河南省信阳高级中学2023-2024学年高一下学期7月月考物理试卷

这是一份河南省信阳高级中学2023-2024学年高一下学期7月月考物理试卷，共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，每小题4分；第7～10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1.在军事中有一款反辐射导弹可以打击敌方雷达，导弹运动时的轨迹如图所示，导弹可视为质点，导弹的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是（ ）
A．图中A点B．图中B点C．图中C点D．图中D点
2.A和B是完全相同的两个小球，在如图所示的实验中，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．两球落地时的速度大小相同
B．小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长
C．从开始运动至落地，重力对两球做功相同
D．从开始运动至落地，A小球速度的变化量大于B小球
3.共享单车方便人们的出行，如图所示，单车的大齿轮、小齿轮，后轮是相互关联的三个转动部分，其边缘有三个点A、B、C，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的角速度大小相等B．B、C两点的线速度大小相等
C．C点的线速度大于A点的线速度D．A点的周期小于B点的周期
4.如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中
的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A．带电油滴所受静电力不变B．P点的电势将升高
C．带电油滴在P点时的电势能增大D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大
5.如图所示，有一不带电的金属球壳，在其中心O点处放置一正点电荷，M、N、P、Q点在一条过O点的直线上，P点与N点关于O点对称，Q点位于金属内部，M点位于球壳外部。当金属球壳处于静电平衡状态时，（ ）
A．M、N点电势相等
B．Q点的电场强度不为零
C．电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功一定为正
D．Q点的电势高于M点的电势
6.如图所示为某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势比B点的电势高
B．电子在A点受到的静电力小于在B点受到的静电力
C．把电子从A点移动至B点静电力做的功与路径有关
D．电子在c等势面上比在d等势面上的电势能大
7.如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，A、B都向前移动一段距离，在此过程中（ ）
A．外力F做的功等于A和B动能的增加
B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量
C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
8.如图所示，、、分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知、之间的距离与、之间的距离之比为2∶1，每个电荷都只受静电力且处于平衡状态。如果为负电荷，则（ ）
A．为正电荷，为正电荷B．为负电荷，为负电荷
C．比的带电荷量少D．比的带电荷量少
9.如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设粒子在A和B时加速度大小分别为、，A点和B点的电势分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
10.带电细棒MN的中垂线上有电荷量为－q的点电荷及A、B两点，A、B两点与细棒及点电荷之间的位置
关系如图所示，图中d为已知。A点的电场强度为零，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A．细棒带正电B．细棒带负电
C．B点的电场强度大小为D．B点的电场强度大小为
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上）
11.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，某同学采用了如图所示的实验装置。将带正电的小球A置于可移动且可调整高度的绝缘底座上，带正电的小球B用绝缘丝线悬挂于玻璃棒的O点，如图所示。实验过程中两带电小球在各自位置均可视作点电荷，重力加速度大小为g。
（1）实验过程中，小球A、B在同一水平线上，为测出小球B受到的库仑力大小，需要测量的一组物理
量是 。
A．小球B的质量，小球B的悬线偏离竖直方向的夹角
B．小球B的质量，小球B的悬线长度
C．小球A、B的质量，小球A、B之间的距离
（2）某次实验时，使小球A、B在同一水平线上且测得小球B静止时悬线与竖直方向的夹角为30°。保持小球A、B的电荷量不变，移动小球A后，调整小球A的高度，确保两小球始终在同一水平线上，小球B静止时悬线与竖直方向的夹角为60°，则移动前后小球A、B之间的距离之比为 。
（3）本实验中应用到的科学探究方法是 。
A．理想实验法B．微小量放大法C．控制变量法D．等效替代法
12.在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如图1装置，绕过轻质定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
图1
（1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是 ；
A．选择同材质中半径较大的滑轮
B．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
C．接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
D．必须选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
（2）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图2所示，A、B、C为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度 m/s；（结果保留三位有效数字）
图2
（3）如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值 （选填“偏大”或“偏小”）；（4）已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是
。
（5）为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出图像如图3所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为 。
图3
三、解答题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）
2021年8月30日，我国首次火星探测天问一号任务“祝融号”火星车驶上火星表面满100天，累计行驶1064米，如图所示。为减小沾在火星车太阳能板上的尘土对火星车的影响，“祝融号”火星车的太阳能板不仅涂了一层防尘的涂层，并且还以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时，沾在太阳能板边缘、距火星地面高度为h的某块尘土无初速度下落，经过时间t落在地面上。已知引力常量为G，火星可视为半径为R、质量分布均匀的球体，忽略火星大气的影响。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙速度。
14.（12分）
如图所示为一组匀强电场的电场线，将带电荷量为的带电油滴（可视为点电荷）由A点沿直线移至B点，电场力做了的功，已知A、B间的距离为2cm。试求：
（1）A、B两点间的电势差以及该匀强电场的电场强度的大小；
（2）若A点的电势为，试求B点的电势以及油滴在B点的电势能。
15.（14分）
如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O，半径为R；P点离地高度也为R，传送带PC之间的距离为L，沿逆时针方向的传动，传送带速度，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场.一质量为m、电荷量为＋q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回.物体与传送带间的动摩擦因数为，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度为g.求：
（1）物体由P点运动到C点过程，克服摩擦力做功；
（2）匀强电场的场强E为多大；
（3）物体返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小.
7月月考答案
一、选择题
1．【解答】解：
AC．曲线运动速度沿着曲线的切线方向，掌握图中A和C位置中，速度方向应沿运动轨迹的切线方向，故AC错误；
B．图中B点标出的受力方向不应该在轨迹的切线方向，而应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故B错误；
D．曲线运动的D点的速度方向沿切线方向，受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故D正确。
故选：D。
2．【解答】解：
AB、A小球做平抛运动，B小球做自由落体运动，两球在竖直方向上运动情况完全相同，无论打击力度如何，两球均同时落地；
落地时竖直方向具有相同的速度，但是A小球具有水平初速度，故A小球落地时的速度为水平方向速度与竖直方向速度的合速度，因此AB两小球落地时的速度大小不同，故AB错误；
C、在两个小球的运动过程中，只有重力在做功，且物体下落的距离相同，重力做功的大小也是相同的，故C正确；
D、根据竖直方向的匀变速直线运动的规律得：，由于两小球下落时间相同，所以两球的速度变化量相等，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
A、自行车的链条不打滑，A与B的线速度大小相等，A的半径大于B的半径，根据可知，故A错误；
B、B与C绕同一转轴转动，角速度相等，C的半径大于B的半径，根据可知，故B错误；
C、由AB分析可知，，即C点的线速度大于A点的线速度，故C正确；
D、由A可知，根据可知，A点的周期大于B点的周期，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：
A、将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误。
B、板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U＝Ed分析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将升高。故B正确。
C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势升高，则油滴的电势能将减小。故C错误。
D、根据电容的定义式，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小。故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：
当静电平衡时，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图：
AD、根据顺着电场线方向电势降低，整个金属球壳B是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是．故A错误，D正确；
B、处于静电平衡状态的导体是等势体，其内部电场强度处处为零，所以Q点电场强度一定为零，故B错误；
C、根据对称性可知，球壳中心处的点电荷在球壳内产生的电场的是中心对称的，则N点与P点处的电势是相等的，故C错误。
故选：D。
6．【解答】解：
A、A、B在同一等势面，电势相等，故A错误；
B、等势面越密集的地方，电场强度越大，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，电子在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力，故B错误；
C、A、B在同一等势面，电势相等，所以把电子从A点移动至B点静电力不做功，而且电场力做功与路径也无关，故C错误；
D、c处电势是5V，d处电势是10V，根据可知电子在c等势面的电势能是－5eV，在d等势面的电势能为－10eV，电子在c等势面上比在d等势面上的电势能大，故D正确。
故选：D。
（多选）7．【解答】解：
A、选择A和B作为研究对象，由动能定理可知：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，，其中△x为A、B的相对位移。所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误。
B、对A物运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故B正确。
C、A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误。
D、对B物体应用动能定理，，为B克服摩擦力所做的功，即，就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。
故选：BD。
（多选）8．【解答】解：
AB、根据同一直线上三个点电荷只受静电力且处于平衡状态的条件“两同夹异”可知，、均为正电荷，故A正确，B错误；
CD、根据同一直线上三个点电荷只受静电力且处于平衡状态的条件“两大夹小、近小远大”可知，比的带电荷量大，比的带电荷量少，故C错误，D正确。
故选：AD。
（多选）9.【解答】解：
根据带正电的粒子受电场力大致指向轨迹的凹侧，可知电场力的方向向右，则电场线大致向右，沿电场线电势逐渐降低，可知
图中B点电场线比A点密集可知，可得B点场强较大，则带电粒子在B点受到的电场力大，根据牛顿第二定律可知粒子在B点的加速度较大，即
带电粒子受到的电场力向右，则带电粒子从A到B电场力做正功，则动能增加，电势能减小，可得，，故BD正确，AC错误。
故选：BD。
（多选）10．【解答】解：
AB、由于A点的电场强度为零，可知带电细棒MN在A点的电场强度与电荷量为－q的点电荷在A点的电场强度大小相等，方向相反，故带电细棒MN带负电，故B正确，A错误；
CD、根据对称性可知，带电细棒MN在A点的电场强度与在B点的电场强度大小相等，方向相反，即带电细棒MN在B点的电场强度方向向右，大小为
电荷量为－q的点电荷在B点的电场强度方向向右，大小为
则B点的电场强度大小为，故D正确，C错误。
故选：BD。
二、实验题（共2小题）
11．【解答】解：
（1）假设小球B静止时悬线与竖直方向的夹角为α，对小球B进行受力分析，
根据共点力的平衡条件，有
由此可知，需要测量的物理量为小球B的质量、小球B的悬线偏离竖直方向的夹角。
故选：A。
（2）在移动小球A之前，对小球B进行受力分析，有
在移动小球A之后，对小球B受力分析，有
联立解得，。
（3）实验中控制小球A、B的电荷量不变，改变小球A、B之间的距离，此方法采用了控制变量法，C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：（1）A；（2）；（3）C。
12．【解答】解：
（1）A、滑轮质量越小，其动能越小，对验证机械能守恒实验的影响越小，故A错误
B、安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，故B正确；
C、为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，接通电源前让重锤A尽量靠近打点计时器，故C正确；
D、本实验研究对象不是做自由落体运动，无需选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带，故D错误。
故选：BC。
（2）打B点时重锤的瞬时速度等于打A、C两点间的平均速度，所以：m/s
（3）如果本实验室电源频率大于50Hz，则计算瞬时速度时所代入的T值比实际值偏大，从而使瞬时速度的测量值偏小。
（4）若M和m组成的系统，机械能守恒，那么有：
整理得：
（5）对A、B、C整体根据牛顿第二定律有：
整理可得：
由题意可知：
解得：
故答案为：（1）BC；（2）1.05；（3）偏小；（4）；（5）。
四、解答题（共3小题）
13．【解答】解：
（1）对尘土由自由落体公式有
解得：
在火星表面有：
联立解得
（2）在火星表面有或
解得火星的第一宇宙速度：
答：（1）火星的质量；（2）火星的第一宇宙度为。
14．【解答】解：
（1）由题意可知，点电荷从A到B，电场力做负功
据得：
A、B两点沿电场线方向的距离
则电场强度的大小：
（2）由，则
那么油滴在B点的电势能：
答：
（1）A、B两点间的电势差是1V，该匀强电场的电场强度是100V/m；
（2）若A点的电势为，B点的电势是1V，油滴在B点的电势能为。
15．【解答】解：
（1）物体由P点运动到C点过程
由
可得
（2）从A到C由动能定理：
解得：
解得
（3）物体从A到P由动能定理：
所以：
A返回P过程，先加速后匀速运动，返回P的速度为：
在P点有牛顿第二定律：
由牛顿第三定律，圆弧轨道的压力大小
答：
（1）物体由P点运动到C点过程，克服摩擦力做功μmgL；
（2）匀强电场的场强E为；
（3）物体返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小；