湖南省岳阳市汨罗市第一中学2023-2024高一下学期5月月考物理试题(答案)

2024年05月高一物理月考试题
一.选择题(共9小题,每题4分,共36分)
1.下列说法符合史实的是(  )
A.牛顿最早提出了电场的概念
B.开普勒提出了行星运动的三大定律
C.元电荷e的数值最早是由库仑测定的
D.第谷通过观测发现了海王星和冥王星
2.如图所示,人站在自动扶梯上不动,随扶梯匀减速上升的过程中(  )
A.重力对人做正功 B.支持力对人不做功
C.摩擦力对人做正功 D.合力对人做负功
3.大小相同的两个金属小球A、B带有等量同种电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球间的库仑力大小(  )
A.一定是 B.一定是 C.一定是 D.可能是
4.如图所示,摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。某时刻游客a恰好在轨迹最高点A,此时游客b所在位置B高于摩天轮转轴,两游客相对轿厢静止且质量相等,则下列说法正确的是(  )
A.轿厢给游客b的作用力与游客b的重力的合力方向竖直向下
B.轿厢给游客a的作用力大于轿厢给游客b的作用力
C.游客b从B位置运动到A位置过程中,轿厢对游客做正功
D.游客b从B位置运动到A位置过程中,游客的机械能守恒
5.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则(  )
A.人拉绳行走的速度为vsinθ
B.人拉绳行走的速度为
C.人拉绳行走的速度为vcosθ
D.人拉绳行走的速度为vtanθ
6.当前我国新型电动汽车产业迅猛发展。假设一辆质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试,测试时的v﹣t图像如图所示,Oa为过原点的倾斜线段,bc与ab相切于b点,ab段汽车以额定功率P行驶,下列说法错误的是(  )
A.0﹣t1时间内汽车的牵引力为
B.t1~t2时间内汽车发动机的功率为(m+f)v1
C.t2~t3时间内汽车受到的合外力做功为零
D.t1~t2时间内汽车牵引力做功为
7.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有质量为m带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图,珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放(sin53°=0.8;cos53°=0.6)则珠子所获得的最大动能是(  )
A.sinr B.mgr C.mgr D.mgr
8.如图所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示。下列说法正确的是(  )
A.A点的电场强度的大小为4N/C
B.B点的电场强度的方向沿x轴正方向
C.点电荷Q的位置坐标为0.6m
D.点电荷Q是负电荷
9.如图所示,用同样材料做成的A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc,转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB,那么以下说法中错误的是(  )
A.物体A受到的摩擦力最大
B.物体B受到的摩擦力最小
C.物体C的向心加速度最大
D.转台转速加快时,物体B最先开始滑动
二.多选题(共3小题,每题5分,共15分)
(多选)10.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位长度的导线中有n个自由电子,设每个自由电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速率为v,则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为(  )
A.nvΔt B.nSΔt C. D.
(多选)11.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是(  )
A.轨道半径越大,周期越长
B.轨道半径越大,速度越大
C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度
D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度
(多选)12.如图1,工人用传送带运送货物,传送带倾角为30°,顺时针匀速转动,把货物从底端A点运送到顶端B点,其速度随时间变化关系如图2所示。已知货物质量为10kg,重力加速度取10m/s2。则(  )
A.传送带匀速转动的速度大小为1m/s
B.货物与传送带间的动摩擦因数为
C.A、B两点的距离为16m
D.运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J
三.解答题(共4小题,共49分)
13.如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。(g取9.80m/s2)(10分)
(1)选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为50Hz的交变电流。用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了    J;此时重锤的速度vB=   m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了    J。(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于    (单位为国际单位制单位)。
A.19.60
B.9.80
C.4.90
(3)图线未过原点O的原因是    。
14.《汪汪队立大功》是一部小朋友们喜欢的动画片,如图左侧建筑为汪汪队的总部大厦,其简化示意图如右图所示。行动时,狗狗们会从图中A点无初速度下滑,由底端水平槽口B点(B为半径R的圆弧形口的最低点)水平飞出并跳入距B点水平距离d=的工具车中的座椅(C点),开始驾车执行任务。假设AB之间的竖直高度差为H=2R,B点距地面的高度为h1=R,重力加速度为g。(12分)
(1)若狗狗滑到B点时对轨道的压力为其重力的3倍,试求狗狗在B点时的速度大小和在轨道运动过程中克服阻力做了多少功?
(2)根据第(1)问的条件、为了狗狗能顺利跳入工具车中,工具车座椅距地面高度为多少?
15.一列火车总质量m=300t,机车发动机的额定功率P=6×105W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍,重力加速度g=10m/s2。求:(12分)
(1)火车以额定功率P时行驶时,在水平轨道上行驶的最大速度vm;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v=10m/s时,列车的瞬时加速度a是多少;
(3)在水平轨道上以54km/h速度匀速行驶时,发动机工作的实际功率P′。
16.如下图甲所示,匀强电场场强大小为E、方向竖直向上。场内存在一个沿竖直平面内半径大小为R的圆形区域,O点为圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是最右边的点.在A点有放射源可放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷,电荷的质量为m,电荷量为q,不计重力.试求:(15分)
(1)电荷在电场中运动的加速度;
(2)运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度;
(3)某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点,∠POA=θ,请写出该电荷经过P点时动能的表达式;
(4)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,如图乙所示,∠COB=∠BOD=30°.求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围.
参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
1-5:BDCCC 6-9:DCDD
二.多选题(共3小题)
10:AC。11:AC。12
13.(1)1.85;1.83;1.67;(2)B;(3)实验时先释放重锤后接通电源。
14.
【解答】解:(1)狗由A运动到B的过程中,根据动能定理有:
在B点时,根据牛顿第二定律:
联立解得:;Wf=mgR
(2)根据平抛运动规律
在竖直方向上:
在水平方向上:d=vt
解得:
答:(1)狗在B点时的速度大小和在轨道运动过程中克服阻力做了mgR的功;
(2)为了狗狗能顺利跳入工具车中,工具车座椅距地面高度为。
15.
【解答】解:300t=3×105kg
(1)当F=f=0.01mg时,根据功率的计算公式可得:P=fvm
解得:vm=20m/s
(2)根据功率的公式有:P=Fv
结合牛顿第二定律:F﹣f=ma1
联立解得:a1=0.1m/s2
(3)当v'=54km/h=15m/s时根据功率的公式得:
P'=Fv'
解得:P'=4.5×105W
答:(1)火车以额定功率P时行驶时,在水平轨道上行驶的最大速度为20m/s;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v=10m/s时,列车的瞬时加速度a是0.1m/s2;
(3)在水平轨道上以54km/h速度匀速行驶时,发动机工作的实际功率为4.5×105W。
16.
【解答】解:(1)根据牛顿第二定律得:a=
(2)电荷由A到B做类平抛运动,其在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,由运动学公式和牛顿第二定律可得
R=v0t
R=at2
a=
联立三个式子可解得:v0=;
(3)电荷由A到P做类平抛运动,同理由Rsinθ=v0t,R﹣Rcosθ=at2,及a=
可得电荷的初动能为
mv02===
由动能定理可知经过P点时的动能:
Ek=Eq(R﹣Rcosθ)+mv02=EqR(5﹣3cosθ);
(4)由第(3)小题的结论可以看出,当θ从0°变化到180°,接收屏上电荷的动能逐渐增大,因此D点接收到的电荷的末动能最小,C点接收到的电荷的末动能最大.
EkD=Eq(R﹣Rcosθ)+mv0D2=EqR(5﹣3cos60°)= EqR
EkC=Eq(R﹣Rcosθ)+mv0C2=EqR(5﹣3cos120°)= EqR
所以,屏上接收到的电荷的末动能大小的范围为EqR≤Ek≤EqR。
答:(1)电荷在电场中运动的加速度为.
(2)运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度为.
(3)该电荷经过P点时动能的表达式EqR(5﹣3cosθ)
(4)该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围为EqR≤Ek≤EqR。

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