2021_2022学年山东省二十多所学校高一（下）月考物理试卷（6月）（含答案解析）

2021~2022学年山东省二十多所学校高一（下）月考物理试卷（6月）

1.  旋转木马寄托着童年美好的回忆。一小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕其中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为。若木马在内刚好转了2圈，则木马的线速度大小为(    )

A.  B.  C.  D.

2.  下图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是(    )
 

A. 到达集尘极的尘埃带正电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

3.  一质量为10kg的平板车以的初速度在粗糙水平地面上运动，运动4s后停下，已知平板车与粗糙水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，则平板车克服摩擦力做的功为(    )

A. 1000J B. 125J C. 500J D. 750J

4.  如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着质量完全相等的三个带电小球a、b、c。三球在一条直线上，若释放a球，a球的初始加速度大小为，方向水平向左；若释放c球，c球的初始加速度大小为，方向水平向右；当释放b球时，b球的初始加速度大小和方向分别是(    )

A. ，方向水平向左 B. ，方向水平向右
C. ，方向水平向左 D. ，方向水平向右

5.  动车组又称“动车组列车”，为现代火车的一种类型，由若干带动力的车辆动车和不带动力的车辆拖车组成，列车在正常使用期限内以固定编组模式运行。某动拖比动车与拖车的数量之比为4：4的动车组以速率v沿直线轨道匀速行驶，为了提速，将动拖比提高为6：2，若提速前后每节动车匀速行驶时的功率均为P，动车组行驶中受到的阻力f与行驶速度的平方成正比，则该动车组提速后的最大速度为(    )

A.  B.  C.  D. 2v

6.  天狼星A是在地球上观察到除太阳外全天最亮的恒星，它还有一颗白矮星伴星天狼星B，两者组成双星系统。已知天狼星A和天狼星B的公转周期约为50年，两者之间的平均距离约为为天文单位，规定地球与太阳之间的平均距离大小为，则天狼星A与天狼星B的质量之和与太阳质量的比值约为(    )

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

7.  两个可视为质点的带正电小球a和b用一细杆连接，放置在一个光滑的绝缘半球面内，如图所示。已知小球a、b之间的距离是球面半径的倍，两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角，下列说法正确的是(    )

A. a和b的质量之比 B. a和b的质量之比
C. a和b的电荷量之比 D. a和b的电荷量之比：：1

8.  如图坐标系中，P、M、N为坐标轴上的三点，它们到坐标原点O的距离相等。空间存在场强大小为E的匀强电场，M、N点有电荷量相等的两正点电荷，O点的场强为0。现把N点的电荷移到P点，其他条件不变。则此时O点的场强大小为(    )

A. 0 B. E C.  D. 2E

9.  “大道归一”.物理学本是自然哲学的一部分，我们在学过万有引力定律与库仑定律后由衷地惊叹，浩瀚星空与带电小球原来遵循类似的规律，下列关于这两个定律的论述正确的是(    )

A. 引力常量G没有单位
B. 两个带电小球间存在万有引力
C. 两个小球的电荷量发生了改变，库仑力可能不变
D. 不带电的小球间也存在库仑力

10.  如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与O点共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度缓慢地增大，取重力加速度大小，则对于这个过程，下列说法正确的是(    )

A. 物体A、B同时达到最大静摩擦力
B. 物体C受到的静摩擦力先增大后不变
C. 当时整体会发生滑动
D. 当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大

11.  如图甲所示，一质量的小球位于竖直轻弹簧的正上方，弹簧固定在地面上，某时刻小球由静止开始下落。下落过程中小球始终受到一个竖直向上的恒力F，以小球的初始位置为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能面，在小球下落的全过程中，小球的重力势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线①，弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线②、弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小，则(    )

A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的原长为
C. 小球刚接触弹簧时的速度大小为 D. 小球受到的恒力F大小为

12.  如图所示，光滑绝缘水平地面上有一点B，在其正上方高h处的O点固定一个电荷量为的点电荷。一质量为m、电荷量为的物体可视为点电荷从水平地面上的A点静止释放，沿水平地面向B点运动，以速度经过B点，图中，则下列说法正确的是(    )

A. A点的电场强度小于B点的电场强度
B. 物体从A点运动到B点的过程中动能先增大后减小
C. 物体从A点运动到B点的过程中对地面的压力先增大后减小
D. 物体从A点运动到B点的过程中加速度最大值为

13.  某实验小组用图所示装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是均匀带电的塑料小球，其中A球质量为m，用一根绝缘细线将A悬挂起来，实验时改变两小球所带电荷量，移动B并保持A、B两球球心连线与细线垂直。用Q和q分别表示A、B的电荷量，d表示A、B球心间的距离，表示绝缘细线偏离竖直方向的角度，k为静电力常量，当地的重力加速度为g。
该实验运用到的实验方法是______，在实验中应控制______填写题中所给字母不变。
关于实验下列说法正确的是______。
A.两个小球可以换成金属小球进行实验
B.两个小球可以换成异种电荷进行实验
C.绳子的拉力随着角的增大而增大
D.库仑力随着角的增大而增大
E.实验中两塑料小球的带电荷量必须相等
通过实验数据可得，下列图象正确的为______。
 

14.  气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，使得滑块运动时受到导轨的阻力很小，现在一气垫导轨上固定有相距s的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。把气垫导轨倾斜，让带有宽度的遮光条的滑块从斜面的顶端由静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为，。已知滑块含遮光条的质量，光电门1和2之间的距离，取重力加速度大小。结果均保留两位有效数字
滑块经过光电门1时的速度大小______。
滑块通过光电门1、2之间动能的增加量为______ J，重力势能的减少量为______ J。
动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是______。任写一条

15.  假设国际编号“1888”的小行星——“祖冲之星”为均匀的球体，其表面的重力加速度大小为，半径为R，宇航员在h高处以初速度水平抛出一颗小石子，不计空气阻力。
求小石子的水平位移大小x；
要使抛出的石子不再回到星球上，求抛出石子的最小速度v。纯理论探讨

16.  如图所示，C为固定的、电荷量为Q的正点电荷，A、B两点在C的正上方，它们与C的距离分别为4h和。将另一质量为m、电荷量未知的正点电荷D从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。已知重力加速度大小为g，点电荷D在B点处的加速度大小为15g，静电力常量为k，求：
点电荷D所带的电荷量q；
点电荷D从A点下落到B点的过程中速度最大的位置离C点电荷的竖直距离。

17.  如图所示，置于圆形水平转台边缘的物块视为质点随转台转动的转速缓慢增大，当转台的转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。已知转台半径，离水平地面的高度，物块与转台间的动摩擦因数，设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，求：
物块恰好滑离转台时，转台转动的角速度；
物块落地点到圆形转台中心在水平地面上的投影点的距离d。结果可用根号表示

18.  如图所示，一轻绳两端贯穿质量分别为，的A、B两小球均可视为质点，并悬挂于定滑轮两侧，两小球距地面的高度均为，两侧轻绳下端恰好触地。已知两小球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两小球同时由静止开始向下释放，取重力加速度大小，不计轻绳和滑轮间的摩擦及空气阻力。提示：A、B两小球与轻绳间的摩擦力等大
求小球A与轻绳脱离瞬间的速度；
分别求出小球A、B下降到地面所用的时间；
求两小球损失的总机械能。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：由题可知，木马做圆周运动的周期为
则木马做圆周运动的角速度为
根据公式可知木马做圆周运动的线速度为，故ACD错误，B正确。
故选：B。
先判断木马运动的周期，由求得角速度，再根据求解线速度。
本题要注意周期、角速度和线速度的公式。
 

2.【答案】D 

【解析】

【分析】
从静电除尘机理出发即可解题。由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极。而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电。负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，根据即可得出结论。
本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。

【解答】

A.尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，故A错误；
B.由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，故B错误；
C.负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，故C错误；
D.根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。
故选D。

3.【答案】C 

【解析】解：对平板车由动能定理得：，，解得摩擦力对平板车做的功为，平板车克服摩擦力做的功为500J，故C正确，ABD错误。
故选：C。
对平板车由动能定理求解摩擦力对平板车做的功，由此得到平板车克服摩擦力做的功。
本题考查动能定理，注意摩擦力做负功，可以说成是克服摩擦力做正功。
 

4.【答案】A 

【解析】解：把a，b，c看成一个系统，三个小球之间的相互作用力为内力，据牛顿第三定律，每两个球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等，方向相反，这样系统内力之和为零，外力之和为零。设三个小球所受的合力分别为、、，则有
，，

以向左为正方向，所以b球的加速为
，方向向左。
故A正确，BCD错误。
故选：A。
由牛顿第二定律及整体隔离法，求解加速度。
本题考查静电场，学生需结合整体隔离法综合解题。
 

5.【答案】C 

【解析】解：某动拖比动车与拖车的数量之比为4：4的动车组以速率v沿直线轨道匀速行驶，提速前后每节动车匀速行驶时的功率均为P，设车厢所受的阻力为f，则有：
，
动车组行驶中受到的阻力f与行驶速度的平方成正比，则，
将动拖比提高为6：2后，，
其中，
联立以上解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
当功率一定时，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．根据去求最大速度．
解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，以及知道功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大．
 

6.【答案】C 

【解析】解：对天狼星AB，根据牛顿第二定律得


解得：
对地球根据万有引力提供向心力得
解得
解得
故ABD错误，C正确；
故选：C。
双星系统转动的角速度相等，根据万有引力提供向心力可求双星质量之和；根据万有引力提供向心力可解得太阳质量，从而解答。
解决本题的关键是知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，以及会用万有引力提供向心力进行求解。
 

7.【答案】A 

【解析】解：AB、光滑的绝缘半球面对小球a、b的弹力方向作用线过球心，由于小球a、b之间的距离是球面半径的倍，所以球面对两小球的弹力夹角为
分别对小球a、b进行受力分析，建立矢量三角形，设小球a、b之间的库仑力与杆上的弹力统称为F，由正弦定理得：，
解得：，故A正确，B错误
CD、由于库仑力对两小球来讲属于作用力与反作用力，对系统来说又是内力，因此两小球的电荷量多少不会影响整个系统的平衡，故a、b的电荷量之比无法求出，
故CD错误。
故选：A。
分别对小球a、b进行受力分析，建立矢量三角形，根据正弦定理即可求解。
本题考查基本的受力分析与矢量三角形的灵活应用。注意提升用数学解决物理问题的能力。本题有一定难度。
 

8.【答案】B 

【解析】解：如图

M、N处的点电荷在O点产生电场的场强大小、大小相等，方向分别沿负y轴和负z轴，故匀强电场的方向在yOz平面内，与两轴Oy、Oz的夹角相等，其在两轴的分量均与、大小相等、方向相反，、、、大小均相等，为，将N点的点电荷移到P点后，该电荷在O点产生电场的场强大小等于，方向沿负x，仍然与抵消，此时O点的场强由与合成，所以合场强大小为E，故B正确，ACD错误。
故选：B。
电场为矢量，根据矢量的分解将MN产生的电场分解，结合题意即可解答。
本题考查电场的叠加，解题关键掌握电场的矢量性，根据平行四边形法则解答即可。
 

9.【答案】BC 

【解析】解：A、万有引力常量是有单位的，其单位为，故A错误；
B、两带电小球存在万有引力，不论带电与否，都存在万有引力，故B正确；
C、库仑定律中，带电量改变，如果r也随之改变则可能F不变，故C正确；
D、不带电的小球为0，则F也为0，故D错误。
故选：BC。
由万有引力公式分析单位，万有引力的存在与是否带电无关，由库仑定律分析力的变化，由带电小球间才有库仑力。
本题考查静电场，学生需对比万有引力综合解答。
 

10.【答案】BC 

【解析】解：ABC、当圆盘转速增大时，由静摩擦力提供向心力。三个物体的角速度相等，由可知，因为C的半径最大，质量最大，故C所需要的向心力增加最快，最先达到最大静摩擦力，此时：，
解得：，
当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后，BC开始提供拉力，B的摩擦力增大，达最大静摩擦力后，AB之间绳开始有力的作用，随着角速度增大，A的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A与B的摩擦力也达到最大时，且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A与B还受到绳的拉力，
对C可得：，
对AB整体可得：，
解得：，当时整体会发生滑动，故A错误，BC正确；
D、当时，C摩擦力沿着半径向里，且没有出现滑动，故在增大的过程中，由于向心力不断增大，故BC间的拉力不断增大，故D错误。
故选：BC。
依据向心力表达式，可以分析影响向心力的因素，进而结合题目给定的已知量确定哪个向心力增加最快；
BC间的连线开始提供拉力是在摩擦力提供向心力不足的情况下，由此可得此时角速度；
当C的摩擦力达到反向最大时，物体将会出现相对滑动，由此可确定此时的角速度；
C摩擦力沿着半径向外，且没有出现滑动，由此依据向心力表达式分析BC拉力变化。
本题考查圆周运动中力与运动的关系，注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力。
 

11.【答案】BCD 

【解析】解：A、小球始终受到一个竖直向上的恒力F，则小球和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B、取地面为零势能参考面，根据图像可知小球初状态的重力势能为，解得小球初始位置距离地面的高度为
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落开始接触弹簧；
则弹簧的原长为，故B正确；
D、从图乙可以看出，当小球下落时，弹性势能从0增加到，根据重力做功与重力势能变化的关系有，结合图乙的数据有：；当时，重力势能，从小球开始下落到将弹簧压缩到最短，根据功能关系可得：，代入解得：，故D正确；
C、小球从开始下落到刚接触弹簧的过程中，根据动能定理可得：
代入数据解得：，故C正确。
故选：BCD。
根据机械能守恒定律的守恒条件判断机械能是否守恒；根据图乙可知弹簧的原长；小球下降过程做加速运动，与弹簧接触后，先加速下降，到达平衡位置后开始减速下降直到速度为零，由图乙所给的信息判断小球初始高度和弹簧上端的高度，根据功能关系和动能定理求风力，根据动能定理求解速度大小。
解决该题的关键是正确分析小球在下落过程中所受到的作用力的变化情况。还要找到几个关键点：一是刚接触弹簧时，二是弹簧被压缩到最短时，由功能原理和动能定理求相关量。
 

12.【答案】AD 

【解析】解：A、根据产生的电场可知靠近的电场强度越大，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，故A正确；
B、物体从A点运动到B点的过程中静电力做正功，动能一直增大；故B错误；
CD、对物块受力分析可知竖直方向有：
水平方向有：
解得：，
当物体向左运动时，物体从A点运动到B点的过程中对地面的压力一直减小；根据数学方法可知为，故C错误，D正确；
故选：AD。
根据点电荷的电场特点分析电场强度大小，根据电场力做功结合动能定理分析B项；根据受力分析与牛顿第二定律分析CD项。
本题考查带电粒子在电场中的运动，解题关键掌握带电粒子的运动与受力情况的分析。
 

13.【答案】控制变量法；d；； 

【解析】解：该实验运动到的实验方法是控制变量法，探究库仑力与电荷量的关系，则在实验中应控制两电荷间距离d不变；
、两个小球不可以换成金属小球进行实验，因为金属小球间产生感应电荷，两小球不能看成点电荷，故A错误；
B、两个小球可以换成异种电荷进行实验，故B正确；
C、绳子的拉力增大的原因是库仑力增大引起的，故C错误；
D、库仑力随着角的增大而增大，由平衡条件可知，角的增大库仑力也增大，故D正确；
E、实验中两塑料小球的带电荷量不一定相等，故E错误；
故选：BD。
根据平衡条件可知：
整理可得：
故B正确，ACD错误；
故选：B。
故答案为：控制变量法；d；；
根据实验原理分析出实验方法，并由此得到不变量；
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据库仑力结合电荷间的平衡关系，选出正确的图像即可。
本题主要考查了库仑定律的相关实验，根据实验原理分析出对应的实验方法，掌握正确的实验操作，结合库仑定律完成分析即可。
 

14.【答案】有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能 

【解析】解：根据遮光条的宽度与挡光时间可知

滑块通过光电门2的速度大小为

则动能的增加量为

代入数据得

根据题意可知，滑块下降得高度为

根据重力势能公式

有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
故答案为：有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能
根据遮光条的宽度与挡光时间可求得滑块通过两光电门的速度，结合动能与重力势能的计算公式可求得变化量；动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是有摩擦阻力做功，减少了物体的机械能。
本题考查机械能守恒的实验，关键掌握动能与重力势能的计算公式，同时注意动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因。
 

15.【答案】解：物体做平抛运动，在竖直方向上，
在水平方向上
抛出石子的最小速度等于小行星的第一宇宙速度，即为小行星的近地卫星的环绕速度，由万有引力提供向心力得：
解得：
答：小石子的水平位移大小x为；
要使抛出的石子不再回到星球上，抛出石子的最小速度为。 

【解析】物体做平抛运动，利用平抛的运动规律可求出水平位移大小；
利用万有引力提供向心力，万有引力等于重力可求出小行星的第一宇宙速度。
本题考查万有引力定律的应用，要熟练掌握万有引力等于向心力的数学表达式，熟练计算过程，才能解决问题。
 

16.【答案】解：对点电荷D在B点时受力分析，根据牛顿第二定律有

又
解得
当点电荷D所受合外力为0时，速度最大，有
解得
答：点电荷D所带的电荷量q为；
点电荷D从A点下落到B点的过程中速度最大的位置离C点电荷的竖直距离等于h。 

【解析】又牛顿第二定律及库仑定律求解电荷量，由受力分析求解距离。
本题考查静电场，学生需结合牛顿第二定律综合解答。
 

17.【答案】解：物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
代入数据解得：
物块做平抛运动的初速度：
在竖直方向上，有
在水平方向上，有
物块落地点到圆形转台中心在水平地面上的投影点的距离d：
解得：

答：物块恰好滑离转台时，转台转动的角速度为；
物块落地点到圆形转台中心在水平地面上的投影点的距离为。 

【解析】根据小球恰好滑动时，由最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出转台转动的角速度；
根据角速度与线速度的关系求出平抛运动的初速度，根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度求出平抛运动的水平位移，通过几何关系求出物块落地点到转台圆心的水平距离
本题是圆周运动和平抛运动的综合，知道圆周运动向心力的来源和平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键．
 

18.【答案】解；由于是轻绳，A、B两球对轻绳的摩擦力必须等大，且A、B的质量不相等，A的质量大于B的质量，则A球由静止释放后与轻绳间的摩擦力为滑动摩擦力，B球与轻绳间的摩擦力为静摩擦力
对A球，由牛顿第二定律得：
对B球，由牛顿第二定律得：
又，
联立解得：，
设A球经时间t与轻绳分离，此时，A、B下降的高度分别为、，速度分别为、，则有：
 ，，，
又
联立解得：，，，，
分离后，对A经时间落地，则有：
设B经时间落地，则有：
解得：，
所以小球A下降到地面所用的时间
小球B下降到地面所用的时间
、B落地时动能分别为、，对A、B，分别由机械能守恒定律有：
 
 
代入数据解得：、
设两球损失的机械能总量为，则
代入数据解得：
答：小球A与轻绳脱离瞬间的速度为；
小球A、B下降到地面所用的时间分别为3s、；
两小球损失的总机械能为250J。 

【解析】对两球受力分析，判断两球的运动状态，根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度。设A球经时间t与轻绳分离，对A、B分别利用位移-时间公式列式，并利用速度-时间公式分别列式，结合位移关系求出t以及小球A与轻绳脱离瞬间的速度；
小球A与轻绳脱离后A、B均做加速度为g的匀加速直线运动，根据位移-时间公式求出小球A、B下降到地面所用的时间；
根据能量守恒定律列式求两小球损失的总机械能。
解决本题的关键要理清A、B两球在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力，而A和绳之间的为静摩擦力，其大小等于B受绳的摩擦力。