扬州中学2020-2021学年度高一物理第二学期5月考试卷

一、单项选择题：本大题共11小题，每小题4分，共44分，在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的。（请将所有选择题答案填涂到答题卡指定位置中）

1．关于重力势能的说法正确的是  （    ）

A．重力势能由重物本身因素决定

B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量

C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能

D．重力做功引起重力势能变化

2．下列说法中正确的是  （    ）

A．由公式E=F/q可知，E与F成正比

B．E的方向跟检验电荷的正负有关

C．电场中某点若未引入检验电荷，则该点E=0

D．电荷在电场中某处所受的电场力为零，则该处E=0

3．图所示是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系图象，其中错误的是（  ）

4．下列说法中正确的是（　　）

A. 物体受力平衡，则机械能一定守恒

B. 物体做匀速直线运动，则机械能一定守恒

C. 物体做自由落体运动，则机械能一定守恒

D. 物体沿斜面滑下，则机械能一定守恒

5．一汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如上图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t变化的图像中,可能正确的是(  )

6． 将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板与水平面间的夹角分别为、、，如图所示．现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端．则下列说法正确的是（    ）

A. 重力对三个小球所做的功相同

B. 沿倾角为的平板下滑的小球的重力的平均功率最大

C. 三个小球到达底端时的瞬时速度相同

D. 沿倾角为的平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小

7．两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为，两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为(      )

 A．          B．           C．          D．

8． 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1上运行，然后在Q点点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次在P点点火．将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道3上的周期小于在轨道1的周期

B. 卫星在轨道2上的机械能大于轨道3上的机械能

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D. 卫星在轨道2上经过P点的速率大于它在轨道3上经过P点的速率

9． 如图所示，真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷，其连线的中点为O，实线是连线的中垂线，A、B、C、D分别是连线及延长线和中垂线上的点，其中B、D分别是MO和ON的中点，且AO=3BO，取无穷远处电势为零，则（　　）

A. A点电势比B点电势低

B. B、O两点电场强度大小之比为20：9

C. B点和C点电场强度方向相反

D. 若把单位正电荷从O点移到D点，电场力做功为W，则D点电势为W

10. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是(  ）

A.      B.

C.   D.

11. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，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，由静止开始运动，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

第II卷（非选择题  共56分）

二、实验题（共1小题，每空3分，共12分）

12. 利用图示装置做验证机械能守恒定律实验

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．

A．速度变化量和高度变化量

B．动能变化量和势能变化量

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能减少量_______J，动能增加量_______J．（保留两位有效数字）

（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像得到一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或），则可认为重物下落过程中机械能守恒．

三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。）

13．（8分）如图所示，倾角为的斜面体放在光滑的水平地面上，质量为的物体静止在斜面上，现对斜面体施加水平推力F使二者一起以加速度向左匀加速运动5s，已知物体与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，，，求此过程中：

（1）物体所受支持力和摩擦力的大小；

（2）重力、支持力对物体做的功。

14．(8分）如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，φB=4.0V，φC= -2.0V。

（1）求D点的电势φD。（2）在图中画出过A点的电场线（显示作图过程）

15(14分)．如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，杆在竖直平面内，其下端(C端)距地面高度h＝0.8 m．有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点（）．求：

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；

(3)小环运动到P点的动能．

16（14分）．如图所示，A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，固定于同一条竖直线上，电荷量大小均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷），现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的D点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，若取无限远处的电势为零，求：

（1）小球P经过D点时的加速度大小和方向；

（2）在A、B所形成的电场中，C的电势；

（3）设电荷量大小为Q的孤立点电荷产生的电场中，距离点电荷为r处的电势，如果在小球P经过与点电荷B等高的E点时撤去A，求小球P经过E点下方距E点距离为d的F点（图中未标明）时的动能。