辽宁省六校协作体2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（ 含答案解析 ）

第1页/共1页辽宁省六校协作体2022-2023学年高一下学期6月联合考试物理试题一、选择题1.下列说法正确的是（）A.重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量B.物体做离心运动是因为受到了离心力的作用C.圆周运动中向心力与向心加速度的方向一定相同D.通过“月—地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量的基础上进行的【答案】C【解析】【详解】A．重力势能的正负与所选取的零势能面有关，若规定向上为正方向，重力势能为负值是因为选取的零势能面在物体所处位置之上，重力势能并不是矢量，而是标量，故A错误B．物体做离心运动是因为物体所受力不足以提供物体做圆周运动所需要的向心力，并不是因为物体受到离心力的作用，故B错误；C．圆周运动中向心力始终指向圆心，加速度也始终指向圆心，根据牛顿第二定律可知向心力与向心加速度的方向一定相同，故C正确；D．通过“月—地检验”验证万有引力定律时，引力常量未知，而引力常量是在牛顿发现了万有引力定律100多年后由卡文迪许通过扭称测量得到的，故D错误。故选C。2.物理规律往往有一定的适用条件，我们在运用物理规律解决实际问题时，需要判断使用的物理规律是否成立。如图所示，在光滑的地面上，人、车、锤一起向右在做匀速直线运动，现在为了使车能够停下来，车上的人用锤连续敲打小车，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.连续敲打可以使小车停止运动B.人、车、锤组成的系统机械能守恒C.人、车、锤组成的系统机械能不守恒，但水平方向的动量守恒D.人、车、锤组成的系统机械能不守恒，锤给车的冲量大于车给锤的冲量【答案】C【解析】【详解】A．人、车、锤一起向右做匀速直线运动，总动量不为0，由于人、车、锤组成的系统水平方向的动量守恒，则系统水平方向总动量始终不为0，即连续敲打不能使小车停止运动，故A错误；B．根据题意可知，在车上的人用锤连续敲打小车的过程中人消耗了化学能，敲打过程产生了内能，因此人、车、锤组成的系统机械能不守恒，故B错误；CD．锤子向下运动过程中有一段失重过程，因此人、车、锤组成的系统所受外力的合力不为0，则人、车、锤组成的系统的动量不守恒，但该系统在水平方向上所受外力的合力为0，则人、车、锤组成的系统水平方向的动量守恒，结合上述可知，人、车、锤组成的系统机械能不守恒，但水平方向的动量守恒；人用锤连续敲打小车时，锤与车之间的相互作用力等大反向，作用时间相同，所以锤给车的冲量大小等于车给锤的冲量大小，故C正确，D错误。故选C。3.如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则下列说法正确的是（）A.L和N两点处的电场方向相互垂直B.L和N两点处的电场方向相互平行C.M点的电场方向垂直于该点处的切线，指向圆心D.M点的电场方向垂直于该点处的切线，背向圆心【答案】A【解析】【详解】AB．两负电荷在L点产生的合电场方向沿OL方向，两正电荷在L点产生的合电场方向也沿OL方向，所以L点的电场方向沿OL方向；两负电荷在N点产生的合电场方向沿NO方向，两正电荷在L点产生的合电场方向也沿NO方向，所以N点的电场方向沿NO方向，所以N点的电场方向沿NO方向，故L和N两点处的电场方向相互垂直。故A正确，B错误；CD．正方形下边两异种电荷在M点产生的合电场方向水平向左，大小为；上边两异种电荷在M点产生的合电场方向水平向右，大小为。因为，所以M点的电场方向水平向左，故M点的电场方向沿该点处的切线。故CD错误。故选A。4.如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与拖车相连，另一端与河中的小船连接，定滑轮与拖车之间的连绳保持水平，小船与拖车的运动在同一竖直平面内，拖车沿平直路面水平向右运动带动小船，使小船以速度v沿水面向右匀速运动，若船在水面上运动受到的阻力保持不变。则在上述运动过程中（）A.当拉船的轻绳与水平面的夹角为时，拖车运动的速度为B.小船受到绳的拉力不断减小C.小船受到绳的拉力的功率不断减小D.拖车的速率不断减小【答案】D【解析】【详解】A．把小船的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度与拖车的速度大小相等故A错误；B．把绳子对小船的拉力水平方向和竖直方向分解，拉力的水平分力等于小船受到的阻力得小船受到的阻力不变，夹角不断增大，可知小船受到绳的拉力不断增大，故B错误；C．小船受到绳的拉力的功率小船匀速运动，且受到的阻力不变，故小船受到绳的拉力的功率不变，故C错误；D．把小船的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的速度与拖车的速度大小相等小车匀速前进，夹角不断增大，可知，拖车的速率不断减小，故D正确；故选D。5.科学家观测发现银河系的“MAXIJ1820+070”是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，若系统中黑洞与恒星的中心距离为L，黑洞做匀速圆周运动的加速度为a，恒星做匀速圆周运动的加速度为aʹ，则黑洞做圆周运动的半径为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设黑洞的质量为M，恒星的质量为m，则二者角速度相等，设黑洞做圆周运动的半径为R，由可推知联立解得故选A6.一质量为m的质点以速度做匀速直线运动，在时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为，由此可判断（）A质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动B.质点受力F作用后可能做圆周运动C.时恒力F与速度方向间的夹角为30°D.时，质点动量最小【答案】A【解析】【详解】A．根据题意，做匀速直线运动质点，在时开始受到恒力F作用，则可知该恒力即为质点所受到的合外力，根据牛顿第二定律可知，该质点在时刻后将做匀变速运动，若恒力与初速度方向共线，则最小速度一定为零，而题已知最小速度不为零，因此可知该恒力一定不与初速度方向共线，则可知该质点将做匀变速曲线运动，故A正确；B．做圆周运动的物体其所受合外力始终指向圆心，为变力，而该质点受到恒力作用，因此可知，该质点一定不会做圆周运动，故B错误；C．设恒力与初速度方向的夹角为，由已知，该质点的速度大小先减小后增大，则可知一定大于，当速度最小时，速度方向与恒力方向垂直，，因此有解得故C错误；D．由以上分析可知，恒力方向的反向延长线与初速度之间的夹角为，则初速度在与恒力共线反向方向上的分速度为要使质点的动量最小，则有解得故D错误。故选A。7.竖直平面内的四个光滑轨道，由直轨道和平滑连接的圆弧轨道组成，圆轨道的半径为R，P为圆弧轨道的最低点。P点左侧的四个轨道均相同，P点右侧的四个圆弧轨道的形状如图所示。现让四个相同的小球（可视为质点，直径小于图丁中圆管内径）分别从四个直轨道上高度均为h处由静止下滑，关于小球通过P点后的运动情况，下列说法不正确的有（）A.若，则四个小球能达到的最大高度均相同B.若，则四个小球能达到的最大高度均相同C.若，则图乙中的小球能达到的高度最大D.若，则图丁中的小球不能到达圆管道的最高点【答案】B【解析】【详解】A．若，根据机械能守恒知，小球不会越过圆弧的四分之一轨道，不会脱离圆轨道，上升到最高点的速度均为零，上升的最大高度均相同，故A正确，不符合题意；B．若，甲、乙、丁图中的小球不会越过圆弧的二分之一轨道，不会脱离圆轨道，根据机械能守恒知，能够上升的最大高度均为R，丙图中的小球离开轨道，做斜抛运动，最高点的速度不为零，上升的最大高度小于R，故B错误，符合题意；C．若，乙图中的小球离开轨道，上升到最高点的速度为零，根据机械能守恒知，乙图中小球达到的最大高度等于；甲、丁两图中的小球上升的最大高度不可能大于2R；丙图小球离开轨道，最高点速度不为零，上升的最大高度小于2R。所以乙图中小球能达到的高度最大，故C正确，不符合题意；D．若，图丁中的小球到达圆管轨道最高点的速度恰为零，而对圆管轨道来说，下部有轨道支撑，到达最高点的速度为零即可，所以小球能到达圆管道的最高点，故D正确，不符合题意。故选B。8.如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方一处。小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球运动到B点时的速度大小为B.弹簧长度等于R时，小球的机械能最大C.小球运动到B点时重力的功率为D.小球在A、B两点时对圆环的压力差为3mg【答案】B【解析】【详解】A．由于弹簧的原长为R，则小球在点A位置时，弹簧处于拉伸状态，形变量大小为，小球在点B位置时，弹簧处于压缩状态，形变量大小也为，则A、B两位置弹簧的弹性势能相等，则有解得故A错误；B．对于小球与弹簧构成的系统，机械能守恒，系统内只有小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之间的转化，当弹性势能最小时，小球的动能与重力势能之和最大，即小球的机械能最大，可知，当弹簧长度等于R时，弹性势能最小，此时小球的机械能最大，故B正确；C．根据小球运动到B点时，由于小球速度方向与重力方向垂直，则此时重力的功率为零，故C错误；D．小球在点A位置时，小球速度为零，则有根据牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小为方向竖直向下，小球在点B位置时，小球速度为，结合上述则有结合上述解得根据牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小为方向竖直向下，则小球在A、B两点时对圆环的压力差为故D错误。故选B。9.2022年11月3日，梦天实验舱与天和核心舱成功对接，向着建成空间站的目标迈出了关键一步。对接前梦天实验舱轨道略低，对接前两舱及对接后的组合体在轨运行均可视为绕地心做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.梦天实验舱发射速度大于11.2km/sB.对接前梦天的加速度小于天和的加速度C.梦天通过发动机加速，追上天和，实现对接D.若对接后增大组合体轨道半径，则运行速度减小【答案】CD【解析】【详解】A．梦天实验舱处于地球的引力场内，发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，A错误；B．对接前梦天实验舱轨道略低，根据可得可知对接前梦天的加速度大于天和的加速度，B错误；C．对接前梦天实验舱轨道略低，需要对梦天通过发动机加速离心实现对接，C正确；D．根据可得对接后，轨道半径变大，运行速度减小，D正确。故选CD。10.如图所示是滑雪道的示意图，可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后进入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力，下列能表示该过程运动员的机械能E和动能Ek随时间t或时间的二次方t2的变化图像是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】AB．由于不计运动员经过N点的机械能损失及运动过程中的摩擦力和空气阻力，故整个过程中运动员的机械能守恒，A正确，B错误；CD．在斜面MN上解得Ek-t2图线为过原点的倾斜直线，斜率为在空中平抛运动过程中，设平抛时的初速度为v1，再经过t2时间，其下落高度为h此过程由机械守恒定律得解得可见Ek-t2图线也是倾斜的直线，其斜率为故在空中做平抛运动时Ek-t2图线的斜率比在斜面MN运动时的大，而在水平段NP上运动时运动员的动能保持不变，C正确，D错误。故选AC。11.如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是（）A.杆对B球做正功B.B球的机械能守恒C.轻杆转至水平时，A球速度大小为D.轻杆转至水平时，B球速度大小为【答案】D【解析】【详解】CD.B运动到最高点时，恰好对杆无作用力B在最高点时速度大小为因为AB为同轴转动，角速度相同，A的转动半径只有B的一半，所以A在最高点时速度大小为当B由最高点转至与O点等高时，根据AB机械能守恒解得AB.设杆对B做的功为W，由动能定理得解得所以杆对B做负功，B机械能不守恒，故AB错误。故选D。12.如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（视为质点）在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车的质量为2m，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.滑块运动过程中最大速度为B.整个运动过程中，小车和滑块组成的系统机械能守恒和动量守恒C.整个运动过程中，小车的位移大小为D.滑块与轨道BC间的动摩擦因数【答案】ACD【解析】【详解】A．当滑块到达B点时速度最大，由水平方向动量守恒定律有此过程由机械能守恒定律有解得故A正确；B．滑块由A运动到B过程中，系统所受外力的合力不为0，则小车和滑块组成的系统动量不守恒，这个过程中只有重力对系统做功，系统机械能守恒；由B到C过程中，系统合力为零，系统动量守恒，但是这个过程需要克服摩擦力做功，机械能不守恒，故B错误；C．由水平方向动量守恒的位移表达式有又由于解得故C正确；D．滑块最后恰好停在C点，根据系统水平方向动量守恒，此时两者速度均为0，根据能量守恒定律可得解得故D正确。故选ACD。二、实验题13.“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图甲。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________。（填入正确选项前的字母）A．毫米刻度尺B．秒表C．约为8V的交流电源D．220V的直流电源（2）关于重锤的选用，以下说法正确的是________。A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．选用重锤后要称质量（3）质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取。②从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减小量________J，动能的增加量________J。（结果保留2位有效数字）【答案】①.AC##CA②.B③.0.48④.0.47【解析】【详解】（1）[1]A．实验需要米尺测量计数点间的距离，故A正确；B．根据打点计时器打出的点可以求出时间，本实验不需要秒表，故B错误；CD．电磁打点计时器使用8V以下的交流电源，不使用220V的交流电源，故C正确，D错误。故选AC。（2）[2]AB．为减小空气阻力对实验的影响，重锤选用体积较小且质量较大的，故A错误，B正确；C．实验需要验证重力势能的减少量mgh与动能增加量间的关系，质量m可以约去，不需要测量重锤的质量，故C错误。故选B。（3）[4]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量[5]做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此打点计时器打下计数点B时，物体的速度动能的增加量14.某实验小组利用如图甲所示的“碰撞实验装置”验证两个小球碰撞前后的动量守恒。他们的主要操作步骤如下：①使A球多次从斜轨上同一位置P由静止释放，找到其平均落地点的位置E；②将与A球半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P，由静止释放，多次重复上述过程，分别找到碰后A球和B球的平均落地点的位置D和F；③O为轨道末端在地面投影点，用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF，分别记为、、；④将A球放置在如图乙所示的光滑水平旋转平台靠近压力传感器处，使平台绕竖直转轴以角速度匀速转动，记录压力传感器的示数；⑤将B球放置在靠近压力传感器处，仍使平台绕竖直转轴以角速度匀速转动，记录压力传感器的示数。回答下列问题：（1）实验测得，则A球和B球的质量之比为________；（2）当满足表达式________时，即说明A球和B球在碰撞过程中动量守恒；（用、、表示）（3）当满足表达式________时，即可说明A、B两球发生的是弹性碰撞。A．B．C．D．【答案】①.②.③.C【解析】【详解】（1）[1]设A球和B球转动的轨道半径为r，压力传感器的示数F1等于A球转动的向心力，压力传感器的示数F2等于B球转动的向心力由牛顿第二定律，对小球1得对小球2得两小球的质量之比（2）[2]A球和B球碰撞前后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动规律，由于高度相同，因此飞行时间相同，水平方向做匀速运动，根据匀速运动规律，可知水平初速度取水平向右为正方向，若A球和B球在碰撞过程中动量守恒，应满足即由于，解得（3）[3]若两小球发生弹性碰撞，满足机械能守恒定律，可得解得又由，解得故选C。15.“天问一号”一次性完成了“绕、落、巡”三大火星探测目标，惊艳了全世界。假设在火星上做如图所示的实验，在光滑的圆锥顶用长的细线悬挂一质量为的小球，圆锥顶角为74°，当圆锥和球一起绕圆锥轴线以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知火星质量为地球质量的，火星半径为地球半径的，地球表面的重力加速度，地球半径，，，，，忽略星球的自转，结果保留两位有效数字。求：（1）在火星上发射卫星的第一宇宙速度v；（2）小球恰好对锥面无压力时细线对小球的拉力F及圆锥和小球一起匀速转动的周期T。【答案】（1）3.6km/s；（2）5N，2.8s。【解析】【详解】（1）设地球的质量为M0，半径为R0，火星的质量为M，半径为R，由于忽略星球的自转，对于质量为m的物体，由万有引力定律，在地球上在火星上可得g=4m/s2第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的速度，是最大的环绕速度，则有其中代入数据解得v1=3.6×103m/s=3.6km/s（2）小球做圆周运动时受到重力和绳子的拉力，设绳子的拉力为F，在竖直方向上Fcosθ=mg由于代入数据可得F=5N水平方向上小球受到的重力与绳子拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，可得解得T=2.8s16.如图所示,长L=1m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,当小球静止在水平向右的匀强电场中时,细绳与竖直方向的夹角θ=．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,sin=0.6,cos=0.8．求:(1)小球所受电场力F的大小．(2)小球的质量m．(3)若匀强电场大小不变，方向变为竖直向下,小球从图中位置静止释放到最低点时动能的大小．【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)小球所受电场力F=qE代入数据得(2)小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用，根据共点力平衡条件和图中几何关系有解得小球的质量(3)电场改成竖直向下,小球回到最低点时动能Ek，由动能定理代入数据解得：17.如图所示，在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接，水平面上有两个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，小球质量。质量的物体（可视为质点）从轨道