江苏徐州沛县二中高一月考物理试卷

2022-2022学年江苏省徐州市沛县二中高一（上）第一次月考物理试卷　一．单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．请将解答填涂在答题卡的相应位置上.）1．发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（　　）A．牛顿卡文迪许B．开普勒牛顿C．牛顿伽利略D．伽利略第谷2．如图所示，某卫星绕地球做匀速圆周运动，则该卫星所受的向心力（　　）A．大小变化，方向不变B．大小和方向都不变C．大小不变，方向变化D．大小和方向都变化3．如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上．下列关于重力势能的计算，正确的是（　　）A．重物的重力势能为24JB．重物的重力势能为8JC．重物从支架下落到地面重力势能减为零D．因为没有选取零势面，无法计算重物的重力势能4．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（　　）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度C．它是地球同步卫星运动时的速度D．所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星速度都不可能大于第一宇宙速度5．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（　　）A．FB．3FC．D．6．质量约是500g的足球被踢出时的初速度为20m/s，某人观察它在空中的飞行情况，上升的最大高度大约是5m，在最高点的速度大约为10m/s，请你估计运动员对足球做的功约为（　　）A．25JB．50JC．75JD．100J7．如图所示，一小孩沿粗糙的滑梯加速滑下，则该小孩（　　）13/14A．重力势能不变，动能增加，机械能减少B．重力势能减少，动能不变，机械能增加C．重力势能减少，动能增加，机械能减少D．重力势能减少，动能增加，机械能不变　二．多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．请将解答填涂在答题卡的相应位置上.）8．关于库仑定律的公式F=，下列说法中正确的是（　　）A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了9．a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星．下列说法中正确的是（　　）A．b、c的线速度大小相等；且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力10．下列说法中正确的是（　　）A．电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向D．公式E=和E=对于任何静电场都是适用的11．某带电粒子只在电场力作用下运动，电场线及粒子经A点运动到B点的轨迹如图所示，则由图可知（　　）13/14A．运动粒子带负电荷B．运动粒子带正电荷C．粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度D．粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度12．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）A．向负极板偏转B．运动轨迹是抛物线C．运动轨迹与带电量无关D．电势能逐渐减小　三．简答题：共计27分.请将解答填写在答题卡的相应位置上.13．某同学利用如图1所示的打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律．该同学在实验中得到一条纸带，如图2所示，在纸带的中间部分上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s1是l、3两点的距离，s3是4、6两点的距离，s2是2、5两点的距离．（1）实验中，下列做法不正确的有　　．A．打点计时器应接在交流电源上B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器C．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直D．实验时所选重物不能太轻（2）测sl、s2、s3后，点2速度的表达式为v2=　　．（3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（已知质量为1kg）从点2运动到点5过程中，动能增加量为　　J，重力势能减少量为　　J．（结果保留三位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）（4）形成第（3）问计算结果中误差的主要来源是　　．13/1414．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10﹣9C的试探电荷，它受到的电场力为2×10﹣5N，则P点的场强度　　N/C；把试探电荷的电量减少为2×10﹣9C，则检验电荷所受的电场力为　　电场强度为　　．如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为　　N/C．　四、计算题：本题共3小题，共计32分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只有最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．请将解答填写在答题卡的相应位置上.15．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，地球的第一宇宙速度v1=7.9km/s．求一飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度．16．为了确定电场中P点的场强大小，用细丝线悬挂一个带电的小球进行试探，当小球在P点静止时，测出悬线与竖直方向的夹角为37°，已知P点的场强方向在水平方向上，小球的重力为4.0×10﹣3N，所带电量为0.01C，取sin37°=0.6，则；（1）该小球带何种电荷（2）P点的场强大小是多少？17．如图所示，光滑斜面AB与光滑竖直圆弧轨道BCD在B点平滑连接，质量为m的小物块从斜面上A点由静止释放并滑下，经圆弧轨道最低点C后能沿轨道通过最高点D，此时对D点的压力恰好等于其重力．重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）物块运动到最低点D时的速度大小大小；（2）物块运动到最低点C时对轨道的压力大小；（3）A、C的高度差h与圆弧轨道半径R的比值．　13/142022-2022学年江苏省徐州市沛县二中高一（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析　一．单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．请将解答填涂在答题卡的相应位置上.）1．发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（　　）A．牛顿卡文迪许B．开普勒牛顿C．牛顿伽利略D．伽利略第谷【考点】物理学史．【分析】根据牛顿和卡文迪许的研究成果进行解答即可．【解答】解：牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选：A　2．如图所示，某卫星绕地球做匀速圆周运动，则该卫星所受的向心力（　　）A．大小变化，方向不变B．大小和方向都不变C．大小不变，方向变化D．大小和方向都变化【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星做匀速圆周运动，根据向心力的大小公式知，大小不变，方向始终指向圆心．【解答】解：卫星的向心力，因为线速度大小不变，则向心力的大小不变，因为向心力方向始终指向圆心，则向心力的方向时刻改变．故C正确，ABD错误．故选：C　3．如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上．下列关于重力势能的计算，正确的是（　　）A．重物的重力势能为24JB．重物的重力势能为8JC．重物从支架下落到地面重力势能减为零13/14D．因为没有选取零势面，无法计算重物的重力势能【考点】重力势能．【分析】重力势能表达式Ep=mgh中，h为物体相对零势能平面的高度，可知重力势能大小和零势能面的选取有关．【解答】解：重力势能是相对的，是相对于零势能面的，该题没有选择零势能面，所以无法计算重物的重力势能，故ABC错误，D正确．故选：D　4．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（　　）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度C．它是地球同步卫星运动时的速度D．所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星速度都不可能大于第一宇宙速度【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】第一宇宙速度是围绕地球做匀圆圆周运动的最大速度，同时也是近地轨道圆周运动的速度；它是发射人造地球卫星的最小速度．【解答】解：A、人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v=，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故A错误；B、它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，故B错误；C、人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v=，轨道半径越大，速度越小，所以同步卫星运动时的速度小于第一宇宙速度，故C错误；D、第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故D正确；故选：D．　5．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（　　）A．FB．3FC．D．【考点】库仑定律．【分析】电量不变，只是将距离增大到原来的3倍，根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小．【解答】解：由点电荷库仑力的公式F=k可以得到，电量不变，当距离增大到原来的3倍，库仑力将变为原来的，所以D正确．故选D．　13/146．质量约是500g的足球被踢出时的初速度为20m/s，某人观察它在空中的飞行情况，上升的最大高度大约是5m，在最高点的速度大约为10m/s，请你估计运动员对足球做的功约为（　　）A．25JB．50JC．75JD．100J【考点】动能定理的应用．【分析】知道球的速度和质量的大小，由动能定理可以直接求出对球做功的大小．【解答】解：由动能定理得：W=mv2=J=100J，故选：D．　7．如图所示，一小孩沿粗糙的滑梯加速滑下，则该小孩（　　）A．重力势能不变，动能增加，机械能减少B．重力势能减少，动能不变，机械能增加C．重力势能减少，动能增加，机械能减少D．重力势能减少，动能增加，机械能不变【考点】功能关系；重力势能．【分析】影响动能大小的因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量和高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和．根据这些知识分析即可．【解答】解：小孩从滑梯上加速滑下，高度下降，所以重力势能减少；速度增大，则动能增加；根据机械能等于动能和势能之和，可知，机械能减少．故ABD错误，C正确．故选：C　二．多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．请将解答填涂在答题卡的相应位置上.）8．关于库仑定律的公式F=，下列说法中正确的是（　　）A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了【考点】库仑定律．13/14【分析】库仑定律F=适用于真空中两点电荷之间的作用力．当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．【解答】解：A、当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0，故A正确，C错误．B、当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用．故B错误，D正确．故选AD．　9．a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星．下列说法中正确的是（　　）A．b、c的线速度大小相等；且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、向心加速度、周期和向心力的表达式，再进行比较即可．【解答】解：A、设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有G=m=ma=mr解得v=，a=，T=2πA、由v=，知b、c的线速度大小相等；且小于a的线速度，故A错误．B、由a=，知b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B正确．C、由T=2π，知b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确．D、由于卫星的质量关系未知，所以不能确定万有引力的大小，故D错误．故选：BC　10．下列说法中正确的是（　　）13/14A．电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向D．公式E=和E=对于任何静电场都是适用的【考点】电场强度；点电荷的场强．【分析】电场强度等于检验电荷所受电场力与其电荷量的比值，电场强度反映电场本身的特性，与检验电荷无关．场强方向与正电荷在该点的受力方向相同．【解答】解：A、电场强度反映了电场的力的性质，由电场本身决定，场强与检验电荷在该点所受的电场力无关．故A错误．B、电场中某点的场强E=，E反映电场本身的强弱和方向，与检验电荷的受力大小及带电量无关．故B正确．C、电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向，与负检验电荷在该点的受力方向相反．故C正确．D、公式E=运用比值法定义，对任何静电场都是适用的，而公式E=只适用于真空点电荷产生的电场．故D错误．故选：BC．　11．某带电粒子只在电场力作用下运动，电场线及粒子经A点运动到B点的轨迹如图所示，则由图可知（　　）A．运动粒子带负电荷B．运动粒子带正电荷C．粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度D．粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度【考点】电场线；电场强度．【分析】质点做曲线运动时合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲的方向可判断出电场力方向，从而判断出粒子的电性；电场线的疏密表示电场强度的强弱，由F=qE分析电场力的大小，即可判断加速度的大小．【解答】解：A、B、由于粒子的运动轨迹向左下方弯曲，所以粒子所受电场力方向大致斜向左下方，电场线的方向也是向左下方，与电场线方向相同，所以该粒子带正电．故A错误，B正确；C、D、A点处的电场线较疏，而B点处电场线较密，则B点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小，根据牛顿第二定律知，粒子在A点的加速度小于粒子在B点时的加速度，故C正确，D错误．故选：BC　13/1412．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）A．向负极板偏转B．运动轨迹是抛物线C．运动轨迹与带电量无关D．电势能逐渐减小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】由墨汁微滴带负电，在电场中受到的力来确定偏转方向；根据牛顿第二定律分析加速度关系；根据位移公式列式分析竖直方向偏移的距离关系．【解答】解：A、由于墨汁微滴带负电，故向正极板偏转，故A错误；B、由于电子在电场中受力方向与运动方向相互垂直，故做类平抛运动，轨迹为抛物线，故B正确；C、竖直方向偏移的距离为y=at2，a=，则可知，竖直位移y=；则可知运动轨迹与电量有关；故C错误；D、由于电场力做正功，故电势能一定减小；故D正确；故选：BD．　三．简答题：共计27分.请将解答填写在答题卡的相应位置上.13．某同学利用如图1所示的打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律．该同学在实验中得到一条纸带，如图2所示，在纸带的中间部分上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s1是l、3两点的距离，s3是4、6两点的距离，s2是2、5两点的距离．（1）实验中，下列做法不正确的有　B　．A．打点计时器应接在交流电源上B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器C．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直D．实验时所选重物不能太轻（2）测sl、s2、s3后，点2速度的表达式为v2=　　．13/14（3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（已知质量为1kg）从点2运动到点5过程中，动能增加量为　1.50　J，重力势能减少量为　1.57　J．（结果保留三位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）（4）形成第（3）问计算结果中误差的主要来源是　存在阻力，克服阻力做功　．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定不正确的操作步骤．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点2的瞬时速度．（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2、点5的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．（4）根据动能增加量和重力势能减小量之间的关系分析误差的来源．【解答】解：（1）A、打点计时器使用交流电源，故A正确．B、实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误．C、为了减小纸带与限位孔的摩擦，纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，故C正确．D、为了减小阻力的影响，重物应选择质量大一些的，体积小一些的，故D正确．本题选不正确的，故选：B．（2）点2速度的表达式为v2=．（3）点2的瞬时速度，点5的瞬时速度，则动能的增加量=，重力势能的减小量△Ep=mgs2=1×9.8×0.16J≈1.57J．（4）重力势能的减小量略大于动能的增加量，误差的原因是阻力的存在，克服阻力做功．故答案为：（1）B，（2），（3）1.50，1.57，（4）存在阻力，克服阻力做功．　14．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10﹣9C的试探电荷，它受到的电场力为2×10﹣5N，则P点的场强度　5×103　N/C；把试探电荷的电量减少为2×10﹣9C，则检验电荷所受的电场力为　1×10﹣5　电场强度为　5×103　．如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为　5×103　N/C．【考点】电场强度．【分析】已知试探电荷所受的电场力和电荷量，由场强的定义式E=，即可求解P点的场强．电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关．【解答】解：由题意：试探电荷的电荷量q=4×10﹣9C，所受的静电力F=2×10﹣5N，则P点的场强为：E==N/C=5×103N/C．电场强度反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，与检验电荷无关，则把试探电荷的电荷量减少为2×10﹣9C，或把这个试探电荷取走，P点的电场强度不变．则把试探电荷的电量减少为2×10﹣9C，则检验电荷所受的电场力为F′=q′E=2×10﹣9×5×103N=1×10﹣5N13/14故答案为：5×103，1×10﹣5，5×103，5×103．　四、计算题：本题共3小题，共计32分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只有最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．请将解答填写在答题卡的相应位置上.15．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，地球的第一宇宙速度v1=7.9km/s．求一飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】第一宇宙速度是物体贴近中心天体表面圆周运动的速度，应根据万有引力提供向心力来计算．【解答】解：设飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度为vm．物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动时，有则得可得==则vm==7.9km/s≈1.76km/s答：飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度为1.76km/s．　16．为了确定电场中P点的场强大小，用细丝线悬挂一个带电的小球进行试探，当小球在P点静止时，测出悬线与竖直方向的夹角为37°，已知P点的场强方向在水平方向上，小球的重力为4.0×10﹣3N，所带电量为0.01C，取sin37°=0.6，则；（1）该小球带何种电荷（2）P点的场强大小是多少？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．【分析】对小球受力分析，运用力的合成法作出电场力与重力的合力，根据平衡条件列式，即可求解．【解答】解：（1）以小球为研究对象，分析受力可知小球受到：竖直向下的重力G、水平向右的电场力F和细线的拉力T．电场力的方向与电场的方向相同，所以小球带正电；（2）作出电场力与重力的合力，根据平衡条件可知该合力与拉力T大小相等、方向相反．则得：F=Gtanθ=Gtan37°又F=qE联立得：E==N/C=0.3N/C13/14答：（1）该小球带正电荷；（2）P点的场强大小是0.3N/C．　17．如图所示，光滑斜面AB与光滑竖直圆弧轨道BCD在B点平滑连接，质量为m的小物块从斜面上A点由静止释放并滑下，经圆弧轨道最低点C后能沿轨道通过最高点D，此时对D点的压力恰好等于其重力．重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）物块运动到最低点D时的速度大小大小；（2）物块运动到最低点C时对轨道的压力大小；（3）A、C的高度差h与圆弧轨道半径R的比值．【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】（1）物块在D点时，由合力提供向心力，由向心力的公式可以求得在D点的速度大小．（2）从C到D的过程中，物体的机械能守恒，由此求出物块通过C点的速度．在C点时，对物体受力分析，重力和支持力的合力作为向心力，由向心力的公式可以求得小球受得支持力的大小，再由牛顿第三定律可以得到物块对轨道压力的大小．（3）从A到D的过程中，物体的机械能守恒，从而可以求得小球释放时离最低点的高度h，得到高度差h与圆弧轨道半径R的比值．【解答】解：（1）物块在D点时，由合力提供向心力，则有FND+mg=m据题有FND=mg解得vD=（2）物块在C点时，由牛顿第二定律有：FNC﹣mg=m从C到D的过程，由机械能守恒定律有：=+mg•2R联立解得FNC=7mg联立上式并根据牛顿第三定律知物块运动到最低点C时对轨道的压力FNC′=FNC=7mg（3）由A到C，根据机械能守恒定律知：13/14mgh=在C点，由牛顿第二定律有：FNC﹣mg=m联立得=3答：（1）物块运动到最低点D时的速度大小是；（2）物块运动到最低点C时对轨道的压力大小是7mg；（3）A、C的高度差h与圆弧轨道半径R的比值是3．　13/14