江苏省徐州市铜山区第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
一、单选题(11题,每题4分)
1.引体向上可以强健体魄.一同学做引体向上时,在向上拉升过程中( )
A.重力对人做正功 B.横杠对人做正功
C.人的重力势能增大 D.人的机械能减小
2.某小组利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验,小球释放后,通过光电门1和2,实验中不是必须测量的物理量是( )
A.小球的质量 B.小球的直径
C.两光电门间的距离 D.小球分别通过两光电门的时间
3.平行板电容器是最简单的电容器,下列操作中可以增大电容器电容的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L亮度不变
C.的功率变大 D.的功率不变
5.如图所示,ABCD为正方形,两等量异种点电荷分别固定在AD和BC的中点,则( )
A.A、B两点电场强度相同 B.A、C两点电场强度相同
C.A、B两点电势相等 D.A、C两点电势相等
6.如图所示,电瓶车在水平路面上以功率匀速行驶.某时刻将电瓶车的功率增大为并保持不变.则功率变化前后电瓶车的速度v随时间t变化的图像可能是( )
A.B.C.D.
7.一些航天器在其使命结束后会进入“垃圾轨道”做圆周运动,这类轨道位于地球同步轨道之上200~300公里.则处于“垃圾轨道”的航天器( )
A.周期比地球自转周期小 B.运行速度比地球第一宇宙速度大
C.加速度比地球静止卫星的小 D.加速度比地球表面的重力加速度大
8.一电场中电势在x轴上的分布如图所示,一点电荷由O点静止释放,仅在电场力作用下沿方向运动,则该电荷( )
A.在处的加速度为零 B.在处的速度为零
C.在O到间往复运动 D.在O到间匀加速运动
9.如图所示,长木板A静置在光滑水平桌面上,小木块B静置在A的左端,用水平恒力F拉动B,B从A上滑离时,A的动能为,该过程中系统产生的内能为Q.若仅减小B的质量,则( )
A.不变 B.减小 C.Q不变 D.Q增大
10.如图所示的电路为欧姆表原理图,把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10Ω的电阻时,指针偏转至满刻度的3/5处,现测量一个电阻Rx,指针偏转至满刻度的1/5处,则电阻Rx的阻值为( )
A.4Ω B.20Ω C.30Ω D.60Ω
11.如图所示,在固定的光滑水平杆上,质量为2m的物体P用细线跨过光滑的定滑轮连接质量为3m的物体Q,用手托住Q使整个系统静止,此时轻绳刚好拉直,且AO = L,OB = h,AB < BO,重力加速度为g。现由静止释放Q,让P、Q开始运动,则下列说法正确的是( )
A.当物体P运动到B处时,此时物体P速度最小,物体Q速度最大
B.在物体P向右运动过程中,物体P的动能一直增大,物体Q的机械能一直减小
C.物体P质量越大,运动过程中所能达到的最大动能也越大
D.物体Р运动的最大速度为
二、实验题(12题15分,13题6分,14题8分,15题12分,16题15分)
12.实验小组测量某金属丝的电阻率,他们截取了一段长为L的该种金属丝,用多用电表相测出其阻值约为10Ω,实验室还提供了下列器材:
A.电源(电动势6V,内阻约1Ω)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约0.2Ω)
C.电流表G量程1mA,内阻为20Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~9999Ω)
F.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同的位置分别测量金属丝的直径,算出金属丝直径的平均值d。某次示数如图所示,其读数为 mm。
(2)实验中需把电流表G改装成量程为6V的电压表使用,将电流表C和电阻箱R2串联,R2的值应调为 Ω。
(3)实验中要求电表示数从0开始变化,请在下图中用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(4)正确连接电路,根据实验测得电流表G的示数Ig和电流表A的示数I,在坐标纸上描出了对应的点如图丙所示,请作出Ig-I图线 ,由图线可求得金属丝的电阻,据此可得金属丝的电阻率ρ= (用L、d、表示)。
(5)小明认为,实验中电阻率ρ的测量值小于真实值,你是否同意他的观点?请简要说明理由。
三、解答题
13.2024年5月3日,我国嫦娥六号成功发射,经过地月转移后顺利在月球表面做匀速圆周运动,此后着陆器和上升器组合体完成月背采样后,上升器带回样品。已知嫦娥六号在月球表面运动周期为T,万有引力常量为G,月球可视为球体,其半径为R。求:
(1)月球的质量;
(2)上升器至少需要多大的发射速度才能回到嫦娥六号?
14.如图所示,电源电动势、内阻,电动机线圈电阻,流过电动机的电流求此时:
(1)电源的路端电压U;
(2)电动机的输出功率
15.如图所示,第一象限内存在沿方向的匀强电场,电场强度大小为E,第二象限内存在沿方向的匀强电场,电场强度大小为。一电子从点以初速度沿方向射入电场,已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子重力。求:
(1)电子从P点第一次到达y轴的时间t;
(2)电子运动过程中离开y轴的最大距离d;
(3)电子第8次经过y轴时位置的纵坐标Y。
16.如图所示,长度为2L的光滑轻质细管与水平面的夹角为θ,可绕竖直轴O1O2转动,两根轻弹簧分别固定在轻管两端,弹簧的原长都是L,劲度系数均为k,两弹簧间栓接一质量为m的小球。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)当轻管静止时,每根弹簧的形变量x0;
(2)当轻管绕竖直轴以角速度ω1匀速转动时,两弹簧刚好恢复原长,求ω1;
(3)当轻管从静止开始绕竖直轴转动,转至弹簧的弹性势能与静止时相等。求外界对转动装置所做的功W。
参考答案
1.C
【详解】A.在向上拉升过程中,重力方向向下,而人重心向上移动,所以重力对人做负功,故A错误;
B.横杠对人有力作用,但力的作用点位移为零,所以横杠对人不做功,故B错误;
C.在向上拉升过程中,人的重心升高,则人的重力势能增大,故C正确;
D.在向上拉升过程中,人的速度先增大后减小,即人的动能先增大后减小,而人的重力势能始终在增加,所以在加速上升阶段,人的机械能增加,故D错误。故选C。
2.A
【详解】小球通过光电门的速度,
小球通过两光电门过程,根据机械能守恒定律有解得
可知,必须测量的物理量有小球的直径、两光电门间的距离与小球分别通过两光电门的时间,不是必须测量的物理量是小球的质量。故选A。
3.B
【详解】A.由图可知,电容器极板间距增大,由可知电容器电容减小,故A错误;
B.同理,由图可知,电容器极板间距减小,由可知电容器电容增大,故B正确;
CD.由图可知,电容器极板正对面积减小,由可知电容器电容减小,故CD错误。故选B。
4.C
【详解】向右移动滑片P,则电阻的阻值变小,根据“串反并同”,则与串联的的电流、电压、电功率变大;与并联的灯泡L的电流、电压、电功率变小,即亮度变暗。故选C。
5.B
【详解】A.根据等量异种电荷周围电场的对称性可知,A、B两点电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;
B.两点电荷在A、C两点产生的电场强度方向如下图所示
根据可知,正点电荷在A点产生的场强与负点电荷在C点产生的场强相同,正点电荷在C点产生的场强与负点电荷在A点产生的场强相同,则根据平四边形定则可知,A、C两点电场强度相同,故B正确;
CD.在等量异种电荷的电场中,电场线从正电荷发出终止于负电荷,由于沿电场线方向电势逐渐降低,所以A点电势高于B点和C点的电势,故CD错误。故选B。
6.A
【详解】设地面的摩擦力为,电瓶车在水平路面上以功率P1匀速行驶,则有,某时刻将电瓶车的功率增大为并保持不变,则有根据牛顿第二定律
所以汽车做加速运动,由于速度增加,所以变小,加速度随之减小,故速度v随时间t变化的图像的斜率变小,故选A。
7.C
【详解】A.根据万有引力提供向心力解得
航天器的轨道半径大于地球同步轨道半径,即航天器的周期大于地球静止卫星的周期,即航天器的周期大于地球自转的周期,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力解得
地球第一宇宙速度为卫星在地面表面轨道运行时的速度,为卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度,可知航天器的线速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.根据牛顿第二定律解得
航天器的轨道半径大于地球同步轨道半径,所以航天器的加速度小于地球同步的加速度,故C正确;
D.在地球表面根据牛顿第二定律解得
航天器的轨道半径大于地球半径,所以航天器的加速度小于地球的重力加速度,故D错误。故选C。
8.D
【详解】A.根据可知,图象的斜率表示电场强度,则在处的场强不为零,根据牛顿第二定律可知,该电荷在处的加速度不为零,故A错误;
BCD.由于图象的斜率不变,则该电荷的加速度不变,该电荷做匀加速直线运动,所以在处的速度不为零,故BC错误,D正确。故选D。
9.B
【详解】AB.设A、B间的摩擦因数为,对A和B分析,根据牛第第二定律有
可得A、B的加速度分别为,
可知,若减小B的质量,则A的加速度减小,B的加速度增大,从开始到离开有
可知在A的板长L一定时,B在A上的运动时间t减小,则此过程中A的加速时间t减小,根据
可知,离开时A的速度减小,所以A的动能为减小,故A错误,B正确;
CD.该过程中系统产生的内能为若减小B的质量,则该过程中系统产生的内能Q减小,故CD错误。
故选B。
10.D
【详解】设电动势为E,内阻为R内,满偏电流为Ig,欧姆表调零时
测一阻值为R的电阻时
测一未知电阻时解这三式得R′=6R=60Ω选项D正确.
11.D
【详解】A.当物体P滑到B点时,Q下降到最低点,根据机械能守恒可知两物体此时动能之和最大,此时Q的速度为零,则物体P速度最大,故A错误;
B.在物体P从B开始向右滑动的一小段时间过程中,物体P的动能减小,物体Q向上运动,且速度变大,则Q的机械能增大,故B错误;
C.当P运动到B处时,P的速度最大,动能最大,此时Q的速度为零,Q减少的机械能一定,根据机械能守恒,P获得的动能一定,与P的质量无关,故C错误;
D.当P运动到B处时,P的速度最大,Q的速度为零,根据系统机械能守恒定律可得
解得P运动的最大速度为故D正确。故选D。
12. 0.450 5980 同意,电流表G与电阻箱的分流,使电流表A示数大于通过金属丝的电流值。金属丝电阻测量值偏小,因此电阻率ρ的测量值小于真实值。
【详解】(1)[1] 螺旋测微器的示数为0mm+45.0×0.01mm=0.450mm
(2)[2] 电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表用,则分压电阻的值
(3)[3]根据实验原理连接实物图,如图:
(4)[4]根据坐标连接图象,如图:
[5] 由电阻定律得解得
(5)[6]同意,电流表G与电阻箱的分流,使电流表A示数大于通过金属丝的电流值。金属丝电阻测量值偏小,因此电阻率ρ的测量值小于真实值。
13.(1);(2)
【详解】(1)嫦娥六号在月球表面做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有
可得,月球的质量为
(2)在月球表面,根据万有引力提供向心力有
可得,月球的最小发射速度为则上升器至少需要的发射速度才能回到嫦娥六号。
14.(1);(2)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律电源的路端电压为
(2)电动机消耗的总功率
电动机消耗的热功率为
电动机的输出功率为
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)电子在第一象限中做类平抛运动,沿x轴方向做加速运动,根据牛顿第二定律解得
根据运动学公式解得
(2)电子进入第二象限时,沿x轴方向的分速度为
电子进入第二象限后,沿x轴方向做匀减速运动,根据牛顿第二定律解得
当电子沿x轴方向分速度为0时,电子离开y轴的距离最大,所用时间为
最大距离为
(3)电子的运动轨迹如图
电子第8次经过y轴时所用的总时间为
电子沿y轴方向一直做匀速直线运动,所以电子第8次经过y轴时位置的纵坐标为
16.(1);(2);(3)
【详解】(1)对小球由平衡知识可知解得
(2)当轻管绕竖直轴以角速度ω1匀速转动时,两弹簧刚好恢复原长,对小球分析可知
解得
(3)当轻管从静止开始绕竖直轴转动,转至弹簧的弹性势能与静止时相等时,此时下边弹簧被拉长x0,上边弹簧被压缩x0,此时小球受弹力大小为F=2kx0=mgsinθ
方向沿管向下,则
外界对转动装置所做的功
联立解得