黑龙江省鹤岗市第一中学2021-2022学年高二上学期开学考试物理试题

鹤岗一中高二上学期开学考试 物理 一、单选题（每题4 分，共48 分，1-7 单选，8-12 多选） 1．如图，A、B、C 三点在同一直线上，AB=BC，在A 处固定一电荷量为Q 的点电荷。当 在B 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去B 处电荷，在C 处放 电荷量为-2q 的点电荷，其所受电场力为（ ） A． B． C． D． 2．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点，P 的质量为m，Q 的质 量为3m，Q 与轻质弹簧相连。Q 原来静止，P 以一定初动能E 向Q 运动并与弹簧发生碰撞。 在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ） A． B． C． D．E 3．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A 运动到B 的过 程中，其速度-时间图像是选项中的（ ） 4．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R：bc 是半径为R 的四分之 一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的 作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a 点开始运动到其他轨 迹最高点，机械能的增量为（ ） A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR 5．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。 设物体在斜面最低点A 的速度为v，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h， 不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C 点时弹簧的弹性势能为（ ） A． B． C． D． 6．质量相同的小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球 的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，不计空气阻 力，在各自轨迹的最低点（ ） A．P 球的速度大于Q 球的速度 B．P 球的机械能大于Q 球的机械能 C．P 球所受绳的拉力等于Q 球所受绳的拉力 D．P 球的向心加速度大于Q 球的向心加速度 7．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 ， 在赤道的大小为g；地球自传的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）A． B． C． D． 8．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 的小球，小球与一轻质弹簧一端相连， 弹簧的另一端固定在地而上的A 点，已知杆与水平而之间的夹角 ，当小球位于B 点 时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C 点由静止释放，在小球滑到杆底端的 整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ） A．小球的动能与重力势能之和保持不变 B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少 C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 D．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变 9．如图所示，轻弹簧放置在倾角为 的斜面上，下端固定于斜面底端，重 的滑块从 斜面顶端 点由静止开始下滑，到 点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至点，然后又回到 点，已知 ， ，下列说法正确的是（ ） A．整个过程中滑块动能的最大值为 B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 C．从 点向下到点过程中，滑块的机械能减少量为 D．从点向上返回 点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒 10．如图所示，将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的小 环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑 轮等高的A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d 时（图中B 处），下列说法正确 的是（ ） A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg B．小环到达B 处时，重物上升的高度也为d C．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 D．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 11．如图所示，水平面上带有半圆弧槽的滑块N 质量为2m，槽的半径为r，槽两侧的最高 点等高。将质量为m 且可视为质点的小球M 由槽右侧的最高点无初速释放，所有接触面的 摩擦均可忽略。第一种情况滑块固定不动；第二种情况滑块可自由滑动。下列说法正确的 是（ ） A．两种情况下，小球均可运动到左侧最高点 B．两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为1：1 C．第二种情况，小球滑到圆弧槽最低点时圆弧槽的速度为 D．第二种情况，圆弧槽距离出发点的最远距离为 12．如图，两个质量均为m 的小木块a 和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴 OO'的距离为l，b 与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍， 重力加速度大小为g。（ ） A．b 一定比a 先开始滑动 B．a、b 所受的摩擦力始终相等 C． 是b 开始滑动的临界角速度 D．当 时，a 所受摩擦力的大小为kmg 二、实验题（13 题每空2 分，14 题每空2 分，共16 分） 13．某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”、并测量处于压缩状态下的弹簧的弹 性势能。实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤为： A．用天平测出滑块A、B 的质量mA、mB； B．用细线将滑块A、B 连接，使A、B 间的弹簧处于压缩状态； C．剪断细线，滑块A、B 离开弹簧后。均沿光清操作台的台面运动，最后都滑落台面，记 录A、B 滑块的落地点M、N； D．用刻度尺测出M、N 距操作台边缘的水平距离x1、x2； E．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。 请根据实验步骤完成下面填空： (1)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其目的为___________； (2)滑块A、B 都离开桌面后，在空中运动的时间___________（选填“相等”或“不相 等”）； (3)如果滑块A、B 组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________（用测量的物理 量表示）； (4)剪断细线前，弹簧处于压缩状态下的弹性势能是___________（用测量的物理量和重力 加速度g 表示）。 14．某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为 。 （1）下列做法操作错误的是___________（填字母序号）。 A．先松开纸带后接通电源 B．用电火花计时器替代电磁打点计时器 C．在铝锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤 （2）所用重物的质量为1.00 。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点 A、B、C 到第一个点O 的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。按要求将下列 问题补充完整。 ①纸带的___________（左、右）端与重物相连； ②从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量是 ___________J，此过程中物 体动能的增加量 ___________J（计算结果保留两位有效数字） 三、解答题（15 题6 分，16 题8 分，17 题10 分，18 题12 分） 15．高空抛物严重危害公共安全。如果一个鸡蛋从16 楼（距地面高度约 ）自由下落， 与地面碰撞后速度为0，已知鸡蛋的质量为 ， ，鸡蛋与地面碰撞时间为 0.002s，每层楼的高度为 ，不计空气阻力，求鸡蛋与地面碰撞时对地面的平均作用力约 为多大？ 16．如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m 的小物块处于一倾角为θ 的光滑斜面上，整 个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块处于静止状态．已知重力加速度为g，求： （1）匀强电场的场强； （2）若将匀强电场的场强减小为原来的1/2，物块将沿斜面加速下滑，则物块下滑的加速 度为多大？ 17．如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量为M 的小车，小车的左侧靠在竖直墙壁上， 半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道 的最低点B 与水平轨道 平滑相接，小车的右端固 定有一个轻质弹簧，弹簧左端自然伸长至C 点，水平轨道 段粗糙、 段光滑．现有一 可视为质点的物块从A 点正上方 处无初速度下落，物块质量为m，恰好落入小车沿圆 轨道滑动，然后沿水平轨道滑行，与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又恰好返回到B 点相对 于小车静止，已知 ，物块与水平轨道 间的动摩擦因数为 ，不考虑空气阻力和 物块落入圆弧轨道时的能量损失，重力加速度为g，求： （1）物块下落后由A 滑至B 处时的速度大小； （2）水平轨道 段的长度L； （3）压缩弹簧过程中，弹簧所具有的最大弹性势能。 18．一木块EABCD 置于水平桌面上，其截面如图所示，ABCD 是 圆弧，圆半径为R， 斜面AE 与水平线EB（E、B 等高）的倾角为θ = 30°。质量为m 的光滑小球（看作质点） 从h 高处自由释放，能通过圆弧经D 点飞出，不计空气阻力，假设木块始终保持静止。 （1）若小球刚好通过D 点，求释放高度h； （2）在（1）题所求的高度h 静止释放，小球运动到圆弧面C 点处地面受到的摩擦力； （3）要求小球经D 点飞出第一次能落在斜面AE 上，求释放高度？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A A B C B C B BD BCD AC ACD AC 13 . 保证滑块做平抛运动 相等 14. A 左 0.49 0.48 15. 【答案】750.5N 【详解】 鸡蛋自由下落时 解得 鸡蛋与地面碰撞时，由动量定理可知 解得 16. 【答案】（1） ；（2） 【分析】 （1）利用平衡求出电场强度 （2））根据牛顿第二定律可求出物块下滑的加速度值 【详解】 （1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力． 对小物块由平衡条件得 对小物块沿斜面由平衡条件得 解得 （2）当电场减为原来的 时，对小物块沿斜面由牛顿第二定律得： 解得： 故本题答案是：（1） ；（2） 17. 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【详解】 （1）物体从静止释放至B 的过程中小车不懂，对物体由机械能守恒定律有 解得 （2）物块滑上水平轨道至B 与小车相对静止的过程中，系统动量守恒，以向右为正方向， 由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得 （3）物块滑上水平轨道至将弹簧压缩至最短的过程中，对系统由动量和能量守恒有 联立解得 18. 【答案】（1） ；（2）3mg；向左（3） R ≤ h ≤ 【详解】 （1）由题可知，小球恰好能从D 点出射，则有 mg = m 解得 vD = 从释放点到D 点，根据动能定理有 mg(h - R) = mvD 2 解得 h = R （2）在（1）题所求的高度h 静止释放，小球运动到圆弧面C 点处的速度大小为 mgh = mvC 2 由于小球做圆周运动有 FN = m = 3mg 则小球给木块EABCD 的压力为3mg，对木块EABCD 做受力分析，在水平方向有 f = FN = 3mg 由于压力方向向右，则摩擦力方向向左。 （3）由于小球离开D 点后做平抛运动，若刚好落到斜面上的A 点时有 R = gt2，R = vDt 综合有 vD = 由（1）问可知恰好从D 点出射有 vD = 则只用 h ≥ R 就能落在斜面上。 若刚好落到斜面上的E 点时有 tan30° = ，x′ + R = vD′t′，2R = gt′2 联立有 vD′ = 再由动能定理有 mg(h′ - R) = mvD′2 计算后有 h = 要求小球经D 点飞出第一次能落在斜面AE 上，释放高度应满足 R ≤ h ≤