2013-2014学年湖南省长沙市长沙县三中高二(上)月考物理试卷(96班)(9月份)

2013-2014学年湖南省长沙市长沙县三中高二（上）月考物理试卷（96班）（9月份）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)1.水平恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、P l和W2、P2相比较，正确的是（）A.W l＞W2，P1＞P2 B.W l=W2，P I＜P2C.W l=W2，P l＞P2D.W l＞W2，P I＜P2【答案】B【解析】解：两次水平恒力相等，位移相等，根据W=F s知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=知，P1＜P2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．根据功的计算公式W=F s，二者用同样大小的力，移动相同的距离S，即可判定做功的多少；根据运动的时间长短比较平均功率的大小．此题主要考查学生对功的计算和功率的计算等知识点的灵活运用，解答此题的关键是根据已知条件推算出粗糙水平面上移动相同的距离S时所用的时间长，然后即可比较出其功率的大小．2.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A.mgh，减少mg（H-h）B.mgh，增加mg（H+h）C.-mgh，增加mg（H-h）D.-mgh，减少mg（H+h）【答案】D【解析】解：以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为E p1=-mgh；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：△E p=mg•△h=mg （H+h）；故选：D．物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：E p=mgh．本题关键是明确重力势能的定义公式中高度是相对与零势能面而言的，可以取负值，基础题．3.一质量为1.0kg滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左运动，从某一时刻起，一方向向右的水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小也为4m/s，则在这段时间内水平力所做的功为（）A.0B.8JC.16JD.32J【答案】A【解析】解：物体运动过程中，受重力、支持力和方向向右的水平力，只有水平力做功，根据动能定理，有：W=故选：A．已知物体的初末动能，根据动能定理，求解拉力做的功即可．求恒力做的功，可以根据恒力做功表达式W=FS cosθ，也可以根据动能定理．4.小船在静水中的速度为v，今小船要渡过一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若船航行至河中心时，水流速度突然增大，则渡河时间将（）A.增大B.减小C.不变D.不能判定【答案】C【解析】解：将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；故选C．小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由沿船头方向的分运动决定，与水流速度无关．本题关键抓住渡河时间只与沿船头指向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关．5.关于平抛运动，下列说法中不正确的是（）A.平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B.平抛运动是一种匀变速曲线运动C.平抛运动的水平射程s由初速度v0和下落的高度h决定D.平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大【答案】D【解析】解：A、平抛运动的初速度水平，仅受重力，则平抛运动的轨迹是曲线．平抛运动的速度大小和方向不断变化，所以平抛运动是变速运动．故A正确．B、平抛运动的加速度不变，为g，做匀变速曲线运动．故B正确．C、D、平抛运动竖直方向做自由落体运动，由h=，得t=，则知平抛运动的落地时间t由抛出点的高度决定，与v0无关．水平射程s=v0t=v0，则s由初速度v0和下落的高度h共同决定，故C正确，D错误．本题选错误的，故选：D平抛运动的速度大小和方向不断变化，加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．根据两个方向分运动的规律分析射程和时间的决定因素．解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，并能熟练运用．6.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（）A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.受重力D.以上说法都不正确【答案】B【解析】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力！故选B．先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析！向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力！7.人造地球卫星的轨道半径越大，则（）A.线速度越小，周期越小B.角速度越小，周期越大C.线速度越大，周期越小D.角速度越大，周期越大【答案】B【解析】解：根据万有引力等于向心力，则得：则得：T=2π，v=，ω=，由此可知，当轨道半径r变大时，线速度v、角速度ω变小，周期T变大，故B正确、ACD错误．故选：B．根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，再进行分析．解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一思路，知道轨道半径变化时，角速度、线速度、周期都发生了变化．8.由电场强度的定义式E=可知，在电场中的同一点（）A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零【答案】B【解析】解：A、C、电场强度的定义式E=，运用比值法定义，E由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F和电荷量q无关，所以不能说E跟F成正比，跟q成反比．故AC错误．B、电场中同一点电场强度是一定的，与试探电荷无关，则在电场中的同一点，无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变．故B正确．D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，该点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误．故选：B．公式E=是电场强度的定义式，运用比值法定义，电场强度反映本身的特性，与试探电荷无关．解决本题的关键是运用比值法定义的共性来理解电场强度的物理意义，知道E由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F和电荷量q无关．二、多选题(本大题共2小题，共8.0分)9.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A.电势ϕA＞ϕB，场强E A＞E BB.电势ϕA＞ϕB，场强E A＜E BC.将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E PA＞E PB【答案】BC【解析】解：A、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强E A＜E B，沿着电场线电势降低，所以电势∅A＞∅B，故A错误，B正确．C、将+q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相同，电场力做正功，故C 正确．D、将-q电荷分别放在A、B两点，所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以E PA＜E PB，故D错误．故选：BC．电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化，理解这些概念之间的关系．电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化10.一电量为2×10-9C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这过程中，外力对点电荷做功为8×10-6J，若a点电势为φa，b点电势为φb，则下列结论中正确的是（）A.可以断定φa-φb=4000VB.可以断定φa-φb=-4000VC.φa-φb可能等于零D.不能判断φa-φb的值【答案】CD【解析】解：根据W ab=q U ab知，a、b两点的电势差U ab=由题外力对点电荷做功为8×10-6J，并不知道电场力做功，由上式不能求出U ab，即不能判断φa-φb的值，所以φa-φb可能为零．故CD正确，AB错误．故选：CD．根据电场力做功与电势差的关系W ab=q U ab，可分析a、b两点的电势差．解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系U=，在运用该公式计算时，注意W 是电场力做功，不是外力做功．三、单选题(本大题共2小题，共8.0分)11.如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两点电荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（）A.E B＞E A＞E CB.E A＞E B＞E CC.U A=U C＞U BD.U B=U C＞U A【答案】AC【解析】解：A、B、根据电场线的疏密分布知，A点的电场线比C点密，B点的电场线比A点密，则E B＞E A＞E C；故A正确，B错误；C、D、等量的异种电荷的中垂线为等势线，则A点的电势与C点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势大于B点电势．所以U A=U C＞U B．故C正确，D 错误；故选：AC．电场线越密的地方，电场强度越强．沿着电场线方向电势降低．通过电场线的分布进行判断．虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．12.物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（）A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W【答案】CD【解析】解：A、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．故A错误．B、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于-W．故B错误．C、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W．故C正确．D、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的，则合力做功为-0.75W．故D正确．故选CD由速度-时间图象可知，物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．根据动能定理：合力对物体做功等于物体动能的变化．从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反．从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同．根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量，再求出合力的功．本题考查动能定理的应用能力．动能定理的直接应用是：由动能的变化量求出合力做的功，或由合力做功求动能的变化量．四、填空题(本大题共5小题，共15.0分)13.a、b、c为平抛物体运动轨迹上的三个点，若取a点为坐标系原点，b、c坐标如图所示，则小球平抛初速度的大小为______ m/s．【答案】1【解析】解：在竖直方向上△y=g T2，则：T===s=0.1s．则初速度：v0===1m/s故答案为：1．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上△y=g T2，求出时间间隔，然后根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度．解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动的规律，利用推论△y=g T2求解时间间隔．14.如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径．转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC= ______ ，向心加速度大小之比a A：a B：a C= ______ ．【答案】1：3：1；3：9：1【解析】解：A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据v=rω，知ωA：ωB=1：3．A、C共轴转动，角速度相等，即ωA：ωC=1：1．所以ωA：ωB：ωC=1：3：1．A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据a=，知a A：a B=1：3，A、C具有相同的角速度，根据a=rω2，知a A：a C=3：1．所以a A：a B：a C=3：9：1．故答案为：1：3：1，3：9：1．靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．根据v=rω，a=和a=rω2可得出A、B、C三点的角速度之比和向心加速度之比．解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．15.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=p，轨道半径之比r1：r2=q，则它们的公转周期之比T1：T2= ______ ，它们受到太阳的引力之比F1：F2= ______ ．【答案】；【解析】解：由：解得：故周期之比为：：：由：：故答案为：，由万有引力提供向心力公式可求得周期的表达式，从而求出周期的比值．行星的向心力与万有引力提供，故向心力之比即为万有引力之比．天体的运动中应抓住万有引力充当向心力这一条主线进行分析，再选择向心力的不同表达式可得出对应的物理量．16.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则A点的场强为______ N/C，方向______ ．若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N，方向向左，则这个电荷的电量为______ C．【答案】200；向右；-1×10-6【解析】解：A点的场强为：E=N/C=200N/C，方向：向右．把另一电荷放在该点时，场强不变．由F′=q′E得：q′=′=1×10-6C因电场力方向与场强方向相反，则该电荷带负电荷．故答案是：200，向右，-1×10-6．电场强度等于试探电荷所受电场力与其电荷量的比值，方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．同一点电场强度不变，由电场力F=q E求解电荷量．本题对电场强度和电场力的理解能力．电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关．而电场力既与电场有关，也与电荷有关．17.图中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、和．一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动．已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为______ ．【答案】1.5v【解析】解：粒子运动过程中，只有电场力做功，动能和电势能之和守恒；在a点：E=qφ在b点：E=q•φ+在c点：E=qφ+′联立解得：v′=1.5v故答案为：1.5v．粒子运动过程中，只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，根据能量守恒定律列式求解即可．当遇到“功”、“动能”、“速率”等不含方向的动力学问题时，可以首选动能定理求解．五、计算题(本大题共4小题，共37.0分)18.一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2，求（1）若桥面为凹形，轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（3）桥车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？【答案】解：（1）若桥面为凹形，在最低点有：=2000×4+20000N=28000N即汽车对桥的压力为28000N．（2）若桥面为凸形，在最高点有：=20000-2000N=18000N即汽车对桥的压力为18000N．（3）当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：v==10m/s（1）若桥面为凹形，轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时，对桥面压力是28000N；答；（2）若桥面为凸形，轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是18000N；（3）桥车以10m/s的速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力．【解析】汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力，压力与支持力是作用力与反作用力，大小相等；当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解．汽车过拱桥关键在于找到向心力来源，然后根据合力等于向心力列式求解．19.在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的正电荷由A点移到B点，电场力做功0.1J，已知A、B两点间距l=2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：（1）在电荷由A移到B的过程中，电荷电势能变化了多少？（2）A、B两点间的电势差为多少？（3）该匀强电场的电场强度为多大？【答案】解：（1）由功能关系得：△E P=-W=-0.1J故电势能减小0.1J；（2）AB之间的电势差：U AB===5×103V（3）E=代入数据得：E=5×105V/m答：（1）在电荷由A移到B的过程中，电荷电势能减小了0.1J；（2）A、B两点间的电势差为5×103V；（3）该匀强电场的电场强度为5×105V/m．【解析】（1）根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少．（2）由U=求解电势差．（3）由U=E d求解电场强度E，其中d表示电场强度方向上的距离．本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握．20.有一质量为0.2kg的物块，从长为4m，倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示．物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2求：（1）物块在水平面能滑行的距离；（2）物块克服摩擦力所做的功．（g取10m/s2）【答案】解：（1）对物块运动的整个过程运用动能定理得：0-0=mglsin30°-μmgs带入数据解得：s=10m（2）整个过程中摩擦力做的功为：W=-μmgs代入数据得；W=-4J所以物块克服摩擦力所做的功为4J．答：（1）物块在水平面能滑行的距离为10m；（2）物块克服摩擦力所做的功为4J．【解析】（1）对物块运动的整个过程运用动能定理即可求解；（2）根据摩擦力做功的公式即可求出摩擦力做的功，物块克服摩擦力所做的功等于摩擦力做功的绝对值．本题考查了动能定理的直接应用，难度不大，属于基础题．21.如图所示，让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断．设摆线长l=1.6m，悬点到地面的竖直高度为H=6.6m，不计空气阻力，求：（1）摆球落地时的速度的大小．（2）落地点D到C点的距离（g=10m/s2）．【答案】解：（1）小球从A运动到B的过程中受重力和线的拉力，只有重力做功；球从B到D 做平抛运动，也只有重力做功，故小球从A点到D的全过程中机械能守恒．取地面为参考平面．则得：mg（H-lcos60°）=mv D2得：v D=°==10.8m/s（2）小球从A到B的过程中，根据机械能守恒定律得：mgl（1-cos60°）=得：v B===4m/s小球从B点开始做平抛运动，由平抛运动的规律，在竖直方向上有：H-l=，得：t==s=1s；水平方向上，落地点D到C点的距离为：x=v B t=4×1m=4m答：（1）摆球落地时的速度的大小是10.8m/s．（2）落地点D到C点的距离是4m．【解析】（1）小球从A到C的整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求解摆球落地时的速度．（2）先由机械能守恒定律求出小球到达B点的速度，线被拉断后，小球从B点开始做平抛运动，由平抛运动的规律求解落地点D到C点的距离．本题主要要掌握机械能守恒定律和平抛运动研究的方法：运动的分解法，选取好研究过程即可进行解题．高中物理试卷第11页，共11页。