2023-2024学年度上学期10月考试
物理试卷
一、选择题(10小题,共46分,1-7为单选,每小题4分,8-10为多选每小题6分.)
1.奥运比赛项目高台跳水是我国的强项.质量为m的跳水运动员从高台上跳下,在他入水
前重心下降的高度为,经历的时间为T.入水后他受到水的作用力而做减速运动,在水中他
的重心下降的最大高度为,对应的时间为t.设水对运动员的作用力大小恒为F,当地的重
力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是(
A.运动员入水后的运动过程中动能减少量为的
B.运动员入水后的运动过程中机械能减少量为Fh
C.水对运动员作用力的冲量大小等于gT
D.他在整个运动过程中机械能减少了gh
2如图所示,光滑绝缘杆弯成直角,直角处固定在水平地面上,质量为m、带电荷量为十Q
的小圆环A穿在右边杆上,质量为3m、带电荷量为十3Q的小圆环B穿在左边杆上,静止
时两圆环的连线与地面平行,右边杆与水平面夹角为α.重力加速度为g.则()
A.A环对B环的库仑力大小为3mg
B.A环对B环的库仑力大小为3mg
C.右边杆对4环的支持力大小为4mg
人Q
D.左边杆对B环的支持力大小为mg
3、北京时间2021年10月16日0时23分,神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、
叶光富3名航天员送入空间站.飞船的某段运动可近似看作如图所示的情境,圆形轨道I为
空间站运行轨道,设圆形轨道I的半径为r,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,地
球的自转周期为T,椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道,两轨道相切于A点,椭圆轨道Ⅱ的半
长轴为a,己知引力常量为G,下列说法正确的是(
轨道I
A,载人飞船若要进入轨道I,需要在A点减速
轨道Ⅱ
B.根据题中信息,可求出地球的质量M=4
GT2
C.载人飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能
D.空间站在圆轨道I上运行的周期与载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期之比为3:
4.如图所示,真空中两个等量同种正点电荷放置在M、N两点,MN连线上的中点为D,
以MD为棱构成一个空间正方体,A、B、C是该正方体上三个顶点.则下列说法正确的是
()
N件
A.A、C两点的电场强度相同
B.B、D两点的电势相等
C.将电子从C点沿CB方向射出,电子可能做匀速圆周运动
D.将电子从B点沿BC方向射出,电子可能做匀速圆周运动
5、质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场的方向射入两平行金属板间
的匀强电场中,不计带电粒子的重力,M从两板正中央射入,N从下板边缘处射入,它们最
后打在同一点,如图所示.则从开始射入至打到上板的过程中()
A.它们运动的时间关系为tw>tw
B.它们的电势能减少量之比△EpM:△Epw=1:2
C.它们的动能增量之比△EkM:△Ekw=1:4
D.它们的动量增量之比△pM:△pv=1:1
6、A、B两个物块在光滑的水平地面上发生正碰,碰撞时间极短,两物块运动的×一t图像
如图所示,则下列判断正确的是()
Ax/m
13…
A.碰撞后A、B两个物块运动方向相同
B.碰撞前、后A物块的速度大小之比为5:3
B
C.A、B的质量之比ml:m2-2:3
D.此碰撞为非弹性碰撞
0
3
7、如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧
一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,己知弹
簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),重力加速度为g,
则在圆环下滑到最大距离的过程中()
A,弹簧对圆环先做正功后做负功
000
B.弹簧弹性势能增加了3mgL
C.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和始终减小
D.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
8.如图两对等量异号点电荷+q、一q(q>0)固定于正方形的4个顶点上.L、N是该正方形
两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点.则()
+g
A,L和N两点处的电场方向相互垂直
B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左
C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零2023-2024学年度上学期10月考试
物理答案
选择题
1B 2B 3D 4 C 5、C 6、C 7、B 8.AB 9CD 10 AD
填空题(14分每空2分)
11.(4分) 是 较大
12、 (1)> (2)M N (3)m1=m1+m2 (4) )+=
三、计算题(本大题共3小题,共36分,解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不能得分。)
13.解析 (1)A落地时,A、B系统机械能守恒有
Mgh-mgh=(M+m)v2------------------------------------------------------2
故A落地时,A、B物体的瞬时速度v=2 m/s-------------------------2
(2) B物体上升h′后速度变为零故:mv2=mgh′----------------------2
所以h′=0.2 m---------------------------------------------------2
故B物体离地面的最大高度为h+h′=1.2 m。----------------------1
14、(13分)
解析 (1)子弹打进木块过程,由动量守恒定律有m2v0=(m1+m2)v1,-----------2
解得v1=20m/s,
由能量守恒定律有ΔE1=m2v02-(m1+m2)v12,--------------------2
解得ΔE1=80J------------------------2
(2)从开始至木块在圆弧轨道上滑至最高过程中水平方向系统动量守恒,
有m2v0=(m2+m1+M)v3,----------------------------2
得v3=10m/s,
子弹打进木块后至木块在圆弧轨道上滑至最高过程中,
能量守恒(m1+m2)v12=(m2+m1+M)v32+(m1+m2)gh+μ(m1+m2)gL,-----------3
解得h=5m.------------------------------------------------------------------------------------2
15、解析 (1)设小球过C点时的速度大小为vC,小球从A运动到C的过程中,根据动能定理有
qE·3R-mg·2R=mvC2----------------------------------------------------------------2
小球离开C点后做平抛运动,小球从C运动到P的过程中
水平方向有2R=vCt1--------------------------------------------------------------1
竖直方向有R=gt12------------------------------------------------------------1
联立解得E=-------------------------------1
(2)小球运动到等效最低点D时速度最大,设最大速度为v,OD与竖直线OB夹角为α,由于mg=qE,则α=45°,----------------------------------------------1
小球从A点运动到D点的过程中,
根据动能定理有qE(2R+Rsinα)-mgR(1-cosα)=mvm2-----------------------------------------2
即mvm2=mgR(sinα+cosα+1)
解得最大速率vm=----------------------1
由于小球在D点时速度最大且静电力与重力的合力恰好背离半径方向,故小球在D点时对半圆轨道的压力最大,设此压力大小为F,在D点对小球进行受力分析,并建立如图所示的直角坐标系,设在D点受到的支持力大小为F′
F′-qEsin45°-mgcos45°=-----------------------------1
即小球对半圆轨道压力的最大值为
F=(2+3)mg-------------------------------------------------1
(3)小球通过P点时水平方向速度大小为v1=vC=---------------1
竖直方向速度大小为
v2=gt1=-------------------------1
进入电场后,水平方向加速度大小为a1==g--------------------------1
竖直方向加速度大小为a2==g----------------------------------1
故小球在水平方向做匀减速运动,在竖直方向做匀加速运动
水平方向有x=v1t2-a1t22------------------------------------------------------------------1
竖直方向有R=v2t2+a2t22----------------------------------------------------------1
联立解得x=(4-5)R.---------------------------------------1