1、宁夏银川市2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单选题（每题4分，共32分）1. 关于电场，下列说法正确的是（ ）A. 由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B. 由知，E与Q成正比，而与成反比C. 由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向【答案】B【解析】【详解】A电场中某点电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷的电量无关，选项A错误；B由知，E与Q成正比，而与成反比，选项B正确；C由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小均相同，但是方向不同，选项C错误；D电场中某点场强方向就是该点所
2、放正电荷受到的静电力的方向，选项D错误。故选B。2. 把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（）A. 把一个负电荷从A移动到B，电场力做正功B. 三点的场强相比，C. 导体内感应电荷的电场方向向左D. 三点的电势相比，【答案】C【解析】【详解】A达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以将负电荷在AB间移动时，电场力不做功，故A错误；B达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以A与B点的电场强度都是0，而C点的电场强度不是0，故B错误；C由于原电场向右，则感应电场的方向与原电场方向相反，即感应电荷的电场方向向左，故C正确；DAB处在同一等电势点上，电势相等，且AB的电势高于C点的电势，故D错误。故选
3、C。3. 将静置在地面上质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. v0B. v0C. v0D. v0【答案】D【解析】【详解】火箭点火过程中，由于动量守恒，可得解得故选D。4. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（）A. 物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处B. 从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零C. 物块
4、沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒D. 物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒【答案】A【解析】【详解】A物块压槽下滑过程槽向左运动，物块与槽分离后槽的速度向左，物块的速度向右，物块被弹簧反弹后速度向左，如果物块的速度小于槽的速度，物块不能追上槽，物块不能回到槽上h高处，如果物块的速度大于槽的速度，物块可以追上槽，物块与槽组成的系统水平方向动量守恒，当两者速度相等时物块上升到最大高度，由于此时两者速度相等且不为零，此时系统动能不为零，整个过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块不能上升到槽上高h处，故A正确；B从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块始终有弹力作用且弹力方向始
5、终向左，弹簧对物块的冲量不等于零，故B错误；C物块沿槽下滑过程中，物块在竖直方向有加速度，系统的合外力不为零，不符合动量守恒的条件，故系统的量不守恒，故C错误；D物块沿槽下滑过程中，重力与槽的支持力对物块做功，物块的机械能不守恒，故D错误。故选A。5. 烟花爆竹中的“二踢脚”双响爆竹在地面点燃炸响后直飞升空，在高空再炸响一声。设质量为m的“二踢脚”在地面炸响后不考虑质量变化获得初速度，竖直升空到速度为零时再次炸响，分裂成质量之比为2：1的两块，小块碎片获得水平速度v。已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. “二踢脚”上升的高度为B. 高空再次炸响后，大块碎片获得的速度
6、为2vC. 高空分裂后，大块碎片先落地D. 落地后，两块碎片之间的距离为【答案】D【解析】【详解】A该爆竹爆炸后做竖直上抛运动，故解得上升的高度为A错误；B高空再次炸响后，水平方向上动量守恒，设小块碎片质量为m，则大块碎片质量为2m，根据动量守恒定律可得解得负号表示速度与小块碎片的速度方向相反，B错误；C高空分裂后，两碎片都是做平抛运动，由于下落的高度相同，所以运动时间相同，即同时落地，C错误；D两碎块在水平方向上做匀速直线运动，故落地距离为在竖直方向上做自由落体运动，故联立解得D正确。故选D。6. 在光滑的绝缘水平面上，有一个边长为L的正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的
7、正电荷，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于电荷c的对称点，下列说法中正确的是（）A. D点的电场强度一定不为零，电势可能为零B. E、F两点的电场强度等大反向，电势相等C. c点电荷受到a、b点电荷的库仑力F=2D. 若释放点电荷c，它将做加速运动【答案】D【解析】【详解】A三个点电荷在D点的场强大小相等，方向沿角平分线，由几何关系可知三个场强间的夹角为，由矢量的合成可知，D点的场强一定为零，故A错误；B由图可知，ab在E点的合场强为零，故E点的场强只有c产生的场强；而F点abc三个点电荷均有场强存在，故F点的场强为三个点电荷形成的场
8、强的合场强；因c在E和F两点形成的场强大小相等，故可知F点的场强应大于E点场强，故B错误；Cc点处有ab产生的场强，由场强的叠加可知，c点的场强故受库仑力故C错误；Dc点处有ab产生的场强，由场强的叠加可知，c点的场强方向水平向右，c点电荷带正电，点电荷受向右的电场力，故释放点电荷c，它将向右做加速运动，故D正确。故选D。7. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的（）A. B点为中垂线上电场强度
9、最大的点，场强B. 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D. AC两点电势差【答案】D【解析】【详解】A由图乙各点斜率可知，物块在B点的加速度最大，故在B点物块受到的电场力最大，所以B点为中垂线上电场强度最大的点，由图乙可知，物块在B点的加速度故由牛顿第二定律有则电场强度故A错误；B由C到A的过程中，物块做加速运动，电场力始终做正功，因此物块的电势能一直减小，故B错误；C由C点到A点的过程中，物块做加速运动，可知物块带正电，又电场力始终做正功，因此电势逐渐降低，故C错误；D由C点到A点的过程中，由动能定理，有AC两点电势差故D正确。故选D。8. 如图
10、所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点开始时砂袋处于静止状态，一弹丸以水平速度v0击中砂袋后未穿出，二者共同摆动若弹丸质量为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g下列说法中正确的是A. 弹丸打入砂袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变B. 弹丸打入砂袋过程中，弹丸对砂袋的冲量大小大于砂袋对弹丸的冲量大小C. 弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为D. 砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为【答案】D【解析】弹丸打入沙袋的过程由动量守恒定律mv0=(m+5m)v，解得v=v0；弹丸打入沙袋后，总质量变大，且做圆周运动，根据T=6mg+6
11、m可知，细绳所受拉力变大，选项A错误；根据牛顿第三定律可知，弹丸打入砂袋过程中，弹丸对砂袋的冲量大小等于砂袋对弹丸的冲量大小，选项B错误；弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为，选项C错误；由机械能守恒可得：，解得，选项D正确；故选D.二、多选题（每题4分，共16分）9. 质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速率变为v，则在这段时间内物体动量变化量的大小为（ ）A. m（vv0）B. mgtC. mD. 【答案】BCD【解析】【详解】A因为v与v0的方向不同，所以物体动量变化量的大小不为m（vv0）故A不符合题意B根据动量定理得，合力的冲量等于动量的变化量，所以p=
12、mgt故B符合题意C末位置的动量为mv，初位置的动量为mv0，根据三角形定则，知动量的变化量：故C符合题意D因为，所以，可得：故D符合题意10. 如图所示，在光滑平直的路面上静止着两辆完全相同的小车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止。下列说法正确的是（）A. 最终a车的速率大于b车的速率B. 最终a车的速率小于b车的速率C. 全过程中，a车对人的冲量大于b车对人的冲量D. 全过程中，a车对人冲量小于b车对人的冲量【答案】BD【解析】【详解】人与a、b组成的系统水平方向不受外力，设水平向右的方向为正方向，根据动量守恒，则有0=（m人+ma）va-mbvb得 则a车的速
13、率小于b车的速率。人对两车的冲量：Ia =mavaIb =mbvb=（ma+m人）vamava所以a车对人的冲量小于b车对人的冲量。故选BD。11. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是A. M可能为电子，N可能为质子B. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C. N在d点的电势能等于它在c点的电势能D. M在b点的动能大于它在a点的动能【答案】AB【解析】【详解】A据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带
14、负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子故A项符合题意；BC带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能故B项符合题意，C项不符合题意；D带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能故D项不符合题意12. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为.，下列说法正确的是（
15、）A. 坐标原点处的电势为B. 电场强度的大小为C. 电子在a点的电势能比在b点的电势能高D. 电子从b点运动到c点，克服电场力做功为【答案】ABC【解析】如图所示，在ac连线上，确定一点，电势为，将连线，即为等势线，那么垂直连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图：A、根据，因a、b、c三点电势分别为、，解得：原点处的电势为，故A正确；B、根据上图，因为匀强电场，则有：，依据几何关系，则，因此电场强度大小为，故B正确；C、因，电子从a点到b点电场力做功为，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高，故C正确；D、同理，bc间的电势差，电子从b
16、点运动到c点，电场力做正功为，故D错误点睛：考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用以及几何关系的运用，并理解中各量的正负值含义，注意在求解电功时各物理量要代入符号三、实验题（共14分）13. 某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为，B球质量为m，重力加速度为g；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，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
17、到电荷量越大，B球悬线的偏角越大.（1）实验中用到的科学方法是 _.（2）根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=_（用m、g、表示）.（3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果_（选填“偏大” “偏小”“正确”）.【答案】 (1). 控制变量法 (2). mgtan (3). 偏大【解析】【详解】（1）1实验中需要研究库仑力影响因素，先后控制距离不变和电量的乘积不变利用平衡条件得到库仑力
18、的变化，故用控制变量法的科学方法.（2）2A球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=mgtan.（3）3当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，根据库仑定律，可知，它们实际的相互作用库仑力大小即该同学的计算结果偏大. 原因是两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R14. 某同学用图甲所示装置通过大小相同的A、B两小球的碰撞来验证动量守恒定律图中PQ是斜槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽末端，让A球仍从位置G由静
19、止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作10次图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点（1）安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿_方向（2）小球A的质量m1与小球B的质量m2应满足的关系是m1_ m2（填“”“”或“”）（3）某次实验中，得出小球的落点情况如图乙所示（单位：cm），P、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律，则入射小球和被碰小球的质量之比m1：m2 _【答案】 (1). 水平 (2). (3). 4：1【解析】【详解】1斜槽末端的
20、切线要沿水平方向，才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动2为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即3根据实验原理可得:由图乙可知：OM=15.5cm、OP=25.5cm、ON=40.0cm，又因下落时间相同,即可求得：代值可得：四、解答题（共38分）15. 把一带电量为210-6C的正点电荷从电场中的点移到点，电场力对电荷做功610-6J，求：（1）A、B两点的电势差；（2）把电量为410-6C的负点电荷从点移到点，电场力对电荷做了多少功？该点电荷的电势能增加或减少了多少？【答案】（1）3V；（2）；增加了【解析】详解】（1）、两点的电势差（2）把电量为的负点电荷从点移到点，电
21、场力对电荷做功由于电场力对电荷做负功，所以该点电荷的电势能增加。16. 如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：(1)A球刚释放时的加速度为多大？(2)当A球的速度最大时，A球与B点的距离？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)A球刚释放时，受到重力、沿细杆向上的库仑力和细杆的支持力，根据牛顿第二定律得得(2)到达平衡位置时，速度最大，根据平衡条件，有得17. 如图所
22、示，甲车质量，车上有质量的人，甲车（连同车上的人）从足够长，高的斜坡上由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动此时质量的乙车正以的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度（相对地面）应在什么范围以内？不计地面和斜坡的摩擦，取【答案】【解析】【详解】设甲车（包括人）滑下斜坡后速度为，由机械能守恒定律得在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自系统动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为和，由动量守恒定律得：人跳离甲车时：，人跳上乙车时：，两车不可能再发生碰撞的临界条件是：当时，解得：，当时，解得：，故v的取值范围为：18. 如图所示，一轻质
23、弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知，求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度v；（2）被压缩弹簧的最大弹性势能EPmax； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 s.【答案】（1） （2） （3）【解析】【详解】解：(1)滑块从光滑曲面上高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为 ，由机械能守恒定律有： 解之得：滑块与碰撞的过程，、系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为 ，由动量守恒定律有： 解之得：(2)滑块、发生碰撞后与滑块一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块、速度相等，设为速度由动量守恒定律有： 由机械能守恒定律有： 解得被压缩弹簧的最大弹性势能：(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块脱离弹簧，设滑块、的速度为，滑块的速度为，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：解之得：，滑块从桌面边缘飞出后做平抛运动：解之得滑块落地点与桌面边缘的水平距离：- 17 -
