连云港市海州区两校2022-2023学年高一下学期6月学情调研
物理试卷
命题:
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意.选对的得 4 分,错选或不答的得 0 分.
1.下列现象中,与离心现象无关的是( )
A.公路拐弯处设置限速标志
B.汽车突然加速时人向后倾倒
C.用洗衣机脱去湿衣服中的水
D.医务人员利用离心机从血液中分离血浆和红细胞
2.我国首次火星探测任务命名为“天问一号”。已知引力常量为G,为计算火星的质量,需要测量的数据是( )
A.某卫星绕火星做匀速圆周运动的周期T和角速度
B.火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T
C.火星表面的重力加速度g和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径r
D.某卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径r和角速度
3.春暖花开的时节,坐落在东湖的摩天轮迎来了无数游客。假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.在最高点时,乘客所受重力等于座椅对他的支持力,处于平衡状态
B.在摩天轮转动的过程中,乘客的机械能始终保持不变
C.在摩天轮转动的过程中,重力对乘客的功率保持不变
D.在摩天轮转动一周的过程中,合力对乘客做功为零
4.、;、;、;、为以下电场中的四组点,其中、两点距正点电荷的距离相等;、两点在两点电荷连线的中垂线上,并关于两点电荷的连线对称;、两点在两点电荷的连线上,并关于连线中点对称;、两点在两点电荷连线的中垂线上,并关于两点电荷的连线对称。这四组点中,电场强度和电势均相同的是( )
A.、 B.、 C.、 D.、
5.设地球的半径为R,卫星A离地高度为R,卫星B离地的高度为2R,万有引力常量为G,若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动,则( )
A.卫星A、B的加速度之比4:9 B.卫星A、B的加速度之比4:1
C.卫星A、B的速度之比 D.卫星A、B的速度之比
6.如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相反
B.易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相反
C.气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力
D.气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
7.如图所示的电路,电容器两极板正对。接通电源,待电路稳定后( )
A.若将上极板向右缓慢水平移动,通过电流表的电流方向向右
B.向两极板之间放入大块石蜡而两极板不动,则两极板的带电量都会增多
C.断开开关,仅增大两极板之间的距离,则两极板之间的电场强度减小
D.断开开关,仅增大两极板之间的距离,则两极板之间的电压减小
8.两个点电荷和固定在x轴上O、D两点,两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(),取无穷远处电势为零,由图可知( )
A.为负电荷,也为负电荷
B.B点电场强度不为零
C.从D到B电势降低,从B到O电势升高,B点电势为0
D.将电子沿x轴从A点移到C点,电场力一直做负功
9、如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l的绝缘细线把质量为m、带电量为q的金属小球悬挂在O点。小球静止在B点时,细线与竖直方向的夹角为。重力加速度为g,,。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,以下说法中正确的是:( )
A、从A到最低点C的过程中小球的机械能守恒
B、从A到最低点C的过程中小球的速度一直增大
C、从A到最低点C的过程中小球的向心力大小先增大后减小
D、若在A点给一个初速度,小球可以做完整的圆周运动,则速度最小值出现在C1点
10.如图所示,带孔物块A穿在竖直固定的细杆上,不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A,另一端跨过轻质定滑轮连接物块B,用手将物块A向上移动到与定滑轮等高处由静止释放后,两物块开始在竖直方向上做往复运动。已知物块A的质量为m,物块B的质量为2m,定滑轮到细杆的距离为L,细绳的长度为2L,重力加速度大小为g,不计一切摩擦阻力,定滑轮大小不计,两物块均可视为质点,以下说法正确的是:( )
A.物块A的机械能守恒
B.物块B的机械能减小
C.物块B与定滑轮间的最小距离为;
D.物块A、B处于同一高度时系统的总动能为;
二、非选择题:本题共6小题,共60分.请将解答填写在答题卡相应的位置.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
11. 某学习小组测量了当地的重力加速度g后,又利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,装置如图甲所示。主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平;
B.测出挡光条的宽度d,用天平测出托盘和砝码的总质量m;
C.将滑块(带有凹槽)移至图示位置,测出滑块至光电门间的距离l;
D.释放滑块,读出挡光条通过光电门的挡光时间t;
E.改变滑块的释放位置,测量多组数据。
……
回答下列问题:
(1)用刻度尺测量滑块至光电门间的距离l,示数如图乙,则___________cm。
(2)实验中___________(选填“需要”或“不需要”)测量滑块质量M;若实验中测量的物理量满足关系式___________,可认为系统的机械能守恒。
(3)该实验小组按步骤C、D、E完成实验并记录相关数据后,又将托盘上的砝码取出一个放在滑块的凹槽内,再次重复之前的实验过程。他们将取砝码前、后测量的实验数据在同一坐标纸上绘制的图像如图丙所示,则取砝码后描绘的图像应该是图中的直线___________(选填“A”或“B”)。
(4)进行实验数据分析时,他们发现系统增加动能总是大于减少的重力势能,原因可能是将滑块的___________(选填“左端”、“挡光片”、“右端”)到光电门的距离作为l。
(8分)如图所示,物体沿光滑的曲面从A点无初速度滑下,B点为曲面的最低点,物体最终滑至水平面上的C点处停下,下滑的高度为5m,物体的质量为1kg,水平面的摩擦因数为0.4,g取10m/s2,求:
(1)物体滑至曲面的最低点B时的速度的大小
(2)物体在水平面上滑行的距离
13.(8分)月球探测器登月前,从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示,探测器在椭圆轨道I上运动,运行周期为。在近月点P处减速,使探测器转移到近月圆轨道II上运动,运行周期为T。已知月球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)月球的质量M;
(2)椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。
14. (14分)如图所示,一人用一根长1m,只能承受91N拉力的绳子,拴着一质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6m。求:
(1)为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动,小球过最高点时的最小速度为多大?
(2)若增加转动的速度使小球运动到最低点时绳子恰好断开,则绳子断时小球运动的线速度多大
(3)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离。(取g=10m/s2)
15.(15分)如图,水平地面上有一桌面足够长的桌子,其上表面水平且光滑。桌上静止一厚度可忽略、质量M=1kg的不带电绝缘长木板B,B左端与桌面左边缘对齐,桌面左边有一绝缘光滑曲面,光滑曲面水平面正好与长木板上表面相平,距长木板上表面为h=1.25m处静止一可视为质点且质量m=2kg、电荷量q=1×10-4c的带正电金属块A。距长木板B右端x=5m处固定有一弹性挡板。桌面上方虚线区域有方向水平向右、场强的匀强电场。现由静止释放金属块A,从桌面左侧滑入长木板并进入电场,此后的运动中,当长木板B与挡板C发生碰撞瞬间,撤去电场,碰撞时间极短且无机械能损失。在运动过程中,A始终没有滑到长木板B的最右端,已知金属块A与木板B间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)长木板B与挡板第一次碰撞前瞬间的速度大小;
(2)长木板B与挡板第二次碰撞前瞬间的速度大小;
(3)整个运动过程中金属块与长木板由于摩擦产生的热量6 月考答案
单选题每题 4 分 共 40 分
1、B 2、D 3、D 4、B 5、C
6、A 7、B 8、B 9、C 10、D
11.(共 15 分,每空 3 分)
2
1 d
205.0 需要 mgl = (M +m) A 左端
2 t
12.(1)10m/s;(2)12.5m (每问 4 分)
4 2R3
13.(1)M = ;(2)h=2R (每问 4 分)
GT 2
14. (1)√10 /s (2)9m/s ; (3)9m (4 分+4 分+4 分)
15.(1)2 5m / s; 5 分 (2)
2 5
m / s ; 5 分(3)40J 7 分
3
【详解】(1)设 A 刚滑上长木板 B 左端时的速度为v0,根据动能定理可得
1
mgh = mv20
2
解得
v 0 = 2gh = 5m / s
A 滑上长木板 B 后,设 A 的加速度大小为aA ,B 的加速度大小为 aB,根据牛顿第二定律可
得
mg qE = maA , mg = MaB
解得
a =1m / s2A (方向水平向左)
aB = 4m / s
2 (方向水平向右)
设长木板 B 与挡板碰撞前,A、B 已经达到共速v共,则有
v共 = v0 aAt1, v共 = aBt1
联立解得
v共 = 4m / s , t1 =1s
共速前长木板通过的位移为
v
x = 共B t1 = 2m x = 5m
2
假设成立;共速后,A、B 保持相对静止一起在电场力作用下加速运动,设长木板 B 与挡板
第一次碰撞前瞬间的速度大小为 v1,根据动能定理可得
1 1
qE(x xB) = (M +m)v
2
1 (M +m)v
2
共
2 2
解得
v1 = 2 5m / s
(2)第一次碰撞后,撤去电场,可知 A、B 组成的系统在第一次碰撞后到第二次碰撞前,
满足动量守恒;设第二次碰撞前 A、B 已经达到共速v2,以向右为正方向,根据动量守恒
可得
mv1 Mv1 = (M +m)v2
解得
v
v = 1
2 5
2 = m / s
3 3
由于v2 v1,可知从第一次碰撞后到再次共速,B 先以v1向左减速到零再向右加速到v2,此
时 B 还未与挡板发生第二次碰撞,故假设成立。则长木板 B 与挡板第二次碰撞前瞬间的速
度大小为 2 5 m / s。
3
(3)根据以上分析可知,每次 B 与挡板碰撞后,都会与 A 达到共速后再与挡板发生下一
次碰撞,经过足够长的时间,最终 A、B 均处于静止状态;第一次碰撞前,A、B 发生的相
对位移为
v0 + v
x = x x = 共
v共
1 A B t1 t1 = 2.5m
2 2
第一次碰撞前,系统产生的热量为
Q1 = mg x1 =10J
故整个运动过程中金属块与长木板由于摩擦产生的热量为
1
Q =Q1 + (M +m)v
2
1 = 40J
2