2021-2022学年北京市十一学校亦庄实验中学高一（下）期末物理试卷

一、解答题（共2小题，满分33分）

• 1．如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
  （1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是

  （选填选项前的字母）
  A.刻度尺
  B.天平
  C.打点计时器
  D.秒表
  （2）关于本实验，下列说法中正确的是

  （选填选项前的字母）
  A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
  B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
  C.轨道倾斜部分必须光滑
  D.轨道末端必须水平
  （3）图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有

  。（选填选项前的字母）
  A．入射小球和被碰小球的质量m₁、m₂
  B.入射小球开始的释放高度h
  C.小球抛出点距地面的高度H
  D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
  （4）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式

  ，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒，若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式

  是否成立。（用（3）中测量的量表示）
  （5）某同学在实验中记录了小球三个落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，使点O、M、P、N不在同一条直线上，如图2所示。若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是

  。
  
  组卷：125引用：1难度：0.3

  解析

• 2．如图所示，质量为M的木板静止在水平面上，木板长为l₀，一个质量为m的小滑块以初速度v₀从左端滑上木板。
  （1）若水平面光滑，由于滑块与木板间的摩擦作用，木板也开始向右滑动，滑块滑到木板右端时二者恰好相对静止，试求：
  ①二者相对静止时共同速度为多少？
  ②摩擦力对滑块及木板各做多少功？
  ③此过程中有多少热生成？
  ④滑块与木板间动摩擦因数多大？
  （2）若水平面粗糙，木板足够长，木块与长木板之间的摩擦因数为μ₁，长木板与地面之间的摩擦因数为μ₂，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列描述滑块的v-t图象中可能正确的是

  
  
  组卷：124引用：1难度：0.3

  解析

三、（共18分）单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球构成单摆。

• 3．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（　　）

  A．A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒

  B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力

  C．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变

  D．摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率
  组卷：58引用：1难度：0.6

  解析

三、解答题（共1小题，满分12分）

• 4．甲、乙两位同学利用如图1所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系。
  
  
  （1）关于实验操作，下列说法正确的是

  
  A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些
  B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
  C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大
  D.用刻度尺测量摆线的长度l,这就是单摆的摆长
  E．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t,则单摆周期T=50t
  （2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d=

  mm。
  （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长1并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，并作出L-T²图线，如图3所示，图线上A、B两点的坐标分别为（x₁，y₁），（x₂，y₂），则可以得重力加速度g=

  。
  （4）本实验用T²-l图象可以计算重力加速度。乙发现计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是

  
  A.测摆长时，摆线拉得过紧
  B．误将29次全振动记数为30次
  C.将摆线长度当着摆长来计算
  D.摆动的偏角偏小
  E.摆球的质量偏大
  F.摆球的摆动成为圆锥摆
  组卷：157引用：1难度：0.3

  解析

四、解答题（共1小题，满分3分）

• 5．如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（　　）

  A．该单摆的固有周期为2s

  B．该单摆的摆长约为2m

  C．将该单摆从地球搬到月球上，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大

  D．若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
  组卷：241引用：3难度：0.7

  解析

十一、选择题（共3小题，每小题3分，满分9分）

• 15．如图所示的实线为一簇未标明方向的点电荷电场的电场线，虚线是一个不计重力的带负电的粒子从a点运动到b点的运动轨迹，则由图可知（　　）

  A．场源点电荷带负电

  B．带电粒子在a点的加速度较大

  C．带电粒子运动过程中电场力做负功

  D．带电粒子在a点的动能较大
  组卷：35引用：1难度：0.9

  解析

• 16．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，稳定后（　　）

  A．a端带正电，b端带负电

  B．a的电势比b端的高

  C．杆内c处感应电荷产生的电场方向由a指向b

  D．杆内只有c处场强为零
  组卷：54引用：3难度：0.7

  解析