精品解析：河北省唐山市玉田县启臻高级中学2024-2025学年高一下学期第三次月考物理试题

启臻高级中学第三次月考物理试卷 考生注意： 1、本次考试时长为75分钟，满分为100分。 2、请将答案或计算过程填写在答题卡上，写在此试卷上无效。 3、考试结束后只需将答题卡上交即可，不必上交本试卷。 一、单选题：（每小题4分，共6个小题，共24分） 1. 若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】宇宙飞船绕行星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 该行星的平均密度 解得 故选B。 2. 地球半径为，地球表面重力加速度为，则离地高度为处的重力加速度是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在地球表面有 在离地高度为处有 联立解得离地高度为处的重力加速度为 故选B。 3. 一质量为的卫星围绕地球做半径为的匀速圆周运动，已知地球的质量为，万有引力常量为，则卫星的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有 得 故选D。 4. 将卫星发射至近地圆轨道1，经过多次变轨，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力得 轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故A错误； B．卫星在圆轨道上圆周运动时，万有引力提供圆周运动向心力，根据 可得角速度 可知半径大的角速度小，所以卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误； CD．根据牛顿第二定律得 可知 所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道3上经过Q点时的加速度，卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故C错误，D正确。 故选D。 5. 两个点电荷带电量分别为和，二者之间的库仑力大小为。若将两个点电荷的电荷量均减小一半，二者之间的距离也随着减小到原来的一半，则此时二者之间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据库仑定律，两点电荷间的库仑力大小为 初始时，，，距离为，则 变化后，电荷量均减半，，，距离减半为。此时库仑力大小为 可见，故选A。 6. 如图所示的硅钢合金金属块（电阻率较大）可用来充当电阻使用，金属块各棱长分别为、、，且，则下图中甲、乙、丙三种使用方案中电阻最小的是（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 三种使用方案中电阻一样大 【答案】A 【解析】 【详解】根据电阻定律，要想电阻最小，则长度最短，截面积最大，可知甲方案中电阻，电阻最小。 故选A。 二、多选题（每小题5分，少选得3分，错选不得分，共4个小题，共20分） 7. 下列给出的数据中哪组数据能估算出地球的质量（已知引力常量为）（　　） A. 月球绕地球运行的周期和地月之间的距离 B. 地球表面的重力加速度与地球半径 C. 绕地球运行的卫星的周期与线速度 D. 地球表面附近卫星的周期与地球的密度 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．估算“中心球”的质量，除要已知引力常量外，必须另外已知两个卫星参量。由 可得中心球的质量，即已知月球绕地球运行的周期T和地月之间的距离r可求解地球质量，正确； B．地球表面有“黄金代换”公式 可求得中心球的质量，B正确； C．由 得 由线速度 可求得 带入中消去得 因此求得了中心球的质量，C正确； D．“地球表面”意为卫星运行半径近似为地球的球半径， 而由周期 解得 带入上面的 中的，可见消掉了中心球，也就是不能求解地球的质量M，D错误。 故选ABC。 8. 两个电荷量相同的正点电荷的电场线如图所示。虚线为两电荷间的连线和连点的中垂线，点为垂足。为中垂线上关于点对称的两点，则对于三点下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 、两点的电场强度相同 C. 点的电场强度大小为零 D. 点的电势高于、两点的电势 【答案】CD 【解析】 【详解】A．中垂线上关于点对称的点的电势相等（在同一等势面上），A错误； B．两点的电场强度大小相等，方向相反，B选项错误； C．据矢量合成，两点电荷在点形成的场强等大反向，合场强为零，C正确； D．根沿电场线方向电势逐渐降低，在中垂线上：点电势最高，远离点电势降低，D正确。 故选CD。 9. 匀强电场的场强方向如图所示，电场中一竖直绝缘的光滑圆轨道平面与电场线平行，、、、分别为两条互相垂直的直径上的四个端点，且直线与电场强度方向平行。一可视为质点的带正电的小球在圆形轨道内做圆周运动，下列对小球在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 带电小球在点的机械能最大 B. 带电小球点的机械能最大 C. 带电小球在点的动能最大 D. 带电小球在点的电势能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】ABD．这个“封闭的系统”中，只有电场力和重力做功，则系统的总能量守恒，即“电势能+机械能”守恒，或者“电势能+重力势能+动能”守恒。带电质点带正电，由到电场力做正功，而且做功最多，所以电势能减少最多，因此在点机械能最大，电势能最小，在点电势能最大，机械能最小。A错误，BD正确； C．小球受向右的电场力和向下的重力，平衡位置在BD之间的某点，该位置为等效“最低点”，则该位置的动能最大，C错误。 故选BD。 10. 如图所示，实线是某电场的电场线，虚线为一带电质点在电场中的运动轨迹的一部分，虚线的两端点分别为、，不考虑带电质点受到的重力。下列说法正确的是（　　） A. 带电质点在点的动能较大 B. 带电质点在点的电势能较大 C. 带电质点在点的加速度较大 D. 、两点比较，点的电势较高 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．无论带电粒子是从运动到还是从运动到，根据曲线运动的物体受到的合外力指向“凹部”，可知电场力整体的方向是向右的（与电场线相切），从运动到电场力做正功（从运动到电场力做负功）。故带电质点在点动能较大，电势能较小。A错误，B正确； C．由电场线的疏密可知点场强大，电场力大，故此处加速度大，故C正确； D．沿电场线电势逐渐降低，故、两点比较，点的电势较高，D正确。 故选BCD。 三、实验题：（每小题4分，共16分） 11. 用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度为，将B由静止释放，系统开始运动。当物体穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台、处，通过数字计时器可测出物体B通过、这段距离的时间。 (1)若测得、之间的距离为，物体B通过这段距离的时间为，则物体B刚穿过圆环后的速度____________； (2)若物体A、B的质量均用表示，金属片C的质量用表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律，正确的选项为____________； A. B. C. D. (3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要____________； (4)改变物体B的初始位置，使物体B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次的高度，以及物体B通过、这段距离的时间，以为纵轴，以____________（填“”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率____________。（用、、表示） 【答案】 ①. ②. C ③. 天平 ④. ⑤. 【解析】 【详解】(1)[1]由于A、B两物体质量相等，当物体B通过圆环，金属片C被搁置在圆环上后。A、B系统做匀速直线运动，故 (2)[2]A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在圆环上，系统损失的重力势能为 系统增加的动能 只要 即可验证机械能守恒定律，故选C (3)[3]从第（2）问验证的表达式分析，速度可由计算求解，但质量的测量还需要天平 (4)[4][5]从第（2）问验证的表达式 将代入得 即 所以应以为横轴，其斜率为 12. 填空 （1）某行星围绕太阳做半径为的匀速圆周运动，已知太阳的质量为，万有引力常量为，则该行星围绕太阳运动的角速度大小为___________，周期为___________。 （2）质量相同的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径较大的卫星的动能___________（填较大或较小），机械能___________（填较大或较小）。 （3）在电场中，电场力对运动电荷做正功，则电荷的电势能一定___________（填“增加”或“减少”），电场力对运动电荷做负功，则电荷的电势能一定___________（填“增加”或“减少”）， （4）将一个充电后的平行板电容器脱离充电电源，采用绝缘的方法（即，保持电容器所带电荷量不变）增大两极板间的距离时，则电容器的电容将___________（填“增大”或“减少”），电容器两极板间的电势差将___________（填“增大”或“减少”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 较小 ②. 较大 （3） ①. 减少 ②. 增加 （4） ①. 减少 ②. 增大 【解析】 【详解】（1）[1]万有引力提供向心力，故有 得角速度 [2]万有引力提供向心力，故有由 得 （2）[1]万有引力提供向心力,故有 得线速度 可见其动能 故质量相同的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径较大的卫星的动能较小 [2]质量相同的卫星围绕地球在固定轨道上做匀速圆周运动，只有万有引力做功，机械能守恒，但由低轨道变为高轨道上运动过程中，需要点火加速，机械能增大。故轨道半径较大的卫星的机械能较大。 （3）[1]电场力做正功，电势能一定减少； [2]电场力做负功电势能一定增加。 （4）[1]由平行板电容器的电容公式 可知，增大两极板间的距离时电容器的电容减少 [2]极板间电压 脱离充电电源后电容器带电量不变，电容变小时极板间的电压将增大。 四、计算题：（共24分） 13. 如图，一质量为的小球从高的山坡上由静止滚下，刚滚到山底水平面上时的速度大小为，紧接着又在平面上直线运动了后停止，重力加速度取，求 （1）小球从山坡上滚下的过程中阻力做的功。 （2）小球与水平面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2）0.2 【解析】 【小问1详解】 由动能定理得 阻力做的功 【小问2详解】 由动能定理可得 可得摩擦因数 14. 一带电量为的正点电荷在匀强电场中沿电场线从点运动到点，电场力做了的功，已知和之间的距离为，求 （1）、之间的电势差。 （2）该电场的电场强度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 AB间的电势差 【小问2详解】 该匀强电场的电场强度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启臻高级中学第三次月考物理试卷 考生注意： 1、本次考试时长为75分钟，满分为100分。 2、请将答案或计算过程填写在答题卡上，写在此试卷上无效。 3、考试结束后只需将答题卡上交即可，不必上交本试卷。 一、单选题：（每小题4分，共6个小题，共24分） 1. 若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 2. 地球半径为，地球表面重力加速度为，则离地高度为处的重力加速度是（　　） A. B. C. D. 3. 一质量为的卫星围绕地球做半径为的匀速圆周运动，已知地球的质量为，万有引力常量为，则卫星的角速度为（　　） A. B. C. D. 4. 将卫星发射至近地圆轨道1，经过多次变轨，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 5. 两个点电荷带电量分别为和，二者之间的库仑力大小为。若将两个点电荷的电荷量均减小一半，二者之间的距离也随着减小到原来的一半，则此时二者之间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示的硅钢合金金属块（电阻率较大）可用来充当电阻使用，金属块各棱长分别为、、，且，则下图中甲、乙、丙三种使用方案中电阻最小的是（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 三种使用方案中电阻一样大 二、多选题（每小题5分，少选得3分，错选不得分，共4个小题，共20分） 7. 下列给出的数据中哪组数据能估算出地球的质量（已知引力常量为）（　　） A. 月球绕地球运行的周期和地月之间的距离 B. 地球表面的重力加速度与地球半径 C. 绕地球运行的卫星的周期与线速度 D. 地球表面附近卫星的周期与地球的密度 8. 两个电荷量相同的正点电荷的电场线如图所示。虚线为两电荷间的连线和连点的中垂线，点为垂足。为中垂线上关于点对称的两点，则对于三点下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 、两点的电场强度相同 C. 点的电场强度大小为零 D. 点的电势高于、两点的电势 9. 匀强电场的场强方向如图所示，电场中一竖直绝缘的光滑圆轨道平面与电场线平行，、、、分别为两条互相垂直的直径上的四个端点，且直线与电场强度方向平行。一可视为质点的带正电的小球在圆形轨道内做圆周运动，下列对小球在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 带电小球在点的机械能最大 B. 带电小球点的机械能最大 C. 带电小球在点的动能最大 D. 带电小球在点的电势能最大 10. 如图所示，实线是某电场的电场线，虚线为一带电质点在电场中的运动轨迹的一部分，虚线的两端点分别为、，不考虑带电质点受到的重力。下列说法正确的是（　　） A. 带电质点在点的动能较大 B. 带电质点在点的电势能较大 C. 带电质点在点的加速度较大 D. 、两点比较，点的电势较高 三、实验题：（每小题4分，共16分） 11. 用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度为，将B由静止释放，系统开始运动。当物体穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台、处，通过数字计时器可测出物体B通过、这段距离的时间。 (1)若测得、之间的距离为，物体B通过这段距离的时间为，则物体B刚穿过圆环后的速度____________； (2)若物体A、B的质量均用表示，金属片C的质量用表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律，正确的选项为____________； A. B. C. D. (3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要____________； (4)改变物体B的初始位置，使物体B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次的高度，以及物体B通过、这段距离的时间，以为纵轴，以____________（填“”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率____________。（用、、表示） 12. 填空 （1）某行星围绕太阳做半径为的匀速圆周运动，已知太阳的质量为，万有引力常量为，则该行星围绕太阳运动的角速度大小为___________，周期为___________。 （2）质量相同的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径较大的卫星的动能___________（填较大或较小），机械能___________（填较大或较小）。 （3）在电场中，电场力对运动电荷做正功，则电荷的电势能一定___________（填“增加”或“减少”），电场力对运动电荷做负功，则电荷的电势能一定___________（填“增加”或“减少”）， （4）将一个充电后的平行板电容器脱离充电电源，采用绝缘的方法（即，保持电容器所带电荷量不变）增大两极板间的距离时，则电容器的电容将___________（填“增大”或“减少”），电容器两极板间的电势差将___________（填“增大”或“减少”）。 四、计算题：（共24分） 13. 如图，一质量为的小球从高的山坡上由静止滚下，刚滚到山底水平面上时的速度大小为，紧接着又在平面上直线运动了后停止，重力加速度取，求 （1）小球从山坡上滚下的过程中阻力做的功。 （2）小球与水平面间的动摩擦因数。 14. 一带电量为的正点电荷在匀强电场中沿电场线从点运动到点，电场力做了的功，已知和之间的距离为，求 （1）、之间的电势差。 （2）该电场的电场强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $