2014届江西省吉安一中高三上第一次段考物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2014届江西省吉安一中高三上第一次段考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计。下列关于石块在空中运动过程中的速率 v、加速度 a、水平方向的位移 x和重力的瞬时功率 随时间 变化的图象中，正确的是（ ） 答案： C 试题分析：物体做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增加后减小，故动能先减小后增加，速度先减小后增加，故 A错误；物体只受重力，加速度保持不变，为 g，向下，故 B错误；物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分位移与时间成正比，故 C正确；速度的水平分量不变，竖直分量先减小到零

2、，后反向增加，故根据 P=Gvy，重力的功率先减小后增加，故 D错误 考点：抛体运动的规律。 如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为 R的圆， AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为 E，方向与水平面平行。在圆上 A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为 +q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过 C点的小球的动 能最大。由于发射时刻不同时，小球间无相互作用。且 =30，下列说法正确的是（ ） A电场的方向与 AC间的夹角为 30 B电场的方向与 AC间的夹角为 60 C小球在 A点垂直电场方向发射，恰能落到 C点，则初动能为 qER D小球在 A点垂直电场

3、方向发射，恰能落到 C点，则初动能为 qER 答案： AC 试题分析：小球在匀强电场中，从 A点运动到 C点，根据动能定理 qUAC=Ek,因为到达 C点时的小球的动能最大，所以 UAC最大，即在圆周上找不到与 C电势相等的点且由 A到 C电场力对小球做正功过 C点作 切线，则 CF为等势线过 A点作 CF的垂线，则该线为电场线，场强方向如图示 因为 CAB=30，所以连接 CO， ACO=30，故 CO AM，所以电场方向与AC间的夹角 为 30，沿 OC方向 ,选项 A正确。小球只受电场力，做类平抛运动水平方向上： x=Rcos30=v0t，竖直方向上： y=R+Rsin30= 由以上两式

4、得： Ek= mv2= qER；选项 C正确。 考点：小球在匀强电场中的运动，平抛运动 如图所示， MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E， ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为 R， A、 B为圆水平直径的两个端点， AC为 圆弧。一个质量为 m，电荷量为 -q的带电小球，从 A点正上方高为 H处由静止释放，并从 A点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（ ） A. 小球一定能从 B点离开轨道 B. 小球在 AC部分可能做匀速圆周运动 C. 若小球能从 B点离开，上升的高度一定小于 H D. 小球到达 C点的速度可能为零 答

5、案： BC 试题分析：由于题中没有给出 H与 R、 E的关系，所以小球不一定能从 B点离开轨道，故 A 错误；若重力大小等于电场力，小球在 AC 部 分做匀速圆周运动，故 B正确；由于小球在 AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从 B点离开，上升的高度一定小于 H，故 C正确；若小球到达 C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达 C点的速度不可能为零故 D错误 考点：运动和力的关系；圆周运动。 在光滑的水平面内有一沿 x轴的静电场，其电势 随 x坐标值的变化图线如图所示。一质量为 m，带电量为 q的带正电小球（可视为质点）从 O点以初速度 v0沿 x轴正向

6、移动。下列叙述正确的是 ( ) A若小球能运动到 x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增 大 B带电小球从 x1运动到 x3的过程中，电势能先减小后增大 C若该小球能运动到 x4处，则初速度 v0至少为 D若 v0为 ，带电粒子在运动过程中的最大速度为 答案： D 试题分析：粒子从 O运动到 x1的过程中，电势升高，场强方向沿 x轴负方向，粒子所受的电场力方向也沿 x轴负方向，因为电势随距离均匀变化，所以场强不变，电场力也不变故 A错误；粒子从 x1运动到 x3的过程中，电势不断降低，根据正电荷在电势高处电势越大，可知，粒子的电势能不断减小故 B错误；根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到

7、 x1处 ，就能到达 x4处，当粒子恰好运动到 x1 处时，由动能定理得 ，解得， ，要使粒子能运动到 x4处，粒子的初速度 v0至少为 故 C 错误；若 v0= ，粒子运动到 x3处电势能最小，动能最大，由动能定理得 ，解得最大速度为 ，故 D正确 考点：电势及电势能；动能定理。 如图所示为一正点电荷 M和一金属板 N形成的电场线， a、 b、 c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ） A a、 c两点的电场强度大小关系为 EaEc B a、 b两点的电势关系为 C一负点电荷在 a点处的电势能大于它在 b点处的电势能 D若将某正点电荷由 a点移到 c点，电场力做正功 答案： AD 试题分析

8、：因为电场线密集的地方场强大，所以 a、 c两点的电场强度大小关系为 EaEc；因为顺着电场线电势降低，所以 a、 b两点的电势关系为 ；一负点电荷在 a点处的电势能小于它在 b点处的电势能；若将某正点电荷由 a点移到 c点，电场力与位移的夹角小于 900，所以电场力做正功。选项 AD正确。 考点：电场线与电场强度与电势的关系；电势能。 如图所示，虚线 a、 b、 c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力 作用下通过该区域时的运动轨迹， P、 Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A三个等势面中， a的电势最高 B带电质点通过 P

9、点时的电势能较 Q点大 C带电质点通过 P点时的动能较 Q点大 D带电质点通过 P点时的加速度较 Q点大 答案： ABD 试题分析：电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故 c等势线的电势最低， a等势线的电势最高，故A 正确；根据质点受力情况可知，从 P 到 Q 过程中电场力做正功，电势能降低，故 P点的电势能大于 Q点的电势能，故 B正确；从 P到 Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故 P点的动能小于 Q点的动能，故 C错误；等势线密的地方电场线密场强大，故 P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故 D正确 考点：等

10、势线；电势及电势能；能量守恒定律。 如图所示，两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于 O点，若 q1q2，L1L2，平衡时两球到过 O点的竖直线的距离相等，则（ ） A m1 m2 B m1 m2 C m1 m2 D无法确定 答案： B 试题分析：对 m1、 m2球受力分析，如图所示： 根据共点力平衡和几何关系得：左边两个阴影部分面积相似，右边两个阴影部分面积相似；虽然 q1 q2， l1 l2，但两者的库仑力大小相等，则有 ,由于 F1=F2，所以 m1=m2。故 B正确。 考点：库仑定律及共点力的平衡。 如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属

11、块在平行于斜面的力 F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力 F做功 32J，金属块克服电场力做功 8J，金属块克服摩擦力做功 16J，重力势能增加 18J，则在此过程中金属块的（ ） A动能减少 10J B 电势能增加 24J C机械能减少 24J D内能增加 16J 答案： AD 试题分析：根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，则,即动能减少 10J；电势能的变化量等于电场力做功，即 ，即电势能增加 8J；机械能的变化量等于除重力以外的其它力做功，即 即机械能增加 8J；内能增加量等于客服摩擦力做功，即 16J；选项 AD正确。 考点：做功与能量的关系问题。 如图所示， “神舟

12、”飞船升空后，进入近地点为 B、远地点为 A的椭圆轨道 I上飞行。飞行数圈后变轨，在过远地点 A的圆轨道 II上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后（ ） A. 周期变短，机械能增加 B. 周期变短，机械能减少 C. 周期变长，机械能增加 D. 周期变长，机械能减少 答案： C 试题分析：根据开普勒第三定律 ，飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后 R将变大，所以周期也变长在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力，所以应给飞船加速，增加所需的向心力因为飞船在远地点 P点火加速，外力对飞船做功，故飞船在此过程中机械能增

13、加故选 C 考点： 开普勒第三定律及卫星的机械能。 静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示， A、 B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关 S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是（ ） A. 断开开关 S后，将 A、 B分开些 B. 保持开关 S闭合，将 A、 B两极板分开些 C. 保持开关 S闭合，将 A、 B两极板靠近些 D. 保持开关 S闭合，将变阻器滑动触头向右移动 答案： A 试题分析：断开开关，电容器带电量 Q不变，将 AB分开一些，则 d增大，根据 知，电容 C

14、减小，根据 知，电势差 U增大，指针张角增大，故 A 正确；保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，则指针张角不变故 B、C、 D错误 考点：电容器的决定式及定义式。 实验题 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为 6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （ 1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到电源的 “直流输出 ”上； C用天平测出重锤的质量； D先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带； E. 用秒表测出重锤下落的时间

15、； F. 测量纸带上某些点间的距离； G. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 其中没有必要进行的步骤是 （填选项） 其中操作错误的步骤是 （填选项） （ 2）在实验中，质量 m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为 0.04s。那么从打点计时器打下起点 p到打下 B点的过程中，物体重力势能的减少量 Ep= J，动能的增加量 EK= J。（取 g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字） （ 3）用 v表示各计数点的速度， h表示各计数点到 P点的距离，以 为纵轴，以 h为横轴，根据实验数据绘出 的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数

16、值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是 _。 答案：（ 1） CE ； BD （ 2） 2.28 ； 2.26 （ 3）当地重力加速度 试题分析：（ 1）没有必要进行的步骤是： C.用天平测出重锤的质量； E.用秒表测出重锤下落的时间；操作错误的步骤是： B应为：将打点计时器接到电源的“交流流输 出 ”上。 D应为 :先接通电源，再释放纸带，打出一条纸带；（ 2）打 B点的速度为 ，动能增量2.26J;重力势能减少量 EP=mgh=19.80.2325J=2.28J. （ 3）根据 可得： ，所以图线的斜率等于当地的重力加速度 g。 考点：验证机械能守恒定律。 计算题 如图甲所示，水平

17、放置的平行金属板 A和 B的距离为 d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶 MN，现在 A、 B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为 U0，反向电压值为 ，且每隔 T/2变向 1次。现将质量为 m的带正电，且电荷量为 q的粒子束从 AB的中点 O以平行于金属板的方向 OO射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在 A、 B间的飞行时间均为 T。不计重力的影响，试问： （ 1）定性分析在 t=0时刻从 O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况。 （ 2）在距靶 MN的中心 O点多远的范围内有粒子击中？ （ 3）要使粒子能全部打在靶 MN上，电压 U0的数值应满足什么条件？ (写出

18、U0、m、 d、 q、 T的关系式即可 ) 答案： (1)先向下加速，再向下减速。 (2) O以下 到 O以上 。(3) U0 试题分析：（ 1） 0-T/2时间内，带正电的粒子受到向下的电场力而向下做加速运动，在 T/2-T时间内，粒子受到向上的电场力而向下做减速运动。 （ 2）当粒子在 0， T， 2T， nT 时刻进入电场中时，粒子将打在 O点下方最远点，在前 T/2时间内，粒子在竖直向下的位移为： ；在后T/2 时间内，粒子在竖直向下的位移为： ;将 ，代入上式得： 故粒子打在距 O点正下方的最大位移为 s=s1+s2 ；当粒子在 T/2，3T/2， （ 2n+1） T/2，时刻进入电

19、场时，将打在 O点上方最远点在前 T/2时间内，粒子在竖直向上的位移为： ; 在后 T/2时间内，粒子在竖直向上的位移为： 其中， a2 ，代入上式得： s2=0，故粒子打在距 O点正上方的最大位移为： s s1+s2 所以击中的范围在 P以下 到 P以上 。 （ 3）要使粒子能全部打在靶上，须有 解得 U0 考点：带电粒子在电场中的偏转；牛顿定律的应用。 如图所示，物块 M和 m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接， m放在倾角的固定光滑斜面上，而穿过竖直杆 PQ的物块 M可沿杆无摩擦地下滑，物块的质量关系为 M 3m。开始时 M处于 A点，细绳水平，此时 OA段的绳长为 L 4.0m，现将 M

20、由静止释放，当 M下滑高度 h=3.0m到达 B点，求此时M的速度 （ g=10m/s2） 答案： .1m/s 试题分析：物体 m上升过程中，不只是重力做功，绳子拉力做正功，所以物体m的机械能不守恒，根据功能关系 “除重力以外其它力做的功等于物体机械能的变化 ”可知物体 m的机械能增加，且增加的机械能等于绳子拉力对物体 m做的功由于两个物体组成的系统在运动过程中只有重力做功，系统机械能守恒， 设 M到 B点时速度 v1， m的速度为 v2，则有： Mgh-mg（ OB-OA） sin= 由图可知 OB= =5m，所以 sin AOB=AB/OB=0.6，即 AOB=37，再根据速度的分解，把

21、v1沿 OB方向分解，有 v2=v1sin37 联立并代入数据解得 v1=7.1m/s 考点：机械能守恒定律及速度的分解。 如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为 R=0.4m的半圆形轨道 CD,竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在 C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连， B处为弹簧的自然状态。将一个质量为 m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至 A处，然后将小球由静止释放，小球运动到 C处 后对轨道的压力为 F1=58N。水平轨道以 B处为界，左侧 AB段长为 x=0.3m，与小球的动摩擦因数为 ，右侧BC段光滑。 g=10m/

22、s2，求： （ 1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能。 （ 2）小球运动到轨道最高处 D点时对轨道的压力大小。 答案： (1) 11.2J (2) 10N 试题分析：（ 1）球运动到 C处时，由牛顿第二定律得： F1-mg=m 得， v1 代入解得， v1=5m/s 根据动能定理得， Ep mgx 代入解得， EP=11.2J （ 2）小球从 C到 D过程，由机械能守恒定律得， 代入解得， v2=3m/s 由于 v2 2m/s，所以小球在 D处对轨道外壁有压力，由牛顿第二定律得 F2+mg m 代入解得， F2=10N 根据牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为 10N 考点：动能定理及牛顿定律。 某

23、研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： 用天平测出电动小车的质量为 0.4kg； 将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装； 接通打点计时器（其打点周期为 0.02s）； 使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在 整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）请分析纸带数据，回答下列问题： （ 1）电动小车运动的最大速度为 _ m s （ 2）电动小车关闭电源后加速度大小为 m/s2 （ 3）电动小车的额定功率为 W。 答案：（ 1） 2

24、.00 （ 2） 2.50 （ 3） 2.00 试题分析：（ 1）电动小车运动的最大速度为 （ 2）电动小车关闭电源后加速度大小为 （ 3）小汽车的阻力为 f=ma=0.42.5N=1N,小汽车匀速运动时的牵引力等于阻力，则功率为 P=Fvm=12W=2W。 考点：测定物体的机械功率。 如图甲所示，边长为 L的正方形区域 ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为 E，与区域边界 BC相距 L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与 AB延长线交于 O点。现有一质量为 m，电荷量为 +q的粒子从 A点沿 AB方向以一定的初速进入电场，恰好从 BC边的中点 P飞出，不计粒子重力。 （ 1）求粒子进入电

25、场前的初速度的大小？ （ 2）其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从 CD边的中点 Q飞出，求粒子从 Q点飞出时的动能？ （ 3）现 将电场（场强为 E）分成 AEFD和 EBCF相同的两部分，并将 EBCF向右平移一段距离 x（ xL），如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与 0点相距y，请求出 y与 x的关系？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向： ；竖直方向：，解得 （ 2）其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从 CD边的中点 Q飞出，则; ，解得 E=8E;从 A到 Q由动能定理可得：,解得 (3)在 ADEF中： ; 粒子出射方向与水平方向的夹角： ,而 ，所以 在 EFCB中，出射速度与甲相同， 则 ； ，所以 y3=L-x 则 考点：带电粒子在电场中的偏转。