江苏省扬州市扬州中学教育集团树人学校2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷(解析版)

这是一份江苏省扬州市扬州中学教育集团树人学校2023-2024学年高一下学期5月月考物理试卷(解析版)，共14页。试卷主要包含了05，4 0等内容，欢迎下载使用。

2024.05
注意事项：
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟．
2．答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1．关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是：（ ）
A．狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
B．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
C．牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
D．牛顿物理学和狭义相对论都既适用于高速运动又适用于低速运动规律
2．我国用长征五号运载火箭成功将天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度约为36000km。则该核心舱的：（ ）
A．线速度比地球同步卫星的小 B．线速度大于第一宇宙速度
C．角速度比地球同步卫星的小 D．向心加速度比地球同步卫星的大
3．如图所示，负点电荷周围的电场中有A、B、C三点，A、C到点电荷的距离相等。下列说法正确的是：（ ）
A．A、C两点的电场强度相同
B．B点的电势小于A点的电势
C．将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同
D．将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，在A点的电势能大
4．甲、乙两物体做圆周运动时所需向心力F与半径r的图像如图所示。当半径变化时，下列说法正确的是：（ ）
A．甲、乙的线速度均不变 B．甲、乙的角速度均不变
C．甲的线速度不变，乙的角速度不变 D．甲的角速度不变，乙的线速度不变
5．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则：（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图不能做出判断的是：（ ）
A．带电粒子所带电荷的符号
B．带电粒子在a、b两点的受力方向
C．带电粒子在a、b两点的加速度何处大
D．带电粒子在a、b两点的加速度方向
7．质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为0.2g，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是：（ ）
A．重力对物体做功0.2mgh
B．物体的动能增加了0.2mgh
C．物体重力势能减少了0.1mgh
D．物体的机械能减少了0.2mgh
8．将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为，如图．现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端．则下列说法不正确的是：（ ）
A．重力对三个小球所做的功相同
B．沿倾角为的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大
C．三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同
D．沿倾角为的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
9．如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动并计时，在时刻转速达到n，物块即将开始滑动．保持转速n不变，继续转动到时刻．则：（ ）
A．在时间内，摩擦力做功为零
B．在时间内，摩擦力做功为2μmgR
C．在时间内，摩擦力做功为2μmgR
D．在时间内，摩擦力做功为1/2μmgR
10．如图所示，将一直铁棒AC固定在与水平地面垂直的墙角，铁棒与水平面夹角为45°，B为AC的中点。在墙角固定一轻弹簧，使轻弹簧另一端与一带孔的小球相连，小球穿过铁棒并可在铁棒上移动，小球到达B点时，弹簧恰好处于原长状态。现将小球从铁棒顶端自由释放，小球到达铁棒底端时速度恰好为零，下列说法正确的是：（ ）
A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
B．小球从A点运动到B点和从B点运动到C点的过程中摩擦力做功相同
C．小球从A点运动到B点和从B点运动到C点的过程中弹簧弹力做功相同
D．小球从A点运动到B点的过程中，动能的增加量等于弹簧弹力和重力所做的功
11．如图，足够大的绝缘粗糙薄板水平固定放置，薄板上、下两侧的A、B两点固定有两个点电荷，其中A处点电荷的电荷量为，B处点电荷的电荷量为，A、B两点连线与薄板垂直，且垂足O为A、B连线的中点。将一轻质细绳一端固定在O点，另一端连接一带电小球，小球恰能在薄板平面上以速度绕O点做匀速圆周运动，则下列说法正确的是：（ ）
A．小球带正电
B．薄板对小球的弹力竖直向上
C．小球运动过程中，减少的电势能等于因摩擦而增加的内能
D．小球运动过程中所受电场力始终不变
二、非选择题：共5题，共56分．其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．（15分）用图实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。已知。（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度_________；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增量_____________J，系统势能的减少量____________J，由此得出的结论是_________________；
（3）本实验中，系统势能的减少量总是略大于系统动能的增量，请列出两条可能的原因_________________
13．（8分）如图，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点带电小球，小球静止在水平向左匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量大小，匀强电场的场强，取重力加速度，求：
（1）小球的质量m；
（2）现将电场方向改为竖直向下，场强大小不变，小球回到最低点时速度的大小。
14．（9分）我国成功发射了火星探测器“天问一号”，假设“天问一号”贴近火星表面绕其做匀速圆周运动。已知火星的质量为M，半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）若忽略火星自转影响，火星表面的重力加速度g；
（2）“天问一号”贴近火星表面做匀速圆周运动的线速度v；
（3）若发射一颗火星同步卫星，则火星同步卫星距火星的高度H。
15．（12分）如图所示，四分之三周长的细圆管的半径，管口B和圆心O在同一水平面上，D是圆管的最高点，其中半圆周BE段存在摩擦，BC和CE段动摩擦因数相同，ED段光滑；质量、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高的A处自由下落，从B处进入圆管继续运动直到圆管的最高点D飞出，恰能再次飞到B处．重力加速度。求：
（1）小球飞离D点时的速度；
（2）小球在D点时对轨道的压力大小和方向；
（3）小球从B点到D点过程中克服摩擦所做的功．
16．（12分）如图为某货物传送装置示意图，轻弹簧的一端固定在斜面底端，另一端与移动平板A相连。正常工作时，A在弹簧弹力作用下，由P处静止开始运动，到斜面顶端Q处时速度减为零，弹簧恰好恢复原长，此时货物B从斜面顶端静止释放，并与A一起下滑。当到达P处时，二者速度恰好为零，B会从P处的小孔落下，此后系统循环工作。已知弹簧劲度系数为k，A的质量为m、斜面倾角为θ，A、B与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，A、B均可视为质点。求：
（1）A上滑速度最大时弹簧的形变量；
（2）在斜面顶端Q处，A、B刚要下滑时的加速度大小；
（3）货物B的质量。
【参考答案】
1．【答案】B
【解析】AB．爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律，故A错误，B正确；
C．牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律，故C错误；D．经典力学只适用于宏观物体的低速运动，不适用于与高速运动；狭义相对论既适用于高速运动，也适用于低速运动，故D错误；
2．【答案】D
【解析】A．B．核心舱和地球同步卫星都在绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力即，则，核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，并大于地球的半径，则核心舱的线速度大于同步卫星的线速度，核心舱和同步卫星的线速度都小于第一宇宙速度，A错误，B错误；
C．根据，得，所以核心舱的角速度大于地球同步卫星的角速度；
D．根据得，所以核心舱的向心加速度大于同步卫星的向心加速度。
3．【答案】C
【解析】A．电场强度有方向，A、C两点的电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．由图可知该电荷为负电荷，B点离负电荷的距离比A点远，所以B点的电势大于A点的电势，故B错误；
C．A、C到点电荷的距离相等，A、C两点的电势相等，故将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同，故C正确；
D．由上述分析可知，B点的电势大于A点的电势，将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，B点的电势能大，故D错误。
4．【答案】D
【解析】对甲根据，因图像为过原点的直线，可知角速度不变；
对乙根据，因为过原点的直线，可知线速度不变。
5．【答案】B
【解析】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以。
6．【答案】A
【解析】AB．由图可知粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A选项不能判断，B选项能判断；
C．根据电场线的疏密程度，判断a、b两点场强的大小，从而判断a、b两点电场力大小，再根据牛顿第二定律能判a、b两点加速度的大小，故C选项能判断；
D．由于粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，所以加速度方向沿电场线向左，故D选项能判断；
7．【答案】B
【解析】在物体下落h的过程中，重力对物体做正功，大小为mgh，则重力势能减少了mgh，故AC错误；由牛顿第二定律有：，解得空气阻力大小为0.8mg，由动能定理有：，即，重力与阻力的合力对物体做正功，则物体动能增加了0.2mgh，故B正确；由功能关系可知，物体机械能的减少量等于空气阻力对物体所做的功，即物体的机械能减少了0.8mgh，故D错误．
8．【答案】B
【解析】设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，对沿AC板下滑的小球，重力做功，同理可得，重力对三个小球所做的功相同，均为，选项A正确；
由以及可知，，故沿倾角为的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据可知，重力的平均功率最小，选项B错误；
根据可知三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同，根据可知，沿倾角为的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小．
9．【答案】D
【解析】在时间内，转速逐渐增加，故物体的速度逐渐增加，由动能定理可知，最大静摩擦力提供向心力：，解得：，物体做加速圆周运动过程：，解得：，故AC错误，
D正确；在时间内，物体的线速度不变，摩擦力只提供向心力，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故B错误；
10．【答案】B【解析】A．由于摩擦力做负功，系统机械能不守恒，故A错误；
B．由对称性可知，小球从A点运动到B点的过程中和从B点运动到C点的过程中摩擦力做功相同，故B正确；
C．小球从A点运动到B点的过程中弹簧弹力做正功，从B点运动到C点的过程中弹簧弹力做负功，故C错误；
D．小球从A点运动到B点的过程中和从B点运动到C点的过程中，重力做功相同，弹簧弹力做功大小相等，整个运动过程中，由动能定理可知，重力做功的大小等于摩擦力做功的大小，则小球从A点运动到B点的过程中，重力做功的大小等于摩擦力做功的大小，由动能定理可知，动能的增加量等于弹簧弹力所做的功，故D错误。故选B。
11．【答案】D【解析】BC．依题意，小球恰能做匀速圆周运动，所以小球必定不受滑动摩擦力作用，则小球必定不受薄板的弹力作用。故BC错误；A．根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，薄板处的电场强度方向竖直向下，小球竖直方向受力平衡，所以电场力必定竖直向上，则小球带负电。故A错误；D．圆周轨迹上的电场强度大小、方向均相同，则小球运动过程中所受电场力始终不变。故D正确。
12．【答案】（1）2.4 （2）0.58 0.59 在实验误差允许围内，系统机械能守恒
（3）详见解析
【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，点5的瞬时速度为
（2）在0~5过程中系统动能的增量为
系统重力势能的减小量为
由此得出的结论是在实验误差允许围内，系统机械能守恒；
（3）纸带与打点计时器间的摩擦力作用；②滑轮与绳子间的摩擦力作用；③滑轮转动具有动能等
13．【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意得小球所受电场力大小为
因为小球平衡，小球受重力、绳的拉力和水平向右的电场力的作用，根据
解得
（2）将电场方向改为竖直向下，重力与电场力对小球做功，根据动能定理有
，解得
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）万有引力提供重力有
解得忽略火星自转影响，火星表面的重力加速度
（2）“天问一号”贴近火星表面做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律
解得线速度
（3）火星同步卫星万有引力提供向心力，得
15．【答案】（1）；（2）2.5N，方向竖直向下；（3）10J．
【解析】（1）小球飞离D点后做平抛运动，有
解得
（2）小球在D点受到重力mg，假设管道对它的作用力竖直向下为，
由牛顿第二定律得，解得
说明圆管对小球的作用力是竖直向上的支持力．
由牛顿第三定律可知小球对管道的内壁有压力，压力的大小为2.5N，方向竖直向下．
（3）设小球从B到D的过程中克服摩擦力做功
在A到D过程中，根据动能定理，有，代入计算得
16．【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）A在上滑速度最大时，加速度为0，此时A受力平衡，设A所受摩擦力为，有，解得
（2）设B质量为M，对A、B整体由牛顿第二定律
，解得
（3）从接到货物B到最低点P，设，由能量守恒定律得
A从释放到顶端Q，由能量守恒定律得 解得