【文档说明】吉林省长春外国语学校2019-2020学年高一下学期期末考试物理(理)试题含答案.docx,共(12)页,395.779 KB,由小赞的店铺上传
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长春外国语学校2019-2020学年第二学期期末考试高二年级物理试卷(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ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。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pA=5.0k
g·m/s,pB=7.0kg·m/s.已知二者发生正碰,则碰后两球动量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A.ΔpA=-3.0kg·m/s;ΔpB=3.0kg·m/sB.ΔpA=3.0kg·m/s;ΔpB=3.0kg·m/sC.ΔpA=3.0kg·m/s;ΔpB=-3.0kg·m/s
D.ΔpA=-10kg·m/s;ΔpB=10kg·m/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()A.2倍B.4倍C.8倍D.16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(q>0)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)A.k23q
RB.k2109qRC.k2QqR+D.k299QqR+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Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ的速度比滑块Ⅱ的速度大B.碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小C.滑块Ⅰ的质量比滑块Ⅱ的质量大D.碰撞过程中,滑块
Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ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()A.M点电势一定高于N点电势B.M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电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MN=NQ,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()A.a一定带正电,b一定带
负电B.a加速度减小,b加速度增大C.MN两点电势差|UMN|大于NQ两点电势差|UNQ|D.a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.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.B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=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10
-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.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10cm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303克,则B带电荷量是多少?(取g=10m/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1.D【解析】【分析】【详解】A.若物体的动能发生了变化,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,pFt=,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。2.D【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=vt=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,撞树前的动量大小:P=mv=2×9kg•m/s=18kg•m/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)=-2kg•m/s兔子撞树过程动量变化量:△P=P′-P=-2kg•m/s-18kg•m/s=-20kg•m/s由动量定理得:Ft=△P=-20N•s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。3.D【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𝑚𝑣0=2𝑚𝑣,𝑣=𝑣02,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12𝑚𝑣2=18𝑚𝑣02,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4.A【解析】根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=-3kg•m/s、△pB=3kg•m/s,所以碰后两球的动量
分别为p′A=2kg•m/s、p′B=10kg•m/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=3kg•m/s,△PB=-3kg•m/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=3kg•m/s、△pB=-3kg•m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg•m/s、p′B=4kg•m/s,由题,碰撞后,两球的动量方向都
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=-10kg•m/s、△pB=10kg•m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=-5kg•m/s、p′B=17kg•m/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.5.B【解析】【详解】由库仑定律可得:变化前122qqFkr=;而变化后,12244kqqFFr==
A.2倍,与结论不相符,选项A错误;B.4倍,与结论相符,选项B正确;C.8倍,与结论不相符,选项C错误;D.16倍,与结论不相符,选项D错误;6.B【解析】【详解】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度的大小为:2qEkR=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(q>0)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:2qEkR=根据对称性原理可知,圆盘在d产生电场强度大小也为:2q
EkR=电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度的大小为:()2293qkqEkRR==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:2109kqR故选B.7.BC【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BC.8.AC【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Ⅰ的动量较大,故B错误;C.根据动量守恒定律,有5m1-3m
2=2(m1+m2)解得1253mm=故滑块Ⅰ的质量比滑块Ⅱ的质量大,故C正确;D.碰撞过程中,滑块Ⅰ受到的冲量与滑块Ⅱ受到的冲量等大、反向,故D错误。故选AC。9.AC【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;B.M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。10.BC【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。【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=mgtanθ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.>CB112=mOPmOMmON+【解析】【分析】【详解】(1)[1]碰撞过程中动量、能量
均守恒,因此有101122mvmvmv=+222012111222mvmvmv=+因此有121012mmvvmm−=+因此要使入射小球m1碰后不被反弹,应该满足12mm(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0OPvt=,1OMvt=,2ONv
t=而动量守恒的表达式是101122mvmvmv=+若两球相碰前后的动量守恒,则需要验证表达式112mOPmOMmON=+即可。13.(1)60V/m;(2)1.44×10-7J;(3)6.6V【解析】【详解】(1)由题,由W1=qELab得:71821.210V/m60V/
m410510abWEqL−−−===(2)电荷从b移到c电场力做功为:W2=qELbccos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7J(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:7781.2101.4410V6.6V4
10acacWUq−−−+===14.61.010C−【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,根据题意可得tan30hL=,所以10103tan3033hLcmc
m===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:33tan3030310100.33FmgNN−===根据122QQFkr=得22QFkL=,代入数据解得61.010FQLCk−==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12mAv02=12×4×100=100J碰后系统动能为12mBvu2=12×4×25=50J所以碰撞确实损失了机械能,损失量为50J