天津市蓟州区第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3页。考生务必将答案涂写规定的位置上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
一、单选题(每小题只有一个答案正确)
1.高空作业须系安全带。如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )
A. B. C. D.
2.质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力、的作用从静止开始做匀加速直线运动。经过时间和速度分别达到和时,分别撤去和,两物体都做匀减速直线运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。设和对A、B两物体的冲量分别为和,和对A、B两物体做的功分别为和,则下列结论正确的是( )
A., B.,
C., D.,
3.如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱直径为D,水流速度为v,水柱垂直汽车表面,水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作,进入水枪的水流速度可忽略不计,已知水的密度为。下列说法正确的是( )
A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为
B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为
C.水柱对汽车的平均冲力为
D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时,喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍
4.将一长木板静止放在光滑的水平面上,如图甲所示,一个小铅块(可视为质点)以水平初速度由木板左端向右滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止。现将木板分成A和B两段,使B的长度和质量均为A的2倍,并紧挨着放在原水平面上,让小铅块仍以初速度由木板A的左端开始向右滑动,如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变,则下列有关说法正确的是( )
A.小铅块将从木板B的右端飞离木板
B.小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止
C.甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等
D图甲所示的过程产生的热量小于图乙所示的过程产生的热量
5.如图所示,小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M,质量为m的小球通过长度为L的轻绳与杆的顶端连接,开始时小车静止在光滑的水平面上.现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞),小车向左运动的最大位移是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为,克服摩擦力做的功为:第二次,同一小球从底端B以冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做的功为,则( )
A.可能等于
B.一定小于
C.小球第一次运动过程中机械能变大了
D.小球第一次经过圆弧某点C的速率大于它第二次经过同一点C的速率
7.如图所示,在一条直线上有两个相距的点电荷A、B,A带电,B带电。现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为( )
A.正,B的右边处 B.正,B的左边处
C.负,A的左边处 D.负,A的右边处
8.三根电荷均匀分布带有相同正电荷的圆弧状棒AB、CD、EF按如图放置,其端点均在两坐标轴上,此时O点电场强度大小为E,现撤去AB棒,则O点的电场强度大小变为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题至少有两个答案正确)
9.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,运动一圈时间为T,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为,车对轨道的压力为.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则( )
A.车经最低点时对轨道的压力为
B.车经最低点时发动机功率为
C.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于
D.车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功大于
10.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A.重力势能增加了 B.重力势能减少了
C.动能损失了 D.机械能损失了
11.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加
C.a的加速度将减小,b的加速度将增大 D.两个粒子的动能均增加
12.如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为、,,都用长L的绝缘丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时A、B间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B.将小球B的质量增大到原来的8倍
C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍
第Ⅱ卷
三、填空题
13.如图甲所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)经测定,入射小球和被碰小球的质量分别为,,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前后入射小球的动量分别为与,则___________:11;若碰撞结束时被碰小球的动量为,则___________。实验结果说明,碰撞前后总动量的比值___________。
(2)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用(1)中已知的数据,分析和计算出被碰小球平抛运动射程的最大值为___________。
四、计算题
14.如图所示,一带电荷量为、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时,小物块恰好静止。重力加速度用g表示,,.求:
(1)电场强度的大小E;
(2)将电场强度减小为原来的,小物块加速度的大小a;
(3)在(2)的条件下,小物块下滑距离L时的动能。
15.如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上。现有很小的滑块A以初速度从右端滑上B,并以的速度滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,求:
(1)当木块A滑离木板B时,此时木板B的速度大小
(2)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数;
(3)圆弧槽C的半径R.
16.某遥控赛车轨道如图所示,赛车从起点A出发,沿摆放在水平地面上的直轨道运动后,从B点进入半径的光滑竖直圆轨道,经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角的斜直轨道,最后在D点速度方向变为水平后飞出(不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失)。已知赛车质量,通电后赛车以额定功率工作,赛车与轨道、轨道间的动摩擦因数分别为和,重力加速度g取。
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度的大小;
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,求赛车通电的最短时间;
(3)已知赛车在水平直轨道上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,选择轨道合适的长度,可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大,求此最大水平位移,并求出此时轨道的长度。