湖北省宜昌、荆门等市2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题（含解析）

2024年宜荆荆随恩高一6月联考
高一物理试卷
命题学校： 龙泉中学 命题教师： 审题学校：
考试时间：2024年 6月14日上午 试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列关于几幅课本插图的说法中错误的是（　　）
A. 甲图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，笛卡尔研究力和运动关系时，运用了理想实验方法
2. 近日，华为与奇瑞汽车联合发布了双方合作的首款智能电动汽车，智能驾驶正日益走近人们生活。某车评机构对这款汽车做AEB（自动紧急刹车系统）测试，汽车运动的位移—时间图象如图所示。已知该汽车的运动分为两阶段，第一阶段，从t=0时刻至t0时刻，汽车在平直的道路上做匀速直线运动；第二阶段，t0时刻，激光雷达发现前方障碍，行车电脑立即控制刹车踏板，车辆开始做匀减速直线运动，时刻2t0后图线与时间轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车匀减速直线运动的加速度大小为
B. 2t0后汽车开始做匀速运动
C. t0～2t0时间内，汽车的位移为
D. t0～2t0时间内，汽车的平均速度大小为
3．如图所示，三条实线为电场线，带电粒子沿虚线轨迹1从A运动到B，带电粒子沿轨迹2从C运动到D。CD为圆弧的一部分，若两带电粒子运动过程中，均仅受电场力作用。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带负电，粒子带负电
B．粒子带正电，粒子带负电
C．运动过程中，粒子和粒子的速度一直减小
D．粒子从A到B电场力先做负功后做正功，粒子从C到D电场力不做功
4．如图为湖边一倾角为45°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石子，已知，取10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．若，则石块刚好落入水面O点
B．若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小
C．若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D．若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
5．汽车爆胎往往导致灾难性的车祸，所以很多车主买了胎压监测器直接安装在轮胎气嘴处，但是安装胎压监测器而不做轮胎的动平衡调整，当车速较快时会发生方向盘抖动、车胎噪音变大等现象．如果安装的胎压监测器比正常气嘴盖多出质量，汽车轮胎半径，气嘴处离车轴中心距离。当汽车以的速度行驶时，因为安装胎压监测器而未做轮胎动平衡引起的车轴多受到的力接近于（ ）
A．100N B．10N C．1N D．0.1N
6. 近期热播剧《哈尔滨1944》收到热烈好评，剧中出现了秦昊用砖夹神器夹砖的场景，如图所示，单手提起砖夹夹住几块砖并使这些砖悬在空中静止。已知砖夹在两端能施加的最大水平压力为，每块重为，夹子与砖之间的动摩擦因数为，砖与砖之间的动摩擦因数为，则他用单手最多能水平夹住砖的块数为(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)（ ）
A. 4 B.5 C.6 D.7
7．如图所示，AB是一个倾角为的传送带，上方离传送带表面距离为的P处为原料输入口，为避免粉尘飞扬，需在P与AB传送带间建立一直线光滑管道，使原料无初速度地从P处以最短的时间到达传送带上，则最理想管道做好后，原料从P处到达传送带的时间为（ ）
A． B． C． D．
8. 某种驻极体自身总带有定量的电荷，且所带电荷无法自由移动，利用驻极体可实现力电转换，进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体，其内部带有负电荷，闭合开关，按压驻极体，通过R的自由电子在静电力作用下发生如图所示的定向移动。则闭合开关后（　　）
A. 在向下按压驻极体的过程中，电流自右向左流经电阻R
B. 在向下按压驻极体的过程中，其它形式能量转化为电能
C. 若周期性按压驻极体，则流经电阻R的电流方向不变
D. 若断开开关S，按压驻极体，则下方金属板上的P点电势升高
9. 如图所示，在火星与木星的公转轨道之间有一小行星带，经研究表明，此小行星带内的小行星均绕太阳做匀速圆周运动，忽略该小行星带中的小行星受到火星、木星及小行星之间的万有引力。下列判断正确的是（　　）
A. 小行星带内各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
B. 小行星带内距离太阳近的小行星的向心加速度大于距离太阳远的小行星的向心加速度
C. 小行星带内的不同的小行星可能具有不同的角速度
D. 要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第三宇宙速度
10. 如图，倾角的固定斜面与半径为r的四分之三圆弧形轨道ABC相切于A点，其中半圆弧段AB是硬质细圆管。整个空间存在水平方向的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电小球恰好静止在斜面上。已知重力加速度大小为g，取，小球直径略小于圆管的内径，运动过程中小球所带电荷量保持不变，并且斜面绝缘，忽略一切摩擦。现给小球一个沿斜面向下的初速度，则（ ）
A. 匀强电场的场强大小为
B. 小球能到达B点的条件为
C. 小球可能在BC段某点脱离轨道（不包括BC两点）
D. 小球经过C点的速度大小可能为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. （6分）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有 ；
A．斜槽轨道末端N端切线必须水平
B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C．斜槽轨道必须光滑
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明
A．两小球落地速度的大小相同
B．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
C．两小球在空中运动的时间相等
D．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速度平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的竖直方向分速度的大小为vyb= m/s。（实验结果保留两位有效数字）
12.（8分）某兴趣小组用频闪照相的方法验证机械能守恒定律，实验中将一钢球从与课桌表面等高处的O点自由释放，在频闪仪拍摄的照片上记录了钢球在下落过程中各个时刻的位置，拍到整个下落过程的频闪照片如图所示。
（1）若已知频闪仪的闪光频率为f，重力加速度为g，再结合图中所给下落高度的符号，A点的速度为=___________,验证从O点到A点过程中钢球的机械能守恒成立，需验证的关系式为：___________。（结果用S和f表示）
（2）关于该实验，下列说法正确的是___________。
A.实验开始时，先释放钢球再打开频闪仪
B.也可以用,计算出A点的速度，并用来验证机械能守恒
C.若已知闪光频率f，该实验方案也可以测出当地重力加速度g的数值
（3）结合实际的实验场景，请估算闪光频率f应为___________（g取10m/s2）。
A.1Hz B.5Hz C.20Hz D.100Hz
13.（12分） 如图所示，OM是两固定的等量异种电荷A、B连线的竖直中垂线，M是A、B连线的中点，A、B连线水平。用绝缘丝线一端固定于O点，另一端悬挂一质量为m的带电小球，稳定后小球恰好静止在AM的中点N处。已知 ，等量异种电荷A、B及带电小球的电荷量大小均为Q（Q未知），静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）带电小球所受总的库仑力F；
（2）小球所带电荷的电性及电荷量Q的大小；
14.（16分）如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接．物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l.开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值．现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.5倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍．不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g.求：
（1）求物块的质量？
（2）从释放到运动至最低位置的过程中，求小球克服空气阻力所做的功？
15．（18分）如图甲所示，在整个第三象限内，有平行于y轴向上的匀强电场，电场强度为但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力）可从y轴负半轴的某位置平行于x轴负方向以速度射入第三象限，离子刚进入第二象限的时候在y轴正半轴距离坐标原点O为d的地方放一个负点电荷，电量Q未知，同时撤去，离子随即做匀速圆周运动，随后当离子经过y轴时，立即撤去Q，在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场，取平行于y轴正方向为的正方向，其周期，与时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。
　
（1）求第三象限电场强度的大小；
（2）若正离子在y轴负半轴距坐标原点处沿x轴负方向以速度射入第三象限，为使离子在第二象限做匀速圆周运动，求固定的负点电荷的电量Q；
（3）以第（2）问为前提条件，求离子从y轴正半轴到x轴的时间(结果用d和表示)
2024年宜荆荆随恩高一6月联考
高一物理试卷参考答案
1.【答案】D
【详解】A．甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，选项A正确；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了分运动与合运动的等效法，选项B正确；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，选项C正确；
D．丁图中，伽利略研究力和运动关系时，运用了理想实验方法，选项错误。本题选错误的，故选D。
2.【答案】C
【详解】A．图象的斜率表示速度，汽车匀速运动阶段的速度为
汽车匀减速直线运动的加速度大小为故A错误；
B．图象的斜率表示速度，时图象斜率为零，汽车的速度为零，则后汽车静止，故B错误；
C．时间内，汽车位移为故C正确；
D．内，汽车平均速度的大小为故D错误。故选C。
3.【答案】D
【详解】AB选项:不清楚场强方向，无法判断电场力方向，故无法判断电性；
CD选项:粒子a电场力先做负功，后做正功，粒子b电场力不做功。C错误，D正确。
4.【答案】B
【详解】选项A：落到O点处，水平位移为5m，竖直位移为5m，由，可得：，故A错误；
选项B：若石块能落入水中，竖直方向速度相同，水平速度越大，速度方向与水平面的夹角越小，故B正确；
选项CD:若石块不能落入水中，落到斜坡上速度方向均平行，与初速度无关，故CD错误。
5.【答案】B
【详解】汽车速度v=108km/h=30m/s，车轮转动的角速度，车轴处多出来的力为胎压监测器比正常气嘴盖多出来的质量在转动时所需的向心力，解得，故选B。
6.【答案】C
【详解】先将所有的砖(设有n块)当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥nmg，n≤8,再考虑除最外侧两块砖(n－2)，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥(n－2)mg，n≤6,联立解得n≤6，故C正确。
7.【答案】D
【详解】方法一：
设P点到斜面的垂直距离为PC,P点与传送带的位置确定后，PC就是一个定值.原料沿最快管道PD下滑的加速度为,有,在△PCD中,有则
由数学知识可知，当时,t有最小值
方法二：等时圆法：
如图所示，以处为圆的最高点作圆与传送带相切于点，设圆的半径为，从处建立一管道到圆周上，管道与竖直方向的夹角为，原料下滑的加速度为，管道长度为，由运动学公式可得，解得．可知从处建立任一管道到圆周上，原料下滑的时间相等，故在与传送带间建立一管道，原料从处到传送带上所用时间最短，由图中几何关系可知，管道与竖直方向的夹角为，图中，解得．
8.【答案】AB
【详解】A．由按压状态图可知，电子从左向右流经R，故电流为从右向左流经R，故A正确；
B．按压驻极体过程能量转化为机械能转化为电能，故B正确；
C．向下压时电子从左向右流经R进入大地；当停止按压，弹性形变恢复为原状，电子从大地经R流回金属板；若周期性按压驻极体，则流经电阻R的电流不断改变方向，故C错误；
D．开关闭合，没有按压时无电流，说明金属板电势等于大地电势；按压驻极体时，电流方向自右向左，说明大地电势高于P点电势；所以断开开关S，按压驻极体，会使P点电势降低，故D错误。故选BC。
9.【答案】BC
【详解】A．根据可知
小行星带内各小行星绕太阳运动的轨道半径均大于地球的轨道半径，可知周期均大于地球公转周期，即周期均大于一年，选项A错误；
B．根据可知，小行星带内距离太阳近的小行星的向心加速度大于距离远的小行星的向心加速度，选项B正确；
C．根据可知
小行星带内各小行星绕太阳运动的轨道半径不一定相同，可知小行星带内的小行星可能具有不同的角速度，选项C正确；
D．要从地球发射卫星探测小行星带，要脱离地球的引力但是不脱离太阳的引力，则发射速度应大于地球的第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，选项D错误。故选AB。
10.【答案】AD
【详解】A．当带电小球恰好静止在斜面上时，受到重力、电场力、斜面的支持力的作用，由受力分析可得解得故A正确；
B．由受力分析可知，重力和电场力等效合力沿BA方向，大小为
若小球以初速度释放，到达等效最高点B点时的临界速度为0，由动能定理可得
解得小球能到达B点的条件为，故B错误；
C．由于BC段圆弧轨道变为单轨，小球不脱离BC轨道，在B点要求
,
则
则小球通过B点的速度小于时，会立刻在B点脱离，而不是在BC段某点脱离轨道，故C错误；
D．小球要经过B点到达C点，需要的最小初速度为，由动能定理可得
解得故D正确。故选AD。
11.【答案】 （1） AB （2） BC （3） 0.75
【详解】解：（1）A．为使小球从斜槽末端飞出时初速度方向是水平，因此斜槽轨道末段N端必须水平，A正确；
BD．这个实验只验证小球做平抛运动在竖直方向是自由落体运动，与水平方向无关，所以不需要每次实验小球离开水平槽时初速度相同，小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，B正确、D错误；
C．斜槽轨道是否光滑，对实验没有影响，不需要必须光滑，C错误。
故选AB。
（2）BCD．该实验结果可表明：P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，由于竖直方向的高度相同，所以两小球在空中运动的时间相等，BC正确、D错误；
A．当小球落地时P小球还有水平方向的速度，则两小球落地速度的大小不可能相同，A错误。
故选BC。
（3）P小球在同一初速平抛运动，P小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向，由匀变速直线运动的推论，可有代入数据解得
在竖直方向，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则有
12.【答案】 ① ② C ③ C
【详解】（1）[1]A点的速度为
据需要验证的原理公式为
可得需要验证的关系式为
（2）[2] A．实验开始时，应先打开频闪仪再释放钢球，故A错误；
B．用计算出A点的速度等效于已经确定钢球下落过程中机械能守恒了，再去验证将无意义，在本实验中A点的速度需用平均速度法求出，故B错误；
C．若已知闪光频率f，运用逐差法通过该实验方案可以测出当地重力加速度g的教值，故C正确。故选C。
（3）[3]课桌表面到地面的高度约为0.8m，小球做自由落体运动，从图中可知经过8次闪光到达地面，故有解得即故选C。
13.【答案】（1）方向由N指向A (“方向水平向左”也给分)（2）
【详解】(1)对小球受力分析
所以 ………………………………………………… (2 分)
根据几何关系 ………………………………………………… (1分)
则 ………………………………………………… (2分)
方向由N 指向A …………………………………………………… (1 分)
(“方向水平向左”也给分)
(2)①小球受电场力与电场方向相反，所以小球带负电 (2分)
②A 对小球的库仑 …………………………………………………(1分)
B 对小球的库仑 ………………………………………………… (1分)
F=FA+FB ………………………………………………………… (1 分)
解的 ………………………………………………………… (1分)
14．（16分）【答案】（1）M=2m；F0=mg；（2）Wf=0.3mgl；
【详解】（1）设物块质量为M，开始时，设压力传感器读数F0，则F0+mg=Mg…………………2分
当小球被抬高60°角时，则对小球根据力的平行四边形法则可得T=mgcos60°…………2分
此时对物块1.5F0+T=Mg…………………………………2分
解得：M=2m；F0=mg…………………………………2分
（2）当小球摆到最低点时，对物块0.6F0+T1=Mg；…………………………………2分
对小球…………………………………2分
对小球摆到最低点的过程，根据动能定理可知……………2分
联立解得Wf=0.3mgl…………………………………2分
（18分）【答案】（1）；（2）；
（3）
【详解】（1）设为类平抛运动的速度偏向角，则…………………………………1分
又根据几何关系，…………………………………1分
则…………………………………1分
（2）根据类平抛运动基本公式：…………………………………1分
…………………………………1分
…………………………………1分
易知，则进入第二象限瞬间离子的速度…………………………………1分
因为第二象限做匀速圆周运动，静电力充当向心力，则……………………1分
…………………………………1分
（3）离子到y轴正半轴时距坐标原点3d
第1、4象限加速度
以向下为正方向，作出离子运动的图象：
①在：离子向上位移 …………………………………1分
②在：离子竖直方向的总位移为0，之后竖直方向一直沿着y轴负半轴运动
③在：…………………………………1分
④在：…………………………………1分
⑤在：…………………………………1分
⑥在：…………………………………1分
所以：，还剩下
又：…………………………………1分
说明离子在期间穿过x轴，…………………………………1分
…………………………………1分
从y轴正半轴到x轴的时间：…………………………………1分
（注：结果是正确的但是用T表示的扣1分）
v0
C