精品解析：河北省沧州市献县第一中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

献县一中2023~2024学年第二学期第三次月考 高一物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上，选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第二册至必修第三册第九章。 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题中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，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. 下列有关万有引力说法中，正确的是（ ） A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B. 中的是比例常数，牛顿亲自测出了这个常数 C. 地球围绕太阳做圆周运动是因为地球受到太阳的引力和向心力的作用 D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的引力 2. 对做功的理解，下列说法正确的是（　　） A. 功有大小有正负，则功是矢量 B. 力对物体所做的功等于力和路程的乘积 C. 物体的位移为零，该过程中外力对物体做功一定为零 D. 恒力与位移的夹角为锐角，则该恒力做正功 3. 如图所示，堤坝倾角为，一小朋友在安全地带边缘，以的水平速度扔出一个小石子，小石子恰好扔到水中。小石子离开手的位置距离地面。重力加速度取，，，则堤坝离水面高度为（　　） A B. C. D. 4. 如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷)，分别带有－Q和＋Q的电荷量，两球间静电力为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，则它们间的静电力大小为（　　） A. F B. F C. F D. F 5. 如图所示为半径为R的圆，O、A、B为圆的三等分点，其中O为圆的最高点，与圆平行的面内有一匀强电场．现在O、A两点固定电荷量分别为、的点电荷，将一试探电荷放在B点时所受的电场力为零；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，静电力常量为k．则B点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，秋千的两根绳子长度均为9m，某人和秋千踏板的总质量约为60kg。绳的质量忽略不计，当该人荡到秋千支架的正下方时踏板的角速度大小为1rad/s，人和踏板的重心在踏板上方1m处，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. 480N B. 540N C. 600N D. 660N 7. 某同学在学校附近山地上练习打高尔夫球，从高出水平地面H的坡上以速度，水平击出一个质量为m的高尔夫球。落在松软的地面上，砸出一个深度为h的坑，重力加速度大小为g，不计空气阻力，对高尔夫球从击出到落至坑底的过程，下列说法正确的是（　　） A. 合外力对高尔夫球做的功为 B. 高尔夫球的重力势能的减少量为 C. 地面对高尔夫球做的功为 D. 地面对高尔夫球做的功为 8. 2023年8月13日1时26分，中国成功发射陆地探测四号01卫星，如图中C所示。该卫星是地球同步轨道卫星。A为赤道上的等待发射的陆地探测四号02卫星，B为5G标准近地轨道卫星，距离地面高度几百千米，A、B、C卫星如图所示。已知地表的重力加速度大小为g，则关于陆地探测四号01卫星、陆地探测四号02卫星、标准近地轨道卫星间的比较，下列说法正确的是（　　） A. A卫星的线速度大小小于C B. A卫星运动的向心加速度大小小于C卫星 C. B、C两卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 D. A、B两卫星均在地表附近，因此二者的向心加速度大小均为g 9. 图甲为某电场中的一条未标明方向的电场线，A、B为该电场线上的两点，一个电子以速度通过A点后能沿直线运动到B点，且到达B点时的速度恰为零，电子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. B点的电场强度一定小于A点的电场强度 B. 电子在A点的加速度一定等于在B点的加速度 C. 所给电场线的方向由A指向B D. 该电场可能是由A点左侧的正点电荷产生的 10. 滑块以初速度沿粗糙斜面从底端O上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上行和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示，图中A为OB的中点。下列判断正确的是（　　） A. 图乙中的滑块处于下滑阶段 B. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 C. 滑块上行与下滑的加速度之比为 D. 滑块上行与下滑通过A时的动能之比为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 在研究平抛运动的实验中，为了减小实验误差，某同学进行了如下操作，其中正确的是（　　） A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 使用密度小、体积大的钢球 C. 实验时，让小球每次都从不同位置滚下 D. 使斜槽末端切线保持水平 12. 某探究小组在做“研究小球做平抛运动”的实验时，做了一段小球运动轨迹的图线。图中，A为小球运动一段时间后的位置，由图可求出小球做平抛运动的初速度为_______m/s，小球做平抛运动的起点位置的坐标是_______。（g取，计算结果均保留两位有效数字） 13. 晓强利用如图所示的装置验证了机械能守恒定律，实验时完成了如下的操作： a.首先接通气垫导轨，然后调节气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨上，调节滑轮的高度使轻绳与气垫导轨平行； b.将质量为M的滑块（含遮光条）放在气垫导轨上，用轻绳跨过定滑轮，另一端拴接一个质量为m的钩码； c.用刻度尺测量遮光条的宽度d； d.将钩码由静止释放，记录滑块经过光电门时的挡光时间，测量出释放点到光电门的距离L； e.改变钩码的个数n，仍将滑块从同一位置静止释放，记录滑块经过光电门时相应的挡光时间。 （1）已知重力加速度为g，若所挂钩码的个数为n，若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。（用题中物理量符号表示） （2）晓强利用记录的实验数据描绘出了相应的图像，若用为纵轴，欲保证图线为直线，横轴应为_______（填“”“”或“”），图线的斜率为k，若系统的机械能守恒，则_______。（用题中物理量符号表示） 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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） 14. 地面上方存在水平向右匀强电场，一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为，此时小球到地面的高度为h,求： （1）匀强电场的场强？ （2）若丝线突然断掉，小球经过多长时间落地？ 15. 九重之际向天问，天宫掠影惊苍穹。“天宫”空间站中三名宇航员正环绕地球运行，与此同时，“天问”探测器在环绕火星运行，假设它们的运行轨道都是圆轨道，地球与火星的质量之比为p，“天宫”与“天问”的轨道半径之比为q。求： （1）“天宫”空间站与“天问”探测器运行周期之比； （2）“天宫”空间站与“天问”探测器环绕速度之比； （3）“天宫”空间站与“天问”探测器加速度之比 16. 如图所示，质量均为m、且可视为质点的小球甲、乙固定在轻杆的两端，两轻杆的夹角为，两杆的长度分别为R、2R，整个装置可绕O点在竖直面内转动，当乙球与O点等高时将装置由静止释放，忽略一切阻力。重力加速度为g。求： （1）当甲球转到与O点等高处时，甲球的向心加速度大小； （2）当乙球转到O点正下方时，轻杆对乙球所做的功； （3）整个过程，甲球上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 献县一中2023~2024学年第二学期第三次月考 高一物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上，选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第二册至必修第三册第九章。 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题中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，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. 下列有关万有引力的说法中，正确的是（ ） A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B. 中的是比例常数，牛顿亲自测出了这个常数 C. 地球围绕太阳做圆周运动是因为地球受到太阳的引力和向心力的作用 D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第三定律，地球对物体有引力，物体对地球也有引力，且等大反向，故A错误； B．万有引力常量是卡文迪什的扭秤实验测出的，故B错误； C．地球围绕太阳做圆周运动是因为受到太阳的引力，向心力是一个效果力，不是真实存在的力，故C错误； D．下落的苹果和天空中的月亮受到的力都是同一种力，故D正确。 故选D。 2. 对做功的理解，下列说法正确的是（　　） A. 功有大小有正负，则功是矢量 B. 力对物体所做的功等于力和路程的乘积 C. 物体的位移为零，该过程中外力对物体做功一定为零 D. 恒力与位移的夹角为锐角，则该恒力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．功是标量，只有大小没有方向，但有正功、负功之分，选项A错误； B．由功的定义式：可知，一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积，选项B错误： C．物体在粗糙的水平面上绕行一周的过程中，物体的位移是零，摩擦力对物体做的功不等于零，选项C错误； D．恒力与位移的夹角为锐角，由力对物体做功公式可知，则该恒力做正功，选项D正确。 故选D。 3. 如图所示，堤坝倾角为，一小朋友在安全地带边缘，以的水平速度扔出一个小石子，小石子恰好扔到水中。小石子离开手的位置距离地面。重力加速度取，，，则堤坝离水面高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小石子离开手后做平抛运动，根据平抛运动规律有 ， 小石子恰好扔到水中，表明小石子落在斜坡与水面交界位置，根据几何关系有 解得 故选B。 4. 如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷)，分别带有－Q和＋Q的电荷量，两球间静电力为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，则它们间的静电力大小为（　　） A. F B. F C. F D. F 【答案】B 【解析】 【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为 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 则有 故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 如图所示为半径为R的圆，O、A、B为圆的三等分点，其中O为圆的最高点，与圆平行的面内有一匀强电场．现在O、A两点固定电荷量分别为、的点电荷，将一试探电荷放在B点时所受的电场力为零；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，静电力常量为k．则B点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由几何关系可知，OAB构成一等边三角形，该三角形的边长为 现在在O处放一正电荷，在A处放一负电荷，正负电荷分别在B点产生的电场强度大小相等，方向如图所示 由电场叠加后合场强大小与匀强电场强度大小相等，匀强电场的方向与E等大反向，则 所以匀强电场大小为 如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，则B点的电场强度如图所示， 所以O、A两处的点电荷在B处的合场强与匀强电场方向相同，大小相等，所以B点的场强为 故D正确ABC错误。 故选D。 6. 如图所示，秋千的两根绳子长度均为9m，某人和秋千踏板的总质量约为60kg。绳的质量忽略不计，当该人荡到秋千支架的正下方时踏板的角速度大小为1rad/s，人和踏板的重心在踏板上方1m处，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. 480N B. 540N C. 600N D. 660N 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律 其中 解得每根绳子平均承受的拉力约为 故选B。 7. 某同学在学校附近山地上练习打高尔夫球，从高出水平地面H的坡上以速度，水平击出一个质量为m的高尔夫球。落在松软的地面上，砸出一个深度为h的坑，重力加速度大小为g，不计空气阻力，对高尔夫球从击出到落至坑底的过程，下列说法正确的是（　　） A. 合外力对高尔夫球做的功为 B. 高尔夫球的重力势能的减少量为 C. 地面对高尔夫球做的功为 D. 地面对高尔夫球做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对高尔夫球从坡上击出到落至坑底的过程，根据动能定理，合外力对高尔夫球所做的功，等于高尔夫球动能变化量，则有 选项A正确； B．高尔夫球的重力势能的减少量为 选项B错误： CD．设地面对高尔夫球做的功为，由动能定理则有 解得 选项CD错误。 故选A。 8. 2023年8月13日1时26分，中国成功发射陆地探测四号01卫星，如图中C所示。该卫星是地球同步轨道卫星。A为赤道上等待发射的陆地探测四号02卫星，B为5G标准近地轨道卫星，距离地面高度几百千米，A、B、C卫星如图所示。已知地表的重力加速度大小为g，则关于陆地探测四号01卫星、陆地探测四号02卫星、标准近地轨道卫星间的比较，下列说法正确的是（　　） A. A卫星的线速度大小小于C B. A卫星运动的向心加速度大小小于C卫星 C. B、C两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等 D. A、B两卫星均在地表附近，因此二者的向心加速度大小均为g 【答案】AB 【解析】 【详解】A．A、C两卫星具有相同的角速度。由可知，A卫星的线速度大小小于C，选项A正确； B．A卫星为赤道上的物体，C为静止卫星，二者具有相同的角速度，由可知，A卫星运动的向心加速度小于C卫星，选项B正确； C．根据万有引力提供向心力有 卫星与地心的连线时间内扫过的面积为 联立解得 可知，B、C两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积不相等，故C错误； D．B卫星为近地飞行，由重力提供向心力，其向心加速度等于重力加速度，A为赤道上的等待发射的卫星，由重力和支持力的合力提供向心力，则A的向心加速度小于重力加速度，故D错误。 故选AB。 9. 图甲为某电场中的一条未标明方向的电场线，A、B为该电场线上的两点，一个电子以速度通过A点后能沿直线运动到B点，且到达B点时的速度恰为零，电子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. B点的电场强度一定小于A点的电场强度 B. 电子在A点的加速度一定等于在B点的加速度 C. 所给电场线的方向由A指向B D. 该电场可能是由A点左侧正点电荷产生的 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图像可知，电子从A到B做匀减速直线运动，加速度不变，所受静电力不变，电场为匀强电场，故A错误，B正确； C．电子所受的静电力方向从B指向A，故可知电场线的方向从A到B，故C正确； D．由于场强不变，所以该电场不可能是正点电荷产生的，故D错误。 故选BC。 10. 滑块以初速度沿粗糙斜面从底端O上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上行和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示，图中A为OB的中点。下列判断正确的是（　　） A. 图乙中的滑块处于下滑阶段 B. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 C. 滑块上行与下滑的加速度之比为 D. 滑块上行与下滑通过A时的动能之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因为频闪照片时间间隔相同，设时间间隔为T，对比图甲和乙可知，在对应相等时间内图甲中滑块的位移较大，则加速度大，是上行阶段，图乙中的滑块处于下滑阶段，选项A正确； B．由于斜面倾角未知，不能求出滑块与斜面动摩擦因数，选项B错误； C．从甲、乙图中可知，上行时间为，下滑时间为，上行与下行位移相等，设斜面长度为，根据 可得 则上行与下滑的加速度之比为，选项C正确； D．对上行（甲图）逆向思考，由速度位移关系公式则有 对下滑（乙图），有 因此，滑块上行与下滑通过A时的动能之比为，选项D错误。 故选AC。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 在研究平抛运动的实验中，为了减小实验误差，某同学进行了如下操作，其中正确的是（　　） A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 使用密度小、体积大的钢球 C. 实验时，让小球每次都从不同位置滚下 D. 使斜槽末端切线保持水平 【答案】D 【解析】 【详解】A．钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，只要到达斜槽末端的速度相等即可，故A错误； B．使用密度大、体积小的钢球可减小相对的阻力，从而减小误差，故B错误； C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下，以保证初速度相同，故C错误； D．使斜槽末端切线保持水平，以保证抛出时的初速度水平，故D正确。 故选D。 12. 某探究小组在做“研究小球做平抛运动”的实验时，做了一段小球运动轨迹的图线。图中，A为小球运动一段时间后的位置，由图可求出小球做平抛运动的初速度为_______m/s，小球做平抛运动的起点位置的坐标是_______。（g取，计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 2.0 ②. （-20cm，-5.0cm） 【解析】 【详解】[1]由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有 由图可知 将，代入解得 T＝0.1s 物体在水平方向做匀速直线运动，故 将代入解得 [2]因竖直方向两段相等时间的位移比为15∶25＝3∶5，故根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，抛出点到原点的竖直位移为5cm；水平位移是20cm，则抛出点的坐标是（-20cm，-5.0cm）。 13. 晓强利用如图所示的装置验证了机械能守恒定律，实验时完成了如下的操作： a.首先接通气垫导轨，然后调节气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨上，调节滑轮的高度使轻绳与气垫导轨平行； b.将质量为M的滑块（含遮光条）放在气垫导轨上，用轻绳跨过定滑轮，另一端拴接一个质量为m的钩码； c.用刻度尺测量遮光条的宽度d； d.将钩码由静止释放，记录滑块经过光电门时的挡光时间，测量出释放点到光电门的距离L； e.改变钩码的个数n，仍将滑块从同一位置静止释放，记录滑块经过光电门时相应的挡光时间。 （1）已知重力加速度为g，若所挂钩码的个数为n，若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。（用题中物理量符号表示） （2）晓强利用记录的实验数据描绘出了相应的图像，若用为纵轴，欲保证图线为直线，横轴应为_______（填“”“”或“”），图线的斜率为k，若系统的机械能守恒，则_______。（用题中物理量符号表示） 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 滑块经过遮光条时的速度为 若系统的机械能守恒，则钩码减少的重力势能等于钩码和滑块增加的动能，则有钩码减少的重力势能为 系统动能的增加量为 若系统的机械能守恒，则有 【小问2详解】 [1]在利用图像处理实验数据时，应使图像线性图像，纵轴为时，关系式应为 则横轴应为； [2] 若系统的机械能守恒，则图像的斜率 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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） 14. 地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为，此时小球到地面的高度为h,求： （1）匀强电场的场强？ （2）若丝线突然断掉，小球经过多长时间落地？ 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】(1)小球受重力、拉力和电场力处于平衡，根据共点力平衡求出电场力的大小，从而得出匀强电场的场强； (2)丝线断掉后，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，结合位移时间公式求出运动的时间． 详解】(1) 对小球列平衡方程qE=mgtanθ 解得：； (2) 丝线断后小球的加速度为 由 解得： 【点睛】本题考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁． 15. 九重之际向天问，天宫掠影惊苍穹。“天宫”空间站中三名宇航员正环绕地球运行，与此同时，“天问”探测器在环绕火星运行，假设它们的运行轨道都是圆轨道，地球与火星的质量之比为p，“天宫”与“天问”的轨道半径之比为q。求： （1）“天宫”空间站与“天问”探测器运行周期之比； （2）“天宫”空间站与“天问”探测器环绕速度之比； （3）“天宫”空间站与“天问”探测器加速度之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由万有引力提供向心力可得 得 则有 （2）由万有引力提供向心力可得 解得 则有 （3）根据牛顿第二定律可得 解得 则有 16. 如图所示，质量均为m、且可视为质点的小球甲、乙固定在轻杆的两端，两轻杆的夹角为，两杆的长度分别为R、2R，整个装置可绕O点在竖直面内转动，当乙球与O点等高时将装置由静止释放，忽略一切阻力。重力加速度为g。求： （1）当甲球转到与O点等高处时，甲球的向心加速度大小； （2）当乙球转到O点正下方时，轻杆对乙球所做的功； （3）整个过程，甲球上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题可知，甲、乙两球为同轴模型，则转动过程中两球的角速度相同，则由公式 可知 即 装置由释放到甲球与O点等高的过程中，系统的机械能守恒，则 由圆周运动的规律得甲球的向心加速度大小为 解得 （2）由（1）问分析知，对乙球，由动能定理得 解得 （3）假设整个过程，甲球上升到最大高度时，连接甲球的杆与水平方向的夹角为，此时连接乙球的杆与竖直方向的夹角为，此时两球的速度均为零，则整个过程由机械能守恒定律得 解得 则整个过程甲球上升的最大高度为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$