江苏启东中学2019届高三物理上学期第一次月考试卷(有答案)

时间:2018-10-10 作者:佚名 试题来源:网络

江苏启东中学2019届高三物理上学期第一次月考试卷(有答案)

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江苏省启东中学2018~2019学年度第一学期第一次月考
高三物理(选修)试卷
考试时间100分钟  满分120分)
一、单项选择题.本题共6小题,每小题3分,共计18分.每小题只有一个选项符合题意.
1.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具,人们根据竹蜻蜓的原理设计了直升机的螺旋桨.如图所示,一小孩搓动质量为20g的竹蜻蜓,松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶处.搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是(    )
A.0.2J        B.0.6J       
C.1.0J        D.2.5J
2.“天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子”等重大科技成果写进十九大报告,航天科技成果丰硕,天宫二号在离地面393km的圆形轨道上飞行,慧眼空间科学卫星在离地面550km的圆形轨道上飞行.若天宫二号与慧眼卫星的质量相同,环绕地球运行均可视为匀速圆周运动,则(    )
A.慧眼卫星运行时向心加速度比天宫二号小
B.慧眼卫星运行的周期比天宫二号小
C.慧眼卫星运行时机械能比天宫二号小
D.慧眼卫星运行时速度比天宫二号大
3.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则(   )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy>Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.质点不可能做直线运动
D.如果Fx>Fycotα,质点向x轴一侧做曲线运动
4.如图所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面,斜面上放有两个质量均为m的可视为质点的小物体甲和乙,两小物体之间用一根长为L的轻杆相连,乙离斜面底端的高度为h.甲和乙从静止开始下滑,不计物体与水平面碰撞时的机械能损失,且水平面光滑.在甲、乙从开始下滑到甲进入水平面的过程中(    )
A.当甲、乙均在斜面上运动时,乙受三个力作用
B.甲进入水平面的速度大小为 
C.全过程中甲的机械能减小了 
D.全过程中轻杆对乙做负功

5.如图甲所示,直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线,一个电
子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点,其电势能随位置
变化的关系如图乙所示.设A、B两点的电势分别为φA、φB,电子在A、
B两点的动能分别为EkA、EkB.则关于该孤立点电荷的位置及电势、电
子动能大小的说法正确的是(    )
A.孤立点电荷带负电,位于B点的右侧,φA>φB,EkA>EkB
B.孤立点电荷带正电,位于A点的左侧,φA>φB,EkA<EkB
C.孤立点电荷带正电,位于B点的右侧,φA<φB,EkA>EkB
D.孤立点电荷带负电,位于A点的左侧,φA<φB,EkA<EkB
6.一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q,电荷Q在球心O处产生的场强大小 ,方向图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分,如图乙所示在左右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4则(    )
A.          B.
C.          D.

二、多项选择题.本题共5小题,每小题4分,共计24分.每小题有多个选项符合题意全部选对的得4 分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.
7.如图所示,一小铁球用细线悬挂于天花板上,静止时线垂在桌边缘,悬线穿过一光盘的中间小孔.手推光盘沿桌边以速度v匀速运动,当光盘由图中A位置运动到B位置过程中,当悬线与竖直方向夹角为θ,此时铁球(     )
A.竖直方向速度大小为vcosθ
B.竖直方向速度大小为vsinθ
C.速度大小为vtanθ
 D.速度大小为
8.如图所示,一小球以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出,落到斜面上的M点且速度水平向右.现将该小球以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出,落在斜面上的N点.下列说法正确的是(   )
A.落到M和N两点时间之比为1:2
B.落到M和N两点速度之比为1:1
C.M和N两点距离斜面底端的高度之比为1:2
D.落到N点时速度方向水平向右
9.如图所示,A、B两点固定两个等量异种点电荷+Q和-Q,O点为AB连线的中点,OD是AB连线的中垂线,BC与OD平行,AO=BO=BC.下列说法正确的是(   )
A.D点的场强方向由D指向C
B.将一负电荷由O点移到D点,电场力做负功
C.将一正电荷由D点移到C点,正电荷的电势能降低
D.-Q在O点和C点产生的场强大小相等,方向相互垂直
10.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(     )
A.此时绳子张力为3μmg
B.此时圆盘的角速度为  
C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动
11.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地进入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么(  )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置

三、简答题:本题2小题,共计20分
12.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系.
  (1)按图甲所示将实验仪器安装好,同时平衡           ,确定方法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是点否做          运动;
(2)当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.关于该实验,下列说法正确的是(     );
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm、W-vm2、W-vm3
W2-vm W3-vm…的图像,得出合力做功与物体速度变化的关系
(3)图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.44cm,OE=12.10cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=       m/s.
13. (1)某同学想利用图甲所示装置,验证滑块与钩码组成 
的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉 
就可以了.你认为该同学的想法选填(“正确”或“不正
确”)        ,理由是:                     .
(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律.如图乙所示,质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连,导轨B处有一光电门,用L表示遮光条的宽度,x表示A、B两点间的距离,θ表示气垫导轨的倾角,g表示当地重力加速度.
①气泵正常工作后,将滑块由A点静止释放,运动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为           ,动能的增加量表示为          ;若系统机械能守恒,则 与x的关系式为 =          (用题中已知量表示).
②实验时测得m1=475g,m2=55g,遮光条宽度L=4mm,sinθ=0.1,改变光电门的位置,滑块每次均从A点释放,测量相应的x与t的值,以 为纵轴,x为横轴,作出的图像如图所示,则根据图像可求得重力加速度g0为          m/s2(计算结果保留两位有效数字),若g0与当接地重力加速度g近似相等,则可验证系统机械能守恒.

四、计算题:本题共4小题,满分62分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.(15分)如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
    (1)水平向右电场的电场强度的大小;
(2)若将电场强度减小为原来的12,小物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能.

 

 

 

 

 

15.(16分)如图所示,两平行金属板A、B长l=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,即UAB=300 V。一带正电的粒子电量为q=10-10 C,质量为m=10-20 kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L=12 cm,粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获,从而以O点为圆心做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上(静电力常量k=9×109 N•m2/C2,粒子重力不计,tan 37°=34,tan 53°=43)。求:
  (1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离h;
(2)粒子穿过界面MN时的速度v;
(3)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y;

 

 

 


16. (15分)如图所示,一轨道由半径为2m的1/4竖直圆弧轨道AB和长度可调的水平直轨道BC在B点平滑连接而成.现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速释放,经过圆弧上B点时,传感器测得轨道所受压力大小为3.6N,小球经过BC段所受的阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点,P、C两点间的高度差为3.2m.小球运动过程中可视为质点且不计空气阻力.
 (1)求小球运动至B点时的速度大小;
(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大,求BC 段的长度.

 

 

 

 

 


17. (16分)如图所示,AB是倾角θ=45°的倾斜轨道,BC是一个水平轨道(物体经过B处时无机械能损失),AO是一竖直线,O、B、C在同一水平面上.竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于C点,已知A、O两点间的距离h=1m,B、C两点间的距离d=2m,圆形轨道的半径R=1m.一质量m=2kg的小物体,从与O点水平距离x0=3.6m的P点水平抛出,恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道,最后进入圆形轨道.小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC之间的动摩擦因数都是μ=0.5,g取10m/s2)
 (1)求小物体从P点抛出时的速度v0和P点的高度H
 (2)求小物体运动到圆形轨道最高点D时,对圆形轨道的压力;
(3)若小物体从Q点水平抛出,恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道,最后进入圆形轨道,且小物体不能脱离轨道,求Q、O两点的水平距离x的取值范围.

 

 

 

 

 

 

 
江苏省启东中学2018~2019学年度第一学期第一次月考
高三物理(选修)试卷
一、单项选择题
1.D   2.A   3.D   4.C   5.A   6.C
二、多项选择题
7.BD   8.AD   9.CD   10.ABC   11.AD
三、简答题
12.(1)摩擦力  匀速  (2)CD  (3)0.83
13.(1)不正确,有摩擦力做功就不满足机械能守恒的条件
 (2)①重力势能的减少量表示为Ep=m2gx-m1gxsinθ;动能的增加量为
 
②9.9m/s2
四、计算题
14. (1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力(如图所示),则
FNsin 37°=qE①
FNcos 37°=mg②
由①②可得E=3mg4q.
(2)若电场强度减小为原来的12,则
E′=3mg8q,
mgsin 37°-qE′cos 37°=ma,
可得a=0.3g.
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得:
mgLsin 37°-qE′Lcos 37°=Ek-0
可得Ek=0.3mgL
答案 (1)3mg4q (2) 0.3g (3)0.3mgL

15、解析 (1)设粒子在两极板间运动时加速度为a,运动时间为t,
则:t=lv0①(1分)
h=12at2②(1分)
a=qEm=qUABmd③(2分)
解得:h=qUAB2md(lv0)2=0.03 m=3 cm④(1分)
(2)粒子的运动轨迹如图所示
 
设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy,则:
vy=at=qUABlmdv0⑤(1分)
解得:vy=1.5×106 m/s  ⑥(1分)
所以粒子从电场中飞出时的速度为:
v=v20+v2y=2.5×106 m/s⑦(1分)
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:
tan θ=vyv0=34⑧(1分)
解得:θ=37°⑨(1分)
(3)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:
hY=l2l2+L⑩(2分)
解得:Y=0.12 m=12 cm⑪(1分)
(4)粒子做匀速圆周运动的半径为:
r=Ycos θ=0.15 m⑫(1分)
又:k|Q|qr2=mv2r⑬(2分)
解得:|Q|=1×10-8 C  ⑭(1分)
故:Q=-1×10-8 C⑮(1分)
答案 (1)3 cm (2)2.5×106 m/s,方向与水平方向成37°角斜向下 (3)12 cm (4)-1×10-8 C
16. 解析: (1)在B点,由牛顿运动定律 , ,解得vB=4m/s.
(2)小球从A到B的过程,有重力和摩擦力做功,设克服摩擦力做功为Wf,由动能定理
 ,解得Wf=2.4J.
(3)设到C点时的速度为vc.
B至C的过程,由动能定理得 ,离开C后做平抛运动,运动时间为 ,所以,B至P的水平距离为 ,
由二次函数的单调性可得,当vc=1.6m/s时,B至P的水平距离最大,由此可得LBC=3.36m
17. 解析:(1)小物块由P点到A点做平抛运,运动时间为t,由平抛运动规律有
 ;解得  ;代入数据可得:v0=6m/s;
H=2.8m.
(2)小物块到达A点的速度 ,从A点到圆轨道最高点D的过程中,由动能定理得
 ,在D点有
代入数据解得FN=24N;由牛顿第三定律得,小物块在圆最高点对轨道的压力为24N,方向竖直向上
(3)要保证小物体不脱离轨道,有以下两种情况:
①设O、Q两点水平距离为x1,小物块恰能通过最高点D.有 ;由(1)可得小
物块达到A点时速度 ;由动能定理得 ,代入数据解得x1=3m.
②设O、Q两点水平距离为x2,小物块恰能到达与圆心等高点.由(1)可得小物块达到A
点时速度 ;由动能定理得
据解得x2=1.5m;
设O、Q两点水平距离为x3,小物块恰能到达圆轨道处.由(1)可得小物块达到A点时
速度 ;由动能定理得 ;
代入数据解得x3=0.5m;小物块能进入圆轨道且不脱离轨道,O、Q的距离x3=0.5m≤x2
=1.5m
综上所述,Q、O两点的水平距离x的取值范围为0.5m<x≤1.5m或x≥3m.
答案:(1)6m/s   2.8m   (2)24N   (3) 0.5m<x≤1.5m或x≥3m


 

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