2020-2021学年河南省洛阳市第一高级中学高一下学期5月月考物理试题

2020-2021学年河南省洛阳市第一高级中学高一下学期5月月考物理试题

一、不定项选择（每题3分共39分）

1. 关于电场，下列说法中正确是（　　）

A. 电场是电荷周围空间实际存在的物质

B. 电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型

C. 电荷周围分布的电场线就是电场

D. 电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的

2. 如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是（　　）。

A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2R

B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

C. 适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

D. 适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

3. 如图，电荷量分别为q和-q（q>0）的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、-q连线中点0的电场强度大小是E，则正方形A点的电场强度大小是（　　）

A.  B.

C.  D.

4. 如图所示，电荷量为和的两个点电荷分别位于点和点。已知在连线上某点处的电场强度为零，且。则（　　）

A.  B.  C.  D.

5. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图所示，则该电场的电场线分布不可能是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

6. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为（　　）

A. 2：1

B. 1：2

C. 2：

D. 4：

7. 如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则

A. 圆环可能带正电

B. c点的场强为

C. b点场强为

D. 圆环在d点产生的场强大小为

8. 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度-时间图像如图所示。则A、两点所在区域的电场线可能是图乙中的（　　）

A.  B.

C.  D.

9. 如图所示，、、为电场中的三条等差等势线，一根光滑、粗细均匀的绝缘竖直杆固定在电场中，一个带电小球套在杆上在点由静止释放，小球向下运动到点的过程中，小球的电势能越来越大；已知、、三条等势线和电场强度方向均在竖直面内，下列说法正确的是（　　）

A. 小球一定带负电 B. 小球的加速度一定越来越大

C. 小球的动能可能先增大后减小 D. 小球的机械能一定越来越小

10. 如图所示，光滑水平面与足够长粗糙斜面交于点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为的滑块压缩弹簧至点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上，不计滑块在点的机械能损失。换用相同材料质为的滑块（）压缩弹簧至同一点后，重复上述过程，下列说法正确的是（　　）

A. 两滑块到达点的速度相同

B. 两滑块沿斜面上升的最大高度相同

C. 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同

D. 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同

11. 如图，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L.B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中(　　)

A. A的动能最大时，BC的动能均为零

B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg

C. 弹簧的弹性势能最大时，A的加速度为零

D. 弹簧的弹性势能最大值为mgL

12. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ）

A. 两滑块组成系统的机械能守恒

B. 重力对M做功等于M动能的增加

C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

13. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）

A.  B.  C.  D.

二、实验题（每空3分共24分）

14. 在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中：

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中可省略或不正确的操作是______；

A．按照图1所示的装置安装器件

B．用天平测量重物和夹子质量

C．将电磁式打点计时器接到“6V”直流电源上

D．先接通电源后再释放纸带，打出一条纸带后，更换纸带，重复多次该步骤

E．选择一条理想的纸带，对其进行测量

（2）如图2所示是实验中测得的一条纸带，A点之后各点间距分别为，各相邻点间的时间间隔为，则点的速度表达式为=______；

（3）若将点和点的速度用表示，当地重力加速度为，要验证重物从点运动到点的过程中机械能守恒，则需满足关系______。

（4）若实验中阻力的存在不可忽略，验证时将发现物体重力势能的减少量将______（填“大于”、“对于”或“小于”）物体动能的增加量。

15. 如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：

A．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连。

B．调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m。

C．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动。

D．测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L。

E．依据以上数据探究动能定理

(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是___________。

A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳

B．实验时，小车加速运动的合外力为F=Mg

C．实验过程不需要测出斜面的倾角

D．实验时，应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M

(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA=___________，vB=___________。如果关系式___________在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。

三、计算题（10分+12分+15分）

16. 如图，在倾角为的光滑斜面上放有电量为、质量为的点电荷。问

（1）若加水平向左的匀强电场，使点电荷静止在斜面上，该匀强电场的场强大小是多少

（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿什么方向时场强最小？最小值为多少？

17. 如图所示，物体A、B之间夹有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中bc是半径为的半圆形轨道。长为的传送带顺时针转动速度为，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为，已知物体A，B可以看成质点，质量分别为2m、m，。

（1）如果，开始时弹簧的弹性势能为，解除弹簧锁定后，物体A获得的速度大小为，求物体B获得的速度大小，

（2）在（1）的条件下，求物体B再次落到水平轨道ab上时的位置到e点的水平距离；

（3）为了使物体B在运动中能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定后，求物体B获得的速度必须满足的条件。

18. 如图所示，在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管，其圆心在点。过点的一条水平直径上的A、两点固定两个点电荷。其中固定于A点的为正电荷，电荷量大小为；固定于点的是未知电荷。在它们形成的电场中，有一个可视为质点的质为、电荷量大小未知的带电小球正在空心管中作圆周运动，若已知带电小球以某一速度通过最低点处时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，间的距离为，，，静电力常量为。

（1）确定固定在点的电荷的性质和电荷量大小；

（2）试求小球运动到最高点处，空心管对小球的作用力大小和方向

高一物理月考试卷 答案版

一、不定项选择（每题3分共39分）

1. 关于电场，下列说法中正确是（　　）

A. 电场是电荷周围空间实际存在的物质

B. 电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型

C. 电荷周围分布的电场线就是电场

D. 电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的

【答案】A

2. 如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是（　　）。

A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2R

B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

C. 适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

D. 适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

【答案】D

3. 如图，电荷量分别为q和-q（q>0）的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、-q连线中点0的电场强度大小是E，则正方形A点的电场强度大小是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

4. 如图所示，电荷量为和的两个点电荷分别位于点和点。已知在连线上某点处的电场强度为零，且。则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

5. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图所示，则该电场的电场线分布不可能是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】ABC

6. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为（　　）

A. 2：1

B. 1：2

C. 2：

D. 4：

【答案】A

7. 如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则

A. 圆环可能带正电

B. c点的场强为

C. b点场强为

D. 圆环在d点产生的场强大小为

【答案】C

8. 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度-时间图像如图所示。则A、两点所在区域的电场线可能是图乙中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

9. 如图所示，、、为电场中的三条等差等势线，一根光滑、粗细均匀的绝缘竖直杆固定在电场中，一个带电小球套在杆上在点由静止释放，小球向下运动到点的过程中，小球的电势能越来越大；已知、、三条等势线和电场强度方向均在竖直面内，下列说法正确的是（　　）

A. 小球一定带负电 B. 小球的加速度一定越来越大

C. 小球的动能可能先增大后减小 D. 小球的机械能一定越来越小

【答案】BD

10. 如图所示，光滑水平面与足够长粗糙斜面交于点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为的滑块压缩弹簧至点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上，不计滑块在点的机械能损失。换用相同材料质为的滑块（）压缩弹簧至同一点后，重复上述过程，下列说法正确的是（　　）

A. 两滑块到达点的速度相同

B. 两滑块沿斜面上升的最大高度相同

C. 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同

D. 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同

【答案】CD

11. 如图，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L.B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中(　　)

A. A的动能最大时，BC的动能均为零

B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg

C. 弹簧的弹性势能最大时，A的加速度为零

D. 弹簧的弹性势能最大值为mgL

【答案】BD

12. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ）

A. 两滑块组成系统的机械能守恒

B. 重力对M做功等于M动能的增加

C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

【答案】CD

13. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

二、实验题（每空3分共24分）

14. 在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中：

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中可省略或不正确的操作是______；

A．按照图1所示的装置安装器件

B．用天平测量重物和夹子质量

C．将电磁式打点计时器接到“6V”直流电源上

D．先接通电源后再释放纸带，打出一条纸带后，更换纸带，重复多次该步骤

E．选择一条理想的纸带，对其进行测量

（2）如图2所示是实验中测得的一条纸带，A点之后各点间距分别为，各相邻点间的时间间隔为，则点的速度表达式为=______；

（3）若将点和点的速度用表示，当地重力加速度为，要验证重物从点运动到点的过程中机械能守恒，则需满足关系______。

（4）若实验中阻力的存在不可忽略，验证时将发现物体重力势能的减少量将______（填“大于”、“对于”或“小于”）物体动能的增加量。

【答案】    (1). BC    (2).     (3).     (4). 大于

15. 如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：

A．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连。

B．调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m。

C．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动。

D．测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L。

E．依据以上数据探究动能定理

(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是___________。

A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳

B．实验时，小车加速运动的合外力为F=Mg

C．实验过程不需要测出斜面的倾角

D．实验时，应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M

(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA=___________，vB=___________。如果关系式___________在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。

【答案】    (1). AC    (2).     (3).     (4).

三、计算题（10分+12分+15分）

16. 如图，在倾角为的光滑斜面上放有电量为、质量为的点电荷。问

（1）若加水平向左的匀强电场，使点电荷静止在斜面上，该匀强电场的场强大小是多少

（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿什么方向时场强最小？最小值为多少？

【答案】（1）；（2）沿斜向上，

17. 如图所示，物体A、B之间夹有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中bc是半径为的半圆形轨道。长为的传送带顺时针转动速度为，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为，已知物体A，B可以看成质点，质量分别为2m、m，。

（1）如果，开始时弹簧的弹性势能为，解除弹簧锁定后，物体A获得的速度大小为，求物体B获得的速度大小，

（2）在（1）的条件下，求物体B再次落到水平轨道ab上时的位置到e点的水平距离；

（3）为了使物体B在运动中能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定后，求物体B获得的速度必须满足的条件。

【答案】（1）；（2）；（3）

18. 如图所示，在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管，其圆心在点。过点的一条水平直径上的A、两点固定两个点电荷。其中固定于A点的为正电荷，电荷量大小为；固定于点的是未知电荷。在它们形成的电场中，有一个可视为质点的质为、电荷量大小未知的带电小球正在空心管中作圆周运动，若已知带电小球以某一速度通过最低点处时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，间的距离为，，，静电力常量为。

（1）确定固定在点的电荷的性质和电荷量大小；

（2）试求小球运动到最高点处，空心管对小球的作用力大小和方向

【答案】（1）带负电，；（2），方向竖直向上