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2024年05月高一物理月考試題一、選擇題(共9小題,每題4分,共36分)1.下列說法符合史實的是()A.牛頓最早提出了電場的概念 B.開普勒提出了行星運動的三大定律C.元電荷e的數(shù)值最早是由庫侖測定的 D.第谷通過觀測發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星【答案】B【解析】【詳解】A.電場的概念最早由法拉第提出,A錯誤;B.開普勒提出了行星運動的三大定律,B正確;C.元電荷e的數(shù)值最早是由密立根測定的,C錯誤;D.海王星最早是由伽勒發(fā)現(xiàn)的,冥王星是由湯博發(fā)現(xiàn)的,D錯誤;故選B。2.如圖所示,人站在自動扶梯上不動,隨扶梯勻減速上升的過程中()A.重力對人做正功 B.支持力對人不做功C.摩擦力對人做正功 D.合力對人做負功【答案】D【解析】【詳解】A.人斜向上運動,位移右斜向上,重力方向向下,兩者夾角大于90o,根據(jù)功的定義,重力做負功,故A錯誤;B.支持力向上,人的位移右斜向上,兩者夾角小于90o,按功的定義,支持力做正功,故B錯誤;C.依題意,由于人的加速度左斜向下,則有水平向左的加速度,根據(jù)牛頓第二定律可知,人與電梯間的靜摩擦力水平向左,而人的位移右斜向上,兩者夾角大于90o,根據(jù)功的定義,摩擦力對人做負功,故C錯誤;D.因為減速運動,動能變化量小于零,根據(jù)動能定理,則合力的功小于零,即合力對人做負功,故D正確。故選D。3.大小相同的兩個金屬小球A、B帶有等量同種電荷,相隔一定距離時,兩球間的庫侖引力大小為F,現(xiàn)在用另一個跟它們大小相同的不帶電金屬小球,先后與A、B兩個小球接觸后再移開放回原位置,這時A、B兩球間的庫侖力大小()A.一定是 B.一定是C.一定是 D.可能是【答案】C【解析】【詳解】假設(shè)A帶電量為+Q,則B帶電量為+Q,兩球之間的相互斥力的大小是第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后,A和C的電量都為,C與B接觸時總電荷量平分,則C、B分開后電量均為,這時A、B兩球之間的相互作用力的大小故選C。4.如圖所示,摩天輪在豎直平面內(nèi)沿順時針方向做勻速圓周運動。某時刻游客a恰好在軌跡最高點A,此時游客b所在位置B高于摩天輪轉(zhuǎn)軸,兩游客相對轎廂靜止且質(zhì)量相等,則下列說法正確的是()A.轎廂給游客b的作用力與游客b的重力的合力方向豎直向下B.轎廂給游客a的作用力大于轎廂給游客b的作用力C.游客b從B位置運動到A位置過程中,轎廂對游客做正功D.游客b從B位置運動到A位置過程中,游客的機械能守恒【答案】C【解析】【分析】詳解】A.游客b做勻速圓周運動,合力指向圓心,A錯誤;B.兩游客速率相等。向心力大小相等,方向指向圓心,如圖,游客b所在位置,游客a所在位置,根據(jù)余弦定理,時F最小,即轎廂給游客a的作用力小于轎廂給游客b的作用力,B錯誤;CD.游客b從B至A,速率未變,重力勢能增加,則機械能增加,轎廂對游客做正功,C正確,D錯誤。故選C。5.如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則()A.人拉繩行走的速度為B.人拉繩行走的速度為C.人拉繩行走的速度為D.人拉繩行走的速度為【答案】C【解析】【詳解】船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度。如圖所示根據(jù)平行四邊形定則有:v人=vcosθ故ABD錯誤,C正確。故選C。6.當(dāng)前我國新型電動汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。假設(shè)一輛質(zhì)量為m的某新型電動汽車在阻力恒為f的水平路面上進行性能測試,測試時的圖像如圖所示,為過原點的傾斜線段,bc與ab相切于b點,ab段汽車以額定功率P行駛,下列說法錯誤的是()A.時間內(nèi)汽車的牽引力為B.時間內(nèi)汽車發(fā)動機的功率為C.時間內(nèi)汽車受到的合外力做功為零D.時間內(nèi)汽車牽引力做功為【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律勻加速運動的加速度因此牽引力大小故A正確;B.t1時刻,牽引力功率而此時功率已達到額定功率,故B正確;C.時間內(nèi),汽車勻速運動,合外力為零,因此合外力做功為零,故C正確;D.時間內(nèi)汽車合力做功為則汽車牽引力做功為故D錯誤。故選D。7.半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有質(zhì)量為m帶正電的珠子,空間存在水平向右的勻強電場,如圖,珠子所受靜電力是其重力的倍,將珠子從環(huán)上最低位置A點由靜止釋放(,)則珠子所獲得的最大動能是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】珠子沿圓環(huán)先做加速運動,后做減速運動,設(shè)其運動至跟圓心連線與豎直方向的夾角為時,切向合力為零,珠子在此位置時速度最大,動能最大,則有解得由動能定理解得故ABD錯誤,C正確。故選C8.如圖所示,真空中Ox坐標軸上的某點有一個點電荷Q,坐標軸上A、B兩點的坐標分別為0.2m和0.7m。在A點放一個帶正電的試探電荷,在B點放一個帶負電的試探電荷,A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同,電場力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示。下列說法正確的是()A.A點的電場強度的大小為4N/C B.B點的電場強度的方向沿x軸正方向C.點電荷Q的位置坐標為0.6m D.點電荷Q是負電荷【答案】D【解析】【詳解】A.由圖像可知,A點的電場強度為所以A錯誤;B.負電荷在B點受到的電場力方向為正,所以B點的電場強度方向沿x軸的負方向,B錯誤;C.由于A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同,Q必定在A、B兩點之間,設(shè)Q的位置坐標為x,則有解得x=0.3mC錯誤;D.由于A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同,Q必定在A、B兩點之間,且?guī)ж撾?,所以D正確。故選D。9.如圖所示,用同樣材料做成的A、B、C三個物體放在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動.已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系mA=2mB=3mC,轉(zhuǎn)動半徑之間的關(guān)系是rC=2rA=2rB,那么以下說法中錯誤的是:()A.物體A受到的摩擦力最大B.物體B受到的摩擦力最小C.物體C的向心加速度最大D.轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速加快時,物體B最先開始滑動【答案】D【解析】【詳解】AB.A、B、C三個物體的角速度相同,設(shè)角速度為ω,則三個物體受到的靜摩擦力分別為所以物體A受到的摩擦力最大,物體B受到的摩擦力最?。蔄B正確,不符合題意.C.根據(jù)向心加速度,ω相同,C的半徑r最大,則物體C的向心加速度最大.故C正確,不符合題意.D.三個物體受到最大靜摩擦力分別為:轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速加快時,角速度ω增大,三個受到的靜摩擦力都增大,物體C的靜摩擦力先達到最大值,最先滑動起來.故D錯誤,符合題意.故選D.點評:A、B、C三個物體放在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上,隨轉(zhuǎn)臺做勻速圓周運動,由靜摩擦力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律分析物體受到的靜摩擦力大小.當(dāng)物體所受的靜摩擦力達到最大值時開始滑動.根據(jù)產(chǎn)生離心運動的條件分析哪個物體先滑動.二、多選題(共3小題,每題5分,共15分)10.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)每單位長度的導(dǎo)線中有n個自由電子,設(shè)每個自由電子的電荷量為q,此時電子定向移動的速率為v,則在Δt時間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為()A.nvΔt B.nSΔt C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB.取一段導(dǎo)線,自由電子從一端定向移動到另一端所用時間為Δt,則這段導(dǎo)線中自由電子數(shù)為A正確,B錯誤;CD.根據(jù)電流的定義式,有得C正確,D錯誤故選AC。11.如圖所示,飛行器P繞某星球做勻速圓周運動,星球相對飛行器的張角為θ,下列說法正確的是()A.軌道半徑越大,周期越長 B.軌道半徑越大,速度越大C.若測得周期和張角,可得到星球的平均密度 D.若測得周期和軌道半徑,可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】【詳解】A.對飛行器,根據(jù)可知軌道半徑越大,周期越大,故選項A正確;B.根據(jù)可知道軌道半徑越大,速度越小,故選項B錯誤;C.若測得周期T,且由A中方程可得如果知道張角θ,則該星球半徑為所以可得到星球的平均密度,故選項C正確;D.若測得周期和軌道半徑,無法得到星球半徑,則無法求出星球的平均密度,故選項D錯誤。故選AC。12.如圖,工人用傳送帶運送貨物,傳送帶傾角為,順時針勻速轉(zhuǎn)動,把貨物從底端A點運送到頂端B點,其速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知貨物質(zhì)量為,重力加速度取。則()A.傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為B.貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為C.兩點的距離為D.運送貨物的整個過程中摩擦力對貨物做功【答案】AB【解析】【詳解】A.由圖像可知,貨物先向上勻加速,再向上勻速,所以傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為,選項A正確;B.開始時貨物的加速度由牛頓第二定律可知解得貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為選項B正確;C.由圖像可知,AB兩點的距離為選項C錯誤;D.由動能定理可知解得運送貨物的整個過程中摩擦力對貨物做功選項D錯誤故選AB。三、解答題(共4小題,共49分)13.如圖甲所示是用“落體法”驗證機械能守恒定律的實驗裝置。(g取9.80m/s2)(1)選出一條清晰的紙帶如圖乙所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為三個計數(shù)點,打點計時器通以頻率為50Hz的交變電流。用分度值為1mm的刻度尺測得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm,在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點,重錘的質(zhì)量為1.00kg。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了________J;此時重錘的速度vB=________m/s,此時重錘的動能比開始下落時增加了________J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)利用他自己實驗時打出的紙帶,測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,然后以h為橫軸、以v2為縱軸作出了如圖丙所示的圖線,圖線的斜率近似等于________;A.19.6B.9.8C.4.90圖線未過原點O的原因是________?!敬鸢浮竣?1.85②.1.83③.1.68④.B⑤.先釋放了紙帶,后合上打點計時器的開關(guān)【解析】【詳解】(1)[1]當(dāng)打點計時器打到B點時,重錘的重力勢能減小量ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×18.90×10-2J≈1.85J[2]打B點時重錘的速度vB=[3]此時重錘的動能增加量ΔEk==×1.00×1.8312J≈1.68J(2)[4]由機械能守恒定律有mv2=mgh可得v2=gh由此可知圖線的斜率近似等于重力加速度g,所以B正確;ACD錯誤;故選B。[5]由圖線可知,h=0時,重錘的速度不等于零,原因是該同學(xué)做實驗時先釋放了紙帶,然后才合上打點計時器的開關(guān)。14.《汪汪隊立大功》是一部小朋友們喜歡的動畫片,如圖左側(cè)建筑為汪汪隊的總部大廈,其簡化示意圖如右圖所示。行動時,狗狗們會從圖中A點無初速度下滑,由底端水平槽口B點(B為半徑R的圓弧形口的最低點)水平飛出并跳入距B點水平距離d=的工具車中的座椅(C點),開始駕車執(zhí)行任務(wù)。假設(shè)AB之間的豎直高度差為H=2R,B點距地面的高度為h1=R,重力加速度為g。(1)若狗狗滑到B點時對軌道的壓力為其重力的3倍,試求狗狗在B點時的速度大小和在軌道運動過程中克服阻力做了多少功?(2)根據(jù)第(1)問的條件、為了狗狗能順利跳入工具車中,工具車座椅距地面高度為多少?【答案】(1);;(2)【解析】【詳解】(1)狗由A到B過程,根據(jù)動能定理有在B點時,根據(jù)牛頓第二定律解得,(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律解得15.一列火車總質(zhì)量m=300t,機車發(fā)動機的額定功率P=6×105W,在軌道上行駛時,軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍,重力加速度g=10m/s2。求:(1)火車以額定功率P時行駛時,在水平軌道上行駛的最大速度vm;(2)在水平軌道上,發(fā)動機以額定功率P工作,當(dāng)行駛速度為v=10m/s時,列車的瞬時加速度a是多少;(3)在水平軌道上以54km/h速度勻速行駛時,發(fā)動機工作的實際功率P′。【答案】(1)20m/s;(2)a=0.1m/s2;(3)4.5×105W【解析】【詳解】(1)列車以額定功率工作時,當(dāng)牽引力等于阻力,即時列車的加速度為零,速度達最大vm,則(2)當(dāng)時列車加速運動,當(dāng)v=1m/s時由牛頓第二定律解得a=0.1m/s2(3)當(dāng)時,列車勻速運動,則發(fā)動機的實際功率16.如下圖甲所示,勻強電場場強大小為E、方向豎直向上。場內(nèi)存在一個沿豎直平面內(nèi)半徑大小為R的圓形區(qū)域,O點為圓心,A點是圓形區(qū)域的最低點,B點是最右邊的點。在A點有放射源可放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷,電荷的質(zhì)量為m,電荷量為q,不計重力。試求:(1)電荷在電場中運動的加速度;(2)運動軌跡經(jīng)過B點的電荷在A點時的速度;(3)某電荷的運動軌
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