江苏南通启东市吕四中学2020届高三物理下学期第一次质量检测试题（Word版带答案）

吕四中学高三下学期第一次质量检测 物理（选修） 一、本题共 8 小题;每小题 3 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确，选 对的得 3 分,选错或不答的得 0 分. 1. 若物体在某一运动过程中动能保持不变,则在该过程中 A. 物体一定做匀速直线运动 B. 重力对物体一定做正功 C. 合外力可能对物体做正功 D. 物体的加速度可能与速度始终垂直 2. 将质量为 1kg 的物块从距地面 20m 处自由释放,不计空气阻力,重力加速度 g＝10 m/s2,则物 块在落地前 1s 内重力做功的功率为 A. 100W B. 150W C. 175W D. 200W 3. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星 P,其轨道半径约为地球半径的 16 倍；另一 地球卫星 Q 的轨道半径约为地球半径的 4 倍。P 与 Q 的周期之比约为 A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1 4. 如图，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点．不计重力，下列说 法错误的是 A．M 带负电荷，N 带正电荷 B．M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能 C．N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能 D．N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功 5. 如图所示，一个绝缘圆环，当它的 1 4均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心 O 处的 电场强度大小为 E，现使半圆 ABC 均匀带电＋2q，而另一半圆 ADC 均匀带电－ 2q，则圆心 O 处电场强度的大小和方向为 A．2 2E，方向由 O 指向 D B．4E，方向由 O 指向 D C．2 2E，方向由 O 指向 B D．0 6.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,o 点是两电荷连线的中点,a、b 是该线上的两 点,c、d 是两电荷连线中垂线上的两点,acbd 为一菱形。若将一负粒子不计重力且不影响原电 场分布从 c 点匀速移动到 d 点,电场强度用 E,电势用 来表示。则下列说法正确的是 A. 一定小于 , 一定大于 B. 一定大于 , 一定大于 C. 负粒子的电势能一定先增大后减小 D. 施加在负粒子上的外力一定先减小后增大 7.一匀强电场的方向竖直向上，t=0 时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力 对粒子做功的功率为 P，不计粒子重力，则 P-t 关系图象是 8. 如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为 m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端 连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长 为 L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 未超过弹性限度,则在圆环下滑到最大距离的 过程中 A. 圆环的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能变化了 C. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零 D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 二、本题共 5 小题;每小题 4 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项 正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分. 9.若一电子从电场中的 A 点运动到 B 点的过程中,克服电场力做功为 10eV,则 A. 电子在 A 点的电势能大于它在 B 点的电势能 B. A,B 两点间的电势差为 10V C. 若规定 A 点的电势为 0,则 B 点的电势为 10V D. 若 A 点的电势为 5V,则电子在 A 点的电势能为 10.如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为 m，运动半径 为 R，角速度大小为ω，重力加速度为 g，则座舱 （A）运动周期为 （B）线速度的大小为ωR 2πR ω（C）受摩天轮作用力的大小始终为 mg （D）所受合力的大小始终为 mω2R 11.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别 用 d、U、E、C 和 Q 表示．下列说法正确的是 A．保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍， 则 E 变为原来的一半 B．保持 E 不变，将 d 变为原来的一半， 则 U 变为原来的两倍 C．保持 C 不变，将 Q 变为原来的两倍， 则 U 变为原来的两倍 D．保持 d、C 不变，将 Q 变为原来的一半， 则 E 变为原来的一半 12.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 m，从 A 点向左沿水 平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到 A 点恰好静止．物块向左运动的最大距离为 s，与地 面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为 g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中 A.弹簧的最大弹力为μmg B.物块克服摩擦力做的功为 2μmgs C.弹簧的最大弹性势能为μmgs D.物块在 A 点的初速度为 13.如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，A、B 为 x 轴上的两点，xA、xB 分别为 A、B 两点 在 x 轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿 x 轴运动，该电子的电势能 Ep 随其坐标 x 变 化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场 B．A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 C．电子由 A 点运动到 B 点的过程中电场力对其所做的功 W＝EpA－EpB D．电子在 A 点的动能小于在 B 点的动能 三.简答题.本题共 2 小题,每线 2 分，共 18 分.把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求 作答. 14.某同学设计了如图 1 所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系将装有力传感器 的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器 的最大示数 ,以此表示小车所受摩擦力的大小再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入 细砂,记下传感器的示数 ． 2 gsµ接通频率为 50Hz 的交流电源,释放小车,打出如图 2 所示的纸带从比较清晰的点起,每 5 个 点取一个计数点,量出了相邻计数点之间的距离,则小车加速度 a=______m/s 2(保留两位有效 数字) 改变小桶中砂的重力,多次重复实验,记下小车加速运动时传感器的示数 ,获得多组数据, 描绘小车加速度 a 与合力的关系图象,不计纸带与计时器间的摩擦,下列图象中正确的是 ______． 在同一次实验中,若小车加速运动时传感器的示数为 ,释放小车之前传感器的示数为 , 则 与 的大小关系是： ______ 选填“ ”、“ ”或“ ”． 关于该实验,下列说法中正确的是______． A.小桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量 B.实验中需要将长木板右端垫高 C.实验中需要测出小车和传感器的总质量 D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据． 15.验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下： ①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸 长，结点到达纸面上某一位置，记为 O1； ②记录两个弹簧测力计的拉力 F1 和 F2 的大小和方向； ③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置 O1，记录弹簧测力计的拉力 F3 的大小和方向； ④按照力的图示要求，作出拉力 F1、F2、F3； ⑤根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F； ⑥比较 F3 和 F 的一致程度． （1）下列说法中正确的是________． A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上 B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取 30°、45°、90°等特殊角度 C.系在橡皮条末端的两绳要一样长 D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置 O1（2）改变 F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置 O2，位置 O2________（选 填“必须”或“不必”）与位置 O1 相同． （3）实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力 F1 和 F2 的方向分别过 P1 和 P2 点； 两个力的大小分别为：F1＝3.0N,F2＝3.5N．请根据图中给出的标度作出 F1 和 F2 的合力 （4）实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于 90°，一个弹簧测力计示数接近量程， 另一个超过量程的一半．请说明这样操作________（选填“合理”或“不合理”），理由是 ________ 四.计算题.本题共 4 小题,共 58 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只 写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 16（14 分）. 如图所示，空间存在电场强度为 E、方向水平向右的范围足够大的匀强电场．挡 板 MN 与水平方向的夹角为θ，质量为 m、电荷量为 q、带正电的粒子从与 M 点在同一水平线 上的 O 点以速度 v0 竖直向上抛出，粒子运动过程中恰好不和挡板碰撞，粒子运动轨迹所在平 面与挡板垂直，不计粒子的重力，求： (1)粒子贴近挡板时水平方向速度的大小； (2)O、M 间的距离． 17（14 分）.如图所示，半径为 R 的半圆形管道 ACB 固定在竖直平面内， 倾角为θ的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块， 细线与斜面平行，物块质量为 m，小球质量 M＝3m，对物块施加沿斜面 向下的力 F 使其静止在斜面底端，小球恰在 A 点．撤去力 F 后，小球 由静止下滑．重力加速度为 g，sinθ＝≈0.64，不计一切摩擦．求： (1)力 F 的大小； (2)小球运动到最低点 C 时，速度大小 v 以及管壁对它弹力的大小 N； (3)在小球从 A 点运动到 C 点过程中，细线对物块做的功 W.18（15 分）.如图所示,一质量 m 1=0.2kg 的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量 m2=0.1kg 的小物块(可视为质点)置于小车上 A 点,其与小车间的动摩擦因数 µ = 0.40,设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块一个方向水平向右、大小为 V0=6m/s 的初速度,同时对 小物块施加一个方向水平向左、大小为 F=0.6N 的恒力。取 g＝ 10 m/s2 求： (1)初始时刻,小车和小物块的加速度大小； (2)经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？ (3)小物块向右运动的最大位移。 19.（15 分）如图所示，第一象限中有沿 x 轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿 y 轴负方 向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等．一个质量为 m，电荷量为－q 的带电质点以初速 度 v0 从 x 轴上 P(－L，0)点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动， 并且能够连续两次通过 y 轴上的同一个点 Q(未画出)，重力加速度 g 为已知量．求： (1)初速度 v0 与 x 轴正方向的夹角； (2)P、Q 两点间的电势差 UPQ； (3)带电质点在第一象限中运动所用的时间．高三物理（选修）参考答案 一、本题共 8 小题;每小题 3 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确，选 对的得 3 分,选错或不答的得 0 分. 1.D； 2.B； 3.C； 4.D； 5.A； 6.C； 7.A； 8。B 二、本题共 5 小题;每小题 4 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项 正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分. 9.BD； 10.BD; 11.ACD; 12. BC; 13.AC 三.简答题.本题共 2 小题,每线 2 分，共 18 分. 14. B D 15.(1) D (2) 不必 (3)如图 (4) 不合理 (5) 只用一个弹 簧测力计拉时会超过其量程 四. 计算题.本题共 4 小题,共 58 分. 16.（14 分） (1)由于粒子恰好不和挡板碰撞，粒子贴近挡板时速度方向与挡板恰好 平行，设此时粒子水平方向速度大小为 vx，则 tan θ＝ v0 vx 解得：vx＝ v0 tan θ (2)粒子做类平抛运动，设粒子运动的加速度为 a，由牛顿第二定律：qE＝ma 在如图所示的坐标系中：vx＝at，x0＝ 1 2at2，y0＝v0t 设 O、M 间的距离为 d，由几何关系：tan θ＝ y0 d＋x0 解得：d＝ mv02 2qEtan2θ. 17（14 分）（1）对小球：细线上的拉力 对物块： 解得： （2）小球在 C 点时速度与物块速度大小相等。 对小球和物块组成的系统，由机械能守恒定律：解得： 在 C 点：对小球，由牛顿第二定律 解得： （3）在小球从 A 点运动到 C 点过程中，对物块，由动能定理： 解得： 18（15 分） 解： 由牛顿第二定律得： 对小车： 解得： , 对小物块： 解得： ； 设经过时间 t 小车与小物块速度相同,设速度为 , 对小车： , 对小物块： , 解得： , ； 假设当两者达到共同速度后相对静止, 系统只受恒力 作用,设系统的加速度为 , 由牛顿第二定律得： 解得： , 此时小车所需要的静摩擦力： , 因为 ,所以两者将一起向右做匀减速运动。小物块第一段的位移： , 小物块第二段的位移： , 小物块向右运动的最远位移为： ； 19（15 分）.解析：(1)由题意知，带电质点在第二象限做匀速直线运动，有 qE＝mg 设初速度 v0 与 x 轴正方向的夹角为θ， 且由带电质点在第一象限做直线运动，有 tan θ＝ mg qE 解得θ＝45°. (2)P 到 Q 的过程，由动能定理有 qEL－mgL＝0 WPQ＝qEL 解得 UPQ＝ WPQ －q＝－ mgL q . (3)带电质点在第一象限做匀变速直线运动， 由牛顿第二定律有 2mg＝ma， 即 a＝ 2g，v0＝at 解得 t＝ 2v0 2g 带电质点在第一象限中往返一次所用的时间 T＝2t＝ 2v0 g .