河北省唐山市开滦第二高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（含解析）

开滦第二高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试卷
说明：
1、本试卷共8页。
2、本试卷共100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目选项涂黑，答在试卷上无效。
2、非选择题用0.5mm签字笔书写在答题卡对应区域内，超出部分无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每题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. 2022年10月，我国成功将“夸父一号”探日卫星发射升空，它在距离地球表面高度约720km的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知我国空间站高度为400~450千米，北斗组网卫星中的地球同步卫星离地球表面高度约36000km，下列说法正确的是（　　）
A. “夸父一号”围绕地球公转周期比空间站短
B. “夸父一号”围绕地球公转周期约1天
C. “夸父一号”的运行速度小于第一宇宙速度
D. “夸父一号”的运行速度小于地球同步卫星的运行速度
2. 质量为m的物体竖直上抛，上升过程中受到的阻力大小恒为0.2mg，在物体上升h的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 重力对物体做功-0.2mgh
B. 物体的动能减少了0.2mgh
C. 物体重力势能增加了0.2mgh
D. 物体的机械能减少了0.2mgh
3. 如图所示，下列情况，a、b两点的电势相同，电场强度也相同的情况是（　　）
A. 甲图中带电平行板电容器的两极板间的a、b两点
B. 乙图中达到静电平衡时导体内部的a、b两点
C. 丙图中离点电荷等距的a、b两点
D. 丁图中两个等量同种电荷连线的中垂线上，与连线中点O等距的a、b两点
4. 电动势为3V内阻为1Ω的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭合回路，理想电压表和电流表的示数为（　　）
A. 3V A B. 2.7V 0.3A C. 3V 0.3A D. 2.7V A
5. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三个点，其电势分别为、、，，与垂直，D是A、C连线的中点，则匀强电场的大小与方向是（ ）
A. ，由A指向B B. ，由B指向D
C. ，由B指向C D. ，由A指向C
6. 如图所示，是边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力对做功为，再将Q1从B点沿BC移到C点并固定，最后将一电荷量为+3q的点电荷Q2从无穷远处移到B点，已知静电力常量为。则（　　）
A. Q1移入之前，B、C两点电势不相等
B. Q1从B点移到C点的过程中，其电势能先减小后增大
C. Q2在B点所受电场力大小为
D. Q2从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为6W
7. 如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，其中和处的场强大小相等，则（　　）
A. 和处场强方向相反
B. 球内部的电场为匀强电场
C. 负试探电荷在R位置的电势能比在位置的电动势大
D. 位置的电势高于位置的电势
二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得零分。
8. 某电场的电场线如图中实线所示。带电粒子仅在电场力作用下由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列判断正确的是（　　）
A. 粒子带负电
B. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点加速度大于在N点的加速度
9. 如图所示，某人将质量为m、静止在水平地面上A点的足球以速度斜向上踢起，当足球到达离地面高度为的B点时，取B处为零势能参考面，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 足球在A点的机械能为
B. 足球在A点的机械能为
C. 足球在B点的机械能为0
D. 足球在B点的机械能为
10. 将两点电荷A、B分别固定在x轴上0m和6m处，点电荷B的电荷量为-Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中处电势最高，x轴上M、N两点分别处于3m和5m处，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A. 点电荷A的电荷量为+4Q
B. M点的电场强度小于N点的电场强度
C. 正试探电荷由M点沿x轴运动到N点的过程中，电势能先减小后增大
D. 若在M点固定一电荷量为q的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力大小为
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11. （1）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图所示。该工件的直径为_______mm，高度为_______mm。
（2）同学使用多用电表粗测金属丝的阻值R，当把红黑表笔接在金属丝两端时欧姆表指针如图所示，出现上述情况可能的原因是欧姆挡倍率选________了。（填“大”或“小”）
12. 有一个额定电压为3.8V、阻值约为15Ω的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：
A.电压表V1（0~6V，内阻约5kΩ）
B.电压表V2（0~15V，内阻约为30kΩ）
C.电流表A1（0~3A，内阻约为0.1Ω）
D.电流表A2（0~0.6A，内阻约为0.5Ω）
E滑动变阻器R1（10Ω，5A）
F.滑动变阻器R2（200Ω，0.5A）
G.蓄电池（电动势6V，内阻不计）
H.开关、导线
（1）请在方框内画出实验的电路图______（不用写元件符号）。
（2）实验中，电流表选______，滑动变阻器选______（请填写选项前对应的字母）。
（3）测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_____Ω（结果保留三位有效数字）
五、解答题
13. 在水平方向的匀强电场中用一条长为L的绝缘轻绳悬挂一质量为m、电荷量为的小球，小球平衡时绝缘绳与竖直线成30°夹角。已知重力加速度g，静电力常量k，求：
（1）匀强电场电场强度E；
（2）在悬点正下方与小球等高处放一点电荷，同时撤掉匀强电场，小球仍能在原位置保持平衡，求点电荷的电荷量Q。
14. 如图所示，质量为m电荷量为- q的物体（可视为质点），从半径为R=5m的四分之一竖直光滑圆弧的A点由静止开始下滑，最终停在水平面上的C点，已知m=0.1kg，BC间的距离为s=10m，AB区域无电场，BC区域（不含B点）存在竖直向上的匀强电场，场强大小，g取10m/s2。求：
（1）物体在圆弧轨道B点的对轨道的压力为多大；
（2）水平面BC间的动摩擦因数。
15. 一束电子从静止开始经加速电压加速后，水平射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示。金属板长为l，两板距离为，竖直放置的荧光屏距金属板右端为，若在两金属板间加直流电压时，光点偏离中线打在荧光屏上的P1点，已知电子的质量为m，电量为e，。不计电子重力及电子之间的相互作用。求：
（1）电子刚进入偏转电场时的速度大小；
（2）电子离开偏转电场后打在荧光屏上OP1的距离；
（3）若把两金属板间加直流电压，电子打在荧光屏上P2点，则电子两次打在荧光屏上的动能之比是多少。
开滦第二高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试卷 答案解析
说明：
1、本试卷共8页。
2、本试卷共100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目选项涂黑，答在试卷上无效。
2、非选择题用0.5mm签字笔书写在答题卡对应区域内，超出部分无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每题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. 2022年10月，我国成功将“夸父一号”探日卫星发射升空，它在距离地球表面高度约720km的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知我国空间站高度为400~450千米，北斗组网卫星中的地球同步卫星离地球表面高度约36000km，下列说法正确的是（　　）
A. “夸父一号”围绕地球公转周期比空间站短
B. “夸父一号”围绕地球公转周期约为1天
C. “夸父一号”的运行速度小于第一宇宙速度
D. “夸父一号”的运行速度小于地球同步卫星的运行速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据开普勒第三定律可知
“夸父一号”围绕地球公转半径比空间站大，则“夸父一号”围绕地球公转周期比空间站长；同理“夸父一号”围绕地球公转周期小于同步卫星的周期，可知“夸父一号”围绕地球公转周期小于1天，选项AB错误；
CD．根据
可得
可知“夸父一号”的运行速度小于第一宇宙速度，大于地球同步卫星的运行速度，选项C正确，D错误。
故选C。
2. 质量为m的物体竖直上抛，上升过程中受到的阻力大小恒为0.2mg，在物体上升h的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 重力对物体做功-0.2mgh
B. 物体的动能减少了0.2mgh
C. 物体重力势能增加了0.2mgh
D. 物体的机械能减少了0.2mgh
【答案】D
【解析】
【详解】AC．重力对物体做功-mgh，由功能关系可知物体重力势能增加了mgh， 故AC错误；
B．由动能定理可得
所以物体的动能减少了1.2mgh。故B错误；
D．阻力做功为-0.2mgh，所以物体的机械能减少了0.2mgh。故D正确。
故选D。
3. 如图所示，下列情况，a、b两点的电势相同，电场强度也相同的情况是（　　）
A. 甲图中带电平行板电容器的两极板间的a、b两点
B. 乙图中达到静电平衡时导体内部的a、b两点
C. 丙图中离点电荷等距的a、b两点
D. 丁图中两个等量同种电荷连线的中垂线上，与连线中点O等距的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A．可将平行板电容器里的电场看成匀强电场，电场强度相同，电势沿着电场线方向减小，则由图可知a点电势高于b点电势，故A错误；
B．达到静电平衡时导体内部的电场强度为零，将点电荷从a点移到b点，没有电场力做功，电势能不变，所以a、两点电势相等，故B正确；
C．根据点电荷形成的电场可知a、b两点的电势相同，电场强度是矢量，既有大小，又有方向，a、b两点电场强度大小相等，但方向不一致，所以电场强度不相同，故C错误；
D．根据等量同种电荷的电场分布情况，结合对称性可知a、b两点电势相同，a、b两点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不相同，故D错误。
故选B。
4. 电动势为3V内阻为1Ω的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭合回路，理想电压表和电流表的示数为（　　）
A. 3V A B. 2.7V 0.3A C. 3V 0.3A D. 2.7V A
【答案】B
【解析】
【详解】根据闭合定律欧姆定律
电流表的示数为
理想电压表的示数为
故选B。
5. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三个点，其电势分别为、、，，与垂直，D是A、C连线的中点，则匀强电场的大小与方向是（ ）
A. ，由A指向B B. ，由B指向D
C. ，由B指向C D. ，由A指向C
【答案】D
【解析】
【详解】电场为匀强电场，所以D点的电势为
则连接BD即为等势线，由几何关系得BD垂直于AC，所以直线AC为电场线，电场强度由高电势指向低电势，即由A指向C。用A、D两点来计算电场强度，其大小为
故选D。
6. 如图所示，是边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力对做功为，再将Q1从B点沿BC移到C点并固定，最后将一电荷量为+3q的点电荷Q2从无穷远处移到B点，已知静电力常量为。则（　　）
A. Q1移入之前，B、C两点电势不相等
B. Q1从B点移到C点的过程中，其电势能先减小后增大
C. Q2在B点所受电场力大小为
D. Q2从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为6W
【答案】D
【解析】
【详解】A．在Q1移入之前，B、C两点在以点电荷所在A点为圆心，半径为的圆周上，而以场源点电荷为圆心的所有圆均为等势面，则可知B、C两点在同一等势面上，即电势相等，故A错误；
B．Q1从B点移到C点的过程中，距点电荷的距离先减小后增大，因此电场力对Q1先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，故B错误；
C．Q2在B点所受电场力的大小为点电荷和与作用后的合力，由库仑定律结合矢量运算可得
故C错误；
D．根据题意可知，在Q1固定在C点之前，B点电势
而根据电势的叠加（满足代数运算），可知，当将电荷固定在C点后，B点的电势变为
因此当Q2从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为
故D正确。
故选D
7. 如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，其中和处的场强大小相等，则（　　）
A. 和处场强方向相反
B. 球内部的电场为匀强电场
C. 负试探电荷在R位置的电势能比在位置的电动势大
D. 位置的电势高于位置的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．和处场强均为正值，方向相同，A错误；
B．由图乙可知，球内部的电场随x的增大而增大，不是匀强电场，B错误；
C．沿电场线方向，电势逐渐降低，所以R位置的电势比位置的电势大，负试探电荷在R位置的电势能比在位置的电势能小，C错误。
D．由图乙可知电场方向由指向，根据电势沿电场线方向减小可知位置电势高于位置电势，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得零分。
8. 某电场的电场线如图中实线所示。带电粒子仅在电场力作用下由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列判断正确的是（　　）
A. 粒子带负电
B. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由粒子的运动轨迹可知，粒子的受力沿着电场线的方向，所以粒子带正电。故A错误；
BC．粒从M点到N点的过程中，电场力做正功，故粒子在M点电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的动能小于在N点的动能。故B正确；C错误；
D．电场线越密的地方电场强度越大，根据
可得粒子在M点的加速度大于在N点的加速度。故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，某人将质量为m、静止在水平地面上A点的足球以速度斜向上踢起，当足球到达离地面高度为的B点时，取B处为零势能参考面，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 足球在A点的机械能为
B. 足球在A点的机械能为
C. 足球在B点机械能为0
D. 足球在B点的机械能为
【答案】AD
【解析】
【详解】取B处为零势能参考面
A B．足球在A点的重力势能为
动能为
足球在A点的机械能为
故A正确；B错误；
C D．因为不计空气阻力，足球机械能守恒，足球在B点的机械能和A点的机械能相等。
故C错误；D正确。
故选AD。
10. 将两点电荷A、B分别固定在x轴上0m和6m处，点电荷B的电荷量为-Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中处电势最高，x轴上M、N两点分别处于3m和5m处，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A. 点电荷A电荷量为+4Q
B. M点的电场强度小于N点的电场强度
C. 正试探电荷由M点沿x轴运动到N点的过程中，电势能先减小后增大
D. 若在M点固定一电荷量为q的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图线的斜率表示场强，由图可知，在处图线的斜率为零，说明在处电场强度为零，所以两点电荷一定是同种电荷，故点电荷A带负电，根据点电荷场强公式
可知
所以
错误；
B．由图可知图线在点的斜率小于点的斜率，即点的电场强度小于点的电场强度，B正确；
C．沿着电场线电势逐渐降低，则M点到N点，电场线先向左后向右，正的试探电荷从M点到N点时电场力先做负功后做正功，则电势能先增大后减小，C错误；
D．点电荷A到点的距离为，点电荷B到点的距离也为，所以点的场强大小为
则在M点放一带电荷量为q的试探电荷，其所受电场力为
D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11. （1）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图所示。该工件的直径为_______mm，高度为_______mm。
（2）同学使用多用电表粗测金属丝的阻值R，当把红黑表笔接在金属丝两端时欧姆表指针如图所示，出现上述情况可能的原因是欧姆挡倍率选________了。（填“大”或“小”）
【答案】 ①. 12.20 ②. 6.860##6.861##6.862##6.863 ③. 大
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺为20分度值，则其精度为0.05mm，通过读图可得游标卡尺主尺刻度为12mm，而游标尺第四格与主尺刻度对齐，则刻得该工件的直径为
[2]螺旋测微器可动尺最小刻度为0.01mm，需要估读一位，通过读图可得螺旋测微器不动尺刻度为6.5mm，可动尺刻度为
则可得该工件的高度为
（2）[3]由欧姆表盘图示可知，欧姆表指针偏转角度过大，则可知所选欧姆档倍率过大。
12. 有一个额定电压为3.8V、阻值约为15Ω的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：
A.电压表V1（0~6V，内阻约为5kΩ）
B.电压表V2（0~15V，内阻约为30kΩ）
C.电流表A1（0~3A，内阻约为0.1Ω）
D.电流表A2（0~0.6A，内阻约为0.5Ω）
E.滑动变阻器R1（10Ω，5A）
F.滑动变阻器R2（200Ω，0.5A）
G.蓄电池（电动势6V，内阻不计）
H.开关、导线
（1）请在方框内画出实验的电路图______（不用写元件符号）。
（2）实验中，电流表选______，滑动变阻器选______（请填写选项前对应的字母）。
（3）测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_____Ω（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. ②. D ③. E ④. 15.8
【解析】
【详解】（1）[1] 描绘小灯泡的伏安特性曲线要求从电压表，电流表示数为零时开始测绘，所以滑动变阻器要采用分压式接法；小灯泡的电阻比较小，故电压表的分流效果不明显，所以采用电流表外接法。实验的电路图如图所示
（2）[2] 小灯泡的额定电流为
故电流表应选D。
[3] 在分压电路中，为了方便调节，滑动变阻器应选小的，故选E。
（3）[4] 由图线可知，当小灯泡在3.8V电压下，它的电流为0.24A，故其正常工作时的电阻为
五、解答题
13. 在水平方向的匀强电场中用一条长为L的绝缘轻绳悬挂一质量为m、电荷量为的小球，小球平衡时绝缘绳与竖直线成30°夹角。已知重力加速度g，静电力常量k，求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）在悬点正下方与小球等高处放一点电荷，同时撤掉匀强电场，小球仍能在原位置保持平衡，求点电荷的电荷量Q。
【答案】（1），方向水平向右；（2）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析得，如图所示
则
解得
方向水平向右。
（2）小球仍能在原位置保持平衡，说明点电荷在小球处产生的电场强度和之前的电场强度相同，则根据库仑定律可知
解得
14. 如图所示，质量为m电荷量为- q的物体（可视为质点），从半径为R=5m的四分之一竖直光滑圆弧的A点由静止开始下滑，最终停在水平面上的C点，已知m=0.1kg，BC间的距离为s=10m，AB区域无电场，BC区域（不含B点）存在竖直向上的匀强电场，场强大小，g取10m/s2。求：
（1）物体在圆弧轨道B点的对轨道的压力为多大；
（2）水平面BC间动摩擦因数。
【答案】（1）3N；（2）
【解析】
【详解】（1）物体从A到B，根据动能定理有
在B点，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律，对轨道的压力为3N。
（2）物体从B到C，根据动能定理有
解得
15. 一束电子从静止开始经加速电压加速后，水平射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示。金属板长为l，两板距离为，竖直放置的荧光屏距金属板右端为，若在两金属板间加直流电压时，光点偏离中线打在荧光屏上的P1点，已知电子的质量为m，电量为e，。不计电子重力及电子之间的相互作用。求：
（1）电子刚进入偏转电场时的速度大小；
（2）电子离开偏转电场后打在荧光屏上OP1的距离；
（3）若把两金属板间加直流电压，电子打在荧光屏上P2点，则电子两次打在荧光屏上的动能之比是多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设电子刚进入偏转电场时的速度大小为，由动能定理，可得
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，有
，
又
解得
由几何关系，可得
即
（3）同理，改变金属板间电压后，有
，
解得
由动能定理，可得电子两次打在荧光屏上的动能分别为
，
即