精品解析：河南省创新发展联盟2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2023—2024学年高一下学期第三次月考 物 理 试 卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，必修第三册第九章至第十章第3节。 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B. 法拉第首先将电荷区分为正电荷和负电荷 C. 静电感应过程中产生了电荷 D. 带电体的电荷量可能不是元电荷e的整数倍 2. 在光滑水平面上一质点做匀速率曲线运动的轨迹如图所示，质点在途经M、N、P、Q位置时的速度和所受合力F 的方向，可能正确的是（ ） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 3. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 4. 如图所示，匀强电场中，P、Q两点间的距离为d，PQ与垂直电场线方向的夹角为θ。若P、Q两点间的电势差为U，则该匀强电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，细杆ABA端紧挨竖直墙面，B 端贴着水平地面，在A端沿着墙面下移的过程中，当AB杆与地面的夹角为30°时，A 端与B 端的速度大小之比为（ ） A. 1：3 B. 3：1 C. ：1 D. 1： 6. 2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球同步卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ） A. 轨道半径比同步卫星的轨道半径小 B. 角速度比同步卫星的角速度小 C. 线速度比同步卫星的线速度小 D. 向心加速度比同步卫星的向心加速度小 7. 质量为m汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度大小为a，速度大小为v1时，发动机的功率为 P。若汽车以额定功率行驶的最大速度为 v2，则汽车的额定功率为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 9. 杂技演员骑摩托车在圆形大铁环内进行刺激而惊险的表演。如图所示，半径为R 的铁环竖直固定，杂技演员（包括摩托车）以一定速度经过最低点时关闭引擎，杂技演员（包括摩托车）在竖直平面内做圆周运动，刚好能通过最高点。认为铁环内壁光滑，将杂技演员（包括摩托车）视为质点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 杂技演员经过最高点时的速度大小为零 B. 杂技演员经过最高点时的速度大小为 C. 杂技演员经过最低点时的速度大小为 D. 杂技演员经过最低点时的速度大小为 10. 如图所示，真空中有A、B、C三点，B点为AC 的中点，b、d两点在AC 的中垂线上，ac⊥bd。A、B、C处各固定一个电荷量相等的正点电荷，实线表示电场的电场线。一质子（不计重力）以某一初速度从d点沿直线运动到b点。下列说法正确的是（ ） A. a、c两点的电势相等，且比b点的电势低 B. b点的电场强度比d 点的电场强度小 C. 该过程中质子的动能一直增大 D. 该过程中质子的电势能一直增大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素： 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）该实验采用的方法是___________（填正确选项前的字母） A．理想实验法 B．控制变量法 C． 等效替代法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而___________（填“增大” 减小”或“不变”） （3）若物体A的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示、质量用m表示，物体A与小球间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为___________。 12. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端竖直安装有光电门，将小球从斜槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距斜槽末端的高度 h以及小球通过光电门的时间 t，测得小球的直径为d。 （1）斜槽末端________（填“必须”或“无须”）调节至水平。 （2）小球通过光电门时的速度大小可表示为_______（用d、t表示）。 （3）若当地的重力加速度大小g=_______（用h、d、t表示），则小球被释放后沿斜槽下滑的过程中机械能守恒。 （4）本实验对结论有影响的因素是__________（写出一条即可）。 13. 在真空中的某直线上依次固定三个点电荷A、B、C，所带电荷量分别为-q、2q、-3q（q>0），A、B两点电荷之间的距离为d，B、C两点电荷之间的距离为2d。静电力常量为k。 （1）求点电荷B所受库仑力大小与方向； （2）若点电荷B不固定，仅改变点电荷B位置，结果点电荷B在点电荷A、C的库仑力作用下保持静止，求点电荷B静止时与点电荷A 之间的距离L。 14. 天体运动中，将两颗彼此相距较近的恒星称为双星，它们在万有引力作用下间距始终保持不变，并沿半径不同的同心轨道做匀速圆周运动。某双星系统运动的角速度大小为，双星间距为L，引力常量为G。 （1）求双星的质量之和； （2）若已知其中一颗恒星的质量为，求该恒星的线速度大小的。 15. 某全自动传送带如图所示，AB为半径R=0.2m的四分之一固定光滑圆弧轨道，A点和圆心O等高，圆弧轨道与水平传送带相切于B点，传送带以大小v=4m/s的速度顺时针匀速运行。一质量m=0.5kg的滑块（视为质点）从A点由静止滑下，并从传送带的右端C飞出。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，C点距水平地面的高度h=0.2m，滑块从 C点飞出后水平位移大小x=0.6m。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）滑块到达圆弧轨道底端B时对圆弧轨道的压力大小F； （2）B、C两点的距离L； （3）滑块与传送带间因摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年高一下学期第三次月考 物 理 试 卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，必修第三册第九章至第十章第3节。 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B. 法拉第首先将电荷区分为正电荷和负电荷 C. 静电感应过程中产生了电荷 D. 带电体的电荷量可能不是元电荷e的整数倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，选项A 正确； B．富兰克林首先将电荷区分为正电荷和负电荷，选项B错误； C．静电感应过程中没有产生电荷，而是使电荷重新分布，选项C错误； D．带电体的电荷量只能是元电荷e的整数倍，选项 D 错误。 故选A。 2. 在光滑水平面上一质点做匀速率曲线运动的轨迹如图所示，质点在途经M、N、P、Q位置时的速度和所受合力F 的方向，可能正确的是（ ） A. M位置 B. N位置 C. P位置 D. Q位置 【答案】B 【解析】 【详解】该质点做匀速率曲线运动，速率不变，合力指向轨迹凹侧，速度方向沿轨迹的切线，且合力与速度方向垂直，质点在途经 N位置时的速度和所受合力 F 的方向正确。 故选B。 3. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 【答案】D 【解析】 【详解】小汽车由静止释放到沿直线滑行距离s后停下，由动能定理可得 由功能关系可得，发条的弹性势能是 故选D。 4. 如图所示，匀强电场中，P、Q两点间的距离为d，PQ与垂直电场线方向的夹角为θ。若P、Q两点间的电势差为U，则该匀强电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电场强度与电势差的关系有 U=Edsinθ 解得 故选B。 5. 如图所示，细杆AB的A端紧挨竖直墙面，B 端贴着水平地面，在A端沿着墙面下移的过程中，当AB杆与地面的夹角为30°时，A 端与B 端的速度大小之比为（ ） A. 1：3 B. 3：1 C. ：1 D. 1： 【答案】C 【解析】 【详解】A、B两端沿杆的方向的速度相等，有 解得 故选C。 6. 2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球同步卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ） A. 轨道半径比同步卫星的轨道半径小 B. 角速度比同步卫星的角速度小 C. 线速度比同步卫星的线速度小 D. 向心加速度比同步卫星的向心加速度小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据，得 云海二号02组卫星的轨道半径比同步卫星的轨道半径小，故 A 正确； B．根据，得 云海二号02组卫星的角速度比同步卫星的角速度大，故B错误； C．根据，得 云海二号 02组卫星的线速度比同步卫星的线速度大，故C错误； D．根据，得 云海二号 02组卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度大，故D错误。 故选A。 7. 质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度大小为a，速度大小为v1时，发动机的功率为 P。若汽车以额定功率行驶的最大速度为 v2，则汽车的额定功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对汽车受力分析，设汽车受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律有 F-f=ma 又P=Fv1，解得 额定功率 解得 故选B。 8. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．重力做功与路径无关，根据 在小球从A点运动到C点的过程中，重力对小球做的功 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功 A错误，B正确。 CD．以桌面为重力势能的参考平面，根据 小球在A、B两点时的重力势能分别为 ， C正确，D错误。 故选BC。 9. 杂技演员骑摩托车在圆形大铁环内进行刺激而惊险的表演。如图所示，半径为R 的铁环竖直固定，杂技演员（包括摩托车）以一定速度经过最低点时关闭引擎，杂技演员（包括摩托车）在竖直平面内做圆周运动，刚好能通过最高点。认为铁环内壁光滑，将杂技演员（包括摩托车）视为质点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 杂技演员经过最高点时的速度大小为零 B. 杂技演员经过最高点时速度大小为 C. 杂技演员经过最低点时的速度大小为 D. 杂技演员经过最低点时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．杂技演员通过最高点时，有，解得 故A 错误，B 正确； CD．对杂技演员从最低点运动至最高点的过程，根据机械能守恒定律有 2R 解得 故 C 正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，真空中有A、B、C三点，B点为AC 的中点，b、d两点在AC 的中垂线上，ac⊥bd。A、B、C处各固定一个电荷量相等的正点电荷，实线表示电场的电场线。一质子（不计重力）以某一初速度从d点沿直线运动到b点。下列说法正确的是（ ） A. a、c两点的电势相等，且比b点的电势低 B. b点的电场强度比d 点的电场强度小 C. 该过程中质子的动能一直增大 D. 该过程中质子的电势能一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，a、c两点电势相等，根据“等势线与电场线垂直”画出等势线的分布，结合“沿电场线方向电势逐渐降低”可知，a、c两点的电势均比b点的电势低，故A正确； B．根据“电场线的疏密表示电场强度的大小”可知，b点的电场强度比d点的电场强度大，故B错误； CD．质子从d点运动到b点的过程中受到的电场力方向与速度方向相反，电场力做负功，故该过程中质子的动能减小、电势能增大，故C错误，D正确。 故选AD 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素： 步骤一：把系在丝线上带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）该实验采用的方法是___________（填正确选项前的字母） A．理想实验法 B．控制变量法 C． 等效替代法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而___________（填“增大” 减小”或“不变”） （3）若物体A的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示、质量用m表示，物体A与小球间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为___________。 【答案】 ①. B ②. 减小 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，所以是采用了控制变量的方法，故选B； （2）[2]实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小； （3）[3]对物体A由平衡条件可得 12. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端竖直安装有光电门，将小球从斜槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距斜槽末端的高度 h以及小球通过光电门的时间 t，测得小球的直径为d。 （1）斜槽末端________（填“必须”或“无须”）调节至水平。 （2）小球通过光电门时的速度大小可表示为_______（用d、t表示）。 （3）若当地的重力加速度大小g=_______（用h、d、t表示），则小球被释放后沿斜槽下滑的过程中机械能守恒。 （4）本实验对结论有影响的因素是__________（写出一条即可）。 【答案】 ①. 必须 ②. ③. ④. 存在空气阻力、斜槽不可能完全光滑等 【解析】 【详解】（1）[1]光电门竖直放置，则斜槽末端必须调节至水平。 （2）[2]小球通过光电门时的速度大小可表示为 （3）[3]若机械能守恒，则由能量关系 可得当地的重力加速度大小 （4）[4]本实验对结论有影响的因素是存在空气阻力、斜槽不可能完全光滑等； 13. 在真空中的某直线上依次固定三个点电荷A、B、C，所带电荷量分别为-q、2q、-3q（q>0），A、B两点电荷之间的距离为d，B、C两点电荷之间的距离为2d。静电力常量为k。 （1）求点电荷B所受库仑力的大小与方向； （2）若点电荷B不固定，仅改变点电荷B的位置，结果点电荷B在点电荷A、C的库仑力作用下保持静止，求点电荷B静止时与点电荷A 之间的距离L。 【答案】（1），由B 指向 A；（2） 【解析】 【详解】（1）A点电荷对B点电荷的F1，方向由B指向A；C点电荷对对B点电荷的库仑力F2，由B指向C 的，根据库仑定律有 ， 由于，故B 所受库仑力的方向由B 指向 A 。 取由B指向A为正，点电荷 B 所受库仑力的大小 解得 （2）经分析可知，若点电荷B不固定，则它只能在 A、C之间的连线上静止，有 解得 14. 天体运动中，将两颗彼此相距较近的恒星称为双星，它们在万有引力作用下间距始终保持不变，并沿半径不同的同心轨道做匀速圆周运动。某双星系统运动的角速度大小为，双星间距为L，引力常量为G。 （1）求双星的质量之和； （2）若已知其中一颗恒星的质量为，求该恒星的线速度大小的。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力提供向心力有 又 联立可得双星的质量之和为 （2）若已知其中一颗恒星的质量为，设另一颗恒星的质量为，则有 又 ， 可得 由 解得 15. 某全自动传送带如图所示，AB为半径R=0.2m四分之一固定光滑圆弧轨道，A点和圆心O等高，圆弧轨道与水平传送带相切于B点，传送带以大小v=4m/s的速度顺时针匀速运行。一质量m=0.5kg的滑块（视为质点）从A点由静止滑下，并从传送带的右端C飞出。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，C点距水平地面的高度h=0.2m，滑块从 C点飞出后水平位移大小x=0.6m。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）滑块到达圆弧轨道底端B时对圆弧轨道的压力大小F； （2）B、C两点的距离L； （3）滑块与传送带间因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）15 N；（2）1.25 m；（3）0.75 J 【解析】 【详解】（1）设滑块通过 B点时的速度大小为vB，对滑块从A点滑至B 点的过程，根据机械能守恒定律有 解得 vB=2m/s 设滑块通过B点时所受圆弧轨道的支持力大小为F'，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 F=F' 解得滑块到达圆弧轨道底端B时对圆弧轨道的压力大小 F=15 N （2）设滑块从C点飞出时的速度大小为vc，滑块离开C点后在空中运动的时间为t，有 ，x=vCt 解得 vC=3m /s 因为，所以滑块在传送带上一直做匀加速直线运动，设运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 μmg=ma 根据匀变速直线运动的规律有 解得 L=1.25 m （3）设滑块从 B 点滑至C 点的时间为t′，有 解得 t'=05s 在时间t'内，传送带转动的距离 x'=vt' 解得 x'=2m 经分析可知 Q=μmg(x'-L) 解得 Q=0.75 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$