2010-2011学年河北省石家庄市正定中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能是（ ）
A．一个带正电的点电荷形成
B．一个带负电的点电荷形成
C．两个分立的带等量负电的点电荷形成
D．一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成

2. 难度：中等

在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为10⁴V/m，已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s²，水的密度为10³kg/m³．这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ ）
A．2×10^-9C
B．4×10^-9C
C．6×10^-9C
D．8×10^-9C

3. 难度：中等

如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α＜β，由此可知（ ）

A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大
B．B球的质量较小
C．B球受到细线的拉力较大
D．两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角

4. 难度：中等

一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F₁和F₂的作用，F₁和F₂与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量分别 是（ ）

A．10s末，120kg•m/s
B．20s末，60kg•m/s
C．10s末，60kg•m/s
D．20s末，240kg•m/s

5. 难度：中等

位于游乐园的摩天轮，高度为108m，直径是98m．一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min．如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取g=10m/s²）（ ）
A．重力势能为5.4×10⁴J，角速度为4.2×10^-3rad/s
B．重力势能为4.9×10⁴J，角速度为0.2rad/s
C．重力势能为5.4×10⁴J，角速度为0.2rad/s
D．重力势能为4.9×10⁴J，角速度为4.2×10^-3rad/s

6. 难度：中等

在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m．现B球静止，A球向B球运动，发生正碰．已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为E_P，则碰前A球的速度等于（ ）
A．
B．
C．2
D．2

7. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m_B=2m_A，规定向右为正方向，A、B 两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为-4kg•m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10

8. 难度：中等

如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v，则．（填选项前的字母）（ ）

A．小木块和木箱最终都将静止
B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动
D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

9. 难度：中等

在光滑的水平面上，一质量为M的小球A以动量P向右运动，与静止的质量为m的小球B发生碰撞，A、B球的大小一样，且M=3m．则碰撞后A球的动量大小可能为（ ）
A．
B．
C．
D．P

10. 难度：中等

如图所示，质量为M，半径为R的光滑圆环静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块从与环心O等高处开始无初速下滑到达最低点时，滑块发生的位移为（ ）

A．S=R
B．S=R
C．S=R
D．S=

二、解答题

11. 难度：中等

写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：
①游标卡尺的读数______mm；②螺旋测微器的读数______mm．

三、填空题

12. 难度：中等

用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为m_A的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，把质量为m_B的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．
①请在图中读出OP=    cm．
②由图可以判断出R是    球的落地点，Q是    球的落地点．
③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式    ．

13. 难度：中等

我们可以利用气垫导轨、光电门及计时器和滑块来探究两物体发生完全非弹性碰撞时动量变化的规律，如图所示，将滑块前端沾上橡皮泥（橡皮泥质量不计），只在滑块1（质量为230g）上安装U型挡光片（如图单边加中间宽度d为0.03m），把滑块2（质量为216g）放在两个光电门之间，先给滑块1某一初速度，通过光电门B后与滑块2相碰撞，并粘合在一起通过光电门A，由电子计时器读出两次时间间隔分别为0.05342s和0.10500s．则碰前滑块1的动量为P₁=    ；碰撞后，两滑块一起运动时的总动量为P₂=    ．（结果保留三位小数）

四、解答题

14. 难度：中等

如图所示，坡度顶端距水平面高度为h，质量为m₁的小物块A从坡道顶端由静止滑下，从斜面进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m₂的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末湍O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求
（1）物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小；
（2）弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能E_P（设弹簧处于原长时弹性势能为零）．

15. 难度：中等

在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速．假设减速剂的原子核质量是中子的k倍．中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰．设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比．

16. 难度：中等

如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为L=0.5m，质量为M=0.6kg．在第一块长木板的最左端放置一质量为m=0.98kg的小物块．已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ₁=0.2，长木板与地面间的动摩擦因数为μ₂=0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．一颗质量为m=0.02kg的子弹以的υ=150m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取10m/s²．
（1）分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动．
（2）求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离s．

17. 难度：中等

有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失．碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示．
（1）已知滑块质量为m，碰撞时间为△t，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小．
（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）．
a．分析A沿轨道下滑到任意一点的动量p_A与B平抛经过该点的动量p_B的大小关系；
b．在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°．求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度．