河北省承德市双滦区实高2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题（Word版含答案）

双滦区实高2022-2023学年高一下学期5月月考
物理试卷
(时间：75分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于机械能守恒的说法正确的是（　　）
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒
C．运动物体只要不受摩擦力作用，其机械能就一定守恒
D．物体只发生动能和势能的相互转化时，其机械能一定守恒
2.关于电荷与静电场，下列说法正确的是（　　）
A．空间电场由试探电荷和场源电荷共同激发产生，试探电荷在此电场中受到静电力的作用
B．即使是电荷量不同的试探电荷，在电场中的同一位置受到的静电力也相同
C．为不影响场源电荷的电场分布，试探电荷应该是电荷量和体积都很小的点电荷
D．物理学中规定，试探电荷受到静电力的方向为电场强度的方向
3.狗拉雪橇是一种在寒冷的雪域地区常见的运动和运输方式，某次狗拉雪橇在水平冰面上减速转弯，由M向N运动，轨迹为曲线MN，则它们所受合力下列可能正确的是（　 ）
A． B． C． D．
4.可视为点电荷的a、b两个带电小球所带的电荷量分别为6q和－q，质量分别为m和3m，两球间球间用一长为L的绝缘细线连接，用长度也为L的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，倾角为θ的斜面与水平面连接于O点，质量为m的物块从斜面上P点由静止开始无初速度释放，最后停在水平面上的Q点。已知OP间的距离为L，重力加速度为g，物块可视为质点，则物块从P点运动到Q点的过程中损失的机械能为（　　）
A．mgLsinθ B．mgLcosθ
C．mgLtanθ D．mgL
6．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上。一小球从空中A点以大小为的初速度做平抛运动，一段时间后小球落在斜面上的B点，速度方向刚好与斜面垂直。已知重力加速度大小为g，则A点与B点之间的竖直距离为（　　）
A． B．
C． D．
7．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（　　）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度为
C．当时，轻质绳的拉力大小为
D．只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．如图所示，质量为 m 的小球从静止下落，落在与 A 点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与 B 点等高 处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与 C 点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）
A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒
B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒
C．到达 C 点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力
D．从 B 到 C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能
9.某同学把质量为m的足球从水平地面以v0斜向上踢出，足球达到最高点时速度为v，离地高度为h。要考虑空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．该同学踢球时对足球做功mv2 - mv02
B．足球上升过程克服重力做功mgh
C．该足球上升过程足球机械能增加了mgh+mv2
D．足球上升过程空气阻力做功mgh+mv2 - mv02
10．“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为，B星球的质量为，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．B星球的轨道半径为
B．A星球和B星球的线速度大小之比为
C．A星球运行的周期为
D．若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零
三、实验题(本题共2小题，共16分)
11．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2。
（1）照相机的闪光频率是________Hz；
（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s；
（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s。
12．“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平，回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________.（填入正确选项前的字母）
A．毫米刻度尺 B．秒表
C．约为8V的交流电源 D．220V的交流电源
（2）关于重锤的选用，以下说法正确的是___________.
A．重锤选用体积较大且质量较小的
B．重锤选用体积较小且质量较大的
C．选用重锤后要称质量
（3）质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2.（结果保留2位有效数字）：
①打点计时器打下计数点B时，重锤的速度___________m/s.
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减小量_______J，动能的增加量________J.
四、计算题(本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
13．一条轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球A和B。A球质量为2m，B球质量为6m，用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止在地面，如图所示，释放B球，（不计一切阻力，重力加速度为g）
（1）当B球刚落地时，求A球的速度大小？
（2）A能达到的最大高度为多少？
14．如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量的滑块（可视为质点）在水平恒力的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移时撤去力。已知A、B之间的距离，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取。求：
（1）在撤去力F时，滑块的速度大小，
（2）滑块通过B点时的动能；
（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升到最高点C，其高度，求滑块沿圆弧轨道上升过程中摩擦力做的功。
15．汽车发动机的额定功率为，质量为1000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为1000N，求：
（1）汽车在路面上能达到的最大速度大小；
（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度大小；
（3）若汽车从2m/s开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了20s，直到获得最大速度后才匀速行驶。求汽车从2m/s到获得最大行驶速度所通过的距离。
参考答案：
1．D
【详解】A．做匀速直线运动只是动能不变，不能确定其势能是否变化，故机械能不一定守恒，A错误；
B．做匀加速直线运动的物体如果在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，例如只在重力作用下沿光滑固定斜面匀加速下滑的物体机械能守恒，B错误；
C．运动物体不受摩擦力时也可能还有除重力外的其他力对物体做功，机械能仍可能不守恒，如拉动物体在光滑面上运动时，C错误；
D．物体只发生动能与势能的相互转化时，机械能既不转化为其他形式能量，也无其他形式能量转化为机械能，故机械能一定保持不变，D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．空间电场由场源电荷激发产生，试探电荷在此电场中受到静电力的作用，A错误；
B．电荷量不同的试探电荷，由电场力的表达式得在电场中的同一位置受到的静电力不同，B错误；
C．为不影响场源电荷的电场分布，试探电荷应该是电荷量和体积都很小的点电荷，C正确；
D．物理学中规定，正电荷受到静电力的方向规定为电场强度的方向，D错误。
故选C。
3．C
【详解】做曲线运动的物体，所受合力指向轨迹凹侧，且在减速转弯，所受合力与速度方向夹角大于90°，C选项的图符合题意。
故选C。
4．B
【详解】a带正电，受到的电场力水平向左，b带负电，受到的电场力水平向右，以整体为研究对象，整体所受电场力大小为5Eq，方向水平向左，则上面悬挂a的绳子应向左偏转，设上面的绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件可得
以b球为研究对象，设a、b间绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件可得
可得
由几何关系可知，b球在悬点偏左的位置。
故选B。
5．A
【详解】物块从P点运动到Q点的过程中，由动能定理得
解得物块克服摩擦力做的功
可知物块从P点运动到Q点的过程中损失的机械能为
BCD错误，A正确。
故选A。
6．B
【详解】由于速度方向刚好与斜面垂直，则有
小球做平抛运动，则有
，
解得
故选B。
7．D
【详解】A．小球运动到最高点时，对小球受力分析，由牛顿第二定律有
可得
可知图线斜率为
可得轻质绳长为
故A错误；
B．由图像可知纵轴上截距的绝对值为
则有
故B错误；
C．由图像可知
故当时，有
故C错误；
D．从最高点到最低点，由机械能守恒有
在最低点对小球受力分析，由牛顿第二定律有
联立可得小球在最低点和最高点时绳的拉力差为
故D正确。
故选D。
8．BD
【详解】AB．小球下落过程中，重力一直做正功，小球重力势能减小，在弹簧弹力等于小球重力之前，小球加速度向下，在弹簧弹力等于小球重力之后，小球加速度向上，小球的速度先增大后减小，则动能先增大后减小，小球与弹簧组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，B正确，A错误；
C．到达C点时，小球的动能为零，此时弹簧弹力大于小球的重力,C错误；
D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能，D正确。
故选BD。
9．BD
【详解】A．该同学踢球时对足球做功mv02，选项A错误；
B．足球上升过程克服重力做功mgh，选项B正确；
CD．由于克服空气阻力做功，则该足球上升过程足球机械能减小了
E=mv02-(mgh+mv2)
即足球上升过程空气阻力做功
Wf=mgh+mv2 - mv02
选项C错误D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】A．设A星球轨道半径为R1，B星球轨道半径为R2，两星球运转角速度相同，由万有引力提供向心力可得
可得
又因为
解得两星球的轨道半径分别为
故A错误；
B．由线速度与角速度关系可得，A、B线速度大小与半径成正比，所以A、B线速度大小之比为，故B正确；
C．由上式可得
解得两星球运转周期为
故C正确；
D．设质点质量为m，则A星球对质点引力为
B星球对质点引力为
则可知只有在两星球质量相等时，对质点合力为零，故D错误。
故选BC。
11． 10 1.5 2.5
【详解】（1）[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得
（2） [2]小球运动中水平分速度的大小是
（3）[3]竖直方向上经过B点的瞬时速度等于AC的平均速度，即有
小球经过B点时的速度大小是
12． AC/CA B 0.97 0.48 0.47
【详解】（1）[1]AB．需要用米尺测量纸带上点间的长度，打点计时器本身有计时功能，所以不需要秒表，故A正确，B错误；
CD．图中有复写纸，可知图中为电磁打点计时器，所以使用约为8V的交流电源，故C正确，D错误；
（2）[2]为了减小误差，重锤选用质量大体积小，即密度大的，使重锤所受重力要选大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力。
故选B。
（3）①[3]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得
②[4][5]从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量
动能的增加量
13．（1）；（2）
【详解】（1）对A、B球组成的系统机械能守恒，即
解得
（2）A球继续向上做竖直上抛运动
解得
所以A球能达到的最大高度为
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）滑动摩擦力为
设滑块的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
设滑块运动位移为时的速度大小为，根据运动学公式
解得
（2）设滑块通过B点时的动能为，从A到B运动的过程中，依据动能定理有
解得
（3）设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为，根据动能定理有
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当汽车达到最大速度时，有
得：
（2）当汽车速度为时，有：
得
（3）当汽车达到额定功率时，有：
对汽车由到，有
由动能定理：
得