北京四中寒假综合练习3 一、选择题。(共11小题,每小4分,共44分。每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的)
1.关于物体的运动,不可能发生的是:( )
A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大
B.加速度逐渐增大,而速度逐渐减小
C.加速度方向不变,而速度方向改变
D.加速度大小不变,方向改变,而速度保持不变
2.一弹簧振子在水平面上作简谐振动,它的周期为2.4s,当振子从平衡位置向右运动时开始计时,下列说法中正确的是:( )
A.经过1.6s,振子正向右运动,速度将变小
B.经过1.6s,振子正向左运动,速度将变小
C.经过2.0s,振子正向右运动,加速度将变小
D.经过2.0s,振子正向左运动,加速度将变大
3.设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上。假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,若月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比:( )
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
4.如图所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点各放有一带电量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A和B,给A和B以大小相等的初动能E0(此时初动量的大小均为p0),使其相向运动刚好能发生碰撞(碰撞过程中无机械能损失),碰后返回M、N两点的动能分别为E1和E2,动量的大小分别为p1和p2,则:( )

A.E1 = E2 > E0 ,p1 = p2 > p0
B.E1 = E2 = E0 ,p1 = p2 = p0
C.碰撞发生在MN中点的左侧
D.两球同时返回M、N两点
5.如图,长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动。已知小球通过最低点Q时,速度的大小为v =2

, 则小球运动情况为:( )

A.小球能达到圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆向上的弹力
B.小球能达到圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆向下的弹力
C.小球能达到圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆的作用力
D.小球不可能达到圆周轨道的最高点P
6.如图所示的电路中,为使电阻R的电功率增大,在其它条件不变的前提下可使:( )

A.R1增大
B.R2增大
C.R3增大
D.R2减小
7.劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端拴一个小球,静止时,小球距地面的高度为h(h小于弹簧总长),用手竖直向下拉球,使球刚刚与地接触,静止时放手,若弹簧始终在弹性限度内,则下列说法中正确的是:( )
A.刚释放小球时,小球所受合外力的大小为kh
B.球距地面的高度为h时,球的动量最大
C.球上升到最大高度时,其加速度大小一定等于g
D.球上升到最大高度时,弹簧的弹性势能一定等于零
8.如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab中点。a、b 电势分别为Ua=5V,Ub=3V。下列叙述正确的是:( )

A.该电场在c点处的电势一定为4V
B.a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D.一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
9.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则:( )

A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
10.从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小分别为v和2v,不计空气阻力,则两个小物体:
①从抛出到落地动量的增量相同
②从抛出到落地重力做的功相同
③从抛出到落地重力的平均功率相同
④落地时重力做功的瞬时功率相同;
则正确的是:( )
A.①②
B.③④
C.②③④
D.①②③④
11.滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v2,且v2<v1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则:( )
A.上升时机械能减小,下降时机械能增大
B.上升时机械能减小,下降时机械能也减小
C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
二、填空题(每小题4分)
12.一个物体受到n个外力作用而处于平衡状态,其中一个力的大小为F1 = 4N,方向向右。若其外力都保持不变,只将F1的方向改变90°,大小变为3N,那么,该物体所受合外力的大小是____________,方向与第二次的拉力F1成____________角。
13.如图所示,a、b和c表示点电荷的电场中的3个等势面,它们的电势分别为U、2U/3和U/4,一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为u,则它经过等势面c时的速率为____________。

14.如图所示的电路中,电源电动势为6.0V,当把开关S闭合后,调节变阻器R,灯泡始终不亮且电流表示数为零。已知电路器件均完好,因此需要判断是哪条连接电路的导线发生的断路故障。现用电压表测得各部分的电压为:Uab=0,Ucd=0,Uef=0,Ugh =6.0V,Uij=0。由此可见,电路中发生断路故障的导线是________段。(填写导线两端的字母)

15.在光滑水平面上,质量为1kg的球A以12m/s的水平速度与静止的质量为2kg的球B相碰,碰后二球立即粘在一起。此过程中,球A对球B做的功为________,球A的动能变化情况是__________________,系统损失的机械能为________。
三、计算题(共40分,每题10分)
16.有人利用安装在气球载人舱内的单摆来测定气球的高度。已知该单摆在海平面处的周期是T0。当气球停在某一高度时,测得单摆周期为T。求该气球此时离海平面的高度h。(把地球看着质量均匀分布的半径为R的球体)
17.在光滑斜面的底端静止着一个物体。从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去。经一段时间突然撤去这个恒力,又经过相同的时间,物体返回斜面的底端且具有120J的动能。求:
(1)这个恒力对物体做的功为多少?
(2)突然撤去这个恒力的时刻,物体具有的动能是多少?
18.在竖直平面内,一个质量m=1×10-4kg、带电量q= -1×10-5C的油滴,以v=5m/s的速度从坐标原点与水平x轴正方向成θ=37°射入与x轴同向的匀强电场中,如图所示。现测得油滴经过运动轨道最高点P时的速率仍为u,试求P点的坐标。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(g=10m/s2)

19.如图所示,金属棒ab跨接在两条平行光滑的水平导轨上,外加磁场跟轨道平面垂直,导轨上连有R1=5Ω,R2=6Ω和滑线变阻R0,电路中的电压表量程为0—10V,电流表的量程为0—3A,把R0调至30Ω,用平行于轨道且垂直于ab棒F=40N的力使ab棒垂直导轨向右平移,当杆达到稳定状态时,两块电表中有一块表正好满偏,而另一块表还没有过到满偏。求此时ab杆的速度(其它电阻不计)。

参考答案:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| D | BC | BD | AD | A | B | AB | C | BC | D | BC |
3、解析:
设未开采前地月质量分别为M和m,其间的万有引力为:

;开采后,地球的质量变为M+△m,月球的质量变为(m-△m),此时的万有引力为:
因为M>m,所以MΔm>mΔm,所以

<Mm,因此可判定F>F′,即万有引力减少,
B正确。
又由于

,可得

,因为M增大,所以月牙绕地球运动的周期将变短,D正确。
4、解析:
碰撞前A、B的初动能相等E0,它们的初动量大小均为P0。由EK=

得mA=mB,vA=vB,两球相向运动的情形相同,故一定相碰于M、N的中点。
碰撞时,A、B的电量分别为+q和+2q,碰撞后分开时它们将均分电量各为+1.5q,由库仑力公式

知,碰后A、B间相互作用的库仑力比碰前大,此后在相同距离处电场力大一些,碰撞后到A、B分别返回M、N两点时电场力做的功多,故再同时回到M、N点动能、动量均会大一些。故选项A正确。
碰前两球初速度大小相同,质量相同,则碰后两球速度大小相同,又因为有一对相互作用的库仑力,所以它们同时分别返回M、N两点。故选项D正确。
5、解析:
小球在运动过程中机械能守恒,有

,其中,

。
联立解得:小球在最高点的速度大小为

。
小球能够到达最高点由于杆可以对球提供向下的拉力,也可以提供向上的弹力作用,所以球的速度为零时恰好能够到达圆周的最高点。
根据

得:球在最高点受到杆向上的弹力,大小等于球的重力。
正确答案为A。
二、
12、5N ,530
13、1.5V
14、gh
15、16J;减小了64J;48J
三、
16、h = (

- 1)R
[简析]:
本题需用到关系式 g = G
17、解:设撤去恒力时物体的速度大小为v1,返回斜面底端时速度大小为v2
(1)对全过程用动能定理
(2)取沿斜面向上为正方向
从底端上滑到撤恒力F
从撤去F至回到底端
解得

所以
18、解:油滴在从O点运动到P点的过程中,重力对油滴做负功,因其速率没变,则电场力对油滴做正功,所以P点在O点的左上方,油滴在竖直和水平方向分别以g和a=

做匀变速运动。
油滴从O点运动到P点的过程中,在竖直方向上的位移为:
y=

=0.45m
油滴运动的时间t=

=0.3s
在水平方向上的加速度a=
在水平方向的位移为:
x=
所以,P点的坐标为:x=

,y=0.45m
19、解:R并=
若电流表满偏,即I=3A,则电压表的读数为
UV=IR并=3×5V=15V>10V,不符合题意,所以电压表满偏,
即UV=10V,则 I=UV/ R并=

=2A

I(R并+R1)=2×10V=20V
设此时ab杆的速度为v,由

=BLv,F=F安=ILB,则v=

m/s=1m/s