C错误；D．库仑在前人工作的基础上通过实验研究提出了库仑定律，法拉第提出了电场和电场线，故D错误。故选A。2.某次验证平抛运动规律的实验中，一同学将小球水平抛出，不计空气阻力和转动的影响，小球在平抛运动过程中（）A.机械能一直增加 B.速度大小不变C.动能不变 D.加速度不变【答案】D【解析】【详解】ABC．小球做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，随着高度的降低，其速度逐渐增大，动能逐渐增大，故ABC错误；D．小球只受重力作用，加速度为重力加速度保持不变，故D正确。故选D。3.保持一定距离的两个电荷，若其中一个电荷的电荷量减少了，但他们之间的相互作用力不变，则另一个电荷的电荷量一定增加了（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】设电荷量减小的电荷减小前的电荷量为Q，电荷量增大的电荷增大前为q，则原来库仑力为电荷量减小的电荷减小后的电荷量为若库仑力不变解得则电荷量增大的电荷的电荷量一定增加了。故选D。4.人造卫星A和人造卫星B绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为，则下面的结论中不正确的是（）A.它们受到地球引力之比为B.它们运行的角速度之比为C.它们的线速度大小之比为D.它们运行的周期之比为【答案】C【解析】【详解】A．根据万有引力表达式有，解得故A正确，不符合题意；B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，解得故B正确，不符合题意；C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，解得故C错误，符合题意；D．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，解得故D正确，不符合题意。故选C。5.某同学观察一平抛小球，发现当小球抛出0.3s后小球的速度与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，小球可看作质点，已知，，下列说法正确的是（）A.小球初速度的大小为5m/s B.小球落地时速度大小为8m/sC.小球抛出时距离地面的高度为3.2m D.小球抛出的水平射程为【答案】B【解析】【详解】A．当小球抛出0.3s后小球的竖直分速度为则，水平方向的分速度为故A错误；B．小球落地时竖直方向的分速度为小球落地时速度大小为故B正确；C．小球抛出时距离地面的高度为故C错误；D．小球下落时间为小球抛出水平射程为故D错误。故选B。6.一同学将小球以初速度4m/s水平抛出，水平方向上的空气阻力为重力的0.4倍，竖直方向上的空气阻力为重力的0.5倍，假设抛出的位置足够高，重力加速度g取，则小球落地前水平方向上的最大位移为（）A.4m B.3.2m C.2m D.1.6m【答案】C【解析】【详解】依题意，小球水平方向做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，可得解得则小球落地前水平方向上的最大位移为故选C。7.在真空中，电量为的点电荷A产生的电场中有一点P，当在P点放入电量为的试探电荷B时，它受到的电场力大小为F，则下列说法正确的是（）A.P点的场强大小为，方向与F相同B.若A不放电，移去B，P点的场强大小为C.若将B的电量变为，则B所受的电场力大小变为2F，方向相反D.若将A的电量变为，则P点的场强大小和方向均不变【答案】A【解析】【详解】A．P点的场强大小为方向与F相同，故A正确；B．若A不放电，移去B，P点的场强大小仍为故B错误；C．若将B的电量变为，根据可知B所受的电场力大小不变，仍为F，方向相反，故C错误；D．若将A的电量变为，则P点的场强大小不变，方向与原方向恰好相反，故D错误。故选A。8.同一星系的A、B行星绕着恒星C公转，已知A行星半径是B行星半径的2倍，A行星质量为B行星质量的8倍，A行星公转轨道半径为B行星公转半径的3倍，忽略A、B行星自转的影响，下列说法正确的是（）A.A行星的公转周期为B行星公转周期的倍B.A行星表面处重力加速度为B行星表面处的重力加速度的4倍C.若在A、B行星表面同一高度各释放一小球，A行星上小球落地时间为B行星上小球落地时间的倍D.A行星的第一宇宙速度为B行星第一宇宙速度的2倍【答案】AD【解析】【详解】A．根据开普勒第三定律因为A行星公转轨道半径为B行星公转半径的3倍，所以A行星的公转周期为B行星公转周期的倍，故A正确；B．根据万有引力等于重力可得因为，A行星半径是B行星半径的2倍，A行星质量为B行星质量的8倍，则A行星表面处的重力加速度为B行星表面处的重力加速度的2倍，故B错误；C．若在A、B行星表面同一高度各释放一小球，根据可得因为A行星表面处的重力加速度为B行星表面处的重力加速度的2倍，则A行星上小球落地时间为B行星上小球落地时间的倍，故C错误；D．根据可得，第一宇宙速度为因为，A行星半径是B行星半径的2倍，A行星质量为B行星质量的8倍，则A行星的第一宇宙速度为B行星第一宇宙速度的2倍，故D正确。故选AD。9.如图所示，光滑绝缘的硬直杆固定放置，与水平方向夹角为37°，并处在竖直向上的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球套在硬杆上，受到电场力的大小为mg，方向竖直向上，小球在水平向右的的拉力的作用下由静止开始运动，重力加速度为g，，，在一段位移d内，下列说法正确的是（）A.小球受到沿杆方向的合力为0.6mg B.小球的电势能增加C.小球的机械能增加 D.小球机械能的增加量为1.4mgd【答案】CD【解析】【详解】A．小球受到沿杆方向的合力为A错误；B．小球沿着杆向上运动，电场力做正功，电势能减少，B错误；C．小球沿着杆向上运动，电场力做正功，拉力做正功，小球的机械能增加，C正确；D．电场力做功为拉力做功为小球机械能的增加量为D正确。故选CD。10.如图所示，一人正在骑着摩托进行特技表演，先沿曲面冲上高0.45m高台，接着以的水平速度离开平台，落至地面时，恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直的圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，且连线水平。已知圆弧半径，人和车的总质量为150kg，特技表演全过程中阻力忽略不计。计算中g取，，。下列说法正确的是（）A.从平台飞出到A点，人和车的水平位移B.从平台飞出到A点时，速度大小为5m/sC.圆弧AB对应的圆心角θ为74°D.人和车运动到圆弧轨道上A点时对轨道的压力大小为3750N【答案】ABC【解析】【详解】A．从平台飞出到A点，人和车坐平抛运动，则有，解得故A正确；B．在A点时，根据速度分解有结合上述解得故B正确；C．在A点时，根据速度分解有解得故C正确；D．人和车运动到圆弧轨道上A点时，根据牛顿第二定律有根据牛顿第三定律有解得故D错误。故选ABC。二、非选择题（本题共5小题，共54分）11.某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，绕过定滑轮的轻质细线的下端悬挂质量均为m的重物A、B，且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（频率为50Hz），在B的下端再挂质量为M的重物C，系统开始运动，利用打点计时器打出的纸带可验证系统的机械能守恒，已知重力加速度为g，回答下列问题：（1）下列说法正确的是________（选填字母）；A.实验时应先接通电源再释放纸带；B.重物C的质量M无需测量就可以验证机械能守恒；C.对选取的纸带，若第一个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定为2mm。（2）选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，计算得出三个重物速度的大小为v，然后描绘出关系图线，当系统机械能守恒，则图像________（选填“是”或“不是”）经过原点的一条倾斜直线，若，当倾斜直线的斜率________就可以验证系统的机械能守恒。【答案】（1）A（2）①.是②.【解析】【小问1详解】A．实验时应先接通电源再释放纸带，A正确；B．根据机械能守恒定律得必须测量重物C的质量M才能验证机械能守恒，B错误；C．若物体自由落体时根据牛顿第二定律得解得物体C下落的加速度小于g，对选取的纸带，若第一个点对应的速度为0，则1、2两点间的距离一定小于2mm，C错误。故选A。【小问2详解】[1]根据机械能守恒定律得解得图像是经过原点的一条倾斜直线；[2]根据解得倾斜直线的斜率就可以验证系统的机械能守恒。12.在“研究平抛物体的运动”的实验中，要描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从同一位置上由静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球即将碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；B．安装好器材，注意让斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线；C．测出曲线上某点的坐标x、y，用算出该小球的平抛初速度v0；D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动轨迹。（1）上述实验步骤中，存在错误的是________（选填字母），排除错误后，上述步骤的合理顺序是________；（2）某同学在一次实验中用一张印有小方格的纸记录小球的运动轨迹，小方格的边长为L（单位：m），若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球抛出点的位置坐标为x=________，y=________（用L、g表示）。【答案】（1）①.BD##DB②.BADC（2）①.②.-3L③.【解析】【小问1详解】[1]上述实验步骤中，存在错误的是BD，正确的是：B．安装好器材，注意让斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的水平线、过O点的竖直线；D．取下白纸，以O为原点，以水平线为x轴，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动轨迹。[2]上述步骤的合理顺序是：BADCB．安装好器材，注意让斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的水平线、过O点的竖直线；A．让小球多次从同一位置上由静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球即将碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；D．取下白纸，以O为原点，以水平线为x轴，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动轨迹。C．测出曲线上某点的坐标x、y，用算出该小球的平抛初速度v0。【小问2详解】[1]根据得解得根据得解得[2]设抛出点到b点的时间为t解得小球抛出点的位置横坐标为[3]小球抛出点的位置纵坐标为13.假设宇航员登上月球后，在月球表面进行了圆锥摆实验。如图所示，轻质细线1、2拴住质量为m小球（视为质点）连接在竖直杆上，现让杆自转，带着小球在水平面内做匀速圆周运动，细线2处于水平状态，月球表面的重力加速度为，、，求：（1）若细线2的拉力为0，细线1的拉力大小为F，细线1的长度为L，则小球的角速度为多少？（2）若细线2的拉力大小等于小球在月球表面上的重力，细线1，2的夹角为53°，且小球的角速度为，则小球的线速度为多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）细线1的拉力竖直分力与重力平衡，水平分力提供向心力，设细线1与竖直方向的夹角为，则可得向心力为其中，圆周运动的半径为解得（2）细线1的拉力竖直分力与重力平衡，则可得细线1的拉力与重力关系则水平分力为细线2的拉力为则小球做圆周运动的向心力为解得小球运动的半径为所以，小球的线速度为14.如图所示，粗糙的斜面固定在光滑的水平面上，与水平面的交点为B，内壁光滑、半径为R的半圆形轨道也固定在光滑的水平面上，O是圆心，CD是竖直直径，E是圆周上的一点，。现让质量为m的小球（视为质点）在斜面上的A点获得沿斜面向下的初速度，小球匀速下滑到B点，然后经过C点，到达E点时正好脱离轨道，已知A、D两点等高，A、B两点间的距离为，重力加速度为g，不计小球经过连接点B和C时的能量损失，求：（1）小球从A到B与斜面间因摩擦产生的热量以及小球与斜面间的动摩擦因数；（2）小球在E点的速度大小；（3）小球在A点获得的初速度。【答案