内容正文:
2024年6月物理月考试题
一、选择题(共8小题,每题4分,共32分)
1. 万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,它向人们揭示,复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。下列关于万有引力定律的理解正确的是( )
A. 自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B. 引力常量没有单位
C. 两个物体质量发生改变,万有引力一定改变
D. 万有引力与两物体间距离成反比
2. 一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 物块的加速度为零
B. 物块所受合外力越来越大
C. 物块所受合外力大小保持不变,但方向时刻改变
D. 物块所受摩擦力大小不变
3. 如图所示,M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动卫星,下列说法正确的是( )
A. M的运行周期比N的大
B. M的角速度比N的小
C. M的线速度比N的大
D. M的向心加速度比N的小
4. 我校高一年级班级篮球赛正如火如荼的进行着。某次赛前训练中,两位运动员前后站立在与球场底线垂直的同一直线上,如图所示,他们分别将手中的A、B两篮球从同一高度抛出,两篮球恰好水平击中篮筐上方的同一位置,不计空气阻力,则( )
A. 球A在空中运动时间较长
B. 球B在空中运动时间较长
C. 球A抛出时速度较大
D 球B抛出时速度较大
5. 真空中有两个点电荷,相距r,相互作用力F,若使它们的电荷量都增大到原来的2倍,其库仑力应为( )
A. F B. 2F C. 4F D. 0.5F
6. 如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置,两轮半径。当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上,欲使小木块相对B轮也静止,则小木块距B轮转动轴的最大距离为( )
A. B. C. D.
7. 某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( )
A. c点场强大于b点场强
B. a点电势高于b点电势
C. 若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点
D. 正电荷+q由a移至b的过程中,电势能增大
8. 下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法不正确的是( )
A. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常用修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C. 摩托车过凸型路面时,若速度过快,容易飞离地面
D. 洗衣机脱水桶的脱水原理是:水滴受到的合外力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
二、多选题(共4小题,每题5分,共20分)
9. 货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物,货箱质量M,货物质量m,货车以速度v向左匀速运动,将货物提升高度h,下列说法中正确的是( )
A. 货物向上匀速运动
B. 箱中物体对箱底压力始终大于mg
C. 此过程中绳子对货箱的拉力做功等于(M+m)gh
D. 图示位置时绳子对货箱的拉力的功率大于(M+m)gvcosθ
10. 如图所示,A是静止在赤道上随地球自转的物体,、是同在赤道平面内的两颗人造卫星,B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。则下列关系正确的是( )
A. 物体A随地球自转的周期大于卫星B的周期
B. 物体A随地球自转角速度大于卫星B的角速度
C. 卫星B的线速度大于卫星C的线速度
D. 物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度
11. 如图所示,M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法正确的是( )
A. M的运行周期比N的小 B. M的角速度比N的小
C. M的线速度比N的大 D. M的向心加速度比N的小
12. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )
A. 电场线不仅能空间相交,也能相切
B. 在电场中,不画电场线的区域内的点场强为零
C. 不同试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D. 电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,实际并不存在
三、解答题(共4小题,共48分)
13. 某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一点记作0,从0点后某个点开始,依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离,已标在图乙中,已知打点计时器频率50Hz,当地重力加速度大小g取,回答下列问题。(各计算结果均保留两位小数)
(1)打点计时器相邻两个打点的时间间隔是:_______s;
(2)关于上述实验,下列说法中正确的是_______;
A.重物最好选择密度较小的木块
B.本实验不需要天平但需要秒表
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.不可以利用公式来求解瞬时速度
(3)若实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,0为第一个点,则标记为4的点速度为______m/s,此时重锤动能______J。
(4)从开始下落至此处,重锤的重力势能减少量______J。二者不相等的原因是______。实验结论是_______。
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=30°。已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球带何种电性的电荷;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)小球的质量m。
15. “嫦娥七号”探测器在2019年1月14日发射升空,已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g月,引力常量为G,若嫦娥四号运行轨道看作圆轨道,离月球中心的距离为r,求:
(1)月球的质量M;
(2)嫦娥四号的运行周期T;
(2)月球上的第一宇宙速度v。
16. 如图所示,水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接,AB、BC和CD处于同一竖直平面内,CD的半径为R,质量为m的小物块从A点由静止开始下滑,A、B间的竖直高度差为h=3R,不计一切摩擦,求:
(1)小物块通过C点时的速度的大小,及轨道对物块的支持力F的大小。
(2)小物块能否经过最高点,若能求在最高点对轨道的压力
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024年6月物理月考试题
一、选择题(共8小题,每题4分,共32分)
1. 万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,它向人们揭示,复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。下列关于万有引力定律的理解正确的是( )
A. 自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B. 引力常量没有单位
C. 两个物体质量发生改变,万有引力一定改变
D. 万有引力与两物体间距离成反比
【答案】A
【解析】
【详解】A.自然界中任何两个物体间都存在万有引力,A正确;
B.引力常量没有单位为 ,B错误;
C.万有引力
两个物体质量发生改变,万有引力不一定改变,C错误;
D.万有引力与两物体质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比,D错误;
故选A。
2. 一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 物块的加速度为零
B. 物块所受合外力越来越大
C. 物块所受合外力大小保持不变,但方向时刻改变
D. 物块所受摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块速率不变,做匀速圆周运动,合力提供向心力不为零,向心加速度不为零,A错误;
B.因为速率不变,由可知,物块所受合外力大小不变,B错误;
C.合外力大小不变,但方向时刻指向圆心,产生向心加速度,C正确;
D.因为切线方向加速度为零,由于速率不变,所以摩擦力始终与重力沿切线方向分力大小相等,因为重力与切线夹角时刻在变,重力沿切线方向分力大小在变,故摩擦力大小在变,D错误。
故选C。
3. 如图所示,M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法正确的是( )
A. M的运行周期比N的大
B. M的角速度比N的小
C. M的线速度比N的大
D. M的向心加速度比N的小
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力
可得
,,,
N卫星绕地球做匀速圆周运动的半径较大,可知M的运行周期比N的小,M的角速度、线速度、向心加速度比N的大。
故选C。
4. 我校高一年级班级篮球赛正如火如荼的进行着。某次赛前训练中,两位运动员前后站立在与球场底线垂直的同一直线上,如图所示,他们分别将手中的A、B两篮球从同一高度抛出,两篮球恰好水平击中篮筐上方的同一位置,不计空气阻力,则( )
A. 球A在空中运动时间较长
B. 球B在空中运动时间较长
C. 球A抛出时速度较大
D. 球B抛出时速度较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由逆向思维可知,两篮球的运动可反向看成平抛运动,由平抛运动规律可知,竖直方向是自由落体运动,有
两球竖直方向下落相同高度,所以两球在空中运动时间t相同,AB错误;
CD.两球在水平方向做匀速直线运动,有
A球水平位移较大,故A球击中篮板速度v0较大,球抛出时速度大小可表示为
可知球A抛出时速度较大,C正确,D错误。
故选C。
5. 真空中有两个点电荷,相距r,相互作用力F,若使它们的电荷量都增大到原来的2倍,其库仑力应为( )
A. F B. 2F C. 4F D. 0.5F
【答案】C
【解析】
【详解】由库仑定律可得,两点电荷间的相互作用力为
当它们的电荷量都增大到原来的2倍,可知其库仑力变为原来的4倍,即4F。
故选C。
6. 如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置,两轮半径。当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上,欲使小木块相对B轮也静止,则小木块距B轮转动轴的最大距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意,两轮边缘的线速度大小相等,两轮半径
则由
解得
依题意,小木块恰能相对静止在A轮边缘上,有
设小木块距B轮转动轴的最大距离为r,则有
联立,可得
故选C。
7. 某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( )
A. c点场强大于b点场强
B. a点电势高于b点电势
C. 若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点
D. 正电荷+q由a移至b的过程中,电势能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在同一幅图中电场线疏密表示场强大小,c点场强小于b点场强,A错误;
B.沿电场线方向电势降低,a点电势高于b点电势,B正确;
C.电场线是曲线,电场力变化,试探电荷+q由a点释放,它将不会沿电场线运动到b点,C错误;
D. a点电势高于b点电势,正电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小,D错误。
故选B。
8. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法不正确的是( )
A. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常用修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C. 摩托车过凸型路面时,若速度过快,容易飞离地面
D. 洗衣机脱水桶的脱水原理是:水滴受到的合外力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
【答案】D
【解析】
【详解】A.对汽车,根据牛顿第二定律得
则得
可见车对桥面的压力大于重力越大,A不符合题意;
B.当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压,B不符合题意;
C.摩托车过凸型路面时,根据牛顿第二定律可知
解得
故速度越大,支持力越小,当支持力为零时,摩托车容易飞离桥面造成事故, C不符合题意;
D.洗衣机脱水桶的脱水原理是:当衣物对水滴的附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力时,水滴做离心运动,从而沿切线方向甩出,D符合题意。
故选D。
二、多选题(共4小题,每题5分,共20分)
9. 货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物,货箱质量M,货物质量m,货车以速度v向左匀速运动,将货物提升高度h,下列说法中正确的是( )
A. 货物向上匀速运动
B. 箱中物体对箱底压力始终大于mg
C. 此过程中绳子对货箱的拉力做功等于(M+m)gh
D. 图示位置时绳子对货箱的拉力的功率大于(M+m)gvcosθ
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.货车匀速运动过程,将货车速度分解成沿绳方向和垂直绳方向,则货物速度为
v'=vcosθ
由于θ不断减小,货物向上加速运动,货物处于超重状态,物体对箱底压力大于mg,A错误,B正确;
C.因货箱和货物一起向上加速,绳中拉力大于(M+m)g,货车拉力做功大于(M+m)gh,C错误;
D.因为绳中拉力F大于(M+m)g,整体速度为vcosθ,图示位置时绳子对货箱的拉力的功率可表示为
P=Fv>(M+m)gvcosθ
D正确。
故选BD。
10. 如图所示,A是静止在赤道上随地球自转的物体,、是同在赤道平面内的两颗人造卫星,B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。则下列关系正确的是( )
A. 物体A随地球自转的周期大于卫星B的周期
B. 物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
C. 卫星B线速度大于卫星C的线速度
D. 物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度
【答案】AC
【解析】
【详解】根据题意可知,A是静止在赤道上随地球自转的物体,C是地球同步卫星,则有
,
A.根据万有引力提供向心力有
可得
由图可知,C的轨道半径大于B的轨道半径,则有
即
则物体A随地球自转的周期大于卫星B的周期,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力有
可得
由图可知,C的轨道半径大于B的轨道半径,则有
即
则物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力有
可得
由图可知,C的轨道半径大于B的轨道半径,则有
则卫星B的线速度大于卫星C的线速度,故C正确;
D.根据公式,由于A的运动半径小于C的运动半径,则
物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度,故D错误。
故选AC。
11. 如图所示,M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法正确的是( )
A. M的运行周期比N的小 B. M的角速度比N的小
C. M的线速度比N的大 D. M的向心加速度比N的小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
解得
由图可知,卫星M的轨道半径小,则M的运行周期比N的小,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可得
解得
由图可知,卫星M的轨道半径小,则M的角速度比N的大,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得
解得
由图可知,卫星M的轨道半径小,则M的线速度比N的大,故C正确;
D.根据牛顿第二定律可得
解得
由图可知,卫星M的轨道半径小,则M的向心加速度比N的大,故D错误。
故选AC。
12. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )
A. 电场线不仅能在空间相交,也能相切
B. 在电场中,不画电场线的区域内的点场强为零
C. 不同试探电荷在电场线密集地方所受电场力大
D. 电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,实际并不存在
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.据题意,电场中任意两条电场线不会相交,也能相切,故选项A错误;
BD.电场线是人为假想的,并非真实存在,没有画电场线的地方也可能有电场,故选项B错误,选项D正确;
C.电场力为,即电场力同时与电场强度和电荷量有关,故选项C错误。
故选D。
三、解答题(共4小题,共48分)
13. 某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一点记作0,从0点后某个点开始,依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离,已标在图乙中,已知打点计时器频率50Hz,当地重力加速度大小g取,回答下列问题。(各计算结果均保留两位小数)
(1)打点计时器相邻两个打点的时间间隔是:_______s;
(2)关于上述实验,下列说法中正确的是_______;
A.重物最好选择密度较小的木块
B.本实验不需要天平但需要秒表
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.不可以利用公式来求解瞬时速度
(3)若实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,0为第一个点,则标记为4的点速度为______m/s,此时重锤动能______J。
(4)从开始下落至此处,重锤的重力势能减少量______J。二者不相等的原因是______。实验结论是_______。
【答案】 ①. 0.02 ②. CD##DC ③. 1.94 ④. 0.38 ⑤. 0.39 ⑥. 空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响等(写出一条即可) ⑦. 在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒
【解析】
【详解】(1)[1]因为打点计时器频率50Hz,打点计时器相邻两个打点的时间间隔为
(2)[2] A.为减少空气阻力与摩擦的影响,重物应该选择密度较大金属重锤,故A错误;
B.本实验中不用测出重物的质量,另外打点计时器本身就是计时仪器,故B错误;
C.实验中为了充分利用纸带,并且让能由静止时进行分析,实验时应先接通电源,再释放纸带,故C正确;
D.实验时通过刻度尺测出物体下落的高度,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出速度的大小,不能根据求解速度,否则就是用机械能守恒验证机械能守恒,失去验证的意义.故D正确。
故选CD。
(3)[3]依题意标记为4点速度为
[4]此时重锤的动能为
(4)[5]依题意,重力势能减少量为
[6]重力势能减小量与动能增加量不相等原因在于空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响;
[7]实验中可以得到的结论是在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒。
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=30°。已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球带何种电性的电荷;
(2)小球所受电场力大小;
(3)小球的质量m。
【答案】(1)带正电;(2)3.0×10﹣3N;(3)
【解析】
【详解】(1)由题意知,小球处于静止状态,受力如图:
匀强电场方向水平向右,则小球必须带正电。
(2)由得
F=Eq=3.0×103×1.0×10﹣6N=3.0×10﹣3N
(3)小球处于静止状态,平衡条件得
水平方向
Tsin30°=Eq
竖直方向
Tcos30°=mg
联立解得
m=
15. “嫦娥七号”探测器在2019年1月14日发射升空,已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g月,引力常量为G,若嫦娥四号运行轨道看作圆轨道,离月球中心的距离为r,求:
(1)月球的质量M;
(2)嫦娥四号运行周期T;
(2)月球上的第一宇宙速度v。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)假设月球表面有一质量为m的物体,则受到的重力等于与月球的万有引力
整理得到
(2)嫦娥四号运行过程中,万有引力提供向心力
代入(1)中求到的M,得到
(3)月球的第一宇宙速度为饶月球表面运动的速度,有
代入(1)中得到的结果,整理得到
16. 如图所示,水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接,AB、BC和CD处于同一竖直平面内,CD的半径为R,质量为m的小物块从A点由静止开始下滑,A、B间的竖直高度差为h=3R,不计一切摩擦,求:
(1)小物块通过C点时的速度的大小,及轨道对物块的支持力F的大小。
(2)小物块能否经过最高点,若能求在最高点对轨道的压力
【答案】(1);7mg;(2)能过最高点,压力为mg;方向竖直向上
【解析】
【详解】(1)对物块从A到C由动能定理
解得
=①
在C点对物块,由牛顿第二定律和向心力公式得
F-mg=②
联立①②解得
F=7mg
(2)物块恰能通过最高点D时由重力提供向心力,此时速度,则
mg=
得
=
假设物块能通过最高点D,根据机械能守恒定律
mgh-mg•2R=-0
解得
vD=③
由于
vD>vD0
所以物块能经过最高点D,在D点对物块,由牛顿第二定律和向心力公式
mg+=④
联立③④解得
=mg
根据牛顿第三定律,在最高点D物块对轨道压力大小
==mg
方向竖直向上
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$