河北省定州中学届高中毕业班上学期期末考试物理试题Word版含答案文档格式.docx
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已知物块的
初速度大小为v0、物块与水平地面之间的动摩擦因数为μ。
则下列不正确的是
A.物块向右运动与弹簧分离前,物块的动能先增大后减小
B.弹簧最短时,弹簧具有的弹性势能为
C.物块与弹簧分离前二者组成的系统其机械能一直减小
D.当物块离开弹簧滑动到速度为零时,物块距离出发点之间的距离为
;
4.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有
A.a、b、c三点的电势高低及场强大小的关系是
B.带电质点由a到b电势能减小,由b到c电场力做负功,在b点动能最小
C.带电质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1:
2:
1
D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向,有可能使其经过三点a、b、c做匀速圆周运动
5.如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a.平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态.以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,Ep表示电荷在P点的电势能.若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法中错误的是
A.E变小
B.U变大
C.Ep不变
D.电荷仍保持静止
6.宇宙中有两颗相距无限远的恒星s1、s2,半径均为R0.下图分别是两颗恒星周围行星的公转周期T2与公转半径r3的图像,则
A.恒星s1的质量大于恒星s2的质量
B.恒星s1的密度小于恒星s2的密度
C.恒星s1的第一宇宙速度大于恒星s2的第一宇宙速度
D.距两恒星表面高度相同的行星,s1的行星向心加速度较大
7.如图所示,由倾角为45°
的粗糙斜面AB和半径为0.5m的3/4光滑圆弧组成的轨道固定在竖直平面内,斜面和圆弧之间由小圆弧(长度不计)平滑连接,其中B为最低点,D为最高点,C,A两点和圆弧圆心O在同一水平线上.一物块(可视为质点)在A点以初速度v0=5m/s沿斜面向下沿内轨道运动.物块与斜面间的动摩擦因数为μ,取重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是
A.若μ值满足一定的条件,则物块可能从D处开始做自由落体运动
B.若μ值满足一定的条件,则物块可能最终从AD圆弧某处脱离轨道
C.若μ=0.2,则物块最终从CD圆弧某处脱离轨道
D.若μ=0.2,则物块始终不会脱离轨道
8.某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮(与脚踏同轴)和飞轮(与后轮同轴)的齿数如下表所示,前后轮半径为30cm,某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4rad/s,则人骑自行车的最大速度为
名称
链轮
飞轮
齿数
48
35
28
15
16
18
21
24
A.7.68m/sB.3.84m/s
C.2.4m/sD.1.2m/s
9.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。
质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。
重力加速度大小为g,sin37°
=0.6,cos370=0.8,则下列说法正确的是
A.当h=2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B.当h=2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C.当h=3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D.调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
10.电场强度方向与x轴平行的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)沿x轴正方向进入电场。
下列叙述正确的是
A.粒子从O点运动到x3点的过程中,在x3点速度最大
B.粒子从x1点运动到x3点的过程中,电势能先减小后增大
C.要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
D.若
,则粒子在运动过程中的最大动能为
11.如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是
A.其他条件不变的情况下,m越大,s越小
B.其他条件不变的情况下,M越大,s越小
C.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越短
D.其他条件不变的情况下,f越大,滑块到达右端所用时间越长
12.电场强度方向与x轴平行的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)沿x轴正方向进入电场。
13.在地面附近,存在着一有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域II中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v-t图象如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A.小球受到的重力与电场力之比为3:
5
B.在t=5s时,小球经过边界MN
C.在小球向下运动的整个过程中,克服电场力做功等于重力势能的变化量
D.在1s~4s过程中,小球的机械能先增大后减小
14.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示.下列比值正确的是
A.△U1>
△U2,△U2>
△U3
B.U1:
I不变,△U1:
△I不变
C.U2:
I变大,△U2:
△I变大
D.U3:
I变大,△U3:
15.如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,从斜面顶端以速度
水平抛出一小球,经过时间
恰好落在斜面底端,速度是v,不计空气阻力。
下列说法正确的是
A.若以速度2
水平抛出小球,则落地时间大于
B.若以速度2
水平抛出小球,则落地时间等于
C.若以速度
水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v成
θ角
D.若以速度
水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v同向
16.“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q落月,如图所示。
关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是
A.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
B.沿轨道I运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ
C.沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度等于在Q点的加速度大小
D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变
17.如图所示矩形框内,存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。
一质量为m带电荷量大小为q的小球从左侧M点以某一速度射入该区域,恰好沿直线从右侧的N点(未画出)穿出。
则
A.小球一定带正电
B.N点一定与M点在同一水平线上
C.小球的可能速度之差的大小为
D.若该带电小球以大小相同的速度从N点反向进入该区域,运动过程中动能一定增加
18.如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ<tanθ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始逐渐加速转动,则:
()
A.物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴
B.当转台角速度
时,物块将离开转台
C.当转台对物块做的功为
时,物块对转台的压力恰好为零
D.当转台的角速度
时,随着角速度的增加,细线将会对物块做正功
19.如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等。
C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°
。
现将A、B静止释放。
则下列说法正确的是()
A.物块A经过C点时的速度大小为
B.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小
C.物块A在杆上长为
h的范围内做往复运动
D.在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
20.据报道,2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”,嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说,自2013年12月14日月面软着陆以来,中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。
假如月球车在月球表面以初速度
竖直上抛出一个小球,经时间t后小球回到出发点,已知月球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是()
A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为2
C.月球的第一宇宙速度为
D.探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
二、实验题
21.为了探究合力做功与物体动能变化的关系,某实验小组设计了如下实验方案:
木板左端固定着一个挡板,一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上,右端可以拴住一个滑块,滑块右端拴着一根细线,细线跨过木板右端的定滑轮,拴着一个重锤,重锤右侧有一个遮光片,当弹簧的长度为原长时,遮光片恰好处于光电门A处,光电门A和B分别连接计时器(图中未画出)。
已知弹性势能的表达式为Ep=
k(Δx)2,忽略滑轮摩擦及空气阻力。
实验步骤如下:
(1)简述平衡摩擦力的方法:
___________________________________________。
(2)在挡板和滑块间连接好弹簧,保持木板倾角不变,将弹簧分别拉长Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后,从静止释放滑块,分别记下遮光片通过光电门A的时间t1、t2、t3、t4、…。
若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3,则W1∶W2∶W3=________;
(3)若以W为纵坐标、
为横坐标作图,则得到的图象近似是________(填“一条直线”或“一条曲线”)。
(4)实验中,________(填“必须”或“可以不”)测量遮光片的宽度。
________(填“必须”或“可以不”)测量滑块和重锤的质量。
三、解答题
22.如图所示,在竖直平面内,用长为L的绝缘轻绳将质量为m、带电量为+q、的小球悬于O点,整个装置处在水平向右的匀强电场中。
初始时刻小球静止在P点。
细绳与场强方向成角。
今用绝缘锤子沿竖直平面、垂直于OP方向打击一下小球,之后迅速撤离锤子,当小球回到P处时,再次用锤子沿同一方向打击小球,两次打击后小球恰好到达Q点,且小球总沿圆弧运动,打击的时间极短,小球电荷量不损失。
锤子第一次对小球做功为W1,第二次对球做功为W2。
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)若
的值达到最大,分别求W1、W2;
(3)
的值最大时,求第一、二次小球被打击后瞬间细绳的拉力大小F1、F2.
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
8.B
9.AC
10.AD
11.BCD
12.AD
13.AC
14.BD
16.BD
17.BC
18.CD
19.AC
20.BD
21.
(1)将木板右侧垫起一定高度,是遮光片通过两光电门的时间相同
(2)1:
4:
9(3)一条直线可以不可以不
(1)将木板右侧垫起一定高度,滑块不连弹簧时,让滑块由静止释放,当重锤上的遮光片通过两光电门的时间相同时,说明重锤做匀速直线运动,即滑块做匀速直线运动,即平衡了摩擦力;
(2)由功的定义式:
,所以
;
(3)根据能量守恒可知:
弹簧弹力所做的功等于滑块与重锤动能增加之和,(其中滑块重力势能的减小等于重锤重力势能的增加)即
,
,(其中d为遮光片的宽度),所以得到的图象近似一条直线;
(4)根据能量守恒可知:
,实验中只要得到,当弹簧伸长量与
遮光片通过光电门A的时间成反比即可,所以实验中可以不测量遮光片的宽度,也可以不测量滑块和重锤的质量。
22.
(1)
(2)
(3)
(1)如图所示,小球在A点(题中P点)合力为零,则有:
tanθ=
解得:
E=
.
(2)第一次击打后球最多到达“等效”与球心等高B位置,根据功能关系,有:
W1≤mgL(sinθ+cosθ)+qEL(cosθ-sinθ)
结合tanθ=
在等效最高点C时,根据牛顿第二定律有:
根据功能关系有:
W1+W2-mg∙2L∙sinθ-qE∙2L∙cosθ=
mv02
整理可以得到:
W1=
,W2=
(3)打击一次后,物体获得的速度为v1,则有:
mv12.
根据牛顿第二定律得:
F1-
打击二次后,物体获得的速度为v2,则有:
W1+W2=
mv22.
F2-
联立整理可以得到:
F1=
,F2=