河北省衡水第二名校2023-2024学年高一（下）第四次调研物理模拟试卷
试卷更新日期：2024-04-03 类型：月考试卷
一、选择题：（本大题共12小题，共45分。1-9题为单选题，每小题3分，在每小题列出的四个选项中只有一项符合题意；10-12题为多选题，每题6分，在每小题列出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）
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1. 我国的“长征”系列运载火箭已经成功发射了几百颗不同用途的卫星。火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度。火箭飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的速度。决定火箭最大速度的因素是（ ）
A、火箭喷出的气体速度 B、火箭开始飞行时的质量 C、火箭喷出的气体总质量 D、火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比2. 在点电荷﹣Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的场强E'的方向在图中正确的是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 如图所示，三个相同的小物块a、b、c，质量均为m，c放在水平地面上，b和c在竖直方向上通过劲度系数为k的轻弹簧相连，a在b的正上方，开始时a、b、c均静止。现让a自由下落，a、b碰后一起向下运动。已知弹簧的弹性势能可表示为EP＝
kx2 ， 为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度为g。若b向上运动到最高点时，c恰好离开地面，则a开始下落时距b的高度为（ ）
A、
B、
C、
D、
4. 气球质量为 ，载有质量为 的人，静止在空中距地面 的地方，气球下悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至安全到达地面，则这根绳长至少为（ ）A、 B、 C、 D、5. 在光滑的水平绝缘面上，有A、B、C、D四个带电小球，A、B、C处于一个正三角形的顶点上，电荷量都为q1；D在该三角形的中心，电荷量为q2 ． 四个小球都处于静止状态，则q1：q2为（ ）
A、1：1 B、
：1
C、﹣1：
D、﹣：1
6. 如图甲所示，橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种小玩具，其运动过程可简化为：质量为m的飞箭以初速度v0竖直向上射出，运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，速度随时间的变化关系如图乙所示。t2时刻落回发射点，且此前已做匀速运动，则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（ ）
A、飞箭的加速度先减小后增大 B、飞箭上升的最大高度为
C、上升和下落过程中平均速度大小相等
D、从射出到落回发射点的过程中克服阻力做功为
mv12﹣mv02
7. 如图所示，光滑的横杆上穿着两个质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来。当转台匀速转动时，两球分居在转轴两侧相对横杆静止，则（ ）
A、两小球线速度相等 B、两小球角速度相等 C、两小球的向心力大小相等，方向相反 D、两小球到转轴O距离与其质量成反比8. 一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，把细线分成等长的三段圆弧，则圆弧BC在圆心O处产生的场强大小和方向为（ ）
A、
水平向右
B、水平向左
C、
水平向右
D、水平向左
9. M、N两点相距为d，各固定一正点电荷，两电荷所带电量分别为Q1和Q2 ， 且Q1＝2Q2 ， 在M、N连线上A点（未画出）场强为零，则A、N之间的距离为（ ）
A、
d
B、
d
C、（
﹣1）d
D、（
﹣
）d
10. 国庆节，某游乐场在确保安全的情况下燃放烟花。质量m＝0.3kg的烟花点燃后，在t＝0.01s时间内发生第一次爆炸，向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略）。然后被竖直发射到距地面h＝20m的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为m1＝0.2kg的部分以v1＝20m/s的速度向东水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，g取10m/s2。则（ ）A、第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小为3.0kg•m/s B、第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为603N C、第二次火药爆炸过程有180J的化学能转化为机械能 D、第二次火药爆炸后两部分烟花落地点间距为120m11. 如图所示，等量异种电荷的中垂线上有两对称点A、B，连线上有两对称点c、d（ ）
A、A、B两点的场强相等 B、c、d两点的场强方向相反 C、沿中垂线从A到B，场强先变大后变小 D、沿连线从c到d，场强先变大后变小12. 如图所示，水平桌面上放置一个倾角为45°的光滑楔形滑块A，一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为m＝0.2kg的小球。若滑块与小球一起以加速度a向左做匀加速运动（取g＝10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
A、当a＝5m/s2时，滑块对球的支持力为
N
B、当a＝15m/s2时，滑块对球的支持力为N
C、当a＝5m/s2时，地面对A的支持力一定等于两个物体的重力之和
D、当a＝15m/s2时，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和
二、实验题（共1小题，满分10分，每小题10分）
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13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个大小相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上、重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度L1、L2、L3。
(1)、小明先用螺旋测微器测量一个小球的直径，刻度如图所示，读数为 mm；(2)、入射小球1的质量应 （选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的质量；入射小球1的半径应 。（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的半径。(3)、除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是 ____。A、秒表 B、天平 C、刻度尺 D、打点计时器(4)、当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式 （用所测物理量m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球是弹性碰撞。
三、解答题（共4小题，满分45分）
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14. 如图1，Ox坐标轴上有A、B两点，坐标分别为2m和5m，在A、B两点之间某点处有一个点电荷Q，由Q形成的电场中，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力的大小跟试探电荷的电量关系图像如图2中直线a、b所示，试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电，求：
(1)、试判断点电荷Q的电性；(2)、B点的电场强度的大小和方向；(3)、点电荷Q的位置坐标。15. 如图所示，水平面上质量为M＝2kg的滑竿A带正电，电量q＝0.09C（电量始终保持不变），处于电场强度E＝100N/C、竖直向上的匀强电场中，质量为m＝1kg的绝缘滑环B套在滑竿上。给滑环B竖直向上的速度v0＝6m/s，滑环到达滑竿顶端后与滑竿发生弹性碰撞（碰撞时间极短），此后滑竿离地后落回水平面与水平面的碰撞无机械能损失。已知滑竿长L＝13.285m，滑环开始运动前距滑竿顶端s0＝0.9m，滑环与滑竿间的滑动摩擦力为0.5mg。环、杆在以后的运动过程中，求：（g＝10m/s2）
(1)、滑环与顶部挡板碰撞前，水平面对滑竿的支持力；(2)、滑环B与滑竿A碰撞后瞬间，滑环B和滑竿A的速度大小分别为多少；(3)、通过计算判断滑环B从滑竿A上脱落之前，滑竿A与水平面碰撞的次数。16. 如图所示，A、B均为带电正的小球，其中A固定放置，B挂在绝缘细线下端，静止时θ＝37°，已知B球的质量为m＝1×10﹣2kg，两小球带电荷量均为q＝
C，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中（静电力常量为k＝9.0×109N•m2/C2 ， 重力加速度为g＝10m/s2 ， cos37°＝0.8，sin37°＝0.6）。
(1)、求A、B间距离；(2)、若在该区域加上水平方向的匀强电场，调节O点位置及OB长度，保证AB水平且间距不变的情况下使小球B静止时OB恰好处于竖直状态。求该匀强电场的大小和方向。（计算结果可以用根式表示）17. 如图为某玩具的轨道结构示意图，半径R1＝0.3m的竖直固定圆弧轨道BC、水平直线轨道CD及半径R2＝0.2m的竖直圆轨道O2平滑连接，固定平台上端A点与B点的高度差h＝0.8m，O1C与直线轨道垂直，O1B与O1C的夹角θ＝60°。某次游戏中，将小球Q置于直线轨道上，弹射装置将质量m＝0.2kg的小球P自A点以一定初速度水平弹出，恰好沿B点的切线方向进入圆弧轨道，小球P与小球Q碰撞后粘在一起，从D点进入圆轨道。碰撞时间极短，不计一切摩擦，小球可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)、小球P从A点弹出时的初速度大小；(2)、小球P在C点受到圆弧轨道的支持力大小；（此小问结果保留两位有效数字）(3)、若小球P、Q未脱离圆轨道O2 ， 求小球Q质量的取值范围。（此小问结果保留根号）
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