【文档说明】江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题【精准解析】.doc，共(22)页，1.316 MB，由管理员店铺上传

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南昌二中2019—2020学年度下学期期末考试高一物理试卷一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4

分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．）1.关于静电场，下列说法正确的是（）A.只有体积小的带电体才能被看成点电荷B.电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小C.元电荷的数值与一个电子电荷量的数值相

等，且带负电D.公式pEq=，适用于任何情况的静电场，且φ与Ep和q均无关【答案】D【解析】【详解】A．带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作

点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，A错误；B．正电荷在电势高的地方电势能大，电势低的地方电势能小；负电荷在电势高的地方电势能小，电势低的地方电势能大，B错误；C．元电荷跟一个电子电荷量数值相等，但不是带负电，C错误；D．公式pEq=是电势的比值定义式，适用于任何

情况的静电场，静电场中某点的电势由电场本身决定，与试探电荷的电势能、电荷量无关，D正确。故选D。2.如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等间距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E。若再将另一点电荷+2Q放在d点，则（）A.b点电场强度大小为2E，方向水平向

左B.b点电场强度大小为32E，方向水平向右C.c点电场强度大小为74E，方向水平向左D.c点电场强度大小为94E，方向水平向右【答案】C【解析】【详解】AB．设abbccdL===，据题意知，+Q在b点产生的场强

大小为E，方向水平向右；由点电荷的场强公式得2QEkr=+2Q在b点产生的电场强度大小为12221(2)22QQEkkELL===方向水平向左，所以b点的场强大小为1122bEEEE=−=方向水平向右，故AB错误；CD．

+Q在c点产生的电场强度大小为121(2)4cQEkEL==方向向右；+2Q在c点产生的电场强度大小为2222cQEELk==方向水平向左，所以c点的场强大小为17244cEEEE=−=方向水平向左，故C正确D错误。故选C。3.某静电场沿x轴方向的电势分布如图所

示，如果仅考虑x轴方向的电场情况，则（）A.0~l和2l~3l之间均为匀强电场，且0~l之间的场强一定比2l~3l之间的场强大B.l~2l和3l~4l之间均为匀强电场，且这两处的电场方向一定相反C.l~2l和4l~5l之间均为非匀强电场

，且这两处的电场方向一定相同D.3l~4l和4l~5l之间均为匀强电场，且3l~4l之间的场强一定比4l~5l之间的场强大【答案】B【解析】【详解】仅考虑x轴方向的电场情况，则据Ex=可知，xφ−图象的斜率表示电场强度的大小和方向。A．在0~l和2l~3l之间不存在电场，故A错误；B．l~2

l和3l~4l之间均为匀强电场，且这两处的电场方向一定相反，故B正确；C．l~2l和4l~5l之间均为匀强电场，且这两处的电场方向一定相同，故C错误；D．3l~4l和4l~5l之间均为匀强电场，且3l~4l之间的场强一定比4l~5l之间的场强小，故D

错误。故选B。4.如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，相邻等势面间的电势差相等，一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列

说法正确的是（）A.φ4等势面上各点电场强度处处相同B.四个等势面的电势关系是1234C.粒子在四点的动能大小关系是kakbkckdEEEE=D.粒子从a运动到d的过程中静电力先做正功后做负功【答案】C【解析】【详解】A．匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线，由

图中等势面的形状可知该电场不是匀强电场，所以4等势面上各点场强并不相同，A错误；B．做曲线运动时，合力指向轨迹内侧，又知道粒子只受电场力，故由运动轨迹可知电场力由左向右，由于带负电，所以电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以1234，B错误；CD．粒子

从a运动到d的过程中静电力的夹角与速度方向先为钝角后为锐角，故先做负功后做正功，c、d在同一等势面上，所以粒子从c到d电场力做功为零，故粒子在a、b、c、d四点的动能大小关系是kakbkckdEEEE=，C正确D错误。故选C。5.如图

所示，在匀强电场中有一直角三角形ABC，∠C=90°，∠A=30°，BC边长2cm。电场强度的方向与三角形ABC平面平行。一电子从A点移到C点电场力做功为15eV，从B点移到C点电场力做功为5eV。则（）A.A

、B两点间的电势差UAB为10VB.电场强度的方向由C点指向A点，大小为500V/mC.一电子从B点移到A点，电势能减少10eVD.一电子从B点移到AC的中点，电势能增加2.5eV【答案】D【解析】【详解】A．由题意

得15VACACWUe==−−5VBCBCWUe==−−ACACU=−-BCBCU=10VABABU=−=−故选项A错误；B．把AC线段三等分，连接BR，如图所示，由几何关系得：AC23cm=，23CRcm3=，CBR30=，则ABR30=，ABC60=，根据匀强电场等分线

段等分电势差得BR为等势线，且10VARU=−，过A点作BR的垂线交于M点，可知AM2cm=，故500V/mUEd==方向与AB成60°夹角，故选项B错误；C．因为10VABU=−，B点电势比A点高10V，则一电子从B点移到A点，电势能增加10eV，选项C

错误；D．设AC的中点为P，有7.5VPCU=−，由于5VBCU=−，故2.5VBPU=电子从B点移到AC中点P，电场力的功为2.5eVBPWeU=−=−2.5eVPE=即电势能增加2.5eV，故选项D正确。故选D。6.一个质量为M，底面边长为b的斜面

体静止于光滑的水平桌面上，如图所示，有一质量为m的物块由斜面顶部无初速度滑到底部时，关于斜面体移动距离s时，下列说法中正确的是（）A.若斜面粗糙，mbsMm=+B.只有斜面光滑，才有mbsMm=+C.若斜面光滑，下滑过程中系统动量守恒，机械能守恒D.若斜面粗糙，下滑过

程中系统动量守恒，机械能不守恒【答案】A【解析】【详解】AB．不论斜面是否光滑，M、m组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，M的位移为s，则m的位移为b-s，两物体的平均速率分别为1bsvt−=，2svt=由动量守恒定律得120mvMv−=解得mbsMm=+A正确B

错误；CD．不论斜面是否光滑，物块下滑过程系统在竖直方向所受合力不为零，系统所示合力不为零，系统动量不守恒，若斜面光滑，则系统机械能守恒；若斜面不光滑，则系统机械能不守恒，CD错误；故选A。7.如图所示，在竖直平面内的xoy坐标系中分布着与水平方向成30°角的匀强电场，将一

质量为0.1kg、带电荷量为+0.02C的小球以某一初速度从原点O竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y2=x，已知P点为轨迹与直线方程y=x的交点，重力加速度g=10m/s2，则（）A.电场强度的大小为150N/CB.

小球初速度的大小为53m/sC.小球通过P点时的动能为534JD.小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少3J【答案】C【解析】【详解】A．小球以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程2yx=，说明小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴

正方向，竖直方向上有sin30qEmg=所以22N/C100N/C0.02mgEq===A错误；B．小球受到的合力cos30FqEma==合所以3ag=P点的坐标为（1m，1m）；由平抛运动规律有01vt=；2112at=解得0/s53mv=B错误；C．小球通过P点时的速度220()25

3m/sPvvat=+=则动能为2153J24kPPEmv==C正确；D．小球从O到P电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即cos30sin30(31)JEWEqxEqx=+=+D错误。故选C。8.如图是某电场中的电场线，电场中有A、B两

点，下列结论正确的是()A.A点的场强比B点的场强大B.A点的场强方向与B点的场强方向相同C.将同一负电荷分别放在A,B两点，放在A点的电势能比放在B点的电势能大D.因为A,B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受静电力作用【答案】AC【解析】【详解】由图看出，A点处电场线比

B点处电场线密，则A点的场强比B点的大，故A正确．场强方向沿电场线的切线方向，则知A、B两点处的场强方向不同，故B错误．沿电场线电势降低，则A点的电势低于B点，则将同一负电荷分别放在AB两点，放在A点的电势能比放在B点的电势能大，选项C正确；没有电场线通过的地方不代

表没有电场，这两点有电场存在，电荷放在这两点会受电场力作用，故D错误．故选AC．【点睛】本题关键掌握电场线的两个物理意义：电场线疏密表示场强的大小，切线方向表示电场的方向．9.在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、B（均可视为质点）处在同一水平面上．现

将两球以相同的水平速度v0向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则A.A球带正电，B球带负电B.A球比B球先落地C.在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加D.

两球从抛出到各自落地的过程中，A球的动能变化量比B球的小【答案】AD【解析】【详解】两球在水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t知，v0相同，则A运动的时间比B的长，竖直方向上，由h=12at2，h相等，可知，A的合力比B的小，所以A的电场力向上，带正电，B的电场力向下，带负电，

故A正确．A运动的时间比B的长，则B球比A球先落地，故B错误．A的电场力向上，电场力对A球做负功，A球的电势能增加．B的电场力向下，电场力对B球做正功，B球的电势能减小，故C错误．A的合力比B的小，则A的合力做功较少，由动能定理知A球的动能变化小，故D正确．1

0.随着手机逐渐走进每个人的生活，有些手机族喜欢躺着看手机，偶尔会出现手机滑落砸到脸的情况(如图)。若某手机(可视为质点)的质量为200g，从距人脸上方约20cm的高度与地面平行无初速掉落，砸到脸后经0.1s手机停止运动。忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（）A.脸受

到的平均撞击力大小约为6NB.脸受到的平均撞击力大小约为4NC.全过程手机重力的冲量大小约为0.6N•sD.全过程手机重力的冲量大小约为0.4N•s【答案】AC【解析】【详解】AB．由题意知砸到脸前一瞬间手机速度为22

100.2m/ss2m/vgh===故由动量定理有()0Fmgtmv−=−解得6NF=故A正确B错误；CD．手机下落时间为：12s=0.2s10vtg==故全过程手机重力的冲量大小为：()()10.2100.20.1Ns0.6NsImgtt=+=+=所以C正确D错误。故选AC。11.

一辆机动车在平直的公路上由静止启动，如图所示，图线A表示该车运动的速度与时间的关系，图线B表示该车的功率与时间的关系。设机车在运动过程中阻力不变，则以下说法正确的是（）A.机动车的质量为562.5kgB.0～16s内机动车发生的位移为129mC.机动车速度为5m/s时牵引力大小

为2250ND.运动过程中机动车所受阻力为1200N【答案】ABC【解析】【详解】ACD．最大速度vm=12m/s，根据图线B可知机车的额定功率为P0=18000W，当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，由功率公式得阻力为0m18000N1500N12Pfv===v

t−图像的斜率表示加速度，故0-6s内的加速度为2280m/sms364/vat−===6s时速度为6/s8mv=，匀加速运动的牵引力为0618000N2250N8PFv===根据牛顿第二定律得Ffma−=解得机动车的质量为m=562.5kg当机动车速度

为v=5m/s时，当6vv时，机车处于匀加速直线运动过程中，牵引力大小为2250N，故AC正确D错误；B．0~16s内，根据动能定理可得2m12Ptfxmv−=其中010212PtPtPt=+，16st=，210

st=代入数据解得116180001800010562.514422129m1500x+−==B正确。故选ABC。12.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为qA的小球a固定于圆心O的正下方

半圆上A点；带电量为q,质量为m的小球b静止于B点，其中∠AOB=30°。由于小球a的电量发生变化，现发现小球b沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于C点(未标出)，∠AOC=60°。下列说法正确的是（）A.水平面对容器的摩擦力向左B.容器对小球b的弹力始终与小球b的重力大小相等C.出现上

述变化时，小球a的电荷量可能减小D.出现上述变化时，可能是因为小球a的电荷量逐渐增大为32(23)Aq--【答案】BD【解析】【详解】A．对整体进行受力分析，整体受到重力和水平面的支持力，两力平衡，水平方向不受

力，所以水平面对容器的摩擦力为0，故A错误；B．小球b在向上缓慢运动的过程中，所受的外力的合力始终为0，如图所示小球的重力不变，容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心，无论小球a对b的力如何变化，由矢量三角形可知，容器对小球的弹力大小始终等于重力大小，故B正确；C

．若小球a的电荷量减小，则小球a和小球b之间的力减小，小球b会沿半圆向下运动，与题意矛盾，故C错误；D．小球a的电荷量未改变时，对b受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形，此时静电力为22sin15AqqmgkL=a、b的距离为2sin15LR=当a的电荷量改变后

，静电力为2AqqmgkL=a、b之间的距离为LR=由静电力122'qqFkL=可得3223AAqq−=−（）故D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13.利用如图甲所示实验装置验证动量守恒

定律，在长木板一端的适当位置垫上小木块，使小车能在长木板上做匀速直线运动。小车A的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于A车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动A车使之做匀速直线运动，与置于长木板静止不动的小

车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示。(1)图乙中的数据有四段，ab=13.12cm，bc=19.36cm，cd=15.75cm，de=13.52cm，相邻两个

计数点之间还有四个计时点。计算小车A与小车B碰撞发生在_______段。(选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”)(2)若小车A及橡皮泥的质量m1=0.30kg，小车B的质量m2=0.10kg，取A、B两车及橡皮泥为一

个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为________kg•m/s，碰后系统的总动量为__________kg•m/s。(结果保留三位有效数字)【答案】(1).cd(2).0.581(3).0.541【解析】【详解】(1)[1]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，故选bc计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，故小车A与小车B碰撞发生在cd段，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)[2][3

]碰前小车A的速度为A0.1936m/s1.936m/s0.025ctbv===碰前的总动量为AA0.301.936kgm/s0.581kgm/sPmv===；碰后小车的共同速度为0.1352m/s1.352m/s0.025evtd=

==碰后的动量为AB()(0.300.10)1.352kgm/s0.541kgm/sPmmv=+=+=14.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨

过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。(1)滑块通过B点的

瞬时速度可表示为__________；(2)某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=__________，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=__________，在误差允许的范围内，若满足_

__________，则可认为系统的机械能守恒；(3)在上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-d图象如图2所示，并测得M=m，则重力加速度g=__________m/s2。【答案】(1).b

t(2).22()2Mmbt+(3).()2Mmgd−(4).△Ek=△Ep(5).9.6【解析】【详解】(1)[1]将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，滑块通过B点的瞬时速度bv

t=(2)[2]系统动能的增加量()()22k2122MmbEMmvt++=＝[3]系统重力势能的减小量psin30()2MEmgdMgdmgd=−=−[4]比较kE和pE，若在实验误差允许的范围内相等，即kE=pE，即可认为机械能是守恒的在误差允许的范围

内，若满足(3)[5]根据系统机械能守恒的21()()22MMmvmgd+=−则()22mMgdvMm−+＝图线的斜率22.40.5mMkgMm−=+＝解得g=9.6m/s2三、计算题(共5小题，6+8+10+10+12=46分

。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)15.如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1g，分别用10cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的

一点，当平衡时B球偏离竖直方向60°，A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触(g取10m/s2)。求：(1)每个小球的带电量；(2)竖直墙壁对A球的弹力大小。【答案】(1)7110C3-´；(2)3310N2-´【解析

】【详解】(1)对B球受力分析如图根据几何知识可得F库=T=mg由库仑定律22kqFmgr==库解得7110C3q−=(2)对A球受力分析如图则根据共点力平衡条件可得33sin60sin6010N2NFmg−===库16.如图所示，在一水平向左的匀强电场中，光滑绝缘

直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面长L=1.5m，倾角为θ=37°。有一个电荷量为q=3×10-5C、质量为m=4×10-3kg的带电小物块（可视为质点）恰能静止在斜面的顶端A处。g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)AB两点

间的电势差UAB；(2)若电场强度减小为原来的一半时小物块从A下滑到B的时间t。【答案】(1)1200V；(2)1s【解析】【详解】(1)小物块受力如图，则电场力tanFmg=又FqE=，cosABUEL=解得35sin41

0101.50.6V1200V310ABmgLUq−−===1000N/CE=(2)当电场强度减小为原来的一半时，物体加速向下运动，根据牛顿第二定律1sincos2mgEqma−=解得23m/sa=下滑到低点的时间221.5s1s3

Lta===17.如图所示，用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C以v＝6m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动，与前方的物块A发生碰撞（碰撞时间极短），并且C与A碰撞后二者粘在一起运动．在以后的运动中，求：(1)当弹簧的弹性

势能最大时，物体B的速度多大？弹簧弹性势能的最大值是多大？(2)弹簧第一次恢复原长时B的速度多大？【答案】(1)Ep=12J；(2)6/Bvms=【解析】(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大由于A、

B、C三者组成的系统动量守恒：（mA+mB）v=（mA+mB+mC）V解得：V=3m/s由于A、C两者组成的系统动量守恒：mCv＝(mA＋mC)v1解得v1=4m/s设弹簧的弹性势能最大为EP，根据机械能守恒得：22111()()22PACAB

CEmmvmmmv=+−++解得：12PEJ=；(2))C、A碰撞后为初状态，再次恢复原长为末状态，则有：系统动量守恒有：11()()cAcABBmmvmmvmv+=++系统能量守恒有：22211111()()222cAcABBmmvmmvmv+=++解得：'6Bmvs=．18.如

图甲，倾角α＝37的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点，上端可自由伸长到A点。在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点（图中未画出），该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。重力加速度g取10m

/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8，求：（1）物体的质量m；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）在B点撤去力F，物体被弹回到A点时的速度。【答案】（1）2kg（2）2.56J（3）0.8m/s【解析】【详解】(1)由题图乙可知：

mgsin37＝12N解得m＝2kg(2)题图乙中图线与横轴所围成的面积表示力F所做的功：WF＝11120.06201660.64J22−+−=（）从A点B点的过程中由能量守恒可得：sin372.56JPFEWmgx=+=(3)撤去力F，设物体返回至A点时速度大

小为v0，从A出发两次返回A处的过程应用动能定理：W＝2012mv解得：v0＝0.8m/s19.如图所示，BCD是光滑绝缘的半圆形轨道，位于竖直平面内，直径BD竖直轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，质量为m的不带电的滑块b静止

在B点整个轨道处在水平向左的匀强电场中场强大小为E．质量为m、带正电的小滑块a置于水平轨道上，电荷量为32mgqE=，滑块a与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g．现将滑块a从水平轨道上距离B点12R的A点由静止释放，运动到B点与

滑块b碰撞，碰撞时间极短且电量不变，碰后两滑块粘在一起运动，a、b滑块均视为质点．求：（1）滑块a、b碰撞后的速度大小．（2）滑块在圆形轨道上最大速度的大小，以及在最大速度位置处滑块对轨道作用力的大小．（3

）滑块第一次落地点到B点的距离．【答案】（1）滑块a、b碰撞后的速度大小分别为26gR和6gR（2）滑块在圆形轨道上最大速度的大小为132gR，以及在最大速度位置处滑块对轨道作用力的大小为312mg．（3）滑块第一次落地点到B点的距离为（322-2）R．【解析】【详解】（1）a从

A到B的过程用动能定理得2131121222mgERmgRmvE−=，解得126vgR=对a与b碰撞用动量守恒定律得mv1＝2mv2，解得26vgR=（2）当滑块重力与电场力合力方向和圆轨道径向一致时，滑块速度最大．如图，则有3arctanarctan3724Eqm

g===，对滑块从碰后到最大速度的过程用动能定理有()2232311sin3721cos3722222mgERmgRmvmvE−−=−，解得滑块最大速度3132vgR=，滑块在P点用牛顿第二定律得，2322cos37NmvmgFR−=，解得滑块受到轨道支持力N312mgF=，由牛顿第三

定律．此时滑块对轨道作用力N312mgF=（3）a、b整体从B到D的过程中．由动能定理有224211222222mgRmvmv−=−，解得42vgR=，在D点．对滑块受力分析得：2122NmvFmgR+=，解得N2Fmg=，所以滑块

能通过D点接着水平飞出，在竖直方向；2122Rgt=，解得4Rtg=水平方问受电场力加速度不变则241322222EqsvttRm=−=−