重庆市南开中学2020┄2021学年高一下学期期末考试物理试题

重庆南开中学高2０22级高一（下）期末考试物理试题第I部分(选择题每小题4分共6４分)一、单项选择题(以下各小题中只有一个答案符合题目要求)1.下列与能量有关的说法正确的是Ａ.在静电场中，正电荷在电势越高的地方电势能越大Ｂ.仅受重力作用,物体重力势能一定不变C.受平衡力作用，物体机械能一定不变D.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大2．一横截面积为Ｓ的金属导线，设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e，则导线内电流强度为，时电子定向移动的速度为A.IneSB.IneSC.InSD．InS3．两个分别带有电荷量﹣Q年+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为ｒ的两处,它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再分开一定距离，库仑力大小依然为F，则此时两小球相距A.3rB．13rC．3rD．33r4．孤立的两颗星球Ａ、Ｂ构成双星系统，已知A、B质量之比ｍA:ｍB=1:3,那么它们的线速度之比ｖA：vB为Ａ.１:1B．３:1C.1:９D．9:15．MN为M点左侧的正点电荷产生的电场中的一条电场线,一个带电的粒子(不计重力)从ａ到ｂ穿越这条电场线的轨迹如题５图中虚线所示。下列结论正确的是ﻩA.粒子从a到b的过程中动能逐渐减小ﻩＢ．粒子带负电ﻩC.粒子在a点具有的电势能大于在b点具有的电势能D.粒子在a点的加速度小于在b点的加速度ﻩ6.如题6图所示,滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中拉力F做了１0J的功．在上述过程中A．弹簧的弹性势能增加了10JB．滑块的动能增加了１0JC.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了1０JD.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒7.如题７图所示，空间存在与Z轴成一定夹角的匀强电场,a、b、c为X轴上的点，且ａｂ＝bｃ,若a点电势为30V，c点电势为10V，则x轴上电势为20V的点位于A．b点B．a、b之间C．ｂ、c之间D．不存在这样的点8．平行板电容器充电后板间形成匀强电场,极板与水平方向成θ夹角,电性如题8图所示.质量为ｍ的带电粒子以平行极板的速度方向射入电容器并沿直线运动,己知重力加速度为g，则在两极板间运动的过程有Ａ．粒子带正电Ｂ．粒子做匀速直线运动Ｃ．电场力做负功D．粒子加速度大小为ｇｓinθ９．P、Q两小球同时从水平地面以相同的初动能竖直向上抛出，已知Ｐ球质量大于Ｑ球质量,选取水平地面为零势能面，不计空气阻力.则A.两个小球同时落地B．P球能运动到更高的位置C.落地前任意时刻,P球动能等于Q球动能Ｄ.落地前任意时刻,P球机械能等于Q球机械能ﻩ1０.如题10图所示,真空中两等量异种电荷分别置于矩形PM边和QＮ边中点,则下列说法正确的是A.Ｐ、N两点电势相同B．P、N两点场强相同C．P、Q两点电势相同D.Ｐ、Q两点场强相同1１．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客,这样的客车车厢叫做动车.而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组．带动力的车厢叫动车,不带动力的车厢叫拖车．设动车组运行过程中的阻力与质量成正比,每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车,最大速度可达到１５０km/h.当开动二节动车带三节拖车时,最大速度可达到A．2０0km/ｈB．240ｋm/hC．28０kｍ/hD.300km/h１2.如题12图所示，固定在竖直平面内的光滑细杆MN,是按照以初速度v0平抛的运动轨迹制成，M端为抛出点，MＮ间竖直方向高度差为ｈ．现将一小球套于其上，由静止开始从M端沿杆滑下，已知重力加速度为g，则有Ａ．小球做匀变速曲线运动Ｂ．小球从Ｍ端运动到N端所需时间等于2hgC.运动到N端时，小球速度的水平分量等于02022vghghvD.运动到N端时,小球速度的竖直分量等于2gh二、双项选择题（每题有且仅有两个选项是正确的)１３．结构一定的电容器,其电容Ｃ和两极间的电压U与带电量Q的关系，在题13图中正确的是14.某些军事卫星需要在特定地区上空待较长时间,所以运行轨道会设计为椭圆.如题1４图所示,ＪP为轨道近地点,Ｑ为远地点,卫星仅受引力作用，则有ﻩA．从P点运行到Q点过程，速度逐渐增大ﻩB．从P点运行到Q点过程，加速度逐渐减小ﻩＣ.运行过程中卫星的动能与引力势能之和不变ﻩＤ．运行周期小于近地轨道卫星周期15．光滑水平面上静止着足够长,质量为m的木板,质量为M的滑块以速度v0冲上木板,一段时间后两者共速，则在此过程中有A.滑块动能减少量大于木板动能增加量ﻩB.滑块动能减少量小于木板动能增加量C．摩擦产生的热量大于木板动能增加量ﻩＤ．摩擦产生的热量小于木板动能增加量１6．绝缘光滑圆环固定在竖直面内，空间存在与环面平行的匀强电场．质量为m，电量为ｑ的小球穿在环上，如题16图所示．小球在与环心Ｏ等高的A点由静止释放后，恰好能顺时针转过π/2到B点，重力加速度为g,则ﻩA.若在B点由静止释放小球,则恰好运动到C点B．小球在B点所受环的弹力可能等于自身重力C．小球从A运动到Ｂ的过程,电场力做正功Ｄ.空间电场强度的最小值为22mgEq第ＩI部分(非选择题共8６分)三、实验题(本大题共２小题,共l8分)17.(8分)利用题17图所示的装置可以做力学中的很多实验,已知小车质量为M,钩码质量为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,需要让钩码的重力近似等于小车所受合力.为了让近似尽可能准确,需要做到以下三点：①在不挂钩码，__＿__＿__＿纸带（填“连接”或“不连接”)的情况下倾斜木板,平衡摩擦;②调节滑轮高度,让细线与______＿__平行（填“木板”或“实验台”）;③M远大于ｍ．(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，则小车质量M和钩码质量ｍ应满足关系M___＿___＿_m（填“远大于”、“等于”或“远小于”)．18．（１0分)为了描绘一个标有“2.５Ｖ,０.25A”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室准备有如下器材：直流电源3V(内阻不计）;直流电流表０～3０0ｍA（内阻约为1Ω);直流电压表０～3V(内阻约为3kΩ)；滑动变阻器10Ω、1Ａ:开关一个,导线若干;实验要求小灯泡两端的电压从0开始调节．（1)在题18图(1)中用笔绘导线，把电路补充完整；(2）某同学测得的伏安特性曲线如题18图（2)所示,由此可知小灯泡正常发光时的阻值_＿_＿__＿__(填“大于”,“等于”或“小于”)灯泡未接入电路中时的电阻值；(３)实验室另有一输出电流为1A的恒流源(输出电流恒定的电源),若小灯泡与定值电阻R并联接在此恒流源两端时，小灯泡两端电压为1.5V，电路如题18图(3)所示，则定值电阻R的阻值约为＿＿____＿＿＿Ω(保留两位有效数字).四、计算解答题(本大题共５小题,共６8分，要求写出必要的公式和解答过程)19．(1２分)如题19图所示在加速电场正极板附近,一质量为m、带电量为＋ｑ的粒子静止释放，加速后沿中轴线射入间距为d,长为L的平行带电金属板A和B。UAＢ＝+Ｕ0;测得粒子在AB板间运动时间为t，最后打在靶ＭN上,不计重力影响,试求:（１)加速电压U加的大小;(２)粒子打在靶ＭN上的位置到O'点的距离．２0．(１2分）如题20图所示,绝缘水平地面上O点固定有电量为＋Q的点电荷,一质量为m、电量为+q的可视为质点的小滑块与地面动摩擦因数为μ，从Ａ点静止释放,最终停在B点,AB间距L,重力加速度为g，静电力常数为ｋ，求:(1）小滑块速度最大时与O点的距离;（2)ＡＢ两点间电势差UAB．21.(14分)如题2１图所示，光滑水平轨道与半径为Ｒ的光滑竖直半圆轨道相切于B点,一质量为ｍ、可视为质点的小滑块静止于水平轨道A点处．现对小滑块施加一水平向右的恒力F，到B点时撤去该力，发现小滑块刚好能过圆轨道最高点C，且抛出后刚好落在出发点A,重力加速度为g,求:（1）AB的距离；(2）恒力F的大小.２２．（14分)摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶,为此导演在某房顶离地高H=８ｍ处架设了轻质轮轴．如题22图所示，连汽车的轻质钢缆绕在轴上,连演员的轻质钢缆绕在轮上，轮和轴固连在一起可绕中心固定点无摩擦转动．汽车从图中Ａ处由静止开始加速运动,前进ｓ=６m到Ｂ处时速度为v＝５m/s．人和车可视为质点,轮和轴的直径之比为3:1，轮轴的大小相对于H可忽略,钢缆与轮轴之间不打滑,g取１0m／s2．提示:连接汽车的钢缆与连接演员的钢缆非同一根钢缆.试求:(１）汽车运动到B处时演员的速度大小:(2)汽车从A运动到B的过程演员上升的高度;(3)若汽车质量M=15０0kg，特技演员的质量m＝6０kg,且在该过程中汽车受地面阻力大小恒为10００N，其余阻力不计，求汽车从A运动到Ｂ的过程中汽车发动机所做的功．２3．(16分)如题23图所示，某放射源放出的带电粒子经过某种方式筛选后,得到一束从原点O处沿同一方向射入第一象限,质量均为m，电量均为+q的粒子,粒子初速度方向与x轴成θ角，但初速度大小从0到v0之间的值都有.在整个第一象限加上沿y轴负方向，大小为Ｅ的匀强电场，忽略重力以及粒子之间的作用力．(１)初速度为v0的粒子轨迹顶点坐标；（2)若在第一象限部分区域保留电场,其余部分电场都舍去，则可让所有粒子通过保留电场区域后速度方向均沿ｘ轴正方向．请写出最小保留区域边界方程,并在图中大致．．画出;（3)若还要将(2)问中所有粒子汇聚在x轴上距原点O为L(足够远）的P点,在第一象限还应保留哪一部分面积最小的匀强电场区域,请简要说明并在图中大致．．画出．保留必要的电场后,不同初速度的粒子从O运动到Ｐ的时间不同,求出这些时间中的最小值．