湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

这是一份湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题，共13页。
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，a、b、c是某静电场的一簇电场线，一带正电粒子只在电场力作用下沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是( )
A. A处场强大于C处场强
B. 粒子在A处电势能大于在B处电势能
C. A处的电势高于B处的电势
D. 粒子从A到B电场力所做的功与零电势的选取有关
2.如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h。两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，重力加速度为g。释放a球后，下列说法正确的是( )
A. b球落地前机械能减少B. a球的机械能守恒
C. a球能够上升的最大高度为hD. b球刚要落地时的速度为 2gh
3.如图所示，质量分别是m1和m2、带电荷量分别为q1和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么 ( )
A. 两球一定带同种电荷B. q ​1一定大于q ​2
C. m ​1一定等于m ​2D. 两球所受库仑力一定大小相等
4.某静电场的电场线与x轴平行，电势φ随x坐标变化的关系图像如图所示。已知电场中P、Q两点的x坐标分别为1 m、4 m。将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，则 ( )
A. 粒子在P点的动能等于在Q点的动能
B. 粒子在P点的动能大于在Q点的动能
C. 粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能
D. 粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能
5.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，重力加速度大小为g。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图所示)，下列判断正确的是
A. P的速率为vsinθ2B. P的速率为vcsθ2
C. 绳的拉力大小等于mgsinθ1D. 绳的拉力大小大于mgsinθ1
6.SpaceX公司计划不断发射大量小型卫星，组成庞大的地球卫星群体，简称“星链计划“。但其部分卫星的轨道与我国空间站轨道有重叠，严重影响空间站的使用安全，有时就不得不做紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星a和椭圆轨道卫星b，A、B为椭圆轨道长轴的两端点，C点为两轨道交点。A距离地心1.2R，B距离地心2.8R，C距离地心2R。下列说法正确的是( )
A. 卫星a和卫星b的周期不相同
B. 卫星a和卫星b在C点加速度不相同
C. 卫星a在C点的速度小于卫星b在A点的速度
D. 若卫星b在A点适当点火加速，即可在以A点到地心为半径的轨道上绕地球做圆周运动
7.如图所示，虚线为一正点电荷电场的等势面，P、Q两个带电粒子以相同的速率沿不同的方向从A点飞入电场，分别沿不同的径迹1和2运动。不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力，下列说法正确的是( )
A. P粒子带负电，Q粒子带正电
B. P粒子的电势能先减小后增大
C. Q粒子的动能先增大后减小
D. P、Q两粒子经过B、C两点时的速率可能相等
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，两个质量均为m的木块a和b(均可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，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，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. ω= kg2l是b开始滑动的临界角速度
D. 当ω= kg2l时，a所受摩擦力的大小为kmg
9.如图所示，ABC-D是正四面体，M、N、P、K分别为AD、AB、BD和CD边的中点。在顶点A、B分别固定有电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是( )
A. M、P两点的电势相等
B. K、N两点的电场强度大小相等
C. 将带正电的试探电荷由M点移动到D点，电场力做正功
D. 电子在P点的电势能高于在K点的电势能
10.(多选)如图所示，一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中，且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点，其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。若粒子在M点和P点的速率相等，则( )
A. 粒子一定带正电且做匀速圆周运动
B. UMN=-UNP
C. 粒子在N点时的加速度最大、电势能最小
D. 粒子在M、P两点时的加速度相同
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组开展了一系列实验。
(1)用图甲装置进行探究平抛运动的特点，下列说法正确的是________。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.用眼睛看比用耳朵听更容易判断A、B两球是否同时落地
C.需改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验
(2)用图乙装置进行探究平抛运动特点的实验过程中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，得到如图丙所示的轨迹图，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小g=10m/s2，小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。
(3)利用图丁装置进行实验，探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径________(填“相同”或“不同”)的两个塔轮。实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。对该同学建议的评价，你认为正确的是________。
A.该方法可行，但仍需要匀速转动手柄
B.该方法可行，且不需要匀速转动手柄
C.该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定
12.某实验小组设计了图甲所示实验来验证A和B在运动过程中系统机械能守恒。该小组将两重物A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，A下端连接穿过固定打点计时器的纸带，初始时托住B，使两重物保持静止且纸带恰好伸直，先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再让B由静止开始下落，纸带打出一系列点。图乙是某次实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，计数点1、2、3到起始点0的距离如图乙所示，相邻计数点之间还有4个点未标出，已知打点计时器计时周期为T=0.02 s，用天平测出A、B两物块的质量mA=100 g，mB=300 g，实验中重力加速度取g=9.8 m/s2则：
(1)在打0和2两点的过程中系统重力势能的减小量ΔEp=________J，系统动能的增加量ΔEk=________J，由此可得出的结论是_____________________________________________。(结果均保留三位有效数字)
(2)该实验小组继续在B下端悬挂另一重物C(图中未画出)后重复实验，测出打下不同计数点的瞬时速度v和相应的下落高度h，作出v22-h图像如图丙所示，则可测得重物C的质量mC=________g(结果保留三位有效数字)。
四、计算题：本大题共4小题，共43分。
13.如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为M、电荷量为+q的滑块(可视为质点)。从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。
(1)求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W；
(2)求电势差UAB；
(3)若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能EpB。
14.已知某汽车的质量为1.8×103kg，额定功率为180kW，在水平高速公路上直线行驶过程中所受的阻力为3×103N。求：
(1)汽车能达到的最大速度；
(2)汽车在此高速公路上以额定功率将速度从60km/h提升到120km/h，当速度为108km/h时，求汽车此时的加速度。
15.如图所示，半径均为R的圆心为O1的圆轨道和圆心为O2的圆形管状轨道在同一竖直平面内固定，与水平地面分别相切于B、D点，现让质量均为m的小球(均可视为质点)在两轨道内运动，小球直径略小于管内径，管内径远小于轨道半径R，重力加速度为g，不计空气阻力．
(1)若小球刚好能通过圆轨道最高点C，求此时小球的速度大小；
(2)若小球在圆轨道内向上运动至F点时恰好脱离轨道，此时O1F连线与水平方向间的夹角为θ=37°，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，求此后小球运动的最高点到水平地面的距离(结果保留分数形式)；
(3)若小球通过圆形管状轨道最高点E时，对轨道的压力大小为15mg，求此时小球在E点的速度大小．
16.如图，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和-Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
(1)C、O间的电势差UCO；
(2)小球p在O点时的加速度；
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】分析：
根据电场线疏密判断场强大小；结合曲线运动受力指向运动轨迹凹侧，电场力做功与电势能变化关系分析即可解答，难度一般。
解答：
A、根据电场线疏密判断场强大小，可知A处场强大于C处场强，故A正确；
B、曲线运动受力指向运动轨迹凹侧可知粒子受力大致向左侧，由A到C电场力做负功，电势能增大，即粒子在A处电势能小于在B处电势能，故B错误；
C、粒子带正电，则电场线方向也大致向左，沿电场线方向电势降低，即A处的电势低于B处的电势，故C错误；
D、零电势的选取对电势差没有影响，电场力做功W=qU，则零电势的选取对电场力做功无关，故D错误。
2.【答案】A
【解析】A.b球下落过程中，由于受到绳子的拉力，拉力对b球做负功，因此b球机械能减小，故A正确；
B.a球上升过程中，由于受到绳子的拉力，拉力对a球做正功，因此a球机械能增大，故B错误；
CD.设当b球刚落地时a、b球的速度大小为v，对于a、b两球组成的系统来说，只有重力做功，所以系统的机械能守恒，取地面为参考平面，由系统的机械能守恒得： 3mgh=mgh+12mv2+12×3mv2，解得： v= gh，
b球落地后，a球继续上升，由匀变速直线运动规律可知，a球继续上升的高度为h1=v22g=h2，a球能够上升的最大高度为H=h+h1=32h，故CD错误。
3.【答案】D
【解析】【分析】
根据异种电荷相互吸引分析电性关系．由力平衡得到质量与偏角之间的关系，来分析质量大小．由牛顿第三定律，分析库仑力的关系．
库仑力是一种力，有力的共性，它是联系电场知识与力学知识的桥梁．
【解答】
A、由题图可知，两球相互吸引，一定带异种电荷，故A错误；
BD、两球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，无法判断电荷量的大小关系，故B错误，D正确；
C、设两球间的库仑力大小为F，对两球分别有F=m1gtan α，F=m2gtan β，则m1tan α=m2tan β，因α>β，可得m1