2021-2022学年新疆石河子第一中学高一下学期5月月考物理试卷含答案

  新疆石河子第一中学2021-2022学年高一下学期5月月考

物理月考试卷

第Ⅰ卷（选择题，共56分）

一、选择题（1—10题为单选，每小题4分,11—14为多选题。每小题4分,少选漏选得2分，错选不得分）

1. 两个完全相同的金属小球，带异种电荷，带电荷量绝对值之比为1：5，当它们相距r时（两金属小球均可视为点电荷），其相互作用力为F．将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为（　　）

A. F B.  C.  D.

2. 静电学知识在生活中有着广泛的应用，下列应用说法不正确的是（　　）

A. 高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了免遭雷击

B. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死

C. 燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好

D. 打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全

3. 如图所示，a和b是点电荷电场中的两点，a点电场强度Ea与ab连线夹角为53°，b点电场强度Eb与ab连线夹角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）则关于此电场，下列分析中正确的是（　　）

A. 这是一个负点电荷产生的电场，Ea：Eb=3：4

B. 这是一个负点电荷产生的电场，Ea：Eb=16：9

C. 这是一个正点电荷产生的电场，Ea：Eb=4：3

D. 这是一个正点电荷产生的电场，Ea：Eb=16：9

4. 以水平速度v飞行的子弹依次穿过两块竖直放置的由同种材料制成的钢板，若子弹穿透两块钢板后速度分别为0.8v和0.4v，则两块钢板的厚度之比为（　　）

A 1：2 B. 1：3 C. 3：4 D. 3：7

5. 如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（　　）

A. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零

B. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值

C. 点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大

D. 点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大

6. 网球发球机固定在平台上，从距水平地面高h处沿水平方向发射出质量均为m的甲、乙两球，两球均落在水平地面上，其运动轨迹如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，网球可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A. 甲球在空中运动时间小于乙球在空中运动时间

B. 甲球的发射速度大于乙球的发射速度

C. 两球在落地前瞬间，重力的功率相等

D. 从发射出到落地，两球的机械能变化量均为

7. 如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b、a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（　　）

A. h B. 2h C. 1.5h D. 2.5h

8. 蹦床运动是一种深受青年人喜爱的运动，如图为运动员从高处下落到蹦床上最后静止的过程，其中运动员从高处下落到将蹦床压缩到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 人的动能一直减小

B. 人的动能先减小后增大

C. 人的动能先增大后减小

D. 蹦床弹性势能一直增加

9. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为3m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1，P2，P3则（　　）

A. P1> P2> P3

B. P1< P2< P3

C. 0～2s内力F对滑块做功为4J

D. 0～2s内摩擦力对滑块做功为4J

10. 如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，滑块上升过程滑块的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图像前一部分为曲线，后一部分为水平直线。以地面为零势能面，不计空气阻力，取，由图像可知（　　）

A. 滑块的质量为1kg

B. 轻弹簧原长为

C. 弹簧最大弹性势能为3J

D. 滑块上升后，距地面最大高度为

11. 如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布，下列说法正确的是（　　）

A. Q1对Q2的静电力大于Q2对Q1的静电力

B. B处没画电场线，故B处电场强度零

C. Q1、Q2所带的电荷量是元电荷的整数倍

D. 根据电场强度的定义式可知，A处电场强度与试探电荷无关

12. 物体在拉力作用下竖直向上运动，其中拉力做功25J，克服阻力做功5J，克服重力做功10J，则（　　）

A. 物体重力势能增加10J B. 物体机械能增加10J

C. 物体动能增加为25J D. 物体机械能增加20J

13. 水平路面上有一质量为1kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图象如图所示，图中0~2s时间段图象为直线，2s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2N，则下列说法正确的是（　　）

A. 2s后牵引力功率为12W

B. 玩具小车运动的最大速度

C. 0~2s内牵引力所做的功为18J

D. 2~4s内牵引力所做的功为60J

14. 皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，通过扫码可实现快递自动分拣。如图所示，传送带在电动机带动下以m/s的速度匀速运动，将质量kg的包裹（可视为质点）无初速度放在与扫码仪B相距10m的A点处，包裹与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 包裹从A点运动到扫码仪B的过程中先受滑动摩擦力作用后受静摩擦力作用

B. 包裹从A点运动到扫码仪B的时间为5s

C. 将一个包裹运送到扫码仪B的过程中，电动机多消耗的电能为4J

D. 将一个包裹运送到扫码仪B的过程中，系统因摩擦产生的热量为4J

第Ⅱ卷　（非选择题，共44分）

二、实验填空题（本题共8分，每空2分）

15. 某实验小组进行验证机械能守恒定律实验，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题：

（1）（多选）关于上述实验，下列说法中正确的是（）

A．固定打点计时器时，其限位孔必须在同一竖直线上

B．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物

C．重物的质量可以不测量

D．可以利用公式求解瞬时速度

（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点（即第1个打印点），选取纸带上连续的计时点分别标为A、B、C、D、E、F，并测出各计时点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打点计时器所用的电源是频率为50Hz的交流电，重物的质量为2.0kg，则从打点计时器打下点0到打下点D的过程中，重物减少的重力势能△Ep=______J，重物增加的动能△Ek=______J，则在误差允许的范围内，验证了重物自由下落过程中机械能守恒。（当地重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字）

（3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下时点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计时点到A点的距离h′为横轴，v2纵轴作出如图丙所示的图像，则可得当地重力加速度g=______m/s2（计算结果保留三位有效数字）。此值与当地重力加速度偏差不大，亦可验证重物自由下落过程中机械能守恒。

三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、表达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，答案中必须写出数值和单位g取10m/s2）

16. 把质量是2.0×10－3kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示。若将带电荷量为4.0×10－8C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，（k=9.0×109Nm2/C2，g取10m/s2）试求：

(1)B球受到静电力为多大？

(2)B球所带电荷量为多少？

17. 光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B，质量分别为、，它们的带电荷量相等，C，A球带正电，B球带负电．静电力常量，现有水平恒力向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离不变，如图所示。试问多大？

18. 我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富于2022年4月16日9时56分搭乘神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在离地面约6000m的高空打开主伞（降落伞），在主伞的作用下返回舱速度从80m/s降至10m/s，此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面1m时启动反推发动机，速度减至0后恰落到地面上。设主伞所受的空气阻力为f＝kv，其中k为定值，v为速率，其余阻力不计。已知返回舱（含宇航员）总质量为3000kg，主伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，重力加速度g取，设全过程为竖直方向的运动。求：

（1）在主伞打开后的瞬间，返回舱的加速度大小；

（2）若在反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，则反推发动机在该过程中对返回舱做的功。

19. 如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离d=2.25m，BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道，B为两轨道的连接点，D为轨道的最高点。一质量m=1.2kg的小物块，它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，小物块刚好能到达D点，g取10m/s2，试求：

（1）在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功；

（2）若半圆形轨道是光滑的，其他条件不变，求当小物块到达D点时对轨道的压力大小；

（3）若半圆形轨道是光滑的，要使小物块能够到达D点，力F的作用距离的最小值。

1-5:BBBCB 6-10:CCCBD 11.CD 12.AD 13.BD 14.C

 15. 【答案】    ①. AC    ②. 8.56    ③. 8.47    ④. 9.76

16.(1)对B球受力分析如图所示

根据共点力平衡条件，结合几何关系得到

,

解得

(2)由库仑定律可得得

17.

对A，受到拉力与库仑斥力F，由牛顿第二定律可得

对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得

而库仑斥力为

联立可得

18.（1）由牛顿第二定律可知

由题意

联立可得

所以加速度大小为70m/s2；

（2）从离地一米到速度为0时，由动能定理可知

解得

19.（1）对小物块在A到B过程，根据动能定理有

Fd－μmgd=

解得

vB=6m/s

小物块刚好能到达D点，在D点、

mg=

设小物块克服摩擦力做的功为Wf，从B点到D点过程由动能定理得

－（2mgR＋Wf）=－

所以在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为

Wf=9.6J

（2）小物块从A点到D点由动能定理

Fd－μmgd－2mgR=

设小物块在D点受到圆轨道的压力为FN

FN＋mg=

解得

FN=48N

根据牛顿第三定律，小物块在D点对轨道的压力

FN'=FN=48N

（3）令

Fl－μmgd－2mgR≥

解得

l≥1.45m

力F的作用距离最小值为

l=1.45m