博文学校2022-2023学年高一下学期期末考试
参考答案：
1．A
【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量，A正确；
B．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，B错误；
C．密立根首先测出了元电荷的数值，C错误；
D．法拉第首先提出了电场的概念，D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．物体所受重力在此过程中的冲量大小为
故A错误；
B．斜面对物体的支持力在此过程中的冲量
支持力不为零，所以冲量不为零，故B错误；
C．由于斜面倾角未知，所以无法计算摩擦力，进而无法计算摩擦力冲量大小，故C错误；
D．根据动量定理
故D正确。
故选D。
3．A
【详解】开始时，根据库仑定律得
让两小球接触后则两球各带电量为，则它们之间的库仑力大小为
故选A。
4．C
【详解】A．碰撞前后的动量关系有
而实际上碰撞过程动量守恒，A错误；
B．根据给出的数据可知，碰撞后两球速度方向均碰前速度方向相同，则碰后A的速度必定小于或等于B的速度，而
4.5m/s>3.5m/s
实际中不可能发生，B错误；
C．碰撞前后的动量关系有
表明碰撞过程动量守恒，碰撞前后动能的关系
表明碰撞后动能减小了，而
3.4m/s<4.6m/s
实际中可能发生，即改组数据可能，C正确；
D．碰撞前后的动量关系有
表明碰撞过程动量守恒，碰撞前后动能的关系
表明碰撞后动能增大了，改组数据不可能发生，D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．小球运动过程中重力做的功
可知三个小球运动过程中重力做的功相等，故A错误；
B．小球运动过程中重力做功的平均功率
由于三个小球运动的时间不完全一样，三个小球运动过程中重力做功的平均功率不完全相同，故B错误；
C．根据动能定理
a、b落地时的速度大小相等，速度方向不同，故C错误；
D．b、c落地时重力的瞬时功率
b、c落地时重力的瞬时功率相等，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】设圆形跑道半径为，每个点电荷的电荷量为，根据题意有
根据几何关系可知，A、B与正北点距离都为，这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的合场强大小为
故选B。
7．BD
8．CD
【详解】A．正电荷受到的电场力与电场方向相同，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则电场线的方向，不一定是电荷受力的方向，故A错误；
B．正电荷只在电场力作用下，如果电场线不是直线，电荷不沿电场线运动，故B错误；
C．电场线越密的地方，电场强度越大，同一电荷在此处所受电场力越大，故C正确；
D．静电场的电场线由正电荷或无穷远出发指向负电荷或无穷远，电场线是不闭合的，故D正确。
故选CD。
9．AD
【详解】A．小球下滑过程中，木块受到小球的挤压力，压力有水平向左的分量，直到小球滑落至地面，所以木块一直向左加速运动，故A正确；
BCD．小球和木块组成的系统在水平方向上不受外力作用，动量守恒
小球滑落至地面时，根据机械能守恒有
解得
小球下滑的过程中，小球减少的机械能为
故BC错误，D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】A．设碰撞前瞬间，A的速度大小为v，由动能定理有
解得
由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
设物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为h，则有
解得
故A正确；
B．设物块A返回水平轨道时的速度为，物块A在水平轨道上运动的位移为，在斜面上由动能定理得
在水平面上
解得
故B错误；
C．对B物体由动能定理得
则物块B在水平轨道上运动的位移
故C项正确；
D．整个过程中由能量守恒得物块A克服摩擦力做的功
D项错误。
故选AC。
11． 2.4 0.576 0.600
【详解】（1）[1]每相邻两计数点间还有4个点，相邻两计数点间的时间间隔为
在纸带上打下计数点5时的速度
（2）[2]两物体的初速度为零，所以在打点0~5过程中系统动能的增加量为
[3]系统势能的减少量包括m1增加的重力势能和m2减少的重力势能，为
12． （1）BC； DE； （2）0.420； 0.417； （3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力
【详解】(1)因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以BC是正确的计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.
(2)碰前系统的动量即A的动量,则有
碰后的总动量为
(3)因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,从而使两结果并不完全相等;
13．（1）正电，；（2）；（3），方向垂直于斜向右上
【详解】（1）对小球进行受力分析，因小球静止，故受力情况如图
电场力方向与电场同向，故小球带正电。小球受力平衡，由受力分析图得
解得
（2）根据受力分析图可知
（3）由
解得
方向垂直于斜向右上
14．（1）；（2），
【详解】（1）当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
解得
由能量守恒定律
解得
（2）当A、B分离时
解得
15．（1）；（2）；（3）15N
【详解】（1）设a的质量为m，则b的质量为3m，对物块b碰后由动能定理
解得
（2）a球从水平位置摆下的过程
ab碰撞的过程，满足动量守恒，有
根据能量守恒，有
联立解得
（3）对a，碰后瞬间在最低点，根据牛顿第二定律，有
解得博文学校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
第I卷 (选择题共54分）
选择题(共10小题，其中1-6小题只有一个正确答案，每题5分，7-10小题至少有两个正确答案，每题6分，计54分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．卡文迪许通过实验测得了引力常量
B．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．法拉第首先测出了元电荷的数值
D．库仑首先提出了电场的概念
2．如图，一质量为1 kg的物体从固定斜面顶端由静止开始下滑，滑至斜面底端经过的时间为5 s，此时速度大小为10 m/s。下列说法正确的是（ ）
A．物体所受重力在此过程中的冲量大小为
B．斜面对物体的支持力在此过程中的冲量大小为0
C．斜面对物体的摩擦力在此过程中的冲量大小为
D．物体所受合力在此过程中的冲量大小为
3．两个完全相同的带电金属小球相距为d时，可以视为点电荷。两球电荷量分别为和，它们之间的库仑力大小为F。若让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小变为（ ）
A． B． C． D．
4．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的速度为6m/s，B球的速度为2m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的速度可能为（ ）
A．1m/s、6m/s B．4.5m/s、3.5m/s
C．3.4m/s、4.6m/s D．、9m/s
5．如图，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．三个小球运动过程中重力做的功不相等
B．三个小球运动过程中重力做功的平均功率相等
C．a、b落地时的速度相同
D．b、c落地时重力的瞬时功率相等
6．若田径场跑道是圆形，在跑道上等间距的三个点A、B、C（其中C点为正南点）上各固定一个带均匀等量正电荷的篮球，如图所示。设单个带电篮球在田径场中心产生的电场强度大小为，则这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的合场强大小E为（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，下列判断正确的是（ ）
A．aM
C． D． vM>vN
8．关于电场线，下列说法正确的是（ ）
A．电场线的方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C．电场线越密的地方，同一电荷在此处所受电场力越大
D．静电场的电场线不可能是闭合的
9．质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（ ）
A．小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动
B．小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh
C．小球滑落至地面时，小球的速度为
D．小球滑落至地面时，木块的速度为
10．如图所示，竖直面内一倾角的倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，质量的小物块B静止于水平轨道的最左端。质量的小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，释放点到水平轨道的高度，一段时间后A与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），重力加速度大小，两物块与轨道间的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，，则（ ）
A．物块A沿倾斜轨道上升的最大高度为0.12m
B．物块A在水平轨道上运动的位移大小为0.1m
C．物块B在水平轨道上运动的位移大小为0.4m
D．整个过程中物块A克服摩擦力做的功为0.2J
第Ⅱ卷（非选择题 共44分）
二、实验题(共计14分）
11．用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m1=50g、m2=150g，g取10m/s2，则：
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___ J，系统势能的减少量ΔEp=___ J。（第（2）问结果均保留三位有效数字）
12．某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．
（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_____段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．
（2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为_____ kg m/s，碰后两小车的总动量为____ kg m/s．
三、计算题（13题8分，14题10分，15题12分）
13．如图用不可伸长的细线将质量为的可视为质点的带电小球P悬挂在O点，当空中存在水平向右，大小为的匀强电场时，小球偏转后处于静止状态。（，，）（1）分析小球的带电性质及带电量；（2）求细线的拉力；（3）改变电场强度的大小和方向，为使小球仍保持静止在P点，求电场强度的最小值和方向。
14．如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量，B的质量，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以的速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开，求：
（1）滑块通过弹簧相互作用过程中弹簧的最大弹性势能；
（2）滑块A与B分开时，两者的速度分别为多少？
15．如图所示，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离，已知a的质量，b的质量是a的3倍，b与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度，求：
（1）碰撞后瞬间物块b速度的大小；
（2）轻绳的长度；
（3）碰后瞬间绳的拉力大小。
