江西省撫州市資溪縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期7月期末考試物理試題（含答案）

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物理

本卷共3大題，100分

一、選擇題（共11題，每題4分，共44分，1-7單選，8-11多選。）

1．下列說(shuō)法中，符合物理學(xué)史實(shí)的是（）

A．法國(guó)科學(xué)家笛卡兒認(rèn)為須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)

B．牛頓得出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)定了引力常量

C．元電荷最早由米國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

D．卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)建立了庫(kù)侖定律，并測(cè)定了靜電力常量

2．物理科學(xué)中，為了更好的描述自然現(xiàn)象，需要引入很多物理量，才能真正發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后的物理規(guī)律，下面選項(xiàng)中哪個(gè)是庫(kù)侖定律的表達(dá)式（）

A．B．

C．D．

3．如圖所示，A、B是同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是（）

A．EA＞EB，方向相同B．EA＞EB，方向不同

C．EA＜EB，方向相同D．EA＜EB，方向不同

4．如圖所示，點(diǎn)電荷＋Q固定，點(diǎn)電荷＋q沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B。此過(guò)程中，兩電荷間的庫(kù)侖力是（）

A．吸引力，先變小后變大B．吸引力，先變大后變小

C．排斥力，先變小后變大D．排斥力，先變大后變小

5．某中學(xué)戶外研學(xué)活動(dòng)中，同學(xué)們開(kāi)展助農(nóng)春耕，深度體驗(yàn)農(nóng)耕文化及勞動(dòng)人民的艱辛。如圖所示，學(xué)生相互合作用一根繩子拉犁，繩子斜向上與水平方向成，拉力大小為200N，犁位移10m，經(jīng)歷時(shí)間10s。已知，，則下列關(guān)于該過(guò)程拉力做功及功率的說(shuō)法正確的是（）

A．拉力做功為1800J

B．拉力做功為1200J

C．拉力做功的平均功率為160W

D．拉力做功的平均功率為120W

6．一輛汽車在平直公路上由靜止啟動(dòng)，汽車的輸出功率與汽車速度大小的關(guān)系圖像如圖所示，當(dāng)汽車速度達(dá)到v0后，汽車的功率保持恒定，汽車能達(dá)到的最大速度為2v0，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為f，汽車的質(zhì)量為m，下列說(shuō)法正確的是（）

A．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)

B．汽車速度為0.5v0時(shí)，加速度大小為

C．汽車從靜止到速度v0通過(guò)的位移為

D．若汽車速度達(dá)到2v0所用時(shí)間為t，則經(jīng)過(guò)的位移為

7．如圖所示，輕彈簧勁度系數(shù)為，一端固定于擋板C上，另一端與質(zhì)量為的物塊A相連接，物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)?？邕^(guò)滑輪的細(xì)繩，一端與物塊A連接，另一端連接掛鉤，掛鉤上掛一個(gè)質(zhì)量也為的物塊B后，物塊A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。細(xì)繩與斜面始終平行，B始終未接觸地面，斜面足夠長(zhǎng)，傾角為，重力加速度為，滑輪、細(xì)繩和掛鉤質(zhì)量及一切摩擦都不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．物塊B剛掛上時(shí)，B的加速度為

B．物塊A的最大速度為

C．物塊A從靜止上升到最高點(diǎn)過(guò)程中，彈性勢(shì)能的增加量大于物塊B的重力勢(shì)能的減少量

D．物塊A從靜止上升到速度最大的過(guò)程中，繩對(duì)A做的功等于A的機(jī)械能增加量

8．關(guān)于靜電的利用與防范，下列說(shuō)法正確的是（）

A．安裝避雷針可使建筑物免遭雷擊

B．靜電復(fù)印機(jī)的工作原理和靜電現(xiàn)象完全無(wú)關(guān)

C．用靜電噴漆的方法給汽車噴涂油漆，既省漆又均勻

D．油罐車在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電，車后拖一鐵鏈，能防止靜電產(chǎn)生危害

9．質(zhì)量為m的物體以速度2v豎直向上拋出，物體落回到拋出點(diǎn)時(shí)，速度大小為v。設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小不變，以下說(shuō)法正確的是（）

A．整個(gè)過(guò)程中重力做功為零B．空氣阻力做的功為

C．小球上升的最大高度為D．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小為

10．如圖所示，電荷量分別為、的點(diǎn)電荷分別固定在間距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，以A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)O為圓心、為半徑作圓，與A、B兩點(diǎn)連線及垂線相交于a、c、b、d四點(diǎn)，已知靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是（）

A．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)位于OA段

B．b、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反

C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

D．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的倍

11．如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一輕小定滑輪，滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右側(cè)，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直的固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩，通過(guò)定滑輪將兩個(gè)小球連接起來(lái)，桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)。現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=60N，（取重力加速度大小g=10m/s2），則（）

A．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)小球A的動(dòng)能為0

B．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為m/s

C．小球B被拉到與小球A速度大小相等時(shí)，離地面高度為0.225m

D．小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球B的機(jī)械能增加了20J

二、實(shí)驗(yàn)題（共20分）

12．某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。裝置如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M?；瑝K每次在氣墊導(dǎo)軌上B點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)出A、B間距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

（1）實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平．開(kāi)通氣源，不掛鉤碼，將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，如果滑塊向左加速滑動(dòng)，應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌右端調(diào)_________（填“高”或“低”），直到滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上能處于靜止?fàn)顟B(tài)

（2）掛上鉤碼，調(diào)節(jié)定滑輪使連接滑塊的細(xì)線_________，將滑塊在B處由靜止釋放，滑塊通過(guò)光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間為，鉤碼的質(zhì)量為，從B處到達(dá)光電門中心處時(shí)，和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為_(kāi)________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為_(kāi)________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒（用題中字母表示）。

13．某物理興趣小組利用圖示裝置來(lái)探究影響電荷間靜電力的因素。圖甲中，A是一個(gè)帶正電的小球，系在絕緣絲線上帶正電的小球B會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過(guò)絲線偏離豎直方向的角度顯示出來(lái)。

（1）他們分別進(jìn)行了以下操作。

①把系在絲線上的帶電小球B先后掛在如圖甲中橫桿上的等位置，小球B平衡后絲線偏離豎直方向的夾角依次減小，由此可得，兩小球所帶電量不變時(shí)，距離增大，兩小球間靜電力______。（填“增大”、“減小”或“不變”）

②使小球B處于同一位置，增大小球A所帶的電荷量，小球B平衡時(shí)絲線偏離豎直方向的夾角增大，由此可得，兩小球距離不變時(shí)，電荷量增大，兩小球間靜電力______。（填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）以上實(shí)驗(yàn)采用的方法是______（填正確選項(xiàng)前的字母）。

A．等效替代法B．理想實(shí)驗(yàn)法C．控制變量法D．微小量放大法

（3）接著該組同學(xué)又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，懸掛在P點(diǎn)的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球B，在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球A，當(dāng)A球到達(dá)懸點(diǎn)P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中A的電量分別為和，分別為30°和45°，則為_(kāi)________。

三、計(jì)算題（共36分）

14．如圖所示，用一絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為40g的帶電小球，空間有水平向右，大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)繩子與豎直方向夾角為，。

（1）分析小球的帶電性質(zhì)；

（2）小球帶的電荷量是多少？

15．水平轉(zhuǎn)盤可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，半徑，轉(zhuǎn)盤中心處有一個(gè)光滑小孔，用一根長(zhǎng)細(xì)線穿過(guò)小孔將質(zhì)量分別為、的小球A和小物塊B連接，小物塊B放在水平轉(zhuǎn)盤的邊緣且與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止，如圖所示?，F(xiàn)讓小球A在水平面做角速度的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小物塊B與水平轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)（?。?，求：

（1）與豎直方向的夾角及細(xì)線上的拉力大??；

（2）小球A運(yùn)動(dòng)速度大小不變，現(xiàn)使水平轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，要使小物塊B與水平轉(zhuǎn)盤間保持相對(duì)靜止，求水平轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍。（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

16．如圖所示，粗糙水平地面AB與固定在豎直面內(nèi)的半圓形光滑軌道BC在B點(diǎn)平滑連接，軌道半徑。用外力將一質(zhì)量的物塊壓縮彈簧至A點(diǎn)，撤去外力，由靜止釋放物塊，物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)（此時(shí)物塊與彈簧已分離）進(jìn)入半圓形軌道向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C后飛出，落到水平地面上時(shí)與B點(diǎn)的距離。已知A、B兩點(diǎn)間的距離，物塊與水平地面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力。

（1）求物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；

（2）求彈簧被壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能；

（3）若半圓形軌道BC的半徑可調(diào)節(jié)，仍然用外力將物塊壓縮彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放，求物塊從C點(diǎn)平拋后落到水平地面上時(shí)離B點(diǎn)的最大距離。

1．C

A．亞里士多德認(rèn)為須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．牛頓得出了萬(wàn)有引力定律，英國(guó)的卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故B錯(cuò)誤；

C．元電荷最早由米國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，故C正確；

D．庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)建立了庫(kù)侖定律，并測(cè)定了靜電力常量，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2．A

庫(kù)侖定律的表達(dá)式為

故選A。

3．C

電場(chǎng)線越密表示該處電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

4．D

因兩電荷均帶正電，所以一直相互排斥。根據(jù)庫(kù)侖力公式

可知，由于r先減小后增大，所以庫(kù)侖力先變大后變小。

故選D。

5．C

AB．該過(guò)程拉力做功

代入數(shù)據(jù)得

AB錯(cuò)誤；

CD．拉力做功的平均功率

代入數(shù)據(jù)得

C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

6．D

A．由圖像可知，0~v0內(nèi)圖像斜率表示牽引力，由于圖像斜率為定值，則牽引力恒定，所汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后，速度增大，牽引力減小，則汽車再做變加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．0~v0汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，圖像斜率表示牽引力，則有

當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)有

所以

所以汽車速度為0.5v0時(shí)，加速度大小為

故B錯(cuò)誤；

C．勻加速過(guò)程的位移為

故C錯(cuò)誤；

D．變加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得

總位移為

聯(lián)立解得

故D正確。

故選D。

7．D

A．A靜止時(shí)彈簧彈力為

根據(jù)牛頓第二定律

物塊B剛掛上時(shí)，B的加速度為

A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)A、B組成的系統(tǒng)受力平衡值，速度最大，則

得

此時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量與A靜止時(shí)壓縮量相等。即彈性勢(shì)能相等。根據(jù)機(jī)械能守恒

物塊A的最大速度為

B錯(cuò)誤；

C．物塊A從靜止上升到最高點(diǎn)過(guò)程中，兩物塊速度為零，彈性勢(shì)能的增加量與A重力勢(shì)能的增加量之和等于B重力勢(shì)能減少量，則彈性勢(shì)能的增加量小于物塊B的重力勢(shì)能的減少量，C錯(cuò)誤；

D．物塊A從靜止上升到速度最大的過(guò)程中，彈簧對(duì)A做功為零，則繩對(duì)A做的功等于A的機(jī)械能增加量，D正確。

故選D。

8．ACD

A．高大建筑物頂上安放避雷針是為了防止靜電危害，使建筑物免遭雷擊，故A正確；

B．靜電復(fù)印機(jī)是利用靜電工作的，與靜電現(xiàn)象有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C．用靜電噴漆的方法給汽車噴涂油漆，由于電荷間的相互作用，既省漆又均勻，故C正確；

D．油罐車拖一條與地面接觸的鐵鏈?zhǔn)菫榱藢⒛Σ廉a(chǎn)生的靜電及時(shí)導(dǎo)走，防止靜電危害，故D正確。

故選ACD。

9．AC

A．整個(gè)過(guò)程豎直方向沒(méi)有位移，重力做功為零，故A正確；

B．根據(jù)功和能的關(guān)系，空氣阻力做的功為

故B錯(cuò)誤；

C．上升過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理

解得

故C正確；

D．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小為

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10．AC

A．電荷量為+Q的點(diǎn)電荷在AB產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，電荷量為+4Q的點(diǎn)電荷在AB產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，又

根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)靠近電荷量小的電荷，故電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)位于OA段，選項(xiàng)A正確；

B．b、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度如圖：

二者大小相等，但方向不相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

根據(jù)題意，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得，電荷量為+Q的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，大小

電荷量為+4Q的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，大小

所以O(shè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，大小

選項(xiàng)C正確；

D．根據(jù)題意，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得，電荷量為+Q的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，大小

電荷量為+4Q的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，大小

所以c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，大小

所以是

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AC。

11．AC

A．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)，已無(wú)沿繩的分速度，所以此時(shí)小球A的速度為0，動(dòng)能為0。故A正確；

BD．小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球A的速度為0，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力F做的功等于B球機(jī)械能的增量，即

由幾何關(guān)系可知

聯(lián)立，解得

故BD錯(cuò)誤；

C．當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相同，如圖

由幾何知識(shí)可得

所以

解得

故C正確；

故選AC。

12．（1）低（2）水平

13．（1）減小增大（2）C（3）

14．（1）正電；（2）

（1）由圖可知帶電小球向右偏，說(shuō)明小球受到向右的電場(chǎng)力，與電場(chǎng)方向相同，故小球帶正電；

（2）繩子偏轉(zhuǎn)45°時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)受力平衡有

可得

15．（1），；（2）

（1）對(duì)A受力分析，可知

由牛頓第二定律得

其中

解得

，，