陕西省榆林市神木中学高二(上)开学物理试卷

高中物理考试
考试时间: 分钟 满分: 55
题号
评分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共8题,共40分)

1、

电子、质子和a粒子从静止开始,在相同的电压加速后,垂直电场线进入同一匀强电场中,则下列说法错误的是( )

A.最后离开电场时,a粒子偏角最大

B.电子通过匀强电场的时间最短

C.最后离开电场时,质子速率最大

D.最后离开电场时,质子动能最大

2、

如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是( )

1

A.B,E一定处在同一等势面上

B.匀强电场的场强大小为 2 V/m

C.正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功

D.电子从F点移到D点,电荷的电势能增加20eV

3、

平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键K,电容器充电,这时悬线与竖直方向的夹角为θ,如图所示( )

1

A.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ变小

B.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ不变

C.断开K,A板向B板靠近,则θ增大

D.断开K,A板向B板靠近,则θ不变

4、

使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

5、

如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )

1

A.粒子带正电

B.粒子在A点加速度小

C.粒子在B点动能大

D.A、B两点相比,B点电势较高

6、

“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量G,半径为R的球体体积公式V= 1 πR3 , 则可估算月球的( )

A.密度

B.质量

C.半径

D.自转周期

7、

关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )

A.线速度不变

B.角速度不变

C.频率不变

D.周期不变

8、

在水平面上一轻质弹簧竖直放置,在它正上方一物体自由落下,如图所示,在物体压缩弹簧速度减为零的过程中( )

1

A.物体的动能不断减小

B.物体所受的合力减小为零

C.弹簧的弹性势能不断增大

D.物体的机械能守恒

二、解答题(共3题,共15分)

9、

如图所示,AB为固定在竖直平面内的 1 光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R,质量为m的小球由A点静止释放,重力加速度为g,求:

2

(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;

(2)小球刚到达最低点B时,轨道对小球的支持力FN的大小;

(3)小球通过光滑的水平面BC滑上固定半圆弧轨道,恰好到达半圆最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R),则小球在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功Wf的大小.

10、

一足够大的匀强电场,场强方向是水平的.一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0 , 在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的方向做直线运动.求:

1

(1)小球所受电场力FE的大小

(2)小球运动加速度a的大小;

(3)小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.

11、

汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5×103 kg,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.

(1)若汽车以恒定功率启动,汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m/s时的加速度多大?

(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动.则这一过程能维持多长时间?

陕西省榆林市神木中学高二(上)开学物理试卷

高中物理考试
一、选择题(共8题,共40分)

1、

电子、质子和a粒子从静止开始,在相同的电压加速后,垂直电场线进入同一匀强电场中,则下列说法错误的是( )

A.最后离开电场时,a粒子偏角最大

B.电子通过匀强电场的时间最短

C.最后离开电场时,质子速率最大

D.最后离开电场时,质子动能最大

【考点】
【答案】

A,C,D

【解析】

解:A、加速电场中:由动能定理得:

qU1= 1 m 2

在偏转电场中:

平行于极板方向:L=v0t

垂直于极板方向:vy=at,a= 3 = 4

粒子的偏转角:tanθ= 5 = 6

联立解得:tanθ= 7 ,则知偏转角与电荷的质量和电量无关,所以三个粒子的偏转角相等,故A错误;

B、粒子通过匀强电场的时间 t= 8 = 9 ,电子的比荷最大,时间最短,故B正确.

CD、粒子的偏转量:y= 10

联立解得:y= 11 ,偏移量与电荷的质量和电量无关,所以偏转电场对粒子做的功:

W=qE•y=q 1211 = 13 ,与粒子所带的电量成正比,最后离开电场时的动能 Ek=qU1+W∝q,所以最后离开电场时α粒子的动能最大.故D错误;

由Ek= 14 ,得离开电场时的速率:v= 15 ,与粒子比荷的平方根成正比.所以最后离开电场时电子的速率最大.故C错误;

本题选错误的,故选:ACD

【考点精析】掌握动能定理的综合应用是解答本题的根本,需要知道应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

2、

如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是( )

1

A.B,E一定处在同一等势面上

B.匀强电场的场强大小为 2 V/m

C.正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功

D.电子从F点移到D点,电荷的电势能增加20eV

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A、连接AC、DF,AC中点电势为20V,与B电势相等,则EB连线必为一条等势线,而匀强电场的等势面平行,则DF直线也是一条等势线,BF不处于等势线上.故A错误;

B、BA间的电势差为UBA=10V,又UBA=EdABcos30°,得场强E= 1 = 2 V/m.故B正确;

C、由上得知,E的电势为20V,F点与A点的电势相等为10V,则正电荷从E点移到F点,电场力做正功,故C错误;

D、由以上得,F点与A点电势相等,DC电势相等,故电子从F点移到D点与从A点移到C点电场力做功相同,电荷的电势能减少量为20eV,故D错误;

故选:B

3、

平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键K,电容器充电,这时悬线与竖直方向的夹角为θ,如图所示( )

1

A.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ变小

B.保持K闭合,A板向B板靠近,则θ不变

C.断开K,A板向B板靠近,则θ增大

D.断开K,A板向B板靠近,则θ不变

【考点】
【答案】

D

【解析】

解:对带电小球受力分析,由共点力的平衡条件可知,

Eq=mgtanθ,E= 1

2

A、K闭合,则电压不变,两板靠近时,则两板间的距离减小,由E= 3 可得E增大,由上式可知,夹角应增大;故AB错误;

C、断开开关后,两板上的电量不变,当两板靠近时,两板间的电场强度不变,则夹角也不变,故C错误,D正确;

故选:D.

4、

使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )

A.1

B.2

C.3

D.4

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;

故只有B符合条件.

故选B.

5、

如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )

1

A.粒子带正电

B.粒子在A点加速度小

C.粒子在B点动能大

D.A、B两点相比,B点电势较高

【考点】
【答案】

B

【解析】

解:A、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧,所以电场力逆着电场线方向,即粒子受力方向与电场方向相反,所以粒子带负电.故A错误;

B、由于B点的电场线密,所以A点的电场力较小,则A点的加速度较小.故B正确;

C、粒子从A到B,电场力对粒子运动做负功,电势能增加,导致动能减少,则粒子在B点的动能小,故C错误;

D、根据顺着电场线电势降低,可知A点的电势较高,故D错误;

故选:B

6、

“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量G,半径为R的球体体积公式V= 1 πR3 , 则可估算月球的( )

A.密度

B.质量

C.半径

D.自转周期

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:A、研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式

1

M= 2

由于嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行,所以R可以认为是月球半径.

根据密度公式:ρ= 3 = 4 = 5 ,故A正确.

B、根据A选项分析,由于不知道月球半径R,所以不能求出月球质量.故B错误.

C、根据A选项分析,不能求出月球半径,故C错误.

D、根据题意不能求出月球自转周期,故D错误.

故选A.

【考点精析】本题主要考查了万有引力定律及其应用的相关知识点,需要掌握应用万有引力定律分析天体的运动:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向;应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算才能正确解答此题.

7、

关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )

A.线速度不变

B.角速度不变

C.频率不变

D.周期不变

【考点】
【答案】

A

【解析】

解:A、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变速运动,故A错误;

B、匀速圆周运动的角速度的大小和方向都不变,故B正确;

C、匀速圆周运动的频率不变,故C正确;

D、匀速圆周运动转动一圈的时间叫做周期,是不变的,故D正确;

本题选错误的,故选:A.

【考点精析】认真审题,首先需要了解匀速圆周运动(匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动).

8、

在水平面上一轻质弹簧竖直放置,在它正上方一物体自由落下,如图所示,在物体压缩弹簧速度减为零的过程中( )

1

A.物体的动能不断减小

B.物体所受的合力减小为零

C.弹簧的弹性势能不断增大

D.物体的机械能守恒

【考点】
【答案】

C

【解析】

解:A、在物体压缩弹簧速度减为零的过程中,物体的速度先增大后减小,因此动能先增大后减小,故A错误;

B、当重力等于弹力时,加速度等于零,速度最大,当速度减为零时,合外力向上,故B错误;

C、在物体压缩弹簧速度减为零的过程中,弹簧的压缩量不断增大,因此弹性势能不断增加,故C正确;

D、对于物体而言,除重力做功之外,还有弹簧弹力做功,因此物体机械能不守恒,系统机械能守恒,故D错误.

故选C.

【考点精析】通过灵活运用机械能综合应用,掌握系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ,即E1 =E2;系统减少的总重力势能ΔE P减 等于系统增加的总动能ΔE K增 ,即ΔE P减 =ΔE K增;若系统只有A、

二、解答题(共3题,共15分)

9、

如图所示,AB为固定在竖直平面内的 1 光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R,质量为m的小球由A点静止释放,重力加速度为g,求:

2

(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;

(2)小球刚到达最低点B时,轨道对小球的支持力FN的大小;

(3)小球通过光滑的水平面BC滑上固定半圆弧轨道,恰好到达半圆最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R),则小球在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功Wf的大小.

【考点】
【答案】

(1)

解:小球到达最低点过程中,由动能定理得:mgR= 1 mv2﹣0,解得:v= 2

(2)

解:在B点,由牛顿第二定律得:FN﹣mg=m 3 ,解得:FN=3mg,即小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小为3mg.

(3)

解:小球恰好到达D点,在D点重力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg=m 4 ,从A到D的整个过程,由动能定理得:mgR﹣mgh﹣Wf= 1 mvD2﹣0,0,解得:Wf=mgR﹣ 5 mgh;

【解析】

(1)小球从A滑至B的过程中,支持力不做功,只有重力做功,根据机械能守恒定律或动能定理列式求解;(2)在圆弧最低点B,小球所受重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可;(3)由牛顿第二定律求出小球到达D的速度,然后由动能定理求出克服摩擦力所做的功.

【考点精析】本题主要考查了向心力和动能定理的综合应用的相关知识点,需要掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力;应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷才能正确解答此题.

10、

一足够大的匀强电场,场强方向是水平的.一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0 , 在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的方向做直线运动.求:

1

(1)小球所受电场力FE的大小

(2)小球运动加速度a的大小;

(3)小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.

【考点】
【答案】

(1)

因小球做直线运动,它受的电场力FE和重力mg的合力必沿直线.如图所示.

1

电场力为:FE= 2

(2)

由小球受力分析图可知其所受的合外力为:F= 3

小球做匀减速运动的加速度大小为:a= 4 = 5

(3)

设从O到最高点的路程为s.由速度和位移的关系得:0﹣v02=﹣2as

物体运动的水平距离为:l=scosθ

电场力做负功,为:W=﹣qEl=﹣ 6 mv02cos2θ.

因克服电场力做功等于电势能的增加量,则小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差为:

△Ep= 6 mv02cos2θ

【解析】

(1)因物体受重力及电场力的作用而做直线运动,故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上;则由力的合成可求得电场力的大小.(2)根据牛顿第二定律求加速度.(3)由位移公式求得位移,即可由功的公式求得电场力的功.从而得出电势能之差..

11、

汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5×103 kg,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.

(1)若汽车以恒定功率启动,汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m/s时的加速度多大?

(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动.则这一过程能维持多长时间?

【考点】
【答案】

(1)

解:当牵引力等于阻力时,速度达到最大 1 速度为5m/s时,此时牵引力为F= 2

由牛顿第二定律得F﹣f=ma

a= 3

(2)

解:由牛顿第二定律可知F﹣f=ma

F=ma+f=7500N

匀加速达到的最大速度为v= 4

加速持续时间为t= 5

【解析】

当a=0时,即F=f时,汽车的速度最大.根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力,再根据v= 1 ,求出汽车匀加速运动的末速度,从而求出匀加速运动的时间.

【考点精析】利用机车启动对题目进行判断即可得到答案,需要熟知①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动;②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动.