2018-2019高二物理上学期第一次月考试题(带答案江西南康中学)

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2018-2019高二物理上学期第一次月考试题(带答案江西南康中学)

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莲山 课件 w w
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南康中学2018~2019学年度第一学期高二第一次大考
物 理 试 卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.用一轻绳将一光滑小球P系于墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q.P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是(  )
A.P物体受4个力
B.Q受到3个力
C.若绳子变长,绳子的拉力将变大
D.若绳子变长,绳子的拉力将变小
2.如图所示,一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳子与竖直方向夹角为θ,则拉力F所做的功为(  )
A.mgL(l﹣cosθ) 
B.mgLcosθ 
C.FLsinθ 
D.FLcosθ
3.下列说法中正确的是(  )
A.点电荷就是体积很小的带电体
B.体积大的带电体肯定不能看成点电荷
C.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
D.摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带正电
4.如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线,设小球a,b所带电荷量的比值的绝对值为k,则(  )
A.a,b的电荷同号,k=   B.a,b的电荷异号,k=
C.a,b的电荷同号,k=   D.a,b的电荷异号,k=
5.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=4.0×10﹣8C,Q2=4.0×10﹣8C,分别固定在x坐标轴的x=0cm和x=6cm的位置上.则电场强度为零的点的坐标(  )
 
A.x=﹣3cm   B.x=3cm   C.x=4cm   D.x=12cm
6.如图所示,a、b两点处分别固定有等量同种点电荷+Q和+Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,ce=cd,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe,则下列说法中正确的是(  )
A.Fd、Fe的方向都是水平向右
B.Fd、Fe的方向互相垂直,Fc=0
C.Fd、Fc的大小相等,Fe的方向竖直向上
D.d点的电势小于e点的电势
7.如图所示,虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示。粒子在A点的加速度为aA、电势能为E A;在B点的加速度为a B、电势能为E B.则下列结论正确的是(  )
A.粒子带正电,a A>aB,E A>E B
B.粒子带负电,a A>a B,E A>E B
C.粒子带正电,aA<a B,E A<E B
D.粒子带负电,a A<a B, E A<E B
8.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点(匀强电场和六边形所在平面平行),C、B、F三点电势分别为1V、2V、3V,则下列说法正确的是(  )
A.D点的电势为4.5V
B.电子在B点的电势能比在C点高1eV
C.电子从B点到E点电场力做功为3eV
D.匀强电场的场强大小为  V/m
9.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M、底边长为L,如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN,则下列说法中正确的是(  )
A.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosα
C.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知(  )
A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小
B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小
C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小

11.在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断(  )
A.x=2m处电场强度一定为零
B.x=2m处电场方向一定沿x轴正方向
C.沿x轴正方向,电场强度先减小后增大
D.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大
12.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向,图中画出了3个小球a、b、c做平抛运动的运动轨迹,不计空气阻力,则(  )
A.a的飞行时间比b的长  B.b、c的飞行时间相同
C.a的初速度比b的大  D.c的初速度比b的大 
二.实验题(每空2分,共12分)
13.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验,其中斜槽轨道末端切线水平,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验主要步骤如下:
①让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始运动,落在位于水平地面上的记录纸上。重复这一操作10次,找出a球的平均落地点位置P。
②把同样大小的b球静止放置在斜槽轨道末端,让a球仍从原固定点由静止释放,和b球相碰后,两球均落在记录纸上。重复这一操作10次,找出a、b球的平均落地点位置M、N。
(1)本实验必须测量的物理量有     ;
A.小球a、b的质量ma、mb
B.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
C.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛运动的时间t
D.记录纸上O点到P、M、N各点的距离OP、OM、ON
E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
(2)根据实验要求,ma     mb(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若两球碰撞前后动量守恒,其表达式可表示为     [用(1)中测量的物理量表示]。
14.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素.A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来.他们分别进行了以下操作.
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小.
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小.
(1)该实验采用的方法是     .(填正确选项前的字母)
A.理想实验法            B.控制变量法            C.等效替代法
(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而     .(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)若物体A的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示、质量用m表示,物体与小球间的距离用d表示,静电力常量为k,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,则小球偏离竖直方向的角度的正切值为     .
三.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,有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
15.(8分)如图所示,在边长为L的正三角形的三个顶点A、B、C上各固定一个点电荷,它们的带电量分别为+q、+q和﹣q,求其几何中心O处的场强.

 

16.(10分)如图所示,把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为4×10﹣6C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,则绳与竖直方向成45°角,g=10m/s2,k=9.0×109 N•m2/c2.求:
(1)A球带电荷量是多少?
(2)若改变小球B的位置,仍可使A球静止在原来的位置,且A、B间的库仑力最小,最小库仑力为多少?

 

 

 

17.(10分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃,了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神.为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为75kg,吊椅的质量为25kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力,
(2)运动员对吊椅的压力大小.

 

18.(12分)如图所示,BCDG是光滑绝缘的 圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为 mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。

 

 

 
 南康中学2018~2019学年度第一学期高二第一次大考
物理参考答案
一.选择题(共12小题)
1.【解答】解:A、对小球P受力分析,受重力、拉力和支持力,共三个力,故A错误;
B、对小方块Q受力分析,受重力、压力、支持力和向上的静摩擦力,共4个力,故B错误;
C、D、对P受力分析,受拉力、重力和支持力,如图所示
根据平衡条件,有Tcosθ=mg    Tsinθ=N
解得T=
细线边长,角度θ变小,故拉力T变小,故C错误,D正确;故选:D。
2.【解答】解:小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中,重力与拉力做功,根据动能定理得:W1﹣mgL(1﹣cosθ)=0  得拉力F所做的功为:W1=mgL(1﹣cosθ) 故选:A。
3.【解答】解:A、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,并不是只有体积很小的带电体才能看作点电荷,故A错误;
B、体积很小或很大的带电体在一定的条件下都可以看成点电荷,只要满足如下条件:当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,其大小和形状可忽略不计,可以看成点电荷处理,故B错误;
C、感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,并未创生电荷。故C正确;
D、摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一物体,所以一个物体失去电子而带正电,另一个物体得到电子而带负电,故D错误;故选:C。
4.【解答】解:根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b的连线,可知,a,b的电荷异号,对小球C受力分析,如下图所示:
因ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,因此ac⊥bc,那么两力的合成构成矩形,依据相似三角形之比,则有: = = ;
而根据库仑定律,Fa=k ,而Fb=k
综上所得, = ,故ABC错误,D正确;故选:D。
5.【解答】解:x=6cm=0.06m
设坐标为x处场强为0,则根据电场的叠加可知:两个点电荷在x处产生的场强大小相等、方向相反,即有:k =k  化简得:(6﹣x)2﹣x2=0
解得:x=0.03m=3cm,故ACD错误,B正确;故选:B。
6.【解答】解:A、依据同种电荷相斥,a、b两点电荷对d处的正电荷的电场力水平向右,而,a、b两点电荷对e处的正电荷的合电场力竖直向上。故A错误。
B、由上分析可知,Fd、Fe的方向互相垂直,c处于两点电荷中点,根据矢量的合成法则,则Fc=0,故B正确;
C、根据等量同种电荷的电场线分布可知,d处的电场强度大于c处,因此Fc的大于Fd,而由A分析,可知,Fe的方向竖直向上,故C错误;
D、依据沿着电场线方向电势是降低的,因此d点的电势大于e点的电势,故D错误;故选:B。
7.【解答】解:根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力,根据U=Ed知,等差等势面越密的位置场强越大,B处等差等势面较密集,则场强大,带电粒子所受的电场力大,加速度也大,即aA<aB;
粒子从A运动到B,电场力对带电粒子做负功,电势能增加,则知B点电势能大,即EA<EB;故D正确,ABC错误。故选:D。
8.【解答】解:A、点C的电势为1V,点F的电势为3V,故CF连线的中点的电势为2V,故直线BE为等势面,CD为等势面,AF也是等势面,故D点电势为1V,故A错误;
B、B点电势比C点电势高1V,电子带负电荷,故电子在B点的电势能比在C点低1eV,故B错误;
C、点B与点E在一个等势面上,故电子从B点到E点电场力做功为零,故C错误;
D、根据UBC=Ed得场强为:E= = = ,故D正确;故选:D。
9.【解答】解:A、滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt,故A正确;
B、滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt,故B错误;
C、由于滑块B有竖直方向的分加速度,所以系统竖直方向合外力不为零,系统的动量不守恒,故C错误;
D、系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得:M ﹣m =0
即有:Mx1=mx2,又 x1+x2=L,解得: ,故D正确;故选:AD。
10.【解答】解:A、电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向沿电场线向右,若粒子从P运动到Q,电场力做负功,电势能增大,动能减小,R点速度大于Q点速度,若粒子从Q运动到P,则电场力做正功,电势能减小,动能增大,Q点速度小于R点速度,P点时的电势能比在Q点时的电势能小,故A、B正确;
C、只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和,保持不变。故C错误;
D、由电场线疏密确定出,R点场强大比Q大,电场力大,加速度大,故D错误;故选:AB。
11.【解答】解:A、φ﹣x图象的斜率等于电场强度,则知x=2m处的电场强度不为零。故A错误。
B、从0到x=4m处电势不断降低,但x=2m点的电场方向不一定沿x轴正方向。故B错误。
C、由斜率看出,从0到4m,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大。故C正确。
D、沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,受力的方向始终指向x轴的负方向,电场力做负功,电势能始终增大。故D正确。故选:CD。
12.【解答】解:A、a平抛运动的高度小于b平抛运动的高度,根据t= 知,a飞行的时间比b短,故A错误。
B、b、c平抛运动的高度相同,根据t= 知,b、c的飞行时间相等,故B正确。
C、a的平抛运动时间短,水平位移大,可知a的初速度比b大,故C正确。
D、b、c的运动时间相等,b的水平位移大,则b的初速度大于c的初速度,故D错误。
故选:BC。
二.实验题(共2小题)
13.【解答】解:(1)如果碰撞过程系统动量守恒,由动量守恒定律得:mav1=mav2+mbv3,
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,
上式两边同时乘以t得:mav1t=mav2t+mbv3t,得:maOP=maOM+mbON,
实验需要测量:两球的质量、小球做平抛运动的水平位移,故选:AD;
(2)为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即ma大于mb;
(3)由(1)可知,实验需要验证的表达式为:maOP=maOM+mbON;
故答案为:(1)AD;(2)大于;(3)maOP=maOM+mbON。
14.【解答】解:(1)此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小,所以是采用了控制变量的方法;
(2)在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,如本实验,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小,当Q、q﹣定,d不同时,由图可知,距离越大,作用力越小.
(3)小球受到重力、绳子的拉力以及库仑力的作用,其中A与小球之间的库仑力:F=
所以小球偏离竖直方向的角度的正切值:
故答案为:(1)B;(2)减小.(3)
三.计算题(共2小题)
15.【解答】解:O点是三角形的中心,到三个电荷的距离为r= Lsin60°= L,三个电荷在O处产生的场强大小均E0=k
根据对称性和几何知识得知:两个+q在O处产生的合场强为E1=k ,方向由O指向C,与﹣q电荷在O处产生的场强方向相同.
则再与﹣q在O处产生的场强合成,得到O点的合场强为E=E1+E0=2k = ,方向由O指向C.
16.【解答】解:对球A受力分析,如图
根据共点力平衡条件,结合几何关系得到
Tsin45°=mg
Tcos45°=F
解得:F=mgtan45°=mg=0.02N
即A球受的库仑力为0.02N。
根据库仑定律,有F=k
故QA= = N=5×10﹣8C。
即A球的带电量是﹣5×10﹣8C。
(2)当库仑力垂直细绳时,A、B间库仑力最小;
则为:Fmin=mAgcosα= ×10﹣2 N
17.【解答】解:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F.对运动员和吊椅整体分析,根据牛顿第二定律有:
2F﹣(m人+m椅)g=(m人+m椅)a
代入数据解得:F=550N
由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力F′=550N
(2)设吊椅对运动员的支持力为FN,根据牛顿第二定律有:F+FN﹣m人g=m人a
代入数据解得FN=275N
由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N.
18.【解答】解:(1)设滑块到达C点时的速度为v,
从A到C过程,由动能定理得:qE•(s+R)﹣μmg•s﹣mgR=
由题,qE= mg,μ=0.5,s=3R   代入解得,vC=
(2)滑块到达C点时,由电场力和轨道作用力的合力提供向心力,则有 N﹣qE=m
解得,N= mg
(3)重力和电场力的合力的大小为F= =
设方向与竖直方向的夹角为α,则tanα= = ,得α=37°
滑块恰好由F提供向心力时,在圆轨道上滑行过程中速度最小,此时滑块到达DG间F点,相当于“最高点”,滑块与O连线和竖直方向的夹角为37°,设最小速度为v,F=m 解得,v=


 

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