山东省东营市利津县中2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题（含解析）

利津县中2022-2023学年高一下学期5月月考
物理试题
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是（　　）
A. 开普勒总结出了行星运动规律，发现了万有引力定律
B. 关于万有引力公式公式中引力常量G值是牛顿测得的
C. 第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
2. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ）
A. 从P到M所用的时间等于
B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C. 从P到Q阶段，速率逐渐变大
D 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
3. 如图所示，在电场中沿电场线移动一个带正电的点电荷。移动过程中（　　）
A. 电荷所受电场力做正功，电荷电势能增加，电势降低
B. 电荷所受电场力做正功，电荷电势能减少，电势降低
C. 电荷所受电场力做负功，电荷电势能增加，电势升高
D 电荷所受电场力做负功，电荷电势能减少，电势升高
4. 如图为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。把一个检验电荷先后放在a、b、c三点，它受到的电场力大小分别为Fa、Fb、Fc，下列判断正确的是（　　）
A. Fa＞Fb＞Fc B. Ea＜Eb＜Ec C. Fa＝Fb＝Fc D. φa＝φb＜φc
5. 有一星球的半径是地球半径的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（　　）
A. 2倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
6. 2023年1月14日，中国探月航天IP形象太空免正式对外公布了名称：中文名“兔星星”，英文名“Tostar”。“嫦娥五号”从地球发射飞向月球的轨道变化的示意图如图所示，“嫦娥五号”发射后先在轨道I上运行，当回到近地点A（A点到地心的距离可以认为等于地球的半径）时使其加速进入轨道II，再次回到近地点A时，第二次加速进入轨道III，B点为轨道III的远地点，关于"嫦娥五号"的发射和变轨过程，下列说法正确的是（　　）
A. “嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的速度大于在轨道II上经过A点时的速度
B. 发射后进入轨道I时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度
C. “嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度小于在轨道III上经过B点时的加速度
D. “嫦娥五号”在轨道I上运行周期大于在轨道III上运行的周期
7. 如图所示，电荷量，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（ ）
A. 物体将沿斜面减速下滑 B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止
8. 如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共6分。在每个题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A. 它是人造地球卫星在近地圆轨道绕地球运行的速度
B. 它是人造地球卫星在同步圆轨道绕地球运行的速度
C. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小运行速度
D. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
10. 在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A. 图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、b
B. 图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、b
C. 图丙中离点电荷等距的任意两点a、b
D. 图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b
11. 如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000 km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　）
A. a、b的周期不相同 B. b的角速度比c大
C. b的线速度比c大 D. a、b的向心加速度比c小
12. 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为和，带电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两细线张开，分别与铅垂线方向成夹角和，且两球静止时在同一水平线上，若，如图所示，则下述结论正确的是（　　）
A. 不一定等于 B. 一定满足
C. 一定等于 D. 必然同时满足，
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、实验题（本题共2小题，共17分）
13. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。
O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________；
A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度
C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量
（3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为___________。
14. 图示为探究影响电场力的因素的演示实验，A为大带电金属球，B为用绝缘细线连接的小带电球。
（1）当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱__________。（选填“相同”或“不同”）
（2）若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值__________。（选填“变”或“不变”）
（3）在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值 __________。（选填“改变”或“不改变”）
（4）这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟什么因素有关？________________。
四、解答题（本题共4个小题，共43分）
15. 把带电荷量的正试探电荷从电场中的A点移动到无穷远处，克服电场力做功，取无穷远处的电势为零。求：
（1）该试探电荷在A点的电势能；
（2）A点电势。
16. 如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为r的点电荷A、B，带电荷量分别为－9Q和＋Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，求：
（1）C的电性。
（2）C的电量及放置的位置。
17. 如图所示，直角三角形ABC的∠B为直角，∠A=30°，直角边BC=a。分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的点电荷的电荷量为+Q（Q>0），静电力常量为k，若在C点放置一带正电的试探电荷，它受到的电场力平行于AB指向右方。
（1）判断固定在B点的点电荷的电性；
（2）求固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小E1；
（3）求C点的电场强度大小E。
18. 如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10-4C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
利津县中2022-2023学年高一下学期5月月考
物理试题 答案解析
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是（　　）
A. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
B. 关于万有引力公式公式中引力常量G的值是牛顿测得的
C. 第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．开普勒总结出了行星运动的规律，万有引力定律是牛顿发现的，故A错误；
B．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，故B错误；
C．开普勒总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律，故C错误；
D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故D正确。
故选D。
2. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ）
A. 从P到M所用的时间等于
B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C. 从P到Q阶段，速率逐渐变大
D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．海王星从P到Q用时， PM段速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．海王星从P到Q阶段，万有引力对它做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，在电场中沿电场线移动一个带正电的点电荷。移动过程中（　　）
A. 电荷所受电场力做正功，电荷电势能增加，电势降低
B. 电荷所受电场力做正功，电荷电势能减少，电势降低
C 电荷所受电场力做负功，电荷电势能增加，电势升高
D. 电荷所受电场力做负功，电荷电势能减少，电势升高
【答案】B
【解析】
【详解】在电场中沿电场线移动一个带正电点电荷，移动过程中电场力方向与移动方向相同，可知电荷所受电场力做正功，电荷电势能减少；沿电场线电势降低，可知移动过程中电势降低。
故选B。
4. 如图为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。把一个检验电荷先后放在a、b、c三点，它受到的电场力大小分别为Fa、Fb、Fc，下列判断正确的是（　　）
A. Fa＞Fb＞Fc B. Ea＜Eb＜Ec C. Fa＝Fb＝Fc D. φa＝φb＜φc
【答案】A
【解析】
【详解】B．电场线越密电场强度越大，有Ea＞Eb＞Ec，故B错误。
AC．由于Ea＞Eb＞Ec，而电场力F＝qE，则有Fa＞Fb＞Fc，故A正确，C错误。
D．沿电场线方向电势逐渐降低，所以有φa>φb>φc，故D错误。
故选A。
5. 有一星球半径是地球半径的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（　　）
A. 2倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【答案】B
【解析】
【详解】有一星球的半径是地球半径的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，由
星球表面的万有引力等于重力，有
联立可得
故有
故选B。
6. 2023年1月14日，中国探月航天IP形象太空免正式对外公布了名称：中文名“兔星星”，英文名“Tostar”。“嫦娥五号”从地球发射飞向月球轨道变化的示意图如图所示，“嫦娥五号”发射后先在轨道I上运行，当回到近地点A（A点到地心的距离可以认为等于地球的半径）时使其加速进入轨道II，再次回到近地点A时，第二次加速进入轨道III，B点为轨道III的远地点，关于"嫦娥五号"的发射和变轨过程，下列说法正确的是（　　）
A. “嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的速度大于在轨道II上经过A点时的速度
B. 发射后进入轨道I时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度
C. “嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度小于在轨道III上经过B点时的加速度
D. “嫦娥五号”在轨道I上运行的周期大于在轨道III上运行的周期
【答案】B
【解析】
【详解】A．“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时加速进入轨道II，所以轨道I上经过A点时的速度小于在轨道II上经过A点时的速度，故A错误；
B．近地圆轨道上的运行速度为第一宇宙速度，在近地圆轨道上的A点处加速才能做离心运动进入轨道I，所以进入轨道I时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度，故B正确；
C．“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度与轨道III上经过B点时的加速度均由万有引力提供，可得
又因为
所以“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度大于在轨道III上经过B点时的加速度，故C错误；
D．轨道I的半长轴小于轨道III，根据开普勒第三定律可得，“嫦娥五号”在轨道I上运行的周期小于在轨道III上运行的周期，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，电荷量，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（ ）
A. 物体将沿斜面减速下滑 B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止
【答案】C
【解析】
【详解】若滑块匀速下滑时，则有
mgsinθ=μmgcosθ
当加上竖直向上的电场后，在沿斜面方向，
(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ
受力仍保持平衡，则滑块仍匀速下滑．故选C正确．
【点睛】判断物体运动的状态，关键是分析受力情况，确定合力是否为零或合力与速度方向的关系．若滑块匀速下滑，受力平衡，沿斜面方向列出力平衡方程．加上竖直方向的匀强电场后，竖直方向加上电场力，再分析物体受力能否平衡，判断物体能否匀速运动．
8. 如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设Q在b点产生的场强大小为E，由对称性可知Q在d点产生的场强大小也为E，方向相反，水平向右，由于b点的场强为零，得
所以q、Q在d点产生的场强为
故选B。
二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共6分。在每个题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A. 它是人造地球卫星在近地圆轨道绕地球运行的速度
B. 它是人造地球卫星在同步圆轨道绕地球运行的速度
C. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小运行速度
D. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
【答案】AD
【解析】
【详解】第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，也是绕地球运动卫星的最大环绕速度。
故选AD。
10. 在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A. 图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、b
B. 图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、b
C. 图丙中离点电荷等距的任意两点a、b
D. 图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b
【答案】AB
【解析】
【详解】A．a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故A正确；
B．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，a、b两点电场强度相同，故B正确；
C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故C错误；
D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误．
11. 如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000 km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　）
A. a、b的周期不相同 B. b的角速度比c大
C. b的线速度比c大 D. a、b的向心加速度比c小
【答案】BC
【解析】
【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、周期为T、速度大小为v、加速度大小为a、角速度大小为ω的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
分别解得
①
②
③
④
A．由于a、b的轨道半径相同，由③式可知a、b的周期相同，故A错误；
BC．b的轨道半径比c的轨道半径小，由①②式可知b的线速度和角速度都比c大，故BC正确；
D．a、b的轨道半径比c的轨道半径小，由④使可知a、b的向心加速度比c大，故D错误。
故选BC。
12. 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为和，带电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两细线张开，分别与铅垂线方向成夹角和，且两球静止时在同一水平线上，若，如图所示，则下述结论正确的是（　　）
A. 不一定等于 B. 一定满足
C. 一定等于 D. 必然同时满足，
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】题中小球所带的电荷量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反。由于两细线与铅垂线所成的角度相等，且两球在同一水平线上，所以根据共点力平衡条件可知
故两球的质量一定相等。
选项A、C正确，B、D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、实验题（本题共2小题，共17分）
13. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。
O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________；
A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度
C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量
（3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为___________。
【答案】 ①. D ②. B ③.
【解析】
【详解】(1)[1] 图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。
(2)[2]对小球受力分析，有
可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。
(3)[3]根据前面分析，可得
14. 图示为探究影响电场力的因素的演示实验，A为大带电金属球，B为用绝缘细线连接的小带电球。
（1）当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱__________。（选填“相同”或“不同”）
（2）若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值__________。（选填“变”或“不变”）
（3）在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值 __________。（选填“改变”或“不改变”）
（4）这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟什么因素有关？________________。
【答案】 ①. 不同 ②. 不变 ③. 改变 ④. 跟场源电荷的带电量以及该点与场源电荷的距离都有关
【解析】
【详解】（1）[1]当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱不同。
（2）[2]若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值不变。
（3）[3]在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值改变；
（4）[4]这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟场源电荷的带电量以及该点与场源电荷的距离都有关。
四、解答题（本题共4个小题，共43分）
15. 把带电荷量的正试探电荷从电场中的A点移动到无穷远处，克服电场力做功，取无穷远处的电势为零。求：
（1）该试探电荷在A点的电势能；
（2）A点电势。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知将试探电荷从A点移动到无穷远处，电场力做功为
即该试探电荷在A点的电势能为
（2）A点电势为
16. 如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为r的点电荷A、B，带电荷量分别为－9Q和＋Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，求：
（1）C的电性。
（2）C的电量及放置的位置。
【答案】（1）负电；（2）在B右侧，
【解析】
【详解】三个电荷要处于平衡状态，需要满足“两同夹异、两大夹小、近小远大”的条件，由此可判断第三个点电荷C应该是负电荷，且要放置于B的右侧，根据平衡关系可知，点电荷B的受力
点电荷A的受力
联立解得
17. 如图所示，直角三角形ABC的∠B为直角，∠A=30°，直角边BC=a。分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的点电荷的电荷量为+Q（Q>0），静电力常量为k，若在C点放置一带正电的试探电荷，它受到的电场力平行于AB指向右方。
（1）判断固定在B点的点电荷的电性；
（2）求固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小E1；
（3）求C点的电场强度大小E。
【答案】（1）负电；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由C点正试探电荷受到的电场力平行于AB指向右方，根据电荷间相互作用规律和力的合成可知，固定在B点的点电荷带负电。　
（2）根据几何关系可知
根据库仑定律结合电场强度定义式可知，固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小
解得
（3）根据题意可知，C点的电场强度方向平行于AB向右，矢量合成图如图所示，根据几何关系可知
解得
18. 如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10-4C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】（1）0.3N；（2）0.04kg；（3）2m/s
【解析】
【详解】（1）小球所受电场力的大小为
（2）根据平衡条件以及力的合成与分解可知
解得
（3）将电场撤去，小球回到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有
解得