精品解析：河北省石家庄外国语学校2023-2024学年高一下学期期末物理试题

2023—2024学年度第二学期10年级期末考试 物理学科试题 一、单选题（共10道，每小题3分，共30分） 1. 一棵树上有一个质量为 的熟透了的苹果，该苹果从树上先落到地面最后滚入沟底。已知、的高度差分别为 和 ，以地面为零势能面，取，、、、、面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从落到的过程中重力势能的减少量和在处的重力势能分别是（　　） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】A 【解析】 【详解】以地面所在水平面为零势能面，处的重力势能为 从落到的过程中重力势能的减少量 故选A。 2. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（　　） A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 【答案】C 【解析】 【详解】A. 把一带正电荷的物体C置于A附近，电子被吸引到A端，B端遗留了不能移动的原子核，此时A带负电，B带正电，A错误； B. 处于静电平衡的导体是等势体，故A、B电势相等，B错误； C. 移去C，A端的电子又回到B端，恢复原来的状态，A、B下部的金属箔闭合，C正确； D. 先把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，A、B下的金属箔都不会闭合，D错误。 故选C。 3. “空气击穿电压”是指空气失去绝缘性能变为导体的临界电压。已知高铁上方高压电网的电压峰值为27.5kV。阴雨天雨伞伞尖周围的电场强度达到5×105V/m时，空气就有可能被击穿。乘客阴雨天打伞站在站台上，试估算伞尖靠近高压电网距离约为多少时空气会被击穿？（ ） A. 5.5cm B. 55cm C. 1.1m D. 1.82m 【答案】A 【解析】 【详解】根据 得 故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 2021年3月15日13时29分，嫦娥五号轨道器在地面飞控人员精确控制下，成功被“日地L1点”捕获，成为我国首颗进入“日地L1点”探测轨道的航天器。“日地L1点”全称为“拉格朗日L1点”，位于太阳与地球的连线之间，距离地球大约150万公里。在这个位置上，嫦娥五号可以在太阳和地球引力的共同作用下，和地球一起以相同的周期绕太阳做匀速圆周运动，可以不间断地观测太阳和地球的向阳面。则绕日运行时地球的向心加速度a1和嫦娥五号的向心加速度a2的大小关系是（　　） A. a1>a2 B. a1<a2 C. a1=a2 D. 无法比较 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】嫦娥五号可以在太阳和地球引力的共同作用下，和地球一起以相同的周期绕太阳做匀速圆周运动，角速度相同，但地球半径大，根据 可知 a1>a2 故选A。 5. 图甲是大型强子对撞机的照片，将一束质子流注入长 的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段。设个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，图乙是简化示意图，质子束以一定的初速度沿轴线射入圆筒实现加速，则下列表述错误的是（　　） A. 质子在每个圆筒内都做匀速直线运动 B. 质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动 C. 质子穿过圆筒时，电源的正负极要改变 D. 每个筒长度都是相等的 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于同一个金属筒所在处的电势相同，内部无场强，故质子在筒内必做匀速直线运动；而前后两筒间有电势差，故质子每次穿越缝隙时将被电场加速，故AB正确，不符合题意； C．为了保证质子每次到达缝隙时，电场方向都能对带正电的质子做正功、实现持续加速，质子穿过一个圆筒后，电源正负极必须改变，保证下一个缝隙的电场方向满足加速要求，故C正确，不符合题意； D．交变电源的周期固定，要求质子穿过每个圆筒的时间相同，保证出来时电场刚好换向。质子每次加速后速度不断增大，由圆筒长度 速度越大，需要的筒长越长，因此每个圆筒长度不相等，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示），与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同，图丙中固定于O点的正点电荷q到金属板MN的距离OA为L，AB是以点电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径，静电力常量为k，则B点电场强度的大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可将图丙的电场等效为两个等量异种点电荷的电场，点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2L，则B点电场强度的大小为 故选A。 7. “蹦极”是一项极限运动。某人身系弹性绳跳下，体验到失重与超重状态下的惊险与刺激，简化模型如图所示。人由点自由下落， 点是弹性绳原长位置，点是速度最大的位置，点是最低点，忽略空气阻力。人由点第一次下降到点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 从点到点的过程中，加速度方向与速度方向相反 B. 从点到点的过程中，重力所做的功等于人克服弹力所做的功 C. 从点至点的过程中，动能和重力势能的总和越来越小，动能和弹性势能的总和越来越大 D. 从点至点的过程中，动能和重力势能的总和越来越大，动能和弹性势能的总和越来越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．从到的过程中，重力大于弹力，则加速度方向向下，与速度方向相同。故A错误； B．对到b运用动能定理得 故重力做功与人克服弹力做功不相等。故B错误； C．从到的过程中，人和弹性绳组成的系统机械能守恒，且弹性势能越来越大，故动能和重力势能的总和越来越小；重力势能越来越小，则动能和弹性势能的总和越来越大。故C正确； D．从到的过程中，人和弹性绳组成的系统机械能守恒，因弹性势能在到的过程一直为零，在到的过程一直增加，故动能和重力势能的总和先不变后越来越小；从到的过程中，重力势能越来越小，则动能和弹性势能的总和越来越大。故D错误。 故选C。 8. 如图所示，匀强电场水平向左，绝缘细线长为，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成 角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度 B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大又减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成 角，对小球进行受力分析，如图所示 由平衡关系可得 解得，故A错误； B．小球静止时细线与竖直方向成 角，则点为小球绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等效最高点，如图所示 点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可得 最小动能为，故B错误； C．由功能关系可知，小球机械能的变化量等于除重力之外的电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误； D．小球从初始位置开始，在竖直平面内沿逆时针方向运动一周的过程中，电场力先做正功，再做负功，再做正功，所以电势能先减小，再增大，再减小，故D正确。 故选D。 9. 在某静电场中，轴上的场强随的变化关系如图所示，规定轴正方向为场强正方向。下列判断正确的是（　　） A. 和处的电场强度相同 B. 从处到处，电势先升高后降低 C. 一电子从处沿直线运动到处，速度先增大后减小 D. 一电子从处沿直线运动到处，电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据场强随的变化关系图，和处的电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．从处到处，场强为正值，故场强方向沿轴正向，沿电场线方向从处到处,电势逐渐降低，故B错误； C．一电子从处沿直线运动到处，电场力一直做负功，根据动能定理可知，电子的速度一直减小，故C错误； D．一电子从处到处，电场力一直做正功，电势能减小；从处到处，电场力一直做负功，电势能增大。综上，电子从处沿直线运动到处，电势能先减小后增大，故D正确。 故选D。 10. 一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】根据动能定理可知 可得 由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是 比较可得 一定成立。 故选D。 二、多项选择题（共4道题，每小题6分，共24分） 11. 如图所示，是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 显示出来。若物体的电荷量用表示，小球的电荷量用 表示，物体与小球间距离用表示，物体和小球之间的作用力大小用表示，则以下对该实验现象的判断正确的是（　　） A. 可用控制变量法，探究与、 、的关系 B. 保持、不变，减小 ，则 变小，说明与 成反比 C. 保持、不变，减小 ，则 变小，说明与 有关 D. 保持、 不变，减小，则 变大，说明与成正比 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物体和小球间的作用力的大小跟物体所带的电荷量、小球所带的电荷量 及两者之间的距离有关，探究与、 、多个变量的关系时，可以只改变一个变量，控制其他量不变，符合控制变量法的研究方法，故A正确； BC．保持、不变，减小 时 变小，说明变小，仅能说明的大小与 有关，无法得出“与 成反比”的结论，故B错误，C正确； D．保持、 不变，减小时 变大，说明变大，仅能说明越小越大，无法得出“与成正比”的结论，实际库仑力与成反比，故D错误。 故选AC。 12. 中国空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为 ，轨道离地高约 ，每天绕地球约转16圈，绕行方向自西向东。地球半径约为 ，下列相关说法正确的是（　　） A. 空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小 B. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小 C. 空间站连续两次经过我国某地上方的时间间隔为24h D. 空间站中宇航员所受的重力小，不及其在地面所受重力的十分之一 【答案】C 【解析】 【详解】A．空间站的轨道半径小于月球的轨道半径，由 得 所以空间站的速度大于月球的速度，故A错误； B．空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由 得 所以空间站的角速度大于同步卫星的角速度即物体随地球自转的角速度，故B错误； C．因为空间站与地球自转角度不同，所以需要空间站运行时间和地球自转周期重叠才能两次经过同一地点，所以连续两次经过我国某地上方的时间间隔为24h，故C正确； D．根据 卫星的轨道半径为 地球半径为 ，可知所受的重力大于地表重力的十分之一，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向的动量守恒，而总动量不守恒，即水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向，A错误、B正确； C．以小球和小车组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，且小球和小车水平方向的合动量为零，当小球的速度为零时、小车的速度也为零，所以小球能向左摆到原高度，C错误； D．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，初始时总动量为0，设小车向右运动的最大距离为x，则小球向左运动的位移为2l - x；取向右为正方向，根据水平方向平均动量守恒有 可得 D正确。 故选BD。 14. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t＝0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的 图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为m＝1kg，已知木板足够长，g取10m/s2，则（　　） A. 小物块与长木板间动摩擦因数 B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量70J C. 小物块的初速度为v0＝12m/s D. 0～2s与2～3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17：1 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，木板先做匀加速运动，再做匀减速运动，故可知地面对木板有摩擦力，在0～2s内，木板受物块向右的摩擦力和地面向左的摩擦力而做匀加速运动，加速度为 对木板，根据牛顿第二定律，有 ， 在2～3s内，木板与物块相对静止，受地面摩擦力做匀减速运动，加速度为 即加速度大小为2m/s2，方向向左，对整体，根据牛顿第二定律，有 联立以上各式，解得 故A正确； C．对物块，在0～2s内，受木板的摩擦力作用而做匀减速运动，由牛顿第二定律，有 解得 由 可得 故C正确； BD．最后木板与物块均静止，故在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量等于物块的初动能，即 Q＝mv02＝×1×122J＝72J 2s～3s物块和木板一起减速，系统的机械能减少 Q＝·2mv2＝4J 故0～2s系统机械能减少 则0～2s与2～3s系统机械能减少量之比为17：1，故B错误，D正确。 故选ACD。 15. 如图（a）所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）下列操作步骤中没有必要的是_____操作错误的是_______（填步骤前相应的字母） 。 A．按照图示安装好装置 B．将打点计时器安装到交流电源上 C．先释放重锤再打开打点计时器，纸带随着重锤运动打出一系列点 D．用天平测出重锤的质量 E．测量纸带上某些点的距离 F．根据测量结果计算减少的重力势能是否等于增加的动能 （2）纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置，在选定的纸带上依次取计数点如图（b）所示，相邻计数点间的时间间隔为 ，那么纸带的 __（选填“左”或“右” 端与重锤相连。设重锤质量为，重力加速度为g，当打点计时器打点“D”时，重锤动能的表达式为 __。若以重锤的运动起点A 为参考点，当打点D时重锤的机械能表达式为_______。 【答案】（1） ①. D ②. C （2） ①. 左 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]D．验证机械能守恒定律时，我们比较重力势能减少量 和动能增加量 ，公式中质量可以约去，因此不需要测量重锤的质量，精确测量重物的质量对减小实验误差没有影响。 故选D。 [2]C．实验时，先接通打点计时器的电源再松开纸带，C错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。 [2]根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得D点速度  因此重锤到D点动能 [3]以起点A为重力势能参考点，A点重力势能为0，D点在A点下方处，因此D点重力势能 故打点D时重锤的机械能表达式为 16. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为 。 （1）若已得到打点纸带，并将测得各计数点间距标在下面（如图乙），为运动起始的第一点，则应选 __段来计算A车的碰前速度，应选 __段来计算A车和B车碰后的共同速度。（以上两空填“”或“”或“”或“” （2）已测得小车A的总质量 ，小车B的质量 ，由以上测量结果可得，碰前总动量为 __ ；碰后总动量为 __ （结果保留小数点后3位）。由上述实验结果得到的结论是：________________________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 0.630 ②. 0.626 ③. AB碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒 【解析】 【小问1详解】 [1]小车A碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择段计算小车A碰前的速度； [2]两小车碰后连在一起仍做匀速直线运动，所以选择段计算A和B碰后的共同速度。 【小问2详解】 [1]碰前小车A的速度为 则碰前两小车的总动量为 [2]碰后两小车的速度为 则碰后两小车的总动量为 [3]由上述实验结果得到的结论是：AB碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒。 四、计算题（本大题共3小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要得演算步骤。只写出最后答案得不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值及单位） 17. 如图所示，质量为 的平板车置于光滑的水平地面上，车上有一质量为的人，车的上表面距离地面高为 ，初始时人和车都静止。现在人以的水平速度从车的右边缘向右跳出，不计空气阻力，。求： （1）人跳离车后车的速度大小； （2）人跳车过程中人做了多少功； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 人和车水平方向动量守恒，由动量守恒定律有 解得车获得的速度为 【小问2详解】 根据能量守恒定律可知，人做的功等于人和车动能的增加量，则有 解得 18. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面的轨道，AB、CD段光滑，BC段粗糙，AB为半径的圆弧，BC为L=1m的水平面，CD为h=0.6m的曲面。轨道的B点和C点与水平地面相切，质量为 的小球由A点静止释放，取。求： （1）小球运动到最低点B时，小球速度的大小； （2）若小球恰能达到最高点D，小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功； （3）小球最终所停位置距B点的距离。 【答案】（1）4 m/s （2）0.4J （3）0 m 【解析】 【小问1详解】 小球从到的过程，由动能定理得 解得 【小问2详解】 对于小球从运动到的整个过程，由动能定理，得 则有 【小问3详解】 小球由运动到的整个过程可得 解得 小球由到静止过程，由动能定理，可得 得 可知小球最终停在B点。 19. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S：经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。 已知MN两端的电压为U0，偏转场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。 (1)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°，求匀强电场的电场强度E1的大小； (2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。 ①求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小； ②在仪器实际工作时，电压U0会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为U，周期为T，如图丙所示。这将导致电子打在靶台上形成一条线，已知一个周期T时间内从小孔射出的电子数为N1，每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子，求单位长度的线上平均产生的X射线光子数N2。（电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期，不考虑加速电场变化时产生的磁场） 【答案】(1)；(2)①；② 【解析】 【详解】(1)电子在MN间加速过程，由动能定理可得 在偏转电场中，由于偏转角为30°，则有 联立解得 (2)①设电场E中速度偏转角为θ，则有 由于类平抛运动，则有速度的反向延长线交于水平位移的中点，如图所示 由几何关系，可得 联立解得 ②由上一问可知，由于U0的波动，范围内，如图所示 则偏转角最小时有 此时电子落在靶上最远点，落点到偏转场S中点的水平位移为 则偏转角最大时有 此时落在靶上最近点，落点到偏转场S中点的水平位移为 故靶上的线长为 一个周期射出的N1个电子分布在x长度上，则单位长度的线上对应的电子数为，所以单位长度的线上平均产生的X射线光子数 联立方程，整理解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期10年级期末考试 物理学科试题 一、单选题（共10道，每小题3分，共30分） 1. 一棵树上有一个质量为 的熟透了的苹果，该苹果从树上先落到地面最后滚入沟底。已知 、的高度差分别为 和 ，以地面为零势能面，取，、、、、面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从落到的过程中重力势能的减少量和在处的重力势能分别是（　　） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 2. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（　　） A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 3. “空气击穿电压”是指空气失去绝缘性能变为导体的临界电压。已知高铁上方高压电网的电压峰值为27.5kV。阴雨天雨伞伞尖周围的电场强度达到5×105V/m时，空气就有可能被击穿。乘客阴雨天打伞站在站台上，试估算伞尖靠近高压电网距离约为多少时空气会被击穿？（ ） A. 5.5cm B. 55cm C. 1.1m D. 1.82m 4. 2021年3月15日13时29分，嫦娥五号轨道器在地面飞控人员精确控制下，成功被“日地L1点”捕获，成为我国首颗进入“日地L1点”探测轨道的航天器。“日地L1点”全称为“拉格朗日L1点”，位于太阳与地球的连线之间，距离地球大约150万公里。在这个位置上，嫦娥五号可以在太阳和地球引力的共同作用下，和地球一起以相同的周期绕太阳做匀速圆周运动，可以不间断地观测太阳和地球的向阳面。则绕日运行时地球的向心加速度a1和嫦娥五号的向心加速度a2的大小关系是（　　） A. a1>a2 B. a1<a2 C. a1=a2 D. 无法比较 5. 图甲是大型强子对撞机的照片，将一束质子流注入长 的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段。设 个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，图乙是简化示意图，质子束以一定的初速度沿轴线射入圆筒实现加速，则下列表述错误的是（　　） A. 质子在每个圆筒内都做匀速直线运动 B. 质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动 C. 质子穿过圆筒时，电源的正负极要改变 D. 每个筒长度都是相等的 6. 经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示），与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同，图丙中固定于O点的正点电荷q到金属板MN的距离OA为L，AB是以点电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径，静电力常量为k，则B点电场强度的大小是（　　） A. B. C. D. 7. “蹦极”是一项极限运动。某人身系弹性绳跳下，体验到失重与超重状态下的惊险与刺激，简化模型如图所示。人由点自由下落， 点是弹性绳原长位置，点是速度最大的位置，点是最低点，忽略空气阻力。人由点第一次下降到点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 从点到点的过程中，加速度方向与速度方向相反 B. 从点到点的过程中，重力所做的功等于人克服弹力所做的功 C. 从点至点的过程中，动能和重力势能的总和越来越小，动能和弹性势能的总和越来越大 D. 从点至点的过程中，动能和重力势能的总和越来越大，动能和弹性势能的总和越来越小 8. 如图所示，匀强电场水平向左，绝缘细线长为，细线一端固定在点，另一端系一质量为 的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成 角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度 B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大又减小 9. 在某静电场中，轴上的场强随的变化关系如图所示，规定轴正方向为场强正方向。下列判断正确的是（　　） A. 和处的电场强度相同 B. 从处到处，电势先升高后降低 C. 一电子从处沿直线运动到处，速度先增大后减小 D. 一电子从处沿直线运动到处，电势能先减小后增大 10. 一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题（共4道题，每小题6分，共24分） 11. 如图所示，是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 显示出来。若物体的电荷量用表示，小球的电荷量用 表示，物体与小球间距离用表示，物体和小球之间的作用力大小用表示，则以下对该实验现象的判断正确的是（　　） A. 可用控制变量法，探究与、 、的关系 B. 保持、不变，减小 ，则 变小，说明与 成反比 C. 保持、不变，减小 ，则 变小，说明与 有关 D. 保持、 不变，减小，则 变大，说明与成正比 12. 中国空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为 ，轨道离地高约 ，每天绕地球约转16圈，绕行方向自西向东。地球半径约为 ，下列相关说法正确的是（　　） A. 空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小 B. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小 C. 空间站连续两次经过我国某地上方的时间间隔为24h D. 空间站中宇航员所受的重力小，不及其在地面所受重力的十分之一 13. 如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 14. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t＝0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为m＝1kg，已知木板足够长，g取10m/s2，则（　　） A. 小物块与长木板间动摩擦因数 B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量70J C. 小物块的初速度为v0＝12m/s D. 0～2s与2～3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17：1 15. 如图（a）所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）下列操作步骤中没有必要的是_____操作错误的是_______（填步骤前相应的字母） 。 A．按照图示安装好装置 B．将打点计时器安装到交流电源上 C．先释放重锤再打开打点计时器，纸带随着重锤运动打出一系列点 D．用天平测出重锤的质量 E．测量纸带上某些点的距离 F．根据测量结果计算减少的重力势能是否等于增加的动能 （2）纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置，在选定的纸带上依次取计数点如图（b）所示，相邻计数点间的时间间隔为 ，那么纸带的 __（选填“左”或“右” 端与重锤相连。设重锤质量为 ，重力加速度为g，当打点计时器打点“D”时，重锤动能的表达式为 __。若以重锤的运动起点A 为参考点，当打点D时重锤的机械能表达式为_______。 16. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为 。 （1）若已得到打点纸带，并将测得各计数点间距标在下面（如图乙），为运动起始的第一点，则应选 __段来计算A车的碰前速度，应选 __段来计算A车和B车碰后的共同速度。（以上两空填“ ”或“”或“”或“” （2）已测得小车A的总质量 ，小车B的质量 ，由以上测量结果可得，碰前总动量为 __ ；碰后总动量为 __ （结果保留小数点后3位）。由上述实验结果得到的结论是：________________________。 四、计算题（本大题共3小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要得演算步骤。只写出最后答案得不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值及单位） 17. 如图所示，质量为 的平板车置于光滑的水平地面上，车上有一质量为的人，车的上表面距离地面高为 ，初始时人和车都静止。现在人以的水平速度从车的右边缘向右跳出，不计空气阻力，。求： （1）人跳离车后车的速度大小； （2）人跳车过程中人做了多少功； 18. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面的轨道，AB、CD段光滑，BC段粗糙，AB为半径的圆弧，BC为L=1m的水平面，CD为h=0.6m的曲面。轨道的B点和C点与水平地面相切，质量为 的小球由A点静止释放，取。求： （1）小球运动到最低点B时，小球速度的大小； （2）若小球恰能达到最高点D，小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功； （3）小球最终所停位置距B点的距离。 19. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S：经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。 已知MN两端的电压为U0，偏转场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。 (1)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°，求匀强电场的电场强度E1的大小； (2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。 ①求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小； ②在仪器实际工作时，电压U0会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为U，周期为T，如图丙所示。这将导致电子打在靶台上形成一条线，已知一个周期T时间内从小孔射出的电子数为N1，每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子，求单位长度的线上平均产生的X射线光子数N2。（电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期，不考虑加速电场变化时产生的磁场） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $