河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理上学期第四次周测试题

河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理上学期第四次周测试题

河北省邯郸市大名一中2020学年高二物理上学期第四次周测试题 ‎ 一、选择题（本题共8道题，每题6分，共48分；1-5为单选，6-8为多选，全对得6分，漏选、不全得3分，错选、不选得0分）‎ ‎1．如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中不能使两球都带电的是( )‎ A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开 D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开 ‎2．如图所示在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点)．若它们恰能处于平衡状态．那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系，下面的情况可能的是(　　)‎ A．－9、4、－36 B．4、9、36‎ C．－3、2、8 D．3、－2、6‎ ‎3．有两个点电荷，所带电荷量分别为q1和q2，相距为r，相互作用力为F．为了使它们之间的作用力增大为原来的2倍，下列做法可行的是（　　）‎ A．仅使增大为原来的2倍 B．仅使减小为原来的一半 C．使和都增大为原来的2倍 D．仅使r减小为原来的一半 ‎4．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A 与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的。则碰后B球的速度大小是(　　)‎ A． B． C．或 D．无法确定 ‎5．有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，质量 M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（ ）‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎7．如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s。则在此过程中（ ）‎ A．摩擦力对物块做功为 B．摩擦力对木板做功为 C．木板动能的增量为 D．系统由于摩擦而产生的热量为 ‎8．如图所示，质量为M、带有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平面平滑连接，O为圆心。质量为m的小滑块以水平向右的初速度冲上圆弧轨道，恰好能滑到最高点，已知M=2m。，则下列判断正确的是 A．小滑块冲上轨道的过程，小滑块机械能不守恒 B．小滑块冲上轨道的过程，小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量守恒 C．小滑块冲上轨道的最高点时，带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为 D．小滑块脱离圆弧轨道时，速度大小为 二、实验题（每空3分，共27分；9题12分，10题15分）‎ ‎9．在“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为O 点，实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球，碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2。‎ ‎（1）为了使入射小球在碰撞后不被反弹，则应使m1____m2。（填“>”“＝”或“<”）；‎ ‎（2）为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动，必须调整斜槽末端____；‎ ‎（3）在（1）（2）条件的前提下，让入射小球从同一高度沿斜槽滑下，实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示，图中OA＝x1，OB＝x2，OC＝x3，为验证小球碰撞前后动量守恒，实验中____（填“需要”或“不需要”）测量槽口末端到水平地面的高度h。若实验中小球碰撞前后动量守恒，则应满足的关系式为m1x2＝__________。‎ ‎10．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：‎ ‎（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。‎ ‎（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）‎ ‎（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。‎ A. B. C. D.‎ 三、解答题（11题12分，12题13分）‎ ‎11．如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2．A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B．（AB球可视为点电荷；重力加速度取g=10m/s2；静电力常量k=9.0×109N•m2/C2）求：‎ ‎（1）两线上的拉力F1和F2大小？‎ ‎（2）若将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，小球A仍在原处静止，此时两线上的拉力大小分别为多少？‎ ‎12．如图所示，长L=1.2m质量M=4kg的木板，在光滑水平面上以速度v0=3m/s向右匀速运动。某时刻将质量m=2kg的木块（视为质点），无初速地放到木板的最右端，最终木块恰好停在木板最左端。已知木板对木块的滑动摩擦力Ff=5N，求：‎ ‎（1）系统摩擦生热产生的热量Q ‎（2）最终木板运动的速度大小v ‎（3）从木块放上木板至与木板相对静止所经历的时间t 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷，故A错误；‎ B、先移走棒，此时两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样甲乙不再带电，故B正确；‎ C、先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触带电，甲乙带同种电荷，故C错误；‎ D、手摸一下甲球，此时甲带电，乙不带电，然后移走棒，再把两球分开，甲乙带同种电荷，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】‎ 将棒移近两个不带电的导体球，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ 试题分析：根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此BCD均错误．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，故A正确。‎ 考点：库仑定律 ‎【名师点睛】因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．‎ ‎3．A ‎【解析】‎ 试题分析：真空中有两个点电荷，它们之间相互作用力为F，即为 ‎；当它们之间的相互作用力为2F，则有：保持距离不变，仅使q1增大为原来的2倍，或使两电荷量都变为原来的2倍，则库仑力分别变为2倍和4倍，故A正确，C错误；仅使q2减小为原来的一半，根据库仑定律可知，它们之间的作用力减小为原来的一半，故B错误；保持两点电荷的电量不变，使r减小为原来的一半，则库仑力变为4倍，故D错误；故选A。‎ 考点：库仑定律 ‎4．A ‎【解析】‎ 根据碰后A球的动能恰好变为原来的得： 解得：‎ 碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv=mv′+3mvB 解得：vB=v或vB=v；当vB=v时A的速度大于B的速度，不符合实际，故选项A正确，BCD错误，故选A.‎ 点睛：本题考查的是动量定律得直接应用，注意动能是标量，速度是矢量；同时要分析结果是否符合实际情况，即不可能发生二次碰撞。‎ ‎5．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则，；根据动量守恒定律：Mv-mv′=0，则得： ，解得船的质量： ,故选A。‎ ‎6．ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB. 根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有 Fx=mv02-（m+M）v2‎ 故选项A符合题意，选项B不合题意；‎ C.对木块运用动能定理，有 FL=Mv2-0‎ 故选项C符合题意；‎ D.对子弹，由动能定理 ‎-F（L+x）=mv2-mv02‎ 则 故选项D符合题意。‎ ‎7．ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．木块运动的位移，则摩擦力对物块做功为，故A正确；‎ B．木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为，故B错误；‎ C．根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为，故C正确；‎ D．系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为，故D正确 ‎【点睛】‎ 先求出木块相对于地面的位移，根据恒力做功公式求出摩擦力对木块做的功，分析木板受到摩擦力的方向与位移方向的关系，判断摩擦力对木板做功的正负，根据动能定理求解木板动能的增量，系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移。‎ ‎8．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.小滑块冲上轨道的过程，系统机械能守恒，小滑块机械能不守恒，选项A正确；‎ B.小滑块冲上轨道的过程，系统竖直方向受力不为零，动量不守恒，但系统在水平方向合力为零，动量守恒，选项B错误；‎ CD.有水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得，小滑块冲到轨道的最高点时，圆弧轨道速度大小为；当m从圆弧轨道返回脱离圆弧轨道时，圆弧轨道速度最大，设脱离时小滑块和圆弧轨道的速度分别为，则有 m=m+M ‎=+‎ 解得=，，故C错误， D正确。‎ ‎9．（1） （2）水平 （3）不需要， ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb ‎（2）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；‎ ‎（3）小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，所以不需要测量槽口末端到水平地面的高度h.‎ 要验证动量守恒定律定律，即验证：, 上式两边同时乘以t得：，得：，‎ ‎【点睛】（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．‎ ‎（2）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；‎ ‎（3）根据（2）的分析确定需要验证的关系式．‎ ‎10．B 1.88 1.84 重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用 A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 解：(1) 验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；‎ ‎(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；‎ ‎(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确。‎ ‎11．（1）两线上的拉力F1和F2大小均为1.9N；‎ ‎（2）若将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，小球A仍在原处静止，此时两线上的拉力大小分别为1.225N与1.0N．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：当B在A的正下方时，分别对AB受力分析利用共点力平衡即可求得，当B移到使M、A、B在同一直线上时，对A受力分析利用共点力平衡即可判断．‎ 解：（1）对物体A，A受到竖直向下的重力，竖直向下的库仑力，两线上的拉力，两线上拉力夹角120°，‎ 所以，故F1=F2=mAg+k=1+9×109×=1.9N，‎ ‎（2）将B水平右移，使M、A、B在同一直线上时，‎ 对A求受力分析可知：F1sin30°+F2sin30°﹣mg﹣F库sin30°=0‎ F1′cos30°﹣F2′cos30°﹣F库cos30°=0‎ F库=k，‎ 联立解得：F1′=1.225N，F2′=1.0N 答：（1）两线上的拉力F1和F2大小均为1.9N；‎ ‎（2）若将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，小球A仍在原处静止，此时两线上的拉力大小分别为1.225N与1.0N．‎ ‎【点评】本题主要考查了对AB求的受力分析，抓住在库仑力作用下的共点力平衡即可，难度适中．‎ ‎12．(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】(1)由功能关系知 ‎(2)根据能的转化和守恒定律，有 解得: =2‎ ‎(3)对木块由动量定理，得 解得：‎ ‎【点睛】本题是由滑块—滑板模型构成的连接体问题，关键是先根据受力情况确定加速度情况，然后根据运动学公式列式求解相对运动情况，动量定理求解时间问题和动能定理求解位移问题是优先采用分方法。‎