2019-2020学年云南省名校新高考高一物理下学期期末质量检测试题

2019-2020学年高一下学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则
A．电子的动能一定增加
B．A点电势一定小于B点电势
C．电场强度的方向一定是由A点指向B点
D．电场强度的方向一定是由B点指向A点
2．(本题9分)如图所示，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船。

在飞船环绕地球运行期间，宇航员进行了出舱活动。

关于宇航员在舱外活动时，下列说法中正确的是（）
A．处于完全失重状态
B．不受地球引力作用
C．宇航员出舱后将做自由落体运动逐渐靠近地球
D．宇航员出舱后将沿着原轨迹的切线方向做匀速直线运动
3．(本题9分)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功
B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功
C．从A到B重力做功mg(H＋h)
D．从A到B重力做功mgH
4．(本题9分)质量为ｍ的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是
A．物体的重力势能减少mgh/3
B．物体的机械能减少2mgh/3
C．物体的动能增加mgh/3
D．重力做功2mgh/3
5．(本题9分)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是
A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B．A、B的线速度大小关系为v A＞v B
C．周期大小关系为T A＝T C＞T B
D．B、C的线速度大小关系为v C＞v B
6．(本题9分)下列说法中错误的是()
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
C．据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量
D．据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
7．(本题9分)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。

这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这个过程中()
A．物体的重力势能增加了
B．物体的重力势能增加了
C．物体的动能损失了0.5
D．物体的机械能损失了1.5
8．(本题9分)研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤。

假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）
A ．火星运行速度较大
B ．火星运行角速度较大
C ．火星运行周期较大
D ．火星运行的向心加速度较大
9． (本题9分)在某电场中，A 、B 两点间的电势差AB U =60 V ，B 、C 两点间的电势差BC U =–50 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系是
A ．A
B
C ϕϕϕ>>
B ．A
C B ϕϕϕ<< C ．A C B ϕϕϕ>>
D ．C B A ϕϕϕ>>
10． (本题9分)一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，如图所示．在圆盘上放置一小木块，当圆盘匀速转动时，木块相对圆盘静止．关于木块的受力情况，下列说法正确的是
A ．木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心
B ．由于木块相对圆盘静止，所以不受摩擦力
C ．由于木块运动，所以受到滑动摩擦力
D ．由于木块做匀速圆周运动，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，还受向心力
二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分
11． (本题9分)如图所示，a 、b 、c 、d 四个质量均为m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O 点做半径为R 的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d 位于O 点正上方h 处，且在外力F 作用下恰好处于静止状态，已知a 、b 、c 三小球的电荷量均为q ，d 球的电荷量为6q,h=2R 重力加速度为g ，静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A．小球
a一定带正电B．小球c的加速度大小为
2
2
3
3
kq
mR
C．小球b的周期为2R R
q k
ππ
D
．外力F竖直向上，大小等于
2
26kq
mg+
12．(本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）
A．小球经过B点时，小球的动能为mgL
B．小球经过B点时，绳子的拉力为3mg
C．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0
D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
13．如图所示，B为线段AC的中点，如果在A点放一个+Q的点电荷，测得B点的电场强度大小E B＝48N/C，则
A．C点的电场强度大小E c＝24N/C
B．C点的电场强度方向向右
C．把q＝10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.2×10-8N
D．若要使B点的电场强度E B＝0，可在C处放一个-Q的点电荷
14．(本题9分)同步卫星离地心的距离为r，运行速度为1v，加速度1a，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度2a第一宇宙速度为2v，地球的半径为R，则()
A．1
2
a r
a R
=B．1
2
a R
a r
=C．1
2
v
v
R
r
=D．
2
1
2
2
v
v
R
r
=
15．(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连。

将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h。

若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()
A．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh
B．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小
C．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
D．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
16．(本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（）
A．此时物块的动能为F（x+l）
B．此时小车的动能为fx
C．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fx
D．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17．(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示．把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根据以上数据可以计算出
（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度c v ________m/s（结果保留三位有效数字）；
（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量△E P= _______J（结果保留三位有效数字）；动能的增加量△E k= _______ J（结果保留三位有效数字）．
（3）通过计算，数值上△E P_____△E k（填“<”、“ >”或“=”），这是实验存在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是___________________________________．
（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过程中，得到的结论是_____________________．
18．(本题9分)如图所示为研究平抛运动的实验装置：
(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。

这个实验
________________
A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律
B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律
C．不能说明上述AB规律中的任何一条
D．能同时说明上述AB两条规律
(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。

实验原理和简要步骤如下：
A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2
B．在地面上依次铺白纸和复写纸。

C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。

D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。

E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。

请按要求完成：
①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________
②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（6分） (本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN 左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A ，弹性势能为0.45J ，A 球质量M ＝0.1kg ，解除锁定后与静止在M 点处的小球B 发生弹性正碰，B 球质量m ＝0.2kg 、带电量q ＝＋10C 。

MN 左侧存在水平向右的匀强电场E 2，MN 右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E 1＝0.2N/C 的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T 的匀强磁场。

（g ＝10m/s 2，不计一切阻力）求：
(1)解除锁定后A 球获得的速度v 1；
(2)碰后瞬间B 球速度v 2；
(3) E 2大小满足什么条件时，B 球能经电场E 2通过MN 所在的直线；（不考虑B 球与地面碰撞再次弹起的情况）
(4)在满足(3)问情景下B 球在电场E 2中与MN 的最大距离。

20．（6分） (本题9分)如图所示，质量为m ＝10 kg 的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.1，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：
(1)前2 s 内重力做的功；
(2)前2 s 内重力的平均功率；
(3)2 s 末重力的瞬时功率．
21．（6分） (本题9分)如图所示，质量M=1kg 的长木板A 静止在光滑水平面上，木板A 右侧有与A 等高的平台，平台与A 的右端间距为s ．平台最右端有一个高h=1.15 m 的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面．现将质量m=1 kg 的小滑块B （可视为质点）以06/v m s 的初速度从A 的左端水平滑上A ，取重力加速度g=10m/s 1．求：
（1）若B 与A 板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45，保证A 与平台相碰前A 、B 能达到共同速度，则s 应满足什么条件?
（1）平台上P 、Q 之间是一个宽度l=0.5m 的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B 进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N 的恒力作用，平台其余部分光滑．在满足第（1）问的条件下，若A 与B 共速
时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A．设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l，试讨论因μ的取值不同，B在PQ间通过的路程大小．
22．（8分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内，光滑的曲面AB与粗糙的水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.1m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k＝100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．一个质量m＝1kg的小球从距BC的高度为h＝0.6m处由静止释放，小球与水平面BC间的动摩擦因数μ＝0.5，小球以v C＝3m/s的速度进入管口C 端，通过CD后，在压缩弹簧过程中，当小球速度最大时弹簧的弹性势能为E p＝0.5J，取重力加速度g＝10m/s1．求：
（1）水平面BC的长度x BC；
（1）在压缩弹簧过程中小球的最大动能E km；
（3）小球最终停止的位置．
参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．B
【解析】
【详解】
A、将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，若只受电场力作用，动能一定增加；若还有其它力作用，
其他力对其做功，动能不一定增加，故选项A错误；
BCD、将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，说明B点所在等势面的电势一定比A点所在等势面的电势高，并非电场线的方向就是由B指向A，故选项B正确，C、D错误。

2．A
【解析】
【详解】
AB、宇航员绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，处于完全失重状态，A正确，B错误；CD、宇航员出舱后，在地球引力作用下仍然绕地球做匀速圆周运动，不会自由落体逐渐靠近地球也不会沿切线方向做匀速直线运动。

CD错误。

3．D
【解析】
试题分析：重力做功与路径无关，根据两点间的高度差即可求得重力所做的功；因AB两点间的高度差为H；则重力做功W=mgH；故选D．
考点：重力功
【名师点睛】本题考查重力做功的特点，重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关；要注意正确理解重力做功与路径无关的含义，并能正确应用．
4．C
【解析】
重力势能变化只与重力做功有关，与其他力无关，此过程中，重力做功mgh，所以重力势能减小mgh，D 对；A错；由牛顿第二定律mg-F=ma，F=，物体机械能的变化根据“除重力做功以外其他力做功等于机械能的变化”，力F做功，物体机械能减小，B对；动能变化根据合外力做功判断，合外力做功，动能增加，C对；
5．C
【解析】
根据万有引力提供向心力：
2
2
Mm v
G m
r r
=,解得：
GM
v
r
=C的轨道半径大于B的轨道半径，则v B＞
v C，故D错误；第一宇宙速度指的是r=R时的速度，B的轨道半径为r=2R，由上可知卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；A、C的角速度相等，根据v=rω知，v C＞v A，所以v B＞v A，故B错误；A、
C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据
23
4r
T
GM
π
=C的周期大于B的周期，故C正确．所以C
正确，ABD错误．6．B
【解析】
【详解】
根据黑体辐射规律可知，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故B错误；据图可知，原子核A裂变成原子核B和C过程中有质量亏损，故会放出核能，故C正确；据图可知，原子核D和E聚变成原子核F过程中有质量亏损，故会放出核能，故D正确；此题选择错误的选项，故选B。

【点睛】
本题考查了α粒子散射实验、卢瑟福的原子核实结构模型、质量亏损等概念，目前各大省市对于近代物理初步的知识点考查较为简单，可以适当的记忆．
7．B
【解析】
【详解】
AB．重力做了多少功，重力势能就改变多少，根据题意重力做负功，大小为，故重力势能增加，A错误B正确；
C．物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：
，
解得：
；
合力：
；
合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少
，
C错误；
D．物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：
，
故D错误．
8．C
【解析】
【分析】
任一行星绕太阳做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力可推导出
2
22
224Mm v G m m r m r ma r r T
πω====
化简后可得
v =
ω=
2T =2
GM
a r =
即轨道半径越大，行星运行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。

因此火星的运行速度、角速度和向心加速度较小，运行周期较大，故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

9．C 【解析】 【分析】
电势差等于两点的电势之差，结合电势差的大小比较A 、B 、C 三点电势的高低． 【详解】
A 、
B 两点间的电势差60V AB U =，知A 点的电势比B 点的电势高60V ，B 、
C 两点间的电势差50V BC U =-，知B 点的电势比C 点的电势低50V ，则A 点的电势比C 点的电势高10V ，所以A C B ϕϕϕ>>，C 正确． 【点睛】
解决本题的关键知道电势差与电势的关系，即AB A B U ϕϕ=-，基础题． 10．A 【解析】
：木块做匀速圆周运动，一定有力提供向心力，分析木块受力情况可知木块竖直方向受重力和向上的弹力平衡，水平方向受静摩擦力提供向心力，向心力不是受到的力
二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分 11．BD 【解析】 【分析】
a 、
b 、
c 三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，
d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷，由于a 球的电性未知，所以d 球不一定带正电，故A 错误．设db 连线与水平方向的夹角为α，则
3cos α=
=
3sin α==b 球，根据牛顿第二定律和向心力得：
22
224230(230)q k cos m R ma Rcos T πα-︒==︒，解得：T =
a =
即b 的周期为T =
c 的加速度为2
2
3a mR
=，故B 正确，C 错误；abc 三个小球对d 的吸
引力向下，大小为()2263sin kq q F a h R ⋅==+F 的大小为22mg R
+，D 正确 【点睛】
a 、
b 、
c 三个带电小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，分析其受力情况，运用牛顿第二定律研究即可． 12．ABD 【解析】
A 、从A 到
B 的过程中，根据动能定理得：21
2
k B E mv mgL =
=，故A 正确； B 、在B 点，根据牛顿第二定律得2
B v T mg m L
-=，解得：3T mg =，故B 错误；
C 、小球下摆过程中，重力做的功W mgL =，则重力的平均功率
mgL
P t
=不为零，故C 错误； D 、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D 正确．
点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题． 13．BC 【解析】 【详解】
AB ．设B 点到A 点的距离为R ，则C 点到A 点的距离为2R ，由点电荷的电场强度公式有：2
B Q E k R ＝，同理有2
(2)C Q
E k
R ＝，由于E B =48N/C ，所以可得E C =12N/C ，由于场源电荷带正电，所以C 点的电场强度的方向向右，故A 错误，B 正确；
C ．把q=10-9C 的试探电荷放在C 点，则其所受电场力的大小为F=E C q=1.2×10-8N ，故C 正确；
D ．若要使B 点的电场强度
E B =0，根据叠加原理可知应该在C 处放一个+Q 的点电荷，故D 错误。

14．AC
【详解】
AB. 因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据2
a rω
=得，1
2.
a r
a R
=故A正确，B错误；
CD. 根据万有引力提供向心力
2
2
Mm v
G m
r r
=
，解得v=
，则1
2
v
v
=故C正确D错误。

15．ABD
【解析】
【详解】
A.小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故A正确。

B. 小球从静止位置下滑至最低点的过程中，速度先增加后减小，可知竖直分速度先增加后减小，则由
P=mgv y可知重力的瞬时功率先增大后减小，选项B正确；
C.弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值。

故C错误；
D.小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故D正确；
16．BD
【解析】
【详解】
A．对物块，由动能定理可知，物块的动能：
E k=（F-f）（x+l）
A错误；
B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为：
E k=fx
B正确；
C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误；D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为
F（x+l）-fl
D正确。

故选BD。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17．（1）3.67 （2）6.87 6.73 （3）> 阻力做功（4）机械能守恒
（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得 3.86/22OD OB
BD C x x x v m s T T
-=== （2）7.61J P OC E mgh ∆==，2
17.45J 2
k C E mv ∆=
= （3）根据（2）可知P k E E ∆>∆，该误差产生的主要原因是由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故重力势能的减小量总是要大于动能的增量． （4）比较k E 和p E ∆可知，二者基本相等，因此在误差允许范围内重力势能的减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒．
18．B 两球相碰后反弹 保证小球做平抛运动 m 1 ·OM ＋m 1 ·ON=m 1 ·OP m 1 ·OM 1＋m 1 ·ON 1=m 1 ·OP 1 【解析】 【详解】
(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。

A ．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A 项错误； B ．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B 项正确； C ．不能说明上述AB 规律中的任何一条，与分析不符，故C 项错误； D ．能同时说明上述AB 两条规律，与分析不符，故D 项错误。

(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m 1＞m 1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。

[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动； ②[4].碰撞过程动量守恒，则 m 1v 0=m 1v 1+m 1v 1， 两边同时乘以时间t 得： m 1v 0•t=m 1v 1•t+m 1v 1•t ， 则
m 1•OP=m 1•OM+m 1•ON [5].若碰撞为弹性碰撞，则
112220122112 122
v v m m m v +＝， 两边同时乘以时间的平方得
222012221122m t t m t v v v m +＝
则得：
m 1•OP 1＝m 1•OM 1+m 1•ON 1．
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19． (1)3m/s ，方向水平向右；(2)2m/s ，方向水平向右；(3)E 2≥0.283V/m ；(4)0.142m 【解析】 【分析】 【详解】
(1)球和弹簧系统机械能守恒
2
112
P E Mv =
得
v =
=13m/s 即解除锁定后获得的速度大小为3m/s ，方向水平向右 (2)A 、B 在MN 处理碰撞动量守恒，系统机械能守恒
'112Mv Mv mv =+
2'22112111222
Mv Mv mv =+ 2122m/s M v M m
v ==+
方向水平向右
(3)B 球进入MN 右侧后，电场力
q E =2N mg =
即重力电场力平衡，因此小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
22
mv qvB R
= 在电磁场区域运动半个圆周后速度方向垂直MN 水平向左射出，出射点距M 点距离
20.4m y R ==
在MN 左侧的运动竖直方向为自由落体运动，水平方向类似于竖直上抛运动，若B 球返回MN ，必须满足（向右为正方向）：
2
22v qE v t m
=
⋅-（-） 2122
y R gt =≥
得
122V/m 0.283V/m 5
mv E qt ≥
==
(4)
由以上可知当2V/m 5
E =（0.283V/m ）时，B 球恰好能回到M 点，在此过程中水平方向速度为零时距离MN 最远
2211m 220.142m
2210
v mv S qE qE m
==== 20．（1）48J ；（2）24w ；（3）48w 【解析】 【分析】
(1)(2)通过受力分析求出物体下滑时的加速度，由运动学公式求出2s 内和第2s 内下滑的位移，由W=FL 求出重力做的功，由W
P t
=
求出平均功率； (3)求出2s 末的速度，由P=Fv 求出瞬时功率． 【详解】
(1) 由F 合=ma 得，木块的加速度：00
2sin 37cos37 5.2mg mg m a s m
μ-==
前2s 内木块的位移：2211
5.2210.422
x at m m =
=⨯⨯= 重力在前2s 内做的功：W=mgsinθ•S=10×10×0.6×10.4J=624J ； (2) 前2 s 内重力的平均功率：624
3122
W P W W t =
==； (3) 木块在第2s 末的瞬时速度为：v=at=5.2×2m/s=10.4m/s
第2s 末重力的瞬时功率为：P=mgsinθ•v=10×10×0.6×10.4W=624W ． 【点睛】
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式与功与功率的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁． 21．（1）s 应满足s>1m （1）2720μ
【解析】
(1)设AB 的共同速度为1v ，由动量守恒定律有()01mv m M v =+
13/v m s =
对A 由动能定理：2111
2
mgs Mv μ=
-0 解得s=1m,即保证A 与平台相碰前AB 能共速，s 应满足s>1m.
(1)设滑块到达Q 处的速度为2v ，且滑块恰好达到斜坡顶端，根据机械能守恒定律：
2212
mgh mv =
25/v m s =
由(1)可知滑块进入PQ 间时的速度大小为1v ，当滑块到达Q 处速度为2v ， 对滑块由动能定理：22211122
Fl mgl mv mv μ-=- 解得：0.2μ=
即00.2μ<<，滑块从斜坡顶端离开；滑块在PQ 间通过的路程为0.5m;
若滑块滑上斜坡后，从斜坡返回，到达P 点速度刚好为零，设此时动摩擦因数为2μ，对滑块由动能定理：
2211
202
mg l mv μ-=-
解得：20.45μ=
0.20.45μ≤≤，滑块从P 左端离开，滑块在PQ 间通过的路程为1m.
若0.451μ<<，则B 最终静止在Q 点，设滑块在PQ 间通过的路程为S '，对滑块由动能定理：
211
02
Fl mgS mv μ-=-'
解得：27
20S μ
'=
【点睛】解决本题的关键是要分析清楚物体的运动情况，确定滑块可能的运动状态，知道涉及力在空间的效果时运用动能定理研究．滑动摩擦力做功与路程有关． 22．（1）0.3m （1）7J （3）停在B 点 【解析】 【详解】
（1）小球从释放到C 点的过程中，应用动能定理
2
102
BC c mgh mgx mv μ-=
- 可解得
0.3BC x m =
（1）小球速度最大时，合力为0，此时弹簧压缩量为x ∆ 有：
k x mg ∆=
可解得
0.1x m ∆=
小球从C 到速度最大过程中，应用机械能守恒定律
2
1()2
c p k m mv mg r x E E ++∆=+ 可解得
7k m E J =
（3）经分析可知小球停在水平面BC 上，设小球在水平面经过总路程x 总停下，全过程根据能量守恒
mgh mgx 总μ=
可解得
1.2m x 总＝
则小球共经过水平面的次数
BC
x x n =
总
可解得
4n =
即最终停在B 点．
高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1． (本题9分)质量相同的小球A 和B 分别悬挂在长为L 和2L 不伸长的绳的末端,将绳的另一端悬挂在等高的天花板上,如图将小球拉直至水平位置,从静止释放,则当两球达到最低点时( )
A ．速度一样大
B ．动能一样大
C ．机械能一样大
D ．A 所受的拉力小于B 所受的拉力
2． (本题9分)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的( ) A ．－6.4×10－19C
B ．2.4×10－19C
C ．－1.6×10－18C
D ．4.0×10－17C
3．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F ，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（ ） A ．F
B ．2F
C ．
2
F D ．
4
F 4． (本题9分)自然界中某个量D 的变化量D ∆，与发生这个变化所用时间t ∆的比值D
t
∆∆，叫做这个量D 的变化率．下列说法正确的是
A ．若D 表示某质点做平抛运动的速度，则
D
t
∆∆是恒定不变的 B ．若D 表示某质点做匀速圆周运动的动量，则D
t
∆∆是恒定不变的
C ．若
D 表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则D
t
∆∆一定变大．
D ．若D 表示某质点的动能，则D
t
∆∆越大，质点所受外力做的总功就越多
5． (本题9分)如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置．现让玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，同时小蜡块从O 点开始沿竖直玻璃管向上做匀加速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是
A ．
B ．。