江西省九江一中2020学年高一物理下学期期末考试试题(含解析)

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2020学年江西省九江一中高一(下)期末物理试卷

一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)

1. 下列单位中是电场强度的单位的是

A. N/C B. V*m C. J/C D. J/s

【答案】A

【解析】

试题分析:电场强度的定义式中F、q的单位分别是牛,库,由此公式推导出来电场强度为单位是N/C,匀强电场中电场强度与电势差的关系式是,公式中U、d的单位分别是伏、米,由此公式推导出来电场强度为单位是伏/米.故选A,

考点:考查了单位制

点评: 电场强度的单位是导出单位,根据电场强度的两公式进行推导出两个单位.基础题.

2. 由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( )

A. 质量相同 B. 轨道半径相同

C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同

【答案】B

【解析】

万有引力提供卫星的向心力,解得周期,环绕速度,可见周期相同的情况下轨道半径必然相同,B对,轨道半径相同必然环绕速度相同,D错误,同步卫星相对于地面静止在赤道上空,所有的同步卫星轨道运行在赤道上空同一个圆轨道上,C错误,同步卫星的质量可以不同,A错误.

3.如图所示,在水平桌面上的点有一个质量为的物体以初速度被抛出,不计空气阻力,当它到达点时,其动能为(

A.

B.

C. D.

【答案】D

【解析】

小球做抛体运动,只受重力,机械能守恒,减小的重力势能等于增加的动能,,解得,故D正确.故选D.

点睛:本题关键是根据机械能守恒定律列式求解,也可以用动能定理列式求解;注意小球是抛体运动,不一定是平抛或下抛.

4.如图所示,有两个质量相同的小球A和大小不计,A球用细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B球静止放于悬点正下方的地面上。现将A球拉到距地面高度为处由静止释放,摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆,则它们升起的最大高度为

A. B. 1m C. D.

【答案】C

【解析】 【详解】设小球的质量都是m,A球下摆过程,由机械能守恒定律得:,代入数据解得:,两球碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,解得:,两个小球一起向上摆动的过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:,代入数据解得:,故C正确,ABD错误。

5.在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,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c电荷的对称点,不计空气阻力.下列说法中正确的是( )

A. D点的电场强度为零、电势为零

B. E、F两点的电场强度等大反向、电势相等

C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同

D. 若释放c电荷,c电荷将一直做加速运动

【答案】D

【解析】

试题分析:D点到a、b、c三点的距离相等,故三个电荷在D点的场强大小相同,且夹角互为120°,故D点的场强为0.因为电势是一个相对性的概念即零电势的选取是任意的,故D点电势可能为0,故A正确;由于a、b在E点的场强大小相等方向相反,故E点的场强仅由电荷c决定,故场强方向向左,而电荷c在D、F位置的场强大小相同方向相反,但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0,故E、F两点的电场强度大小不同,方向相反.故B错误;E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点,故E的场强仅由电荷c决定,同理G点的场强仅由电荷b决定,H点的场强仅由电荷a决定,故三点的场强大小相同,但方向不同,故C错误;若释放电荷c,则a、b在C点的合场强水平向右,故a、b始终对c有斥力作用,故c电荷将一直做加速运动.故D正确。

考点:电场的叠加

【名师点睛】D点到a、b、c三点的距离相等,故三个电荷在D点的场强大小相同,且夹角互为120°,故D点的场强为0;电场强度是矢量,场强的合成满足平行四边形定则,故E、G、H三点的场强大小相同,但方向不同;在直线cF上场强方向向右,故a、b始终对c有斥力作用,故c电荷将一直做加速运动。

6.如图所示,一物体以一定的初速度沿水平地面从A点滑到B点,摩擦力做功为;若该物体从点沿两斜面滑到点物体始终没有离开斜面,摩擦力做的总功为,已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则

A. B. C. D. 无法确定

【答案】B

【解析】

【详解】设AB间的距离为L,则上图中摩擦力做功。下图中把摩擦力做功分为两段,即。所以故B正确,ACD错误。

7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量( )

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【分析】

人和船组成的系统所受合外力为0,满足动量守恒,由位移与时间之比表示速度,根据动量守恒定律进行分析与计算.

【详解】设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v′,人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则 v=,v′=;根据动量守恒定律:Mv-mv′=0,则得:M=m;解得渔船的质量:M=,故选D。

【点睛】人船模型是典型的动量守恒模型,体会理论知识在实际生活中的应用,关键要注意动量的方向,能正确根据动量守恒关系得出质量与距离间的关系.

8.空间有一沿x轴分布的电场,其电势φ随x变化如图,下列说法正确的是( )

A. x1和-x1两点的电势相等

B. x1点的电场强度比x3点电场强度小

C. 一正电荷沿x轴从x1点移动到-x1点,电势能一直增大

D. 一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点,电场力先做正功再做负功

【答案】D

【解析】

A:电势的正负表示电势的高低,由图得x1处的电势(正)比-x1的电势(负)高,故A错误。

B:,沿x轴分布的电场,电势φ随x的图象的切线斜率绝对值表示场强大小,则x1点的电场强度比x3点电场强度大;故B错误。

C:沿x轴从x1点移动到-x1点,电势降低,据,可知正电荷电势能减小;故C错误。

D:沿x轴从x1点移动到x3点,电势先增大后减小,据,可知负电荷电势能先减小再增大,则电场力先做正功再做负功。故D正确。

点睛:顺着电场线电势降低,电势降低最快的方向就是场强方向。

9.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是

A. 在B位置小球动能最大

B. 在C位置小球动能最大

C. 从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加

D. 从位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加

【答案】B

【解析】

【详解】小球从B至C过程,重力大于弹力,合力向下,小球加速,C到D,重力小于弹力,合力向上,小球减速,故在C点动能最大,故A错误,B正确;小球下降过程中,重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧系统机械能守恒;从位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和,故C错误;小球下降过程中,重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧系统机械能守恒;从位置,动能变化量为零,故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加,故D错误。所以B正确,ACD错误。

10.如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧一个质量为m电荷量为的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失,关于带电粒子的运动情况,下列说法正确的是

A. 小球一定能从B点离开轨道

B. 小球在AC部分不可能做匀速圆周运动

C. 小球到达C点的速度可能为零

D. 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H

【答案】D

【解析】

【详解】小球进入圆轨道后,受到竖直向下的重力、竖直向上的电场力和沿半径方向的轨道的弹力。电场力做负功,重力做正功,由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,故A错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,故B错误;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,则小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零,故C错误;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,故D正确。所以D正确,ABC错误。 二、多选题(本大题共2小题,共8.0分)

11.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( )

A. 粒子在M点速度小于在N点速度

B. 粒子在M点电势能小于在N点电势能

C. M点的电势高于N点的电势

D. M点的电场强度大于N点的电场强度

【答案】AC

【解析】

试题分析:由电场力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向左下方,对粒子做正功,其电势能减小,动能增大,则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,在M点的动能小于在N点的动能,在M点的速度小于在N点受到的速度,故A正确,B错误;由电场力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向左下方,与电场线的方向基本一致,可知粒子带正电;由于粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,正电荷在电势高处的电势能大,所以M点的电势高于N点的电势.故C正确;

M点处的电场线较疏,而N点处电场线较密,则M点处的电场强度较小.故D错误.故选AC。

考点:带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题是电场中轨迹问题,关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向,再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小。

12.如图所示,在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块,开始时木块是静止的,把一个小球放到槽边从静止开始释放,关于两个物体的运动情况,下列说法正确的是

A. 当小球到达最低点时,木块有最大速率

B. 当小球的速率最大时,木块有最小速率

C. 当小球再次上升到最高点时,木块的速率为最大

D. 当小球再次上升到最高点时,木块的速率为零

【答案】AD

【解析】

【详解】小球和木块的系统在水平方向上动量守恒,初状态系统动量为零,当小球到达最低点时,小球有最大速率,即有最大动量,水平方向上系统动量为零,所以小球到达最低点时,木块有最大动量,即木块有最大速率,故A正确,B错误;小球和木块的系统在水平方向上动量守恒,初状态系统动量为零,知末状态系统在水平方向上动量为零,所以小球再次上升到最高点时,小球速率为零,木块的速率也为零,故C错误,D正确。所以AD正确,BC错误。

三、填空题(本大题共2小题,共14.0分)

13.验证“碰撞中动量守恒”的实验装置如图所示,A和B是质量分别为和的两个小球

(1)现有下列器材,为了完成本实验,哪些是必需的?将这些器材前面的序号字母填在横线上______;