2021-2022学年黑龙江省高二上学期开学初考试物理试题（Word版）

黑龙江省2020-2021学年高二上学期开学初考试物理试卷

考试时间：90分钟     满分：100分

一、选择题（1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题，每个选择题为4分，选不全的得2分，错选不得分，共计48分）

1．两个完全相同的金属小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1:7，同为正电荷，在真空中相距为r，把它们反复不断接触无数次后再放回原处，则它们间的静电力为原来的（      ）

A． B． C． D．

2．当汽车发动机的输出功率为30KW时，汽车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶，此时汽车牵引力是（　　）

A.1000 N         B.1500 N        C.2000 N         D.3000 N

3．如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的球壳和球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电球壳对点电荷q的库仑力的大小为F，则乙图中带电的球壳对点电荷q的库仑力的大小为（      ）

A． B． C． D．F

4．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速，下列分析正确的是（         ）

A．手机与眼睛作用过程中动量变化约为

B．手机对眼睛的冲量大小约为0.15N·s

C．手机对眼睛的冲量大小约为0.3N·s

D．手机对眼睛的作用力大小约为4.5N

5．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示，下列说法正确的是(       　)

A．三个小球都带电

B．只有一个小球带电

C．有两个小球带同种电荷

D．有两个小球带异种电荷

6．如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以向右匀速运动，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，与车一起向右运动，则其速度为 (     ）

A． B．

C． D．

7.电场中有a、b两点，a点电势为4V，带电量为C的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功J，则 （     ）

A．b点电势是2V

B．a、b两点中，b点电势较高

C. b点电场强度大于a点电场强度

D．该电荷动能一定减小

8．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，图中的一组平行实线表示的可能是电场线也可能是等势面，则下列说法中正确的是（      ）

A．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点的场强小

B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高

C．无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小

D．如果图中的实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率

9．如图所示，ABCD与CDEF为相邻的两个相同正方形，在正方形ABCD的中心O1有一正点电荷，在正方形CDEF的中心O2有一负点电荷，两点电荷带电量相等，G点为EF的中点，H点为CD的中点，则下列说法正确的是（    ）

A．C和G两点的电场强度方向相同

B．C点和H点的电势相等

C．将一带正电的试探电荷沿直线从Ｂ点移动至Ｆ点的过程中，电场力一直做正功

D．将一带正电的试探电荷沿直线从F点移动至E点的过程中，电场力先做正功后做负功

10．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相同，两者质量之比M/m可能为（      ）

A．2 B．3 C．4 D．5

11.如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿竖直向上的匀强电场。斜面上的带电金属小球沿斜面下滑。已知在小球下滑过程中动能增加了20J，重力做功25J，小球克服摩擦力做功4J，则以下说法正确的是(　 　)

A．小球带正电 B．小球克服电场力做功1J

C．小球电势能减小5J D．小球机械能减小5J

12.如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t=0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动．此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（       ）

A．两电荷的电性一定相反

B．t1时刻两电荷的电势能最大

C．0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小

D．0~t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小，且整个过程中动量守恒

二、实验题（13题7分，14题7分，共计14分）

13．在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1kg的重物自由下落，一位同学在纸带上打出一系列的点，O点为重物刚释放时打下的起始点，如下图所示（相邻计数点时间间隔为0. 02s，g取9.8m/s2），单位cm。那么：

(1)纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连；

(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是__________J，此过程中物体动能的增加量__________J，由此得出的结论是                        。（结果保留三位有效数字）

14．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如下装置：

若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则要求_____   

A.  

B.  

C.             

D.  

设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用上述装置实验时，验证动量守恒定律的公式为                   用装置图中的字母表示

若采用装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是______

A.毫米刻度尺       

游标卡尺       

天平       

弹簧秤       

秒表

在实验装置中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度则所需验证的关系式为______。不计空气阻力，用题中的字母符号表示

三、计算题（写出必要的公式和步骤15题6分，16题6分，17题9分，18题9分，19题8分）

15.(6分)宇宙中恒星的寿命不是无穷的，晚年的恒星将逐渐熄灭，成为“红巨星” ，有一部分“红巨星”会发生塌缩，强迫电子同原子核中的质子结合成中子，最后形成物质微粒大多数为中子的一种星体，叫做“中子星”，可以想象，中子星的密度是非常大的。设某一中子星的密度是ρ，若要使探测器绕该中子星做匀速圆周运动以探测中子星，探测器的运转周期最小值为多少？              （万有引力常量为G）

16.(6分）如图所示，将两个摆长均为l的单摆悬于O点，摆球质量均为m，带电荷量均为q(q>0)．将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，两摆线的夹角恰好为120°，则此时摆线上的拉力大小等于多少？（结果用k，q，l表示）

17．（9分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来．如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点、圆心角 θ＝60°，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.2。某运动员从轨道上的A点以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m＝60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h＝2m和H＝2.5m。,求：

（1）运动员从A点运动到B点过程中，到达B点时的速度大小vB；

（2）求第一次过C点时对轨道压力；

（3）通过计算说明最后停止的位置距C点的距离。

18.（9分）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，

固定电荷量为+Q的点电荷。一质量为m 、电荷量为+q的物块（可视为质点），

从轨道上的A点以初速度v沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速

度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为取无穷远处电势为零)，PA

连线与水平轨道的夹角为60。试求：

(1)           点电荷+Q产生的电场在B点的电势；

(2)           物块能获得的最大速度。

19.（8分）如图所示，绝缘水平面上有相距的两物体A和B，滑块A的质量为2m，电荷量为+q，B是质量为m的不带电的金属滑块．空间存在有水平向左的匀强电场，场强为．已知A与水平面间的动摩擦因数，B与水平面间的动摩擦因数，A与B的碰撞为弹性正碰，A,B碰撞后电荷量平分，且总电荷量始终不变（g取10m/s2）．试求：

（1）A第一次与B碰前的速度的大小； 

（2）A、B停止运动时，B的总位移．

高二学年开学初考试·物理试卷答案

一选择题

二．实验题

13. （1）左   （2）0.491    0.480

   在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒

14. （1）C  （2）   （3）AC    （4）

三．计算题

15

16. 

17. （1）在B点时有vB＝，得vB＝6m/s 

（2）由B到C动能定理知

由几何关系知

N=1760N  根据牛顿第三定律 方向竖直向下

（3）从B点到E点有，得L＝6.5m 

设运动员能到达左侧的最大高度为h′，从B到第一次返回左侧最高处有，

得h′＝1.2m<h＝2 m，故第一次返回时，运动员不能回到B点，从B点运动到停止，

在CD段的总路程为s，

由动能定理可得，

得s＝19m，s＝2L＋6 m，

故运动员最后停在C点右侧6m处.

18.

19.【答案】（1）2m/s（2）

【解析】（1）从A开始运动到与B碰撞过程，由动能定理：

解得：v0=2m/s

（2）AB碰撞过程，由动量守恒和能量守恒可得：

解得： （另一组解舍掉）

两物体碰撞后电量均分，均为q/2，则B的加速度： ，

A的加速度：

即B做匀减速运动，A做匀速运动；A第二次与B碰前的速度大小为；

B做减速运动直到停止的位移：

AB第二次碰撞时：

解得：

，

B再次停止时的位移

同理可得，第三次碰撞时，

可得，

B第3次停止时的位移

同理推理可得，第n次碰撞，碰撞AB的速度分别为：

，

B第n次停止时的位移:

则A、B停止运动时，B的总位移

当n取无穷大时， A、B停止运动时，B的总位移．