天津小淀中学2022-2023学年高一物理月考试题含解析

天津小淀中学2022-2023学年高一物理月考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强Ea、Eb及电势、的关系，正确的是

(

)

A．

B．

C．

D．参考答案：B2.如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，不计空气阻力，则小球在上升过程中（）A．小球的动能先增大后减小，弹簧弹性势能转化成小球的动能B．小球在离开弹簧时动能达到最大值C．小球动能最大时弹簧弹性势能为零D．小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒参考答案：D【考点】机械能守恒定律．【分析】撤去力F后，小球先在重力和弹簧弹力作用下向上做加速运动，在弹力和重力相等时，速度最大，然后重力和弹簧弹力的合力向下，向上做减速运动，离开弹簧后，仅受重力做竖直上抛运动．【解答】解：A、撤去外力刚开始的一段时间内，小球受到的弹力大于重力，合力向上，小球向上加速运动，随着弹簧形变量的减小，弹力减小，后来弹力小于重力，小球做减速运动，离开弹簧后，小球仅受重力作用而做竖直上抛运动，由此可知，小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能；故A错误；C、由A分析可知，小球先做加速度减小的加速运动，当弹力等于重力时，a=0，速度最大，动能最大，此后弹力小于重力，小球做加速度增大的减速运动，直到弹簧恢复原长时，小球飞离弹簧，故小球在离开弹簧时动能不是最大，小球动能最大时弹性势能不为零，故BC错误；D、由于整体所受外力不做功，故小球、弹簧与地球所组成的系统机械能守恒；故D正确；故选：D．3.（单选）下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（

）A．地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB．月球绕地球运行的周期T和地球的半径rC．月球绕地球运动的角速度和月球的半径RD．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r参考答案：D4.（单选）如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5.则v1、v2、v3之间的正确关系是(

)A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1

B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2

D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1参考答案：C5.（单选）一个质量为60千克的人，在地球上的重力约为600N，当他登上月球时（月球的表面重力加速度约为地球表面的1/6），他的质量和重力分别为（

）

A.60kg

600N

B.60kg

100N

C.10kg

600N

D.10kg

100N参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的范围是

N。参考答案：0-17N7.如图所示是电火花计时器的示意图．电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50Hz时，每隔________s打一次点．其工作时的基本步骤如下：A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________．(按顺序填写步骤编号)参考答案：8.如图所示，在高15m的平台上，有一个小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，当细线被烧断时，小球被弹出，小球在空中运动有时间是

s。已知小球落地时速度方向与水平成60°角，不计一切阻力，则小球被弹簧弹出时的速度大小

()参考答案：

10

9.为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系，需要测定弹簧的弹性势能。一位同学采用了如图所示的一种装置：水平放置的弹簧一端固定在墙上，另一端靠着已知质量为m的木块，此时弹簧为原长，木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，水平面足够大。现利用一块秒表和一把刻度尺，测量出弹簧被压缩的弹性势能。测量步骤如下：（1）用手水平向左推动木块，使弹簧缩短一定长度x；（2）放手让弹簧推动木块，用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t；（3）用刻度尺测出木块

▲

的距离S；（4）利用测量结果，导出弹性势能的表达式EP=

▲

（用S、t、m表示）参考答案：在粗糙水平面上滑动

、10.一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1．已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为

.参考答案：9:2解析:由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地=G，F月=G，代入题目给定的数据可得R地:R月="9":2。11.某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=

，则滑块的加速度的表达式a=

。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数123456质量m(g)250300350400500800加速度a(m/s2)2.021.651.431.251.000.63通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立

（填a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条

，就可确认上述结论。参考答案：（1）v1=v2=

（2）a—通过原点的直线12.如图8所示，重为200牛的重物由ON、OM绳悬挂在天花板上，已知DONM=60°，DOMN=30°，请画出O点的受力分析图，绳ON受到的拉力是

N；图8

绳OM受到的拉力是

N。参考答案：13.如图所示，在倾角为β=30°的光滑斜面N和可绕O点转动的光滑档板P间静止着重10N的球．当P与N夹角α=90°时，P受压力最小；当α=60°时，斜面N受压力为11.5N．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以小球为研究对象，在挡板所受的三个力中，重力大小方向都不变，斜面支持力方向不变，三力的合力始终为零，用图解法作出几个有代表性的位置时的合成图进行分析．当α=60°时，将重力沿着垂直挡板和垂直斜面方向分解，结合知识求解．解答：解：以小球为研究对象，进行受力分析如图：将FN1与FN2合成，其合力与重力等大反向，则在挡板转动时，挡板给球的弹力FN2与斜面给球的弹力FN1合力大小、方向均不变，其中FN1的方向不变，作辅助图如图，挡板转动过程中，FN2的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先减小后增大，其中挡板与斜面垂直时FN2最小，即α=90°；根据力的作用效果将球的重力G可分解为对斜面的压力F1和对档板P的压力F2（如图）由几何知识可得：F1==N≈11.5N故答案为：90°，11.5．点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法分析；要明确三力平衡中，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.下图是光线从空气射入水中的示意图。图中是小婷同学画的光的折射光路图。她画得对吗？为什么？参考答案：小婷同学画得不对。（1分）因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。15.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）参考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。（2）对物体进行受力分析得：，解得：。（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：，整理可以得到：由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2）参考答案：石头从静止到停止作为研究过程，由动能定理可得：解得：17.如图所示的装置可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与细线1、2连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线1水平，细线2与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量m=1kg，细线2长l=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线1上的张力为零而细线2与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线2与竖直方向的夹角．参考答案：解：（1）当细线1上的张力为零时，小球的重力和细线2对小球的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，即：mgtan37°=mωlsin37°，代入数据解得：ω1=rad/s；（2）当ω2=rad/s时，由于ω2＞ω1，故小球应向左上方摆起．由几何关系可知，B点距C点的水平和竖直距离均为：d=lcos37°=0.8m，细线1的长度为：l′=0.2m．假设细线1上的张力仍为零，设此时细线2与竖直轴的夹角为α，则可得：mgtanα=mωlsinα，代入数据可解得：cosα=0.6，即：α=53°，由几何关系可知，此时细线1恰好竖直且细线的张力为零，故此时细线2与竖直方向的夹角为53°．答：（1）角速度ω1的大小为rad/s；（2）细线2与竖直方向的夹角为53°．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小．（2）装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，大于第一问中的角速度，小球向左上方摆起，根据牛顿第二定律，结合几何关系求出细线AC与竖直方向的夹角．18.如图为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度h=0.45m，现