精品解析：广西柳州市第三中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试卷

柳州三中2023级高一下学期6月月考试卷 物理 （考试时间：75分钟，总分：100分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 B. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G D. 开普勒第三定律得出的表达式，其中k是一个与中心天体无关的常量 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力，选项A正确； B．根据表达式 可知，当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，选项B错误； C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G，选项C错误； D．开普勒第三定律得出的表达式 其中k是一个与中心天体有关的常量，选项D错误。 故选A。 2. 在如选项所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图为正的点电荷的电场线，场中的a、b两点电场强度大小相等、方向不相反，故A错误； B．乙图为等量异种电荷的电场线分布，场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相同，故B错误； C．丙图为等量同种正电荷的电场线分布，场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反，故C正确； D．丁图中的非匀强电场中的a、b两点电场强度大小不相等、方向不相反，故D错误。 故选C。 3. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B. 4. 如图甲是三中校运冠军花样滑冰运动员陈老师在赛场上的情形，假设在比赛的某段时间她单脚着地，以速度v做匀速圆周运动，如图乙冰鞋与冰面间的夹角为37°，陈老师的质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计冰鞋对陈老师的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 陈老师受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用 B. 冰鞋对陈老师的支持力大小为 C. 陈老师做匀速圆周运动的半径 D. 陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．陈老师受重力、冰鞋的支持力的作用，两个力的合力充当做圆周运动的向心力，选项A错误； B．竖直方向受力平衡，则 可得冰鞋对陈老师的支持力大小为 选项B错误； C．水平方向 陈老师做匀速圆周运动的半径 选项C正确； D．陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 选项D错误。 故选C。 5. 2022年9月16日，第九批在韩志愿军烈士的遗骸回归祖国，沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意。如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若水门高约，跨度约。忽略空气阻力、消防车的高度以及水流之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 水喷出后经过约到达最高点 B. 在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0 C. 水喷出的瞬间，速度的水平分量约为 D. 水喷出瞬间初速度大小约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇，可把水柱看成逆过程的平抛运动，竖直方向有 解得 A错误； BC．水柱在水平方向做匀速直线运动，在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度等于水喷出的瞬间的水平分速度，则有 BC错误； D．水喷出的瞬间，速度竖直方向分量为 水喷出瞬间初速度大小 D正确。 故选D。 6. 火星是太阳系中与地球最相似的行星，“天问一号”探测器成功着陆火星，极大地提高了国人对火星的关注度。若火星可视为均匀球体，已知火星两极的重力加速度大小为g，火星半径为R，火星的自转周期为T，万有引力常量为G，则可算出（　　） A. 火星的质量为 B. 火星的密度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星静止卫星到火星表面的高度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．假设有一颗卫星以周期环绕火星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力 解得火星的质量为 故A错误； B．根据万有引力与重力的关系 火星的体积为 火星的密度为 联立解得 故B正确； C．火星的第一宇宙速度 故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得火星静止卫星到火星表面的高度为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一质量为1kg的小物块自斜面上A点由静止开始下滑，经2s运动到B点后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带，传送带以4m/s的恒定速率运行。已知A、B间距为2m，传送带长度（即B、C间距）为10m。小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2。下列说法中错误的是（　　） A. 小物块在传送带上运动的时间为2.32s B. 小物块在传送带上因摩擦产生的热量为2J C. 小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为6J D. 小物块传上传送带后，传动系统因此多消耗的能量为8J 【答案】A 【解析】 【详解】A．设小物块到达B点时的速度大小为v，由于小物块在斜面上一定做匀加速直线运动，所以有 解得 小物块滑上传送带后先做匀加速直线运动，加速度大小为 假设小物块在离开传送带之前就已经达到传送带的速度，则其做匀加速直线运动的位移大小为 所以假设成立，则小物块做匀加速直线运动的时间为 小物块做匀速直线运动的时间为 小物块在传送带上运动的时间为 故A错误； B．t1时间内，小物块与传送带的相对位移大小为 小物块在传送带上因摩擦产生的热量为 故B正确； C．小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为 故C正确； D．根据能量守恒定律，小物块传上传送带后，传动系统因此多消耗的能量为 故D正确。 本题选错误的，故选A。 8. 下列有关运动的说法正确的是（已知重力加速度为g）（　　） A. 图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力方向时刻改变 B. 图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为，则此时小球的速度一定为 C. 图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为 D. 如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的L正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力提供向心力，则可知合力方向时刻发生改变，故A正确； B．图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为时，由于不知道管壁弹力方向，则不能确定小球所受合力大小，无法计算速度大小，故B错误； C．如图丙可知，图中a、c两点线速度相同，c、b两点角速度相同，结合线速度与角速度、半径关系式可得 由于a、b两点圆周运动半径相同，则由可得 故C正确； D．设绳子与钉子碰撞前后瞬间速度大小为v，小球质量为m，则碰撞前后有 解得 故D错误； 故选AC。 9. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（　　） A. 粒子是正电荷 B. 粒子受到的电场力为恒力 C. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此带电粒子为正电荷，A正确； B C．由电场线的分布可知，电场线在N点较密，所以带电粒子在N点时受到的电场力大，在N点的加速度大，B错误，C正确； D．由M点运动到N点的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的动能增加，D正确。 故选ACD。 10. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放OA，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中，A、B两球的速度大小总相等 B. 运动过程中，A、B和支架系统机械能守恒 C. A运动至最低点时速度大小为 D. A运动至最低点的过程中，杆对B做功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A、B两球同轴转动，角速度相等，根据 可得 故运动过程中，A、B两球的速度大小不相等，故A错误； B．运动过程中，系统中只有重力做功，A、B和支架系统机械能守恒，故B正确； C．A运动至最低点时，根据机械能守恒 联立解得 ， 故C正确； D．A运动至最低点的过程中，对B，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选BC。 二、实验题：（本题共2小题，共16分） 11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____m/s（取，计算结果均保留二位有效数字）。 （2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s：该球经过B点的速度为_____m/s（取，计算结果均保留二位有效数字）。 【答案】（1）1.6 （2） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 O为抛出点，小球做平抛运动，则 将，代入解得 ， 【小问2详解】 [1]小球做平抛运动，竖直方向，根据匀变速直线运动的推论 解得 小球做平抛运动的初速度为 [2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，该球经过B点时竖直方向的速度为 该球经过B点的速度为 12. 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。现选取一条符合实验要求的纸带，如图所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重力加速度。 （1）下列几个操作步骤中： A ．按照图示，安装好实验装置 B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上 C．用天平测出重锤的质量 D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点 E．测量纸带上某些点间的距离 F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 没有必要的是______，操作错误的是______。（填步骤前相应的字母） （2）从O点到B点，重物重力势能的减少量______J，动能的增加量______J；请简述两者不完全相等的原因______。（计算结果均保留三位有效数字）。 （3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像是图中的______。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. C ②. D （2） ①. ②. ③. 重锤下落过程中受到空气阻力 （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]验证机械能守恒时，等式两边重锤的质量可以约去，不需要用天平测出重锤的质量。 故没有必要的是C。 [2]为打点稳定和充分利用纸带，应先接通电源，后释放重锤。 故操作错误的是D。 【小问2详解】 [1]重物重力势能的减少量为 [2]B点的瞬时速度为 动能的增加量为 [3]两者不完全相等的原因：重锤下落过程中受到空气阻力。 【小问3详解】 根据机械能守恒 整理得 可知图像是过原点的直线。 故选A。 三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量m=10kg的箱子（可视为质点）从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度L=2m，斜坡与水平面的夹角θ=37°，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数μ=0.25。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。求： （1）木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W； （2）木箱下滑至底端时的动能Ek； （3）木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功为 （2）木箱沿斜面下滑过程中受力分析如图所示，其中摩擦力大小为 木箱从顶端下滑至底端时，木箱所受重力和摩擦力做功，根据动能定理有 （3）木箱运动到斜面底端时，其速度方向如图所示，且速度大小为 此时木箱竖直方向分速度大小为 重力做功的瞬时功率为 14. 如图所示，长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；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 【答案】（1）3.0×10－3N；（2）4.0×10－4kg；（3）2.0m/s 【解析】 【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力 （2）小球受力情况如图所示 根据几何关系可得 所以 （3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则 解得 15. 如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道、竖直圆形轨道以及水平轨道组成，各轨道平滑连接，其中圆轨道半径，水平轨道长，段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.2倍，其余部分摩擦不计，质量为1.0kg的小车从P点静止释放，恰好滑过圆轨道最高点，然后从D点飞入水池中，若小车视为质点，空气阻力不计，求： （1）P点离水平轨道的高度H； （2）小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力； （3）在水池中放入安全气垫（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道的竖直高度，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为、，要使小车能安全落到气垫上，则小车释放点距水平轨道的高度应满足什么条件？ 【答案】（1）5m；（2），方向竖直向下；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）在圆轨道的最高点C对小车 P至C由动能定理得 根据以上两式得 （2）P至B，由机械能守恒定律得 在B点，由牛顿第二定律得 由以上两式得 据牛顿第三定律知小车到圆轨道最低点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下 （3）小车从D点飞出后做平抛运动 因为 代入数值得 从出发至D点，由动能定理得 代入，得到 由于要安全过C点，需要 综上得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柳州三中2023级高一下学期6月月考试卷 物理 （考试时间：75分钟，总分：100分） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 B. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G D. 开普勒第三定律得出的表达式，其中k是一个与中心天体无关的常量 2. 在如选项所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 4. 如图甲是三中校运冠军花样滑冰运动员陈老师在赛场上的情形，假设在比赛的某段时间她单脚着地，以速度v做匀速圆周运动，如图乙冰鞋与冰面间的夹角为37°，陈老师的质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计冰鞋对陈老师的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 陈老师受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用 B. 冰鞋对陈老师的支持力大小为 C. 陈老师做匀速圆周运动的半径 D. 陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 5. 2022年9月16日，第九批在韩志愿军烈士的遗骸回归祖国，沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意。如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若水门高约，跨度约。忽略空气阻力、消防车的高度以及水流之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 水喷出后经过约到达最高点 B. 在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0 C. 水喷出的瞬间，速度的水平分量约为 D. 水喷出瞬间初速度大小约为 6. 火星是太阳系中与地球最相似的行星，“天问一号”探测器成功着陆火星，极大地提高了国人对火星的关注度。若火星可视为均匀球体，已知火星两极的重力加速度大小为g，火星半径为R，火星的自转周期为T，万有引力常量为G，则可算出（　　） A. 火星的质量为 B. 火星的密度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星静止卫星到火星表面的高度为 7. 如图所示，一质量为1kg的小物块自斜面上A点由静止开始下滑，经2s运动到B点后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带，传送带以4m/s的恒定速率运行。已知A、B间距为2m，传送带长度（即B、C间距）为10m。小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2。下列说法中错误的是（　　） A. 小物块在传送带上运动的时间为2.32s B. 小物块在传送带上因摩擦产生的热量为2J C. 小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为6J D. 小物块传上传送带后，传动系统因此多消耗的能量为8J 8. 下列有关运动的说法正确的是（已知重力加速度为g）（　　） A. 图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力方向时刻改变 B. 图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为，则此时小球的速度一定为 C. 图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为 D. 如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的L正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍 9. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（　　） A. 粒子是正电荷 B. 粒子受到的电场力为恒力 C. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 10. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放OA，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中，A、B两球的速度大小总相等 B. 运动过程中，A、B和支架系统机械能守恒 C. A运动至最低点时速度大小为 D. A运动至最低点的过程中，杆对B做功为 二、实验题：（本题共2小题，共16分） 11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____m/s（取，计算结果均保留二位有效数字）。 （2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s：该球经过B点的速度为_____m/s（取，计算结果均保留二位有效数字）。 12. 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。现选取一条符合实验要求的纸带，如图所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重力加速度。 （1）下列几个操作步骤中： A ．按照图示，安装好实验装置 B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上 C．用天平测出重锤的质量 D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点 E．测量纸带上某些点间的距离 F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 没有必要的是______，操作错误的是______。（填步骤前相应的字母） （2）从O点到B点，重物重力势能的减少量______J，动能的增加量______J；请简述两者不完全相等的原因______。（计算结果均保留三位有效数字）。 （3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像是图中的______。 A. B. C. D. 三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量m=10kg的箱子（可视为质点）从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度L=2m，斜坡与水平面的夹角θ=37°，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数μ=0.25。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。求： （1）木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W； （2）木箱下滑至底端时的动能Ek； （3）木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P。 14. 如图所示，长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；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 15. 如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道、竖直圆形轨道以及水平轨道组成，各轨道平滑连接，其中圆轨道半径，水平轨道长，段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.2倍，其余部分摩擦不计，质量为1.0kg的小车从P点静止释放，恰好滑过圆轨道最高点，然后从D点飞入水池中，若小车视为质点，空气阻力不计，求： （1）P点离水平轨道的高度H； （2）小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力； （3）在水池中放入安全气垫（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道的竖直高度，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为、，要使小车能安全落到气垫上，则小车释放点距水平轨道的高度应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $