江蘇省南通市區(qū)多校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期第一次月考物理試題（含答案解析）

2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期3月份質(zhì)量監(jiān)測(cè)高一物理一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。閱讀下面材料，完成下列各題：“墓地軌道”用于放置失效衛(wèi)星，位于地球同步軌道上方300千米處。如圖所示，2022年1月26日，中國(guó)實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星利用捕獲網(wǎng)成功將失效的北斗2號(hào)G2同步衛(wèi)星拖到“墓地軌道”后，實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星又返回地球同步軌道。衛(wèi)星在兩個(gè)軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。1.實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星在同步軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，與在“墓地軌道”相比，下列物理量中較小的是（）A.周期 B.角速度 C.線速度 D.向心加速度2.關(guān)于G2衛(wèi)星和實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是（）A.G2衛(wèi)星在同步軌道運(yùn)行過(guò)程中，加速度始終不變B.G2衛(wèi)星在“墓地軌道”的運(yùn)行速度在7.9km/s至11.2km/s之間C實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星離開(kāi)“墓地軌道”返回同步軌道時(shí)需要加速D.實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星從“墓地軌道”返回同步軌道的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做正功【答案】1.A2.D【解析】【1題詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，，，“墓地軌道”的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星周期較小，角速度、線速度、向心加速度較大。故選A?！?題詳解】A．G2衛(wèi)星在同步軌道運(yùn)行過(guò)程中，加速度大小不變，加速度方向時(shí)刻改變，指向圓心，故A錯(cuò)誤；B．7.9km/s是第一宇宙速度，是環(huán)繞地球最大環(huán)繞速度，故G2衛(wèi)星在“墓地軌道”的運(yùn)行速度小于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星離開(kāi)“墓地軌道”返回同步軌道時(shí)需要減速，做向心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星從“墓地軌道”返回同步軌道的過(guò)程中，做向心運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做正功，故D正確。故選D。3.電梯上升過(guò)程中，某同學(xué)用智能手機(jī)記錄了電梯速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.從20.0s到30.0s，支持力做負(fù)功B.從30.0s到35.0s，支持力不做功C.從40.0s到50.0s，支持力做正功D.從50.0s到60.0s，支持力做正功【答案】C【解析】【詳解】ABC．從20.0s到50.0s，電梯向上運(yùn)動(dòng)，支持力做正功，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．從50.0s到60.0s，電梯靜止，支持力不做功，故D錯(cuò)誤。故選C。4.列車(chē)在平直軌道上由靜止開(kāi)始起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程牽引力的功率保持不變，列車(chē)所受阻力恒定，則列車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】列車(chē)起動(dòng)過(guò)程牽引力的功率保持不變，則根據(jù)則隨著速度的增加，加速度減小，當(dāng)F=f時(shí)加速度a=0，即列車(chē)先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)。故選B。5.如圖所示，固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下滑，在下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小環(huán)所受重力做功的功率（）A.一直變大 B.一直變小C.先變大后變小 D.先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】小環(huán)在下滑的過(guò)程中只有重力做功，由功率的計(jì)算公式可知，力做功功率與力的大小、速度的大小、力與速度間夾角的余弦有關(guān)。在最高點(diǎn)，小環(huán)的速度為零，故重力的功率為零，在最低點(diǎn)，重力與速度的方向垂直，重力的功率為零，故在小環(huán)下滑的過(guò)程中，重力做功的功率先增大后減小。故選C。6.如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn)，ABCD構(gòu)成一個(gè)平行四邊形。C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1、E2，則（）A.E1>E2，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同B.E1>E2，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.E1=E2，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同D.E1=E2，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，C、D兩點(diǎn)到兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等，根據(jù)電場(chǎng)的疊加及對(duì)稱(chēng)性可知，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，即E1=E2；由于C、D兩點(diǎn)關(guān)于AB的中垂線對(duì)稱(chēng)，根據(jù)平行四邊形定則知，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同。故選D。7.如圖所示，A、B是用絕緣柱支持的兩個(gè)導(dǎo)體，兩個(gè)導(dǎo)體不帶電且彼此接觸。帶正電荷的導(dǎo)體C靠近A、B，則下列說(shuō)法正確的是（）A.先把A、B分開(kāi)再把C移走，A、B將帶上等量同種電荷B.先把A、B分開(kāi)再把C移走，A、B將帶上等量異種電荷C先把C移走再把A、B分開(kāi)，A、B將帶上等量異種電荷D.先把C移走再把A、B分開(kāi)，A、B將帶上等量同種電荷【答案】B【解析】【詳解】AB．帶正電荷的導(dǎo)體C靠近A、B時(shí)，在A的左端感應(yīng)出負(fù)電，在B的右端感應(yīng)出正電，先把A、B分開(kāi)再把C移走，A、B將帶上等量異種電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．先把C移走，則AB兩端的感應(yīng)電荷隨即消失，則再把A、B分開(kāi)，A、B將不帶電，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，輕彈簧的左端固定，右端與一小物塊相連，物塊靜置在光滑水平面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)，物塊帶正電。當(dāng)在該區(qū)域加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，物塊從A點(diǎn)開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)一段距離，彈簧未超出彈性限度，然后再回到A點(diǎn)。則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊回到A點(diǎn)時(shí)速度大于0B.系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小C.物塊的動(dòng)能先增大后減小D.物塊的加速度先向左，再向右，再向左，最后向右【答案】B【解析】【詳解】A．物塊回到A點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力和彈力做功均為零，則速度仍等于0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)力做功等于機(jī)械能變化量，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小，選項(xiàng)B正確；C．物塊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，先電場(chǎng)力大于彈力，物塊向左加速，然后電場(chǎng)力小于彈力，物塊向左減速，則此過(guò)程中物塊的動(dòng)能先增大后減??；物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，先彈力大于電場(chǎng)力，物塊向右加速，然后彈力小于電場(chǎng)力，物塊向右減速，則此過(guò)程中物塊的動(dòng)能先增大后減小；選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由以上分析可知，物塊加速度先向左，再向右，再向右，最后向左，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。9.絕緣光滑圓錐頂端固定一個(gè)帶電小球N，筒壁外側(cè)有一帶電小球M，如圖所示，M球繞圓錐在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好不受筒壁彈力，則以下說(shuō)法正確的是（）A.N的帶電量一定大于M的帶電量B.M受到的庫(kù)侖力對(duì)M做正功C.若把M球沿筒壁向上移近一段距離，M球可以在新平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.若把M球沿筒壁向下移遠(yuǎn)一段距離，M球可以在新平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題目提供的條件，僅能知道N與M之間產(chǎn)生了庫(kù)侖力，二者的帶電量無(wú)法判斷，故A錯(cuò)誤；B．分析M球的受力、將庫(kù)侖力分解如圖所示此時(shí)M球運(yùn)動(dòng)方向與紙面垂直，所以庫(kù)侖力的分力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，做功為零，則M受到的庫(kù)侖力對(duì)M不做功，故B錯(cuò)誤；CD．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力和庫(kù)侖力的合力提供向心力，因此可以作圖為如果將小球向下移動(dòng)，此時(shí)庫(kù)侖力減小，由重力，支持力和庫(kù)侖力提供向心力，如圖如果將小球向上移動(dòng)，則庫(kù)侖力變大，而合力要水平方向，可知此時(shí)滿足不了。故選D。10.如圖所示，足夠長(zhǎng)光滑斜面固定在水平地面上，在沿斜面向上的恒力F作用下，一物體從斜面底端由靜止向上運(yùn)動(dòng)，在某一高度撤去力F。則在物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以地面為零勢(shì)能面，下列關(guān)于物體動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep隨時(shí)間t變化的圖像中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AC．撤F前做勻加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能為與t為二次函數(shù)，開(kāi)口向上，撤去F后，做勻減速運(yùn)動(dòng)，有仍與t成二次函數(shù)，函數(shù)圖像仍然開(kāi)口向上，不過(guò)動(dòng)能是減小的，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．撤F前做勻加速運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能為與t為二次函數(shù)，開(kāi)口向上，撤去F后，做勻減速運(yùn)動(dòng)，但重力勢(shì)能仍然是增大的，故BD錯(cuò)誤。故選A。二、非選擇題：共5題，60分。其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。11.圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該裝置中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是。A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）該裝置中的物體a應(yīng)選用。A.木塊 B.塑料塊 C.重錘（3）用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，有一處不合理之處，請(qǐng)指出并加以改進(jìn)：____。（4）該同學(xué)正確操作得到的一條紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)a做自由下落的初始位置，該同學(xué)從合適位置開(kāi)始選取了三個(gè)連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C，O、B間距離已在圖中標(biāo)出。已知電源頻率，則僅需測(cè)量____即可驗(yàn)證OB段a的機(jī)械能是否守恒。A．AC段的長(zhǎng)度B.AB段的長(zhǎng)度C.OC段的長(zhǎng)度D.OA段的長(zhǎng)度（5）在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得物體a下落的加速度為9.66m/s2，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則物體a和紙帶下落過(guò)程中損失的機(jī)械能是該過(guò)程重力勢(shì)能減小量的____倍。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）C（3）不合理：重物離桌面太近，下落距離太短。改進(jìn)措施：將鐵架臺(tái)移動(dòng)到桌邊，讓重物掉落地面；將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器移動(dòng)到鐵架臺(tái)最高處，使重物離桌面較遠(yuǎn)距離下落（4）A（5）0.014【解析】【小問(wèn)1詳解】該裝置中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接低壓交流電源，則是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故選A。【小問(wèn)2詳解】該裝置中的物體a應(yīng)選用質(zhì)量較大，體積較小的重錘，故選C；【小問(wèn)3詳解】不合理：重物離桌面太近，下落距離太短。改進(jìn)措施：將鐵架臺(tái)移動(dòng)到桌邊，讓重物掉落地面；將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器移動(dòng)到鐵架臺(tái)最高處，使重物離桌面較遠(yuǎn)距離下落?！拘?wèn)4詳解】要驗(yàn)證的關(guān)系僅需測(cè)量hAC即可驗(yàn)證OB段a的機(jī)械能是否守恒，故選A?！拘?wèn)5詳解】根據(jù)解得物體a和紙帶下落過(guò)程中損失的機(jī)械能是該過(guò)程重力勢(shì)能減小量的12.如圖所示，質(zhì)量為m的物體在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)，將地球視為半徑為R的球體，已知地球的質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G。求：（1）物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力大小Fn；（2）物體在赤道上受到的支持力大小F?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）物體所需要的向心力為（2）物體受到的萬(wàn)有引力為則解得13.如圖所示，一光滑的橢圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，P是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)，A、B分別是橢圓的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)與P點(diǎn)在同一豎直方向，C點(diǎn)與P點(diǎn)在同一水平高度，P與A、C兩點(diǎn)間距離分別為h、L。一輕彈簧的一端固定在P點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為m的小球。由于微小擾動(dòng)，小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v。已知當(dāng)小球分別處于A、B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相同；小球處于C點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)；彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。求：（1）小球處于A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep；（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）物體由A運(yùn)動(dòng)到C，根據(jù)能量守恒得解得（2）設(shè)A、B間高度為hAB，物體在A、B兩點(diǎn)處彈簧形變量為Δx，物體由A運(yùn)動(dòng)到B，由動(dòng)能定理得由題意得且解得14.如圖所示，小球A、B質(zhì)量均為m、帶等量正電荷，用長(zhǎng)均為L(zhǎng)的a、b絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)線a和b中的拉力大小相等，重力加速度為g，靜電力常量為k，sin53°=0.8，cos53°=0.6。（1）求小球A的帶電量Q；（2）求O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（3）若給小球A、B同時(shí)施加方向相反、大小始終相等的水平拉力F1、F2，且兩力從0開(kāi)始緩慢增大。求細(xì)線b與豎直方向的夾角從0°緩慢增加到53°的過(guò)程中F2所做的功W?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)細(xì)線a和b中的拉力大小為T(mén)，A、B兩球間的電場(chǎng)力大小為F，對(duì)AB兩球整體分析可得對(duì)B分析可得兩球間電場(chǎng)力為解得（2）設(shè)A、B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E1、E2，則且解得（3）給小球A、B同時(shí)施加方向相反、大小始終相等的水平拉力的過(guò)程中，A上方的細(xì)線保持豎直，A的位置保持不變。小球B移動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得解得15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1.0kg的小球M、N用兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=3m的輕質(zhì)細(xì)桿a、b連接，細(xì)桿a的一端可繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿b可繞小球M