安徽省示范高中培优联盟2021-2022学年高二上学期物理秋季联赛试卷

试卷更新日期：2021-11-04 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 下列关于力的说法中正确的是（）

A、物体与同一接触面之间的弹力方向和摩擦力方向必然垂直 B、滑动摩擦力的方向与物体运动方向不是相同就是相反 C、一对相互作用的静摩擦力做的总功可以不为0 D、和大人掰手腕时，小孩赢不了，是因为大人对小孩施加的力更大

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2. 下列说法中正确的是（）

A、加速度变化的运动一定是曲线运动 B、速度发生变化的运动一定是曲线运动 C、做曲线运动的物体速度可能不变 D、做曲线运动的物体加速度可能不变

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3. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽 $d = 3 m$ ，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口 $B C$ ，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度 $v = 2 m / s$ ，出口 $B C$ 宽度 $L = 4 m$ ，则以下说法正确的是（）

A、体育老师只能沿直线 $A C$ 到达出口 B、体育老师不可能沿直线匀速到达出口 C、体育老师的速度一定大于等于 $2.5 m / s$ D、体育老师到达对面出口的时间可能大于 $2 s$

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4. 如图所示，在半径为R的半球形容器（容器固定）边缘C点（与球心O点等高）正上方某处（图中未画出），一质量为m可视为质点的小球由静止释放。若小球恰好能到达A点，且经过最低点B时，对容器的正压力为 $F_{N}$ 。设小球自C点滑到B点、B点滑到A点的过程中，摩擦力对其所做的功分别为 $W_{1}$ 、 $W_{2}$ 。重力加速度为g，小球与容器壁动摩擦因数处处相同，则下列各项正确的是（）

A、 $W_{1} = \frac{1}{2} R (F_{N} - 3 m g)$ B、 $W_{1} = \frac{1}{2} R (3 m g - F_{N})$ C、 $W_{2} = \frac{1}{2} R (3 m g - F_{N})$ D、 $W_{2} = \frac{1}{2} R (F_{N} - 3 m g)$

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5. 如图所示，M、N两点分别固定一个等量同种正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是它们连线的中垂线上关于O点对称的两点。一试探电荷从A点以速度 $v_{0}$ 射出，恰好能做匀速圆周运动。已知试探电荷的重力不计，下列说法正确的是（）

A、O点的电势低于A点的电势 B、O点的场强大小大于A点的场强大小 C、试探电荷可能带正电 D、试探电荷一定会经过B点

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6. 如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴 $O_{1} O_{2}$ 转动。开始时，绳恰好伸直，现让该裝置从静止开始转动，使角速度缓慢増大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是（）

A、当 $ω > \sqrt{\frac{k g}{3 L}}$ 时，绳子拉力随 $ω$ 增大 B、物块C会先发生相对滑动 C、当 $ω = \sqrt{\frac{3 k g}{5 L}}$ 时，C受到的摩擦力为 $k m g$ D、当 $ω = \sqrt{\frac{3 k g}{4 L}}$ 时，A受到转盘的摩擦力为 $2 k m g$

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二、多选题

7. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。则在此过程中（）

A、拉力的瞬时功率逐渐增大 B、拉力的瞬时功率逐渐减小 C、重力的瞬时功率逐渐减小 D、重力的瞬时功率逐渐增大

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8. 如图甲所示，以O点为坐标原点，沿静电场方向建立x轴，A点与O点相距 $x_{0}$ ，由O点到A点的电场强度E随x变化规律如图乙所示，设O点的电势为0。一带电量为 $+ q$ 的粒子从O点由静止释放，只在电场力作用下开始运动，则（）

A、A点的电势为 $- E_{0} x_{0}$ B、粒子运动到A点时，动能为 $\frac{1}{2} q E_{0} x_{0}$ C、粒子运动到A点时，电势能为 $\frac{1}{2} q E_{0} x_{0}$ D、粒子从O点运动到A点过程中，速度变化越来越慢

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9. 如图所示，实线为未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，E、F是轨迹上的两点。下列说法正确的是（）

A、该粒子在E点的电势能比在F点的一定大 B、粒子可能是在该区域内由静止释放的 C、该粒子经过F点时的加速度和速度一定都比经过E点时大 D、带电粒子在E点受到的电场力方向一定沿M指向N方向

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10. 如图所示，小球A和小球B用两根轻质细绳固定在倾角为 $45 °$ 的光滑斜面上，细绳与斜面平行，A球的质量为m，B球的质量为 $3 m$ ，开始时两球均静止，现在对B球施加一竖直平面内的作用力，则A球刚好不离开斜面，两球均可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、若该作用力沿水平方向，则该作用力的大小为 $F = 4 m g$
B、若该作用力沿水平方向，A、B两球之间的细绳与竖直方向的夹角为 $37 °$ C、所加作用力的大小不能小于 $2 \sqrt{2} m g$ D、O与A球之间的细绳的拉力不可能等于零

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三、实验题

11. 在“研究平抛运动特点”实验中：

(1)、如图甲所示是用横挡条卡住平抛的小球来确定平抛运动的轨迹，在此实验中，下列说法正确的是___________（填字母）。

A、坐标原点应选在斜槽末端Q点 B、横挡条每次向下移动的距离必须相等 C、建立坐标系时，y轴的方向应根据重垂线确定 D、应不断改变小球在斜槽上的释放位置以获得更多的点

(2)、某同学采用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置。如图乙所示为频闪照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为 $10 cm$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。分析可知，平抛运动的初速度为 $m/s$ ，小球运动到位置2时的速度为 $m/s$ 。

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12. 为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图（a）装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L。现 $t = 0$ 时，让小球从图示位置（与最低点的高度差为h）由静止释放，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中 $F_{m}$ 是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题：

(1)、小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ ，动能的增加量 $Δ E_{k} =$ ；（均用题中所给字母表示）

(2)、观察图（b）中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：；

(3)、试写出图（b）中图像与纵轴截距大小的表达式：（用题中所给字母表示）。

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四、解答题

13. 如图所示，光滑绝缘的四分之三圆环竖直放置，甲、乙、丙为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球丙位于圆环最高点，甲、丙连线与竖直方向成 $60^{\circ}$ 角，乙、丙连线与竖直方向成 $30^{\circ}$ 角，三个小球均处于静止状态且甲、乙与圆环间无作用力。试求：

(1)、甲、乙两小球质量的比值 $\frac{m_{1}}{m_{2}}$ ；

(2)、甲、乙小球的电荷量的比值 $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ 。

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14. 如图所示，光滑水平面 $A B$ 与竖直面内的光滑半圆形导轨 $D C B$ 在B点平滑相接，D为半圆形导轨的最高点，整个轨道固定在竖直平面内。若把该装置分别放在地球表面和某星球N表面，两个完全相同的质量均为m的小物块将弹簧压缩到同一位置由静止释放后，在沿半圆轨道运动的过程中，小球在地球上恰好在D点不脱离轨道，在N星球上恰好能运动到C点。已知圆弧轨道的半径为r，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，该N星球密度和地球密度相同，但半径比地球半径要大。不计空气阻力。试求：

(1)、N星球表面的重力加速度 $g_{1}$ 是多少？

(2)、N星球的第一宇宙速度 $v_{1}$ 是多少？

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15. 用长为 $L = 1.0 m$ 的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为 $m = 1.0 \times 10^{- 2} kg$ 、电荷量为 $q = 2.0 \times 10^{- 8} C$ 的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成 $37 °$ ，如图所示。现向左拉小球使细线水平且恰好伸直，当小球由静止释放后，（不计空气阻力， $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 16 ° = 0.96$ ）试求出：

(1)、匀强电场的场强E的大小；

(2)、经过 $0.4 s$ ，小球的速度 $v_{1}$ ；

(3)、若在细线绷紧后瞬间，撤去电场力，则当小球第一次通过O点正下方的最低点时，细线拉力T的大小为多少？

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