1、浙江省台州市书生中学 2018-2019 学年高二上学期第一次月考物理试题一、选择题1.下列每组中单位均为国际单位制中的基本单位的是( )A. 牛顿、开尔文、安培B. 秒、米、安培C. 米、瓦特、欧姆D. 伏特、焦耳、千克【答案】B【解析】【详解】国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量牛顿不是国际单位制中的基本单位,A 错误;秒、米、安培均为国际单位制中的基本单位,B 正确;瓦特、欧姆,焦耳均不是国际单位制中的基本单位,CD 错误2.如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板 ,下面有一个托盘,让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为 ) ,不易倾
2、倒,小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦,磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中就有小朋友把一块质量 m 为黑板擦吸在上面保持静止,黑板与黑板擦之间的动摩擦因数 ,则下列说法正确的是( )A. 黑板擦对黑板的压力大小为 mgcosB. 黑板斜面对黑板的摩擦力大小为 mgcosC. 黑板对黑板擦的摩擦力大于 mgsinD. 黑板对黑板擦的作用力大小为 mg【答案】D【解析】【详解】对黑板擦受力分析,受到竖直向下的重力,黑板给的支持力 N,以及垂直黑板向下的吸力 F,沿黑板平面向上的摩擦力 f,根据正交分解可知 , ,根据牛顿第三定律可知黑板擦对黑板的压力大小为 ,由于黑板擦处于静止,所以重力和其余三个
3、力(黑板对黑板擦的作用力)的合力为零,故黑板对黑板擦的作用力大小为mg,D 正确【点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力,然后列式求解,如果物体受到三力处于平衡状态,则可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据角度列式求解3.图示为分别为 7 号,5 号,1 号三节干电池,下列描述正确的是( )A. 三节电池的电动势和电阻都相同B. 三节电池的电动势和电阻都不同C. 电动势 1 号电池最大,7 号电池最小D. 三节电池非静电力做功的能力相同【答案】D【解析】【详解】三节干电池的电动势相同,都为 1.5V,但电阻不同,
4、电动势相同,即电池非静电力做功的能力相同,D 正确4. 地球人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其飞行速率( )A. 大于 7.9km/s B. 介于 7.911.2km/s 之间C. 小于 7.9km/s D. 一定等于 7.9km/s【答案】C【解析】试题分析:第一宇宙速度大小为 7.9km/s,是卫星贴近地球表面运行的最大环绕速度,随着半径的逐渐增大线速度逐渐减小,故选 C考点:考查第一宇宙速度点评:本题难度较小,知道第一宇宙速度数值,是环绕地球的最大速度5.汽车上坡时,司机一般都将变速档换到低速档位上,这样做主要是为了( )A. 节省燃料B. 使汽车获得较大的牵引力C. 使汽车获得较大的功率
5、D. 避免因车速过大而发生危险【答案】B【解析】【详解】由 可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,B 正确6. 如图所示,足球以初速度沿着凹凸不平的草地从 a 运动到 D下列分析正确的是( )A在 b、d 两点动能相等B在 a、d 两点机械能相等C从 b 到 c 的过程机械能减少D从 c 到 d 的过程重力势能减少【答案】C【解析】试题分析:足球在 b 点时,足球有一定的速度,足球具有一定的动能,动能不为零;足球在d 点时,足球速度为零,足球动能为零,该选项 A 错误;由于草地存在摩擦力,因此从 a 到d 的过程,一部分机械能转化成内能,机械能减小,该选
6、项说 B 错误;足球从 b 到 c 的过程中,足球和草地之间存在摩擦力,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能不断减小,该选项 C 正确;足球从 c 到 d 的过程中,足球质量不变,高度增大,重力势能不断增大,该选项说 D 错误。考点:动能和势能的转化与守恒【名师点睛】本题考查了机械能大小变化的分析,抓住影响动能、重力势能大小的因素是解决此类题目的关键。7.质量为 m 的小陶同学助跑跳起后,手指刚好能摸到篮球架的球框。该同学站立举臂时,手指触摸到的最大高度为 h1,已知篮球框距地面的高度约为 h2,则在助跑,起跳和摸框的整个过程中,该同学重力势能的增加量最接近( )A. mgh1 B. mgh
7、2 C. mg(h2-h1) D. mg(h1+h2)【答案】C【解析】【分析】重力势能 ,求解出两个位置的重心的高度差,即可得到重力势能的增加量【详解】该同学站立举臂时,手指触摸到的最大高度为 ,跳到最高点后手指的最大高度为约为 ,故重心升高为: ,故重力势能的增加量为:,C 正确8.如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中 1=10V、 2=20V、 3=30V。一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从 A 点运动到 B 点,由此可知( )A. 粒子带负电B. 粒子的速度变小C. 粒子的加速度变大D. 粒子的电势能变大【答案】A【解析】【详解】电场线的方向从高电势指向低电势,由右
8、向左,根据轨迹弯曲的方向知道电场力方向偏向右,知该粒子带负电,A 正确;粒子从 A 点运动到 B 点,电场力与速度方向夹角为锐角,电场力做正功,动能增大,电势能减小,则粒子速度增大,BD 错误;等势面越密的地方,场强越强,知 A 点的场强大于 B 点的场强,所以 A 点电荷所受电场力大于 B 点电荷所受电场力,根据牛顿第二定律知,粒子在 A 点的加速度较大,C 错误【点睛】该类型的题目一般是通过粒子受到的电场力指向轨迹的内侧来判断电场方向或带电性质,通过电场力与速度方向的夹角(钝角做负功,锐角做正功)来判断电场力做功情况,从而判断出粒子动能以及电势能变化情况9.如图所示,一个质量为 m 的物体
9、在水平桌面上的 A 点以初速度 v0被抛出(方向未知) ,不计空气阻力,当它到达 B 点时,其动能为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】小球做抛体运动,只受重力,机械能守恒,减小的重力势能等于增加的动能,则有mgH=EkB 可得小球到达 B 点的动能为 EkB=mgH+ ,故 B 正确,ACD 错误。故选:B10.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为 1、 2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为 v1、 v2,则( )A. 1 2, v1=v2C. 1= 2, v1v2 D. 1= 2, v1v2【答案】A【解析】大齿轮带动小齿轮转动,轮子
10、边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同,则线速度大小相等,即 ,根据 知, ,则 ,故选项 A 正确。点睛:大齿轮带动小齿轮转动,轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同,则线速度大小相等,结合半径大小关系比较角速度的大小关系。11.2011 年 8 月 25 日 23 时 24 分,嫦娥二号卫星成功进入环绕“拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访 L2点的国家。 L2点位于太阳和地球连线的延长线上,飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,下列关于工作在 L2点的卫星,下列说法中正确的是( ) A. 它绕太阳运行的向心力仅由地球的引力提供B. 它绕太阳运行的加速
11、度比地球绕太阳的加速度大C. 它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等D. 它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大【答案】B【解析】【详解】探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供,探测器和地球同步绕太阳运动,即角速度相等,但探测器的运动半径大于地球的运动半径,根据 可得探测器的向心加速度大于地球的向心加速度,根据 知探测器的线速度大于地球的线速度,B 正确 ACD 错误;12.寻找马航失联客机时,初步确定失事地点位于南纬 3152、东经 11552的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域,有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像已知地球半径为 R,地表重力加
12、速度为 g,卫星轨道半径为 r,则下列说法正确的是( )A. 该卫星的运行速度大于第一宇宙速度B. 该卫星可能是同步卫星C. 该卫星的向心加速度为D. 该卫星的周期为【答案】C【解析】A、第一宇宙速度是从地球表面发射人造地球卫星的最小发射速度,是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度,A 错误;B、地球同步卫星一定在赤道上空,B 错误;C、根据牛顿第二定律得: 根据万有引力等于重力得: ,解得: ,C 正确;D、卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力, ,解得:,D 错误;故选 C.【点睛】解决本题的关键是抓住卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力,由于卫星所受万有引力指向
13、地心,故卫星所在轨道平面与地心共面,且地心为轨道的圆心,据此才能正确分析得出结论13.带有等量异种电荷的一对平行金属板,上极板带正电荷。如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它们的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场方向未画出) 。虚线 MN 是穿过两极板正中央的一条直线。关于这种电场,以下说法正确的是( )A. 平行金属板间的电场,可以看做匀强电场B. b 点的电势高于 a 点的电势C. 负电荷在 d 点的电势能大于它在 c 点的电势能D. 若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿着电场线运动到负极板【答案】C【解析】【详解】根据电场线的
14、分布情况知,平行金属板间的电场强度不是处处相同,所以该电场是非匀强电场,A 错误;上极板带正电荷,板间场强方向向下,根据顺着电场线方向电势逐渐降低,知 b 点电势低于 a 点的电势,B 错误;c 点的电势高于 d 点的电势,而负电荷在电势高处电势能小,则知负电荷在 d 点的电势能大于它在 c 点的电势能,C 正确;将一正电荷从一点由静止释放,若它所在的电场线是曲线,将偏离原来的电场线,不会沿着电场线运动,D 错误【点睛】解决本题关键掌握电场线的两个物理意义:疏密表示场强的大小,方向表示电势的高低。要记住推论:负电荷在电势高处电势能小,并能熟练运用二、不定项选择题14.如图所示, A、 B、 C
15、、 D 为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面 D 时,动能为 20eV,飞经等势面 C 时,电势能为10eV,飞至等势面 B 时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为 5cm,则下列说法正确的是( )A. 等势面 A 的电势为10VB. 匀强电场的场强大小为 200V/mC. 电子再次飞经 D 势面时,动能为 10eVD. 电子的运动为匀变速直线运动【答案】ABD【解析】【分析】电子从 D 到 B 过程,根据动能定理求出 BD 间电势差,即可得到 A 等势面的电势;由 求解电场强度;根据能量守恒可知,电子再次经过 D 等势面时,动能为 20eV;匀强电场中电子所受的电场力是恒力
16、,电子做匀变速直线运动【详解】电子从 B 到 D 过程,根据动能定理得 ,解得 ,电场强度为,飞经等势面 C 时,电势能为-10eV,所以 C 点的电势为 ,等势面间距相等,故相邻等势面间的电势差相等,所以,解得 , ,故 ,AB 正确;根据能量守恒可知,电子再次经过 D 等势面时,电势能不变,动能不变,其动能仍为20eV,C 错误;根据电场线与等势面垂直可知,该电场是匀强电场,电子做匀变速直线运动,D 正确【点睛】注意在使用公式 时需要代入 、 q 的正负号,本题中在计算 A 点的电势时需要注意这点。15.一辆汽车在平直的公路上以速度 v0开始加速行驶,经过一段时间 t,前进了距离 s,此时
17、恰好达到其最大速度 vm。设此过程中汽车发动机始终以额定功率 P 工作,汽车所受的阻力恒为 F,则在这段时间里,发动机所做的功为( )A. Fvmt B. Pt C. D. 【答案】ABC【解析】试题分析:汽车以额定功率,经时间 t 后从速度 开始加速行驶了 L 距离,恰好达到最大速度 ,此时牵引力与阻力大小相等由于汽车所受阻力恒为 F,所以由动能定理可求出发动机所做的功设发动机所做的功为 W,由于汽车发动机始终以额定功率 P 工作,则 ,汽车的速度达到最大时,牵引力与阻力大小相等,则 ,则 ,可得 ,故 AB 正确;由于 ,所以 ;汽车从速度 到最大速度 过程中,由动能定理可知:,解得: ,
18、故 C 正确 D 错误16. 在北京的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道 AB 和 AB(均可看作斜面) 。质量相等的甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从 A 点由静止开始分别沿 AB 和 AB滑下,最后都停在水平沙面上,如图所示。设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动。则下列说法中正确的是A. 甲在 B 点的速率一定大于乙在 B点的速率B. 甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程C. 甲全程滑行的水平位移一定大于乙全程滑行的水平位移D. 甲、乙全程克服摩擦力做的功相同【答案】ABD【解析】试题分析:设斜面的倾角为 ,斜
19、面高度为 ,则斜面长度 ,人下滑过程,由动能定理得: , ,由于 与水平面的夹角小于 AB 与水平面的夹角,则甲在 B 点的动能大于乙在 点的动能,由于质量相同,因此甲在 B 点的速率一定大于乙在 点的,故 A 正确;对全过程运用动能定理得:,整理得:,由此可知,两人滑行的水平位移相等,根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程,由于 AB与水平面的夹角小于 AB与水平面的夹角,甲的滑行路程大于乙的滑行路程,故 B 正确,C 错误;对整个过程,由动能定理得: ,克服摩擦力做功: 相等,故 D 正确;考点:考查了动能定理的应用【名师点睛】题可以用动力学求解,也可以通过动能定理求解,运用动
20、能定理求解比较简洁本题应用动能定理分析两人的速度关系和水平位移关系,得到的结论:两人滑行的水平位移与斜面的倾角无关,是一个重要的经验结论,在理解的基础上进行记忆而处理水平位移时用到的方法也需要仔细体会17.如图所示,绝缘细线系一带有负电的小球,小球在竖直向下的匀强电场中,做竖直面内的圆周运动,以下说法正确的是( )A. 当小球到达最高点 a 时,线的张力一定最小B. 当小球到达最低点 b 时,小球的速度一定最大C. 当小球到达最高点 a 时,小球的电势能一定最小D. 小球在运动过程中机械能不守恒【答案】CD【解析】小球在电场中受到重力和向上的电场力当重力大于电场力时,小球运动到最高点 a 时,
21、线的张力一定最小,到达最低点 b 时,小球的速度最大;当重力等于电场力时,小球做匀速圆周运动,速度大小不变当重力小于电场力时,小球运动到最高点 a 时,线的张力一定最大,到达最低点 b 时,小球的速度最小;故 AB 错误当小球最低点到最高点的过程中,电场力做正功,电势能减小,小球运动到最高点 A,小球的电势能最小故 C 正确由于电场力做功,小球的机械能一定不守恒故 D 正确故选 CD点睛:本题中题设条件不明,要考虑各种可能的情况进行讨论,分三种情况分析小球的受力情况和运动情况18.如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球 a 和b.a 球质量为 m,静置于地面;
22、b 球质量为 3m,用手托住,高度为 h,此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放 b 后, a 可能达到的最大高度为( )A. h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h【答案】B【解析】设 a 球到达高度 h 时两球的速度 v,根据机械能守恒:计算得出两球的速度都为: ,此时绳子恰好松弛,a 球开始做初速为 的竖直上抛运动,同样根据机械能守恒 :计算得出 a 球能达到的最大高度 H 为 ,故 B 正确;ACD 错误故选 B点睛:本题可以分为两个过程来求解,首先根据 ab 系统的机械能守恒,可以求得 a 球上升 h时的速度的大小,之后,b 球落地,a 球的机械能守恒,从而可以求得 a 球上升的高度
23、的大小.三、实验题19. 某学习小组做“探究功和物体速度变化的关系”的实验,装置如图所示,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为 W。当用 2 条、3 条、完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、 (填测量工具)和 电源(填“交流”或“直流” ) ;(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可是使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是A不系橡皮筋,放开小车,能够自由下滑即可B不系橡皮筋,放开小车
24、,能够匀速下滑即可C不系橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D不系橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可(3)关于该实验,下列说法正确的是A当小车速度达到最大时,橡皮筋处于原长状态。B当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态。C本实验中,并不需要计算出每根橡皮筋对小车做的功D根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。【答案】 (1)刻度尺,交流 (2)D(3)AC【解析】试题分析:(1)打点计时器需要使用交流电源,处理实验数据时,需要用刻度尺测出计数点间的距离(2)实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力受力平衡时,小车应做匀速
25、直线运动,所以正确的做法是:不系橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故 D 正确;(3)当小车速度达到最大时,橡皮筋处于原长状态,故 A 正确 B 错误;实验中并不需要知道每根橡皮筋对小车做的功,只让每次橡皮筋对小车做功成倍数增加即可,故 C 正确;根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上间隔均匀的点前后两点间的距离除以时间来计算,故 D 错误;考点:“探究功和物体速度变化的关系”的实验【名师点睛】掌握实验原理与实验注意事项,同时注意数据处理时注意数学知识的应用,本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题20.(1)做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电
26、源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的_(填字母)(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记做 O,另选连续的 4 个点A、 B、 C、 D 作为测量的点。经测量知道 A、 B、 C、 D 各点到 O 点的距离分别为62.40cm、70.20cm、78.00cm、85.80cm。已知重锤的质量为 2.00kg,打点计时器所用电源的频率为 50Hz,查得当地的重力加速度 g=9.80m/s2。根据以上数据,可知重锤由 O 点运动到 C点,重力势能的减少量等于_J,动能的增加量等于_J。 (结果均取 3 位有效数字)【答案】 (1). BD (2). 15.3 (3). 15
27、.2【解析】【分析】根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的物理器材,纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能,根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值【详解】 (1)验证机械能守恒,即验证重物重力势能的减小量和动能的增加量是否相等,所以需要重物,点迹间的时间间隔可以通过打点计时器直接得出,不需要秒表,实验中需要刻度尺测量点迹间的距离,从而得出下降的高度以及瞬时速度的大小,故选 BD;(2)重力势能减小量为 在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有 ,故动能的增加
28、量为【点睛】解决本题的关键知道实验的原理,会通过实验原理确定实验的器材,以及知道实验误差的来源;纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留四、计算题21.如图所示,A、B、C 是一边长为 cm 等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为 110-8C 的正点电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功为310-6J,将另一电荷量为 110-8C 的负点电荷从 A 点移到 C 点,克服电场力做功 310-6J。(1)求 UAB、U AC各为多少?(2)求电场强度大小和方向。【答案】 (1
29、) 、(2) 、垂直于 BC 连线向右下方【解析】试题分析:(1) ; ;则知,B、C 电势相等,所以电场线方向为垂直于 BC 连线向右下方(2)电场强度的大小考点:考查了匀强电场电场强度与电势差关系【名师点睛】本题要掌握电势差公式 ,注意运用此式时三个量均要代入符号进行运算电场强度与电势差的关系式 ,式中 d 是电场线方向两点间的距离22.一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端自由,一质量为 m 的滑块从距弹簧右端 L0的 P 点以初速度 v0正对弹簧运动,如图所示,滑块与水平面的动摩擦因数为 ,在与弹簧碰后反弹回来,最终停在距 P 点为 L1的 Q 点,求:在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为
30、多少?【答案】【解析】设弹簧最大压缩量为 x,在滑块向左运动的过程中,由动能定理可得:mg(xL 0)W 弹 0mv20 在滑块返回的过程中,由动能定理得:W 弹 mg(xL 0L 1)0 由得:xL 023.如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量 m=0.5kg 的小物块,它与水平台阶表面建的动摩擦因数 =0.5,且与台阶边缘 O 点的距离为 s=5m在台阶右侧固定了一个以 O 点为圆心的圆弧形挡板,并以 O 点为原点建立平面直角坐标系现用 F=5N 的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板(g=10m/s 2) (1)若小物块恰能击中挡板的上边缘 P 点,P
31、 点的坐标为(1.6m,0.8m) ,求其离开 O 点时的速度大小;(2)为使小物块击中挡板,求拉力 F 作用的距离范围;(3)改变拉力 F 的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值 (结果可保留根式)【答案】 (1) (2) (3) 【解析】试题分析:(1)小物块从 O 到 P 做平抛运动:水平方向:竖直方向:ygt 2解得:(2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到 O 点,设拉力 F 作用的最短距离为 ,由动能定理得:,解得 ,为使小物块击中挡板,小物块的平抛初速度不能超过 ,设拉力 F 作用的最长距离为 ,由动能定理得:Fx 2mgsmv解得 ,则为使小物块击中挡板,拉力 F 作用的距离范围为:(3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y) ,则: ,ygt 2由机械能守恒得:E kmv 0 2mgy又 ,由 P 点坐标可求化简得 Eky由数学方法求得 Ekmin2 J考点:动能定理;机械能守恒定律【名师点睛】本题综合了动能定理和平抛运动知识,综合性较强,难度中等,知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律并能熟练应用。