精品解析：江苏省扬州市邗江区四校2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷

2023级高一第二学期四校五月联合调研测试 物理试题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于静电场的说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦玻璃棒后玻璃棒带正电，说明电荷可以凭空创生 B. 点电荷类似于质点，是一种理想化模型 C. 电子就是元电荷 D. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为0 2. 明明根据课堂上所学的知识做了一些笔记，其中正确的是（ ） A. 牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值 B. 太阳系中的所有行星绕太阳运转的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同 C. 选择不同的参考系，光的传播速度不同 D. 相对论时空观认为：物理过程的快慢跟物体的运动状态有关。这和牛顿力学的观点是一致的 3. 关于电场下列说法正确的是（ ） A. 电场线是真实存在的物质 B. 试探电荷在电场中受到的电场力总是与场强方向是相同的 C. 在电势为2V的等势面上，电荷量为1C电荷的电势能要比电荷量为-2C电荷的电势能小 D. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0 4. 如图所示，一汽艇转弯时仪表盘上显示速度为。已知水面能对汽艇提供的径向阻力最大为重力的0.2倍，重力加速度g取，若要使汽艇安全转弯，则最小转弯半径为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，某儿童电动玩具车的发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面的摩擦力恒为5N，忽略空气阻力的影响，当玩具车以额定功率启动后，下列说法正确的是（　　） A. 玩具车一开始做匀加速运动 B. 玩具车运行时牵引力大小不变 C. 玩具车运行的最大速度为3m/s D. 玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功 6. 2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在巴丹吉林沙漠腹地的东风着陆场平安着陆、“神舟十五号”载人飞行任务取得圆满成功。返回舱的整个返回过程需要经过受控离轨、自由下降、再入大气层和着陆4个阶段，其中返回舱从原运行轨道（可视为圆轨道）受控离轨到返回轨道的阶段为受控离轨阶段。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱在原运行轨道上运行时的速度大于第一宇宙速度 B. 返回舱受控离轨瞬间，应加速前进 C. 返回舱在整个返回过程均处于失重状态 D. 返回舱进入大气层后，返回舱的机械能逐渐减小 7. 生活中的很多现象往往都可以从物理的角度进行解释。在下面的四幅图中，甲图展示的是汽车通过拱桥的最高点，乙图展示的是火车正在水平面内转弯，丙图展示的是儿童正在荡秋千，丁图展示的是摩托车骑手正在球形铁笼的竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（　　） A. 甲图中汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B. 乙图中外轨高于内轨，火车的轮缘不可能对外轨产生侧向挤压 C. 丙图中秋千摆至最低点时，儿童处于失重状态 D. 丁图中在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时的速度不可以为零 8. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. A端带正电，B端带负电 B. A端电势比B端电势低 C. 感应电荷在O点的场强方向沿虚线向左 D. 点电荷q对处在O点的电子没有电场力 9. 如图所示是两个点电荷的电场线，虚线框为等势线，其中A、B、C三点的位置如图所示，其中A点为两点电荷连线的中点，设无穷远处为零势面，则（　　） A. A点的电势等于零 B. C. 电荷仅在电场力作用下从A到C，电场力做功可能为0 D. 负电荷在A点的电势能比在B点的小 10. 如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ） A. 木板的动能一定等于 B. 木板的动能一定小于 C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定等于 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。 （1）操作该实验时，其中一个重要的步骤是接通电源释放纸带﹐则如图所示操作中合理的是________。 （2）在实验过程中，下列实验操作或数据处理正确的是________。 A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差 B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．本实验可以用图像法来处理数据；测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，描出图像，若在误差允许范围内该图像是一条过原点的直线﹐则可以认为机械能守恒 （3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为。实验得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点。已知A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重力由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J。（结果均保留3位有效数字） （4）实验中发现重物增加的动能总是稍小于重物减小的重力势能，可能的原因是重物下落时会受到阻力。测出各测量点到起始点的距离h，并计算出各测量点的速度v，用实验测得的数据绘出图线如图丙所示，已知图线的斜率为k，由图线求得重物下落时受到的阻力f与重物重力mg的比值________。（用题中给出的物理量符号表示） 12. 质量的物体，受到与水平方向成角斜向右上方、大小为的拉力F的作用，在水平地面向右移动的距离，物体与地面间的滑动摩擦力，取，，求： （1）拉力对物体所做的功； （2）合外力对物体所做的功； （3）整个过程拉力做功的平均功率。 13. 如图所示，半径为R＝1.6m的圆轨道ABC固定在竖直平面内，在C与水平地面平滑连接．一个质量m＝0.5 kg的小球经压缩的弹簧弹射出去后，通过最高点A时对轨道的压力大小等于其重力的3倍．不计一切摩擦和空气阻力，g取10 m/s2.求： (1)小球在A点时的速度大小； (2)小球落回水平地面上时距C点的距离； (3)弹簧对小球所做的功． 14. 如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，绳长为，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球质量，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球的带电性质及所受电场力F的大小； （2）设悬点的正下方电场中的某点电势能为零，带电小球静止处的电势能； （3）其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则最小的电场强度为多少？方向如何？ 15. 如图所示，足够大的光滑板固定在水平面内，板上开有光滑的小孔O，细线穿过小孔，将小球A、B、C拴接。小球A在光滑板上做匀速圆周运动，小球B、C自然下垂处于静止状态。已知小球A、B、C的质量均为m，小球A到小孔O的距离为L，重力加速度为g。 （1）求小球A做圆周运动的速度大小； （2）剪断B、C间细线后，小球B上升h后运动到最高点，求此过程中细线对小球B所做的功为W； （3）剪断B、C间细线后，求小球B运动到最高点时小球A的角速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高一第二学期四校五月联合调研测试 物理试题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于静电场的说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦玻璃棒后玻璃棒带正电，说明电荷可以凭空创生 B. 点电荷类似于质点，是一种理想化模型 C. 电子就是元电荷 D. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．丝绸摩擦玻璃棒后使由于电荷的转移，使玻璃棒带正电，丝绸带负电，并不是凭空创生，故A错误； B．点电荷是一种理想化模型，质点也是一种理想化模型，故B正确； C．元电荷是指最小的电荷量，而电子是一种物质，只是一个电子的电荷量数值上等于元电荷，故C错误； D．电场强度是由电场本身决定的，跟试探电荷无关，故D错误。 故选B。 2. 明明根据课堂上所学的知识做了一些笔记，其中正确的是（ ） A. 牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值 B. 太阳系中的所有行星绕太阳运转的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同 C. 选择不同的参考系，光的传播速度不同 D. 相对论时空观认为：物理过程的快慢跟物体的运动状态有关。这和牛顿力学的观点是一致的 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但没有给出引力常量G的值；1798年，卡文迪什利用扭秤，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值，故A错误； B．由开普勒第三定律可知：所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同，用公式表达为，其中k是一个对绕同一恒星运转的行星都相同的常量，故B正确； C．在不同的参考系中，光的传播速度都是一样的，故C错误； D．相对论时空观认为物体的长度和物理过程的快慢都跟物体的运动状态有关，这和牛顿力学的观点是不同的，故D错误。 故选B。 3. 关于电场下列说法正确的是（ ） A. 电场线是真实存在的物质 B. 试探电荷在电场中受到的电场力总是与场强方向是相同的 C. 在电势为2V的等势面上，电荷量为1C电荷的电势能要比电荷量为-2C电荷的电势能小 D. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场是真实存在的物质，电场线是为了形象描述电场，人为假想的，不是真实存在的物质，故A错误； B．正的试探电荷在电场中受到的电场力与场强方向相同，负的试探电荷在电场中受到的电场力与场强方向相反，故B错误； C．根据电势能表达式 在电势为2V的等势面上，则电荷量为1C电荷的电势能要比电荷量为-2C电荷的电势能大，故C错误； D．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一汽艇转弯时仪表盘上显示速度为。已知水面能对汽艇提供的径向阻力最大为重力的0.2倍，重力加速度g取，若要使汽艇安全转弯，则最小转弯半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽艇转弯时仪表盘上显示速度为，就是10m/s，径向阻力最大为重力的0.2倍，则 根据圆周运动公式，径向阻力提供向心力，即 代入数据解得最小转弯半径为 故选A。 5. 如图所示，某儿童电动玩具车的发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面的摩擦力恒为5N，忽略空气阻力的影响，当玩具车以额定功率启动后，下列说法正确的是（　　） A. 玩具车一开始做匀加速运动 B. 玩具车运行时牵引力大小不变 C. 玩具车运行的最大速度为3m/s D. 玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由 可知，当玩具车以额定功率启动后，速度增大，牵引力减小，不是做匀加速运动，故AB错误； C．当玩具车匀速运动时，速度最大，为 故C正确； D．由动能定理可知 玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功与动能增加量之和，故D错误。 故选C。 6. 2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在巴丹吉林沙漠腹地的东风着陆场平安着陆、“神舟十五号”载人飞行任务取得圆满成功。返回舱的整个返回过程需要经过受控离轨、自由下降、再入大气层和着陆4个阶段，其中返回舱从原运行轨道（可视为圆轨道）受控离轨到返回轨道的阶段为受控离轨阶段。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱在原运行轨道上运行时的速度大于第一宇宙速度 B. 返回舱受控离轨瞬间，应加速前进 C. 返回舱在整个返回过程均处于失重状态 D. 返回舱进入大气层后，返回舱的机械能逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是航天器最小发射速度，也是航天器最大运行速度，返回舱在原运行轨道上运行时的速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．返回舱受控离轨瞬间，做向心运动，应减速前进，故B错误； C．返回舱在着陆阶段，需要减速，加速度方向向上，处于超重状态，故C错误； D．返回舱进入大气层后，空气阻力做负功，返回舱的机械能逐渐减小，故D正确。 故选D。 7. 生活中的很多现象往往都可以从物理的角度进行解释。在下面的四幅图中，甲图展示的是汽车通过拱桥的最高点，乙图展示的是火车正在水平面内转弯，丙图展示的是儿童正在荡秋千，丁图展示的是摩托车骑手正在球形铁笼的竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（　　） A. 甲图中汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B. 乙图中外轨高于内轨，火车的轮缘不可能对外轨产生侧向挤压 C. 丙图中秋千摆至最低点时，儿童处于失重状态 D. 丁图中在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时的速度不可以为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图中汽车通过拱桥的最高点时向心加速度竖直向下指向轨迹圆的圆心，处于失重状态。故A正确； B．乙图中外轨高于内轨，当火车的行驶速度超过规定速度时，火车有做离心运动的趋势，此时火车的轮缘能对外轨产生侧向挤压。故B错误； C．丙图中秋千摆至最低点时，圆心在上方，加速度向上，儿童处于超重状态。故C错误； D．丁图中在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时最小速度满足 即 所以不可以为零。故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. A端带正电，B端带负电 B. A端电势比B端电势低 C. 感应电荷在O点的场强方向沿虚线向左 D. 点电荷q对处在O点的电子没有电场力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体棒AB中的负电荷受到正电荷q的吸引作用，所以当导体棒AB达到静电平衡后，A端带负电，B端带正电，故A错误； B．处于静电平衡下的导体是个等势体，其表面是等势面，所以导体棒表面各点电势相等，故B错误； C．处于静电平衡下的导体内部场强处处为零，感应电场和外电场的合场强为零，所以感应电荷在O点的场强与点电荷q的场强等大反向，点电荷q在O点产生的场强向右，所以感应电荷在O点的场强方向沿虚线向左，故C正确； D．点电荷q对处在O点的电子有电场力的作用，故D错误。 故选C。 9. 如图所示是两个点电荷的电场线，虚线框为等势线，其中A、B、C三点的位置如图所示，其中A点为两点电荷连线的中点，设无穷远处为零势面，则（　　） A. A点的电势等于零 B. C. 电荷仅在电场力作用下从A到C，电场力做功可能为0 D. 负电荷在A点的电势能比在B点的小 【答案】D 【解析】 【详解】A．设无穷远处为零势面，若两点电荷为等量异种电荷，则两电荷连线中点的电势为零，由题图可知两场源电荷不等，所以A点的电势不等于零，选项A错误； B．根据沿着电场线电势降低可知C点的电势高于虚线框上各点的电势，A点的电势略低于虚线框上各点的电势，而B点的电势低于A点的电势，所以有 选项B错误； C．AC两点的电势不等，则电势差不等于零，根据 可知电荷仅在电场力作用下从A到C，电场力做功不可能为0，选项C错误； D．B点的电势低于A点的电势，负电荷在电势高的地方电势能小，则负电荷在A点的电势能比在B点的小，选项D正确。 故选D。 10. 如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ） A. 木板的动能一定等于 B. 木板的动能一定小于 C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定等于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设物块离开木板时的速度为，此时木板的速度为，由题意得 系统克服摩擦力做的功 根据运动学公式 整理可得 即 故 故A错误，B正确； CD． 根据能量守恒有 整理得 故物块的动能一定小于，故CD错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。 （1）操作该实验时，其中一个重要的步骤是接通电源释放纸带﹐则如图所示操作中合理的是________。 （2）在实验过程中，下列实验操作或数据处理正确的是________。 A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差 B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．本实验可以用图像法来处理数据；测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，描出图像，若在误差允许范围内该图像是一条过原点的直线﹐则可以认为机械能守恒 （3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为。实验得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点。已知A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重力由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J。（结果均保留3位有效数字） （4）实验中发现重物增加的动能总是稍小于重物减小的重力势能，可能的原因是重物下落时会受到阻力。测出各测量点到起始点的距离h，并计算出各测量点的速度v，用实验测得的数据绘出图线如图丙所示，已知图线的斜率为k，由图线求得重物下落时受到的阻力f与重物重力mg的比值________。（用题中给出的物理量符号表示） 【答案】 ①. D ②. A ③. 7.62 ④. 7.56 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]研究自由落体运动的机械能守恒时，正确的手持纸带方法：手持纸带的末端，让纸带保持竖直，重物靠近打点计时器。 故选D。 （2）[2]A．选取质量和密度较大的金属锤空气阻力与重力之比较小，实验误差较小，故A正确； B．验证机械能守恒时，不一定要选择纸带上打出的第一个点作为起点，由于机械能包括动能和势能﹐所以如果不选择第一个点作为起点，必须求出打第一个点时的速度，才能正确算出所选的第一个点的机械能﹐故B错误； C．若用公式求速度﹐就默认了纸带加速度为g，机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误； D．若忽略阻力因素，重锤下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 整理得 与h成正比，图像为过原点的直线，且斜率为2g，即在误差允许的范围内该图像是一条过原点的直线﹐且需满足斜率为2g才可以认为机械能守恒，故D错误。 故选A。 （3）[3]重物由O点运动到C点，重力势能的减少量 [4]根据题意可知，打点周期为 打C点时的速度为 打C点的动能 （4）[5]重物下落时会受到阻力f，则有 解得 结合图像有 解得 12. 质量的物体，受到与水平方向成角斜向右上方、大小为的拉力F的作用，在水平地面向右移动的距离，物体与地面间的滑动摩擦力，取，，求： （1）拉力对物体所做的功； （2）合外力对物体所做的功； （3）整个过程拉力做功的平均功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）拉力对物体所做的功为 （2）物体受到的合力为 合外力对物体所做的功 （3）根据牛顿第二定律，物体的加速度大小为 根据运动学公式可得 解得该过程所用时间为 则整个过程拉力做功的平均功率为 13. 如图所示，半径为R＝1.6m的圆轨道ABC固定在竖直平面内，在C与水平地面平滑连接．一个质量m＝0.5 kg的小球经压缩的弹簧弹射出去后，通过最高点A时对轨道的压力大小等于其重力的3倍．不计一切摩擦和空气阻力，g取10 m/s2.求： (1)小球在A点时的速度大小； (2)小球落回水平地面上时距C点的距离； (3)弹簧对小球所做的功． 【答案】（1）8m/s；（2）6m；（3）32J； 【解析】 【分析】 【详解】（1）在A点 FN=3mg 解得 （2）物体从A点做平抛运动 解得 x=6.4m （3）由动能定理 14. 如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，绳长为，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球质量，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球的带电性质及所受电场力F的大小； （2）设悬点的正下方电场中的某点电势能为零，带电小球静止处的电势能； （3）其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则最小的电场强度为多少？方向如何？ 【答案】（1）负电，6N；（2）-3.6J；（3），电场强度方向沿与水平方向成角斜向下 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析，受到重力、轻质绝缘细绳的拉力和电场力，处于平衡状态，如图所示 可知小球受电场力方向水平向右，则小球带负电。由平衡条件可得小球所受电场力大小 （2）小球所带电荷量大小为 设悬点的正下方电场中的某点电势能是零，由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式和电势能计算公式，可得带电小球静止处的电势能 （3）其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则小球处于动态平衡状态，如图所示 由力的三角形定则可知，当电场力方向与细绳方向垂直时，电场力最小，则电场强度最小，则有 电场强度方向沿与水平方向成角斜向下。 15. 如图所示，足够大的光滑板固定在水平面内，板上开有光滑的小孔O，细线穿过小孔，将小球A、B、C拴接。小球A在光滑板上做匀速圆周运动，小球B、C自然下垂处于静止状态。已知小球A、B、C的质量均为m，小球A到小孔O的距离为L，重力加速度为g。 （1）求小球A做圆周运动的速度大小； （2）剪断B、C间细线后，小球B上升h后运动到最高点，求此过程中细线对小球B所做的功为W； （3）剪断B、C间细线后，求小球B运动到最高点时小球A的角速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，小球A所受细线的拉力提供其做匀速圆周运动的向心力，则有 解得 （2）小球B上升h后运动到最高点，由动能定理可得 （3）小球B从开始向上运动到最高点，此过程A、B组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $