2021_2022学年江苏省扬州市扬州中学高一（下）月考物理试卷（5月）(含答案解析)

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2021~2022学年江苏省扬州市扬州中学高一（下）月考物理试卷（5月）1.  关于曲线运动，下列说法正确的是(    )A. 曲线运动的加速度可能为零
B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 相同时间内速度变化量一定不相等
D. 所有做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上2.  关于电场的性质正确的是(    )A. 电场强度大的地方，电势一定高
B. 等量同种电荷产生的电场中电势都为正
C. 电场强度大的地方，电势可以为0 V
D. 匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比3.  如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动，吊臂边缘的M、两点做圆周运动，O、M、三点不共线，此时M点的角速度为。已知，则下列说法正确的是(    )A. M点的速度方向平行于N点的速度方向
B. N点的角速度
C. N点的向心加速度大小
D. M、N两点的线速度大小关系为4.  两个半径相同的金属小球，所带同种电荷电荷量之比为1：7，相距为远大于球半径，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的(    )A.  B.  C.  D. 5.  如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，则下列判断中正确的是(    )A. a端的电势与b端相等
B. b端的电势比d点的高
C. a端的电势与c端的电势不相等
D. 细杆表面的感应电荷在杆内c处产生的场强方向由b指向a6.  如图所示，水平传送带以恒定的速率v顺时针转动，将质量为m的工件可视为质点轻放在传送带的A端。由于摩擦力的作用。工件做匀加速运动，经过时间t，工件恰好相对传送带静止。在此过程中，下列说法正确的是(    )
A. 工件的位移大小为vt B. 工件所受的摩擦力大小为
C. 工件所受摩擦力做的功为 D. 传送带所受摩擦力做的功为7.  如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球，另一端固定于O点、小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则(    )A. 小球带负电
B. 小球所受电场力与重力的大小不相等
C. 小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减少
D. 小球在从a点运动到b点的过程中，合外力不做功8.  如图甲所示，在真空中固定两个相同的点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的图像如图乙所示规定x轴正方向为电场的正方向。若在坐标原点O由静止释放一个电荷量为q的正点电荷，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则(    )A. A、B带等量正电 B. 点电荷在处电势能最大
C. 点电荷q在处动能最大 D. 点电荷q将一直沿x轴正方向运动9.  如图所示，三个完全相同的可视为点电荷的小球甲、乙、丙放在光滑绝缘的水平面上，且三个小球在同一条直线上，现在小球丙上施加一水平的恒力F，三个小球保持相对静止且共同向右做匀加速直线运动，已知三个小球甲、乙、丙所带电荷量之比为6：3：8，且相邻两个小球之间的距离相等。则下列说法正确的是(    )A. 小球丙的合力大小为F
B. 小球甲、丙带异种电荷，小球甲、乙带同种电荷
C. 小球乙和小球丙之间的作用力大小为
D. 小球甲和小球乙之间的作用力大小为10.  2022年11月下旬，“神舟十五号”发射升空并完成对接后，“天宫”空间站将呈现6舱盛况，包含“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱，“天舟五号”货运飞船、“神舟十四号”载人飞船、“神舟十五号”。组合体总质量将达到吨，呈现100吨级空间站的盛况！空间站离地面高度为400 km，则(    )A. 空间站的线速度小于
B. 空间站的加速度小于地球表面的重力加速度
C. 空间站的线速度小于地球赤道上物体随地球自转的线速度
D. 空间站的加速度小于地球赤道上物体随地球自转的加速度11.  某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平。在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接。打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门的挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g。关于实验操作和注意事项，下列说法正确的是_______；A.必须满足m远小于MB.定滑轮的质量要足够小C.用手向上托稳钩码，由静止开始释放钩码调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地。滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量为_______。以上结果均用题中所给字母表示改变d重复实验得到多组数据，用图像法处理数据，为了形象直观，应该作_______。A.图像图像图像若实验结果发现总是略大于，可能的原因是_______。A.存在空气阻力B.滑块没有到达B点时钩码已经落地C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d 12.  空间中有一匀强电场，将电荷量为的带电小球可视为质点从电场中的A点移动到B点，除静电力外，其他力做的功为，小球的动能增加了。再将小球从B点移动到C点，静电力做了的功。求：
、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为多少？
请在图中画出一条过B点的电场线保留作图痕迹。13.  沿水平向左的场强为的足够大的匀强电场中，用绝缘细线系一个质量的带电小球，线的另一端固定于O点，平衡时悬线与竖直方向成角，，如图所示，求：小球所带电的种类及电量；剪断细线小球在4 s内的位移。取14.  如图所示，空间有场强竖直向下的匀强电场，长不可伸长的轻绳固定于O点。另一端系一质量带电的小球。拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成、无限大的挡板MN上的C点。试求：绳子的最大张力；、C两点的电势差；当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在挡板上，所加恒力F的最小值。15.  如图所示，物体A和圆环B通过足够长的绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度为l，现从静止释放圆环。不计定滑轮质量与摩擦，空气的阻力不计，重力加速度为g，求：
若物体A的质量是圆环B的质量的2倍，求圆环下降的最大距离；
若圆环下降距离为时，速度为，则
①求出此时物体A的速度大小；
②求出这种情况下物体A的质量与圆环B的质量的比值。
答案和解析 1.【答案】D 【解析】【分析】
本题考查曲线运动的特点与做曲线运动的条件，基础题目。
根据做曲线运动的条件和曲线运动的特点逐一分析即可判断。
【解答】
A.做曲线运动的物体，其速度方向一定改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度不可能为零，A错误；B.物体在恒力作用下可能做曲线运动，比如平抛运动，B错误；C.曲线运动在相同时间内速度变化量可能相等，比如平抛运动，C错误；D.物体做曲线运动的条件是所受合外力方向与速度方向不在同一条直线上，D正确。故选D。  2.【答案】C 【解析】【分析】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，电势是描述电场的能的性质的物理量，两者没有直接关系;沿着电场线方向，电势是降低的.沿场强方向电势变化快.匀强电场中，电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比.

本题要抓住电场线来理解电场强度和电势的关系，准确理解公式中d的含义，即可作出判断.
【解答】电场强度大的地方，电势不一定高，例如距离负点电荷越近的点，场强大，电势低，选项A错误；B.若规定无穷远处电势为零，则等量同种正电荷产生的电场中电势都为正，等量同种负电荷产生的电场中电势都为负，选项B错误；C.电场强度大的地方，电势可以为0 V，例如等量异种电荷连线的中垂线上，选项C正确；D.匀强电场中，根据可知，两点间的电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比，选项D错误。故选C。  3.【答案】B 【解析】【分析】做圆周运动的质点的速度方向为沿圆的切线方向；同轴转动，角速度相同；根据、分析线速度与向心加速度。
本题要注意把握同轴转动，角速度相同；熟练掌握公式、。
【解答】液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动同时进行，M、N两点速度是收缩速度与转动速度的合速度，因为M、N两点转动线速度大小不同，则合速度的方向不同，即M点的速度方向不平行于N点的速度方向，故A错误;B.M、N两点属于同轴转动，角速度相同，故N点的角速度也为，故B正确；C.根据向心加速度的公式，及N点的角速度也为，且，则，得，故C错误；D.M、N两点的角速度相同，根据，，得，D错误。
故选B。  4.【答案】D 【解析】【分析】
由库仑定律列出接触前的库仑力表达式；根据电荷守恒定律可得出接触后两球的电荷量，再由库仑定律列出库仑力表达式，即可求得两力的关系。
两相同小球相互接触再分开，两小球重新分配总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向。
【解析】设电荷量少的小球电荷量为Q，则另一个小球的电荷量为7Q，根据库仑定律，两球接触前的库仑力为，接触后两球的电荷量相同，即，两球接触后的库仑力为，故ABC错误，D正确。  5.【答案】A 【解析】【分析】
根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由静电平衡的导体内部合场强为零判断场强的方向。
达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键，对于静电场的特点一定要熟悉。
【解答】
达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到，而沿电场线方向电势降低故，故A正确，BC错误；
D.由于杆处于静电平衡状态，所以内部的合场强为零，即正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零，正电荷在c处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向由a指向b，故D错误。
故选A。  6.【答案】B 【解析】【分析】摩擦力对物块做功等于物块动能的变化，根据动能定理求解；由于物块与传送带间有相对位移，物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等。系统摩擦生热等于系统克服摩擦力做的总功。物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分就是增加了相同的内能。
解决本题的关键是知道物块先受滑动摩擦力后不受摩擦力。系统摩擦生热应根据相对位移求解，注意正确选择研究对象，明确动能定理的准确应用即可正确求解。
【解答】工件在传送带做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动学公式可知工件的位移大小为
，故A错误；
B.对工件做受力分析，根据牛顿第二定律有，联立解得，故B正确；
C.对工件，根据动能定理可知，，故工件所受摩擦力做的功为，故C错误；
D.经过时间t，传送带位移，则传送带所受摩擦力做功，故D错误。
故选B。  7.【答案】D 【解析】【分析】
小球受到重力、电场力和细绳的拉力，在竖直平面内做匀速圆周运动，则电场力与重力必定平衡，可判断小球的电性，由电场力做功情况，判断电势能的变化，根据电场力与重力平衡判断小球运动的向心力来源。
本题考查带电小球在复合场中的运动，解题关键是根据质点做匀速圆周运动的条件，判断电场力与重力的关系，确定出小球的电性。
【解析】
小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，由绳子拉力提供其做圆周运动所需的向心力，则知小球所受的电场力方向竖直向上，因此小球带正电，故AB错误，小球在从a点运动到b点的过程中，动能不变，合外力不做功，D正确；
C.小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误。  8.【答案】C 【解析】【分析】本题主要考查等量同种电荷周围电场强度的分布情况，以及带电粒子在电场中的运动，电场力做正功，电势能降低，电场力做负功，电势能增大。
【解答】由图像可知，在x轴上的P点对应点，在P点的左侧电场强度为正值，沿x轴正方向，右侧为负值，可知A、B带等量负电，A错误；电荷量为q的正点电荷，从O点到P点，电场力做正功，电势能减小，从P点沿x轴正方向运动，电场力做负功，电势能增加，因此点电荷q在处电势能不是最大；可知点电荷q在处动能最大，B错误，C正确；D.由对称性可知，点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点点位置，不会一直沿x轴正方向运动，D错误。  9.【答案】C 【解析】【分析】本题考查牛顿第二定律与库仑定律的综合应用。根据题意，综合分析即可。
【解答】设甲、乙、丙三球的质量为m，加速度为a，相邻两个小球之间的距离为r，三球的带电量分别为6q、3q、8q，对甲、乙、丙三球整体，由牛顿第二定律得，对丙球，由牛顿第二定律得，A错误；B.甲、丙间库仑力大小为，乙、丙间库仑力大小为，甲、乙间库仑力大小为，即，甲、乙所受静电力的合力向右，则小球甲、丙带同种电荷，小球甲、乙带异种电荷，B错误；C.对乙，根据牛顿第二定律得，可得，则小球乙和小球丙之间的作用力大小为，C正确；D.小球甲和小球乙之间的作用力大小为，D错误。
故选C。  10.【答案】AB 【解析】【分析】空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律结合地球同步卫星的特点列式分析。
本题考查万有引力定律和万有引力提供向心力这条思路解题，并能灵活选择向心力公式。
【解答】假定地球质量为M，卫星轨道半径为r，引力常数为G，空间站质量为m，则有
 ，则有，可知轨道半径越大，运行速度越小，而是轨道半径为地球半径时的速度，空间站的半径大于地球半径，则空间站的速度小于，故A正确；B.依题意有，空间站的加速度为，因为地球表面的加速度为，所以空间站的加速度小于地球表面的重力加速度，故B正确；C.据前面分析，空间站的运行速度为，轨道半径越大，运行速度越小，因同步卫星的半径大于空间站的半径，则空间站的速度大于同步卫星的速度；根据，可知而同步卫星的速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度，所以空间站的线速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度，故C错误；D.据前面分析，空间站的运行加速度为，轨道半径越大，加速度越小，可知空间站的加速度大于同步卫星的加速度，根据，可知同步卫星的加速度大于地球赤道上物体随地球自转的加速度，则空间站的加速度大于地球赤道上物体随地球自转的加速度，故D错误。故选AB。  11.【答案】；；mgd  ；； 【解析】【分析】了解光电门测量瞬时速度的原理。实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全
面；此题为验证性实验题。要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键。
【解答】该装置是要验证机械能守恒定律，要验证的表达式为，故不需要满足m远小于M，故A错误；
B.定滑轮的质量要足够小，若定滑轮质量较大，转动时动滑轮的动能较大，会造成滑块、钩码系统机械能的减小，产生较大误差，故B正确；
C.用手向上托稳钩码，由静止开始释放钩码，可能会导致细绳松弛，绷直时有机械能损失，正确做法应该是用手按住滑块，然后由静止释放，故C错误。取遮光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，滑块运动至B时的速度大小，滑块及遮光条和钩码组成的系统动能的增加量   ，滑块及遮光条和钩码组成的系统重力势能的减小量。滑块运动过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得，整理得，为了形象直观，应该作图像，故选C。若实验结果发现总是略大于，则A.若存在空气阻力，则会略大于，选项A错误；B.滑块没有到达B点时钩码已经落地，则测得的速度会偏小，则会略小于，选项B错误；C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d，则d测量值偏小，则略大于，选项C正确；D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d，则d测量值偏大，则略小于，选项D错误。  12.【答案】解：根据动能定理可得解得根据电势差的定义可得令，则，取AB中点D，则连结DC，则DC为一条等势线，根据电场强度方向垂直于等势线并由高电势指向低电势，作出一条电场线如图所示。 【解析】见答案
 13.【答案】如图，小球受到的电场力水平向右，与场强方向相反，则小球带负电。小球受力如图，据受力平衡得代入得小球的电荷量
 剪断细线后，小球受到重力和电场力，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得
 得小球的加速度
 剪断细线小球在4 s内的位移
  【解析】对小球受力分析，根据共点力平衡求出电量的大小，根据电场力确定小球的电性。
剪断细线后，根据小球的受力确定小球的运动规律，根据牛顿第二定律求出加速度，根据匀变速直线运动规律求解位移。
本题是带电体在电场中平衡问题，关键是分析受力情况，画出受力分析图。剪断细线后，根据小球的受力确定小球的运动规律，根据牛顿第二定律求出加速度，根据匀变速直线运动规律求解位移。
 14.【答案】解：由动能定理及圆周运动知识有：
 联立解得由功能关系及电场相关知识有


 联立解得由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动，才能垂直打在挡板上，即F与的合力方向垂直挡板，由矢量三角形可知，当F与运动的方向垂直时，F有最小值，此时F的最小值为；联立解得 【解析】本题考查动能定理、牛顿第二定律、类平抛运动、带电粒子在匀强电场中的运动。根据动能定理求出小球经过最低点时的速度；经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力。粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，由此可以求得粒子末速度的大小。本题是带电物体在电场中做圆周运动问题，动能定理和向心力结合是常用的解题方法；粒子垂直进入电场中做的是类平抛运动，本题就是考查学生对类平抛运动的规律的应用。
 15.【答案】解：圆环下降到最低点时，物体A上升到最高点，此时二者的速度均为零，根据系统机械能守恒，有

根据几何关系可知
解得
①圆环下降距离为时，此时对圆环速度进行合成与分解，如图所示；
根据运动的合成与分解
根据几何关系可得
联立解得；
②根据系统机械能守恒，有
根据几何关系可得
解得：：43 【解析】根据系统机械能守恒列方程，再根据几何关系得到A上升的高度与B下降的高度之间对的关系，联立求解；
①圆环下降距离为时，根据运动的合成与分解得到A和B速度之间的关系，再根据几何关系求解；
②根据系统机械能守恒列方程进行解答。
本题主要考查机械能守恒定律，解答此类问题的关键是掌握机械能守恒定律的书写方法：①根据某一位置的动能与重力势能之和等于另一位置的动能与重力势能之和列方程；②根据系统重力势能的减少等于系统动能的增加列方程。