黑龙江省绥化市绥棱县第一中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（含解析）

绥棱县第一中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理
2023.6
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修二~必修三第九章第二节。
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.某高中进行教学设施改造，在教室安装了可以左右滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于黑板从静止开始向上匀加速滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速运动，则粉笔画出的轨迹可能是图中的
A B C D
2.两个分别带有电荷量为和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为
A. F B. F C. F D. 12F
3.蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始逃跑，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱被击中厄运的是（设树枝足够高）
A.自由落下 B.迎着枪口，水平跳离树枝
C.竖直上跳 D.背着枪口，水平跳离树枝
4.人造卫星甲、乙分别绕地球做匀速圆周运动，卫星乙是地球静止卫星，卫星甲、乙的轨道平面互相垂直，乙的轨道半径是甲轨道半径的倍，某时刻两卫星和地心在同一直线上，且乙在甲的正上方（称为相遇），如图所示。在这以后，甲运动8周的时间内，它们相遇了
A.4次 B.3次 C.2次 D.1次
5. 2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道I变轨到椭圆轨道II，以便返回地球。下列说法正确的是
A.嫦娥五号在轨道I和II运行时均超重
B.嫦娥五号在轨道I和II运行时机械能相等
C.嫦娥五号在轨道I和II运行至P处时速率相等
D.嫦娥五号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等
6.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为α和β。已知两支箭的质量相等，竖直方向下落高度也相等，忽略空气阻力、箭长以及壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是
A.甲、乙两人所射箭的速度变化量之比为
B.甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为
C.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
D.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为
7.如图所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为；若以同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D为AB中点。以下说法正确的是
A. B.
C. D.两次经过D点时速度大小相等
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要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8.如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有
A.排球两次飞行过程中加速度相同
B.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等
C.排球离开M点的速率比经过Q点的速率大
D.排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大
9.一辆汽车从静止开始沿平直路面运动。运动过程中牵引力F及加速度a与汽车速度v的关系图线分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力保持恒定，汽车速度由10m/s增至24m/s的过程中功率保持不变，该过程中汽车的位移为1252m，下列说法正确的是
甲 乙
A.甲图中A点坐标为2500
B.汽车的质量为
C.汽车的速度为20m/s时的加速度为0.1
D.汽车从静止到速度刚达到24m/s经过的时间为72s
10.如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端，煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末煤块到达B端，取沿传送带向下为正方向，g取10，则
甲 乙
A.倾角θ需要满足
B.物体与传送带间的动摩擦因数0.4
C. 2s内传送带上留下的痕迹长为5m
D. 2s内物体与传送带摩擦产生的内能20J
三、实验题：本题共2小题，共15分。
11.（7分）用如图甲所示的装置来描绘平抛物体的运动轨迹和探究平抛运动的特点与规律，将有斜槽的木板A固定在水平桌面上，用图钉把坐标纸固定在竖直的木板B上，使坐标纸上的竖线处于竖直位置，并在坐标纸上选定与斜槽末端投影所在的位置为坐标原点O，以水平向右的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，取重力加速度大小。
（1）设计实验：实验时，在斜槽上某一固定位置释放小球，使小球由静止开始滑下，并从O点开始做平抛运动。先目测做平抛运动的小球在某一水平位置x处的y值。然后使小球重新从固定位置自由滑下，在目测确定的位置附近，用铅笔记下小球实际经过的位置，并记录在坐标纸上。接着依次改变x值，重复上述步骤，确定各点的位置。实验时，要求斜槽的末端切线 。
（2）收集信息与作图：取下坐标纸，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹，在平滑曲线上选取三个不同的点a、b、c，测出它们的x值和y值，如图乙所示，分析可知，小球在相邻两点之间的运动时间均为 s，小球做平抛运动的初速度大小为 m/s，小球通过b点时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为 。（结果均保留两位有效数字）
12.（8分）某班级的同学在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律。
（1）不同组学生在实验操作过程中出现如图1的四种情况，其中操作正确的是 （填标号）；
A B C D
（2）如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，根据图2读出C点对应的刻度值 cm；
图2 图3
（3）如图3所示，测得点B距起始点O的距离为，BC两点间的距离为，CD两点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据上述条件计算重锤从释放到打下C点时重力势能减少量，动能增加量= ；
（4）小华认为可通过测量重锤下落过程的加速度来验证机械能是否守恒，设O点到测量点的距离为h，v为对应测量点的速度，他做出的关系图线如图4所示，由图可得重物下落的加速度a= （结果保留三位有效数字）；
四、计算题：本题共3小题，共39分。解答题应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.（9分）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置一带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球均可视为点电荷。小球A静止在斜面上。
（1）求小球A与B之间库仑力的大小；
（2）改变A、B球的间距，当细线上的拉力为0时，A、B球心间的距离为多大？
14.（12分）科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为，通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，已知球体的体积公式为，求：
（1）火星的半径R；
（2）火星的密度ρ；
（3）火星的第一宇宙速度。
15.（18分）如图所示某物理兴趣小组设计的一个游戏装置，该装置由倾角为60°的斜轨道AB，半径为、圆心角为的圆弧轨道EF，水平轨道及一个半径为的圆弧PQ组成，其中在同一水平线上，BE等高，BE间的距离，间距离，、分别为两弧形轨道的圆心，F、P分别为两弧形轨道的最低点，、在竖直方向，滑块在轨道滑动时动摩擦因数为，其余轨道均光滑。某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力，发现滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道EF（无机械能失），然后沿EF滑下经落在圆弧PQ上，已知滑块质量为，不计空气阻力，重力加速度。求啊
（1）恒力F对滑块做的功；
（2）滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向；
（3）滑块落在圆弧PQ上的位置。
绥棱县第一中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1. C粉笔画出的轨迹可视为水平向右的匀速直线运动和竖直向上的匀加速直线运动的合运动，类似平抛运动，粉笔向加速度方向一侧弯曲，其轨迹为开口向上的抛物线，C正确。
2. C
3. C因为子弹做平抛运动，其竖直方向做自由落体运动，所以松鼠只有竖直上跳才不会被击中，故C。
4. B由于两卫星只能在题图所示位置或由题图所示位置转过半圈的位置才能相遇，故由知，当乙运动0.5圈、1圈、1.5圈时、甲刚好运动了2.5圈、5圈、7.5圈，即甲运动8圈时间内二者相遇3次。
5.D嫦娥五号在轨道I和II运行时均处于失重状态，故A错误，嫦娥五号在轨道I上经过P点时经加速后进入轨道II运行，故嫦娥五号在轨道I运行至P处时的速率小于在轨道II运行至P处时的速率；加速过程有外力对嫦娥五号做功，则机械能增大，故B、C错误。根据得，可知嫦娥五号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等，故D正确。
6. C投壶时箭做平抛运动，两支箭竖直方向下落高度相等，则两支箭在空中的运动时间相同，速度变化量相同，故A错误：设箭尖插入壶中时的速度大小为v，则，即，两支箭落入壶口时的速度大小之比为，故B错误；设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为θ，箭射出时的初速度为，则，即，即两支箭射出的初速度大小之比为，故C正确；因两支箭在空中的运动时间相同，甲、乙两人投射位置与口的水平距离之比，即初速度大小之比，等于，故D错误。
7. A小球由A端向右运动时，通过凹槽的速度大于小球由B端向左运动时通过凹槽的速度，因通过凹槽时（如图甲），有，故小球由A端向右运动时，通过凹槽时受到的支持力大，因而受到的摩擦力大，克服阻力做功多；同理，小球通过凸槽时（如图乙），有，小球由A端向右运动时，通过凸槽的速度小于小球由B端向左运动时通过凸槽的速度，所以小球向右运动时通过凸槽时受到的摩擦力也大，故克服阻力做的功多，所以小球向右运动全过程克服阻力做功多，动能损失多，末动能小，只有A正确。
甲 乙
8.ACD不计空气阻力，排球在空中的抛体运动只受重力而做匀变速曲线运动，加速度均为重力加速度g，故A正确；设排球第一次从M到P下落高度为h，重力做正功为，第二次做斜上抛运动从P点经Q点到N点，重力做功为零，故B错误；排球从M点到P点和从Q点到N点都是平抛运动，在M，Q点均只有水平方向的速度，下落高度h相同，由知运动时间相同，但，由可推出离开M点的速率大于经过Q点的速率，故C正确；将排球从P点到Q点的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q点到P点的平运动，则由M点到P点和Q点到P点的平抛运动比较，下落高度相同，则运动时间相同，竖直分速度一样，但M到P的水平位移大，则水平速度较大，由，可知从M到P的末速度大小大于从P到Q的初速度大小，故D正确.
9. AC由图像乙可知，初始时汽车的加速度不变，所以汽车为恒加速度启动，当汽车速度达到10m/s时，汽车的功率达到额定功率，即，由图像甲和图像乙可知，图中A点时汽车达到最大速度，即此时汽车牵引力等于阻力，也就是A点的数值，有，解得所以A点的坐标为2500，故A项正确；在汽车做匀加速直线运动过程中，有，解得，故B项错误；当汽车的速度为20m/s时，设此时牵引力为，有，，解得，故C项正确；汽车由静止到10m/s，由，由10m/s到24m/s有，，故D项错误。
10. AC由图乙可知，物体的加速度为，1~2s物体的加速度为，皮带的速度为，根据牛顿第二定律得，，解得，，故A正确，B错误；内皮带的位移及物体的位移分别为，，它们的相对位移为，内皮带的位移及物体的位移分别为，，它们的相对位移为，内物体位移小于皮带位移，在皮带上出现5m长的痕迹，1~2s内物体位移大于皮带的位移，这1m长的痕迹与刚才的痕迹重合，所以皮带上出现的痕连长为5m，故C正确；2s内物体与传送带摩擦产生的内能为，故D错误。
11.（1）水平（1分） （2）0.10 1.5 1.3（各2分）
解析：（1）实验时，为保证小球能做平抛运动，则要求斜槽的末端切线水平；
（2）因a、b、c三点的水平距离相等，可知时间间隔相等，竖直方向根据，可得。小球做平抛运动的初速度大小为，小球通过b点时的竖直速度，小球通过b点时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
12.（1）B （2）23.10 （3） （4）9.52（每空2分）
详解（1）打点计时器应使用交流电源：纸带弯曲了，在重锤下落过程中，纸带与计时器之间的摩擦会造成较大的实验误差，故选B；
（2）根据图2读出C点对应的刻度值为23.10cm；
（3）重锤静止释放，O为纸带上第一个计时点，所以，C点的速度等于B到D的平均速度，有，重锤动能增量；
（4）根据由图象求斜率得2a，即。
13.解：（1）根据库仑定律，得A、B间的库仑力
（2）当细线上的拉力为0时，A球受力如图所示
有，
即有
解得：
14.解：（1）物体在火星两极处
在火星赤道上
联立得火星的半径为
（2）根据密度公式得，火星的密度为
联立得
（3）由万有引力提供向心力，对在火星表面匀速圆周运动的物体
解得，火星的第一宇宙速度为
15.解：（1）滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道，且B，E等高，可知滑块在BE问做斜抛运动，设E点时速度为，从最高点下落到E点所用时间为t，则有
，，
解得，，
滑块经过E点时的速度大小
由运动的对称性可知：
由几何关系可得E点的高度为
即B点高度也为，
恒力F为滑块做的功为
得
（2）在EF段只有重力做功，根据机械能守恒定律可得
解得
在F点由重力和支持力的合力提供向心力，有
解得
可知支持力大小为3N，方向竖直向上
（3）设滑块运动到时速度为，由动能定理有
解得
滑块经过之后做平抛运动落到圆弧轨道PQ上，由平抛运动特点可得①
②
由几何关系得③
联①②③，解得，，
由可知滑块落在圆弧PQ上的中点