2021-2022学年河北省张家口市重点高中高二上学期开学考试物理试题（Word版）

这是一份2021-2022学年河北省张家口市重点高中高二上学期开学考试物理试题（Word版），共10页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（每题4分，共48分，1-7单选，8-12多选）
1．如图，A、B、C三点在同一直线上，AB=BC，在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去B处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，P的质量为m，Q的质量为3m，Q与轻质弹簧相连。Q原来静止，P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）
A．B．C．D．E
3．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度-时间图像是选项中的（ ）
4．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR B．4mgR
C．5mgR D．6mgR
5．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为（ ）
A． B．
C． D．
6．质量相同的小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，不计空气阻力，在各自轨迹的最低点（ ）
A．P球的速度大于Q球的速度
B．P球的机械能大于Q球的机械能
C．P球所受绳的拉力等于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度大于Q球的向心加速度
7．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自传的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）A． B． C． D．
8．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地而上的A点，已知杆与水平而之间的夹角，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A．小球的动能与重力势能之和保持不变
B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
D．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变
9．如图所示，轻弹簧放置在倾角为的斜面上，下端固定于斜面底端，重的滑块从斜面顶端点由静止开始下滑，到点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至点，然后又回到点，已知，，下列说法正确的是（ ）
A．整个过程中滑块动能的最大值为
B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为
C．从点向下到点过程中，滑块的机械能减少量为
D．从点向上返回点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒
10．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（ ）
A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B．小环到达B处时，重物上升的高度也为d
C．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
11．如图所示，水平面上带有半圆弧槽的滑块N质量为2m，槽的半径为r，槽两侧的最高点等高。将质量为m且可视为质点的小球M由槽右侧的最高点无初速释放，所有接触面的摩擦均可忽略。第一种情况滑块固定不动；第二种情况滑块可自由滑动。下列说法正确的是（ ）
A．两种情况下，小球均可运动到左侧最高点
B．两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为1：1
C．第二种情况，小球滑到圆弧槽最低点时圆弧槽的速度为
D．第二种情况，圆弧槽距离出发点的最远距离为
12．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。（ ）
A．b一定比a先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．是b开始滑动的临界角速度
D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg
二、实验题（13题每空2分，14题每空2分，共16分）
13．某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”、并测量处于压缩状态下的弹簧的弹性势能。实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤为：
A．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态；
C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后。均沿光清操作台的台面运动，最后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点M、N；
D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；
E．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。
请根据实验步骤完成下面填空：
(1)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其目的为___________；
(2)滑块A、B都离开桌面后，在空中运动的时间___________（选填“相等”或“不相等”）；
(3)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________（用测量的物理量表示）；
(4)剪断细线前，弹簧处于压缩状态下的弹性势能是___________（用测量的物理量和重力加速度g表示）。
14．某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为。
（1）下列做法操作错误的是___________（填字母序号）。
A．先松开纸带后接通电源
B．用电火花计时器替代电磁打点计时器
C．在铝锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤
（2）所用重物的质量为1.00。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）。按要求将下列问题补充完整。
①纸带的___________（左、右）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是___________J，此过程中物体动能的增加量___________J（计算结果保留两位有效数字）
三、解答题（15题6分，16题8分，17题10分，18题12分）
15．高空抛物严重危害公共安全。如果一个鸡蛋从16楼（距地面高度约）自由下落，与地面碰撞后速度为0，已知鸡蛋的质量为，，鸡蛋与地面碰撞时间为0.002s，每层楼的高度为，不计空气阻力，求鸡蛋与地面碰撞时对地面的平均作用力约为多大？
16．如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为θ的光滑斜面上，整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块处于静止状态．已知重力加速度为g，求：
（1）匀强电场的场强；
（2）若将匀强电场的场强减小为原来的1/2，物块将沿斜面加速下滑，则物块下滑的加速度为多大？
17．如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量为M的小车，小车的左侧靠在竖直墙壁上，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的最低点B与水平轨道平滑相接，小车的右端固定有一个轻质弹簧，弹簧左端自然伸长至C点，水平轨道段粗糙、段光滑．现有一可视为质点的物块从A点正上方处无初速度下落，物块质量为m，恰好落入小车沿圆轨道滑动，然后沿水平轨道滑行，与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又恰好返回到B点相对于小车静止，已知，物块与水平轨道间的动摩擦因数为，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，重力加速度为g，求：
（1）物块下落后由A滑至B处时的速度大小；
（2）水平轨道段的长度L；
（3）压缩弹簧过程中，弹簧所具有的最大弹性势能。
18．一木块EABCD置于水平桌面上，其截面如图所示，ABCD是圆弧，圆半径为R，斜面AE与水平线EB（E、B等高）的倾角为θ = 30°。质量为m的光滑小球（看作质点）从h高处自由释放，能通过圆弧经D点飞出，不计空气阻力，假设木块始终保持静止。
（1）若小球刚好通过D点，求释放高度h；
（2）在（1）题所求的高度h静止释放，小球运动到圆弧面C点处地面受到的摩擦力；
（3）要求小球经D点飞出第一次能落在斜面AE上，求释放高度？
答案
13 . 保证滑块做平抛运动 相等
14. A 左 0.49 0.48
15. 【答案】750.5N
鸡蛋自由下落时
解得
鸡蛋与地面碰撞时，由动量定理可知
解得
16. 【答案】（1）；（2）
【分析】
（1）利用平衡求出电场强度
（2））根据牛顿第二定律可求出物块下滑的加速度值
【详解】
（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力．
对小物块由平衡条件得
对小物块沿斜面由平衡条件得
解得
（2）当电场减为原来的时，对小物块沿斜面由牛顿第二定律得：

解得：
故本题答案是：（1）；（2）
17. 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）物体从静止释放至B的过程中小车不懂，对物体由机械能守恒定律有
解得
（2）物块滑上水平轨道至B与小车相对静止的过程中，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
（3）物块滑上水平轨道至将弹簧压缩至最短的过程中，对系统由动量和能量守恒有
联立解得
18. 【答案】（1）；（2）3mg；向左（3）R ≤ h ≤
【详解】
（1）由题可知，小球恰好能从D点出射，则有
mg = m
解得
vD =
从释放点到D点，根据动能定理有
mg(h - R) = mvD2
解得
h = R
（2）在（1）题所求的高度h静止释放，小球运动到圆弧面C点处的速度大小为
mgh = mvC2
由于小球做圆周运动有
FN = m = 3mg
则小球给木块EABCD的压力为3mg，对木块EABCD做受力分析，在水平方向有
f = FN = 3mg
由于压力方向向右，则摩擦力方向向左。
（3）由于小球离开D点后做平抛运动，若刚好落到斜面上的A点时有
R = gt2，R = vDt
综合有
vD =
由（1）问可知恰好从D点出射有
vD =
则只用
h ≥ R
就能落在斜面上。
若刚好落到斜面上的E点时有
tan30° = ，x′ + R = vD′t′，2R = gt′2
联立有
vD′ =
再由动能定理有
mg(h′ - R) = mvD′2
计算后有
h =
要求小球经D点飞出第一次能落在斜面AE上，释放高度应满足
R ≤ h ≤
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
A
B
C
B
C
B
BD
BCD
AC
ACD
AC