湖北省武汉华中师大一附中2014-2015学年高一下学期期末考试物理试卷

华中师大一附中2014—2015学年度第二学期期末检测

高一年级物理试题

时限: 90分钟满分: 110分命题人：周迅审题人：许春

一、选择题（本题共50分，第1小题至第6小题为单选题，只有一个选项是正确的；第7

小题至第10小题为多选题，有多个选项是正确的。）

1．对有关电场概念和规律的理解，下列说法正确的是

A ．电场中电场强度为零的位置，电势一定为零

B ．正电荷在电场中某一位置的电势能一定大于负电荷在该位置的电势能

C ．虽然U

Q C =，但电容C 的大小与电容器两极板间电势差U 无关 D ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定

越大

2．如图所示的空间存在匀强电场E ，在O 点处放置一点电荷+Q ，a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 点为球心的球面上的点，aecf 为水平面且

与电场方向平行，bedf 平面与电场垂直。下列说法中正确的是 A ．将一个点电荷在球面上任意两点间移动时，电场力一定做功 B ．将一个点电荷在球面上移动，从a 点移到c 点的过程中，其电势能增加最多 C ．a 点的电势和场强大于f 点的电势和场强

D ．b 、d 两点的电势相同，电场强度不相同

3．如图，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为20 cm 的正六边形的六个顶点，已

知电场方向与六边形所在平面平行，若A 、B 、C 三点电势分别为2 V 、3 V 、4 V ，则下列说法正确的是

A ．F 点的电势为1V

B ．匀强电场的场强大小为

310错误！未找到引用源。V/m C ．匀强电场的场强方向由C 点指向B 点 D ．将电量为10-106.1?-C 的点电荷从F 点移到D 点，其电势能增加10-102.3?J

4．如图，一束由不同种类的带电粒子组成的粒子流，从相同位置沿垂直于场强的方向射入

由平行板电容器形成的同一个匀强电场中。若所有粒子均能射出电场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，关于粒子的运动情况，下列说法正确的是

A ．若粒子的运动轨迹相同，说明它们具有相同的初动能

B ．比荷大的粒子，在射出电场时，其速度偏向角一定大

C ．若粒子在电场中的运动时间相等，则它们的初速度一定相等

D ．在电场中运动时间越长的粒子，电场力对它做的功越多

5．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙

壁。现让一小球自左端槽口A 点的正上方由静止开始下落，从A 点与半圆形槽相切进入槽内，不计空气阻力，下列说法正确的是

A ．小球从开始下落至运动到半圆形槽最低点的过程中，重力的功率越来越大

B ．小球从开始下落到从右侧离开槽的过程中，小球的机械能守恒

C ．小球从右侧离开半圆形槽后，能上升到与开始下落位置高度相同的地方

D ．小球从刚进入半圆形槽到从右侧离开槽的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒

6．如图所示，两物体质量m 1 =m 2，都置于水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数相同。

大小相等的两个恒力F 1和F 2分别作用在m 1和m 2上，但F 1与水平方向成θ角斜向上，F 2与水平方向成θ角斜向下，两物体由静止同时开始运动，则

A ．F 1和F 2在同一时刻的瞬时功率相同

B ．F 1和F 2在相同位移内的平均功率相同

C ．经过相同的位移，两物体动能的增量相同

D ．经过相同的位移，F 1和F 2对两物体做的功相同

7．如图所示，在真空中把一不带电的绝缘导体AB 放在一带负电的小球P 附近，处于静电平衡

状态，M 、N 代表导体内部的两点，取无穷远处电势为零，此时导体的电势为?。下列说法正确的是

A ．导体静电平衡后，感应电荷在M 点的场强大于N 点的场强

B ．用手接触一下A 端，然后离开，则绝缘导体带负电

C ．用手接触一下B 端，然后离开，再将P 球移走，则导体的电势大于?

D ．将导体AB 向小球P 靠近一段距离（两者不接触）重新平衡后，

感应电荷电量增加，导体内部场强变大

8．如图所示，传送带以速度υ匀速运动。将质量为m 的物体无初速度放在传送带上的A 端，

物体被传送到B 端，若物体到达B 端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是

A ．传送带对物体做功为221υm

B ．传送带克服物体的摩擦力做功2υm

C ．在传送过程中，由于物体和传送带间的摩擦而产生的热量为22

1υm D ．电动机因传送物体多消耗的能量为22υm

9．一个试探电荷，仅在电场力作用下在x 轴上从x ＝－∞向x ＝＋∞运动，其速度υ随位置x

变化的图象如图所示，由图象可知

A ．图线上各点切线的斜率表示物体运动的加速度

B ．x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度相同

C ．在x 轴上，x ＝0处电势或者最高，或者最低

D ．从x ＝－∞运动到x ＝＋∞过程中，电荷的电势能先增

大后减小

10．如图所示，光滑水平面OB 与足够长粗糙斜面BC 交于B 点，水平面和斜面平滑相连，

一轻弹簧左端固定于竖直墙面。现将滑块1压缩弹簧至D 点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B 点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上；换用相同材料的滑块2，压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，上升到最大高度。下列说法正确的是

A ．质量大的滑块上升到最高点克服重力做的功多

B ．两滑块上升到最高点克服重力做的功相同，与它们的质量

大小无关

C ．质量小的滑块上升到最高点损失的机械能少

D ．两滑块上升到最高点损失的机械能相同，与它们的质量大小无关

二、实验题（15分）

11．如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A 极板与灵敏静电计的金属球相接，

极板B 和静电计外壳均接地。利用该装置研究平行板电容器的电

容与哪些因素有关，下列叙述符合观察结果的是

A ．将

B 板向左平移，静电计指针偏角变大

B ．将B 板向上平移，静电计指针偏角变小

C ．在A 、B 板间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏角变大

D ．在A 、B 板间插入一块较厚金属板，静电计指针偏角变小

12．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，查得

当地的重力加速度g=9.80m/s 2，测得所用的重物的质量为200g 。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O ，选连续的3个点A 、B 、C 作为测量的点，数据如图所示。

（1）根据以上数据，可知重物由O 点运动到B 点，重力势能的减少量等于____ J ，动能的增

加量等于____ J （计算结果保留3位有效数字）。

（2）有一个同学根据上面纸带上的实验数据，计算计时器打下B 点时物体的速度，下列

哪种情况可能使B υ的计算结果偏大？

A ．在测量A 、C 间长度时，测量值偏小

B ．在计算物体的速度时，用的公式是22B OB v gS =

C ．在实验过程中，电源不稳定，交流电的频率小于50Hz

D ．在实验过程中，电源不稳定，交流电的频率大于50Hz

三、计算题（本题有4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）

13．如图所示，两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场，有一带电量为+q 、质

量为m 的小球以水平速度从A 孔进入匀强电场，在运动过程中恰好没有与右板相碰，小球最后从B 孔离开匀强电场，若A 、B 两孔的距离为两板间距离的2倍，重力加速度为g ，求两板间电场强度的大小。

14．某同学对一辆玩具遥控车的性能进行了研究。他让这辆小车在水平的直轨道上由静止开

始运动，通过传感器得到了小车的v-t 图象。如图所示，在2s ～10s 内的图象为曲线，其余时间段图象均为直线。已知在2s ～14s 内，小车以额定功率运动，14s 末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为1kg ，在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小不变。求：

(1)小车的额定功率为多少？

(2)在整个加速阶段，小车电动机的平均功率为多少？

15．两块水平放置的平行金属板，板间距离d =l×10-2m ，从两板左端正中间有带电粒子沿水

平方向持续射入两板间，如图甲所示，已知粒子的电量q =l×10-10C ，质量m =l×10-20kg 。当两极板不带电时，这些粒子通过两板之间的时间均为t 0 =l×10-8s ；若在两极板上加一按图乙所示规律变化的电压，在不计粒子的重力及粒子间相互作用力的情况下，解答下列问题：

(1)试通过计算，判断在t =0.4×10-8s 时刻进入电场的粒子能否飞出电场。

(2)若从某时刻射入的粒子，恰好能从右侧极板边缘飞出，求该粒子飞出时动能的增量。

16．如图所示，一带正电的摆球从图中的C 位置由静止开始摆下，摆到最低点D 处，摆线

刚好被拉断，此时小球恰好与水平面相切，然后沿粗糙水平面由D 点向右做匀减速运动，到达小孔A 进入半径R =0.1m 的竖直放置的光滑圆弧轨道。圆轨道处在一个方向水平向右的有界匀强电场中，电场边界MN 、PQ 与圆轨道相切。若已知摆线长L =1m ，?=60θ，D 点与小孔A 的水平距离s =2m ，小球质量m =0.1kg ，小球所受电场力为其重力的3/4倍，g 取10m/s 2。求：

(1) 摆线所受的最大拉力；

(2) 要使摆球进入圆轨道后能做完整的圆周运动，水平面摩擦因数μ的大小应满足什么条

件？（计算结果保留2位有效数字，6.037sin =?，8.037cos =?）

t (×

10-8s) 甲乙

华中师大一附中2014—2015学年度第二学期期末检测

高一年级物理试题答案

一、选择题（每小题5分，本大题共50分。第1小题至第6小题为单选题，只有一个选项

是正确的；第7小题至第10小题为多选题，有多个选项是正确的，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错的得零分。）

二、实验题（15分）

11．AD 5分，漏选得3分，错选得零分 12．(1)0.376 0.369 (2)BC 第(1)问每空3分；第(2)问4分，漏选得2分，错选得0分

三、计算题（本题有4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）

13．（10分）设C 点为小球恰好与右板相遇的位置，A 到C 的运动时间为t ，则A 到B 的运动时间为2t ，由运动学公式得

水平方向，从A 到C 的过程中，221t m

qE d =

3分竖直方向，从A 到B 的过程中，()22212t g d = 3分联立得：q

mg E 2= 4分 14．（10分）（1）由图象可得，在14s —18s 时间内：2/5.1s m t v a -=??=

阻力大小：N ma f 5.1== 2分

在10s ——14s 内小车做匀速运动：f F =

故小车功率：9==Fv P W 2分

（2）速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移大小：

0—2s 内，m vt S 3322

12111=??==,2/23s m t v a ='?'?=' 由牛顿第二定律得，a m f F '=- F =3N

电动机做功为W 1=FS 1=9J 3分

2s —10s 内，小车电动机的功率保持不变，故电动机做功为：7222==Pt W J 2分

故小车的平均功率为：=++=2

121t t W W P 8.1W 1分 15．（12分）(1)加速度a =qU ／md =2×1014m ／s 2 1分

当t =0.4×10-8s 时刻进入电场，考虑竖直方向运动，前0.6×10-8s 匀加速运动，后0.4×10-8s 做匀速运动。

竖直方向位移 S y '=s 1+s 2=at 2／2+at (T-t )=0.84 x10-2m>d ／2=0.5×10-2m 2分 ∴不能飞出两板间 1分

(2)若粒子恰能飞出两板间，有两种情况

a.竖直方向先静止再匀加速

S y=at 2／2=d ／2 得t =2／2×10-8s 2分

∴ ΔE k =Uq ／2=1×10-8J 2分

b ．竖直方向先匀加速再匀速

S y =S 1+S 2 =at 2／2+at (T -t )=d ／2 得t =(1－

2／2)×10-8S

2分

∴S 1=1／2at 2=(1.5一2)×10-2m 1分

∴ΔE k =EqS 1=UqS 1／d =(3—22)×10-8=0.17×10-8J 1分

16．（13分）（1）对摆球，从C 到D 的过程中，由动能定理得 ()22

1cos 1D mv mgL =-θ s m v D /10= 2分在D 点时，由牛顿第二定律，得：

v m mg T D 2=- T =2N 2分由牛顿第三定律，得摆线受到的最大拉力为2=='T T N 1分

（2）等效重力大小为：()()mg qE mg g m 4

522=+=' 方向：与竖直方向的夹角为：4

3tan ==

mg qE α，?=37α 1分设等效最高点为E ，对摆球，在E 点，由牛顿第二定律，得：

v m g m E 2=' 2分对摆球，从D 点到E 点的过程中，由动能定理，得：

()()222121cos 1sin 1D E mv mv mgR qER mgS -=

+--+-ααμ 3分

联立解得：14.0160

23≈=

μ 2分