2023-2024学年黑龙江省哈尔滨六中高一（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年黑龙江省哈尔滨六中高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共34分。
1.有些码头常悬挂一些老旧轮胎，主要用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。原因是轮胎的弹性大，使得( )
A. 船舶靠岸过程中动量变化量比较小 B. 船舶靠岸的末动量比较小
C. 船舶靠岸过程冲量比较小 D. 船舶靠岸过程时间比较长
2.如图是一电场中某区域的电场线分布，、为电场中的两点，比较这两点场强、的大小和电势的高低，下列判断正确的是( )
A. ，点电势较高
B. ，点电势较高
C. ，点电势较高
D. ，点电势较高
3.如图所示，真空中有两个点电荷和分别固定在坐标轴的和的位置上。关于轴上各点，下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 处电势低于处
C. 处电场强度大于处
D. 负电荷在处的电势能大于处
4.如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的点上，下端分别系有均带正电荷的小球、；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A. 两绳中的张力大小一定相等
B. 的质量一定大于的质量
C. 的电荷量一定小于的电荷量
D. 的电荷量一定大于的电荷量
5.如图，在带电体的右侧有两个相互接触的金属导体和，均放在绝缘支座上。下列说法正确的是( )
A. 若先将、分开，再移走，则带正电
B. 若先将、分开，再移走，则带正电
C. 若先将移走，再把、分开，则带正电
D. 若先将移走，再把、分开，则带正电
6.如图，平面内，电荷量为和的点电荷分别固定在和点。要使点的电场强度为零，第三个点电荷的位置和电荷量可能是( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
7.某物块以初动能从固定斜面底端上滑，以斜面底端为零势能参考平面，到达最高点时物块的重力势能为物块在斜面上滑动过程中，当动能和势能恰好相等时，其机械能可能为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为，从点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到点恰好静止。物块向左运动的最大距离为，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )
A. 弹簧的最大弹力为 B. 物块在点的初速度为
C. 物块克服摩擦力做的功为 D. 弹簧的最大弹性势能为
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是( )
A. 乙的速度必定大于甲的速度 B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C. 乙的动量必定大于甲的动量 D. 甲、乙的动量之和必定不为零
10.蹦床运动中，体重为的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小与时间的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A. 时，运动员的重力势能最大
B. 时，运动员的速度大小为
C. 时，运动员恰好运动到最大高度处
D. 运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球从斜槽轨道上处由静止释放，从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置与点的距离。将与半径相等的小球置于轨道右侧端点，再将小球从处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出、两球落点的平均位置、与点的距离、。
完成下列填空：
记、两球的质量分别为、，实验中须满足条件 ______填“”或“”；
如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。
12.某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证，小球的释放点、光电门、光电门在同一条竖直线上，实验时首先用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，保持光电门到小球释放点的距离不变，改变光电门到光电门的距离，并记录小球通过光电门的挡光时间，记录多组实验数据。
回答下列问题：
由图乙可知小球的直径为 ______；
小球经过光电门时的速度可以用表示，用该方法计算的速度______填“大于”“等于”或“小于”小球球心经过光电门的实际速度；
根据测量的数据描绘出如图丙所示的图像，结合图丙，若有表达式 ______成立，则小球下落过程中机械能守恒；小球经过光电门时的速度大小为______。均用、、表示
四、简答题：本大题共2小题，共25分。
13.如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着、、三个带电小球，它们的质量都为，彼此间距离均为，、带正电，电荷量均为。现对施加一个水平力的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距不变，求：三个小球均可视为点电荷
球的电性和电荷量大小；
水平力的大小。
14.如图所示，质量为的物块和物块静止在光滑的水平面上，上连接有轻弹簧，质量为的物块以初速度沿光滑水平面向右运动，与发生弹性碰撞后，向右压缩弹簧后被弹簧弹开，此后，、的速度相同。求：
、碰撞后物块的速度大小；
在整个过程中，轻弹簧对物块冲量的大小。
五、计算题：本大题共1小题，共15分。
15.如图所示，一根长为的刚性轻绳，一端固定在点，另一端连接一个质量为的小球，当球自由悬挂时，球处在最低点点，此时给球一个水平初速度让它运动起来，忽略空气阻力，重力加速度。
要保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求的最小值；
要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，求满足的条件；
若小球在点获得的水平初速度，试确定小球能上升的最大高度。
参考答案
1.
2.
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7.
8.
9.
10.
11. 小球水平飞出后做平抛运动，小球在空中的运动时间均相等，小球落点与点的距离与小球水平飞出时的速度成正比
12. 小于
13.解：球受到球沿方向的库仑斥力和球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以球对球的作用力为库仑引力，则球带负电。
对球在连线的方向上根据平衡条件有
解得球带电荷量为
对球，根据牛顿第二定律有
对、和整体有
联立解得
答：球带负电，电荷量大小为；
水平力的大小为。
14.解：设、碰撞后瞬间的速度大小为，的速度大小为，取向右为正方向，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
，
设物块最终获得的动量为，对、、系统研究，取向右为正方向，根据动量守恒
解得
取向右为正方向，根据动量定理，轻弹簧对物块的冲量大小为
答：、碰撞后物块的速度大小；
在整个过程中，轻弹簧对物块冲量的大小。
15.解：当小球刚好做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力，有
从最低点到最高点，根据动能定理有
可得小球的初速度的最小值
要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，可以使小球做完整的圆周运动，也可以使小球上升到低于点的高度后就下落；
由得，当小球刚好做完整的圆周运动时小球的初速度
小球恰好能运动到点等高的位置时，根据动能定理有
可得小球的初速度
由上分析可知，小球的初速度应满足或；
当时，与上述条件对比可知，小球上升到圆周运动的最高点前离开圆轨道，设小球能上升的最大高度为，此时小球的速度为绳子与竖直方向的夹角为。
则有
根据机械能守恒定律得：
联立解得：
此后小球以速度做斜抛运动，在最高点时竖直方向速度为零，
水平方向速度为，
从最低点到最高点，根据动能定理有：
则小球上升最大高度：
答：要保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，的最小值；
要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，满足的条件或；
小球能上升的最大高度是。
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