江西省重点九江六校2021-2022学年高一物理下学期期末联考试题（PDF版附答案）

九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考物理考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4.本卷命题范围:必修二全册、必修三的第九章、第十章1、2、3节。一、单项选择题:本题包括7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.汽艇在河宽400m的河道内执行救援任务。若汽艇艇身始终以4m/s的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶,则下列说法正确的是A.若河水流动,汽艇行驶到对岸的时间大于100sB.若河水以2m/s流动,汽艇行驶到对岸的时间为100sC.若河水以2m/s流动,汽艇在对岸下游400m处靠岸D.若河水以2m/s流动,不论怎么调整汽艇与河岸的夹角,都不能到达正对岸2.在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,x轴上M、N两点的坐标分别为0.3m和0.6m,如图所示。在M、N两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线m、n所示(规定静电力方向沿x轴正方向为正)。则F/Nm0.50.40.30.2nMN0.100.30.6x/m00.10.20.30.40.50.6q/C!#!"A.M点的电场强度的大小为1N/C,方向沿x轴正向B.N点的电场强度的大小为4N/C,方向沿x轴正向C.点电荷Q为正电荷,一定放在x轴上M点的左侧D.点电荷Q为负电荷,一定放在x轴上N点的右侧3.如图所示,图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。现有两质量相同的钢球①②,①球放在A槽的边缘,②球放【九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考·物理试卷第1页(共6页)】\n在B槽的边缘,它们的球心到各自转轴的距离之比为2∶1。则有A.A、B两槽转动的角速度不相等B.钢球①与钢球②线速度之比为1∶2C.钢球①与钢球②向心力之比为1∶2D.钢球①与钢球②向心力之比为2∶14.如图所示为电缆终端周围的电场分布情况,图中虚线为等势线,实线为电场线,a、b、c三点为不同电场线和等势面的交点。下列说法正确的是!""#A.电场中c点的电场强度小于b点的电场强度$%&B.在b点由静止释放一电子,电子将沿电场线运动且会经过a点C.同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为EPb>EPc>EPaD.将一带负电的粒子由a点经b点移至c点,电势能先增大后减小5.3月23日的天宫课堂中,航天员王亚平向同学们演示了太空中的水油分离实验。在地面,将水油放置在一起会有分层现象,油在上水在下,但在空间站,由于失重的环境,水油不会自然分离。在实验展示过程中,航天员叶光富化身“人体离心机”,这才完成了水油分离。“人体离心机”可以简化为如图所示的模型:即O用绳子一端系住装有水油混合的小瓶,以绳子的另一端点O为圆心做匀速圆周运动。关于该实验,下列说法中正确的是A.小瓶中的水与油不会和地面上一样出现分层,原因是空间站中的物体不受重力B.圆周运动让小瓶里的水和油产生了离心现象,密度较大的水集中于小瓶的底部C.水和油成功分层后,水和油做圆周运动的向心加速度大小相等D.水和油成功分层后,水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供6.2022年4月16日0时44分,“神舟十三号”载人飞船与距地面高约为400km的空间站“天和”核心舱成功分离,航天员返回地球。假设“神舟十三号”载人飞船与空间站分离前在做周期为T的匀速圆周运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球的自转。则下列说法正确的是A.飞船的发射速度要大于11.2km/sB.飞船在轨运行的速度比同步卫星运行的速度小322gRTC.飞船的高度为2-R4π32TgRD.飞船运行的速度为2π7.投篮时,篮球出手后在空中运行的轨迹称为投篮抛物线。如图所示,投篮抛物线有高、中、低三种。不计空气阻力。则关于高抛物线投篮时的说法正确的是A.篮球从出手到进框的运动时间最短B.篮球运动到最高点时的速度最大C.篮球克服重力做功的平均功率最小D.运动员对篮球所做的功一定最大【九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考·物理试卷第2页(共6页)】\n二、多项选择题:本题包括3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.如图所示,在某次热气球表演赛中,总质量为200kg(假设质量保持不变)的热气2球从静止开始运动,以1m/s的加速度匀加速竖直上升了10m。不计空气阻力,2。在此过程中,下列说法正确的是g取10m/s4A.热气球的重力势能增加2.0×10J4B.合力对热气球做的功为2.0×10J4C.浮力对热气球做的功为2.2×10J3D.热气球的机械能增加了2.0×10J9.2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。不久的将来,宇航员将送往火星进行考察。假设在火星上宇航员用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力,在两极测量的读数为F,在赤道测量的读数为F,通过天文观测测得火星的半径为R,已知12引力常量为G,将火星看成是质量分布均匀的球体,则火星的2F2RA.质量为Gm3F1B.密度为4πGRmF1-F2C.自转角速度为mRF1-F2D.第一宇宙速度为RmR10.甲图为“玉兔一号”月球车开始在月球表面行走时的一张照片。假设月球车在t=0时以v0=2.0m/s的水平初速度从图中A点出发,沿水平可视为直线AB段运动的速度—时间图像如图乙所示,在t=10s时月球车到达B点,假设月球车在行走过程中牵引力的功率保持不变。已知月球车的质量为m=100kg,受到的阻力恒为车重力的0.3倍,月球表面的重力加速度g'为地球表面重力加速度g12的,取g=10m/s。在月球车从A运动到B的过程中,下列说法正确的是6v/(m/s)2.0B1.0AO510t/s!"A.加速度先变小后不变B.牵引力的功率为300W2C.最大加速度为2.75m/sD.AB段的长度为13m【九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考·物理试卷第3页(共6页)】\n\n(3)(多选)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到计数2起始点的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v-h图像,下列判断正确的是。A.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能守恒B.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定守恒C.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能守恒D.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定不守恒13.(12分)如图甲所示,A、B是两个电荷量都是Q的点电荷,相距l,AB连线中点为O。在AB连线的中垂线上有一点C,AC的连线与AB连线的夹角为θ,静电力常量为k。qqCCQQ-QQθOθOA++BA-+Bll!"!#(1)求C处的电场强度E的大小;1(2)若A的电荷量变为-Q,其他条件都不变(图乙所示),此时C处电场强度的大小设为E,求E22的大小。为使E大于E,θ应满足什么条件?2114.(12分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,小物块与O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°。小物块可以视为质点,重力加速度为g。(1)若小物块受到的摩擦力恰好为0,求随转台转动的小物块线速度的大小;2g(2)若转台转动的角速度ω,求转台对小物块的支持力的大小;1=Rg(3)若转台转动的角速度ω,求小物块受到的摩擦力的大小。2=2RωORθm!"O′#$【九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考·物理试卷第5页(共6页)】\n15.(15分)如图所示,CD与EG是两段半径为R的四分之一竖直光滑圆弧轨道,G为圆弧轨道的最高点,圆心O连线水平,DE错开的距离略大于小滑块的大小,将一轻弹簧放置在水平轨道AC上,弹簧左1O2端固定在A点,右端位于B点,并与质量为m的小滑块接触但不连接,此时弹簧恰好处于原长。现将小滑块推至O点并由静止释放,小滑块向右运动进入圆弧轨道,通过G点后落到水平轨道AN的P点1(P点未画出)。已知G点在水平轨道上的投影点为M,MP=2R,OB=2R,BC=R,滑块与水平轨2道AB间的动摩擦因数为μ=0.25,BC部分光滑且与竖直圆弧轨道相切于C点。用g表示重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小滑块可视为质点,弹簧在弹性限度内的最大压缩量为2.5R。求:GO1EDO2AOBCMN(1)小滑块运动到圆弧轨道最高点G时,对轨道的压力F;(2)弹簧被压缩到O点时弹簧的弹性势能;(3)若保证小滑块能够进入圆弧轨道且在圆弧轨道上运动过程中中途不脱离圆弧轨道,小滑块释放点到B点的距离范围(已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比)。【九江“六校”2021-2022学年度第二学期高一期末联考·物理试卷第6页(共6页)】\n高一物理参考答案d4001.B【解析】不论河水是否流动，汽艇驶到对岸需要t=s=100s，A错误；若河水流动，汽艇驶到v4c对岸时间不变仍为100s，B正确；汽艇在对岸下游xvt2100m=200m处靠岸，C错误；若河水svs21流动，调整汽艇与河岸的夹角，当cos=，即=60可以到达对岸，D错误。v42c2．C【解析】M点的电场强度的大小为4N/C，方向沿x轴正向，A错误；N点的电场强度的大小为0.25N/C，方向沿x轴正向，B错误；M点的电场强度大于N点的电场强度，点电荷Q为正电荷，一定放在x轴上M点的左侧，C正确、D错误。3．D【解析】a、b两轮是同皮带转动，所以两者具有相同的线速度，根据vr,可知，A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，所以A、B两槽转动的角速度相等，根据vr，因为A、B两槽转动的角速度相等，钢球的线速度之比为vv:rr:2:1，AB错误；根据向心力公式21212Fmr，受到的向心力之比为FF1:2rr1:22:1，C错误、D正确。4.C【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小，c点疏密程度大于b点，所以c点的电场强度大于b点的电场强度，A错误；物体做曲线运动时所受的合力应指向曲线凹侧，在b点由静止释放一带正电的粒子，所受电场力的方向并没有指向ab的凹侧，所以粒子不会沿着电场线运动，B错误；由图可知a、b、c三点电势>，同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为EE>E，C正确；由图bcaPbPcPa可知Uab0、Ubc0，将一带负电的粒子由a点经b点移至c点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D错误。5.B【解析】因为空间站所受重力全部用来提供向心力而处于完全失重状态，所以试管中的水与油不会和地面上一样出现分层现象，故A错误；水的密度大于油的密度，在混合液体中取半径相同处体积相等的水2Fmr和油的液体小球，水球的质量大，根据向可知，水球需要的向心力更大，故当向心力不足时，将会做离心运动，水会向瓶底移动，圆周运动让试管里的水和油产生了离心现象，密度较大的水将集中2ar于试管的底部，故B正确；根据向知，角速度相同时，水的半径大，向心加速度也就大，Ｃ错误；水对油有指向圆心的作用力提供油做圆周运动的向心力，水做圆周运动的向心力由瓶底对水的弹力和油对水的作用力的合力提供，D错误。6.C【解析】神州十三号载人飞船的发射速度要大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A错误；若神州十三号载GM人飞船运行的轨道半径比同步卫星小，有v知飞船在轨运行的速度比同步卫星运行的速度大，rMm故B错误；由题意可得，在地球表面上有mgG，神舟十三号载人飞船由牛顿第二定律有2R【高一·物理参考答案第1页（共6页）】\nGMm4π222gRT2m2(Rh)，得h3R，故C正确；神舟十三号载人飞船运行速度为(Rh)T2422222gRT2gRvr33,故D错误。2TT4T7.C【解析】篮球出手后在空中做斜抛运动，可分解为竖直方向的加速度为g的匀变速直线运动，在上升和2h下降都有t，可看出竖直方向的高度越大时间越长，则有t高>t中>t低，A错误；篮球在水平方向做gx匀速直线运动，在最高点的速度为水平分速度，由vx知，则有vx低>vx中>vx高，B错误；由选项At可知高弧线投篮时时间最长，且低、中、高三种弧线初末两点的高度差相同，则重力做的功相同，根据W平均功率的计算有P，可得出高弧线投篮时，克服重力做功的平均功率最小，C正确；根据能量守t恒，由出手到最高点过程有W人=mghm+Ekh，由于篮球增加的重力势能mghm最大，而在最高点时动能Ekh最小，则无法比较投篮抛物线低、中、高三种情况下人对篮球做的功的大小关系，D错误。448.AC【解析】热气球上升过程，重力做负功为WGmgh210J，热气球的重力势能增加了2.010J，A正确；合力对热气球做的功为W合Fh合mah2000J，B错误；合力做功可表示为W合W浮WG，4解得W2.210J，C正确；机械能的变化量等于除重力外的其他力所做的功，即浮4EW2.210J，D错误。机浮Mm9.BC【解析】设火星质量为M，自转角速度为ω，在火星两极弹簧测力计的读数为F1，则有G2＝F1，解RF1R243F得火星的质量M＝，A错误；根据M＝πR3ρ可得火星的密度为ρ＝1，B正确；在火星赤道Gm34GRm2FFv上弹簧测力计的读数为F2=122，则有F1－F2＝mωR，联立解得，故C正确，根据Fm可1mRRFR1得火星的第一宇宙速度v，D错误。m10.AD【解析】由图乙可知，月球车的加速度先变小后不变，A正确，月球车匀速时速度为v11m/s，则FfPfv0.3mgv50W，B错误；t0时，v2m/s，依PFv可得F25N，又0110000a，m代入数据可得22，C错误；对AB段由动能定理a=0.25m/s，加速度大小为0.25m/s【高一·物理参考答案第2页（共6页）】\n1212Ptfsmvmv，代入数据可得s13m。102211.（6分）【答案】（1）C（3分）（2）1:3（3分）【解析】（1）为保证小球做平抛运动，调整斜槽，必须使其末端水平，故A错误；小球运动时挡板及白纸应保持竖直，减小阻力带来的影响，故B错误；为保证每次平抛的初速度相同，每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球，故C正确；斜槽不用必须光滑，只要平抛初速度相同即可，故D错误。（2）因为xx1:21:1，则时间相等，根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间段的位移之比规律可知，y1:y21:3。12.（9分）【答案】2(hh)（1）CAgh（3分）（2）CD（3分）（3）AC（3分）B28T【解析】（1）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为EpmghB，从打O点到打B点的过2E1mv2，根据vhChA，解得1hChAEE，则有程中，动能增加量为kBBEkm，若pk22T22T2(hh)CAgh；（2）采用多次实验取平均值的方法是减小偶然误差的方法，这是系统误差，A错误；利B28T用公式v2gh计算重物的速度，是错误的，因为只要认为加速度为g，机械能一定守恒；由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，大多数学生的实验结果显示动能的增加量稍小于重力势能的减少量，为减少阻力，重物选用质量和密度较大的金属球，质量大增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小，故C正确，两限位孔在同一竖直平面内上下对正，可以减小纸带与限位孔间的摩擦。故D正确；（3）若计数起始点O为自由落体运动的起始点，设空气阻力不变为f，根据动能定理得122fmghfhmv，解得v2gh，若图像是一条过原点的直线，斜率为2g则重物下落过程中机械能2m守恒，否则不守恒，A正确，B错误；若计数起始点O不是自由落体运动的起始点，根据能量守恒定律得121222fmv0mvmghfh，解得vv02gh，若图像是一条不经过原点的直线，则重物下落过22m程中机械能可能守恒，也可能不守恒，斜率为2g则守恒，C正确、D错误；故选AC。13.（12分）【答案】Q2Q3（1）E8ksincos（6分）（2）E8kcos（4分）45（2分）1222ll【解析】（1）由点电荷电场强度的计算公式，得A或B是独立的点电荷在点C处的电场强度大小为QQ2Ek4kcos（2分）02l2l()2cos由电场强度的叠加原理，得E2Esin（2分）10【高一·物理参考答案第3页（共6页）】\n\n23得Fmsincosmgsinmg（1分）f2215.（15分）【答案】14【答案】（1）F=0（4分）（2）3mgR（4分）（3）Rx＜≤R或2Rx2.5R（7分）33【解析】（1）小球过最高点G后做平抛运动，平抛运动的初速度为vG、运动时间为t12由平抛运动规律得2RvtG2Rgt（1分）2解得vgR（1分）G2v小球在最高点G，由牛顿第二定律得FmgmGR解得F0（1分）由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力为0，即恰好过最高点（1分）（2）O点到G点，由能量守恒定律得12Emg(2)2RmgRmv0（2分）PG2解得E3mgR（2分）P（3）设释放点到B点的距离为x1时，弹性势能为EP1，小物块恰好到达B点，由能量守恒E=mgx0.25mgx（1分）P1112ExP11=（1分）2E(2R)P1解得xR（1分）131设释放点到B点的距离为x2时，小物块恰好到达圆轨道上与圆心等高的D位置，由能量守恒4E=mgxmgR（1分）P222ExP22=（1分）2E(2R)P4解得xR（1分）23【高一·物理参考答案第5页（共6页）】\n由题意可知，当释放点到B点的距离为2R时，小物块恰好到达G点。释放点到B点的距离x满足14Rx＜≤R或2Rx2.5R（1分）33【高一·物理参考答案第6页（共6页）】