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.I neS
B.IneS
C.InS D．I
nS
3．两个分别带有电荷量﹣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.3r B．1
3r C．3r D．
3
r
4．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：v B为
Ａ.１:1 B．３:1 C.1:９D．9:1
5．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
?A.粒子从a到b的过程中动能逐渐减小
?Ｂ．粒子带负电
?C.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
?6.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10J
B．滑块的动能增加了１0J
C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了1０J
D.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ｇｓinθ
９．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
?1０.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/h C．28０kｍ/h D.300km/h
１2.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2
h g
C.运动到N 端时，小球速度的水平分量等于02022v gh
gh v
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
?A ．从P 点运行到Q 点过程，速度逐渐增大
?B ．从P 点运行到Q 点过程，加速度逐渐减小
?Ｃ.运行过程中卫星的动能与引力势能之和不变
?Ｄ．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v 0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
?B.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
?Ｄ．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
?A.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22mg E q
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。U AＢ＝+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U AB．
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．