2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二上学期期初考试物理试题

2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二上学期期初考试物理试题

大石桥二高中2017学年度上学期8月期初考试　 高二物理试卷 一.选择题（每小题4分，共计48分．其中下1-6题为单项选择，7-12题为多项选择．选对得4分，选对不全得2分，选错得0分）‎ ‎1、如图所示，一小球以初速度v从斜面顶端水平抛出，落到斜面上的A点，此时小球的速度大小为vA，速度方向与斜面的夹角为θA；同一小球以2v的初速度仍从斜面的顶端水平抛出，落到斜面上的B点，此时小球的速度大小为vB，速度方向与斜面的夹角为θB，不计空气的阻力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．θA＞θB B．θA＜θB C．vB=4vA D．vB=2vA ‎2、如图，一质量为M的光滑圆环，用细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从环最高处由静止滑下．重力加速度大小为g．当小环滑到大环的最低点，大环对轻杆拉力的大小为（　　）‎ ‎　‎ A．‎ Mg﹣mg B．‎ Mg+mg C．‎ Mg+5mg D．‎ Mg+10mg ‎3、‎2013年12月2日我国成功地发射“嫦娥三号”探月卫星，其飞行轨道如图所示，在环月段时需由圆形轨道I变换到椭圆轨道II，已知圆形轨道I半径为r、周期为T，万有引力恒量为G，下列说法正确的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ 探月卫星在P处变轨进入椭圆轨道时必须点火加速 ‎　‎ B．‎ 由题中条件可以计算出月球的质量 ‎　‎ 探月卫星沿l、II两轨道运行时经P点的机械能相等 C．‎ ‎　‎ D．‎ 探月卫星在轨道I上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期 ‎4、如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是( ) A. B.‎ C.0 D.‎ ‎5、如图所示,长为 L 的枕形导体原来不带电, O 点是其几何中心。将一个带正电、电量为 Q 的点电荷放置在距导体左端 R 处,由于静电感应,枕形导体的 a 、 b 端分别出现感应电荷, k 为静电力常量,则( )‎ A. 导体两端的感应电荷在 O 点产生的场强大小等于 0‎ B. 导体两端的感应电荷在 O 点产生的场强大小等于 C. 闭合 S ,有电子从枕形导体流向大地 D. 导体 a 、 b 端电势满足关系 ‎ ‎6、原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（　　）‎ A．0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0内动量变化相等 B．t=2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零 C．0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0内平均速率不等 D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零 ‎7、如图半圆形凹槽的半径为R，O点为圆心。在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度、水平抛出两个小球，已知 ‎，两小球恰落在弧面上的P点。则以下说法中正确的是( )‎ A．∠ ‎ B．若要使两小球落在P点右侧的弧面上的同一点，则应使增大，减小 C．改变、，只要两小球落在弧面上的同一点，与之和就不变 D．若只增大，两小球不可能相遇 ‎8、如图甲，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球经最高点时，速度大小为υ，受到杆的弹力大小为F，其F﹣υ2图象如图乙．不计空气阻力，则（　　）‎ A.小球的质量为 B.当地的重力加速度大小为 C.υ2=c时，杆对小球的弹力方向向上 D.υ2=2b时．小球受到的弹力与重力大小相等 ‎9、如图所示是反映汽车从静止匀加速启动（汽车所受阻力f恒定），达到额定功率P后以额定功率运动最后做匀速运动的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D.‎ ‎10、如图，竖直放置的粗糙四分之一圆弧轨道ABC与光滑半圆弧轨道CDP最低点重合在C点，圆心O1和O2在同一条竖直线上，圆弧ABC的半径为4R，半圆弧CDP的半径为R．一质量为m的小球从A点静止释放，到达P时与轨道间的作用力大小为mg，不计空气阻力．小球从A到P的过程中（　　）‎ A．机械能减少了2mgR ‎ B．克服摩擦力做功mgR C．合外力做功mgR ‎ D．重力势能减少了mgR ‎11、如图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是(　　) ‎ A．物体开始运动后加速度先增加、后减小 B．物体开始运动后加速度不断增大 C．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值 D．经过时间，物体运动速度达最大值 ‎12、如图所示，A、B两小球质量相同，在光滑水平面上分别以动量p1=‎8kg m/s和p2=‎6kg m/s（向右为参考正方向）做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球碰撞后的动量p1和p2可能分别为（　　）‎ A．‎6 kg m/s，‎8 kg m/s B．‎10kg m/s， ‎4 kg m/s C．‎7 kg m/s，‎7 kg m/s D．‎2 kg m/s，‎12 kg m/s 二．填空题（每空2分；共计14分）‎ ‎13、用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2‎ 从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=‎50g、m2=‎150g，则（已知当地重力加速度g=‎9.8m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=　 　m/s；‎ ‎（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=　系统势能的减少量△Eφ=　 　J．由此得出的结论是　 　．‎ ‎（3）、在“验证动量守恒定律”试验中，一般采用如图装置，则：‎ H O A B C ‎（1）关于该实验的下列说法正确的有 ‎ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．入射球每次都要从同一位置由静止滚下 C．用游标卡尺测小球直径便于得到距离OA、OB、OC D．两球碰撞后离开轨道做平抛运动 ‎（2）实验中两半径相同的小球质量关系m1>m2。实验记录纸上，小球落地点A、B、C到O的距离分别为OA、OB、OC，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置。可见两球中____球是入射球，若碰撞中动量守恒则应满足______________________。‎ 三．计算题（共38分14题14分15题12分16题12分）（解答过程要求写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，只写出结果不给分）‎ ‎15、‎ 如图，轨道CDGH位于竖直平面内，其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点，圆弧段和倾斜段均光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中．一带电物块由C处静止释放，经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零．已知物块的质量m=4×10﹣‎3kg，所带的电荷量q=+3×10﹣‎6C；电场强度E=1×104N/C；CD段的长度L=‎0.8m，圆弧DG的半径r=‎0.2m，GH段与水平面的夹角为θ，且sinθ=0.6，cosθ=0.8；不计物块与挡板碰撞时的动能损失，物块可视为质点，重力加速度g取‎10m/s2．‎ ‎（1）求物块与轨道CD段的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；‎ ‎（3）分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到‎2.6m．若能，求物块在轨道CD段运动‎2.6m路程时的动能；若不能，求物块碰撞挡板时的最小动能．‎ ‎16、如图所示，光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C，物块B、C静止，物块B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）；让物块A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，求．‎ ‎（1）A、B第一次速度相同时的速度大小；‎ ‎（2）A、B第二次速度相同时的速度大小；‎ ‎（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小 ‎17、如图所示，光滑水平面上有一质量为‎2M、半径为R（R足够大）的圆弧曲面C，质量为M的小球B置于其底端，另一个小球A质量为，以v0=‎6m/s的速度向B运动，并与B发生弹性碰撞，不计一切摩擦，小球均视为质点，求：‎ ‎（1）小球B的最大速率；‎ ‎（2）小球B运动到圆弧曲面最高点时的速率；‎ ‎（3）通过计算判断小球B能否与小球A再次发生碰撞．‎ ‎1D‎2C3B‎4A5B6B‎7A8AD9ACD10BC11BC‎12AC ‎13（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．‎ ‎(3) （1）B D ； （2）m1 ，m1OB=m1OA+m2OC ；‎ ‎14解：（1）物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中，‎ 由动能定理得：qE﹣μmg（L+）=0﹣0，解得：μ=0.25；‎ ‎（2）物块在GH段运动时，由于qEcosθ=mgsinθ，所以做匀速直线运动，‎ 由C运动至H过程中，由动能定理得：‎ qEL﹣μmgL+qErsinθ﹣mgr（1﹣cosθ）=EK﹣0，解得：EK=0.018J；‎ ‎（3）物块最终会在DGH间来回往复运动，物块在D点的速度为0‎ 设物块能在水平轨道上运动的总路程为s，由能量转化与守恒定律得：‎ qEL=μmgs，解得：s=‎2.4m，因为 ‎2.6 m＞s，所以不能在水平轨道上运动‎2.6 m的路程，‎ 物块碰撞挡板的最小动能E0等于往复运动时经过G点的动能，由动能定理得：‎ qErsinθ﹣mgr（1﹣cosθ）=E0﹣0，解得：E0=0.002J；‎ ‎15(1）对A、B接触的过程中，当第一次速度相同时，由动量守恒定律得，mv0=2mv1，‎ 解得v1＝v0 （2）设AB第二次速度相同时的速度大小v2，对ABC系统，根据动量守恒定律：mv0=3mv2‎ 解得v2=v0‎ ‎（3）B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，有：解得v3＝v0 系统损失的机械能为 当A、B、C速度相同时，弹簧的弹性势能最大．此时v2=v0 根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能．‎ ‎16解：（1）A与B发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律和动能守恒得：v0=vA+MvB；‎ 由动能守恒得： v02= vA2+MvB2；‎ 解得 vA=﹣‎2m/s，vB=‎4m/s 故B的最大速率为‎4m/s．‎ ‎（2）B冲上C并运动到最高点时二者共速设为v，则 ‎ MvB=（M+‎2M）v可以得到：v=m/s．‎ ‎（3）从B冲上C然后又滑下的过程，设BC分离时速度分别为vB′、vC′．‎ 由水平动量守恒有 ‎ MvB=MvB′+2MvC′‎ 机械能也守恒，有MvB2=MvB′2+ 2MvC′2联立可以得到：vB′=﹣m/s 由于|vB′|＜|vA|，所有二者不会再次发生碰撞．‎