内容正文:
高一下学期6月份月考物理学科
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 如图所示,风力发电机叶片上有P、Q两点,其中P在叶片的端点,Q在另一叶片的中点,叶片转动一圈,下列说法正确的是( )
A. P、Q两点路程一样 B. P、Q两点角速度相等
C. P、Q两点平均速率相等 D. P点平均速度大于Q点平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.叶片转动一圈,P、Q两点路程都为圆的周长,根据
P、Q两点到圆心的距离不同,所以P、Q两点路程不同,故A错误;
B.P、Q两点属于同轴转动,因此P、Q两点转动周期相等,根据
可知,P、Q两点角速度相等,故B正确;
C.叶片转动过程,P、Q两点运动时间相同,根据
可知P、Q两点平均速率不同,故C错误;
D.叶片转动一圈,P、Q两点位移都为零,所以P、Q两点平均速度相等,故D错误。
故选B。
2. 发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道.地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置,这样做的主要理由是在该位置( )
A. 地球对卫星的引力较大 B. 地球自转线速度较大
C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大
【答案】B
【解析】
【详解】根据可知,在地球纬度较低的位置做圆周运动的半径较大,故地球自转线速度较大,则发射卫星时能使卫星得到较大的发射速度,故B正确,ACD错误.故选B.
3. 下列说法符合实际的是( )
A. 汽车在水平路面转弯时,重力与支持力平衡
B. 飞机转弯时升力与飞机重力平衡
C. 火车转弯时超过规定的速度,内轨一定给轮缘作用力
D. 链球运动员拉着链球在加速转动过程中,铁链的拉力一定指向链球运动的圆心
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽车在水平路面转弯时,重力与支持力平衡,静摩擦力提供向心力,选项A正确;
B.飞机转弯时升力与飞机重力的合力提供向心力,不是一对平衡力,选项B错误;
C.火车转弯时超过规定的速度,则火车的重力和轨道支持力和合力不足以提供向心力,则火车有做离心运动的趋势,则外轨一定给轮缘作用力,选项C错误;
D.链球运动员拉着链球在加速转动过程中,铁链的拉力一定不指向链球运动的圆心,其中沿切线方向的分力使链球加速,选项D错误。
故选A。
4. 关于机械能,下列说法正确的是( )
A. 如果物体所受的合外力不为零,则机械能一定发生变化
B. 做匀速直线运动的物体,其机械能一定守恒
C. 做变速运动的物体,其机械能可能守恒
D. 物体不受摩擦力,机械能一定守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果物体所受的除重力和弹力外其它力做功不为零,则机械能一定发生变化,故A错误;
B.在拉力作用下匀速上升物体,拉力做功,其机械能不守恒,故B错误;
C.自由下落的物体,做变速运动,只有重力做功其机械能能守恒,故C正确;
D.在拉力作用下物体匀速上升,拉力做功,物体不受摩擦力,机械能不守恒,故D错误。
故选C。
5. “山东舰”是我国首艘完全自主建造的航空母舰,现已正式入编。如图所示是某次进行小半径转弯训练时,在海平面上画出的圆形航迹。若将此过程看成半径为R、速率为v的匀速圆周运动,“山东舰”质量为m,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 海水对“山东舰”的作用力方向竖直向上
B. 海水对“山东舰”的作用力与重力的合力不一定指向圆心
C. 海水对“山东舰”的作用力大小为
D. 海水对“山东舰"的作用力大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.“山东舰”做匀速圆周运动,是重力和海水对“山东舰”的作用力的合力提供向心力,其受力如下图所示
可得海水对“山东舰”的作用方向不是竖直向上,故A错误;
B.重力和海水对“山东舰”的作用力的合力提供向心力,“山东舰”做匀速圆周运动,合力一定指向圆心,故B错误;
CD.根据牛顿第二定律有
根据平行四边定测,如图,海水对“山东舰”的作用力
故D正确,C错误。
故选D。
6. 如图所示,穿戴屏蔽服的电力工作人员在几百万伏的高压电线上进行带电作业,屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的服装,下列说法正确的是( )
A. 金属材料编织成的布不易被拉破
B. 屏蔽服也可以用绝缘材料替代金属材料制作
C. 电工穿上屏蔽服进行带电作业时,体内电势为零
D. 电工穿上屏蔽服进行带电作业时,体内电场强度为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的服装不易被拉破,A错误;
B.金属材料编织成的布在工作人员的外部形成静电屏蔽,避免工作人员受外界高压电场的伤害,屏蔽服不可以用绝缘材料替代金属材料制作,B错误;
CD.金属材料形成了一个等势体,内部电场为0,电势是相对零电势而言的,工作人员所在空间电势无法确定。C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球.当整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中,下列说法中错误是( )
A. 重力不做功 B. 斜面对球的弹力不做功
C. 斜面对球的弹力做正功 D. 挡板对球的弹力做负功
【答案】B
【解析】
【分析】小球做匀速直线运动,受力平衡,根据平衡条件求解出各个力;然后根据力和运动位移之间的夹角分析各力做功情况。
【详解】A.根据功的定义式
可知,重力与运动方向相互垂直,所以重力不做功,故A正确;
BC.斜面对球的弹力与运动方向夹角为锐角,所以斜面对球的弹力做正功,故B错误、C正确;
D.挡板对球的弹力向右,与运动方向相反,挡板对球的弹力做负功,故D正确。
本题选择错误的,故选B。
【点睛】本题考查功的判断问题。判断力是否做功,要看力的方向与位移方向是否垂直,若垂直则不做功,若不垂直,则做功。
8. 如图所示,虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示。粒子在A点的速度为、电势能为;在B点的速度为、电势能为。则下列结论正确的是( )
A. 粒子带正电,, B. 粒子带负电,,
C. 粒子带正电,, D. 粒子带负电,,
【答案】B
【解析】
【详解】根据电场力与等势面垂直,又要指向轨迹弯曲的凹侧,而电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,故可判断电场力与电场方向相反,即该粒子带负电,由图知,粒子从A运动到B的过程中,电场力做负功,故动能减小,电势能增大,所以,,故选B。
9. 真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两处,两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B之间的静电力大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,设金属小球A的电荷量为,则金属小球B的电荷量为,两球的距离为,则有
用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,则有
再与B接触,然后移开C,则有
此时A、B之间的静电力大小
故选A。
10. 如图所示,真空中A、B、C三点的连线构成一个等腰三角形,OC为AB连线的中垂线,O为连线中点。A的电荷量为,B的电荷量为,两点电荷分别固定在A、B点,A、B相距l,静电力常量为k.现将另一个电荷量为的点电荷放置在AB连线的中垂线上距O点为的C点处,此时所受的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,处受到的电场力为
方向由指向。根据几何关系有
则有
则
故选D。
11. 一平行板电容器保持与电源连接,正极板接地,两板间有一个负试探电荷固定在P点,如图所示,用Ep表示试探电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向下移动一小段距离x,则此过程中Ep与x的关系合理的是图中的( )
A. 图线a B. 图线b C. 图线c D. 图线d
【答案】B
【解析】
【详解】电容器保持与电源连接,则电容器两极板间电压大小不变,如图所示
正极板与P点间电势差为
设负试探电荷带电量为,则在P点的电势能为
正极板接地,P点电势为负,负试探电荷在P点的电势能为正值,同时随着距离x增大,电势能减小。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0=19.0cm,点A、C间的距离为s1=8.36cm,点C、E间的距离为s2=9.8cm,测得重物的质量为m=1kg,所用交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度大小为g=9.8m/s2,回答下列问题∶
(1)以下实验操作和数据处理正确的是___________(选填选项前的字母)。
A.图中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的速度大小是___________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v,量出下落距离s,则以为纵坐标、以s为横坐标,给出的图像应是下面的___________。
A. B. C. D.
(4)在实验中,经多次测量发现,重锤减小的重力势能总是略___________重锤增加的动能(填“大于”、“小于”)。
【答案】 ①. AB ②. 2.68 ③. 2.27 ④. D ⑤. 大于
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A.题图甲中两限位孔必须在同一竖直线上,选项A正确;
B.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直,减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦,选项B正确;
C.开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重物,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,选项C错误;
D.数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置,以减小测量的误差,选项D错误。
故选AB。
(2)[2]重物减少的重力势能为
[3]打下C点时重物的速度
2.27m/s
(3)[4]在验证机械能守恒定律的实验中,有
则有
g是常数,所以图线为过原点的倾斜直线.
故选D。
(4)[5]实验中由于空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力的作用,重物减小的重力势能总是略大于重锤增加的动能。
13. 如图所示,长为l的绳子下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直线夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:
(1)当球以作圆锥摆运动时,绳子张力T为多大?桌面受到压力N为多大?
(2)当球以作圆锥摆运动时,绳子张力及桌面受到压力各为多大?
【答案】(1)T=mg,N=(2)T′=4mg,N′=0
【解析】
【详解】(1)由受力分析知
得
T=mg
N=
(2)设当N=0时,角速度为ω.
由
解得
故当时物体已经离开桌面则有N′=0
受力分析得
14. 2024年上半年,嫦娥六号将择机发射,出征月球,它要飞往月球采样并返回地球,嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。在距离月球地面高度为h时,着陆器在大推力发动机的作用下处于悬停状态。已知悬停时发动机提供的推力为F,着陆器的质量为m,月球半径为R,万有引力常量为G.
(1)求月球的质量M;
(2)若着陆器能再次进入近月轨道执行任务,至少以多大速度从月球表面发射。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设在距离月球地面高度为处的重力加速度为,对着陆器受力分析可知
结合万有引力定律可知
解得
(2)由题可知,
解得
15. 如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,重力加速度为g,静电力常量为k。试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷产生的电场在B点的电势。
【答案】(1)mg+;(2)φ+
【解析】
【详解】(1)物块在A点受到点电荷的库仑力
设物块在A点时受到轨道的支持力大小为FN
由平衡条件有
FN=mg+Fsin 60°
解得
FN= mg+
(2)设点电荷产生的电场在B点的电势为φB,根据动能定理
解得
φB=φ+
16. 如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球在曲面上下滑的过程,由机械能守恒定律,得
解得
(2)小球在C端时与管壁间恰好无作用力,结合牛顿第二定律和向心力公式,有
可得
由A至C,由动能定理,得
解得
(3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x,则有
由功能关系,得
解得
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高一下学期6月份月考物理学科
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 如图所示,风力发电机叶片上有P、Q两点,其中P在叶片的端点,Q在另一叶片的中点,叶片转动一圈,下列说法正确的是( )
A. P、Q两点路程一样 B. P、Q两点角速度相等
C. P、Q两点平均速率相等 D. P点平均速度大于Q点平均速度
2. 发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道.地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置,这样做的主要理由是在该位置( )
A. 地球对卫星的引力较大 B. 地球自转线速度较大
C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大
3. 下列说法符合实际的是( )
A. 汽车在水平路面转弯时,重力与支持力平衡
B. 飞机转弯时升力与飞机重力平衡
C. 火车转弯时超过规定的速度,内轨一定给轮缘作用力
D. 链球运动员拉着链球在加速转动过程中,铁链的拉力一定指向链球运动的圆心
4. 关于机械能,下列说法正确的是( )
A. 如果物体所受的合外力不为零,则机械能一定发生变化
B. 做匀速直线运动的物体,其机械能一定守恒
C. 做变速运动的物体,其机械能可能守恒
D. 物体不受摩擦力,机械能一定守恒
5. “山东舰”是我国首艘完全自主建造的航空母舰,现已正式入编。如图所示是某次进行小半径转弯训练时,在海平面上画出的圆形航迹。若将此过程看成半径为R、速率为v的匀速圆周运动,“山东舰”质量为m,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 海水对“山东舰”的作用力方向竖直向上
B. 海水对“山东舰”的作用力与重力的合力不一定指向圆心
C. 海水对“山东舰”的作用力大小为
D. 海水对“山东舰"的作用力大小为
6. 如图所示,穿戴屏蔽服的电力工作人员在几百万伏的高压电线上进行带电作业,屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的服装,下列说法正确的是( )
A. 金属材料编织成的布不易被拉破
B. 屏蔽服也可以用绝缘材料替代金属材料制作
C. 电工穿上屏蔽服进行带电作业时,体内电势为零
D. 电工穿上屏蔽服进行带电作业时,体内电场强度为零
7. 如图所示,光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球.当整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中,下列说法中错误是( )
A. 重力不做功 B. 斜面对球的弹力不做功
C. 斜面对球的弹力做正功 D. 挡板对球的弹力做负功
8. 如图所示,虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示。粒子在A点的速度为、电势能为;在B点的速度为、电势能为。则下列结论正确的是( )
A. 粒子带正电,, B. 粒子带负电,,
C. 粒子带正电,, D. 粒子带负电,,
9. 真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两处,两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B之间的静电力大小是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,真空中A、B、C三点的连线构成一个等腰三角形,OC为AB连线的中垂线,O为连线中点。A的电荷量为,B的电荷量为,两点电荷分别固定在A、B点,A、B相距l,静电力常量为k.现将另一个电荷量为的点电荷放置在AB连线的中垂线上距O点为的C点处,此时所受的静电力大小为( )
A. B. C. D.
11. 一平行板电容器保持与电源连接,正极板接地,两板间有一个负试探电荷固定在P点,如图所示,用Ep表示试探电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向下移动一小段距离x,则此过程中Ep与x的关系合理的是图中的( )
A. 图线a B. 图线b C. 图线c D. 图线d
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0=19.0cm,点A、C间的距离为s1=8.36cm,点C、E间的距离为s2=9.8cm,测得重物的质量为m=1kg,所用交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度大小为g=9.8m/s2,回答下列问题∶
(1)以下实验操作和数据处理正确的是___________(选填选项前的字母)。
A.图中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的速度大小是___________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v,量出下落距离s,则以为纵坐标、以s为横坐标,给出的图像应是下面的___________。
A. B. C. D.
(4)在实验中,经多次测量发现,重锤减小的重力势能总是略___________重锤增加的动能(填“大于”、“小于”)。
13. 如图所示,长为l的绳子下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直线夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:
(1)当球以作圆锥摆运动时,绳子张力T为多大?桌面受到压力N为多大?
(2)当球以作圆锥摆运动时,绳子张力及桌面受到压力各为多大?
14. 2024年上半年,嫦娥六号将择机发射,出征月球,它要飞往月球采样并返回地球,嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。在距离月球地面高度为h时,着陆器在大推力发动机的作用下处于悬停状态。已知悬停时发动机提供的推力为F,着陆器的质量为m,月球半径为R,万有引力常量为G.
(1)求月球的质量M;
(2)若着陆器能再次进入近月轨道执行任务,至少以多大速度从月球表面发射。
15. 如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,重力加速度为g,静电力常量为k。试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷产生的电场在B点的电势。
16. 如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。
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