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）

这是一份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），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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，A、B为电场中的两点，比较这两点场强EA、EB的大小和电势的高低，下列判断正确的是( )
A. EAB. EAC. EA>EB，A点电势较高
D. EA>EB，B点电势较高
3.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4×10−8C和Q2=1×10−8C分别固定在x坐标轴的x=0cm和x=6cm的位置上。关于x轴上各点，下列说法正确的是( )
A. x=4cm处的电场强度为零
B. x=2cm处电势低于x=3cm处
C. x=3cm处电场强度大于x=5cm处
D. 负电荷在x=7cm处的电势能大于x=8cm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O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；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. P的质量一定大于Q的质量
C. P的电荷量一定小于Q的电荷量
D. P的电荷量一定大于Q的电荷量
5.如图，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。下列说法正确的是( )
A. 若先将A、B分开，再移走C，则A带正电
B. 若先将A、B分开，再移走C，则B带正电
C. 若先将C移走，再把A、B分开，则A带正电
D. 若先将C移走，再把A、B分开，则B带正电
6.如图，xOy平面内，电荷量为q(q>0)和−q的点电荷分别固定在(−a,0)和(a,0)点。要使P(0,a)点的电场强度为零，第三个点电荷Q的位置和电荷量可能是( )
A. (−a,a)，− 22q
B. (−a,a)，−12q
C. (0,0)， 22q
D. (a,a)， 2q
7.某物块以80J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60J.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. 4807JB. 3209JC. 20 JD. 48 J
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m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )
A. 弹簧的最大弹力为μmgB. 物块在A点的初速度为2 μgs
C. 物块克服摩擦力做的功为μmgsD. 弹簧的最大弹性势能为2μmgs
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60kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t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10m/s2。下列说法正确的是( )
A. t=0.15s时，运动员的重力势能最大
B. t=0.30s时，运动员的速度大小为10m/s
C. t=1.00s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4600N
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O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a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P与O点的距离xP。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q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a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离xM、xN。
完成下列填空：
(1)记a、b两球的质量分别为ma、mb，实验中须满足条件ma ______mb(填“>”或“<”)；
(2)如果测得的xP、xM、xN、ma和mb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O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1、光电门2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1到小球释放点的距离不变，改变光电门2到光电门1的距离ℎ，并记录小球通过光电门2的挡光时间t，记录多组实验数据。

回答下列问题：
(1)由图乙可知小球的直径为d= ______mm；
(2)小球经过光电门2时的速度可以用dt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；
(3)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g= ______成立，则小球下落过程中机械能守恒；小球经过光电门1时的速度大小为______。(均用a、b、d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A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)
(1)C球的电性和电荷量大小；
(2)水平力F的大小。
14.如图所示，质量为2m的物块B和物块C静止在光滑的水平面上，C上连接有轻弹簧，质量为3m的物块A以初速度v0沿光滑水平面向右运动，与B发生弹性碰撞后，B向右压缩弹簧后被弹簧弹开，此后，A、B的速度相同。求：
(1)A、B碰撞后物块B的速度大小；
(2)在整个过程中，轻弹簧对物块C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L=0.2m的刚性轻绳，一端固定在O点，另一端连接一个质量为m的小球，当球自由悬挂时，球处在最低点A点，此时给球一个水平初速度v0让它运动起来，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。
(1)要保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求v0的最小值；
(2)要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，求v0满足的条件；
(3)若小球在A点获得的水平初速度v0= 7m/s，试确定小球能上升的最大高度。
参考答案
1.D
2.C
3.A
4.B
5.B
6.A
7.A
8.B
9.BCD
10.BD
11.> maxP=maxM+mbxN 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O点的距离与小球水平飞出时的速度成正比
12.9.6 小于 bd2a d b
13.解：(1)A球受到B球沿BA方向的库仑斥力和C球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C球对A球的作用力为库仑引力，则C球带负电。
对A球在BA连线的方向上根据平衡条件有kq2r2=kqQr2⋅sin30°
解得C球带电荷量为Q=2q
(2)对A球，根据牛顿第二定律有
kqQr2⋅cs30°=ma
对A、B和C整体有F=3ma
联立解得F=3 3kq2r2
答：(1)C球带负电，电荷量大小为2q；
(2)水平力F的大小为3 3kq2r2。
14.解：(1)设A、B碰撞后瞬间A的速度大小为v1，B的速度大小为v2，取向右为正方向，根据动量守恒有
3mv0=3mv1+2mv2
根据能量守恒有
12×3mv02=12×3mv12+12×2mv22
解得
v1=15v0，v2=65v0
(2)设物块C最终获得的动量为p，对A、B、C系统研究，取向右为正方向，根据动量守恒
3mv0=5mv1+p
解得
p=2mv0
取向右为正方向，根据动量定理，轻弹簧对物块C的冲量大小为
I=p=2mv0
答：(1)A、B碰撞后物块B的速度大小65v0；
(2)在整个过程中，轻弹簧对物块C冲量的大小2mv0。
15.解：(1)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mg=mv 2L
从最低点到最高点，根据动能定理有−mg·2L=12mv 2−12mv02
可得小球的初速度的最小值v0= 10m/s
(2)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O点的高度后就下落；
①由(1)得，当小球刚好做完整的圆周运动时小球的初速度v0= 10m/s
②小球恰好能运动到O点等高的位置时，根据动能定理有−mgL=0−12mv02
可得小球的初速度v0=2m/s
由上分析可知，小球的初速度应满足v0≥ 10m/s或v0≤2m/s；
(3)当v0= 7m/s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ℎ，此时小球的速度为v1.绳子与竖直方向的夹角为θ。
则有mgcsθ=mv12L
根据机械能守恒定律得：12mv02=mgL(1+csθ)+12mv12
联立解得：v1=1m/s csθ=12
此后小球以速度v1=1m/s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v1csθ，
从最低点到最高点，根据动能定理有：−mgH=12m(v1csθ)2−12mv02
则小球上升最大高度：H=0.3375m
答：(1)要保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，v0的最小值 10m/s；
(2)要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，v0满足的条件v0≥ 10m/s或v0≤2m/s；
(3)小球能上升的最大高度是0.3375m。