2022-2023学年山东省滕州市重点中学高一（下）月考物理试卷（6月）（含解析）

2022-2023学年山东省滕州市重点中学高一（下）月考物理试卷（6月）

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.  关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是(    )

A. 重力做功与路径无关，只跟它的起点和终点的位置有关
B. 一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了
C. 当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能减小
D. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的数值大小也随之确定

2.  若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径倍的情况下，需要验证(    )

A. 地球吸引苹果的力约为地球吸引月球的力的
B. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的

3.  下列说法正确的是(    )

A. 在匀强电场中，沿任一方向电势随距离均匀升高或降低
B. 根据库仑定律，当两个电荷之间的距离接近于时，两电荷之间的库仑力将无穷大
C. 在电场中，若电场力对带电粒子做正功，则其动能一定增大
D. 若只在示波管的偏转电极、上加上扫描电压，则在荧光屏上看到沿方向的亮线

4.  如图所示，不带电，长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是(    )
 

A. 棒的两端都感应出负电荷
B. 感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向水平向右
C. 感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小
D. 若用一根导线将、相连，导线上不会产生电流

5.  沿着轴的一电场的图像如图甲所示，沿着轴的另一电场的图像如图乙所示，下列说法不正确的是(    )
 

A. 甲图中，至电场的方向沿着轴的负方向
B. 甲图中，至电场强度的大小为
C. 乙图中，至电场的方向沿着轴的负方向，至电场的方向沿着轴的正方向
D. 乙图中，坐标原点处与处之间的电势差为

6.  无人配送小车在水平面上某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于点，与半径为的半圆弧相切于点。小车由静止从点驶入路径，然后保持速率不变依次经过和。小车视为质点，为保证安全，在段的加速度最大为，段的加速度最大为。则完成本次测试，小车从到的时间(    )
 

A.  B.  C.  D.

7.  如图所示，真空中有两个点电荷和。分别固定在坐标轴的和的位置上。以下说法正确的是(    )
 

A. 两个点电荷间某点的电场强度为零
B. 区域内电场强度的方向沿轴正方向
C. 电子在两个点电荷之间向右运动时，电势能先增大后减小
D. 电子从位置向右运动时，电势能先减小后增大

8.  如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道平滑连接，长度为。现将六个小球由静止同时释放，小球离开点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法不正确的是(    )
 

A. 六个球落地时未触地重力的功率均相同
B. 球在段机械能增大
C. 球的水平射程最大
D. 六个球中共有个落地点

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.  关于等量异种电荷和等量同种电荷的等差等势面，下图可能正确的是(    )

A.
B.
C.
D.

10.  金星是太阳系八大行星之一，在中国古代称为太白。金星的质量约为地球质量的五分之四，半径和地球的半径几乎相等，金星离太阳的距离比地球略近，地球和金星各自的卫星公转周期的平方与公转半径的三次方的关系图像如图所示，下列判断正确的是(    )
 

A. 图线表示的是金星的卫星
B. 金星的第一宇宙速度比地球的大
C. 环绕金星表面运行卫星的周期大于绕地球表面运行卫星的周期
D. 金星绕太阳运行的向心加速度小于地球绕太阳运行的向心加速度

11.  如图所示，在点处用轻绳悬挂一个摆球，点正下方摆绳长处的点，有只钉子可以挡住摆绳。将摆球拉至点，轻绳与竖直方向夹角为，静止释放，摆绳触碰钉子后，摆球达到最高点点，此时摆绳与竖直方向夹；若将钉子下移至点图中未画出，重新从点静止释放摆球，摆绳触碰钉子后恰好断裂，已知摆球质量为，轻绳所承受的最大拉力为，不计一切阻力和形变。则(    )
 

A.  B.
C. 点距点摆绳长 D. 点距点摆绳长

12.  如图所示，虚线、、、、是某匀强电场中的个平行且相邻间距为的等势面，一电子经过时的动能为，从到的过程中克服电场力所做的功为，已知等势面的电势为，下列说法正确的是(    )
 

A. 等势面的电势为
B. 该匀强电场的场强大小为
C. 该电子经过等势面时，其电势能为
D. 该电子经过等势面时的动能是经过等势面时动能的倍

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13.  为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体。在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每个点取为一个计数点图中未标出，依次得到、、、、、、七个点，是打下的第一个点，所用电源的频率为。测得到的距离为，到的距离为，到的距离为。已知、，请计算：当地重力加速度取，计算结果均保留三位有效数字

计数点的瞬时速度____；

在计数点到的过程中，系统动能的增量____；系统重力势能的减少量____。

14.  在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路。电源电压恒为，单刀双掷开关先跟相接，某时刻开关改接，一段时间后，把开关再改接。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。

传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线。曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的______；

A.电压    电容    电量

开关先跟相接，若由实验得到的数据，在图中描出了个点用“”表示，可以估算出当电容器两端电压为时该电容器所带的电荷量约为______，从而算出该电容器的电容约为______；结果均保留位有效数字

在下列四个图像中，表示充放电实验过程中通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有______。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

15.  如果某品牌汽车的质量为，汽车在水平弯道转弯，弯道部分的半径，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为，为使汽车转弯时不打滑。求：

汽车行驶的最大速度是多少？

了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面。若某汽车的质量为，弯道部分的半径为，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为，路面设计的倾角为，如图所示。求：汽车行驶的最大速度是多少？结果保留一位小数

16.  年月，我国发射的火星探测器“天问一号”成功被火星捕获，顺利进入环火轨道，若已知火星半径为，探测器在距火星表面高为的圆轨道上飞行，周期为，引力常量为，不考虑火星的自转，求：

火星表面的重力加速度；

火星表面的第一宇宙速度；

火星的密度。

17.  如图甲所示，某装置由金属圆板序号为、八个横截面积相同的金属圆筒、平行金属板和荧光屏构成，八个圆筒依次排列，长度照一定的规律依次增加，则筒的中心轴线，平行金属板的中心线和荧光屏的中心在同一直线上，序号为奇数的圆筒和下金属板与交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和上金属板与该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，电压的绝对值为，周期为。时，位于和偶数圆筒相连的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒，电子到达圆筒各个间隙的时刻，恰好是该间隙的电场强度变为向左的时刻，电子通过间隙的时间可以忽略不计。电子离开金属圆筒后立即进入两平行金属板之间，离开平行金属板之间的电场，做匀速直线运动，直至打到荧光屏上某位置。已知电子的质量为、电荷量为，不计重力两平行金属板之间的距离为，忽略边缘效应。求：

第六个金属圆筒的长度；

电子在整个运动过程中最大速度的大小；

电子打在荧光屏上的位置到点的距离。

18.  如图所示，质量为的小滑块视为质点在半径为的圆弧端由静止开始释放，它运动到点时对轨道的压力为，当滑块经过后立四将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由点过渡到倾角为。长的斜面上，之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节，斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点，认为滑块通过和前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，不计空气阻力，求：

在上运动过程中克服阻力所做的功；

为了不挤压弹簧，求的取值范围；

若最终滑块停在点，求的取值范围。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】【详解】重力做功与路径无关，只跟它的起点和终点的位置有关，故A正确；

B.势能的正负表示大小，一个物体的重力势能从  变化到  ，重力势能变大了，故B错误；

C.当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能增大，故C错误；

D.物体的位置以及零势能面确定，它的重力势能的数值才能确定，故D错误。

故选A。

2.【答案】 

【解析】解：设苹果质量为，地球质量为，地球半径为，月球轨道半径，
苹果在月球轨道上运动时的加速度为，由牛顿第二定律：
地球表面苹果重力等于万有引力：
联立得：，故D正确，ABC错误。
故选：。
万有引力提供月球做圆周运动的向心力，在地球表面的苹果受到的万有引力等于重力，据此求出月球表面的重力加速度，从而即可求解。
此题考查了万有引力定律及其应用，解决本题的关键掌握月地检验的原理，掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力这两个理论，并能灵活运用。
 

3.【答案】 

【解析】【详解】在匀强电场中，沿垂直于场强方向的电势不变，选项A错误；

B.当两个电荷之间的距离接近于时，两电荷不能看做点电荷，此时库仑定律不再适用，选项B错误；

C.在电场中，若电场力对带电粒子做正功，但是带电粒子受的合外力不一定做正功，则其动能不一定增大，选项C错误；

D.若只在示波管的偏转电极、上加上扫描电压，则电子将在方向偏转，即在荧光屏上看到沿方向的亮线，选项D正确。

故选D。

4.【答案】 

【解析】【详解】根据静电平衡规律，导体端带负电，端带正电，静电平衡时处的电场强度为零，故AB错误；

 根据静电平衡规律，导体静电平衡时处的电场强度为零，即感应电荷在棒的中心处产生的电场强度与电荷在点产生的电场强度等大反向，所以有

故C错误；

D.静电平衡时导体是等势体，表面是等势面，则导线上没有电流，故D正确；

故选D。

5.【答案】 

【解析】【详解】甲图中，  至  电势变大，根据沿着电场线方向电势减小，可知  至  电场的方向沿着  轴的负方向，故A正确，不满足题意要求；

B.根据  图像的斜率表示场强，可知至  电场强度的大小为

故B正确，不满足题意要求；

  图像与横轴围成的面积为电势差的大小，根据图像可知到  ，电势差越来越大，且为正值，所以到  电场的方向一直沿着  轴的正方向；坐标原点  处与  处之间的电势差为

故C错误，满足题意要求；D正确，不满足题意要求。

故选C。

6.【答案】 

【解析】【详解】由

得段最大速度

段的最大速度为

保持速率不变依次经过和，所以小车从到运动的最大速率是  。在段小车以最大加速度做匀加速运动到点时的速度

即恰能达到最大速度，则小车在上运动的时间

故选B。

7.【答案】 

【解析】【详解】、两个点电荷之间，正电荷和负电荷在该处产生的场强方向都沿轴正方向，由场强的叠加原理，合电场强度方向也沿轴正方向，可知两电荷之间的电场强度不可能是零，A错误；

B.由题意可知，在轴上，电场强度是零的点只能在的右侧，设在右侧距的处场强是零，由点电荷的场强公式  ，则有

解得

可知在区域内电场强度的方向沿轴负方向，B错误；

C.两个点电荷之间的电场强度方向沿轴正方向，电子在两个点电荷之间向右运动时，电场力一直做负功，电子的电势能一直增大，C错误；

D.在轴上处电场强度是零，可知在区域内电场强度的方向沿轴负方向，处右侧电场强度方向沿轴正方向，因此电子从  位置向右运动时，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D正确。

故选D。

8.【答案】 

【解析】【详解】六个球离开点后均做平抛运动，在竖直方向上均做自由落体运动，落地时速度的竖直分量均相同，落地时重力的功率为

六个球落地时未触地重力的功率均相同，A正确，不符合题意；

B.球在段运动时，斜面上始终有小球，则球对球始终有推力，该推力对球做正功，球在段的机械能增大，B正确，不符合题意；

C.球在段运动时，斜面上的小球仍在加速，六个小球共同做加速运动，这个加速过程一直持续到球进入到水平轨道为止，此时球、、已经离开水平轨道，所以球离开水平轨道做平抛运动的初速度最小，球的水平射程最小，C错误，符合题意；

D.当球进入到水平轨道后，球、、的速度不再增大，球、、以相同的初速度先后做平抛运动，球、、落点相同，而球、、以不同的初速度先后做平抛运动，球、、的落点不相同，所以六个球中共有个落地点，D正确，不符合题意。

故选C。

9.【答案】 

【解析】【详解】等量异种点电荷的等差等势面，如下图虚线所示

故A正确，B错误；

等量同种点电荷的等差等势面，如下图虚线所示

故C正确，D错误。

故选AC。

10.【答案】 

【解析】【详解】由万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有

解得

   图象的斜率为  ，因为金星的质量小，斜率大，所以图线表示的是金星的卫星，图线表示的是地球的卫星，故A正确；

B.第一宇宙速度为近行星表面卫星的速度，由万有引力提供向心力，得

解得

因为金星的质量比地球的小，金星与地球的半径近似相等，所以金星的第一宇宙速度较小，故B错误；

C.由万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有

解得

因为金星的质量比地球的小，金星与地球的半径近似相等，所以环绕金星表面运行卫星的周期大于绕地球表面运行卫星的周期，故C正确；

D.地球和金星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有

解得

金星离太阳的距离比地球略近，金星绕太阳运行的向心加速度大于地球绕太阳运行的向心加速度，故D错误。

故选AC。

11.【答案】 

【解析】【详解】小球从点摆到点的过程，只有重力做功，由机械能守恒定律有

解得

故A错误，B正确；

设点与点距离为，则小球碰钉子后的半径为

小球从点摆到最低点，根据动能定理

在最低点根据牛顿第二定律

联立解得

故C错误，D正确。

故选BD。

12.【答案】 

【解析】【详解】因等势面间距相等，由得相邻虚线之间电势差相等，电子由到，由

可得

则两个相邻的等势面之间的电势差为，电子由到，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，等势面的电势为，则等势面的电势为，故A正确；

B.根据  ，代入数据解得

故B正确；

C.由上述分析可知点的电势为，经过时，电势能为

故C错误；

D.由到，根据动能定理有

所以

由到，根据动能定理有

所以

则

故D正确

故选ABD。

13.【答案】；
； 

【解析】

【分析】
该题主要考查机械能守恒相关知识。熟知实验原理、实验操作方法是解决本题的关键。
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可求计数点的瞬时速度为。
根据动能、重力势能公式即可求解增量和减少量问题。
【解答】
因为每个点取为一个计数点，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，则计数点的瞬时速度为：。
在计数点到的过程中，系统动能的增量为：
重力势能的减小量为：。
故答案为：；；。  

14.【答案】                     

【解析】【详解】根据  可知，  曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的电荷量。

故选C。

开关跟相接，电容器充电；当电容器两端电压为时，电容器充电完成；由曲线与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电量可知，  约为

由  可得

电容器的充电电流与放电电流流过传感器的方向相反，且电流均逐渐变小，故A正确，B错误；

充电过程，电压逐渐增大，且增大的越来越慢；放电过程电压逐渐变小，减小的越来越慢，故C正确，D错误。

故选AC。

15.【答案】解：因为汽车在水平弯道拐弯时，由摩擦力提供所需的向心力，所以当汽车速度最大时，由最大静摩擦提供向心力，则有

解得汽车行驶的最大速度为

若将弯道部分设计成外高内低的斜面时，对汽车受力分析如图

则当汽车行驶速度最大时，竖直方向满足

水平方向满足

其中

联立解得最大速度为

【解析】见答案
 

16.【答案】解：火星探测器在距火星表面高为的圆轨道上飞行，做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得

解得    

在火星表面物体重力等于万有引力，可得

火星表面的第一宇宙速度

解得

火星的质量

火星的密度

【解析】见答案
 

17.【答案】解：由题意可知，电子在每个金属圆筒的运动时间均为  ，由于屏蔽作用，电子在每个金属圆筒中做匀速直线运动，电子在每个间隙过程做加速运动，电子刚进入第六个金属圆筒的速度为  ，根据动能定理可得

解得

第六个金属圆筒的长度为

设电子进入平行金属板的速度为  ，根据动能定理可得

解得

电子从静止开始到离开金属圆筒所用时间为

可知电子在  时刻进入两平行金属板，在  时刻离开平行金属板，电子在平行金属板间的运动可分解为沿金属板方向的匀速直线运动，在  内，电子垂直金属板方向向下做匀加速运动，在  内，电子垂直金属板方向向下做匀减速运动，可知当  时，电子具有最大速度，在  内，垂直金属板方向上有

电子在整个运动过程中最大速度为

电子在  内垂直金属板方向向下做匀加速运动，在  内垂直金属板方向向下做匀减速运动，根据对称性可知，两段时间内向下运动的位移相等，在  时电子离开电场，此时的速度等于刚进入平行金属板的速度  ，可知电子离开电场后以平行于金属板方向做匀速直线运动，故电子打在荧光屏上的位置到  点的距离为

【解析】见答案
 

18.【答案】解：滑块从运动到，根据动能定理有

滑块在点时，根据牛顿第二定律，可得

其中

联立，解得

可知在上运动过程中克服阻力所做的功为。

设滑块在斜面上运动的距离为，则有

为了不挤压弹簧，需满足

联立，解得

又

可得

最终滑块停在点有两种可能

滑块恰好能从下滑到则有

代入数据得

滑块在斜面和水平地面间多次反复运动，最终静止于点。当滑块恰好能返回有

代入数据得到

当滑块恰好能静止在斜面上，则有

代入数据得到

可得

综上所述，  的取值范围为

 或 

【解析】见答案