2020-2021学年河北省承德市一中高一下学期第二次月考 物理试题

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2020-2021学年河北省承德市一中高一下学期第二次月考 物理 一．单选题（共9小题。每小题3分，共27分）1．一物体做变速运动时，下列说法中正确的是(　　)A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体的加速度可能为零2．将两个分别带有电荷量－2Q和＋5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们间库仑力的大小为F。现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为(　　)A．F  B．F C．F  D．F3．如图所示，在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，则(　　)A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为E－kC．D点的电场强度大小不可能为0D．A、C两点的电场强度相同4.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是(　　)A．金属块带负电荷B．金属块克服静电力做功8 JC．金属块的电势能减少4 JD．金属块的机械能减少12 J5．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一质量为m的物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。第一次用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体恰好自然分开。第二次在A处静止释放物体，物体到达B处时的速度为v，不考虑空气阻力。物体从A到B的过程中，下列说法正确的是(　　)A．第二次物体在B处的加速度大小等于重力加速度gB．两个过程中弹簧和物体组成的系统机械能都守恒C．第一次物体克服手的作用力做的功为mv2D．两个过程中弹簧的弹性势能增加量都等于物体重力势能         的减少量6 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为m的物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是(　　)A．mgh－mv2    B.mv2－mghC．－mgh      D．－7.关于静电场，以下说法正确的是A. 电势越高处场强越大
B. 在电场中顺着电场线的方向移动电荷，电场力必做正功，电荷的电势能也必减小
C. 电子在电场中由高电势处运动到低电势处的过程中，其电势能一定变小
D. 只受静电力作用的情况下，电荷既可能沿电场线运动，也可能沿等势面运动8.如图所示，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的静电力最小，则小球所带的电荷量应为(　　)A.    B．     C．     D． 9.将一个质子从A点移到B点，静电力做功3 eV，将一个电子从C点移到A点，静电力做功5 eV，则B、C间电势差UBC为(　　)A．8 V      B．2 V     C．－2 V     D．－8 V二．多项选择题（10-13题，每题5分，选不全得3分，共20分）10.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态小物块的质量为，从点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到点恰好静止物块向左运动的最大距离为，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，弹簧未超出弹性限度在上述过程中  A.弹簧的最大弹力为B.物块克服摩擦力做的功为C.弹簧的最大弹性势能为D.物块在点的初速度为11.关于静电场的电场强度和电势，下列说法不正确的是A. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向
B. 电场强度为零的地方，电势也为零
C. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势可能降低
D.电势为零的地方，电场强度一定为零12.在静电场中，将一电子从a点移至b点，静电力做功5eV，则下列结论错误的是A. 电场强度的方向一定由a到b
B. a、b两点的电势差是5 V
C. 电子的电势能减少了5 eV
D. 因电势零点未确定，故不能确定a、b间的电势差13.某静电场中电场线分布如图所示，一带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，以下有关带电粒子及其运动情况的说法中，正确的是A. 这个电场可能是负电荷产生的电场
B. 粒子在M点加速度小于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
D. 粒子必定带正电荷三．      实验题.（每空2分,共14分）14.用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题： 适当垫高木板是为了_____________________________________________；通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_________填“全部”、“前面部分”或“后面部分”；若实验做了次，所用橡皮筋分别为根、根根，通过纸带求出小车的速度分别为、，用表示橡皮筋对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明与的关系是_________________。
15．(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.0 kg。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.18 cm和0.25 cm，可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题，出现的问题是__________________。若按实验要求正确地选出纸带，如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02 s)，那么： (1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量ΔEp＝________，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝________。(结果保留两位小数)(2)实验的结论是________________________________________________。四．计算题(16题12分，17题12分，18题15分，共39分)16（12分）.真空中有一静电场，在电场中的P点放一电荷量为的试探正电荷，它受到的电场力大小为；把该电荷从P点移动到参考点零电势点时，电场力做了的负功．求：
点的电场强度有多大？
点的电势大小？
该电荷从P点移动到参考点的过程中，电荷的电势能怎么变？变化了多少？17.（12分）如图所示，一带电荷量为，质量为的小物块放在一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态。已知重力加速度，，。
求电场强度E的大小；
某时刻小物块的电荷量突然减少了一半，求物块下滑距离时的速度大小。
18.（15分）如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段。张华控制的四驱车(可视为质点)质量m＝1.0 kg，额定功率为P＝7 W。张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0)，此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率，一段时间后关闭发动机。当四驱车由平台边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道，且此时的速度大小为5 m/s，∠COD＝53°，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，离开E以后上升的最大高度为h＝0.85 m。已知AB间的距离L＝6 m，四驱车在AB段运动时的阻力恒为1 N。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)四驱车运动到B点时的速度大小；(2)发动机在水平平台上工作的时间；(3)四驱车对圆弧轨道的最大压力的大小。                     参考答案1.答案　B解析　物体做变速运动，可能是物体的速度方向变化，而大小不变，如匀速圆周运动，此时物体的动能不变，并且合外力对物体不做功，故A、C均错误；物体做变速运动，一定具有加速度，物体所受合外力一定不为零，故B正确、D错误。2.答案　B解析　与小球C接触前F＝k，与小球C接触后A、B的电荷量分别变为－Q和2Q，所以接触后的库仑力F′＝k，为原来的，即F，故选B。3.答案　A解析　正点电荷Q在A、B、C、D点的电场强度大小均为E′＝，而匀强电场的电场强度大小为E，因点电荷Q在A点的电场强度方向与匀强电场方向相互垂直，根据矢量的合成法则，A点的电场强度大小为，故A正确；同理，点电荷Q在B点的电场强度方向与匀强电场方向相同，因此B点的电场强度大小为E＋k，故B错误；点电荷Q在D点的电场强度方向与匀强电场方向相反，当两场强大小相等时，D点的电场强度大小为0，故C错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误。4.答案　D解析　金属块滑下的过程中动能增加了12 J，由动能定理知合力做功12 J，其中包括重力、摩擦力和静电力做的功，摩擦力做功Wf＝－8 J，重力做功WG＝24 J，所以可得静电力做功WF＝－4 J，静电力做负功，电势能增加了4 J，由金属块的运动方向和静电力做负功可知，金属块带正电，A、B、C错误；由功能关系可知，机械能的变化量ΔE＝Wf＋WF＝－12 J，即机械能减少12 J，D正确。5.答案　C解析　第一次用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体恰好自然分开，则B处弹簧弹力等于重力，第二次物体在B处的弹力仍等于重力，物体的加速度为0，故A错误；由于第一次用手托住物体使它从A处缓慢下降，这个过程有手对物体做功，故机械能不守恒，故B错误；第一次重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W弹力，根据动能定理知mgh－W－W弹力＝0，第二次根据动能定理有mgh－W弹力＝mv2，联立方程可以得到：W＝mv2，故C正确；在第一个过程中，根据动能定理有mgh－W－W弹力＝0，可以得到克服弹簧做功为W弹力＝mgh－W，即弹性势能增加量都小于物体重力势能的减少量，故D错误。6.答案　A解析　由A到C的过程运用动能定理可得：－mgh＋W＝0－mv2，所以W＝mgh－mv2，故A正确。7.【答案】D【解答】
A.场强与电势无关，电势越高处场强不一定大，故A错误；
B.正电荷顺着电场线方向运动，位移方向与受力方向相同，故电场力做正功，电势能减小，负电荷则相反，故B错误；
C.电子在电场中由高电势处运动到低电势处的过程中，电场力做负功，其电势能增大，故C错误；
D.只受静电力作用的情况下，电荷既可能沿电场线运动，也可能沿等势面运动，这取决于初速度和电场力的关系，故D正确。
故选D。
 8.【答案】D 9      B10.参考答案】 【试题解析】 解：、物体向右运动时，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时，即时，速度最大，物体继续向右运动，弹簧继续伸长直到自然状态，所以弹簧的最大弹力大于，故A错误。
B、整个过程中，物块所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一直做负功，则物块克服摩擦力做的功为，故B正确。
C、物体向右运动的过程，根据能量守恒定律得：弹簧的最大弹性势能，故C正确。
D、设物块在点的初速度为对整个过程，利用动能定理得：，可得：，故D错误。
故选：。11【答案】ABD
 12.【答案】ABD【解析】解：A、电子在移动过程中静电力做正功，说明电势升高，由于不知道电子运动的轨迹是否与电场线重合，故电场强度的方向不一定由b到a，故A错误．
B、由得a、b两点的电势差，故B错误．
C、静电力做5eV的正功，则电子的电势能减少，故C正确；
D、电场中两点间电势差为确定的数值．与电势零点的选择无关，故D错误．
本题选错误的，故选：ABD．
电场力做正功，电势能减小；电场线的方向是电势降落最快的方向，故电势降落的方向不一定是电场的方向；
利用求电功时电量q及电势差的正负号要代入；
电势是一个相对性的概念，故电势的高低与零电势的选取有关．
加强对基本概念的理解才能顺利解决概念性的题目，另外在做题时一定要仔细推导，不能凭想当然解题．
  13.BCD【解析】解：A、负点电荷产生的电场为聚集形状的直线，不是曲线，所以不可能是负点电荷产生的电场，故A错误；
B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大，在N点所受的电场力大于在M的电场力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B正确。
C、从M到N的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动能，故C正确。
D、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向向上，与电场强度方向相同，所以电荷为正电荷，故D正确。
故选：BCD。
根据粒子轨迹弯曲方向判断电场力方向，即可确定其电性．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．
本题的关键要明确曲线运动的合外力指向轨迹的内侧，由此分析电场力的方向．要加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．这些知识在分析轨迹问题时经常用到．
 

15.案　先释放纸带后接通电源(1)0.49 J　0.48 J(2)在误差允许的范围内，重物的机械能守恒解析　如果重物做自由落体运动，第1、2两点间的距离应接近于0.2 cm，而丙同学的纸带上第1、2两点间的距离远大于这个值，说明重物在打第1点时已有速度，故丙同学在操作时出现的问题是先释放纸带后接通电源。(1)B点对应的速度vB＝＝0.98 m/s，ΔEk＝mv≈0.48 J，ΔEp＝mghOB≈0.49 J。(2)在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。(3)若f<50 Hz，则T偏小，vB的计算值偏大，ΔEk可能大于ΔEp。16.【答案】解：点的电场强度．
把该电荷从P点移动到参考点零电势点时，电场力做了的负功，
则电荷在P点的电势能，
则P点的电势．
从P点移到参考点，电场力做负功，电势能增加，增加J.
答：点的电场强度为；
点的电势为；
电荷电势能增加，增加J.17.【答案】解：小物块恰处于静止状态时，受力如图
由受力平衡得： 
 
由得：
代入数据解得：。
由牛顿第二定律得： 

由得：
代入数据得速度大小为：。
答：
电场强度为；
物块下滑距离时的速度大小为。 18..答案　(1)3 m/s　(2)1.5 s　(3)55.5 N解析　(1)由vB＝vCcos53°得四驱车到B点时的速度vB＝5×0.6 m/s＝3 m/s。(2)从A到B的运动过程中有牵引力和阻力做功，根据动能定理有：Pt－fL＝mv－0代入数据解得t＝1.5 s。(3)从C点运动到最高过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，有mv＝mg(h＋Rcos53°)解得圆轨道的半径R＝ m。四驱车到达D点时对轨道的压力最大，设四驱车在D点速度为vD，从C到D过程中机械能守恒，有mv－mv＝mgR(1－cos53°)在D点：Fm－mg＝m联立解得Fm＝55.5 N，由牛顿第三定律得四驱车对轨道的最大压力为55.5 N。