阳市第120中学2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题
满分:100分 时间:90分钟
一、选择题(其中1-8题为单选题,每题4分,共32分;9-12题为多选题,每题4分,共16分漏选可得2分,多选、错选不得分。)
1.某品牌的电动车,质量,电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶,内行驶了,速度达到。己知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,足够长的光滑斜面体静止在水平地面上,将由同种材料制成的A、B两物体放在斜面上,由静止释放,下滑过程中两物体始终相对静止。下列关于A、B两物体下滑过程中的说法正确的是( )
A.A物体的机械能守恒
B.B对A做负功
C.A对B的作用力冲量与B对A的作用力冲量相同
D.A、B与斜面体构成的系统动量守恒
3.如图所示,质量为的滑块从长为、倾角为的斜面顶端以的初速度沿斜面下滑,与固定在斜面底端且与斜面垂直的挡板碰撞后反弹。已知滑块与斜面问的动摩擦因数为,碰撞过程无能量损失,重力加速度取,斜面始终静止在水平地面上,则在滑块反弹后下列说法错误的是( )
A.地面对斜面的静摩擦力的方向水平向右 B.滑块在斜面上运动的加速度大小为
C.滑块落地前动能的最小值为 D.滑块离地面的最大高度为
4.某静电场中x轴上各点的电场强度方向均和想轴重合,以x轴正方向为电场强度的正方向,x轴上的电场强度随位置坐标的变化规律如图所示,其中到间的图线关于点中心对称,规定点为电势零点,已知,将一带电荷量为的粒子从坐标原点由静止释放不计粒子重力,关于粒子从原点O运动到点的过程,下列说法正确的是( )
A.释放后粒子的加速度先不变后减小 B.粒子到达点时的动能为
C.粒子经过的位置中O点电势一定最大 D.粒子在和处速度达到最大值
5.半径为R的光滑圆环竖直固定,原长为r的轻弹性绳一端固定在圆环的最高点A,另一端与套在圆环上、与质量为m的小球相连,先将小球移至某点使弹性绳处于原长状态,然后由静止释放小球,当小球在弹性绳作用下速度达到最大时,绳与小球从连接处断开。己知在弹性限度内弹性绳的弹性势能与其形变量的关系为弹性绳的劲度系数为,重力加速度g,弹性绳始终在弹性限度内。则下列说法正确的是( )
A.绳与小球断开瞬间,弹性绳的弹性势能为 B.绳与小球断开瞬间小球的速度大小为
C.绳与小球断开后瞬问,小球对圆环的作用力为0 D.小球与绳断开后能运动到与圆心等高处
6.如图甲所示,在水平地面上有甲、乙两物块(均可视为质点)相向运动,运动一段时间后发生碰撞,碰撞后两物块继续运动直到均停止在地面上。整个过程中甲、乙两物块运动的速度一时间图象如图乙所示,时刻甲、乙间距为,均停止后间距为,已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A.两物块与地面间的动摩擦因数相同 B.两物块的质量之比为4∶7
C.两物块间的碰撞为弹性碰撞 D.乙整个过程的位移大小为0
7.图甲所示为固定在坚直平面内半径为的半圆形轨道,A为最低点,B与圆心等高,C为最高点,竖直。一质量为的小球从最低点A以一定速度进入半圆轨道,沿轨道运动过程中小球的速率的平方与上升高度的关系图象如图乙所示。已知轨道粗糙程度处处相同,不计空气阻力,重力加速度。则下列说法正确的是( )
A.小球从轨道脱离时速度大小为 B.小球沿轨道运动过程中摩擦力做的功为
C.小球能到达的最高点的高度为 D.小球经过A点时的切向加速度与初动能有关
8.如图所示,在由坐标轴与虚线面成的正方形区城内有平行于纸面的匀强电场,将电子从坐标原点O处以的初动能向电场区城内的任一方向射出,从A点离开电场区域的电子动能为,从B点离开的电子动能为,若规定坐标原点的电势为零,不计重力和电子间的相互作用,则( )
A.该电场的场强大小为
B.电子可能从C点离开电场区域
C.电子经过A、B连线中点时的动能为
D.当电子沿电场线方向人射时,电子将从坐标原点离开电场
9.(多选)光滑斜面和光滑水平面平滑连接,如图甲所示,轻质弹簧一端固定在竖直面上,物块A从斜面上距离水平面高h处由静止释放,在水平面上运动向右压缩弹簧,弹簧的最大压缩量为x。如图乙所示,同一轻弹簧一端连接质量为m的物饮B,物块A从斜面上距水平面处由静止释放。弹簧的最大压缩量也为x,不计物块经过连接处时的能量损失,重力加速度为g,则( )
A.物块的质量之比为1∶2
B.物块B的最大速度为
C.图乙情況下弹簧可能被二次压缩
D.图乙情说下物块A反弹后能上升的最大高度为
10.(多选)A、B、C为圆心为O、半径为的圆形边界上的点,三点连线构成一三角形,其中,D点是连线的中点,O点是连线的中点,图中存在与圆形边界所在平面平行的匀强电场,质量为带电荷量为的带正电粒子从A点沿平面内任意方向以的速率拋出,己知沿方向拋出的粒子能经过D点且经过D点时速度方向与垂直。取过O点的等势面电势为零,粒子重力不计,下列说法正确的是( )
A.C、B两点的电势差为 B.边界上电势的最小值为
C.粒子经过边界时电势能的最大值为 D.粒子经过边界时速度的最小值为零
11.(多选)如图所示为小朋友玩的一种弹珠游戏的简化模型。肉壁光滑、半径为R的圆形轨道平放在滑水平面上并固定,质量分别为m、、m的弹珠a、b、c(均可视为质点)静止在圆形轨道同一直径两侧,a、c两弹珠紧靠在一起。现将a、c弹珠分别以V和的速度沿相反方向弹出,弹珠间所有的碰撞均为弹性碰撞,弹珠始终沿圆轨道运动,则三个弹珠再次回到初始位置所需的时间可能为( )
A. B. C. D.
12.(多选)如图,空间中存在水平向右的匀强电场,一带负电的小球以大小为v,与水平方向成角的速度射人匀强电场,经过一段时间,小球速度大小仍为v,但方向沿水平方向,已知小球质量为m,带电荷量为,重力加速度为g,则在该过程中( )
A.匀强电场的电场强度大小为 B.小球的最小动能为
C.小球射入电场后,经过的时间电势能最大 D.小球机械能最大时,增加的重力势能为
二、实验题(本题共3道小题,每空2分共12分。答案填写到答题纸对应位置)
13.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.
(1)如图所示,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的极板X应带___________电.
(2)如果在偏转电极上加如图①所示的电压同时在偏转电极上加如图②所示的电压,试在图中画出所观察到的波形图.
14.如图所示,给电容器充电后与电源断开,根据如下操作,请在题目中空格出填入正确的结果:选填“变小”、“变大”或“不变”
(1)甲图将B板上移,静电计指针偏角将___________
(2)乙图将B板左移,平行板间的电场强度将___________
(3)丙图将金属插入两板之间,静电计指针偏角将___________
15.小明同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度,读出来的错误读数为,则该尺的主尺刻线上有一条与游标尺某刻线是对齐的,这条刻线的读数为___________
A. B. C. D.
三、计算题:(本题共3道小题,共40分。解答到答题纸对应位置,应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
16.(12分)如图所示,长、倾角的固定粗糙斜面在最低点与粗糙水平地面平滑连接,滑块A从斜面顶端由静止下滑,滑块B静止在斜面底端,两滑块发生弹性碰撞后撤去滑块A,滑块B在水平地面上滑行的最远距离为。已知,两滑块均可视为质点且与触面间的动摩擦因数相同,重力加速度为。
求滑块与接触面间的动摩擦因数;
17.(12分)如图所示,轻绳绕过定滑轮,一端连接物块A,另一端连接在滑块C上,物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接,A、B两物块的质量均为,开始时绳连接滑块C部分处于水平,绳刚好拉直且无弹力,滑轮到杆的距离为3米,用手控制滑块C,使其沿杆缓慢下滑,当C下滑4米时,释放滑块C,结果滑块C刚好处于静止,此时B刚好要离开地面,不计一切摩擦,重力加速度为。
(1)求C的质量;
(2)若从开始位置(绳连接滑环C部分处于水平时)由静止释放滑块C,求当物块B刚好要离开地面时,滑块C的速度大小。
18.(16分)如图(a)所示,水平放置的平行金属板间的距离,板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于板的正中间,距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏,现在板间加如中间,距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏,现在板间加如图(b)所示的方波形周期电压,,在挡板的左侧,有大量带负电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量,电荷量,速度大小均为,带电粒子的重力不计,如此:
(1)求电子在电场中的运动时间;
(2)求在时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离;
(3)假设撤去挡板,求荧光屏上出现的光带长度。
阳市第120中学2021-2022学年高一下学期期末考试
答案
1.C 2.B 3.A 4.C 5.D 6.B 7.D 8.D 9.ABD 10.ACD 11.BCD 12.ABD
13.(1)正
(2)
14.减小 不变 减小
15.B
16.【解题思路】(1)设滑块A沿斜面下滑时的加速度大小为,有
设滑块A下滑到斜面底端时的速度大小为,则有
设碰后滑块A的速度为、滑块B的速度为,对碰撞过程由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
对滑块B由运动学规律有
解得
(2)由(1)问可解得,若未撤去滑块A,则碰后瞬间滑块A、B的速度分别为、
17.(1) (2)或
(2)当B刚好要离开地面时,A上升的距离为
C下滑的距离,
根据机械能守恒定律有,
又,
联立解得.
18.【解析】(1)粒子进入电场后水平方向分速度不变,则在电场中的运动时间.
(2)在内,粒子在竖直方向做匀加速直线运动,在内粒子在竖直方向做匀减速运动,两个运动过程中的加速度大小始终为,
离开电场时竖直方向位移,解得.
(3)粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期,故撤去挡板后,粒子离开电场的速度都相同,如图所示,时刻进入的粒子,向下偏转的距离最大,粒子先向下偏转做类平抛运动,再做类平抛运动的逆运动,最后向上做类平抛运动,射出电场后做匀速直线运动,在电场中的三段过程中粒子在坠直方向的位移大小为,解得,故距A板处粒子有偏转位移,粒子向上偏转能够从上极板边缘飞出,则粒子飞出电场区城的范围宽度为
粒子离开电场时的速度方向相同,可知粒子打在荧光屏上产生的光带宽度为.