山东省泰安市新泰市重点中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（含解析）

新泰市重点中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年冬奥会重点交通工程，有一段路程为螺旋隧道，通过螺旋线实现原地抬升，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（ ）
A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、下滑力
B. 车辆转弯处，路面应适当内低外高
C. 通过螺旋隧道设计，主要目的是减小车辆行驶过程中对路面的压力
D. 车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大
2. 天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，各自绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动，伴星距O点较远，如图所示。现已知天玑星的质量为M，二者之间连线的距离为L，运动周期均为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 伴星的线速度小于天玑星的线速度 B. 伴星的质量大于天玑星的质量
C. 天玑星的运动半径为 D. 天玑星和伴星的总质量为
3. 如图所示，某女士在超市乘坐斜坡式自动扶梯匀速上楼，下列各力中做正功的是（ ）
A. 重力 B. 摩擦力 C. 支持力 D. 合力
4. 如图，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量同种电荷的点电荷M、N，O为AB连线的中点，CD为AB连线的垂直平分线，a、b分别为AB、CD连线上的点。则（ ）
A. 任何带电粒子在a、b、O点都无法静止
B. 带电粒子在a、b、O点是否静止，要根据所放电荷的电性才能判断
C. 在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动，粒子的速度可能一直不断增大且加速度一直不断减小
D. 在b点静止释放的带电粒子在CD连线上运动，粒子速度可能不断增大且加速度不断减小
5. 两个位于纸面内的点电荷产生的电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等，虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是（ ）
A. 两点电荷可能是异种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. A点的电势高于B点的电势 D. 电子运动到P点时动能最大
6. a、b两电阻的图线如图所示。若将a、b两电阻串联后接到输出电压为5V的电源上，通过a电阻的电流为（ ）
A. 1A B. 6A C. D.
7. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒定的电源连接，上极板A接地，一带负电油滴静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. P点的电势升高 B. 带电油滴的电势能增大
C. 带电油滴保持静止 D. 电容器极板带电荷量增大
8. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车从a到b持续的时间为12.5s B. 汽车由b到c过程做匀加速直线运动
C. 汽车额定功率为60kW D. 汽车能够获得的最大速度为12m/s
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，同一直线上的三个点电荷、、，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（ ）
A. 若、为正电荷，则为负电荷 B. 若、为负电荷，则为正电荷
C. D.
10. 如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（ ）
A. 改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，
B. 改装为0.6A量程的电流表，选择图乙，
C. 改装为15V量程的电压表，选择图甲，
D. 改装为15V量程的电压表，选择图乙，
11. 如图所示，两质量相同的小球A、B分别用不可伸长的细线悬在等高的、点，A球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（ ）（以悬点为零势能点）
A. A球的角速度大于B球的角速度 B. A球的动能大于B球的动能
C. A球的机械能大于B球的机械能 D. A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力
12. 如图所示，水平传送带以恒定速度顺时针匀速运行，左、右两端A、B之间距。现将一质量可看做质点的物块轻轻放到传送带的A端，同时对物块施加一水平向右的恒力。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取。物块从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块先匀加速运动后匀速运动
B. 物块从A端运动到B端的时间为2s
C. 物块运动到B端时，恒力F的瞬时功率为30W
D. 物块与传送带间因克服摩擦产生的焦耳热为12J
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的光滑气垫导轨，导轨上有一带长方形遮光片的滑块，滑块和遮光片的总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用x表示从初始位置到光电门处的距离，d表示遮光片的宽度，，将遮光片通过光电门时的平均速度看作瞬时速度，实验时滑块由静止开始向下运动。已知重力加速度大小为g。
（1）某次实验测得导轨的倾角为，滑块到达光电门时，滑块的速度______。
（2）小球和滑块组成的系统的动能增加量可表示为______，系统的重力势能减少量可表示为______，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）
（3）若重力加速度未知，用上述装置测量当地的重力加速度，多次改变释放位置，得到多组x和t的数据，作出图像，其图像的斜率为k，则当地重力加速度为______。（用题中字母表示）
14. 进口电热丝Nikrotha180（镍铬合金电热丝）耐温，广泛应用于石油化工、家用电器、汽车制造、航天航空等制造行业。某探究小组想通过实验测定该电热丝的电阻率。
（1）该小组的同学用螺旋测微器测量电热丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数为______mm。
（2）已知该电热丝的阻值约为，该小组的同学现用伏安法测量其阻值R，电源选用两节干电池，电压表、电流表选择合适的量程，设计的实验电路图如下，请根据电路图把实物图补充完整______。
（3）该小组的同学某次实验数据如下，则电压表的读数为______V。
（4）该小组同学利用该原理图正确连接好电路，进行实验测量，记录了多组U、I，在坐标纸上建立U、I坐标系，并描绘出图线，得到k。已知待测电热丝接入电路部分的长度为L，根据以上物理量可以得到该电热丝电阻率为______（用题目中所给物理的字母表示）。
四、解答题
15. 已知月球质量为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球表面的重力加速度大小。若在月球上离水平地面高度处以初速度水平抛出一小球，求：（结果均保留两位有效数字）
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）小球落在月球的水平地面前瞬间速度大小v。
16. 如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，已知B板带正电、A板带负电。电场强度，间距。A板上有一小孔，M恰好在孔的正上方，距离。从M处每隔相等时间间隔由静止释放一个质量的带电小球。第1个带电小球的电量，第n个带电小球的电量。取。求：（小球落至B板后不影响两板间的电场强度且不考虑小球之间的静电力作用及空气阻力）
（1）第1个带电小球从M下落至B板的速度；
（2）第几个带电小球将不能抵达B板。
17. 如图所示，两平行金属板A、B长，两板间距离，A板比B板电势高400V，一带正电的粒子电荷量，质量，沿两板中心线RO以初速度飞入平行金属板，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为，D是中心线RO与界面PS的交点，粒子穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变，最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上E点。（E点未画出，静电力常数，粒子重力忽略不计）
（1）求粒子到达PS界面时离D点多远？
（2）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。（结果保留三位有效数字）
（3）求出粒子从进入平行板电场到E点运动的总时间。
18. 如图所示，在地面上方的竖直平面内固定一细杆轨道ABCDE，其中AB为粗糙的长直轨道，长为，与水平方向的夹角为，BCD、DE均为半径为的光滑圆弧形轨道，AB与BCD相切于B点，B点离地高度为，两圆心、等高，C为圆弧形轨道的最低点，E为最高点。一质量为的小环套在AB上，自AB中点由静止释放，恰好可到达E点（未掉落）。重力加速度g取，，，以地面为零势能面。求：
（1）AB段的动摩擦因数；
（2）若小环从A点由静止释放，小环过D点时对弧形轨道的压力大小；
（3）若改变小环在直杆上释放点的位置，小环落地时机械能的范围。
新泰市重点中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理参考答案
1. B
【详解】A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，没有下滑力，故A错误；
B. 转弯处的路面适当内低外高，支持力沿指向圆周方向的分力可以为汽车提供一部分向心力，使汽车转弯更安全，故B正确；
C. 通过螺旋隧道设计，减小坡度的主要目的是为了减小汽车重力沿坡的斜面向下的分力，故C错误；
D. 根据可知，车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越小，故D错误。故选B。
2. D 【详解】A. 双星的周期相同，角速度相同，根据，伴星的线速度大于天玑星的线速度，故A错误；B. 设伴星的质量为m，运动半径为r，天玑星的运动半径为R，则
得由得
伴星的质量较小，故B错误；
C. 伴星的半径 天玑星的半径
故C错误；
D. 双星的总质量为，故D正确。
故选D。
3. B
【详解】对该女士受力分析可知其受重力、支持力、摩擦力，根据力与位移的夹角可知支持力不做功，摩擦力做正功，重力做负功，由于匀速上升，合力不做功。故选B。
4. D
【详解】AB. 由题意可知，O点的合场强为零，任何带电粒子在O点所受的合力为零，任何带电粒子在O点都可能静止，a、b两点合场强不为零，任何带电粒子在a、b两点所受的合力不为零，任何带电粒子在a、b两点都无法静止，故AB错误；
C. 在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动，过程粒子的加速度不断减小，速度不断增大，过程粒子的加速度反向且不断增大，速度不断减小，故C错误；
D. 在CD连线上，从O点向外，电场强度先增大后减小，若b点处于最大值的外侧，在b点静止释放的带电粒子在CD连线上沿DC方向运动，粒子速度可能不断增大且加速度不断减小，故D正确。
故选D。
5. C 【详解】A. 由等势面和电子在该电场中的运动轨迹，可以判断两点电荷是同种负点电荷。A错误；
B. 根据等差等势面密集的地方电场强度大，可知A点的电场强度比B点的小。B错误；
C. 过A点的电场线垂直于过A点的等势面指向左侧点电荷，A点的电势高于B点的电势，C正确；
D. 静电力从M到P点对电子做负功，从P点到N点对电子做正功，由动能定理，电子运动到P点时动能最小。D错误。
故选C。
6. A
【详解】根据题意，由图可知，a、b两电阻的阻值分别为
，
若将a、b两电阻串联后接到输出电压为5V的电源上，则电流为
故选A。
7. B
【详解】C. 将平行板电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据
可知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下做匀加速直线运动，故C错误；
A. 板间场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式
可知，P点与下极板间电势差将减小，由于两极板的电压不变，上极板A接地，则下极板B电势不变，根据
可知P点的电势将降低，故A错误；
B. 由以上分析可知油滴将向下做匀加速直线运动，由于油滴受到的电场力向上，则电场力做负功，油滴电势能增大，故B正确；
D. 根据电容的决定式和定义式
电容器与电源保持相连，则U不变，当d增大时，C减小，则Q也减小，故D错误。
故选B。
8. A
【详解】A. 根据图像可知汽车从a到b做匀加速直线运动，牵引力与末速度
，，由于，则有
bc反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有
在c点有，根据图像可知
根据，，解得，A正确；
B. 根据上述，b到c过程功率一定，速度增大，则牵引力减小，可知汽车由b到c过程做加速度减小的变加速直线运动，B错误；
C. 根据上述可知，b到c过程汽车保持以额定功率运行，则有
C错误；
D. 根据结合上述解得
D错误。故选A。
9. AC
【详解】A. 若、为正电荷，根据电荷的性质，为负电荷时三点电荷都可受力平衡，
若为正电荷，、不能受力平衡，则此时必为负电荷，A正确；
B. 若、为负电荷，当为正电荷时，根据受力分析，、不能平衡，B错误；
CD. 分别以和为分析对象进行受力分析有，
解得，C正确，D错误。故选AC。
10. AD
【详解】AB. 若改装成0.6A的电流表，应该并联一个小电阻，起到分流的作用，分流电阻的阻值，A正确，B错误；
CD. 若装为15V量程的电压表，应该串联一个大电阻，起到分压的作用，分压电阻的阻值
，C错误，D正确。故选AD。
11. BD 【详解】A. 由题意可知，小球从释放到最低点的运动中，由机械能守恒定律可得
解得，由线速度与角速度的关系公式，可得角速度
由此可知A球的角速度小于B球的角速度，A错误；
B. 由以上计算可知，在最低点A球的速度大于B球的速度，两球质量相同，因此A球的动能大于B球的动能，B正确；
C. 悬点是零势能点，小球在开始释放点的动能是零，此时小球的机械能是零，由机械能守恒定律，可知小球在经最低点时的机械能是零，则有两小球的机械能相等，C错误；
D. 小球在经最低点时，由牛顿第二定律可得
解得
可知A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力，D正确。
故选BD。
12. BD
【详解】AB. 物块速度加速到与传送带速度相等之前，物块所受传送带的摩擦力水平向右，
根据牛顿第二定律有，解得物块的加速度大小，此过程加速的时间，
物块向右运动的距离
摩擦力反向，根据牛顿第二定律有，解得物块的加速度大小
由位移时间关系式有，解得此过程加速的时间
可知物块从A端运动到B端的过程中，物块一直做匀加速运动，运动的时间为
故A错误，B正确；
C. 物块运动到B端时的速度大小为
恒力F的瞬时功率为，故C错误；
D. 由能量守恒有，故D正确。故选BD。
13.
【详解】（1）[1]依题意，滑块到达光电门时，滑块的速度为
（2）[2]小球和滑块组成的系统的动能增加量可表示为
[3]系统的重力势能减少量可表示为
（3）[4]若系统的机械能守恒，则有
整理，可得，图像的斜率为k，即
解得
14. 0.400 2.30
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为
（2）[2]根据电路图补充完整实物图，如下图所示：
（3）[3]电压表分度值为0.1V，读数为2.30V。
（4）[4]图线的斜率为，由，解得
15.（1）；（2）
【详解】（1）对月球表面物体有，对地球表面物体有
解得
（2）小球在月球表面做平抛运动，竖直方向有
小球落在月球的水平地面前瞬间速度大小，解得
16.（1）；（2）5
【详解】（1）第1个带电小球从M下落至B板，根据动能定理
解得
（2）设第n带电小球恰能抵达B板，根据动能定理
解得
第4个带电小球恰能抵达B板，故第5个带电小球将不能抵达B板。
17.（1）16cm；（2）负电，；（3）
【详解】（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离
水平方向有，联立代入数据得
带电粒子在进入无电场区后做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，设a到D的距离为Y。
由相似三角形得，解得
（2）由题意可知，该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q做匀速圆周运动。所以Q带负电。带电粒子到达a处时，带电粒子的水平速度，竖直速度，合速度为
该带电粒子在穿过界面PS时速度与水平夹角为，则
由几何关系可得粒子圆周运动的半径
根据圆周运动，代入数据解得
（3）粒子在电场区运动时间，无电场区运动时间
在点电荷电场内运动时间
总时间
18.（1）0.3；（2）11.2N；（3）
【详解】（1）小环由AB中点至E点，由动能定理有
解得
（2）小环由A点至D点，由动能定理有
在D点，由向心力公式有
由牛顿第三定律，小环对弧形轨道的压力大小为
（3）小环刚好到E点时，机械能最小，有
小环自A点释放，落地的机械能最大，有
故小环落地的机械能范围为