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- 2021-05-22 发布
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河南省宝丰一高2020-2021学年高二上学期第八次周练
物 理 试 题
时间:90分钟 分数:100分
一、选择题(每题5分,共60分,其中8-12题为多选题,选不全的得3分)
1.关于电场强度,下列说法正确的是
A.若在电场中的P点不放试探电荷,则P点的电场强度为0
B.电场强度定义式表明,电场强度大小与试探电荷的电荷量q成反比
C.点电荷的电场强度表明,在r减半的位置上,电场强度变为原来的4倍
D.匀强电场的电场强度表明,匀强电场中距离相等的任意两点间电压U一定相等
2.质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s,安全带自然长度为5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为
A. 500 N B. 1100 N C. 600 N D. 1000 N
3.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为3m和m的A、B两滑块,它们中间夹着(不相连)一根处于压缩状态的轻质弹簧,由于被一根细绳拉着而处于静止状态。下述说法正确的是
A.剪断细绳,在两滑块脱离弹簧后,A、B两滑块的动量大小之比pA∶pB=3∶1
B.剪断细绳,在两滑块脱离弹簧后,A、B两滑块的速度大小之比vA∶vB=3∶1
C.剪断细绳,在两滑块脱离弹簧后,A、B两滑块的动能之比EkA∶EkB=1∶3
D.剪断细绳到两滑块脱离弹簧过程中,弹簧对A、B两滑块做功之比WA∶WB=1∶1
4.如图所示,虚线为某电场中的三条电场线1、2、3,实线表示某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法中正确的是
A.粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小
B.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
C.粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小
D.a点的电势高于b点的电势
5.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的是
A.小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10 N·s
B.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为零
C.小球从被抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·s
D.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为10 kg·m/s
6.如右图甲所示,x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O),其上有M、N、P三点,间距MN=NP,Q1、Q2在x轴上产生的电势φ随x变化关系如图乙。则下列说法正确的是
A.点电荷Q1带正电 B.N点电场场强大小为零
C.P点电场场强大小为零 D.M、N之间电场方向沿x轴负方向
7.如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块m从A点静止下滑,在此后的过程中,则
A.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒
B.M和m组成的系统机械能守恒,动量不守恒
C.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动
D.m从A到B过程中,M运动的位移为
8.避雷针上方有雷雨云时,避雷针附近的电场线分布如图所示,图中的竖直黑线
代表了避雷针,为水平地面,、是电场中的两个点。下列说法正确的是
A.避雷针尖端感应出了正电荷 B.点的场强比点的场强大
C.点的电势比点的电势高 D.负电荷从点移动到点,电场力做正功
9.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为、,电势能分别为、.下列说法正确的是
A.电子一定从A向B运动
B.若>,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有<
D.B点电势可能高于A点电势
10.一匀强电场的方向平行于xoy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为17V、33V、49V。下列说法正确的是
A.坐标原点处的电势为1V B.电场强度的大小为5V/m
C.匀强电场的方向由O点指向c点 D.质子从b点运动到c点,电场力做功为-16eV
11.如图所示,光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中,一个质量为m,电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点静止释放,结果小球运动到B点时速度刚好为零,OB与水平方向的夹角为θ=60°,则下列说法正确的是
A.小球重力与电场力的关系是
B.小球在B点时,对圆弧的压力大小为
C.小球在A点和B点的加速度大小均为g
D.如果小球带负电,从A点由静止释放后,也能沿AB圆弧运动
12.如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平。电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,在A处时小球的加速度为a。图中PB⊥AC,B是AC的中点,不考虑小球电荷量对电场的影响。则在+Q形成的电场中
A.A点的电势高于B点的电势 B.B点的电场强度大小是A点的4倍
C.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大 D.小球运动到C处的加速度为g-a
二、实验题(共10分,每空2分)
13.如图1所示,在“验证动量守恒定律”实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。
(1)为了尽量减小实验误差,A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足m1________m2(选填“>”或“<”)。
(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是可以通过仅测量______(填选项前的符号)来间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(3)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________。
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平
C.B球每次的落点一定是重合的 D.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
(4)已知A、B两个小球的质量m1、m2,三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内,若满足关系式________________________________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
(5)某次实验中得出的落点情况如图3所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为___________。
三、 计算题(共30分)
14.(9分)如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为U1的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,电子离开偏转电极时速度方向与水平方向成45°,最后打在荧光屏上,已知电子的质量为m、电荷量为e,C、D极板长为l,D板的电势比C板的电势高,极板间距离为d,荧光屏距C、D右端的距离为l/6,电子重力不计。求:
(1)电子射入偏转电场时的速度大小v0;
(2)偏转电极C、D间的电压U2;
(3)电子到达荧光屏离O点的距离Y。
15.(9分)如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和2m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在方向竖直向上的匀强电场中以速度v0匀速上升,某时刻细绳断开。求:
(1)电场的场强大小;
(2)细绳断开后小球B的加速度大小及方向;
(3)当球B速度为零时,A球的速度大小。
16.(12分)如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B,木板表面光滑,右端固定一轻质弹簧。质量为m的木块A以速度v0从板的左端水平向右滑上木板B,求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)弹簧被压缩直至最短的过程中,弹簧给木块A的冲量;
(3)当木块A和B板分离时,木块A和B板的速度。
【参考答案】
一、选择题(每题5分,共60分,其中8-10题为多选题,选不全的得3分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
C
B
A
B
B
AC
BC
AD
BC
BCD
二、实验题(每空2分,共10分)
13.(1)> (2) C (3) B
(4) (5) 4:1
二、计算题(共30分)
14.(9分)解:(1)电子在离开B板时的速度为v,根据动能定理可得:
得:
(2)电子在偏转电极中的加速度:
离开电场时竖直方向的速度:
离开电场轨迹如图所示:
电子的速度与水平方向的夹角: 解得:
(3)离开电场的侧向位移: 解得:
电子离开电场后,沿竖直方向的位移:
电子到达荧光屏离O点的距离:
15.(9分)解:(1)设电场强度为,把球看成一个系统,系统做匀速直线运动,由平衡条件得. 解得:.
(2)对球,由牛二定律得. 解得: 方向竖直向下。
(3)自绳断开至球B速度为零的过程中,系统满足动量守恒,由动量守恒律得
解得A球速度.
16.(12分)解:(1)弹簧被压缩到最短时,木块A与木板B具有相同的速度,此时弹簧的弹性势能最大;设共同速度为v,从木块A开始沿木板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B系统的动量守恒,取向右为正方向,则有:
由能量关系得:弹簧的最大弹性势能
解得:
(2)对木块A,以向右为正方向,根据动量定理得:
解得:,方向向左
(3)从木块A滑上木板B直到二者分离,系统的机械能守恒,设分离时A、B的速度分别为和
根据动量守恒定律得:
根据机械能守恒定律得:
解得:,方向向左,,方向向右