湖南省岳阳市汨罗市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

2024年05月高一物理月考试题一、选择题（共9小题，每题4分，共36分）1.下列说法符合史实的是（）A.牛顿最早提出了电场的概念 B.开普勒提出了行星运动的三大定律C.元电荷e的数值最早是由库仑测定的 D.第谷通过观测发现了海王星和冥王星【答案】B【解析】【详解】A．电场的概念最早由法拉第提出，A错误；B．开普勒提出了行星运动的三大定律，B正确；C．元电荷e的数值最早是由密立根测定的，C错误；D．海王星最早是由伽勒发现的，冥王星是由汤博发现的，D错误；故选B。2.如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀减速上升的过程中（）A.重力对人做正功 B.支持力对人不做功C.摩擦力对人做正功 D.合力对人做负功【答案】D【解析】【详解】A．人斜向上运动，位移右斜向上，重力方向向下，两者夹角大于90o，根据功的定义，重力做负功，故A错误；B．支持力向上，人的位移右斜向上，两者夹角小于90o，按功的定义，支持力做正功，故B错误；C．依题意，由于人的加速度左斜向下，则有水平向左的加速度，根据牛顿第二定律可知，人与电梯间的静摩擦力水平向左，而人的位移右斜向上，两者夹角大于90o，根据功的定义，摩擦力对人做负功，故C错误；D．因为减速运动，动能变化量小于零，根据动能定理，则合力的功小于零，即合力对人做负功，故D正确。故选D。3.大小相同的两个金属小球A、B带有等量同种电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开放回原位置，这时A、B两球间的库仑力大小（）A.一定是 B.一定是C.一定是 D.可能是【答案】C【解析】【详解】假设A带电量为+Q，则B带电量为+Q，两球之间的相互斥力的大小是第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时总电荷量平分，则C、B分开后电量均为，这时A、B两球之间的相互作用力的大小故选C。4.如图所示，摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。某时刻游客a恰好在轨迹最高点A，此时游客b所在位置B高于摩天轮转轴，两游客相对轿厢静止且质量相等，则下列说法正确的是（）A.轿厢给游客b的作用力与游客b的重力的合力方向竖直向下B.轿厢给游客a的作用力大于轿厢给游客b的作用力C.游客b从B位置运动到A位置过程中，轿厢对游客做正功D.游客b从B位置运动到A位置过程中，游客的机械能守恒【答案】C【解析】【分析】详解】A．游客b做匀速圆周运动，合力指向圆心，A错误；B．两游客速率相等。向心力大小相等，方向指向圆心，如图，游客b所在位置，游客a所在位置，根据余弦定理，时F最小，即轿厢给游客a的作用力小于轿厢给游客b的作用力，B错误；CD．游客b从B至A，速率未变，重力势能增加，则机械能增加，轿厢对游客做正功，C正确，D错误。故选C。5.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A.人拉绳行走的速度为B.人拉绳行走的速度为C.人拉绳行走的速度为D.人拉绳行走的速度为【答案】C【解析】【详解】船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图所示根据平行四边形定则有：v人=vcosθ故ABD错误，C正确。故选C。6.当前我国新型电动汽车产业迅猛发展。假设一辆质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的图像如图所示，为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法错误的是（）A.时间内汽车的牵引力为B.时间内汽车发动机的功率为C.时间内汽车受到的合外力做功为零D.时间内汽车牵引力做功为【答案】D【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律匀加速运动的加速度因此牵引力大小故A正确；B．t1时刻，牵引力功率而此时功率已达到额定功率，故B正确；C．时间内，汽车匀速运动，合外力为零，因此合外力做功为零，故C正确；D．时间内汽车合力做功为则汽车牵引力做功为故D错误。故选D。7.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有质量为m带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图，珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放（，）则珠子所获得的最大动能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】珠子沿圆环先做加速运动，后做减速运动，设其运动至跟圆心连线与竖直方向的夹角为时，切向合力为零，珠子在此位置时速度最大，动能最大，则有解得由动能定理解得故ABD错误，C正确。故选C8.如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示。下列说法正确的是（）A.A点的电场强度的大小为4N/C B.B点的电场强度的方向沿x轴正方向C.点电荷Q的位置坐标为0.6m D.点电荷Q是负电荷【答案】D【解析】【详解】A．由图像可知，A点的电场强度为所以A错误；B．负电荷在B点受到的电场力方向为正，所以B点的电场强度方向沿x轴的负方向，B错误；C．由于A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，Q必定在A、B两点之间，设Q的位置坐标为x，则有解得x=0.3mC错误；D．由于A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，Q必定在A、B两点之间，且带负电，所以D正确。故选D。9.如图所示，用同样材料做成的A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动．已知三物体质量间的关系mA=2mB=3mC，转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是：()A.物体A受到的摩擦力最大B.物体B受到的摩擦力最小C.物体C的向心加速度最大D.转台转速加快时，物体B最先开始滑动【答案】D【解析】【详解】AB．A、B、C三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为所以物体A受到的摩擦力最大，物体B受到的摩擦力最小．故AB正确，不符合题意．C．根据向心加速度，ω相同，C的半径r最大，则物体C的向心加速度最大．故C正确，不符合题意．D．三个物体受到最大静摩擦力分别为：转台转速加快时，角速度ω增大，三个受到的静摩擦力都增大，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来．故D错误，符合题意．故选D.点评：A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小．当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动．根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动．二、多选题（共3小题，每题5分，共15分）10.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度的导线中有n个自由电子，设每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）A.nvΔt B.nSΔt C. D.【答案】AC【解析】【详解】AB．取一段导线，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为Δt，则这段导线中自由电子数为A正确，B错误；CD．根据电流的定义式，有得C正确，D错误故选AC。11.如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是（）A.轨道半径越大，周期越长 B.轨道半径越大，速度越大C.若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D.若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】【详解】A．对飞行器，根据可知轨道半径越大，周期越大，故选项A正确；B．根据可知道轨道半径越大，速度越小，故选项B错误；C．若测得周期T，且由A中方程可得如果知道张角θ，则该星球半径为所以可得到星球的平均密度，故选项C正确；D．若测得周期和轨道半径，无法得到星球半径，则无法求出星球的平均密度，故选项D错误。故选AC。12.如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为，重力加速度取。则（）A.传送带匀速转动的速度大小为B.货物与传送带间的动摩擦因数为C.两点的距离为D.运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功【答案】AB【解析】【详解】A．由图像可知，货物先向上匀加速，再向上匀速，所以传送带匀速转动的速度大小为，选项A正确；B．开始时货物的加速度由牛顿第二定律可知解得货物与传送带间的动摩擦因数为选项B正确；C．由图像可知，AB两点的距离为选项C错误；D．由动能定理可知解得运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功选项D错误故选AB。三、解答题（共4小题，共49分）13.如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80m/s2）(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50Hz的交变电流。用分度值为1mm的刻度尺测得OA＝12.41cm，OB＝18.90cm，OC＝27.06cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的速度vB＝________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字）(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于________；A．19.6B．9.8C．4.90图线未过原点O的原因是________。【答案】①.1.85②.1.83③.1.68④.B⑤.先释放了纸带，后合上打点计时器的开关【解析】【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能减小量ΔEp＝mg·OB＝1.00×9.80×18.90×10－2J≈1.85J[2]打B点时重锤的速度vB＝[3]此时重锤的动能增加量ΔEk＝＝×1.00×1.8312J≈1.68J(2)[4]由机械能守恒定律有mv2＝mgh可得v2＝gh由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，所以B正确；ACD错误；故选B。[5]由图线可知，h＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。14.《汪汪队立大功》是一部小朋友们喜欢的动画片，如图左侧建筑为汪汪队的总部大厦，其简化示意图如右图所示。行动时，狗狗们会从图中A点无初速度下滑，由底端水平槽口B点（B为半径R的圆弧形口的最低点）水平飞出并跳入距B点水平距离d=的工具车中的座椅（C点），开始驾车执行任务。假设AB之间的竖直高度差为H=2R，B点距地面的高度为h1=R，重力加速度为g。（1）若狗狗滑到B点时对轨道的压力为其重力的3倍，试求狗狗在B点时的速度大小和在轨道运动过程中克服阻力做了多少功？（2）根据第（1）问的条件、为了狗狗能顺利跳入工具车中，工具车座椅距地面高度为多少？【答案】（1）；；（2）【解析】【详解】（1）狗由A到B过程，根据动能定理有在B点时，根据牛顿第二定律解得，（2）根据平抛运动规律解得15.一列火车总质量m=300t，机车发动机的额定功率P=6×105W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，重力加速度g=10m/s2。求：（1）火车以额定功率P时行驶时，在水平轨道上行驶的最大速度vm；（2）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v=10m/s时，列车的瞬时加速度a是多少；（3）在水平轨道上以54km/h速度匀速行驶时，发动机工作的实际功率P′。【答案】（1）20m/s；（2）a=0.1m/s2；（3）4.5×105W【解析】【详解】（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即时列车的加速度为零，速度达最大vm，则（2）当时列车加速运动，当v=1m/s时由牛顿第二定律解得a=0.1m/s2（3）当时，列车匀速运动，则发动机的实际功率16.如下图甲所示，匀强电场场强大小为E、方向竖直向上。场内存在一个沿竖直平面内半径大小为R的圆形区域，O点为圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右边的点。在A点有放射源可放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电荷量为q，不计重力。试求：（1）电荷在电场中运动的加速度；（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度；（3）某电荷的运动轨