重庆市南开中学2019-2020学年高一(下)期末物理试题(原卷版)

重庆市南开中学高2020届（一下）期末考试物理试题第I部分（选择题共64分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题仅有一个选项正确）1.下列关于电场的叙述中，正确的是（）A.电荷在某点的电势能，等于把该电荷从这点移动到零势能面位置时静电力做的功B.电场强度和电势能都是由电场本身决定的，与放入电场中的试探电荷的电荷量无关C.匀强电场中任意两点间的电势差，等于电场强度与这两点间距离的乘积D.电荷A、B的电势能分别为2JPAE，5JPBE，则电荷B的电势能更大2.下列关于电容和电容器的说法中，正确的是（）A.电容器不带电时，其电容为零B.电容器的电容在数值上等于使两极板间产生1V的电势差时电容器所带的电荷量C.某一平行板电容器，其它参数不变，仅减小两极板之间的正对面积，电容变大D.保持平行板电容器两极板的带电量不变，仅增大极板间距，两极板间匀强电场的电场强度减小3.如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，一个人手中拿着小物块，站在车上随车一起向右以速度v0匀速运动。人和车的质量之和为M，小物块质量为m。人将小物块以相对地面的速度v向左水平抛出，则小物块抛出后，人和车的速度为（）A.0()MmvmvMB.0()MmvmvMC.0MvmvMD.0MvmvM4.某机动车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受的阻力的大小等于车重的0.2倍，机动车能达到的最大速度为20m/s。则当机动车的加速度为3m/s2时，其速度为（重力加速度g取10m/s2）（）A.2m/sB.4m/sC.8m/sD.10m/s5.如图所示，两个半径相同的圆弧ab和cd，所对圆心角分别为60°和240°，圆弧上均匀分布着正电荷，单位长度上的电荷量相等，若圆弧ab上的电荷在圆心处产生的电场强度的大小为E，则圆弧cd上的电荷在圆心处产生的电场强度的大小为（）A.EB.0C.3ED.2E6.如图所示，M、N两点处分别固定有两个等量正点电荷，O点为MN连线中点，点a、点b为MN连线上到O点距离相等的两点，点c、点d为MN连线的中垂线上到O点距离相等的两点。下列说法中正确的是（）A.c点和d点处的电场强度相同B.b点比O点电势高C.b、c两点间电势差Ubc等于d、a两点间电势差UdaD.把一个不计重力的带负电的微粒从d点由静止释放，它将沿dc方向运动到无穷远处7.图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距为0.5m的一组等势面。实线为一个电子运动轨迹的一部分，实线与等势面d相切。已知等势面a上的电势为7V，一个电子经过等势面a和经过等势面c时的动能变化量的绝对值为8eV，则下列说法中正确的是（）A.匀强电场的电场强度为4V/m，方向水平向左B.电势为零的位置在等势面c、d之间C.电子从等势面a运动到等势面c，电势能减小D.电子从等势面d运动到等势面c，电场力做正功8.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为3kg的静止小车，小车上表面为光滑的半圆弧轨道，半径为0.2m，C点为轨道最低点，A、B为同一水平直径上的两点。现让一个质量为1kg的可视为质点的小球从A点由静止滑下，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（）A.小球经过C点前后，小车的速度方向发生改变B.小球从A点运动到C点过程中，小球的机械能守恒C.小球运动到B点时，小车的位移大小为0.1mD.地面对小车的支持力大小始终等于40N9.如图所示，粗糙水平面上有三个物体a，b，c均处于静止状态，质量关系为ma=2mb=2mc，a，b与一根轻弹簧拴接，弹簧被锁定，处于压缩状态。b、c靠在一起但不粘连，三个物体与地面间的动摩擦因数均相同。现突然解除弹簧的锁定，三个物体运动起来。下列叙述正确的是（）A.物体b与c分离时，弹簧处于拉伸状态B.物体b与c分离前，a物体的位移比b物体的位移大C.由于地面粗糙，物体b与c分离前，三个物体和弹簧组成的系统，动量不守恒D.从开始到物体b与c分离，弹簧弹性势能减小量大于三个物体动能增加量之和10.将一长木板放在光滑的水平面上，如图甲所示，一颗子弹（可视为质点）以某一水平初速度由木板左端射入，恰好能从右端穿出，现将木板分成长度和质量均相等的A，B两段，紧挨在一起放在水平面上，如图乙所示，让相同的子弹以相同初速度由木板A的左端射入，运动过程中子弹与木板间的相互作用力始终不变。则下列叙述中正确的是（）A.乙图中子弹恰好穿出BB.乙图中的子弹的末速度比甲图中子弹的末速度的小C.乙图中A物块的最终速度等于甲图中木板的最终速度D.乙图中系统因摩擦而产生的热量小于甲图中系统因摩擦而产生的热量二、多项选择题（本题共6个小题，每小题4分，共24分。每题有两个成两个以上的选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）11.国际单位制中，下列哪些是电场强度的单位（）A.牛顿每库仑（N/C）B.伏特每米（V/m）C.焦耳每库仑（J/C）D.电子伏（eV）12.关于做功、动量与能量，下列叙述中正确的是（）A.一对平衡力做功之和必定为零B.一对相互作用力做功之和必定为零C.物体所受合外力做功为零，物体的机械能必定守恒D.质量一定的某物体，动量不变，其动能必定不守恒13.如图所示，一对水平放置的足够大的平行金属板均匀分布有等量异种电荷。三个质量相同的小球，从板间某位置以相同的水平速度v射入两极板间，落在倾斜绝缘板上的A，B，C三点，其中两个球带异种电荷，另一个不带电。不考虑倾斜板对匀强电场的影响及电荷间的相互作用，下列说法中正确的是（）A.落在A点的小球带负电，落在C点的带正电，落在B点的不带电B.落在A、B、C点的小球在电场中的加速度的关系是ABCaaaC.三个小球在电场中运动的时间关系是ABCtttD.电场力对落在A点的小球做负功14.两个相同的小球a、b，同时从同一高度白由下落，途中a球被一颗水平飞来的子弹射中，但没有击穿（此时还没落地），不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A.a球与b球落地时间相等B.a球比b球落地时间更长C.落地时，a、b两球动量相同D.落地时，a、b两球动量不同15.如图所示，半径相同的小球a，b（均可视为质点），质量分别为ma=m，mb=3m，用长度均为L的轻质细线把两小球悬挂于同一固定点O。现保持b球静止下垂，将a球向右拉起，使细线与竖直方向成=60°角，从静止释放a球，则两球碰撞后，b球上升的最大高度可能为（）A.64LB.16LC.8LD.2L16.如图所示，物块A置于水平地面上，A通过一根竖直放置的轻弹簧与物块B相连，B上方通过一根跨过轻滑轮的细绳与斜面上的物块C相连。开始时，弹簧处于原长，物块A、B、C均静止，质量分别为mA、mB、mC，不计一切摩擦，重力加速度为g。现用平行于斜面向下的力F拉着物块C，使C沿斜面向下做加速度为a的匀加速直线运动（物块B与滑轮始终没相碰）直到物块A恰好离开地面，对此过程，下列叙述中正确的是（）A.物块A、B、C及弹簧组成的系统，机械能守恒B.拉力F的最大值为(mB+mC)a+mAgC.任意时刻，物块B克服重力做功的瞬时功率的大小等于物块C重力做功的瞬时功率的大小D.A离地前力F对物块C做的功等于物块B、C动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和第Ⅱ部分（非选择题共56分）三、实验题（本大题共2小题，共计16分）17.利用如图所示的装置可以做力学中的很多实验，己知小车质量为M，钩码总质量为m。（1）如果利用此装置探究小车的动能与合力做功的关系，为了便于测量和尽可能减小实验偏差，需要做到以下三点：①调节滑轮高度，让细线与木板______；②在不挂钩码，小车连接纸带的情况下，适当倾斜木板，给小车一个沿斜面向下的初速度，当纸带上点迹分布______时，说明刚好平衡阻力；③如果让小车所受合力近似等于钩码的重力，则需要M______m（填“远大于”，“等于”或“远小于”）；（2）如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒，为尽可能减少小车所受摩擦力对实验的影响，则满足关系M______m（填“远大于”、“等于”或“远小于”）。18.如图所示为验证动量守恒定律实验装置，a、b是两个大小相同的小球，某同学按照以下步骤进行操作：①在木板表面上钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面，其圆心处于小球落点的平均位置，得到痕迹B；③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，在斜槽水平末端和小球b发生碰撞，重复多次，并使用与第②步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置，得到两球撞在木板上的痕迹A和C。（1）小球a和b碰撞后，小球a的落点痕迹是______（填“A”或“C”）；（2）完成本实验，必须测量的物理量有______；A．小球a开始释放的高度hB．木板水平向右移动的距离lC．小球a和b的质量m1、m2D．O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3（3）假设第（2）小问中所选的物理量均为已知，若满足条件______（用所选的物理量表示），则表示两小球碰撞动量守恒，若进一步满足条件______（用所选的物理量表示），则表示两小球发生的是弹性碰撞。四、计算题（本大题共4小题，19题6分，20题8分，21题12分，22周14分）19.如图所示，点电荷+Q固定在绝缘光滑水平面上的A点，水平面上有B、C两点，AB=BC=L，现将一质量为m，带电量为+q的小球从B点静止释放，当小球运动到C点时速度为v。已知静电力常量为k，带电小球可视为质点、求：（1）带电小球在B点的加速度大小；（2）B、C两点的电势差。20.质量m=2kg可视为质点的小球，从离地面h1=5m高处自由下落，球和地面相碰后又被反弹至h2=3.2m高处，已知上述过程经历的总时间t=1.9s，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球与地面碰撞损失的机械能；（2）地面对小球的平均作用力大小。21.如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，一绝缘轻绳一端固定在O点，另一端连接质量m1=3kg，带电量q=-3×10-2C的物块A。O点正下方有一质量m2=2kg的绝缘物块B，位于绝缘木板的最左端，木板长L=3m、质量M=5kg，木板最右端与固定绝缘挡板P的距离为x=0.5m，水平地面光滑。现让物块A以v=5m/s速度在竖直平面内做逆时针的匀速圆周运动，当它运动到最低点时，轻绳突然被剪断，物块A立即与物块B发生水平方向的对心碰撞，碰撞后不再分开，整体设为物块C（质量为m=m1+m2）一起在木板上滑动，物块C与木板的动摩擦因数μ=0.25。若木板与挡板P碰撞，则立即被粘住；若物块C与挡板P发生碰撞，碰后物块C以等大的速率反弹，重力加速度g=10m/s2，求：（1）电场强度E大小；（2）木板刚要与P碰撞时的速度大小；（3）物块C能否滑离木板?如果能，通过计算说明理由；如果不能，物块C将停在木板上距离木板最右端多远处。22.如图所示，倾角=30°的传送带AB长L=16.25m，以速度v=5m/s逆时针传动，先把质量M=0.5kg的木块轻轻地放在传送带的最上端B处，木块与传送带间的动摩擦因数μ=33。当木块被传送t=ls时，一颗质量m=10g的子弹以速度v0=500m/s沿木块运动的反方向击中木块并穿出，穿出速度v1=250m/s，以后每隔1s就有一颗相同的子弹以相同的方式射入和射出木块、设子弹穿过木块的时间极短，且子弹和木块之间的作用力保持恒定，木块质量不变且可视为质点，g=10m/s2，求：（1）在被第一颗子弹击中前，木块运动的距离；（2）木块在到达传送带最下端A之前，最多能被多少颗子弹击中；（3）在木块由B运动到A的过程中，子弹和木块组成的系统所产生的总热量以及传送带对木块做的总功。