江苏省启东中学2022届高三上学期第一次月考物理试题Word版含答案

江苏省启东中学2018～2019学年度第一学期第一次月考

高三物理（选修）试卷

（考试时间100分钟满分120分）

一、单项选择题．本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．

1.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，人们根据竹蜻蜓的原理设计了直升

机的螺旋桨.如图所示，一小孩搓动质量为20g的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上

升到二层楼房顶处.搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是( )

A.0.2J

B.0.6J

C.1.0J

D.2.5J

2.“天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子”等重大科技成果写进十九大报告，航天科技成果丰硕，

天宫二号在离地面393km的圆形轨道上飞行，慧眼空间科学卫星在离地面550km的圆形轨道上飞行.若天宫二号与慧眼卫星的质量相同，环绕地球运行均可视为匀速圆周运动，则( )

A.慧眼卫星运行时向心加速度比天宫二号小

B.慧眼卫星运行的周期比天宫二号小

C.慧眼卫星运行时机械能比天宫二号小

D.慧眼卫星运行时速度比天宫二号大

3.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角(如图)，与此同时对

质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y，则

( )

A.因为有F x，质点一定做曲线运动

B.如果F y>F x，质点向y轴一侧做曲线运动

C.质点不可能做直线运动

D.如果F x>F y cotα，质点向x轴一侧做曲线运动

4.如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面，斜面上放有两个质量均为m的可视为质点的小物体甲和乙，两小物体之间用一根长为L的轻杆相连，乙离斜面底端的高度为h.甲和乙从静止开始下滑，不计物体与水平面碰撞时的机械能损失，且水平面光滑.在甲、乙从开始

下滑到甲进入水平面的过程中( )

A.当甲、乙均在斜面上运动时，乙受三个力作用

E p

甲

乙O E pA

E pB B.C.全过程中甲的机械能减小了

1sin 2mgL θ D.全过程中轻杆对乙做负功

5.如图甲所示，直线AB 是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个电 子仅在电场力作用下沿该电场线从A 点运动到B 点，其电势能随位置 变化的关系如图乙所示.设A 、B 两点的电势分别为φA 、φB ，电子在A 、

B 两点的动能分别为E kA 、E kB .则关于该孤立点电荷的位置及电势、电

子动能大小的说法正确的是( )

A.孤立点电荷带负电，位于B 点的右侧，φA >φB ，E kA >E kB

B.孤立点电荷带正电，位于A 点的左侧，φA >φB ，E kA

C.孤立点电荷带正电，位于B 点的右侧，φA <φB ，E kA >E kB

D.孤立点电荷带负电，位于A 点的左侧，φA <φB ，E kA

6.一半径为R 的半球面均匀带有正电荷Q ，电荷Q 在球心O 处产生的场强大小022kQ E R

=，方向图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O 处产生电场的场强大小分别为E 1、E 2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示在左右两部分电荷在球心O 处产生电场的场强大小分别为E 3、E 4则( )

A.124kQ E R

<

B.224kQ E R =

C.324kQ E R >

D.424kQ E R =

二、多项选择题．本题共5小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意全部

选对的得4 分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．

7.如图所示，一小铁球用细线悬挂于天花板上，静止时线垂在桌边缘，悬线穿过一光盘的中间小孔.手推光盘沿桌边以速度v 匀速运动，当光盘由图中A 位置运动到B

位置过程中，当

悬线与竖直方向夹角为θ，此时铁球( )

A.竖直方向速度大小为v cos θ

B.竖直方向速度大小为v sin θ

C.速度大小为v tan θ

D.

速度大小为8.如图所示，一小球以速度v 0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M 点且速度水平向右.现将该小球以2v 0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的N 点.下列说法正确的是( )

A.落到M 和N 两点时间之比为1:2

B.落到M 和N 两点速度之比为1:1

C.M 和N 两点距离斜面底端的高度之比为1:2

D.落到N 点时速度方向水平向右

9.如图所示，A 、B 两点固定两个等量异种点电荷+Q 和-Q ，O 点为AB 连线的中点，OD 是AB 连线的中垂线，BC 与OD 平行，AO =BO =BC .下列说法正确的是( )

A.D 点的场强方向由D 指向C

B.将一负电荷由O 点移到D 点，电场力做负功

C.将一正电荷由D 点移到C 点，正电荷的电势能降低

D.-Q 在O 点和C 点产生的场强大小相等，方向相互垂直

10.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m 的两个物体A 和B ，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为R A =r ，R B =2r ，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )

A.此时绳子张力为3μmg

B.

C.此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D.此时烧断绳子，A 仍相对盘静止，B 将做离心运动

11.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地进入电场线水平向右的加速电场E 1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E 2发生偏转，最后

打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那

么( )

A.偏转电场E 2对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时的速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置

三、简答题：本题2小题，共计20分

12.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系.

(1)按图甲所示将实验仪器安装好，同时平衡，确定方法

是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是

点否做运动;

(2)当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…

完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的

功记为2W0、3W0、4W0…每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所

打的纸带测出.关于该实验，下列说法正确的是( );

A.打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6V

B.实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等

C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出

D.利用每次测出的小车最大速度v m和橡皮筋做的功W，依次作出W-v m、W-v m2、W-v m3

W2-v m W3-v m…的图像，得出合力做功与物体速度变化的关系

(3)图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一

段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别

为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.44cm，

OE=12.10cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度v m= m/s.

13. (1)某同学想利用图甲所示装置，验证滑块与钩码组

成

的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉

就可以了.你认为该同学的想法选填(“正确”或“不正

确”) ，理由是： .

(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能

守恒定律.如图乙所示，质量为m 1的滑块(带遮光条)放在A 处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m 2的钩码相连，导轨B 处有一光电门，用L 表示遮光条的宽度，x 表示A 、B 两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g 表示当地重力加速度.

①气泵正常工作后，将滑块由A 点静止释放，运动至B ，测出遮光条经过光电门的时间t ，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示

为 ，动能的增加量表示为 ；若系统

机械能守恒，则

21t 与x 的关系式为21t = (用题中已知量表示).

②实验时测得m 1=475g ，m 2=55g ，遮光条宽度L =4mm ，sin θ=0.1，

改变光电门的位置，滑块每次均从A 点释放，测量相应的x

与t 的值，以21t

为纵轴，x 为横轴，作出的图像如图所示，则根据图像可求得重力加速度g 0为 m/s 2(计算结果保留两位有效数字)，若g 0

与当接地重力加速度g 近似相等，则可验证系统机械能守恒.

四、计算题：本题共4小题，满分62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．

14．（15分）如图所示，一带电荷量为＋q 、质量为m 的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面

上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块

恰好

静止.重力加速度取g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

求： (1)水平向右电场的电场强度的大小；

(2)若将电场强度减小为原来的12

，小物块的加速度是多大； (3)电场强度变化后小物块下滑距离L 时的动能.

15.（16分）如图所示，两平行金属板A 、B 长l ＝8 cm ，两板间距离d ＝8 cm ，A 板比B 板电势高300 V ，即U AB ＝300 V 。一带正电的粒子电量为q ＝10

－10 C ，质量为m ＝10－20 kg ，从R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v 0＝2×106 m/s ，粒子飞出平行板电场后经

过界面MN 、PS 间的无电场区域后，进入固定在中心线上O 点的点电荷Q 形成的电场区域(设界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN 、PS 相距为L ＝12 cm ，

粒子穿过界面PS 后被点电荷Q 施加的电场力俘获，

从而以O 点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在

放置于中心线上的荧光屏EF 上(静电力常量k ＝9

×109 N·m 2/C 2，粒子重力不计，tan 37°＝34

，tan 53°＝43

)。求： (1)粒子穿过界面MN 时偏离中心线RO 的距离h ；

(2)粒子穿过界面MN 时的速度v ；

(3)粒子穿过界面PS 时偏离中心线RO 的距离Y ；

16. （15分）如图所示，一轨道由半径为2m 的1/4竖直圆弧轨道AB 和长度可调的水平直轨道BC 在B 点平滑连接而成.现有一质量为0.2kg 的小球从A 点无初速释放，经过圆弧上B 点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N ，小球经过BC 段所受的阻力为其重力的0.2倍，然后从C 点水平飞离轨道，落到水平地面上的P 点，P 、C 两点间的高度差为3.2m.小球运

动过程中可视为质点且不计空气阻力.

(1)求小球运动至B点时的速度大小;

(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;

(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC 段

的长度.

17. （16分）如图所示，AB是倾角θ=45°的倾斜轨道，BC是一个水平轨道(物体经过B处时无机械能损失)，AO是一竖直线，O、B、C在同一水平面上.竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于C点，已知A、O两点间的距离h=1m，B、C两点间的距离d=2m，圆形轨道的半径R=1m.一质量m=2kg的小物体，从与O点水平距离x0=3.6m的P点水平抛出，恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道.小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC之间的动摩擦因数都是μ=0.5，g取10m/s2)

(1)求小物体从P点抛出时的速度v0和P点的高度H

(2)求小物体运动到圆形轨道最高点D时，对圆形轨道的压力;

(3)若小物体从Q点水平抛出，恰好从A点以平行斜面的速度进入倾斜轨道，最后进入圆形轨道，且小物体不能脱离轨道，求Q、O两点的水平距离x的取值范围.

江苏省启东中学2018～2019学年度第一学期第一次月考

高三物理（选修）试卷

一、单项选择题

1.D

2.A

3.D

4.C

5.A

6.C

二、多项选择题．

7.BD 8.AD 9.CD 10.ABC 11.AD

三、简答题

12.(1)摩擦力 匀速 （2）CD (3)0.83

13.(1)不正确，有摩擦力做功就不满足机械能守恒的条件

(2)①重力势能的减少量表示为E p =m 2gx -m 1gx sin θ;动能的增加量为

2122122

121()22(sin )1()L m m t m gx m g x t m m L θ??+ ???-?=+

②9.9m/s 2 四、计算题：

14. (1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力(如图所示)，则 F N sin 37°＝qE ①

F N cos 37°＝mg ②

由①②可得E ＝3mg 4q

. (2)若电场强度减小为原来的12

，则 E ′＝3mg 8q

， mg sin 37°－qE ′cos 37°＝ma ，

可得a ＝0.3g .

(3)电场强度变化后小物块下滑距离L 时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得： mgL sin 37°－qE ′L cos 37°＝E k －0

可得E k ＝0.3mgL

答案 (1)3mg 4q (2) 0.3g (3)0.3mgL

15、解析 (1)设粒子在两极板间运动时加速度为a ，运动时间为t ， 则：t ＝l

v 0

①(1分) h ＝12at 2②(1分)

a ＝qE m ＝qU AB md

③(2分) 解得：h ＝qU AB 2md (l v 0

)2

＝0.03 m ＝3 cm ④(1分) (2)粒子的运动轨迹如图所示

设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为v y ，则：

v y ＝at ＝qU AB l mdv 0

⑤(1分) 解得：v y ＝1.5×106

m/s ⑥(1分)

所以粒子从电场中飞出时的速度为：

v ＝v 2

0＋v 2y ＝2.5×106 m/s ⑦(1分) 设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则：

tan θ＝v y v 0＝34

⑧(1分) 解得：θ＝37°⑨(1分)

(3)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得：

h Y ＝l 2l 2

＋L ⑩(2分) 解得：Y ＝0.12 m ＝12 cm ?(1分)

(4)粒子做匀速圆周运动的半径为：

r ＝Y

cos θ＝0.15 m ?(1分)

又：k |Q |q r 2＝m v 2r ?(2分)

解得：|Q |＝1×10－8

C ?(1分)

故：Q ＝－1×10－8 C ?(1分)

答案 (1)3 cm (2)2.5×106 m/s ，方向与水平方向成37°角斜向下 (3)12 cm (4)－1×10－8 C

16. 解析: (1)在B 点,由牛顿运动定律2B N v F mg m R -=, ,解得v B =4m/s. (2)小球从A 到B 的过程,有重力和摩擦力做功,设克服摩擦力做功为W f ,由动能定理

2102

f B mgR W mv -=-,解得W f =2.4J. (3)设到C 点时的速度为v c .

B 至

C 的过程,由动能定理得221122

BC C B kmgL mv mvv -=-,离开C 后做平抛运动,

运动时间为,所以,B 至P

的水平距离为222144245

B c c c v v L v v v kg -=+=-+, 由二次函数的单调性可得,当v c =1.6m/s 时,B 至P 的水平距离最大,由此可得L B

C =3.36m

17. 解析:(1)小物块由P 点到A 点做平抛运,运动时间为t,由平抛运动规律有

20000

1,,tan 452y v gt x v t H h gt v v =-=

==;

解得0v =；代入数据可得:v 0=6m/s; H=2.8m. (2)小物块到达A

点的速度0A v =,从A 点到圆轨道最高点D 的过程中,由动能定理得

2211(2)cos sin 22

D A h mg R h mg mgd mv mv μθμθ----=-,在D 点有2D N v F mg m R += 代入数据解得F N =24N;由牛顿第三定律得,小物块在圆最高点对轨道的压力为24N,方向竖直向上

(3)要保证小物体不脱离轨道,有以下两种情况:

①设O 、Q 两点水平距离为x 1,小物块恰能通过最高点D.有21D v mg m R

=;由(1)可得小 物块达到A

点时速度1A v =由动能定理得

221111(2)cos sin 22D A h mg R h mg mgd mv mv μθ

μθ----=-,代入数据解得x 1=3m. ②设O 、Q 两点水平距离为x 2,小物块恰能到达与圆心等高点.由(1)可得小物块达到A

点时速度2A v =;由动能定理得221cos sin 2

A h mg mgd mv μθ

μθ--=- 据解得x 2=1.5m; 设O 、Q 两点水平距离为x 3,小物块恰能到达圆轨道处.由(1)可得小物块达到A 点时

速度3A v =由动能定理得231cos sin 2A h mgh mg mgd mv μθμθ---=-; 代入数据解得x 3=0.5m;小物块能进入圆轨道且不脱离轨道,O 、Q 的距离x 3=0.5m ≤x 2 =1.5m

综上所述,Q 、O 两点的水平距离x 的取值范围为0.5m

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0axl.html