江西高一高中物理期末考试带答案解析

江西高一高中物理期末考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.下列物理量中与检验电荷有关的是 A ．电场强度E B ．电势φ
C ．电势差U AB
D ．电场力F
2.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比（ ）
A ．E a 最大
B ．E b 最大
C ．E c 最大
D ．
E a =E b =E c
3.质量为2kg 的物体，在水平面上以6m/s 的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N 的恒力作用于物体，在2s 内物体的动能增加了 （ ） A ．28J B ．64J C ．32J D ．36J
4.一电子在电场中由a 点运动到b 点的轨迹如图中实线所示图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是（ ）
A ．a 点的电势比b 点低
B ．电子在a 点的加速度方向向右
C ．电子从a 点到b 点动能增加
D ．电子从a 点到b 点电势能增加
5.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定 在金属块Q 上，Q 放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动．现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q 始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是 （ ）
A ．细线所受的拉力变小
B ．小球P 运动的角速度变小
C ．Q 受到桌面的静摩擦力变大
D ．Q 受到桌面的支持力变大
6.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F ，现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A ．5F/9 B ．4F/5 C ．5F/4 D ．9F/5
7.如图所示，在斜面顶端a 处以速度v a 水平抛出一小球，经过时间t a 恰好落在斜面底端P 处；今在P 点正上方与a 等高的b 处以速度v b 水平抛出另一小球，经过时间t b 恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确
的是（）
A．v a＝v b B．v
a
＝v b C．t a＝t b D．t a＝t b
8.如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方
向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（）
A．外力所做的功为mgLcotθ
B．带电小球的电势能增加qEL（sinθ+cosθ）
C．带电小球的电势能增加2mgLcotθ
D．外力所做的共为mgLtanθ
二、实验题
1.某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，只记下斜槽末端重锤线y的方向，而未记下斜槽末端的位置O，根据
测得的一段曲线，从中任取两点A和B。

如图所示，测得两点离y轴的距离分别为x
1和x
2
，并测得两点间的高度
差为h，则平抛运动的初速度v
＝。

2.某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外
力．
（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是．
A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有，。

（3）如图2所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m．请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来．
三、计算题
1.如图所示，一质量为m＝2 kg的滑块从半径为R＝0．2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A
点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。

已知传送带匀速运行的速度为v
＝4 m/s，
B 点到传送带右端
C 点的距离为L ＝2 m 。

当滑块滑到传送带的右端C 时，其速度恰好与传送带的速度相同。

（g ＝10 m/s 2），求：
（1）滑块到达底端B 时对轨道的压力； （2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；
（3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q 。

2.如图所示，虚线PQ 、MN 间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2．0×10-11 k g 、电荷量为q=+1．0×10-5
C ，从a 点由静止开始经电压为U=100V 的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN 的某点b （图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．已知PQ 、MN 间距为20cm ，带电粒子的重力忽略不
计．求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v 1 （2）匀强电场的场强大小 （3）ab 两点间的电势差．
江西高一高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.下列物理量中与检验电荷有关的是 A ．电场强度E B ．电势φ
C ．电势差U AB
D ．电场力F
【答案】D
【解析】电场强度、电势及电势差都是由电场本身决定的物理量，与检验电荷无关；而电场力F=Eq 与检验电荷有关，选项D 正确；故选D ．
【考点】电场强度、电势及电势差
2.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比（ ）
A ．E a 最大
B ．E b 最大
C ．E c 最大
D ．
E a =E b =E c
【答案】C
【解析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN 产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．c 点离带电的细杆MN 最近，带电的细杆MN 在c 点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c 点处产生的场强最大，即E c 最大．故选C ． 【考点】静电平衡
3.质量为2kg 的物体，在水平面上以6m/s 的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N 的恒力作用于物体，在2s 内物体的动能增加了 （ ） A ．28J B ．64J C ．32J D ．36J
【答案】B
【解析】设物体沿F方向的加速度为a，由牛顿第二定律得：；物体沿向北的方向做匀
加速直线运动，同时沿向西的方向做匀速运动，所以合运动是匀变速曲线运动；物体沿F方向做匀加速直线运动，2s内向北的位移为：s=at2=×4×22m=8m；力F所做的功为：W=Fs=8×8J=64J；根据动能定理：
△E
=W=64J．故选B。

k
【考点】牛顿第二定律；动能定理
4.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是（）
A．a点的电势比b点低
B．电子在a点的加速度方向向右
C．电子从a点到b点动能增加
D．电子从a点到b点电势能增加
【答案】D
【解析】根据电子的运动轨迹可知，电子受的电场力向下，电场线与等势面垂直，由此可知电场线的方向向上，沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势比b点高，所以A错误．由A的分析可知，电子受的电场力向下，所
以电子在a点的加速度方向向下，所以B错误．从A点到B点的过程中，电场力做负功，所以电子从a点到b点
动能减小，所以C错误．电场力做负功，电势能增加，所以电子从a点到b点电势能增加，所以D正确．故选D。

【考点】带电粒子在电场中的运动
5.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水
平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动．现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q
始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是（）
A．细线所受的拉力变小B．小球P运动的角速度变小
C．Q受到桌面的静摩擦力变大D．Q受到桌面的支持力变大
【答案】C
【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．
P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：，mgtanθ=mω2Lsinθ，
得角速度，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，cosθ减小，则得到细线拉力
T增大，角速度ω增大．故A B错误．对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，
Q受到桌面的支持力等于重力，则静摩擦力变大，Q所受的支持力不变，故D错误，C正确；
故选C．
【考点】圆周运动；牛顿定律的应用
6.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑
力大小是F，现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（）
A．5F/9B．4F/5C．5F/4D．9F/5
【答案】BD
【解析】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时，接触后再分开，
带电量各为3Q，则两球的库仑力大小．若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力故BD正确，AC错误．故选BD。

【考点】库伦定律
7.如图所示，在斜面顶端a处以速度v
a 水平抛出一小球，经过时间t
a
恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与
a等高的b处以速度v
b 水平抛出另一小球，经过时间t
b
恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确
的是（）
A．v a＝v b B．v
a
＝v b C．t a＝t b D．t a＝t b
【答案】BD
【解析】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，，则时间之比为．因为a、b两球水平位移之比为2：1，则，故BD正确，AC错误．故选BD．
【考点】平抛运动
8.如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方
向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（）
A．外力所做的功为mgLcotθ
B．带电小球的电势能增加qEL（sinθ+cosθ）
C．带电小球的电势能增加2mgLcotθ
D．外力所做的共为mgLtanθ
【答案】AB
【解析】小球在水平位置静止，由共点力的平衡可知，F
电
sinθ=mg，则；小球从最初始位置移到最低
点时，电场力所做的功W
电
=-EqL（cosθ+sinθ），因电场力做负功，故电势能增加，故B正确，C错误；由动能
定理可知，W
外+W
电
+W
G
=0； W
外
=-（W
电
+W
G
）=EqL（cosθ+sinθ）-mgL=mgLcotθ；故A正确，D错误；故选
AB。

【考点】动能定理；电场力的功
二、实验题
1.某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，只记下斜槽末端重锤线y的方向，而未记下斜槽末端的位置O，根
据测得的一段曲线，从中任取两点A和B。

如图所示，测得两点离y轴的距离分别为x
1和x
2
，并测得两点间的高
度差为h ，则平抛运动的初速度v 0＝ 。

【答案】
【解析】设初速度为v 0，则从抛出点运动到A 所需的时间，从抛出点运动到B 所需的时间
，
在竖直方向上有：
gt 22-gt 12=h ，代入t 1、t 2，解得：v 0=
【考点】研究平抛物体的运动
2.某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外
力．
（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是 ． A ．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B ．实验操作时要先放小车，后接通电源
C ．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D ．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有 ， 。

（3）如图2所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A 、B 两点来探究功与速度变化的关系．已知打点计时器的打点周期为T ，重力加速度为g ．图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M ，砂和砂桶的总质量为m ．请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来 ． 【答案】（1）AD ，（2）刻度尺、天平，（3）
【解析】（1）A 、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A 正确．B 、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B 错误．C 、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C 错误．D 、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D 正确．故选：AD ．
（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．
（3）小车的质量为M ，砂和砂桶的总质量为m ，M 远大于m ．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg ，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx ． 由
可知，
，
．所以小车动能的改变量为：
本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即．
【考点】探究功与速度变化的关系
三、计算题
1.如图所示，一质量为m ＝2 kg 的滑块从半径为R ＝0．2 m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A 处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心O 点等高，圆弧的底端B 与水平传送带平滑相接。

已知传送带匀速运行的速度为v 0＝4 m/s ，
B 点到传送带右端
C 点的距离为L ＝2 m 。

当滑块滑到传送带的右端C 时，其速度恰好与传送带的速度相同。

（g ＝10 m/s 2），求：
（1）滑块到达底端B 时对轨道的压力； （2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；
（3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q 。

【答案】（1）60 N （2）0．3（3）4 J
【解析】（1）滑块从A 运动到B 的过程中，由机械能守恒定律得 mgR ＝mv B 2
解得 在B 点：
代入解得，F N ＝60 N
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为F N ′＝F N ＝60 N ，方向竖直向下。

（2）滑块从B 运动到C 的过程中，根据牛顿第二定律得μmg ＝ma 又v 02－v B 2＝2aL ，联立以上两式解得μ＝0．3 （3）设滑块从B 运动到C 的时间为t ，加速度 a ＝μg ＝3 m/s 2。

由v 0＝v B ＋at ，得
在这段时间内传送带的位移为s 传＝v 0t ＝ m 传送带与滑块的相对位移为Δs ＝s 传－L ＝
m
故滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量 Q ＝μmgΔs ＝4 J 。

【考点】牛顿第二定律的综合应用
2.如图所示，虚线PQ 、MN 间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2．0×10-11 k g 、电荷量为q=+1．0×10-5
C ，从a 点由静止开始经电压为U=100V 的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN 的某点b （图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．已知PQ 、MN 间距为20cm ，带电粒子的重力忽略不
计．求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v 1 （2）匀强电场的场强大小 （3）ab 两点间的电势差．
【答案】（1）104m/s （2）1．732×103N/C （3）400V 【解析】（1）粒子在加速电场中运动的过程，由动能定理得： [
代入数据解得：
（2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，则有：d=v 1t 粒子沿电场方向做匀加速运动，则有：v y =at 由题意得：
由牛顿第二定律得：qE=ma
联立以上相关各式并代入数据得：E=
×103N/C=1．732×103N/C
（3）在匀强电场中水平方向上，对粒子，由动能定理得：
联立以上相关各式并代入数据得：U ab =400V 【考点】动能定理；牛顿第二定律。