黑龍江省大慶市2021-2022學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題

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）A.正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能B.b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢C.a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同D.將一正電荷從b點(diǎn)移到a點(diǎn)電場力做負(fù)功4.如圖所示，質(zhì)量為mA的物塊A置于傾角為30°的固定光滑斜面上，物塊A上連接的輕繩跨過兩個(gè)定滑輪后與質(zhì)量為mB的物塊B相連，連接A的繩子開始時(shí)與水平方向的夾角也為30°?，F(xiàn)將物塊A、B同時(shí)由靜止釋放，物塊A始終沒有離開斜面，物塊B未與斜面及滑輪碰撞，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在物塊A沿斜面下滑到速度最大的過程中（）A.物塊A的機(jī)械能守恒B.繩子與斜面垂直時(shí)物塊B的機(jī)械能最大C.繩子對B的拉力一直做正功D.物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能一定守恒5.2021年2月10日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”火星探測器開啟了環(huán)繞火星之旅。假設(shè)“天問一號”探測器在繞火星軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)距火星表面的高度為h，繞行周期為T1，火星的半徑為R1；“天問一號”在地球的近地軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T0，地球的半徑為R0。則可計(jì)算出火星與地球的質(zhì)量之比為（）A.T02R1+?3T16.電荷量為+Q的點(diǎn)電荷和接地金屬板MN附近的電場線分布如圖所示，點(diǎn)電荷與金屬板相距為2d，圖中P點(diǎn)到金屬板和點(diǎn)電荷間的距離均為d。已知P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E0，則金屬板上感應(yīng)電荷在P點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E的大小為（）A.E=0B.E=kQd2C.E=7.如圖所示，a、b兩小球通過輕質(zhì)細(xì)線連接跨在光滑輕質(zhì)定滑輪（視為質(zhì)點(diǎn)）。開始時(shí)，a球放在水平地面上，連接b球的細(xì)線伸直并水平。現(xiàn)由靜止釋放b球，當(dāng)連接b球的細(xì)線擺到豎直位置時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫η『脼榱?，則a、b兩球的質(zhì)量之比為（）A.3∶1B.2∶1C.3∶2D.1∶18.空中軌道列車（簡稱空軌）是一種懸掛式單軌交通系統(tǒng)，具有建設(shè)成本低、工程建設(shè)快、占地面積小、環(huán)保低噪節(jié)能、適應(yīng)復(fù)雜地形等優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，假定空軌的質(zhì)量為M，在平直軌道從靜止開始勻加速直線行駛，經(jīng)過時(shí)間前進(jìn)距離，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恰好達(dá)到額定功率P，空軌運(yùn)行過程中所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A.勻加速行駛過程中，空軌牽引力恒為2ML0tC.空軌運(yùn)行過程中所受阻力為Pt0二、多項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分。）9.如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中（）A.從P到M所用的時(shí)間等于T04B.從Q到C.從P到Q階段，速率逐漸變小D.從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功10.用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點(diǎn)，O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對O對稱。則（）A.B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相同B.A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最弱11.如圖所示，物塊以一定初速度沿傾角為30°固定的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受一個(gè)恒定的平行斜面的拉力F作用，在向上運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊的加速度大小為5m/s2，方向沿斜面向下。下列說法正確的是（）A.拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B.物塊的機(jī)械能不變C.拉力做的功小于物塊克服重力做的功D.物塊的機(jī)械能減小12.兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點(diǎn)，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時(shí)，兩絲線張開一定的角度θ1、θ2，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.若m1＝m2，則θ1＝θ2B.若q1＝q2，則θ1＝θ2C.若m1<m2，則θ1>θ2D.若m1>m2，則θ1<θ213.如圖所示，用兩根長度均為l的絕緣輕繩將正電的小球懸掛在水平的天花板下，小球的質(zhì)量為m，輕繩與天花板的夾角均為，小球正下方距離也為l的A處的絕緣支架上固定一帶電小球，此時(shí)輕繩的張力均為0，現(xiàn)在將支架水平向右移動(dòng)到B處，B處與豎直方向的夾角也為，且小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A.兩小球的帶電量一定相等B.B處小球受到庫侖力大小為3C.支架處于B處，左邊繩子張力為D.支架處于B處，右邊繩子張力為第Ⅱ卷（非選擇題共48分）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分。）14.（4分）)在用如圖的裝置探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系時(shí)，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①測出滑塊(包括遮光片)的質(zhì)量m以及遮光片的寬度d；②將水平彈簧的一端固定于水平氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)；③用滑塊壓縮彈簧，測量并記錄彈簧的壓縮量x；④釋放滑塊，記錄滑塊通過光電門的遮光時(shí)間△t，算出滑塊的速度；⑤重復(fù)步驟③④，獲得多組v與x的值?；卮鹣铝袉栴}：(1)彈簧的彈性勢能Ep=（利用測量量m、d、△t表示）；(2)處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)v與x成正比，則彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系滿足。A.Ep∝xB.Ep∝1xC.Ep∝x2D.Ep∝15.（10分）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、低壓交流電源、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需要的器材是；（2）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的；A.速度變化量與高度變化量B.重力做功與重力勢能變化量C.動(dòng)能變化量與重力勢能變化量D.合外力做的功與動(dòng)能變化量（3）（多選）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的一些說法正確的是；A.做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先接通電源，再釋放重物B.實(shí)驗(yàn)中的誤差主要是由于存在空氣阻力和摩擦阻力引起的C.若某同學(xué)通過描繪v2－h(huán)圖像研究機(jī)械能是否守恒，合理的圖像應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條直線，并且該直線的斜率應(yīng)約為9.8D.可以用v=gt來計(jì)算重物下落的速度（4）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示，其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz交流電，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有四個(gè)點(diǎn)未畫出，重物的質(zhì)量為1.0kg，g取9.8m/s2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了________J，這時(shí)它的動(dòng)能是________J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、計(jì)算題（本題共3小題，共34分。解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不得分。）16.（10分）A、B是兩個(gè)電荷量都是Q（Q>0）的點(diǎn)電荷，相距2l，AB連線中點(diǎn)為O，C點(diǎn)是兩者形成的電場的中垂線上一點(diǎn)，距O點(diǎn)距離為x（圖甲）。（靜電力常量k）（1）C處電場強(qiáng)度E1；（2）若A的電荷量變?yōu)椹丵，其他條件都不變（圖乙），此時(shí)C處電場強(qiáng)度E2；（3）為使E2的大小大于E1的大小，l和x的大小應(yīng)滿足什么關(guān)系？17.（11分）如圖所示，輕細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，小球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角。（重力加速度g）（1）求電場強(qiáng)度E的大小；（2）若在平衡位置將細(xì)線剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)位移L用的時(shí)間；（3）將球拉至右側(cè)與O等高（線水平）位置靜止釋放，求當(dāng)球擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的張力。18.(13分)如圖所示，傾角θ=37°的斜面AB長為L1=1m，通過平滑的小圓弧與水平直軌道BC連接，CD、DE為兩段豎直放置的四分之一圓管，兩管相切于D處、半徑均為R=0.125m。右側(cè)有一傾角α=30°的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一質(zhì)量為m=0.2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從斜面AB頂端由靜止釋放，經(jīng)ABCDE軌道從E處水平飛出后，恰能從P點(diǎn)平行PQ方向飛入斜面。小物塊與斜面AB的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25，與BCDE段摩擦不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；（2）E點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離；（3）若斜面PQ上距離P點(diǎn)L2=0.2m的M點(diǎn)下方有一段長度可調(diào)的粗糙部分MN，其調(diào)節(jié)范圍為0.2m≤L≤0.5m，與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=36，斜面底端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且不與粗糙部分MN重疊，求小物塊在MN段上運(yùn)動(dòng)的總路程s與MN長度L黑龍江省大慶市2021-2022學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題答案12345678910111213CBBDACACCDACDABACDBD14.（每問2分）（1）1215.（每問2分）（1）毫米刻度尺（2）C（3）AB（4）6.91；6.8816.【答案】（1）

E1=2kQx【詳解】（1）A、B兩電荷在C點(diǎn)對產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相同，為：EA方向分別為由A指向C和由B指向C：故C處的電場強(qiáng)度大小為：E1=2EAsinθ（1分）其中：

sinθ=所以：

E1（2）若A的電荷量變?yōu)?Q，其他條件都不變，則C處的電場強(qiáng)度大小為：E2=2EAcosθ（1分）其中：

cosθ=所以：E2（3）為使E2大于E1，則：E2=2kQl即：l＞x（2分）17.【答案】（1）mgtanθq（2）2Lcosθ【詳解】（1）小球受重力、電場力以及細(xì)線的拉力而處于平衡；如圖所示；根據(jù)平衡條件可知：qE＝mgtanθ（2分）解得：E＝mgtanθq（2）電場力和重力不變，由牛頓第二定律有：mgcosθ得a＝g根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：L＝12at2聯(lián)立解得：t＝2Lcosθg（1分）（3）小球從靜止釋放到最低點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgL﹣qEL＝12mv2小球在最低點(diǎn)時(shí)，受力如圖。根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg＝mv2解得：F＝（3﹣2tanθ）mg（1分）答：（1）電場強(qiáng)度E為mgtanθ（2）若在平衡位置將細(xì)線剪斷，小球運(yùn)動(dòng)位移L用的時(shí)間是2Lcosθ（3）當(dāng)球擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的張力是（3﹣2tanθ）mg。18.【答案】（1）14.8N（2）x=310m（3）s=2L，0.2m≤L<0.4m；s=2L+1.2，0.4m≤L≤【詳解】（1）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，由動(dòng)能定理可得：mgLsin37o‐μ1mgcos37oL=12在C處：N‐mg=mvC由牛頓第三定律可知，小物塊對軌道的壓力大小N′=N（1分）得N′=14.8N（1分）（2）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到E的過程中，由動(dòng)能定理可得：mgLsin37o‐μ1mgcos37oL‐mg·2R=12小物塊恰能從P點(diǎn)平行PQ飛入斜面，即其速度與水平方向夾角為30o，則：tan30o=gtvE點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離為：x=vEt（1分）得x=310（3）物塊飛入P點(diǎn)的速度大小為：vP=v若經(jīng)彈簧一次反彈后恰能回到P