佳一中2021-2022学年高一下学期期末考试
物 理 试 题
考试时间：90分钟 满分：100分
I卷（选择题共48分）
一、 单项选择题(本题共8小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分，共24分)
1．如图所示，一带电量为q的小球A固定于左侧绝缘支架上，右侧有一倾角为的绝缘光滑斜面，质量为m的带电小球B静止于斜面上，恰与A球处于同一高度。已知AB间距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，（，），则（ ）
A、B带异种电荷
B．B受到的库仑力方向沿斜面向上
C．B所带电荷量大小为
D．B受到斜面的支持力大小为
2.如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹，粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA；在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB，则下列结论正确的是（ ）
aA
B．aA EpB
C．aA>aB，EkA>EkB
D．aA>aB，EkA3．如图，四个电荷量绝对值相等的点电荷分别固定在正方形的四个顶点处，其中两个为正电荷，两个为负电荷。、、、为正方形四条边的中点，为正方形的中心，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．点电场强度为零
B．点电势不为零
C．、两点的电场强度不相同
D．将一带正电的检验电荷从点沿直线移动到点，在此过程中该电荷的电势能减小
4．反射式速调管是常用的微波器件之一，某速调管内电场方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示，。一电子仅在电场力作用下，从P点由静止开始运动，则电子（ ）
A．将在P、M之间做往复运动
B．从P到O的运动过程中，加速度不断增大
C．从P到M的运动过程中，电势能先增大后减小
D．从P点沿x轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半
5．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是（ ）
油滴带正电
B．P点的电势不变
C．油滴向上运动
D．静电计指针张角不变
6．如图所示，在匀强电场中有直角三角形BOC。，∠BOC=90°，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三顶点处的电势分别为φO=9V，φB=0V、中φc=18V，且边长OB=cm， BC=cm，将一电荷量为的负点电荷由O点开始沿路线OBC运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．该点电荷在O点的电势能为
B．该点电荷在O点若由静止释放后，会沿直线OB运动
C．该电场电场强度的大小为200V/m
D．该点电荷从O点移到C点过程中，电场力做功为
7．已知雨滴在空中运动时所受空气阻力，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为运动速率，一雨滴从高空由静止开始沿竖直方向下落，以地面为重力势能零势能面，用、、E、h表示雨滴重力势能、动能、机械能和下落高度，则下列四幅图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为-q的带负电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是（ ）
A．a点电势一定高于b点电势
B．若将M、N两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小
C．a、b两点间的电势差为
D．两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为
二、多项选择题(本题共6小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共24分)
9．2020年11月28日，嫦娥五号探测器经过112小时奔月飞行，成功实施第一次近月制动，嫦娥五号探测器顺利进入环月椭圆轨道；一天后，嫦娥五号探测器又成功实施第二次近月制动，如图所示，嫦娥五号在P点处第二次制动由椭圆轨道II变轨到圆形轨道I，以便着陆月球。已知嫦娥五号在圆形轨道I的运行周期为T1，轨道半径为R且轨道半径大于月球半径；椭圆轨道II的半长轴为a，经过P点的速率为v，运行周期为T2，已知月球的质量为M，密度为ρ，引力常量为G，则（ ）
A． B．
C． D．
10．如图 A、B 板平行放置，A 板中间有一小孔，B 板接地，A 板的电势的变化如图所示，最大值为U0，板间距离为d，设带正电的粒子从A 板的中央小孔无处速度的进入电场。粒子重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．若粒子从 t=0 时刻进入，无论 d 多大，一定能达到B 板上
B．若粒子从 t=T/8 时刻进入，无论 d 多大，一定能打到 B 板上
C．若粒子从 t=T/4 时刻进入，如论 d 多大，一定能打到 B 板上
D．若粒子从 t=3T/8 时刻进入，无论 d 多大，一定能打到 B 板上
11．如图所示，一质量为可视为质点的小物块从传送带A点以初速度V0=4m/s滑上传送带，传送带以的恒定速率顺时针运行，传送带A、B间距离为，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2。取，下列说法正确的是（ ）
A．小物块在传带上A、B之间的运动时间为
B．传送带对小物块做功为18J
C．小物块在传送带上运动时，因摩擦产生的热量为
D．整个过程中电动机多消耗的电能为
12．质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入。它们最后打在同一点（不计重力及粒子间相互作用力），则从开始射入到打到上极板的过程中（ ）
A．它们运动的时间tP=tQ
B．它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2
C．它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=1∶2
D．它们的动能增量之比为ΔEkP∶ΔEkQ=2∶1
13．如图所示，一倾角为θ的固定粗糙斜面，下端固定一轻质弹簧，弹簧上端位于B点。一质量为m的小物块从A点以某一速度匀速滑下，当物块到达B点后将弹簀压缩到C点，然后向上返回恰好能回到A点。已知AC长度为x，重力加速度为g，则（ ）
A．物块与斜面之间的动摩擦因数为μ=tanθ
B．物块匀速下滑的速度大小为
C．从B点到C点的过程中，物块和弹簧组成的系统机械能守恒
D．弹簧的最大弹性势能为
14．如图所示，质量为2m和m的两个弹性环A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OP和竖直细杆OQ上，OP与OQ在O点用一小段圆弧杆平滑相连，且OQ足够长，初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后释放两个小环，A环通过小段圆弧杆时速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦，以下说法正确的是（ ）
A．运动过程中A、B组成的系统机械能守恒
B．当B环下落L时A的速度为
C．当B环下落L时A的速度为零
D．A环到达O点后再经过的时间能够追上B环
II卷（非选择题共52分）
三、实验题(共10分，每空2分)
15．“验证机械能守恒定律”的实验采用重锤自由下落的方法
（1）用公式mv2=mgh时，从所打下的5条纸带选取其中一条纸带，以下说法正确的是___________
A．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近1mm
B．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近1cm
C．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近2mm
D．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近2cm
（2）在本实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。图中所示数据均为各点到O点的距离，则记录C点时，重锤的动能EkC=___________J，从开始下落起至C点，重锤的重力势能变化量△Ep=___________J。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2﹣h图线应是下图中的___________。
A． B．C． D．
（4）在本实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用。假设阻力恒定，则阻力的大小可依据v2﹣h图象和重物质量算出，依据你在（3）问中所选择的图像，若重物质量用m表示，图像斜率为k，当地的重力加速度g，则可测量出阻力大小为___________。（用k、m、g表示）
四、计算题(共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只
写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
16．（10分）如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球(可视为质点),以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：
(1)水平匀强电场的电场强度的大小？
(2)若水平匀强电场电场强度减半,小球运动到B点时速度为多少？
17．（10分）如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，此后，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速直线运动，到达A孔进入半径R=0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2 m，θ=53°，小球质量为m=0.5 kg，D点与A孔的水平距离s=2 m，g取10 m/s2.（sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）
（1）求摆线能承受的最大拉力为多大；
（2）若小球恰好到达圆弧轨道的最高点，求摆球与粗糙水平面间的动摩擦因数μ。
18．（10分）如图所示为某显像设备内电场的简化模型。在y轴左侧存在水平向左的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小均为E。电子枪在A处无初速释放一质量为m，电荷量为e的电子，A点的坐标为，不计电子重力。求：
（1）电子进入第一象限的速度大小；
（2）电子从释放到达x轴所需的时间；
（3）电子经过x轴上的点时的速度大小及速度方向与x轴正方向夹角θ的正切值。
（12分）如图所示，在光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量均为2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，物块A通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与物块D相连，物块D的质量也为2m，用手托住物块D，使轻绳拉直但没有作用力。从静止释放物块D，当物块D达到最大速度时，物块B恰好离开挡板C，重力加速度为g。求：
(1)斜面的倾角θ；
(2)物块D的最大速度vm；
(3)在其他条件不变的情况下，将物块D的质量改为，若物块D的最大速度为V，求物块D从开始运动到达到最大速度的过程中弹簧的弹性势能的变化量。高一物理期末考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C A D D B C C D AC AB AC AB AD ABD
【答案】（1）C （2） 7.56或7.57 7.62 （3） C （4） f=mg-mk
16、【答案】（1）（2）1m/s
【详解】
（1）带电小球从A点到B点，动能不变，由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零，即得 qELcosθ-mgLsinθ=0，
得．
（2）电场强度未减半时，满足mgsinθ=qEcosθ；若电场强度减半，小球在斜面方向的合力为：F=mgsinθ-qEcosθ=mgsinθ=ma
所以小球的加速度为：a=gsinθ=3m/s2；方向向下.
根据速度位移公式，有：v2-v02 =2aL，
代入数据解得v=1m/s
17、【答案】（1）9 N；（2）0.025
【详解】
解：（1）当摆球由C到D运动，根据动能定理有
mg（L Lcos θ）=mvD2
在D点，由牛顿第二定律可得
Fm mg=m
可得
Fm=1.8mg=9 N
由牛顿第三定律可知，摆线能承受的最大拉力为9N。
（2）当小球恰好到达最高点时，在圆周的最高点，由牛顿第二定律可得
mg=m
由动能定理可得
μ3mgs 2mgR=mv2 mvD2
解得
μ=0.025
18、【答案】（1）；（2）；（3），方向与x正方向正切值
【详解】
（1）由动能定理，有
可得，电子进入第一象限的速度大小
（2）在A处释放加速运动至y轴后，做类平抛运动到达x轴，设匀加速直线运动时间为，则有
可得
进入第一象限后，由y轴分运动得
可得
粒子由释放到x轴的时间
（3）由动能定理得
解得，电子经过x轴上的点时速度大小为
方向与x轴正方向的正切值
19、【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)物块D达到最大速度时，A、B、D系统平衡，则
解得
(2)释放物块D前，对物块A有
物块D达到最大速度时，对物块B有
得
即释放物块D时和物块D达到最大速度时，弹簧的弹性势能不变。则由机械能守恒得
联立得
(3)物块D达到最大速度时，B未离开挡板C，A、D系统平衡，则
所以
<
弹簧的弹性势能减少。则由机械能守恒得
联立解得