2016—2017学年度下学期高一年级第二次阶段物理试卷
90分钟 满分100分
一、选择题：（每题4分，共48分，1-6单选，7-12多选，选对但不全得2分）
1、如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F2，则F1∶F2等于( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
2、如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，仅在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为中心，
、
、
为半径画出的三个圆，
，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点，
表示点电荷P由1到2的过程中电场力做功的大小， 
表示由 3到 4的过程中电场力做功的大小，则（ ）
A．P、O两电荷可能同号，也可能异号
B．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零
C．＞2
D．=2
3、质量为m的小球从高为h处自由落下，与地面碰撞时间为Δt，地面对小球平均作用力为F，不计空气阻力，取向上为正方向，则在碰撞过程中（ ）
A．重力的冲量为mg(＋Δt) B．地面对小球的冲量为FΔt
C．合力的冲量为(mg－F)·Δt D．合力的冲量为(mg＋F)·Δt
4、在光滑水平地面上放置一辆小车，车上放置有木盆，在车与木盆以共同的速度向右运动时，有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出，如右图所示，则在雨滴落入木
盆的过程中，小车速度将( )
A．保持不变 B．变大
C．变小 D．先变大后变小
5、如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3kg的薄板和质量为m＝1kg的物块，都以v＝4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是( )
A．做加速运动 B．做减速运动
C．做匀速运动 D．以上运动均有可能
6、在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹跳，如图所示.某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点.不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量等于动能的增加量
B.从O点运动到B点，小孩动能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量
C.从A点运动到B点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量
D.从B点返回到A点，小孩机械能的增加量等于蹦床弹性势能的减少量
7、a、b、c三个
粒子由同一点垂直电场方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场.由此可以肯定
( )
A.在b飞离电场的同时，а刚好打在负极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时，c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增量，c的最小，a和b的一样大
8、如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.小球从接触弹簧开始，加速度一直减小
B.小球运动过程中最大速度大于2
C.弹簧劲度系数大于
D.弹簧最大弹性势能为3mgx0
9、如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处
安装一定滑轮，质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )
A．两滑块组成系统的机械能守恒
B．重力对M做的功等于M动能的增加
C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
10、质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比M：m可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
11、如图所示，绝缘细线栓一带负电的小球，在竖直向下的匀强电场中的竖直平面内做圆周运动，则（ ）
A．小球到达最高点A时，细线的张力一定最小
B．小球到达最高点B时，小球的速度一定最大
C．小球到达最高点A时，小球的电势能一定最小
D．小球在运动过程中机械能不守恒
12、如图所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球通过C点的速度大小是
B．小球通过C点的速度大小是
C．小球由A到C电场力做功是
-mgh
D． 小球由A到C机械能的损失是
二、实验题：（满分15分）
13、（3分）图示为示波管构造的示意图，现在x—x/上加上uxx’—t信号，y—y/上加上uyy’—t信号，（如图甲、乙所示）。则在屏幕上看到的图形是（ ）
 |
14、（6分）如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：
Ⅰ.把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；
Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与固定挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1，B至D的运动时间t2；
Ⅲ.重复几次，取t1和t2的平均值．
(1)在调整气垫导轨时应注意________；
(2)应测量的数据还有________；（用设定相应的字母表示）
(3)只要关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．
15、（6分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
图甲
(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动．[来源:学|科|网Z|X|X|K]
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.
图乙
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk.补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
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|
O—B |
O—C |
O—D |
O—E |
O—F |
| W/J |
0.043 2 |
0.057 2 |
0.073 4 |
0.0915 |
|
| ΔEk/J |
0.043 0 |
0.057 0 |
0.073 4 |
0.0907 |
|
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．
主观题答题区
13、
14、(1)在调整气垫导轨时应注意_________________________________；
(2)应测量的数据还有_________________________________；（用设定相应的字母表示）
(3)只要关系式_________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．
15、（1）判断小车是否做_______________________运动．
(2)填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
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O—B |
O—C |
O—D |
O—E |
O—F |
| W/J |
0.043 2 |
0.057 2 |
0.073 4 |
0.091 5 |
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| ΔEk/J |
0.043 0 |
0.057 0 |
0.073 4 |
0.090 7 |
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分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．
三、计算题：满分37分
16、（12分）带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，相距为d(d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M浮在两板正中央，处于静止状态，其质量为m,带电量为q，如图15所示.在油滴正上方距A板高度为d处有另一质量为m的带电油滴N由静止开始释放，可穿过A板上的小孔进入两板间并与M相碰（碰撞时间极短），碰后结合成一个大油滴.整个装置放置在真空环境中，不计油滴M和N间的万有引力和库仑力以及金属板的厚度，要使油滴N能与M相碰且结合后又不至于同金属板B相碰，
求：(1)金属板A、B间的电势差是多少?[来源:学_科_网Z_X_X_K]
(2)油滴N带何种电荷，电量可能为多少?
17、（11分）如图所示，截面为等腰梯形的物体固定在竖直面内，梯形的底角为θ=60°，底边的长度为d，底面沿竖直方向，底边的两端分别固定着两个相同的小滑轮，在斜面上停放质量为5m的物块，物块通过一根跨过滑轮的轻绳与质量为m的小球相连接。现将小球从C点由静止开始释放，图中A、B为小球通过的两个位置，其中小球在A点的速度为零，B为运动过程的最低点。在此过程中，物块始终保持静止状态。已知小球在C点时绳与竖直方向间的夹角为α=60°，C点到顶端滑轮的距离L=3d，重力加速度大小为g，不计滑轮的质量与大小，忽略绳与滑轮间的摩擦及空气阻力，求：
(1)当小球刚到达B点时，物块所受摩擦力；
(2)A、C两点间的距离。
[来源:Zxxk.Com]
18、（14分）如图所示的轨道由半径为R的1/4光滑圆弧轨道AB、竖 直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成．小车的质量为M，紧靠台阶 BC且上表面水平与B点等高．一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A 点由静止下滑，滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上．已知M＝4m，小车的 上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点 P与Q点之间是粗糙的，滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为μ，Q点右侧表 面是光滑的．
(1)求滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小；
(2)要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离L 应在什么范围内？(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
[来源:学科网]
答案：
1-7 B、C、B、C、A、D、D
8-12 BCD、CD、AB、CD、BD
13、答案：
14、答案： (1)使气垫导轨水平[来源:学+科+网]
(2)滑块 A的左端到挡板C的距离x1和滑块B的右端到挡板D的距离x2
(3)(M＋m)x1/t1＝Mx2/t2
15、答案：(1)匀速直线(或匀速) (2)0.111 5 0.110 5
16、解：(1)由M油滴的平衡条件知
mg=
UAB＝－
(2分)
(2)要使M、N相碰后不至于到B板，N应带正电 (1分)
设N的带电量为Q，则N、M相碰必满足
mg(d+
d)-QUBA＝mv２＞0 (2分) 所以Q＞
=3q (2分)
N、M相碰时 mv=2mv′ v′=v (1分)N、M结合成大油滴不能到B板应满足
(2m)v′２+2mg
＜(q+Q)UBA (2分)
所以Q＞
q (2分) 
q＜Q＜3q (2分)
17、
18、解析：(1)设滑块滑到B点的速度大小为v，到B点时轨道对滑块的支持力为 FN，由机械能守恒定律得
mgR＝mv2①
滑块滑到B点时，由牛顿第二定律得FN－mg＝m②
联立①②式解得FN＝3mg③
根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小为
FN′＝3mg
(2)滑块最终没有离开小车，滑块和小车必然具有共同的末速度，设为u，滑 块与小车组成的系统动量守恒，有
mv＝(M＋m)u④
若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块可能不与弹簧接触就已经与小车相 对静止，设滑块恰好滑到Q点，由功能关系得μmgL＝mv2－(M＋m)u2⑤
联立①④⑤式解得L＝⑥
若小车PQ之间的距离L不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q点右侧是 光滑的，滑块必然被弹回到PQ之间，设滑块恰好回到小车的左端P点处， 由功能关系得
2μmgL＝mv2－(M＋m)u2⑦
联立①④⑦式解得L＝⑧
综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ之间的距离L 应满足的范围是<L<
答案 (1)3mg (2)<L<