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2020-2021学年湖南省长沙市雅礼中学高一上学期期末考试物理试题

2020-2021学年湖南省长沙市雅礼中学高一上学期期末考试物理试题
2020-2021学年湖南省长沙市雅礼中学高一上学期期末考试物理试题

湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年

高一上学期期末考试试题

一、选择题:(共12小题,每题4分,共48分,在每小题给出的四个选项中, 1至8题只有一个选项符合题目要求,9至12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)

1. 下列关于点电荷的说法中正确的是

A. 点电荷是一个理想化物理模型

B. 点电荷的电荷量一定是1.6×10-19C

C. 体积大的带电体一定不能看做点电荷

D. 研究带电体的相互作用时,所有带电体都可以看作点电荷

2. “达?芬奇塔”位于阿联酋的迪拜,计划于2020年竣工,该建筑每层楼都能独立旋转,因转速不快,大楼中的人并不会感觉到眩晕,图甲中所示为该建筑五种不同形态,图乙为某层楼的平面图.当图乙所在楼层正在匀速转动时,以下说法正确的是( )

A. 处于A 点和B 点的物体合力为0

B. 处于A 点和B 点物体合力方向相同

C. 处于A 点和B 点的物体角速度相同

D. 处于A 点和B 点的物体线速度相同

3. 如图所示,A 、B 、C 三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星质量关系为=

A. 线速度大小关系为A B C v v v <=

B. 加速度大小关系为A B C a a a >=

C. 向心力大小关系为A B C F F F =<

D. 周期关系A B C T T T >=

4. 良好的学习、生活习惯对人的一生有重要意义。在居家期间有些同学经常躺着看手机,出现了手机碰伤眼睛的情况。若手机质量为120g ,从距离眼睛约20cm 的高度无初速掉落,碰到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.15s ,g=10m/s 2,则手机对眼睛的冲击力约为( )

A. 28N

B. 0.28N

C. 2.4N

D. 0.24N 5. 如图,电荷量分别为q 和–q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点。则下列说法不正确的是( )

A. a 点和b 点的电势相等

B. a 点和b 点的电场强度大小相等

C. a 点和b 点的电场强度方向相同

D. 将负电荷从a 点移到b 点,电势能减少

6. 如图所示,一个原来不带电的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放一个电荷量为+Q 的点电荷,空心金属球的球心为O ,a 、b 两点为空心金属球内部的两点,a 、b 、O 与点电荷Q 位于一条直线上。下列说法正确的是( )

A. O 点的场强为零,a 、b 两点场强不为零

B. a 、b 、O 三点的电势相等

C. 空心金属球上的感应电荷在a 、b 两点产生的场强方向相反

D. 空心金属球上的感应电荷在a 点产生的场强比在b 点产生的场强大

7. 如图所示,A 、B 、C 三个小球(可视为质点)的质量分别为m 、2m 、3m ,B 小球带负电,电荷量大小为q ,A 、C 两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O 点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E 。则以下说法正确的是( )

A. 静止时,B 、C 两小球间细线的拉力为3mg +qE

B. 静止时,A 、B 两小球间细线的拉力为5mg -qE

C. 剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为3qE T =

D. 剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为6

qE 8. 如图所示,在光滑的水平面上,质量为1m 的小球A 以速率0v 向右运动。在小球A 的前方O 点处有一质量为2m 的小球B 处于静止状态,Q 点处为一竖直的墙壁。小球A 与小球B 发生弹性正碰后小球A 与小球B 均向右运动。小球B 与墙壁碰撞后以原速率返回并与小球A 在P 点相遇,2PQ PO =,则两小球质量之比12:m m 为( )

A. 5∶3

B. 7∶5

C. 1∶3

D. 2∶1 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 位置有一个小球,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。小球由A 运动至D 过程中,下列说法中正确的是( )

A. 从A →D 的过程中,小球动量的方向始终向下

B. 从A →D 的过程中,重力对小球的冲量大小等于弹簧弹力对小球的冲量大小

C. 小球在B 位置处动能最大

D. 小球在D 位置处加速度为零

10. 真空中两个点电荷12Q Q 、分别固定于x 轴上10x =和24x a =两点,在它们的连线上场强E 与x 的关系如图所示(取x 轴正方向为场强正方向,无穷远处为电势零点),以下判断正确的是( )

A. 12Q Q 、都带正电

B. 1Q 与2Q 的电荷量大小之比是1:9

C. x 轴上x a =处的电势小于零

D. 正点电荷q 在x 轴上2x a =处的电势能比在3x a =处的小

11. 在足够长的光滑绝缘水平台面上,存在有平行于水平台面而向右的匀强电场,电场强度为E .水平台面上放置两个静止的小球A 和B (均可看作质点),两小球质量均为m ,带正电的A 球电荷量为Q,B 球不带电,A 、B 连线与电场线平行.开始时两球相距L ,在电场力作用下,A 球开始运动(此时为计时零点,即t =0),后与B 球发生正碰,碰撞过程中A 、B 两球总动能无损失.

若在各次碰撞过程中,A 、

B 两球间均无电荷量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力,则( )

A. 第一次碰撞结束瞬间B 球的速度大小为2QEL m

B. 第一次碰撞到第二次碰撞B 小球向右运动了2L

C. 第二次碰撞结束瞬间B 球的速度大小为

2QEL m

D. 相邻两次碰撞时间间隔总为22mL QE 12. 如图所示,空间存在一匀强电场,平行实线为该电场等势面,其方向与水平方向间的夹角为30°,AB 与等势面垂直,一质量为m ,电荷量为q 的带正电小球,以初速度v 0从A 点水平向右抛出,经过时间t 小球最终落在C 点,速度大小仍是v 0,且AB =BC ,重力加速度为g ,则下列说法中正确的是 ( )

A. 电场方向沿A 指向B

B. 电场强度大小为3mg

C. 小球下落高度214gt

D. 此过程增加的电势能等于2214

mg t 二、填空题(共2小题,每小题6分,共12分。)

13. 某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:轻质弹簧水平放置在光滑水平面上,左端固定,右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时,小球在 A 点,向左推小球压缩弹簧至 C 点,由静止释放。用频闪照相机得到小球从C 点到 B 点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为 T ,重力加速度大小为 g 。回答下列问题:

(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能p E 与小球离开弹簧时的动能k E 相等。为测得k E ,除已知物理量外,至少还需测量下列物理量中的______(填正确『答案』标号);

A. 小球的质量 m

B. A 、B 间距离AB s

C. 弹簧的压缩量x

D. 弹簧原长0l

(2)用所选取的测量和已知量表示k E ,得k E =______;

(3)由于水平面不是绝对光滑,测得的弹性势能p E 与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或相等”)。

14. 如图,平行板电容器AB 两极板水平放置,已知A 板和电源正极相连,且E 1>E 2,当单刀双掷开关接1时,电源电动势为E 1,一带正电粒子沿AB 中心水平线射入,打在B 极板上的N 点,不计粒子重力.回答下列问题(选填“N 点”“N 点的左侧”“N 的右侧”) (1)断开开关并将A 板左移一段距离,其他条件不变,则粒子打在___________; (2)断开开关并将A 板上移一段距离,其他条件不变,则粒子打在___________; (3)将单刀双掷开关接2,电动势为E 2,其他条件不变,则粒子打在___________;

三、计算题(本题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后『答案』不能得分,有数值计算的题,『答案』中必须明确写出数值和单位) 15. 如图所示,空间存在宽度为d 的竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E ,现将一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从O 点以初速度v 0垂直于电场方向射入电场,最终从电场右边界穿出.粒子重力不计,求:

(1)粒子在电场中运动的时间;

(2)粒子在垂直方向的偏转距离.

16. 如图所示,A和B两小车静止在光滑的水平面上,质量分别为m1、m2,A车上有一质量为m0的人,相对地面以水平速度v0向右跳上B车,并与B车相对静止。若不考虑空气阻力。求:

(1)人跳离A车后,A车的速度大小和方向;

(2)人跳上B车的过程中,人对B车所做的功。

17. 如图所示,ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB部分是半径为R的1/4圆弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于B.水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形,MN连线过C点且垂直于BCD.两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点,电荷量分别为+Q和-Q.现把质量为m、电荷量为+q的小球(小球直径略小于管道内径,小球可视为点电荷),由管道的A处静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:

(1)小球运动到B处时受到电场力的大小;

(2)小球运动到C处时的速度大小;

(3)小球运动到圆弧最低点B处时,小球对管道压力的大小.

18. 如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中,存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小

为4E 0,虚线是电场的理想边界线,虚线右端与x 轴的交点为A ,A 点坐标为(L 、0),虚线与x 轴所围成的空间内没有电场;在第二象限存在水平向右的匀强电场.电场强度大小为

E 0.()M L L -、和()0N L -、两点的连线上有一个产生粒子的发生器装置,产生质量均为m ,电荷量均为q 静止的带正电的粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,且整个装置处于真空中.已知从MN 上静止释放的所有粒子,最后都能到达A 点:

(1)若粒子从M 点由静止开始运动,进入第一象限后始终在电场中运动并恰好到达A 点,求到达A 点的速度大小;

(2)若粒子从MN 上的中点由静止开始运动,求该粒子从释放点运动到A 点的时间; (3)求第一象限的电场边界线(图中虚线)方程.

——★ 参 考 答 案 ★——

一、选择题:(共12小题,每题4分,共48分,在每小题给出的四个选项中, 1至8题只有一个选项符合题目要求,9至12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)

1. A

2. C

3. B

4. A

5. A

6. B

7. C

8. A

9. AB 10. BC 11. AD 12. BCD

二、填空题(共2小题,每小题6分,共12分。)

13. (1). AB (2). 2218AB ms T

(3). 偏小 14. (1). N 点左侧 (2). N 点 (3). N 点右侧

三、计算题(本题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后『答案』不能得分,有数值计算的题,『答案』中必须明确写出数值和单位)

15. (1)0d v ;(2)2

20

2Eqd mv 16. (1)-001m v m ;方向向左;(2)222002

022()m m v m m + 17. (1)2qQ k L (2

(3

18. (1

)v =

(2

)t = (3)22()y Lx x L =-(0)x L ≤≤

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