1、吉林省长春外国语学校2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题 理 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共4页。考试结束后,将答题卡交回。注意事项: 1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信 息条形码粘贴区。 2选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书 写,字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效; 在草稿纸、试题卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5. 保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
2、第I卷(选择题)一、 单选题(每题5分,共30分)1下列关于动量、动能的说法中,正确的是()A若物体的动能发生了变化,则物体的加速度也发生了变化B若物体的动能不变,则动量也不变C若一个系统所受的合外力为零,则该系统的动能不变D物体所受合外力越大,则它的动量变化就越快2“守株待兔”是我们熟悉的寓言故事,它出自韩非子,原文为:宋人有耕田者。田中有株,兔走触株,折颈而死。因释其耒而守株,翼复得兔。兔不可复得,而身为宋国笑。假设一只兔子质量为2kg,受到惊吓后从静止开始沿水平道路匀加速直线运动,经过1.2s速度大小达到9m/s后匀速奔跑,撞树后被水平弹回,反弹速度大小为1m/s,设兔子与树的作用时间为
3、0.05s,重力加速度g=10m/s2.下列说法确的是()A加速过程中兔子的加速度为180m/s2B加速过程中地面对兔子的平均作用力大小为20NC撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为320ND撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为400N3如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量均为m.物体B上固定了一个轻弹簧并处于静止状态物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用下列说法正确的是()A当弹簧获得的弹性势能最大时,物体A的速度为零B当弹簧获得的弹性势能最大时,物体B的速度为零C在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为mv02D在弹簧的弹性势能逐渐增大
4、的过程中,弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反4如图所示,在光滑水平面上,有A、B两个小球沿同一直线向右运动,若取向右为正方向,两球的动量分别是pA5.0 kgm/s,pB7.0 kgm/s.已知二者发生正碰,则碰后两球动量的增量pA和pB可能是()ApA3.0 kgm/s;pB3.0 kgm/sBpA3.0 kgm/s;pB3.0 kgm/sCpA3.0 kgm/s;pB3.0 kgm/sDpA10 kgm/s;pB10 kgm/s5真空中有两个静止的点电荷q1、q2 ,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的静电力将变为原来的 ( )A2倍B4倍C8
5、倍D16倍6如图,半径为R的圆盘均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点,a和b、b和c、 c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q (q0)的固定点电荷,已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量) AkBkCkDk二、多选题(每题5分,共20分)7一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩最短的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统下列说法正确的是()A系统动量不守恒,机械能守恒B系统动量守恒,机械能不守恒C当弹簧被压缩最短时,系统具有
6、共同的速度D当弹簧被压缩最短时,系统减少的动能全部转化为弹簧的弹性势能8如图所示,图中的线段a、b、c分别表示在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块、和它们发生正碰后结合体的速度时间图象。已知相互作用时间极短,则由图象可知() A碰前滑块的速度比滑块的速度大B碰前滑块的动量比滑块的动量小C滑块的质量比滑块的质量大D碰撞过程中,滑块受到的冲量比滑块受到的冲量大9如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点下列说法正确的是()AM点电势一定高于N点电势BM点场强一定大于N点场强C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D将电子从M点移动到N点,电场力做正功10如图所示,实线为方向未知的三条
7、电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MNNQ,a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则( ) Aa一定带正电,b一定带负电Ba加速度减小,b加速度增大CMN两点电势差UMN大于NQ两点电势差UNQDa粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小第II卷(非选择题)三、实验题(每空2 分,共14分)11在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。实验时,先保持两球电荷量不
8、变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。(1)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的_而增大,随其所带电荷量的_而增大。(两空均选填“增大”、“减小”)(2)此同学在探究中应用的科学方法是_(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。12如图1所示,在“验证动量守恒定律”实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕
9、迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。(1)为了尽量减小实验误差,A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足m1_m2(选填“”或“”)。(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量_(填选项前的符号),间接地解决这个问题。A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的水平位移(3)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是_。A斜槽轨道必须
10、光滑B斜槽轨道末端必须水平CB球每次的落点一定是重合的D实验过程中,复写纸和白纸都可以移动(4)已知A、B两个小球的质量m1、m2,三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内,若满足关系式_,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。四、解答题(每题12分,共36分)13如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60角,一个电荷量为q=410-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.210-7J,求:(1)匀强电场的场强E;(2)电荷从b移到c,静电力做功W2;(3)a、c两点间的电势差Uac。14
11、如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30克,则B带电荷量是多少?(取g10 m/s2)15如图,在光滑水平面上,有A、B、C三个物体,开始BC皆静止且C在B上,A物体以v0=10m/s撞向B物体,已知碰撞时间极短,撞完后A静止不动,而B、C最终的共同速度为4m/s已知B、C两物体的质量分别为mB=4kg、mC=1kg,试求:(1)A物体的质量为多少?(2)A、B间的碰撞是否造成了机械能损失?如果造成了机械能损失,则损失是多少?参考答案1D【解析】【分析】【详解】A若物体的动能发生了
12、变化,则速度的大小一定变化,但是物体的加速度不一定发生了变化,例如平抛运动,选项A错误;B若物体的动能不变,则速度的大小不变,但是动量不一定不变,例如匀速圆周运动,选项B错误;C若一个系统所受的合外力为零,则该系统的动能不一定不变,例如子弹射入放在光滑水平面的木块中时,选项C错误;D根据动量定理可知,即物体所受合外力越大,则它的动量变化就越快,选项D正确。故选D。2D【解析】【详解】A兔子经过1.2s速度由零达到9m/s,根据加速度公式可知a=7.5m/s2故A错误。B加速过程中,地面对兔子的平均作用力大小为f,根据动量定理可知,ft=mv-0代入数据解得f=15N故B错误。CD撞树过程中,撞
13、树前的动量大小:P=mv=29kgm/s=18kgm/s以撞树前兔子的速度方向为正方向,兔子撞树后的动量:P=mv=2(-1)=-2kgm/s兔子撞树过程动量变化量:P=P-P=-2kgm/s-18kgm/s=-20kgm/s由动量定理得:Ft=P=-20Ns则兔子受到平均作用力大小为F=400N故C错误,D正确。故选D。3D【解析】【详解】AB、当AB两个物体距离最近的时候,弹簧弹性势能最大,此时两个物体速度相等,根据动量守恒定律可得,AB均错C、在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为,C错误D、在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A的弹力水平向左、对物体B的弹力水
14、平向右,且对两个物体的弹力总是等大反向,所以弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反,D正确4A【解析】根据碰撞过程动量守恒定律,如果pA=-3kgm/s、pB=3kgm/s,所以碰后两球的动量分别为pA=2kgm/s、pB=10kgm/s,根据碰撞过程总动能可能不增加,是可能发生的,故A正确两球碰撞过程,系统的动量守恒,两球动量变化量应大小相等,方向相反,若PA=3kgm/s,PB=-3kgm/s,违反了动量守恒定律,不可能,故B错误根据碰撞过程动量守恒定律,如果pA=3kgm/s、pB=-3kgm/s,所以碰后两球的动量分别为pA=8kgm/s、pB=4kgm/s,由题,碰撞后,两球的
15、动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大,与实际运动不符,故C错误如果pA=-10kgm/s、pB=10kgm/s,所以碰后两球的动量分别为pA=-5kgm/s、pB=17kgm/s,可以看出,碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,违反了能量守恒定律,不可能故D错误故选A点睛:对于碰撞过程要遵守三大规律:1、是动量守恒定律;2、总动能不增加;3、符合物体的实际运动情况5B【解析】【详解】由库仑定律可得:变化前;而变化后,A2倍,与结论不相符,选项A错误; B4倍,与结论相符,选项B正确; C8倍,与结论不相符,选项C错误; D16倍,与结论不相符,选项D错误;6B【解析】【详解】电荷
16、量为q的点电荷在b处产生电场强度的大小为:而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷,与在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷,在b点处的场强为零,则圆盘在此处产生电场强度大小也为:根据对称性原理可知,圆盘在d产生电场强度大小也为:电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度的大小为:由于都在d处产生电场强度方向相同,即为两者大小相加所以两者这d处产生电场强度的大小为:故选B7BC【解析】【分析】【详解】A、B项:子弹、两木块和弹簧组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒,由于子弹穿木块过程中要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,所以系统机械能不守恒,故A错误,B正确;C项:当弹簧被压缩最
17、短时,即A和B具有相同的速度,故C正确;D项:由能量守恒可知,当弹簧被压缩最短时,系统减少的动能一部分转化为内能,一部分转化为弹性势能,故D错误故应选BC8AC【解析】【分析】【详解】碰撞前滑块I速度为:v1=5m/s,滑块II速度为v2=-3m/s;碰撞后的共同速度为2m/s;A碰撞前滑块I速度为:v1=5m/s,滑块II速度为v2=-3m/s,故A正确;B碰撞的总动量为正,根据动量守恒定律,碰撞前的总动量也为正,故碰撞前滑块的动量较大,故B错误;C根据动量守恒定律,有5m1-3m2=2(m1+m2)解得故滑块的质量比滑块的质量大,故C正确;D碰撞过程中,滑块受到的冲量与滑块受到的冲量等大、
18、反向,故D错误。故选AC。9AC【解析】【分析】【详解】AC顺着电场线电势降低,故M点电势一定高于N点电势,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,故选项AC正确;BM点的电场线较N点稀疏,故M点场强一定小于N点场强,选项B错误;D将电子从M点移动到N点,静电力做负功,选项D错误;故选AC。【点睛】此题是对电场线、电场强度及电势的考查;要知道电场线的疏密反映电场强度的大小;顺着电场线电势逐渐降低;正电荷在高电势点的电势能较大。10BC【解析】【分析】根据曲线运动的知识判断粒子的受力方向,再根据带电粒子在电场中受力的规律即可判断电性,根据电场线判断电场大小从而得到电场力的大小,根据牛顿第二定律即
19、可判断加速度的变化;由电势差与电场强度的关系可以判断电势差;粒子运动过程中电势能与动能相互转化,可通过判断电势能变化的大小来比较动能变化量。【详解】A.粒子受到的电场力一定与电场方向在同一直线上,再根据曲线运动的知识可知粒子受到的合外力应指向弯曲的凹侧,可得a、b粒子电性相反,但条件没有给出电场线的方向,故无法判断电性;B.由题意知a往电场线稀疏的区域运动,故电场力变小,加速度变小,b相反,故B正确;C.MN之间平均电场比NQ之间的平均电场大,MN=NQ,有U=Ed可知,MN之间的电势差更大,C正确;D.因为不知道两个粒子带电量的关系,故无法判断电势能的变化,也就没有办法比较动能变化量的关系。
20、【点睛】本题是电场中轨迹问题,常见题型,比较简单,需要注意不是匀强电场不能直接用U=Ed。11减小 增大 控制变量法 【解析】【分析】【详解】(1)1对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力F=mgtan即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大;2两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的增大而增大。(2)3先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,这是只改变它们之间的距离;再保持两球距
21、离不变,改变小球所带的电荷量,这是只改变电量。所以采用的方法是控制变量法。12 C B 【解析】【分析】【详解】(1)1碰撞过程中动量、能量均守恒,因此有因此有因此要使入射小球m1碰后不被反弹,应该满足(2)2验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,根据平抛运动规律,若落地高度不变,则运动时间不变,因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小,故需要测量水平射程,AB错误,C正确;故选C;(3)3实验中,斜槽轨道不一定需要光滑,但是斜槽轨道末端必须水平,保证小球做平抛运动,实验中,复写纸和白纸位置不可以移动,B球每次的落点不一定
22、是重合的,ACD错误,B正确。故选B;(4)4根据平抛运动可知,落地高度相同,则运动时间相同,设落地时间为t,则,而动量守恒的表达式是若两球相碰前后的动量守恒,则需要验证表达式即可。13(1)60V/m;(2)1.4410-7J;(3)6.6V【解析】【详解】(1)由题,由W1=qELab得:(2)电荷从b移到c电场力做功为:W2=qELbccos60=410-8600.120.5J=1.4410-7J(3)电荷从a移到c电场力做功为:Wac=W1+W2则a、c两点的电势差为:14 【解析】试题分析:因为B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上,且恰与A等高,设A、B之间的水平距离为L,根据题意可
23、得,所以对B进行受力分析,如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力:根据得,代入数据解得考点:考查了库仑定律,共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力,然后列式求解,如果物体受到三力处于平衡状态,则可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据角度列式求解15(i)2kg (ii)碰撞确实损失了机械能,损失量为50J【解析】【分析】【详解】(i)由整个过程系统动量守恒mAv0=(mB+mC)v代入数据得:mA= 2kg(ii)设B与A碰撞后速度为u,在B与C相互作用的时间里,BC系统动量守恒mBu=(mB+mC)v得u = 5m/sA与B的碰撞过程中,碰前系统动能为mAv02=4100=100J碰后系统动能为mBvu2=425=50J所以碰撞确实损失了机械能,损失量为50J