2017-2018学年云南省昆明市黄冈实验学校高二上学期第一次月考物理试题（理科） 解析版

2017-2018学年云南省昆明市黄冈实验学校高二上学期第一次月考物理试题（理科） 解析版

‎2017-2018学年云南省昆明市黄冈实验学校高二（上）第一次月考物理试卷（理科）‎ ‎　‎ 一、选择题（其中有1-8为单选题，其余9-12题是多选题，全选对的4分，漏选得2分，不选或错选得0分；共计48分）‎ ‎1．关于质点做匀速直线运动的s﹣t图象，以下说法正确的是（　　）‎ A．图象代表质点运动的轨迹 B．图线的长度表示质点的路程 C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置 D．利用s﹣t图象可知质点在任一时间内的位移、发生任一位移所用的时间 ‎2．通过观察某次运动所拍摄的频闪照片，发现照片上相邻物点间的距离先增大，后减小．下列对物体所做运动的情况的判断正确的是（　　）‎ A．物体当时一定做匀速运动 B．物体当时可能做匀速运动 C．物体是先加速，再减速运动 D．物体是先减速，再加速运动 ‎3．沿直线运动的物体，第1s内的位移是0.2m，第3s内的位移也是0.2m．因此，物体的运动是（　　）‎ A．变速运动 B．匀速运动 C．加速运动 D．可能是匀速运动 ‎4．人类对行星运动规律的认识漫长而曲折．牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一﹣﹣万有引力定律．对万有引力的认识，下列说法正确的是（　　）‎ A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆 B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力 D．卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值 ‎5．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，其大小为（　　）‎ A．7.9km/s B．11.2 km/s C．16.7 km/s D．24.4 km/s ‎6．以下关于物理学史和物理学家的说法中不正确的是（　　）‎ A．伽利略在对落体运动的探究中，大致经历了如下的研究过程：发现问题﹣对现象的观察﹣提出假设﹣运用数学和逻辑手段得出推论﹣实验验证﹣合理外推﹣得出结论 B．牛顿发现了万有引力定律 C．牛顿在理论上概括和总结了能量守恒定律 D．爱因斯坦创立了相对论 ‎7．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是（　　）‎ A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 ‎8．某一电场中的电场线分布如图，则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（　　）‎ A．E a大于E b，φa高于φb B．E a大于E b，φa低于φb C．E a小于E b，φa高于φb D．E a小于E b，φa低于φb ‎9．打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（　　）‎ A．物体运动的时间 B．物体在不同时刻的位置 C．物体在不同时间内的位移 D．物体在不同时刻的速度 ‎10．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g．则（　　）‎ A．a落地前，轻杆对b一直做正功 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg ‎11．虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa＞φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，可知（　　）‎ A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 ‎12．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）‎ A．粒子在M点速度小于在N点速度 B．粒子在M点电势能小于在N点电势能 C．M点的电势高于N点的电势 D．M点的电场强度大于N点的电场强度 ‎　‎ 二、实验填空题（共10分）‎ ‎13．在用打点计时器“验证机械能守恒”的实验中，打点计时器打出的纸带如图所示，重物的质量为1kg．根据纸带上的数据，重物在 B 点的动能是　 　J，重物在 E 点的动能是　 　J．在上述过程中，重物重力势能的变化是　 　J （计数点 A、B、C、…、F 均为相邻的打点，g 取9.8m/s 2）‎ ‎14．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比轨道半径　 　，向心加速度　 　，线速度　 　，角速度　 　．（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎　‎ 三、计算题（第15题13分、16题14分、17题15分．共计42分，要求有相应的说明和步骤 ‎15．已知地球半径为R，自转的角速度为ω，地球表面重力加速度为g求：‎ ‎（1）地球第一宇宙速度的大小；‎ ‎（2）地球同步卫星离地球表面的距离．‎ ‎16．地球的第一宇宙速度为v，若某行星质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的倍，求该行星的第一宇宙速度．‎ ‎17．如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1=﹣2.0×10﹣8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10﹣6 N，方向如图，则B处场强是多大？如果换用一个q2=4.0×10﹣7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？‎ ‎　‎ ‎2017-2018学年云南省昆明市黄冈实验学校高二（上）第一次月考物理试卷（理科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（其中有1-8为单选题，其余9-12题是多选题，全选对的4分，漏选得2分，不选或错选得0分；共计48分）‎ ‎1．关于质点做匀速直线运动的s﹣t图象，以下说法正确的是（　　）‎ A．图象代表质点运动的轨迹 B．图线的长度表示质点的路程 C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置 D．利用s﹣t图象可知质点在任一时间内的位移、发生任一位移所用的时间 ‎【考点】1I：匀变速直线运动的图像；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】位移﹣时间图象表示质点的位移随时间的变化情况，并不是质点的运动轨迹．根据位移时间图象可以知道质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间．‎ ‎【解答】解：A、位移﹣时间图象反映质点的位移随时间的变化规律，并不是质点的运动轨迹，故A错误．‎ B、路程是质点运动轨迹的长度，由于图线不是质点的运动轨迹，所以图线的长度并不是质点的路程，故B错误．‎ C、图象是一条直线，初末位置的纵坐标的变化量表示位移，长度不能表示表示质点的位移大小，每一点也不代表质点的位置，故C错误．‎ D、位移﹣时间图象表示质点的位移随时间的变化情况，根据位移﹣时间图象可以知道质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间．故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎2．通过观察某次运动所拍摄的频闪照片，发现照片上相邻物点间的距离先增大，后减小．下列对物体所做运动的情况的判断正确的是（　　）‎ A．物体当时一定做匀速运动 B．物体当时可能做匀速运动 C．物体是先加速，再减速运动 D．物体是先减速，再加速运动 ‎【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】频闪照片拍照的时间间隔是相等的，如果物体在相等时间内的位移增大，则物体做加速运动，如果物体在相等时间内的位移减少，物体做减速运动，根据题意分析答题．‎ ‎【解答】解：频闪照片的时间间隔是相等的，照片上相邻物点间的距离先增大，后减小，说明物体在相等时间内的位移先增大后减小，物体先做加速运动后做减速运动，故ABD错误，C正确；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．沿直线运动的物体，第1s内的位移是0.2m，第3s内的位移也是0.2m．因此，物体的运动是（　　）‎ A．变速运动 B．匀速运动 C．加速运动 D．可能是匀速运动 ‎【考点】1G：匀变速直线运动规律的综合运用．‎ ‎【分析】匀速直线运动速度不变，在相等时间内的位移相等，但是相等时间内的位移相等，不一定是匀速直线运动，变速运动在相等时间内的位移可能相等，可能不等．‎ ‎【解答】解：物体做直线运动，第1s内的位移是0.2m．第3s内的位移也是0.2m，可知相等时间内的位移相等，可能做匀速直线运动，可能做变速运动．故D正确，ABC错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎4．人类对行星运动规律的认识漫长而曲折．牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一﹣﹣万有引力定律．对万有引力的认识，下列说法正确的是（　　）‎ A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆 B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力 D．卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值 ‎【考点】4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【分析】根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳的运动都是椭圆；太阳与行星间的引力就是万有引力，自然界一切物体之间都有这种引力，包括行星与它的卫星；万有引力常量G是由卡文迪许在实验室中首次准确测量出来的；地球对地面上物体的引力本质上就是万有引力，太阳与地球之间的引力也是万有引力．‎ ‎【解答】解：A、根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳的运动都是椭圆，故A错误．‎ B、太阳与行星间的引力就是万有引力，万有引力适用于一切天体之间，故B错误．‎ C、地球对地面上物体的引力本质上就是万有引力，故C错误．‎ D、万有引力常量G是由卡文迪许在实验室中首次准确测量出来的，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，其大小为（　　）‎ A．7.9km/s B．11.2 km/s C．16.7 km/s D．24.4 km/s ‎【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ ‎【分析】第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度，利用万有引力提供向心力，卫星轨道半径约等于地球半径运算得出，大小为7.9km/s．‎ ‎【解答】解：第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度，第一宇宙速度的数值为7.9km/s，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．以下关于物理学史和物理学家的说法中不正确的是（　　）‎ A．伽利略在对落体运动的探究中，大致经历了如下的研究过程：发现问题﹣对现象的观察﹣提出假设﹣运用数学和逻辑手段得出推论﹣实验验证﹣合理外推﹣得出结论 B．牛顿发现了万有引力定律 C．牛顿在理论上概括和总结了能量守恒定律 D．爱因斯坦创立了相对论 ‎【考点】1U：物理学史．‎ ‎【分析】本题根据物理学常识和科学家的成就进行答题即可．‎ ‎【解答】解：A、伽利略在对落体运动的探究中，经历了“发现问题﹣对现象的观察﹣提出假设﹣运用数学和逻辑手段得出结论﹣实验验证﹣合理外推﹣得出结论”的研究过程．故A正确．‎ B、牛顿发现了万有引力定律，故B正确．‎ C、应是1847年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了能量守恒定律．故C错误．‎ D、爱因斯坦创立了相对论，故D正确．‎ 本题选不正确的，故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是（　　）‎ A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 ‎【考点】A6：电场强度；37：牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据物体的初状态和受力情况判断物体的运动情况．‎ ‎【解答】解：一带电粒子在电场中只受电场力作用时，合力不为0．‎ A、物体合力不为0，不可能做匀速直线运动，故A错误．‎ B、物体合力不为0，当初速度方向与加速度方向相同，而且合外力恒定，就做匀加速直线运动，故B正确．‎ C、物体合力不为0，当初速度方向与加速度方向不在一条直线上，而且合外力恒定，物体就做匀变速曲线运动，故C正确．‎ D、物体合力不为0，当合力与速度方向始终垂直，就可能做匀速圆周运动，故D正确．‎ 答案选不可能出现的运动状态，故选：A．‎ ‎　‎ ‎8．某一电场中的电场线分布如图，则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（　　）‎ A．E a大于E b，φa高于φb B．E a大于E b，φa低于φb C．E a小于E b，φa高于φb D．E a小于E b，φa低于φb ‎【考点】AD：电势差与电场强度的关系；A6：电场强度；AC：电势．‎ ‎【分析】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题．‎ ‎【解答】解：根据电场线疏密表示电场强度大小，Ea＜Eb；根据沿电场线电势降低，φa＜φb，故ABC错误，D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎9．打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（　　）‎ A．物体运动的时间 B．物体在不同时刻的位置 C．物体在不同时间内的位移 D．物体在不同时刻的速度 ‎【考点】M1：用打点计时器测速度．‎ ‎【分析】本题考查了打点计时器的应用，根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出．‎ ‎【解答】解：A、打点计时器每隔0.02s打一个点，因此记录了物体运动时间，故A正确；‎ B、因为纸带跟运动物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置，故B正确；‎ C、D、虽然用刻度尺量出各点迹间的间隔可知道物体在不同时间内的位移，再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度，但这些量不是纸带上的点迹直接记录的，故CD错误．‎ 故选AB．‎ ‎　‎ ‎10．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g．则（　　）‎ A．a落地前，轻杆对b一直做正功 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg ‎【考点】6B：功能关系．‎ ‎【分析】a、b组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过b的动能变化，判断轻杆对b的做功情况．根据系统机械能守恒求出a球运动到最低点时的速度大小．‎ ‎【解答】解：A、当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功．故A错误．‎ B、a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：vA=．故B正确．‎ C、b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；‎ D、a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎11．虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为φa、φb 和φc，φa＞φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，可知（　　）‎ A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 ‎【考点】AC：电势；AE：电势能．‎ ‎【分析】根据电势的高低确定电场强度的方向，从而确定出粒子所受的电场力的方向，判断电场力做功的正负，根据电场力做功正负比较动能的大小和电势能的大小．‎ ‎【解答】解：‎ A、C、据题φa＞φb＞φc，可知这个电场是正点电荷产生的，电场强度方向a指向c，粒子从K到L的过程，电场力方向与速度方向的夹角大于90°，则电场力做负功，电势增加．故AC正确．‎ B、D、从图中可以看出，从L到M的过程中，粒子先向圆心运动，后离开圆心，电场力先做负功，后做正功，动能先减小后增加，电势能先增大减小．故BD错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎12．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）‎ A．粒子在M点速度小于在N点速度 B．粒子在M点电势能小于在N点电势能 C．M点的电势高于N点的电势 D．M点的电场强度大于N点的电场强度 ‎【考点】AD：电势差与电场强度的关系；A6：电场强度；AC：电势．‎ ‎【分析】由粒子轨迹的弯曲方向判断电场力方向，电场力方向应指向轨迹的内侧，由电场力做功正负，判断电势能的大小和动能的大小；‎ 根据曲线弯曲的方向判断出电荷的正负，结合电势能的关系判断电势；‎ 由电场线的疏密判断场强大小．‎ ‎【解答】解：A、B、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度，故A正确，B错误；‎ C、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，与电场线的方向基本一致，可知粒子带正电；由于粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，正电荷在电势高处的电势能大，所以M点的电势高于N点的电势．故C正确；‎ D、M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小．故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ 二、实验填空题（共10分）‎ ‎13．在用打点计时器“验证机械能守恒”的实验中，打点计时器打出的纸带如图所示，重物的质量为1kg．根据纸带上的数据，重物在 B 点的动能是　2.48　J，重物在 E 点的动能是　3.95　J．在上述过程中，重物重力势能的变化是　1.48　J ‎ ‎（计数点 A、B、C、…、F 均为相邻的打点，g 取9.8m/s 2）‎ ‎【考点】MD：验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点和E点的速度，从而得出B点和E点的动能，根据下降的高度求出重力势能的减小量．‎ ‎【解答】解：根据中间时刻的瞬时速度等于那一段上的平均速度，可以得到： m/s=2.23m/s，则 B 点的动能为：E kB=m v B2=×1×2.23 2J=2.48 J．‎ 同理m/s=2.81m/s，则E点的动能： =3.95J．‎ 从 B 点至 E 点的过程中，重物重力势能的变化量是△E p=mgh=1×9.8×（4.64+5.03+5.42）×10 ﹣2J=1.48 J．‎ 故答案为：2.48，3.95，1.48．‎ ‎　‎ ‎14．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比轨道半径　变小　，向心加速度　变大　，线速度　变大　，角速度　变大　．（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】探测器绕月球做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得到探测器的周期与半径的关系，再分析变轨后与变轨前半径大小、线速度大小和角速度大小．‎ ‎【解答】解：设探测器的质量为m，轨道半径为r，月球的质量为M，则有：‎ G=m=m=mω2r=ma向 得周期为：T=2π，线速度为：v=，则角速度为：ω=，向心加速度a 向=‎ 由题，变轨后探测器的周期变小，则知，其轨道半径r减小，则线速度v增大，角速度ω增大，向心加速度增大．‎ 故答案为：变小，变大，变大，变大 ‎　‎ 三、计算题（第15题13分、16题14分、17题15分．共计42分，要求有相应的说明和步骤 ‎15．已知地球半径为R，自转的角速度为ω，地球表面重力加速度为g求：‎ ‎（1）地球第一宇宙速度的大小；‎ ‎（2）地球同步卫星离地球表面的距离．‎ ‎【考点】4J：同步卫星．‎ ‎【分析】依据引力提供向心力，即可求解第一宇宙速度的大小；‎ 同步卫星与地球自转同步，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解．‎ ‎【解答】解：（1）根据牛顿第二定理有：‎ ‎，‎ 解得：；‎ ‎（2）根据牛顿第二定理有：‎ ‎，‎ 解得：．‎ 答：（1）地球第一宇宙速度的大小；‎ ‎（2）地球同步卫星离地球表面的距离．‎ ‎　‎ ‎16．地球的第一宇宙速度为v，若某行星质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的倍，求该行星的第一宇宙速度．‎ ‎【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ ‎【分析】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=解得．‎ ‎【解答】解：设地球质量M，某星球质量4M，地球半径r，某星球半径0.5r；‎ 由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得： =m 解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式有：v=‎ 分别代入地球和某星球的各物理量，解得：v星球：v地球=：1‎ 所以该行星的第一宇宙速度为2 v 答：该行星的第一宇宙速度为2 v．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1=﹣2.0×10﹣8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10﹣6 N，方向如图，则B处场强是多大？如果换用一个q2=4.0×10﹣7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？‎ ‎【考点】A6：电场强度．‎ ‎【分析】解答本题应把握以下三点：‎ ‎（1）电场强度的大小计算和方向判断可分开进行．‎ ‎（2）场强大小可由场强的定义式求解．‎ ‎（3）场强方向与正（负）电荷所受电场力方向相同（反）．‎ ‎【解答】解：由场强公式可得 ‎ EB==N/C=200N/C 因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反．‎ q2在B点所受静电力 F2=q2EB=4.0×10﹣7×200N=8.0×10﹣5‎ N，方向与场强方向相同，也就是与F1反向．‎ 此时B处场强：‎ ‎ EB′==N/C=200N/C．‎ 答：B处场强是200N/C．换用一个q2=4.0×10﹣7 C的电荷放在B点，其受力是8.0×10﹣5N，此时B处场强是200N/C．‎ ‎　‎