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    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)

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    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
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