贵州省黔西南州金成实验学校2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题（含答案）

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金成实验学校2022-2023学年高一下学期5月月考
物理
一、选择题（1到8为单选题，9到12为多选题，每题4分，共48分）
1．如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m，当他们分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时，他们的重力做功情况是（ ）
A．甲的重力做功多 B．乙的重力做功多
C．甲、乙的重力做功一样多 D．无法判断
2．以下四种不同的电场中有a、b两点，能使同一点电荷在此两点受静电力相同的电场是（ ）
A． B． C． D．
3．物体在的水平恒力作用下，沿水平面由静止开始运动，经过时间2s，速度变成6m/s，发生的位移为6m。关于力F的功率，下列说法中正确的是（ ）
A．2s末的瞬时功率为30W，2s内的平均功率为30W
B．2s末的瞬时功率为15W，2s内的平均功率为15W
C．2s末的瞬时功率为15W，2s内的平均功率为30W
D．2s末的瞬时功率为30W，2s内的平均功率为15W
4．质量为的小球，从图中A点下落到地面上的B点，已知，，则（ ）
A．以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为24J
B．以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为16J
C．从A点到B点的过程中，重力势能的减少量为40J
D．从A点到B点的过程中，动能的增加量为24J
5．如图所示，用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（ ）
A．C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合
B．C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开
C．A和B分开，移去C后，A端的金属箔会立即闭合
D．A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开
6．两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1:7，相距为r。两者接触一下放到相距的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是（ ）
A．4:7 B．3:7 C．9:7 D．36:7
7．如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中（ ）
A．物体克服摩擦力做功 B．B物体的动能损失了mgh
C．物体的重力势能增加了2mgh D．系统机械能损失了mgh
8．如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力所做的功为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一初速度沿电场线由A运动到B的过程中，速度增加，则可以判断（ ）
A．场强大小 B．电场线方向由B指向A
C．若Q为正电荷，则Q在B点右侧 D．若Q为负电荷，则Q在B点右侧
10．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．物块的位移为时，物块的加速度最大
C．力F对物块做的总功为 D．物块的最大速度为
11．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O，将电荷量分别为和的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷（ ）
A．应放在A点， B．应放在B点，
C．应放在C点， D．应放在D点，
12．如图甲，将物块从倾角的斜面顶端由静止释放。取地面为零势能面，物块在下滑过程中的动能、重力势能，与下滑位移x间的关系如图乙所示，取，下列说法正确的是（ ）
A．物块的质量是0.2kg
B．物块受到的阻力是0.24N
C．物块动能与势能相等时的高度为2.4m
D．物块下滑9m时，动能与重力势能之差为3J
二、实验题（每空2分，共14分）
13．某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”。
（1）实验时，应________。（选填“A”、“B”或“C”）
甲
A．先让重锤下落，后接通电源
B．先接通电源，后让重锤下落
C．让重锤下落的同时接通电源
（2）若已知本实验中所用重锤的质量，所用交流电源的频率为50Hz，实验得到的纸带（部分）如图乙所示，测量点间距所用单位为cm，g取则从计数点O到打下计数点B的过程中重锤的重力势能减少量为________J。（计算结果保留两位有效数字）
（3）因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响重锤的动能增加量一定会________（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤的重力势能减少量
14．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块2从高处由静止开始下落，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙所示是实验时得到的一条纸带，O点是重物刚下落瞬间打点计时器打下的第一个点，C点是第n个点，相关距离在图中已注明。已知物块1、2的质量分别为、，重力加速度为g，打点计时器的周期为T。请用题中所给的字母回答下列问题：
（1）下列做法正确的有________。
A．必须要用天平称出两个物块的质量
B．图中两限位孔必须在同一竖直线上
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）图乙中，从O点到C点的过程，系统重力势能的减少量为________。
（3）图乙中，为了计算从O点到C点的过程，系统动能的增加量，需要先计算C点的速度，下列计算方法中计算正确的是________。
A． B． C． D．
（4）某同学根据计算出的速度v和相应的高度差h，描绘图像（如图丙所示）来研究系统的机械能是否守恒。若忽略阻力影响，则图线的斜率________。
三、解答题（第15题8分，16题12分，17题18分，共38分）
15．如图所示，用30cm的细线将质量为的带电小球P悬挂在O点正下方，当空中有方向为水平向右，大小为的匀强电场时，小球偏转后处在静止状态。（g取，；。）
（1）分析小球带何种电荷；
（2）求小球所带电荷量q；
（3）求剪断细线后带电小球的加速度a。
16．一额定功率的汽车质量，在平直路面上从静止开始以的加速度匀加速启动，运动过程中受到大小的恒定阻力，求：
（1）汽车匀速时速度大小；
（2）汽车匀加速的时间；
（3）匀加速运动阶段牵引力做的功。
17．如图所示，在高处的光滑水平平台上，质量的小物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣锁住。若打开锁扣，小物块将以一定的水平速度向右滑出平台做平抛运动，经过恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧形轨道的圆心角，半径，圆弧形轨道右侧DE是长的粗糙水平轨道，EF为一半径的光滑竖直圆轨道，各轨道间平滑连接，g取。，。求：
（1）小物块过C点时的速度大小；
（2）小物块在D点时对轨道的压力大小；
（3）要使小物块在运动过程中不与轨道脱离，小物块与水平轨道DE段间的动摩擦因数应满足什么要求？
金成实验学校2022-2023学年高一下学期5月月考
物理参考答案
1．C
【详解】因为重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动路径无关，所以甲、乙的重力做的功相同。
故选C。
2．D
【详解】ABC．a、b两点处电场线疏密不同，则电场强度大小不同，则静电力大小不同，故ABC错误；
D．a、b两点处电场线疏密相同，方向相同，则电场强度相同，则静电力相同，故D正确。故选D。
3．D
【详解】2s末的瞬时功率
2s内力做的功
2s内的平均功率
故选D。
4．C
【详解】A．以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为
选项A错误；
B．以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为
选项B错误；
CD．从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律可知动能的增加量为重力势能的减少量，即
选项C正确，D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．C移近A端时，由于感应起电使A、B两端带等量异种电荷，两金属箔都张开，故AB错误；
CD．A和B分开，两端电荷无法中和，移去C后，两端仍然带电，金属箔仍会张开，故C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】两个完全相同的金属小球，间距为r，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设开始金属球A和B的带电量为Q:7Q，则分开后A、B所带的电荷相等都为3Q，间距变为根据库仑定律得
解得
则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是36:7。
故选D。
7．D
【详解】A．加速度
解得
物体克服摩擦力做功
故A错误；
B．物体的初速度
物体的动能损失
故B错误；
C．物体的重力势能增加了mgh，故C错误；
D．机械能的损失量等于摩擦力做功，大小为mgh，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】设在B点的速度为v，由牛顿第二定律，有
则质点在B点的动能为
质点从A滑到B的过程中，由动能定理得
解得
故选C。
9．BC
【详解】AB．电子以某一初速度沿电场线由A运动到B的过程中，速度增加，说明电场力方向由A指向B，电场线方向由B指向A，由于不知道速度随时间变化的特点，只凭一条电场线，无法判断出场强大小的变化，A错误，B正确；
CD．电场线方向由B指向A，若Q为正电荷，则Q在B点右侧；若Q为负电荷，则Q在A点左侧，C正确，D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】A．根据可知，随着F的增大，加速度增大，应做加速度逐渐增大的加速运动。随着F的减小，加速度减小，应做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；
B．物块的位移为时，F最大，物块的加速度最大，B正确；
C．根据图像的含义可知，图像与x轴围成的面积表示做功的大小，由此可知全过程力F对物块做的总功为
C正确；
D．对全过程动能定理可得
可知，最大速度为
D错误。
故选BC。
11．CD
【详解】AB．先将、在O点产生的电场强度合成，因为、与O点构成等边三角形，如图所示
可求出合电场强度方向水平向右，大小
欲使圆心O处的电场强度为零，所放置的点电荷Q在O点产生的电场强度方向必须水平向左，且大小也为；若在A点和B点放置点电荷Q，则它产生的电场强度只能沿竖直方向，达不到目的，故AB错误；
CD．根据
若在C点放置点电荷Q，则必为负电荷，且；若在D点放置点电荷Q，则必为正电荷，且，故CD正确。
故选CD。
12．ACD
【详解】A．由图知，小球下滑的最大位移为，在最高点时，小球的重力势能
得小球的质量
故A正确；
B．根据除重力以外其他力做的功
可知
由图知，最高点的机械能为
最低点的机械能为
又
解得：阻力为
故B错误；
C．设小球动能和重力势能相等时的高度为h，此时有
由动能定理有
联立解得
故C正确；
D．由图可知，在物块下滑9m处，小球的重力势能是3J，动能为
动能与重力势能之差为
故D正确。
故选ACD。
13．B 1.9 小于
【详解】（1）[1]实验中，为了避免纸带上出现大量的空白段，亦为了使打第一个点的速度为0，实验时，应该先接通电源打点，后释放纸带。
故选B。
（2）[2]重锤的重力势能减少量为
（3）[3]由于纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响，减小的重力势能有一部分转化为内能，则重锤的动能增加量一定会小于重锤的重力势能减少量。
14．AB/BA C
【详解】（1）[1]
A．验证系统机械能守恒定律的表达式为
可知需要用天平称出两个物块的质量，故A正确；
B．为了减小纸带与限位孔间的摩擦力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确；
C．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开纸带，故C错误；
D．数据处理时，为了减小误差，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D错误。故选AB。
（2）[2]图乙中，从O点到C点的过程，系统重力势能的减少量为
（3）[3]AB．设物块的加速度大小为a，根据运动学公式可得
，
故AB错误；
CD．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有
故C正确，D错误。
故选C。
（4）[4]根据系统机械能守恒可得
可得
可知图像的斜率为
15．（1）小球带正电；（2）；（3）。
【详解】（1）小球受到水平向右的电场力作用，处于静止状态，匀强电场的场强水平向右，则小球带正电。（1分）
（2）小球受到重力、电场力和绳子拉力，处于静止状态，所以有
（3分）
小球所带电荷量为
（1分）
（3）剪断细线后，小球只受到重力和电场力的作用，合力为
（2分）
小球的加速度为
（1分）
16．（1）20m/s；（2）5s；（3）
【详解】（1）匀速时牵引力
（1分）
匀速时速度
（1分）
解得
（1分）
（2）匀加速过程由牛顿第二定律有
（1分）
解得
（1分）
匀加速结束时功率达到额定功率，由
得匀加速阶段的最大速度
（1分）
设汽车匀加速时间为t，由
（1分）
解得
（1分）
（3）设匀加速过程位移为x，由
（1分）
解得
（1分）
匀加速过程牵引力的功由
（1分）
解得
（1分）
17．（1）；（2）16.5N；（3）或
【详解】（1）物块离开平台后做平抛运动，恰好沿C点切线进入圆弧形轨道
由几何关系知
（2分）
解得
（1分）
（2）由C到D根据动能定理得
（2分）
由几何关系得
（1分）
解得
（1分）
物块在D点由牛顿第二定律得
（1分）
解得
（1分）
由牛顿第三定律知，物块在D点对轨道的压力为16.5N。
（3）要使物块在运动过程中不与轨道脱离，物块恰能运动到圆周处时，由动能定理得
（2分）
解得
（1分）
物体恰能做完整的圆周运动时，在最高点由重力提供向心力得
（1分）
解得
（1分）
由动能定理得
（2分）
解得
（1分）
要使物块在运动过程中不与轨道脱离，DE段动摩擦因数满足
或
（1分）