江西省宜春市上高县上高中学2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试题（含解析）

上高中学2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．下列物理概念的建立，其思想方法与建立“自由落体运动”模型相似的是（　　）
A．瞬时速度 B．点电荷 C．电场强度 D．加速度
2．下列关于电荷、起电的说法正确的是（ ）
A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷
B．静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分
C．摩擦起电是创造了电荷，从而使物体带电
D．一个带电体接触另外一个不带电的物体，两个物体会带上异种电荷
3．如图所示，真空中两个位置固定的带正电金属球A和B，可看做点电荷，它们之间的库仑力大小为F。用一个不带电的与A相同的金属球与A接触后移开，A、B之间的库仑力大小为（　　）
A．0
B．F
C．F
D．2F
4．用带正电的导体球去接触不带电的验电器，验电器的金属箔片会张开，是因为验电器（　　）
A．失去质子而带负电 B．失去电子而带正电
C．得到电子而带负电 D．得到质子而带正电
5．2022年北京冬奥会圆满落幕，如图是单板滑雪运动员高宏博在比赛中的示意图。若高宏博（可视为质点）在粗糙程度相同的斜面滑雪道上保持同一姿势由静止开始下滑，以水平地面为零势能参考平面，不计空气阻力，沿斜面下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力对运动员做功的功率不断增大
B．单板对运动员的作用力不做功
C．运动员的机械能保持不变
D．运动员的动能随时间均匀增大
6．真空中两个完全相同、带异种电荷的导体小球A和B(视为点电荷)，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，彼此间的引力为F．把两导体小球互相接触后再移回原来各自的位置，这时A 和B之间的作用力为F′，则F与F′之比为（ ）
A．8：3 B．8：1 C．1：8 D．4：1
7．如图所示，电荷量为q的点电荷在均匀带电薄板上方2d处，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，A、B为垂线上两点，到薄板的距离均为d、将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，则（　　）
A．薄板带正电荷
B．薄板在A点产生电场的方向竖直向上
C．薄板在B点产生电场的场强大小为
D．若将带电小球移到A点释放，其加速度仍等于重力加速度g
8．某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g 取10m/s2 ,则：
A．合外力做功12J B．合外力做功2J
C．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J
9．某一质点在竖直平面内斜向右下方运动，它在竖直方向的速度一时间图象和水平方向的位移一时间图象分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．质点在t=0时刻的速度为2m／s
B．质点做匀变速曲线运动
C．质点所受合外力方向竖直向下
D．质点下落过程中机械能守恒
10．如图，天花板上固定一个光滑小环，一绝缘细绳穿过光滑小环，两端分别与带电小球、连接，、的质量分别为和，带电荷量分别为、系统静止时，小球、和光滑小环的距离分别为，，细绳段与竖直方向的夹角为，细绳段与竖直方向的夹角为，两带电小球均可视为点电荷，则以下关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．中国为实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车。图甲为国产某品牌电动汽车，该款汽车在测试场进行加速测试的图像近似如图乙所示，AC为图像上A点的切线。该车加速至时刻功率达到最大值，在时刻速度达到最大。若该款汽车的空车质量约为驾驶员质量的30倍，汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，则汽车（　　）
A．加速过程中牵引力的最大值为
B．从0到过程中运动位移为
C．空车质量约为
D．从0到过程中克服阻力做的功为
二、实验题（共20分）
12．利用图甲所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v．
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v．
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h．
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
(1)以上方案中只有一种正确，正确的是_________.
(2)设重物质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式__________,动能增加量的表达式____________.
(3)在实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物动能的增加，其原因主要是________.
13．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一 个带正电的物体， 系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电 力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。 他们分别进行了以下操作。
步骤一： 把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 、 等位置， 比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二： 使小球处于同一位置， 增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1） 该实验采用的方法是___________ （填正确选项前的字母）
A．理想实验法
B．控制变量法
C．等效替代法
（2）实验表明， 电荷之间的静电力随着电荷量的增大而___________ ， 随着距离的增大而_______ （填“增大”、“减小”或“不变”）
（3） 小球的质量用 表示， 重力加速度为 ， 可认为物体A与小球在同一水平线上， 当小球偏离竖直方向的角度为 时保持静止， 小球所受电场力大小为___________。
三、计算题（共36分）
14．如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）小球的带电性质及所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则最小的电场强度为多少？方向如何？

15．如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能从A点的切线方向进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为,平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（取g=10m/s2，sin=0.8，cos=0.6）求：
（1）小孩平抛的初速度
（2）若小孩运动到圆弧轨道最低点O时的速度为m/s，则小孩对轨道的压力为多大．
16．如图所示，倾角α=45°的斜面固定在水平地面上的左端，半径R=0.5m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上的右端且与水平地面相切于P点。将质量m=1kg的物块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，经过B点进入地面，最后停在C点。已知A点的高度h=1m，A、C两点的连线与地面的夹角β=37°，物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ，不计物块经过B点的能量损失。若物块从地面上D点以水平向右的初速度vD开始运动，正好能到达半圆形轨道的最高点E，已知D、P两点间的距离L=1.6m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)物块由A运动到C系统产生的热量Q，物块与接触面间的动摩擦因数μ；
(2)刚进入圆弧轨道的P点时，物块受到的支持力大小FP；
(3)物块在D点时的速度大小vD。
1．B
“自由落体运动”模型是理想模型，而“点电荷”模型也是理想物理模型。
故选B。
2．B
A．自然界只存在两种电荷：正电荷、负电荷，元电荷是指最小的带电量，故A错误；
B．静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分，故B正确，C．摩擦起电不是创造了电荷，而是通过摩擦力使电荷发生了转移而使物体带上电，故C错误；
D．一个带电体接触另外一个不带电的物体，由于电荷的转移，两个电物体均带上了同种电荷，故D错误．
故选B．
3．B
开始时由库仑定律得：
①
当小球和A接触后，A球带电为，此时：
②
由①②得：
F′=F，
故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．B
带正电的导体球缺少电子，接触不带电的验电器时，金属箔片上的一部分电子转移到带正电的物体上来，使金属箔片缺少电子，从而带上正电，ACD错误，B正确。
故选B。
5．A
A．运动员由静止开始下滑，做加速运动，速度增大，由
可知重力对运动员做功的功率不断增大，故A正确；
BC．运动员与单板沿粗糙斜面下滑时，摩擦力对整体做负功，运动员与单板的机械能减少，由此可知，单板对运动员也做负功，故BC错误；
D．运动员由静止开始做匀加速运动，则有
所以动能
可知运动员的动能不是随时间均匀增大的，故D错误。
故选A。
6．B
开始时两个球受到的库仑力
两球接触后，电量先中和后均分，则各带电量
则再移回原来各自的位置时所受的库仑力为
故选B。
7．C
AB．将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，所以小球此位置只受重力作用，此可知电荷量为q的点电荷和均匀带电薄板在B点产生的场强等大反向，均匀带电薄板在B点产生的场强竖直向上，由此可知薄板负电荷，根据对称性可知，薄板在A点产生电场的方向竖直向下，故AB错误；
C．B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，有
故C正确；
D．若将带电小球移到A点释放，根据对称性可知薄板在A点产生电场与在B点产生电场等大反向，则
由牛顿第二定律知
＞g
故D错误。
故选C。
8．BD
AB. 合外力的功等于物体动能的变化量， ，A错误B正确．
CD. 克服重力做功 ，因为合力做功2J，所以手对物体做功为 ，C错误D正确．
9．BC
A．根据公式可得，水平速度为
则质点在t=0时刻的速度为
A错误；
B．质点在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，可知质点的合运动为匀变速曲线运动， B正确；
C．质点所受合外力方向与加速度的方向相同，方向竖直向下，C正确；
D．质点下落过程中，因竖直方向的加速度为
可知除重力外物体还受其它力对物体做功，则物体的机械能不守恒，D错误。
故选BC。
10．AB
B．对两小球受力分析，和均受重力、拉力，库仑力，小球、均处于平衡状态，作力的矢量三角形，如图所示
因为两小球通过穿过小环的绝缘细绳连接，则细绳上拉力大小处处相等，，、间的库仑力是作用力和反作用力，，大小相等，方向相反，根据相似三角形知识可知
可得
B正确；
AD．
由以上可得：，则，A正确，D错误；
C．系统处于平衡状态，对的库仑力和对的库仑力是一对作用力与反作用力，两小球的带电荷量关系无法确定，C错误；
故选AB。
11．BD
A．匀加速运动过程中牵引力最大
A错误；
C．由图像可知，汽车最大速度为，汽车所受阻力为
根据牛顿第二定律
又
，
得
，
C错误；
B．汽车匀加速位移为
根据动能定理
汽车变加速位移为
从0到过程中运动位移为
B正确；
D．从0到过程中克服阻力做的功为
D正确。
故选BD。
12．（1）D （2） （3）在重物下落过程中存在着阻力的作用
13．（1）B （2）增大 减小 （3）mgtanθ
14．（1）负电，6.0N；（2）0.8kg；（3），沿与水平方向成角斜向下
（1）小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，受力如图所示

可知小球所受电场力方向水平向右，则小球带负电，小球所受电场力大小为
（2）根据平衡条件有
解得
（3）改变电场强度时，小球仍处于平衡状态，绳与竖直方向的夹角不变，根据平衡条件，由图解法有

当电场力方向与细绳方向垂直时，电场力最小，电场强度最小，则有
解得
电场强度方向沿与水平方向成角斜向下。
15．（1）；（2）
(1) 由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向
则
又由
得
而
联立以上各式得
（2）在最低点，据牛顿第二定律，有
根据机械能守恒定律
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N
16．(1)10J，；(2)60N；(3)7m/s
(1)物块从A点运动到C点，由能量守恒定律知
Q=mgh=10J
如图所示，为A在地面的投影，由动能定理知
由几何关系知
，
综合可得
(2)物块正好运动到圆弧轨道的最高点E，由牛顿第二定律有
P点到E点由机械能守恒有
综合解得
在P点由牛顿第二定律有
解得
FP=60N
(3)D点到P点，由动能定理
解得
5