浙江省精诚联盟2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题

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1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物理量中没有单位的是：
A. 弹簧劲度系数B. 动摩擦因数C. 万有引力常量D. 静电力常量
【答案】B
【解析】
【详解】A．弹簧劲度系数，单位是N/m，故A错误；
B．动摩擦因数，没有单位，故B正确；
C．万有引力常量，得万有引力常量的单位为N•m2/kg2，有单位，故C错误；
D．静电力常量，得静电引力恒量的单位为N•m2/C2，故D错误。
故选B。
2. 牛顿说“如果我看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上”，无数科学家的辛勤奋斗造就了今天物理学的成就。下列关于科学家和他们的贡献的说法中符合史实的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律，并通过扭称装置测得了引力常量G
B. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值
C. 库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量
D. 开普勒发现了行星运动规律并提出了行星运动三大定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭称装置测得了引力常量G，故A错误；
B．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，密立根实验测得了元电荷的数值，故B错误；
C．库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，但没有测出了静电力常量，故C错误；
D．开普勒发现了行星运动的规律并提出了行星运动三大定律，故D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动
B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 物体重力势能的值与参考平面的选择无关
D. 物体受到的合外力为零，则其机械能一定守恒
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．平抛运动的加速度不变，因此是匀变速曲线运动，选项A正确；
B．匀速圆周运动加速度方向不断变化，不是匀变速曲线运动，选项B错误；
C．参考平面不同，根据mgh计算出来的重力势能不同，选项C错误；
D．物体在竖直方向上匀速上升时，合外力为0，机械能不守恒，选项D错误；
故选A。
4. 小明和小华两位同学玩游戏，他们找来一张白纸、一支铅笔、一把直尺，固定白纸后，小明用铅笔沿直尺(且直尺平行于ab)向右匀速运动，而小华同时将直尺沿ca方向向上先做加速运动后做减速运动，请你判断铅笔在白纸上留下的痕迹可能是( )

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，铅笔同时参与两个分运动，铅笔水平向右做匀速直线运动，同时竖直向上先加速运动后做减速运动，可知铅笔的合运动为曲线运动，铅笔受到的合力方向先竖直向上后竖直向下，根据曲线运动合力方向位于轨迹凹侧，可知铅笔在白纸上留下的痕迹可能是D。
故选D。
5. 下列叙述正确的是( )
A. 带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和而消失
B. 一个物体带的负电荷，这是它失去了个电子的缘故
C. 元电荷表示是跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
D. 电场中某点场强越大，则负电荷在该点所受电场力越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和不显电性，但是电荷不会消失，故A错误；
B．一个物体带的负电荷，这是它得到了个电子的缘故，故B错误；
C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量，故C正确；
D．电场中某点场强越大，则负电荷在该点所受电场力越大，故D错误。
故选C。
6. 如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上的B、C两点的周期(和)、角速度(和)、线速度(和)、向心加速度(和)的关系正确的是( )
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】BC两点绕同一轴转动，则角速度和周期相等，即
根据
因为可知
根据
可得
故选B。
7. 在2022年2月5日北京冬奥会上，我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军！为中国体育代表团拿到本届冬奥会首枚金牌，这也是短道速滑项目历史上第一枚男女混合接力奥运金牌。短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为r1和r2(r2＞r1)的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是( )
A. 在做圆周运动时，甲先完成半圆周运动
B. 在做圆周运动时，乙先完成半圆周运动
C. 在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等
D. 在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据公式可得
由题意，甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，可知，做圆周运动的半径越大，周期越大，甲的半径小于乙的半径，则甲先完成半圆周运动，故B错误A正确；
CD．根据公式可得，甲乙运动员滑行速度为
可知，乙的滑行速度大于甲的滑行速度，在直线加速阶段，根据可知，甲的滑行时间大于乙的滑行时间；根据可知，甲到达终点线时的速度小于乙到达终点线时的速度，故CD错误
故选A。
8. 嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的( )
A. 线速度为B. 角速度为C. 周期为D. 向心加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】探测器绕月球做半径为r的匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得
线速度为
角速度为
周期为
向心加速度为
故D正确ABC错误。
故选D。
9. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能一直减小
B. 蹦极下落到最低点过程中，重力做的功大于弹力做的功
C. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力对运动员做负功，弹性势能增加
D. 蹦极下落到最低点过程中，运动员的机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始形变量较小，重力大于弹力，合力向下，之后重力小于弹力，合力向上，所以合力先做正功，后做负功，运动员的动能先增大后减小，故A错误；
B．蹦极下落到最低点过程中，初末动能相同，根据动能定理可知，重力做的功等于克服弹力做的功，故B错误；
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向与运动方向相反，弹力对运动员做负功，弹性势能增加，故C正确；
D．蹦极下落到最低点过程中，弹力对运动员做负功，运动员的机械能减小，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，感应起电实验中，带正电小球C靠近不带电的枕形体时，枕形体的A、B两端箔片张开。下列说法正确的是( )

A. 枕形体A、B也可以采用绝缘材料制作
B. 枕形体的A端和B端箔片均带负电
C. 枕形体内部的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D. 感应起电前后枕形体内部的电荷总量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．枕形体A、B不可以采用绝缘材料制作，否则实验现象会消失，故A错误；
B．根据感应起电可知，枕形体的A端带负电，B端带正电，故B错误；
C．金属中能自由移动的是负电荷电子，正电荷不能移动，故C错误；
D．根据电荷守恒定律可知，感应起电前后枕形体内部的电荷总量不变，故D正确。
故选D。
11. 下列四幅图中有关电场说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点电场强度相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中把某一电荷从e点沿平行金属板方向移动到f点，电场力不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲为等量异种电荷形成的电场线，A错误；
B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点电场强度大小相等，方向不同，因此a、b两点电场强度不同，B错误；
C．图丙中在c点静止释放一正电荷，由于电场线是曲线，做曲线运动物体受力的方向与运动方向不在一条直线上，因此不可能沿着电场线运动到d点，C错误；
D．图丁中由于e点与f点在同一等势面上，因此把某一电荷从e点沿平行金属板方向移动到f点，电场力不做功，D正确。
故选D。
12. 风能是一种新能源，国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机的发电效率，其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积S=400m2，某高山顶部年平均风速为v=10m/s，一年内有效的发电时间约为5500小时(合)，已知空气密度，该风力发电机一年的发电量约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】风力发电过程，由动能转化为电能，满足
其中
联立代入数据解得
故选C。
13. 如图，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体最后能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是( )
A. 传送带克服摩擦力做功为mv2
B. 传送带克服摩擦力做功为
C. 电动机多做的功为
D. 物体与传送带间因摩擦产生的内能为
【答案】AD
【解析】
【详解】CD．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是
设物体的运动时间为t，物体位移为
传送带的位移为
相对位移为
系统产生的内能为
所以电动机多做的功为
C错误D正确；
AB．传送带克服摩擦力做的功就是电动机多做的功，所以由CD的分析可知，传送带克服摩擦力做功为，B错误A正确。
故选AD。
二、不定项选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分。)
14. 下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针(图甲)、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线(图乙)、燃气灶中的针尖状点火器(图丙)、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业(图丁)，关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是( )

A. 图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B. 图丙中的点火器是利用尖端放电的原理进行点火的
C. 图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
D. 图乙中与大地相连的两条导线所起的作用和图丁中工作服内的金属丝所起的作用是相同的
【答案】BD
【解析】
【详解】A．避雷针的工作原理主要是利用尖端放电避免雷击，故A错误；
B．放电电极做成针尖状，更容易累积电荷从而发生尖端放电现象，故B正确；
C．点火器是利用高压尖端放电的原理，而工作服内掺入的金属丝，是利用静电屏蔽的原理，故C错误；
D．高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的原理，故D正确。
故选BD。
15. 2023年3月1日，国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告，这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现，明年有望成为肉服可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动，其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道，即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星，其做匀速圆周运动运行半径分别为、，且有。行星I的烧行速率为，繁星运行到B点时的速率为，运行到E点时的速率为，行星III的绕行速率为，则下列说法正确的是( )

A. 行星I的绕行速率大于行星III的速率
B. 行星I的绕行速率大于慧星在B点的速率
C. 行星I的绕行周期等于慧星沿椭圆轨道运行周期
D. 彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．彗星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得
行星I的绕行速率大于行星III的速率，故A正确；
B．在B点点火加速，行星I的绕行速率小于慧星在B点的速率，故B错误；
C．根据开普勒第三定律
行星I的绕行周期小于慧星沿椭圆轨道运行周期，故C错误；
D．彗星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得
彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度，故D正确。
故选AD。
16. 质量为m的物块在竖直向上的恒定拉力作用下以加速度向上加速运动，已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，物块向上运动距离为h的过程，下列说法正确的是( )
A. 拉力大小为B. 重力势能增加
C. 动能增加D. 机械能增加
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．设拉力大小为F，根据牛顿第二定律可得
解得
故A错误；
B．重力势能的增加量为mgh，故B错误；
C．合外力做的功等于动能的变化，所以动能增加
故C正确；
D．除重力之外，其它力做的等于机械能的增加，所以机械能增加量为
故D正确。
故选CD。
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分。)
17. 某同学用向心力演示仪进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。

(1)下列说法正确的是___________；
A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径
B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的半径
C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多
(2)探究小球所受向心力大小与小球质量之间关系是图中的___________(选填“甲”、“乙”、“丙”)。
(3)在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为1：4，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为___________。
【答案】 ①. AC##CA ②. 乙 ③. 2：1
【解析】
【详解】(1)[1] A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径，故A正确；
B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的角速度，故B错误；
C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多，故C正确。
故选AC。
(2)[2]本实验采用的是控制变量法，探究小球所受向心力大小与小球质量之间关系保证运动半径及角速度不变，改变小球质量，故选图乙。
(3)[3]两钢球所受向心力的比值为1：4，根据
可知，角速度之比为1：2，两塔轮边缘线速度相等，根据
可知，实验中选取两个变速塔轮的半径之比为2：1。
18. (1)某学校使用的是电磁式打点计时器，则该打点计时器要接下面的___________(填“A”或“B”)电源。

(2)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是___________(填字母代号)。

A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重物的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
(3)实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是___________
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，算出瞬时速度v，并通过计算得出高度
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
(4)如图是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的图线，图像是一条直线，此直线斜率的物理含义是___________。

【答案】 ①. A ②. BCD ③. D ④. 重力加速度的2倍
【解析】
【详解】(1)[1]电磁打点计时器要用低压交流电源.
故选A；
(2)[2]A．实验前，按照图示安装实验器材，故A正确；
B．打点花计时器接到学生电源的交流输出端上，故B错误；
C．验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不必要用天平测量物体的质量，故C错误；
D．为了打点稳定和充分利用纸带，实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误。
故选BCD；
(3)[3]A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，不能用计算出瞬时速度v，因为已经默认物体的加速度为重力加速度，机械能守恒，故A错误；
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v，这种方案是错误的，因为已经默认物体的加速度为重力加速度，机械能守恒，故B错误；
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，算出瞬时速度v，并通过计算得出高度，这种方案是错误的，因为已经默认物体的加速度为重力加速度，机械能守恒，故C错误；
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，此方案正确，故D正确。
故选D；
(4)[4]由机械能守恒有
得
则直线斜率的物理含义是2g。即重力加速度的2倍。
四、计算题(本大题共4小题，第19题6分，第20题9分，第21题10分，第22题10分，共35分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。
19. 如图所示，“天宫一号”空间站正以速度v绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径为r，地球半径为R，万有引力常量为G。求：
(1)空间站运动的周期T；
(2)地球的质量M；
(3)地球的第一宇宙速度。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)由公式
代入公式得
(2)由牛顿第二定律和万有引力定律得
解得
(3)由第一宇宙速度定义、牛顿第二定律和万有引力定律得
解得
20. 如图，带电量为C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为带电量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为。(静电力常量)求：
(1)小球A、B之间的库仑力F的大小；
(2)桌面对小球B支持力FN的大小；
(3)小球运动的线速度v的大小。

【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)由几何关系知，A、B小球间的距离
A、B球连线与竖直方向的夹角为，则有
得
由库仑定律得
(2)在竖直方向，小球B的合力为0，即
代入数据可得
(3)库仑力的水平方向分力提供向心力
代入数据可得
21. 为全面提升电动自行车的安全性能，最新的《电动自行车安全技术规范》规定，电动自行车须具有脚踏骑行能力、最高设计车速不超过25km/h(计算时可近似取7m/s)、整车质量(含电池)不超过55kg、电机功率不超过400W。假设某人驾驶如图所示型号的电动自行车由静止开始做匀加速线运动，经25s速度达到18km/h，电机功率恰好达到额定功率，此后以额定功率继续行驶。已知人、车总质量为100kg，行驶过程中受到的阻力恒为人、车总重的0.05倍。求：
(1)匀加速运动时自行车加速度大小及受到的牵引力大小；
(2)通过计算判断该车电机功率是否符合规定；
(3)该车以额定功率继续行驶1min时间内前进的距离是多少(车子已达最大速度)?
【答案】(1)0.2m/s2，70N；(2)符合规定；(3)396m
【解析】
【详解】(1)设运动过程中加速度大小为a，根据匀变速直线运动规律
解得
设牵引力大小为F，阻力大小为f，根据牛顿第二定律


解得
(2)电机功率
符合规定
(3)设运动的最大速度为vm，则
设继续行驶的距离为x，根据动能定理
联立方程得
x=396m
22. 如图所示，AB为光滑圆弧轨道，圆弧轨道的半径为R=3m，A点为圆弧轨道的顶端，A点与圆心O在同一水平面上，BC为粗糙水平轨道，滑块与BC轨道的动摩擦因数为µ=0.5，BC长L=2m，CD是倾角为θ=光滑斜轨道。一质量为m=3kg小滑块从A点以v0=2m/s的初速度沿AB圆弧滑下，(斜轨道与水平轨道交接处有一段很小的圆弧，滑块经过交接处时与轨道的碰撞所引起的能量损失可以不计，取10m/s2。求：
(1)滑块第1次经过光滑圆弧最低点B点时，轨道对滑块的支持力Ｎ的大小；
(2)滑块沿光滑斜轨道CD能上升的最大高度；
(3)滑块最后停止的位置到B点的距离。
【答案】(1)94N；(2)2.2m；(3)1.6m
【解析】
【分析】
【详解】(1)从A到B过程，根据动能定理可得
经过B点时，由牛顿第二定律可得
联立解得轨道对滑块的支持力大小为
(2)从A点运动至CD段的最高点过程，根据动能定理可得
代入数据解得
(3)由于AB、CD段光滑，故滑块最终只能停止在水平轨道上，从开始到停止的全过程，根据动能定理有
解得滑块在BC段通过的总路程为
由于BC长2m，故滑块第4次到达C点后向右运动0.4m停下，最终滑块停止的位置距离B点的距离为1.6m。