红河第一高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试卷
满分:100分 时间:90分钟
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。
1.测量国际单位制选定的三个力学基本物理量可使用的一组仪器是( )
A.米尺、天平、停表 B.米尺、弹簧测力计、打点计时器
C.量筒、天平、停表 D.米尺、弹簧测力计、停表
2.图中物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴转动,下列说法中正确的是( )
A.在匀速转动过程中,物块处于平衡状态
B.在匀速转动过程中,物块受重力、弹力、摩擦力、向心力四个力作用
C.在加速转动过程中,切向力的作用效果是使物块速度增大
D.在加速转动过程中,没有力给物块提供向心力
3.如图所示,表面粗糙的斜面顶端安有滑轮,两物块P,Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,两物块和斜面均处于静止状态。当用沿斜面向上逐渐增大的推力推Q时,两物块和斜面均静止不动,则下列说法正确的是( )
A.Q受到的摩擦力一定变大 B.绳上拉力一定变小
C.Q与斜面间的压力一定变大 D.斜面与地面间的摩擦力一定变大
4、2021年7月20日08时至7月21日06时,河南中北部出现大暴雨。如图,抢险队员驾驶救援船(可视为质点)以大小为、船头与上游河岸成角的速度(在静水中的速度)从A点出发,恰好能到达正对岸B点,河宽为。下列说法正确的是( )
A.水流的速度大小为
B.救援船从A点到B点所用的时间为8s
C.以最短时间渡河时,救援船的位移大小为96m
D.若救援船的船头始终指向正对岸,在渡河过程中水流的速度大小突然变小,则渡河时间不变
5.以水平速度抛出的小球1落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图实线所示;在斜面顶端以水平速度抛出的小球2落在斜面上,其轨迹如图虚线所示,则( )
A.球1在空中经历的时间为
B.球1在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
C.球2落回斜面时的速度大小是
D.球2从开始抛出运动时间,离开斜面的距离最大
6.如图所示,PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线,C为中垂线上的一点,M、N分别为AC、BC的中点,若取无穷远处的电势为零,则下列判断正确的是( )
A.M、N两点的电场强度相同
B.M、N两点的电势相等
C.若将一负试探电荷由N点移到C点,电场力做正功
D.若将一负试探电荷由无穷远处移到N点,电势能一定减小
7.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为。图中虚线表示该点电荷形成电场中的等势面。有两个二价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率射入该电场运动轨迹分别为曲线abc和ade,其中b、d分别是它们离固定点电荷最近的位置。以下说法正确的是( )
A.M是负离子,N是正离子
B.M从b到c过程中电势能的变化量大小小于N从a到d电势能的变化量大小
C.M在c点的速率大于N在e的速率
D.M从a到c过程中电场力先做正功后做负功
8.在大型物流货场,广泛应用着传送带搬运货物,如图甲所示,与水平面成角倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端.用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示,已知重力加速度,由图可知( )
A.A、B两点的距离为2.4m
B.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8J
D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为11.2J
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分。有选的得0分。
9.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为和,带电量分别是和,用两等长的绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角和,如图所示,则下述结论正确的是( )
A.若,则一定等于 B.一定满足
C.若,则一定等于 D.、的大小关系与与的大小关系无关
10.某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则( )
A.一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功
B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为4eV
C.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大
11.由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是( )
A.质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为
B.质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为
C.地球的半径为
D.地球的密度为
12.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,忽略变轨过程卫星的质量变化,下列说法中正确的是( )
A.卫星在轨道1上运动的周期小于其在轨道2上运动的周期
B.卫星在轨道1上的动能大于它在轨道2上P点的动能
C.卫星在轨道2运行时,由于万有引力会做功,卫星机械能不守恒
D.在变轨过程中,卫星点火向后喷气获得的推力对卫星做正功,卫星机械能增加
三、实验题:本题共2小题,第13题8分,第14题10分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
13.用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒.从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离已在图中标出.已知、,则(g取,计算结果保留两位有效数字)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先释放,再接通电源打出一条纸带
D.测量纸带上某些点间的距离
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是________(填选项对应的字母);
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量________J,系统势能的减少量________J,由此得出的结论是________;(计算结果均保留2位有效数字)
14.(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的________。
A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
(2)如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,应采取下列哪些措施减小实验误差________。
A.斜槽轨道末端必须水平 B.斜槽轨道必须光滑
C.每次实验要平衡摩擦力 D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s,经过B点时的速度为________m/s,抛出点的坐标为________(最后一空计算结果用cm表示,g均取)(计算结果均保留2位有效数字)
四、计算题:本题共3小题,第15题9分,第16题12分,第17题13分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15.如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点,电势能减小了,AB间距离,与水平方向夹角为60°;求:
(1)B和A两点间的电势差U。
(2)电场强度E是多大?
(3)如果A点的电势为,那么B点的电势为多大?
16.用长为L的绝缘细线拴一个质量为m,电荷量为q的带正电小球,如图所示,线的另一端固定在水平方向的匀强电场中,开始时将带电球拉到使线成水平的位置,小球由静止从A点向下摆动,当细线转过60°角,小球到达B点时,速度恰好为零,试求:
(1)匀强电场的场强E为多大?
(2)小球由A运动到B点的过程中,细线的最大拉力多大?
(3)在A点给小球一竖直向下的初速度使小球能完成竖直平面内的完整的圆周运动,求小球速度最小的点的电势.(设O点的电势为零,电场区域足够大,小球始终在匀强电场中)
17.如图所示,有一个质量为的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为,放在光滑的水平地面上,长木板上表面与小物块间的动摩擦因数,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为,半径OC与竖直方向的夹角,不计空气阻力,求;(,,)
(1)小物块到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。
红河第一高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理参考答案:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A C D D A D D B CD BD ACD ABD
1.A
【详解】国际单位制选定的三个力学基本物理量是长度、质量与时间,测量长度可以使用米尺,测量质量可以使用天平,测量时间可以使用停表,即测量国际单位制选定的三个力学基本物理量可使用的一组仪器是米尺、天平、停表。
故选A。
2.C
【详解】A.在匀速转动过程中,物块的合外力提供向心力,合外力不为0,则不处于平衡状态,A错误;
B.在匀速转动过程中,物块受重力、弹力、摩擦力三个力作用,向心力是一种效果力,B错误;
C.在加速转动过程中,切向力的作用效果是使物块速度增大,C正确;
D.在加速转动过程中,有力给物块提供向心力,没有力提供向心力物块将做离心运动,不会随圆盘转动了,D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.因为P、Q两物体质量关系不确定,所以Q相对于斜面的运动趋势不确定,如果原来Q的运动趋势沿斜面向下,则增加推力之后,Q的摩擦力先减小后增加,故A错误;
B.因物体P静止,所受拉力必定一直等于重力,不变,故B错误;
C.推力沿着斜面方向,并不会改变Q对斜面的压力,因此压力大小一直等于Q重力垂直于斜面的分力大小,故C错误;
D.由整体法,斜面与地面间的摩擦力一定等于推力沿着水平方向的分力,一定增大,故D正确;
故选D。
4、D
【详解】A.水流的速度大小为
A错误;
B.救援船从A点到B点所用时间为
B错误;
C.以最短时间渡河时,船头垂直于河岸,则最短时间为
船在沿河岸向下的距离为
则救援船的位移大小为
D.各分运动独立进行,不受其他分运动的影响,即当船头垂直指向河岸时,渡河时间由河宽及船速决定,与水速无关,D正确。
5.A
【详解】A.球1撞在斜面上,速度方向与斜面垂直,则速度方向与竖直方向的夹角为,则
有:
解得:
故选项A符合题意.
B.球1竖直方向上和水平方向上的位移比值为:
故选项B不符合题意.
C.当小球速度方向与斜面平行时,由几何关系得:
故选项C不符合题意.
D.当小球的速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,此时竖直分速度为:
则运动的时间为:
故选项D不符合题意.
6.D
【详解】A.等量异种点电荷的电场分布如图所示
由图可知,M、N两点场强大小相等,但方向不同,故A错误;
B.AB连线的中垂线,即PQ线上各点的电势均为零,PQ左侧电势为负,右侧电势为正,则M点电势低于N点电势,故B错误;
C.负电荷由N点移到C点,电势降低,电势能增大,所以电场力做负功,故C错误;
D.无穷远处电势为零,N点电势大于零,所以从无穷远处到N点,电势升高,负电荷的电势能一定减小,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.由图可知电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同。由于中心电荷为负电,则M一定是正离子,N一定是负离子,故A错误;
B.由图可知b点离正电荷更近一些,M粒子在从b向c运动过程中电场力做负功的值大于粒子N在从a向d运动过程中电场力做负功的值,故M从b到c过程中电势能的变化量大小大于N从a到d电势能的变化量大小,故B错误;
C.由于ace三点在同一等势面上,故粒子N在从a向e运动过程中电场力所做的总功为0,M粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0。由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过e、c两点时的速率一定相等。故C错误;
D.由图可判定M电荷在运动过程中,先是动力,后是阻力,则电场力先做正功,后做负功。故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.A、B两点的距离等于全程物块的位移,根据运动学相关规律可得,速度时间图像与横轴所围面积表示物体位移,可得
所以A错误
B.根据牛顿运动定律可得
,
代入数据计算可得,传送带的倾角为37°,货物与传送带间的动摩擦因数为0.5,B正确
C.根据能量守恒定律可得,传送带对物块做的功
所以C错误
D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为
所以D错误
9.CD
【详解】若则由受力平衡得
即
由于则一定等于,无法判断与的关系,也无法判断与的关系。
故选CD。
10.BD
【详解】A.由图象可知
则正电荷从b点运动到e点,电场力不做功,A错误;
B.由图象可知
,
根据电场力做功与电势能的变化关系有
B正确;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,则b点处的场强方向向左,C错误;
D.由于电场线与等势面处处垂直,则可画出电场线分布如下图所示
由上图可看出,b点电场线最密集,则b点处的场强最大,D正确。
故选BD。
11.ACD
【详解】A.物体在两极,万有引力等于重力,有
故A正确;
BC.物体在地球赤道上,有
解得
故B错误,C正确;
D.地球的密度为
故D正确。
故选ACD。
12.ABD
【详解】A.根据万有引力提供向心力
解得
轨道半径越小,周期越小,卫星在轨道1上运动的周期小于其在轨道2上运动的周期,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力
解得
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上线速度比在轨道1上的小,又轨道2上运动到P点后加速进入轨道3,故卫星在轨道2上P点线速度小于卫星在轨道3上线速度,所以卫星在轨道1上的线速度大于它在轨道2上P点的线速度,由
知,卫星在轨道1上的动能大于它在轨道2上P点的动能,故B正确;
C.卫星在轨道2运行时,由于只有万有引力做功,故其机械能守恒,故C错误;
D.在变轨过程中,卫星点火向后喷气获得的推力对卫星做正功,卫星机械能增加,故D正确。
故选ABD。
13.BC 0.58 0.60 在误差允许的范围内,、组成的系统机械能守恒
【详解】(1)[1]B.将打点计时器应接到电源的“交流输出”上,故B错误;
C.开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故C错误。
故选BC;
(2)[2]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为
动能的变化量
[3]重力势能的减小量
[4]此可知得出的结论是在误差允许的范围内,、组成的系统机械能守恒
14.C AD/DA 1.5 2.5
【详解】(1)[1]除所给器材外,还需要重垂线,来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。
故选C。
(2)[2]A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A正确;
BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,斜槽不需要光滑,故B错误,故D正确;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。
故选AD。
(3)[4]小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有
解得
小球做平抛运动的初速度
[5]小球经过B点时的竖直分速度
则小球经过B点时的速度
[6]小球从抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
抛出点到B点的竖直距离
,
所以抛出点的坐标为。
15.(1)8V;(2)4V/m;(3)4V
【详解】(1)电场力做功功能关系
间电势
(2)匀强电场的电场强度
(3)因
则
16.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球从A到B的运动过程中运用动能定理的:
解得:
(2)当小球运动到细线方向与电场力和重力合力的方向相反时,绳子的拉力最大,
设此时绳子与水平方向夹角为,则
所以
根据动能定理得:
由上述各式解得:
(3)小球速度最小的点应在与C位置在同一直径上的点,如图所示
则有:
解得:
17.(1);(2),方向竖直向下;(3)
【详解】(1)小物块平抛运动至C点时,对速度进行分解,如图所示
因小物块恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,则有
(2)小滑块从C运动到D的过程中由动能定理,可得
解得
小物块在圆弧轨道末端D点,由牛顿第二定律,可得
联立方程,解得
由牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为,方向竖直向下
(3)小物块滑上长木板后做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可得
小物块的加速度大小为
长木板做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
可得长木板的加速度大小为
要使小物块不滑出长木板,则小物块滑至长木板最右端时,二者恰好共速,此时长木板最短,
设经过t时间二者共速,则有
对物块和长木板组成的系统,由能量守恒定律得
联立方程,解得
即木板的最小长度为