无锡市天一中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题

12.如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，此过程中，以下结论正确的是（    ）

A.小物块和小车系统机械能守恒

B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx

C.小物块到达小车最右端时，小物块具有的动能为（F－f) （L＋x）

D.小物块和小车系统因摩擦而产生的的内能为fL

三、实验题（本题共1题，每空2分，共计12分。请将解答填写在答题卡相应的位置)

13．某实验小组用自由落体运动来做“验证机械能守恒定律”的实验。该小组同学选择所需的实验仪器后，安装好如图所示的实验装置进行实验（电源已有，未画出)，用天平称量得到重锤质量m=0.3kg，已知打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。

（1）打点计时器使用             电源（选填“直流电”或“交流电”)；

（2）指出图中操作或装置不合理的1个地方                     ；

（3）在实验中获得一条纸带如下图所示，A、B、C、D、E、F为依次连续打下的点，根据纸带上的数据，可求出A到D点重锤的重力势能减少量为           J；求出D点重锤的速度VD=        m/s；（结果保留小数点后两位)

（4）计算结果发现A到D点重力势能的减少量△Ep小于D点处重锤的动能EkD，由此他得出结论：在重锤下落过程中，机械能不守恒。你认为他的观点是否正确             ？试说明原因                    。

四、计算题（本题共4小题，共计40分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14.如图所示，光滑水平面AB与固定在竖直面内的粗糙半圆形导轨相切于B点，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=lkg的物块将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，它继续运动到B点时对导轨的压力大小为其重力的7倍，之后沿半圆形导轨运动恰好能通过C点，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；

（2)物块从B到C克服阻力的功；

（3）物块离开C点后，再落回到水平面前瞬间时的动能.

15.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从α移动到b，电场力做功为W1=1.2×10-7J，求：

（1)若规定α点电势为零，求该电荷在b点的电势能；

（2）匀强电场的场强E；

（3）b、c两点间的电势差.

16．如图所示，C为固定的、电荷量为Q的正点电荷，A、B两点在C的正上方和C相距分别为h和0.25h、将另一质量为m、带电荷量未知的点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零，若此电荷在A点处的加速度为g，g为重力加速度，静电力常量为k，求：

（1）此电荷所带电荷量q：

（2）此电荷在B点处的加速度的大小和方向；

（3）A、B两点间的电势差.

17.2020年9月15日，中智行5GAI无人驾驶汽车亮相上海5G科普活动，活动现场，中智行展示了公司最新研发的、具有百分百自主知识产权的无人驾驶技术。在一次性能测试中，质量m=1000kg的无人驾驶汽车以恒定加速度启动，达到额定功率后保持额定功率继续行驶，在刚好达到最大速度时，突然发现前方有一行人要横穿马路而紧急刹车，车载速度传感器记下了整个过程中速度随时间变化图像如图所示。已知汽车启动时所受阻力恒定，且是汽车刹车时所受阻力的。求：

（1）汽车刹车及启动时的阻力分别是多大；

（2）该无人驾驶汽车发动机的额定功率P；

（3）汽车从启动至再次静止的整个过程中所通过的路程。