江西省重点中学协作体2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（解析版）

江西省重点中学协作体2023~2024学年度高一期末联考物理本试卷共100分，考试用时75分钟。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.香蕉球（screwshot），足球运动中的技术名词，指运动员运用脚踢出球后，球在空中一边飞行一边自转，香蕉球能巧妙地利用空气对足球的作用，使足球在空中曲线飞行，常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运行状态，避开人墙射门得分。关于足球的这种曲线运动，下列说法正确的是（）A.足球在空中做匀速运动B.足球的速度方向与轨迹相切C.足球的加速度方向与轨迹相切D.足球的速度方向与加速度方向相同【答案】B【解析】【详解】A．球在空中做曲线运动，速度方向不停改变，不可能是匀速运动，故A错误；B．曲线运动的速度方向总是与轨迹相切，故B正确；CD．曲线运动加速度方向与速度方向不在一条直线上，也不与轨迹相切，故CD错误。故选B。2.如图所示，金属球固定在绝缘支架上，放在带负电荷的金属棒附近，达到静电平衡后，下面说法正确的是（）A.金属球带正电 B.金属球带负电C.金属球内部场强处处为零 D.金属球表面场强处处为零【答案】C【解析】【详解】AB．由于静电感应，金属球表面左侧带正电，右侧带负电，总电荷量为零，故AB错误；CD．达到静电平衡的导体，内部场强处处为零，则金属球内部场强处处为零，但金属球表面场强不为零，故C正确，D错误。故选C。3.“CVT”变速是当前自动挡汽车最流行的变速模式，主动轮和从动轮之间通过不会伸长、不会打滑的钢带连接，通过改变主动轮和从动轮的半径比来改变从动轮转速。设主动轮半径为，角速度为，从动轮半径为，则从动轮转动的角速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】钢带不会伸长、不会打滑，表明两轮的线速度相等，根据线速度、角速度、半径之间的关系可知所以故选A。4.2024年6月1日，为我国月球探测器嫦娥6号在月球着陆。这次月球探测器成功登月为我国在2030年前实现航天员登陆月球奠定了坚实的基础。已知月球质量约是地球质量，半径约为地球半径，设在地球表面发射一颗人造地球卫星最小的发射速度为，将来我国航天员登上月球后在月球表面发射一颗月球卫星，最小的发射速度为为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对于地球卫星可得人造地球卫星最小的发射速度为同理可得月球卫星最小发射速度为则有可得故选C。5.如图所示，长度为L的细线悬挂质量为m的小球，小球在空中做圆锥摆运动，转速为，在小球匀速转动过程中细线对小球的拉力大小为（）A.2mL B.4mL C.16mL D.64mL【答案】C【解析】【详解】设绳子的拉力为F，根据向心力公式可得根据转速n与角速度ω之间的关系为所以故选C。6.“行星连珠”是指太阳系的多颗行星位于地球与太阳连线上且在太阳的同一侧，最壮观的“九星连珠”极其罕见，但“两星连珠”较为常见，设某行星的轨道半径为地球轨道半径的倍，该行星每过多少年与地球与发生一次两星连珠？（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】地球周期年，设地球轨道半径为，行星轨道半径为，由开普勒第三定律解得行星周期年设每隔年会发生一次连珠现象，则有可得年故选A。7.某同学的弟弟买了一把玩具水枪，这位同学想用米尺测量水枪射水的初速度。枪口斜向上射出一股水流，水离开枪口的最大高度是，水离开枪口的水平最远距离是，忽略空气阻力，取，则水枪射出水流的初速度大小等于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设射出初速度与水平方向的夹角为，把初速度分解，在竖直方向有代入数据解得所以竖直方向分量在水平方向解得水平方向分速度因此初速度故选C。8.蹦床（Trampoline）属于体操运动一种，有“空中芭蕾”之称。在某次蹦床运动过程中，运动员从最高点A下落，落到B点时刚刚接触弹性网，C是最低点，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（）A.从A到B运动员机械能守恒B.从B到C运动员机械能守恒C.从A到B运动员动能与它下落的时间成正比D.从A到B运动员动能与它下落的距离成正比【答案】AD【解析】【详解】A．从A到B，运动员重力势能转化为他自身的动能，因此运动员机械能守恒，A正确；B．从B到C，运动员机械能转化为弹性网的弹性势能，运动员的机械能减少，B错误；CD．从A到B运动员下落的距离时其动能因为与成正比，所以D正确，C错误。故选AD。9.如图所示，光滑绝缘水平桌面上、两点间的距离为，，、两点固定放置两个点电荷，其中放在点的电荷带正电，如果在附近释放一个带正电的检验电荷，检验电荷沿着直线从向运动过程中速度先增大后减小，经过点时速度最大，则下面说法正确的是（）A.放在点的电荷带负电B.点处的场强等于零C.过与垂直的直线上各点场强都等于零D.放在、两点的电荷所带电量绝对值之比为【答案】BD【解析】【详解】A．A点的电荷带正电，由于检验电荷带正电，则检验电荷受到A的斥力作用，又由于检验电荷沿着直线从A向B运动过程中速度先增大后减小，经过C点时速度最大，故检验电荷受到B的斥力作用，所以放置在B的点电荷只能是正电荷，不可能是负电荷，A错误；B．检验电荷沿着直线从A向B运动过程中速度先增大后减小，在C点速度最大，说明检验电荷先做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大，然后加速度反向增大，检验电荷做加速度增大的减速运动，即检验电荷在C点加速度为零，合外力为零，说明点场强为零，B正确；C．过C与AB垂直的直线上的点同时受到A点电荷的场强和B点电荷的场强的作用，根据场强的叠加原理，只有C点场强等于零，其他各点场强不等于零，C错误；D．A、B两点间的距离为L，，因为点场强为零，根据场强的叠加原理，则解得即放在A、B两点的电荷所带电量绝对值之比为4:1，D正确；故选BD10.如图所示，一枚小球用不可伸长的细线下挂在点，当小球位于点的正下方A静止时，给小球施加一个水平向右的恒力，的大小为小球重力的2倍，小球在的作用下从A经过B到达，，设从A到B、从A到拉力做的功分别为和，小球到达、时的动能分别为和，则下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】AB．从A到B，拉力做功从A到，拉力做功则故A错误，B正确；C．从A到B根据动能定理故C正确；D．从A到根据动能定理得到，故D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.利用如图所示实验装置，可以用来研究平抛运动。装置包含斜槽、固定有方格纸和复写纸的竖直板，以及可以上下移动的带凹槽的挡板。小球从斜槽飞出后落在挡板的凹槽中，由于小球受到凹槽的挤压会通过复写纸在方格纸上留下落点的位置。（1）固定斜槽时要确保小球离开斜槽时的速度方向为______方向。（2）小球每次都从______静止释放，改变水平挡板位置，得到多个在方格纸上留下的小球点痕。（3）取下方格纸，用平滑曲线描出平抛运动的轨迹，以水平方向为轴、竖直方向为轴建立坐标系，（其中为斜槽末端抛出点）测出曲线上某点的坐标为，则平抛运动的初速度大小为______（重力加速度为）；如果测得，则点速度与水平方向的夹角为______。【答案】（1）水平（2）同一位置（3）①.②.【解析】【小问1详解】本实验需要描出抛物线，要保证小球做平抛运动，小球的初速度必须水平。【小问2详解】每次小球都从滑槽同一位置释放，才能保证描出一条抛物线。【小问3详解】[1]由平抛规律得解得[2]因为所以所以12.用落体法验证机械能守恒定律实验装置如图所示。（1）本实验操作步骤正确的是______；A.先接通打点计时器电源，后松开纸带，让重物自由下落B.先松开纸带，让重物自由下落，后接通打点计时器电源（2）如图是实验过程中打下的一条纸带，A、B、C、D、E都是计数点，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打点周期为，打下B点时的速度______，打下D点时的速度______。（3）若______近似成立，从到的这一段机械能守恒。【答案】（1）A（2）①.②.（3）【解析】【小问1详解】为了充分利用纸带，应先接通打点计时器电源，后松开纸带，让重物自由下落。故选A。【小问2详解】[1][2]相邻计数点之间还有4个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为则打下B点时的速度为打下D点时的速度为【小问3详解】从B到D过程，重力势能减少量为其动能增加量为若机械能守恒则有即13.如图所示，真空中三个点电荷A、B、C固定在边长为的正三角形顶点上，A、B带正电，C带负电，其中B、C带电量绝对值均为，A带电量为，静电力恒量为，求：（1）点电荷A受到的静电力的大小；（2）B、C连线中点D的电场强度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据库仑定律，B对A的斥力同理，C对A的引力、组成一个顶角是的菱形，菱形对角线表示合力，则合力（2）B、C电荷在D点产生的场强方向相同，大小之和为A电荷在点产生的场强大小为因此点的场强14.如图所示，斜槽固定在水平桌面上，竖直木板与从斜槽末端P的水平距离为0.6m，光滑小球从斜槽上的O点由静止滑下，O点距离桌面的高度为0.2m，小球离开斜槽末端P后撞击到木板的A点。若把竖直木板向右移动0.2m，小球仍从O点由静止释放，小球能够撞击到木板的B点。重力加速度为g=10m/s2，空气阻力忽略不计，求：（1）小球从P到A的飞行时间；（2）A、B之间高度差以及小球落到B时的速度大小。【答案】（1）0.3s；（2）0.35m；【解析】【详解】（1）设小球平抛运动的初速度为v0，根据机械能守恒可得解得从P到A的时间为（2）设小球从P到B的时间为tB，则水平方向有解得所以A、B之间高度差为落到B点时的竖直速度落到B点时速度15.如图所示，内壁光滑、半径为半圆轨道AB固定在竖直面内，底端A与水平面相切，最高点B的末端是封闭的。水平面上有一倾角为的粗糙斜面。将一枚质量为的小球从斜面上的C点由静止释放，小球到达圆轨道最高点点时立即原速反弹，此时小球对圆轨道的外壁压力恰好为零。水平轨道AD长度为，小球可看作质点，与斜面以及水平轨道动摩擦因数为，小球经过D点速度大小不变，重力加速度为，空气阻力忽略不计。求：（1）小球首次经过A点时圆轨道对小球的支