2017-2018学年河北省定州中学高二（承智班）上学期开学考试物理试题

2017-2018学年河北省定州中学高二（承智班）上学期开学考试物理试题

‎2017-2018学年高二承智班物理开学考试试题 一、选择题 ‎1．如图所示，两个质量为m、横截面半径为r的半圆柱体A、B放置在粗糙水平面上，A、B的圆心 O1、O2之间的距离为l，在A、B上放置一个质量为‎2m、横截面半径也为r的光滑圆柱体C(圆心 为O3)，A、B、C始终处于静止状态．则 ‎ A. A对地面的压力大小为2mg B. 地面对A的作用力的方向由O1指向O3‎ C. 若l减小，A、C之间的弹力减小 D. 若l减小，地面对B的摩擦力增大 ‎2．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )‎ A. 气体对外界做功，内能减少 B. 气体不做功，内能不变 C. 气体压强变小，温度降低 D. 气体压强变小，温度不变 ‎3．关于静电场,下列结论普遍成立的是(　　)‎ A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关 B. 电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C. 将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点,静电力做功为零 D. 在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降低最快的方向 ‎4．如图所示，长为L=‎0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=‎2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g=‎10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能 B. 水平匀强电场的电场强度为 C. 若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为‎3 m/s2‎ D. 若电场强度减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半 ‎5．如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 弹簧弹力的大小为 B. 地面对m2的支持力可能为零 C. 地面对m2的摩擦力大小为F D. m1与m2一定相等 ‎6．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S.在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是（ ）‎ ‎ ‎ A. , ‎ B. , ‎ C. , ‎ D. , ‎ ‎7．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距‎80cm的两点上，弹性绳的原长也为‎80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为‎100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）‎ A. ‎86 cm B. ‎92 cm C. ‎98 cm D. ‎‎104 cm ‎8．一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机，其运动的vt图像如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的k倍，已知重力加速度为g，则：（ ）‎ A. 加速过程与减速过程的平均速度之比为1∶2‎ B. 加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2‎ C. 0--时间内汽车克服阻力做的功为 D. 0--汽车牵引力F做的功为 ‎9．如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、‎2L，高度分别为2h、h、h。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止开始下滑到底端。三种情况相比较，下列说法正确的是( )‎ A. 物体减少的重力势能ΔEa＝2ΔEb＝2ΔEc B. 物体到达底端的动能Eka＝2Ekb＝2Ekc C. 因摩擦产生的热量2Qa＝2Qb＝Qc D. 因摩擦产生的热量4Qa＝2Qb＝Qc ‎10．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）‎ A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于‎2F B. 小环碰到钉子P时，绳中的张力大于‎2F C. 物块上升的最大高度为 D. 速度v不能超过 ‎11．如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（ ）‎ A. B物体的机械能一直减小 B. B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和 C. B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D. 细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量 ‎12．氢原子分能级示意图如题所示，不同色光的光子能量如下表所示。‎ 色光 ‎ 赤 ‎ 橙 ‎ 黄 ‎ 绿 ‎ 蓝—靛 ‎ 紫 ‎ 光子能量范围（eV） ‎ ‎1.61~2.00 ‎ ‎2.00~2.07 ‎ ‎2.07~2.14 ‎ ‎2.14~2.53 ‎ ‎2.53~2.76 ‎ ‎2.76~3.10 ‎ 处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为 红、蓝靛 黄、绿 红、紫 蓝靛、紫 ‎13．如图所示，三个小球A、B、C的质量分别为‎2m、m、m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中 ( )‎ A. A的动能达到最大前，B受到地面的支持力大于2mg B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于2mg C. 弹簧的弹性势能最大时，A的加速度为零 D. 弹簧的弹性势能最大值为（）mgL ‎14．在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为：（ ）‎ A. 8 B. 10‎ C. 12 D. 14‎ ‎15．亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国特战队员成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的图象如图所示，设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 海盗快艇在0～66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动 B. 海盗快艇在96s末开始调头逃离 C. 海盗快艇在66s末离商船最近 D. 海盗快艇在96～116s内做匀减速直线运动 ‎16．如图所示，质量分别为m和‎2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E ‎．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 B. 撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 C. 撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E D. 撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3‎ ‎17．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )‎ A. 重力做功mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功0.5mgR ‎18．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为—q的质点（重力不计），在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则（ ）‎ A. MN两点的电势差为 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 带电小球由M运动到N的过程中，电势能减少了 D. 若要使带电小球由N向M做匀速直线运动，则F必须反向 ‎19．如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（　　）‎ A. 停止运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 运动方向不能确定 ‎20．一圆环形铝质金属圈（阻值不随温度变化）放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中( )‎ A. 感应电流逐渐增大，沿逆时针方向 B. 感应电流恒定，沿顺时针方向 C. 圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心 D. 圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心 二、实验题 ‎21．某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示‎1 mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。‎ ‎（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，F的大小为_______N。‎ ‎（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。‎ ‎（i）用‎5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图（a）中画出力F1、F2‎ 的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F合 _________；‎ ‎（ii）F合的大小为_______N，F合与拉力F的夹角的正切值为________。‎ 若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。‎ 三、计算题 ‎22．如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为Ra＝R，Rb＝2R.b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g.‎ ‎(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；‎ ‎(2)求最终稳定时两棒的速度大小；‎ ‎(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能．‎ 参考答案 ‎1．AC ‎2．BD ‎3．C ‎4．BD ‎5．C ‎6．D ‎7．B ‎8．C ‎9．AC ‎10．D ‎11．ABD ‎12．A ‎13．BD ‎14．AC ‎15．B ‎16．BD ‎17．AD ‎18．A ‎19．B ‎20．D ‎21． 4.0 4.0 0.05‎ ‎【解析】（1）由图可知，F的大小为4.0 N。‎ ‎（2）作力F1、F2的图示，作出合力F合，F合长为‎20 mm，所以F合大小为4.0 N，F合与拉力F的夹角的正切值为0.05。‎ ‎22．(1) ，方向水平向左 (2) (3)mgh ‎【解析】(1)设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开始下落到进入磁场 根据机械能守恒定律有mgh＝mv2‎ a棒切割磁感线产生感应电动势E＝BLv 根据闭合电路欧姆定律有I＝‎ a棒受到的安培力F＝BIL 联立以上各式解得F＝，方向水平向左．‎ ‎(2)设两棒最后稳定时的速度为v′，从a棒开始下落到两棒速度达到稳定 根据动量守恒定律有mv＝2mv′‎ 解得v′＝.‎ ‎(3)设a棒产生的内能为Ea，b棒产生的内能为Eb 根据能量守恒定律得mv2＝×2mv′2＋Ea＋Eb 两棒串联内能与电阻成正比Eb＝2Ea 解得Eb＝mgh.‎