2018-2019学年湖北省宜昌市葛洲坝中学高一5月月考物理试题 10页

‎ ‎ ‎2018-2019学年湖北省宜昌市葛洲坝中学高一5月月考物理试题 本试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(计算题)两部分。满分100分，考试时间9 0分钟。考生作答时，请将答案写在答题卷上，在本试题卷上答题无效。‎ 第Ⅰ卷 ‎ 一、选择题：（每小题5分，共60分，1—8为单选，9-12为多选，多选题选不全得3分，选错不得分）‎ ‎1.下列四幅图中，a、b两点的电势相等，电场强度也相等的是：（   ）‎ ‎ A．带等量异种电荷的平行金属板间的两点  B．处于静电平衡状态的导体内的两点 ‎ C．以孤立的点电荷为圆心的球面上两点 D．等量正电荷连线中垂线上关于O点对称的两点 ‎2.如图所示，大小相同的力F作用在同一个物体上，物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离x，已知力F与物体的运动方向均相同。‎ 则上述四种情景中都相同的是( 　)‎ A．拉力F对物体做的功        B．物体的动能增量 C．物体加速度的大小         D．物体运动的时间 ‎3.两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处。它们间库仑力的大小为.两小球相互接触后将其固定距离变为 ‎，则两球间库仑力的大小为( ) ‎ A．F         B．F      C．F          D．12F ‎4. 如图所示，ABC是竖直放置的四分之一粗糙圆弧轨道，一木块从A点沿轨道滑下，第一次它从A点以v0=9m/s的初速滑下，到达底端C时速度大小仍为9m/s，第二次它从A点以v0′=7m/s的初速度滑下，则当它滑到C点时速度大小应是（ 　）‎ A．大于7m/s B．小于7m/s C．等于7m/s D．无法确定．‎ ‎5.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为(      )‎ A．18eV     B．13eV     C．20eV    D．34eV ‎6.如图所示，一个质量为ｍ的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的：(    )‎ A. 整个过程中物体机械能守恒   ‎ B. 重力势能增加了3mgh/4 C. 动能损失了3mgh/2     ‎ D. 机械能损失了mgh/4‎ ‎7．如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知：      （       ）‎ A．P点的电势高于Q点的电势 B．该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．该质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．该质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 ‎8．如图所示，物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，第二次沿轨道2从A 点由静止下滑经C点至底端B点，AC＝CB。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处能量损失，则在物块沿两轨道下滑至B点时的速率，判断正确的是：（  ）‎ A．物块沿1轨道滑至B点时的速率大 B．物块两次滑至B点时速率相等 C．物块沿2轨道滑至B点时的速率大 D．无法判断 ‎9. 如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（ ）‎ A. 两物块到达底端时速度相同 B. 两物块运动到底端的过程中重力做功相同 C. 两物块到达底端时动能相同 D. 两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率 ‎10. 如图，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点为O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（ 　）‎ A．EA一定大于EB，φA一定大于φB B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB C．将负电荷q由A移到B电场力做正功，电势能减小 D． 将正电荷q由A移到B电场力一定做正功，电势能减小 ‎11.一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ 　）‎ ‎　 A． 小球经过环的最低点时速度最大 ‎　 B． 小球在运动过程中机械能守恒 ‎　 C． 小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）‎ ‎　 D． 小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）‎ ‎12. 在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势φ 与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是:（ 　）‎ A．小球在处的速度最大      ‎ B．小球一定可以到达点处 ‎ C．小球向左运动过程中，其电势能先变大后变小 D．固定在AB处的电荷的电量之比为QA︰QB＝4︰1‎ 第Ⅱ卷 二、实验题：‎ ‎13．（10分）利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。‎ ‎（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）‎ A．大小合适的铁质重锤 B．体积较大的木质重锤 C．刻度尺 D．游标卡尺 E．秒表 ‎（2）如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp = ________，动能的增加量ΔEk= ________。‎ ‎（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________‎ A．释放重锤前，使纸带保持竖直 B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 ‎（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个________。‎ 三、计算题：（共30分；要有必要的文字说明。）‎ ‎14. （8分）如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R＝0.3m，θ＝60°，小球到达A点时的速度vA＝4m/s。（g取10m/s2）求：‎ ‎ (1)小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎(2)P点到A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。‎ ‎15. （6分）为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB=0.4m，α=37°，q=﹣3×10﹣7C，F=1.5×10﹣4N，A点电势φA=100V（不计重力，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值，求出场强和AB间的电势差．‎ ‎（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？‎ ‎ 16. （8分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.001J，已知A、B两点间距离为4cm，两点连线与电场方向成60°角，求：‎ ‎（1）电荷由A 移到B的过程中，电场力所做的功WAB；‎ ‎（2）A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎（3）该匀强电场的电场强度E．‎ ‎17.（8分）如图所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v~t图像如图b所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。‎ ‎（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。‎ ‎（2）求汽车刚好到达B点时的加速度a。‎ ‎（3）求BC路段的长度。‎ ‎答案：1B 2A 3C 4A 5A 6C 7B 8B 9BC 10 BD 11AC 12 AD ‎ ‎13实验答案：（1）AC（2分）    （2）mghB（2分），  （2分）‎ ‎（3）ABD（2分）       （4）A（2分）‎ ‎14.解析：　 (1)小球到A点的速度如图所示，小球做平抛运动的初速度v0等于vA的水平分速度．‎ 由图可知v0＝vx＝vAcos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.　‎ ‎(2)由图可知，小球运动至A点时竖直方向的分速度为vy＝vAsin θ＝4×sin 60°＝2 m/s，‎ 设P点与A点的水平距离为x，竖直高度为h，则 vy＝gt，v＝2gh，‎ x＝v0t，联立以上几式解得x≈0.69 m，h＝0.6 m．‎ ‎(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得 ‎1/2mv2a＝1/2mv2c＋mg(R＋Rcos θ)，‎ 代入数据得vC＝m/s 设小球到达圆弧最高点C时，轨道对它的弹力为FN，由圆周运动向心力公式得FN＋mg＝mv2/R，‎ 代入数据得FN＝8 N，‎ 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小FN′＝FN＝8 N，方向竖直向上．‎ 答案　(1)2 m/s　(2)0.69 m　0.6 m　(3)8 N　方向竖直向上 ‎15. 解：（1）据题意，点电荷匀速地从由A运动到B，电场力与外力F二力平衡，又根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，则得场强的方向斜向左上方，画出电场线如图．根据等势线与电场线垂直，画出通过A、B两点的等势线，如图所示．‎ ‎（2）由F=qE得：场强E=‎ A、B间的电势差UAB=φA﹣φB=cos37°=500×0.4×0.8=160V 则得B点的电势φB=φA﹣cos37°=100﹣500×0.4×0.8=﹣60V ‎（3）点电荷从由A运动到B，电场力做功W=q（φA﹣φB）=﹣4.8×10﹣5J 故点电荷的电势能增大4.8×10﹣5J 答：（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线如图所示．电场强度为500N/C，AB间的电势差为160V，B点的电势为﹣60V．‎ ‎（3）q 在由A到B的过程中电势能增大4.8×10﹣5J．‎ ‎16解：（1）负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.001J，则电场力所做的功：WAB=﹣0.001J ‎（2）A、B两点间的电势差：UAB=V ‎（3）由UAB=Ed=得：V/m 答：（1）电荷由A 移到B的过程中，电场力所做的功是﹣0.001 J；（2）A、B两点间的电势差是50V； （3）该匀强电场的电场强度是2500V/m ‎17解：（1）汽车在AB路段时，有F1= f1，P= F1 v1， f1=P/ v1，‎ ‎       联立解得：f1= N=2000N。                ‎ ‎（2）t=15s时汽车处于平衡态，有F2= f2，P= F2 v2， f2=P/ v2，‎ 联立解得：f2= N=4000N。                     ‎ t=5s时汽车开始减速运动，有f2-F1=ma，  解得a=1m/s2。                             ‎ ‎（3）               解得s=68.75s                    ‎