2022-2023学年湖北省巴东县第三高级中学高二上学期第一次月考物理含答案

巴东第三高级中学2022—2023学年度高二上学期第一次月考

物理

考生注意：

1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色，墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围：新人教版必修1，必修2（40%）；必修3第九章至第十二章（60%）。

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1. 如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球到达点时突然发生变化，则下列关于小球运动的说法中正确的是（　　）

A. 突然消失，小球将沿轨迹做离心运动

B. 突然变小，小球将沿轨迹做离心运动

C. 突然变大，小球将沿轨迹做离心运动

D. 突然变小，小球将沿轨迹逐渐靠近圆心

【答案】A

【解析】

【详解】A．若突然消失，小球不再受向心力作用，将沿线速度方向，即圆的切线方向飞出，故A正确；

BD．若突然变小，小球受的合力小于需要的向心力，小球将做离心运动，但由于力F仍然存在，故小球仍做曲线运动，故BD错误；

C．若突然变大，小球受的合力大于需要的向心力，小球将逐渐向圆心靠近，故C错误。

故选A。

2. 两个分别带有电荷量-Q和+9Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两点处，它们间静电力的大小为F。两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，则两金属小球间静电力的大小变为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据库仑定律，初始时，两金属小球间静电力大小为

两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，此时两金属小球带电量均为+4Q，则此时静电力大小为

故选D。

3. 两个等量同种电荷的电场如图所示，A、O、B是电场中的三个点，O是两电荷连线的中点，也是A、B连线的中点，且垂直两电荷连线，选无穷远处为零电势面，则下列说法正确的是（　　）

A. O点的电势为零 B. O点的电场强度大小为零

C. A点的电势大于B点的电势 D. A点的电场强度和B点的电场强度相同

【答案】B

【解析】

【详解】AC．由沿电场线方向，电势逐渐降低可知，O点的电势最大且大于零，A点的电势等于B点的电势，故AC错误；

BD．由等量同种正电荷连线中垂线上的电场线分布及A、B点关于O点对称可知，O点的电场强度大小为零，A点的电场强度大小等于B点的电场强度大小，但方向相反，故B正确，D错误。

故选B。

4. 如图所示，直角三角形ABC中∠A=37°，∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点，一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为（　　）

A. 3∶5 B. 5∶3 C. 4∶3 D. 3∶4

【答案】D

【解析】

【详解】设A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小分别为EA、EB，由题意可知EA和EB的矢量和垂直于AB，则有

解得

故选D。

5. 如图所示，质量为1kg的物体静止在竖直的轻弹簧上面，质量为1kg的物体用细线悬挂，、间相互接触但无压力，取，某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　）

A. 对的压力大小为5N B. 弹簧弹力大小为20N

C. 的加速度大小为 D. 的加速度为零

【答案】A

【解析】

【详解】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力

剪断细线瞬间，对整体分析，整体加速度

隔离对A分析，设对的压力为，由牛顿第二定律

解得

故选A。

6. 如图所示是一质量为50kg的乘客乘电梯上楼过程的速度—时间图像，重力加速度g取，下列说法不正确的是（　　）

A. 乘客在0~2s上升过程处于超重状态

B. 0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度相同

C. t=9s时刻，乘客对电梯底板的压力大小为400N

D. 电梯上升过程的总位移大小为32m

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，0~2s乘客在加速上升，有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确，不符合题意；

B．0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度大小相同，方向相反，故B错误，符合题意；

C．t=9s时，电梯的加速度为

根据牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律可知，乘客对电梯底板的压力大小为400N，故C正确，不符合题意；

D．v-t图像中图线与t轴所围图形的面积为位移，则电梯上升过程的总位移大小为

故D正确，不符合题意。

故选B。

7. 北京时间2022年5月10日01时56分，搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，2时23分，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。后续，天舟四号货运飞船将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接，若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　）

A. 对接前“天舟四号”的运行速率大于“空间站组合体”的运行速率

B. 对接前“天舟四号”的向心加速度小于“空间站组合体”的向心加速度

C. “天舟四号”通过加速可实现与“空间站组合体”在原轨道上对接

D. “天舟四号”先减速后加速可实现与“空间站组合体”在原轨道上对接

【答案】D

【解析】

【详解】AB．对接前两者在同一轨道上运动，由万有引力提供向心力

解得

，

同一轨道，运行速率，向心加速度相等，AB错误；

C．飞船与天宫一号在同一轨道上，此时飞船受到万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，C错误；

D．飞船与天宫一号在同一轨道上，“神舟八号”先减速飞船做近心运动，进入较低的轨道，后加速做离心运动，轨道半径变大，可以实现对接，D正确。

故选D。

8. 削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，将一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.45m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.3m，锅的直径为0.6m。运动中忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s，要使削出的面片落人锅中，则面片的水平初速度可能是（　　）

A 1.2m/s B. 2.4m/s C. 3.6m/s D. 4.8m/s

【答案】AB

【解析】

【详解】依题意，知面片做平抛运动，根据

得

要使削出的面片落入锅中，则面片平抛运动的水平位移需要满足

根据

知，面片初速度的范围为

故选AB。

9. 如图所示，电源电动势E和内阻r一定，是定值电阻，是光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），L是小灯泡。闭合开关，当照射到的光照强度减小时，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表示数不变 B. 电流表示数减小

C. 灯泡亮度变暗 D. 电源效率增大

【答案】BCD

【解析】

【详解】A B．当照射到的光照强度减小时，其阻值增大，回路总电阻增大，干路电流减小，即电流表示数减小；由闭合电路欧姆定律可得

由于干路电流减小，导致路端电压增大，即电压表示数增大，选项A错误，B正确；

C．中的电流减小，两端电压减小，并联部分电压增大，则流过的电流增大，流过L的电流减小，故灯泡亮度变暗，选项C正确；

D．电源效率可表示为

当外电阻增大时，电源效率增大，选项D正确。

故选BCD。

10. 在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行，点D为的中点，如果规定B点的电势为0，下列说法正确的是（　　）

A. A点电势为

B. A、C两点间电势差

C. 匀强电场的电场强度方向垂直于连线

D. 点电荷在D点具有的电势能为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由公式得

可知

故A正确；

B．由公式得

解得

故B错误；

C．由以上分析可知，CD为等势面，所以匀强电场的电场强度方向垂直于CD连线，故C正确；

D．点电荷在D点具有的电势能为

故D错误。

故选AC。

二、实验题（本题共2小题，共16分）

11. 如图甲所示，某课外探究小组做“验证机械能守恒定律”的实验。金属小球的直径为d、质量为m，小球由A处静止释放，通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为。多次改变高度H，重复上述实验。当地的重力加速度为g。则：

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d___________。

（2）作出一随H的变化图象如图丙所示。图中、为已知量，重力加速度g与小球的直径d满足以下表达式：___________时（用g、d、、表示），可判断小球下落过程中机械能守恒。

（3）某次实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，不考虑测量误差，可能的原因是___________（写出一条即可）

【答案】    ① 7.25    ②.     ③. 该过程有空气阻力影响

【解析】

【详解】（1）[1]由题图乙可知，主尺读数为；游标尺上对齐的刻度为5，故最终读数为

（2）[2]若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有

即

解得

（3）[3]某次实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，不考虑测量误差，可能的原因是由于该过程中有阻力做功。

12. 为了测量四节干电池组成的电池组的电动势E和内电阻r，某同学设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：

A.电池组（四节干电池：电动势约为6V，内阻约为4Ω）

B.电阻箱（最大阻值99.9Ω）

C.电流表A1（量程3A、内阻为0.5Ω）

D.电流表A2（量程0.6A、内阻为1Ω）

E.定值电阻R01=50Ω

F.定值电阻R02=5Ω

G.开关一只，导线若干

（1）为提高实验的精确度，电流表应选用___________；定值电阻应选用___________。（以上均填器材前的序号）

（2）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电流表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电流值I及电阻箱的阻值R，并以___________为纵坐标，以R为横坐标，作出两者的关系图线如图乙所示（该图线为一直线）。

（3）根据图乙中所得图线，可求得电池组的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（保留两位有效数字）

【答案】    ①. D    ②. F    ③.     ④. 6.1    ⑤. 4.0

【解析】

【详解】（1）[1][2]定值电阻E的阻值过大，若选择E，则回路中电流不超过

此时无论选择哪个电流表，都不能使其指针偏转达到量程的三分之二，从而造成读数误差较大，所以定值电阻应选F。在这种情况下，回路中电流不超过

所以电流表应选择D。

（2）[3]根据闭合电路欧姆定律得

整理可得

故以为纵坐标，以R为横坐标，可以得到如图乙所示图线。

（3）[4][5]由第（2）分析可知，图线斜率为

图线截距为

解得

，

三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 如图为用直流电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为，电源的电动势为90V，重物的质量为50kg，不计各处的摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A。（g取）

（1）求电源的内阻r；

（2）若电动机工作时突然卡住了，不能转动，求电源此时的输出功率。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）电动机的电功率等于内阻上的热功率与输出的机械功率之和，即

由闭合电路欧姆定律可得

联立解得

（2）若电动机卡住，电动机相当于一个定值电阻，由闭合电路的欧姆定律得，此时电流为

电源的输出功率为

解得

14. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心到圆心距离为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，B端在O的正下方，小球自A点正上方由静止释放，自由下落至A点时进入管道，当小球到达B点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍。求：

(1)释放点距A点的竖直高度；

(2)落点C与A的水平距离。

【答案】(1)3R；(2)

【解析】

【分析】

【详解】(1)设小球到达B点的速度为，因为到达B点时管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍，所以有

又由机械能守恒定律得

解得

(2)设小球到达最高点的速度为v2，落点C与A的水平距离为x，由机械能守恒定律得

由平抛运动规律得

由此可解得

15. 如图所示的电路，电源电动势E=30V。内阻r=2Ω，电阻R1=8Ω，R2=8Ω，R3=4Ω，C为平行板电容器，其电容C=6.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长l=0.1m，两极板的间距d=0.01m。

（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R3的总电荷量；

（2）若开关S闭合时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板电容器C的电场中，刚好沿虚线做匀速直线运动。问：当开关S断开后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射人平行板电容器C的电场中，能否从平行板电容器C的电场中射出。（要求写出计算和分析过程，重力加速度g取10m/s2）

【答案】（1）；（2）能

【解析】

【详解】（1）S断开时，电阻R2两端电压为

S闭合后，外电阻为

路端电压为

电阻R2两端电压为

则流过R3的总电荷量为

故流过R3的总电荷量为。

（2）设微粒质量为m，电荷量为q。当开关S闭合时，有

当开关S断开后，设微粒加速度大小为a，则

解得

假设微粒能从电容器的电场中射出，水平方向有

竖直方向

故微粒能从平行板电容器的电场中射出。