江苏省扬州中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题
展开试卷满分:100分 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、单项选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意.(请将所有选择题答案填涂到答题卡的指定位置)
1.物理来源于生活,也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是
A.图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,小球的速度保持不变
B.图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时,一定受到指向圆盘圆心的摩擦力
C.图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越大,对桥面的压力越小
D.图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
2.如图所示,水平圆盘上有两个相同的小木块a和b,a和b用轻绳相连,轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴,a与转轴的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,下列说法正确的是
A.a木块所受摩擦力不可能为零
B.a木块所受摩擦力逐渐变大
C.角速度达到时,轻绳上开始产生拉力
D.角速度达到时,a、b两木块开始相对圆盘滑动
3.太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。“行星冲日”是指某行星、地球和太阳几乎排成一直线的状态,地球位于太阳与该行星之间。已知相邻两次“冲日”的时间间隔火星约为800天,土星约为378天,则
A.火星公转周期约为1.8年
B.火星的公转周期比土星的公转周期大
C.火星的公转轨道半径比土星的公转轨道半径大
D.火星和土星的公转轨道半径之比为
4.有a、b、c、d四颗地球卫星:a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动;b在地球的近地圆轨道上正常运行;c是地球同步卫星;d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图,则下列说法正确的是
A.a的向心加速度大于b的向心加速度
B.在相同时间内b转过的弧长最长
C.四颗卫星的速度大小关系是:
D.d的运动周期可能是20h
5.“天问一号”从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号
A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B.从P点转移到Q点的时间小于6个月
C.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
D.在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小
6.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有三节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(,k为常量),动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若三节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若三节动力车厢输出的总功率为,则动车组匀速行驶的速度为
D.若三节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
7.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图所示,虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称,且相邻两等势线的电势差相等,图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹,不计电子重力,关于此电子从a点运动到b点过程中,下列说法正确的是
A.a点的电势高于b点的电势
B.电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C.电子在a点的动能大于在b点的动能
D.电场力一直做正功
8.如图所示为匀强电场中的立方体,边长为2m,中心为O点,P是CD的中点。已知,,,,由此可以判断
A.场强的方向由B指向A
B.场强的方向由G指向A
C.场强的大小为
D.场强的大小为2V/m
9.一带负电粒子在仅受电场力作用下,从的位置沿x轴正方向运动,电场力做功随位移x变化关系如图所示,其中为0∼x2距离的中点,0∼x2段的图像是曲线,x2∼x3段的图像是直线,下列说法正确的是
A.粒子在位置的速度不为零
B.粒子在x2∼x3段速度v随位移x均匀增大
C.在0∼x2段,处的场强最小,但不一定为零
D.、、处的电势、、的关系为
10.如图甲所示,M、N为正对竖直放置的平行金属板,A、B为两板中线上的两点。当M、N板间不加电压时,一带正电小球从A点由静止释放经时间t = T到达B点,此时速度为v。若两板间加上如图乙所示的交变电压,时,将带电小球仍从A点由静止释放,小球运动过程中始终未接触极板,则t = T时,小球
A.恰好到达B点B.一定在AB左侧某点
C.速度等于vD.速度大于v
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
非选择题:本大题共6小题,共计60分.其中第13题~第16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.
11.(14分)(1)如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
①本实验研究用到的物理方法是 ▲ 。
②使电容器充电后与电源断开:只上移左极板,静电计指针偏转角 ▲ (选填“变大”“变小”或“不变”);只将极板间距离减小时,静电计指针偏转角 ▲ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)电流传感器可以像电流表一样测量电流,它可以和计算机相连,能画出电流与时间的变化图像。某同学利用电流传感器设计了乙图所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时,待充电完成后,把开关S再与2接通,电容器通过电阻R放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像如图丙所示。请根据以上操作回答:
①电容器充电完毕后,上极板带 ▲ (选填“正电荷”或“负电荷”)。
②电容器放电时,通过电阻R的电流方向是 ▲ (选填“由a到b”或“由b到a”)。
③根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为 ▲ C;若该同学使用的电源电压恒为6V,该电容器电容为 ▲ F(均保留2位有效数字)。
12.(8分)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离处有一质量、可视为质点的物体与圆盘始终保持相对静止。盘面与水平面的夹角为,且P是轨迹圆上的最高点,Q是轨迹圆上的最低点,物体与盘面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。
(1)当圆盘角速度时,求物体受到的向心力大小,以及物体在P点受到的摩擦力大小;
(2)当圆盘角速度时,为维持物体相对圆盘静止,求物体与盘面间的动摩擦因数的最小值。
13.(8分)如图所示,一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动,已知地球半径为R,轨道A半径是2R,将飞船转移到另一个半径为4R的圆轨道B上去,已知地球质量为M,飞船质量为m,万有引力常数为G。
(1)求飞船在轨道A上环绕速度、飞船在轨道B环绕加速度;
(2)理论上,若规定距地心无限远处为引力势能零势能点,飞船和地球系统之间的引力势能表达式为(其中r为飞船到地心的距离),请根据理论,计算这次轨道转移点火需要的能量。
14.(15分)如图所示,小物块与水平传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,倾斜轨道和圆轨道光滑且位于同一竖直平面内,圆轨道半径R=0.6m,A是倾斜轨道的最低点(小物块滑过A点前后速度大小不变),B是圆轨道的最低点且与传送带平滑连接,AB长L=0.8m。现将质量m=0.4kg的小物块从距离AB高h处静止释放,取重力加速度。
(1)若h=0.8m,传送带不转动,求小物块停在传送带的位置距B点的长度;
(2)若传送带顺时针转动,传送带的速度大小为6.0m/s,小物块通过圆轨道的最高点时,对轨道的压力大小为mg,求h的最小值和最大值;
(3)在(2)的情景中,求h取最小值时,由于传送带运送小物块,电动机多做的功。()
15.(15分)如图(a),一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B,其电荷量分别为和。A右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧,弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右场强大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其大小均为。时,A以初速度向右运动,B处于静止状态。在时刻,A到达位置S,速度为,此时弹簧未与B相碰;在时刻,A的速度达到最大,此时弹簧的弹力大小为;在细杆与B碰前的瞬间,A的速度为,此时。时间内A的图像如图(b)所示,为图线中速度的最小值,、、均为未知量。运动过程中,A、B处在同一直线上,A、B的电荷量始终保持不变,它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为k;B与弹簧接触瞬间没有机械能损失,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求时刻A与B之间的距离;
(2)求时间内,匀强电场对A和B做的总功;
(3)若增大A的初速度,使其到达位置S时的速度为,求细杆与B碰撞前瞬间A的速度。
高一物理参考答案
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意.
二、非选择题:共5题,共60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.
11.(1)控制变量法 变大 变小
(2)正电荷 由b到a 2.4×10-3~2.8×10-3 4.0×10-4~4.7×10-4
12.(1)(1),;(2)
13.(1)飞船在轨道A上运动时,由万有引力提供向心力,可得
解得
飞船在轨道B环绕运动时,由牛顿第二定律可得
解得
(2)设飞船在轨道A和轨道B上稳定运行时的机械能分别为和,则有
飞船在轨道A的动能
重力势能
可得
同理可得
可得这次轨道转移点火需要的能量
14. (1)设小物块第一次经过B点的速度大小为vB,从小物块下滑到停下来的过程中,根据动能定理,有
代入数据,解得
小物块滑过B点后,沿圆弧轨道向上运动,设小物块速度为零时距离B点的高度为H,根据机械能守恒定律有
代入数据,解得
所以滑块会滑回传送带,从B点向A点运动,设小物块最终停止的位置距离B点的距离为x,根据动能定理,有
代入数据,解得
小物块最终停在传送带的A点,距离B点0.8m。
(2)小物块通过圆轨道的最高点时,对轨道的压力大小为mg,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
代入数据,解得
小物块滑过B点后,沿圆弧轨道向上运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律有
代入数据,解得
因为传送带的速度为6.0m/s,若小物块在传送带上从A点匀加速运动刚好到B点,设小物块从离AB高h1处静止释放,根据动能定理,有
代入数据,解得
若小物块在传送带上从A点做匀减速直线运动B点,设小物块从离AB高h2处静止释放,根据动能定理,有
代入数据,解得
所以h的最小值为1.4m,最大值为2.2m。
(3)在(2)的情景中,h取最小值时,小物块从静止处滑到A点时的速度为vA,根据机械能守恒,有
代入数据解得
小滑块在传送带上做匀加速直线运动,滑块滑上传送带之后受到滑动摩擦力做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知小滑块的加速度为
根据匀变速直线运动的规律,小滑块加速到与传送带速度相等运动的位移为
代入数据解得
此过程中传送带的位移为
代入数据解得
小物块在传送带上发生的相对位移为
根据功能关系可知,由于传送带运送小物块电动机多做的功为
代入数据,解得
15. (1)由图(b)可知时刻A的加速度为0,此时滑块A所受合外力为0,设此时A与B之间的距离为r0,根据平衡条件有
其中
联立可得
(2)在时刻,A的速度达到最大,此时A所受合力为0,设此时A和B的距离为r1,则有
且有
,
联立解得
时间内,匀强电场对A和B做的总功
(3)过S后,A、B的加速度相同,则A、B速度的变化相同。设弹簧的初始长度为;A在S位置时,此时刻A、B的距离为,A速度最大时,AB距离为,细杆与B碰撞时,A、B距离为。A以过S时,到B与杆碰撞时,A增加的速度为,则B同样增加速度为,设B与杠相碰时,B向左运动。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时,B向左运动。对A根据动能定理有
对B有
当A以过S时,设B与杆碰撞时,A速度为,则B速度为,设B与杠相碰时,B向左运动。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时,B向左运动。
对A根据动能定理有
对B
联立解得
或者,对A、B整体,前后两次运用动能定理,W合相同亦可得。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
B
D
C
D
C
A
B
江苏省扬州中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题: 这是一份江苏省扬州中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题,共11页。试卷主要包含了单项选择题等内容,欢迎下载使用。
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