苏州高新区2022-2023学年高一下学期5月月考
物 理
（总分100分 时间75分钟 )
一、单选题:共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列说法不正确的是
A．牛顿把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，建立了万有引力定律
B．伽利略以实验和数学推理相结合的科学研究方法得到了落体运动规律
C．笛卡儿和伽利略为牛顿第一定律的得出做出了贡献
D．牛顿最先测出了万有引力常量
2．一个运动员沿着半径为32m的圆弧跑道以8m/s的速度匀速率奔跑，则运动员做圆周运动的加速度大小为（ ）
A．0.25m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
3．某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，设A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别为，，则下列判断正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
4．关于电场强度的下列说法中正确的是（ ）
A．电场中某点的场强方向与放入该点的试探电荷所受电场力方向相同
B．在等量异种电荷的电场中，两电荷连线中点处的电场强度最大
C．在等量异种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂线向外场强越来越小
D．在等量同种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂线向外场强越来越大
5．如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中所示。那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为（ ）
A．一定是正电 B．一定是负电
C．可能是正电，也可能是负电 D．无法判断
6．如图所示，长木板的左端用一铰链固定在水平面上，一可视为质点的小滑块放在长木板上的 A 点。调节长木板与水平方向的夹角，当夹角为37时，滑块由A点开始下滑，经时间t 滑到长木板的最底端；增大夹角，当夹角为53时，小滑块由A点经时间滑到长木板的最底端。已知sin 37 0.6、cos 37 0.8。则下列说法正确的是（ ）
A．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为
B．两次小滑块重力势能减少量之比为 1:2
C．两次小滑块的加速度之比为 1:2
D．两次小滑块到达长木板底端时的速度之比为 1:2
7．如图所示，场强为E的匀强电场中有一半径为R的圆，其所在平面与电场线平行，O为圆心，A、B为圆周上的两点，且AO垂直于BO．现将电量为q的电子从A点以相同的初动能向不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过B点的动能最大。不计重力和空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．电场方向一定由B指向A B．电场方向一定由O指向B
C．电场力做功最小值为EqR D．电场力做功最大值为EqR
8．某健身娱乐器材的简化模型如图，竖直放置的轻质圆盘上对称固定有6个质量均为m的小球，圆盘绕过圆心的水平固定轴匀速转动，假设转动过程中有一个小球从圆盘上脱落。忽略所有摩擦和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．脱落的小球一定带走系统总机械能的六分之一
B．小球脱落后，其余小球的线速度大小一定不变
C．小球的脱落一定使水平轴对圆盘的支持力减少mg
D．若对称点上的小球同时脱落，两小球一定带走系统总机械能的三分之一
9．如图所示，是两等量同种点电荷Q形成的电场，AB为两电荷连线的中垂线，O为两电荷连线的中点，C为中垂线上的一点，一带电粒子（不计重力）以速度υ0垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场，恰能绕O点做匀速圆周运动，则（ ）
A．带电粒子电性与Q相反
B．若该粒子从C点射入电场的速度小于υ0，仍做圆周运动
C．若该粒子从C点射入电场的速度大于υ0，仍做圆周运动
D．若改变粒子速度大小从中垂线上其他点射入电场，不可能做圆周运动
10．如图所示，＋Q为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线．两电荷量相同、但质量不相等的粒子，分别从同一点A以相同的速度v0射入，轨迹如图中曲线，B、C为两曲线与圆的交点．aB、aC表示两粒子经过B、C时的加速度大小，vB、vC表示两粒子经过B、C时的速度大小．不计粒子重力，以下判断正确的是( )
A．aB＝aC vB＝vC B．aB>aC vB＝vC
C．aB>aC vB
二、非选择题：共5题，共60分，其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（12分）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；
③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；
（2）步骤④中的数据所缺数据为______；
（3）若M为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像______；若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字）
12．（8分）一颗人造卫星的质量为m，离地面的高度为h，卫星做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求：
（１）卫星受到的向心力的大小；
（２）卫星的速率；
13．（10分）如图所示，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断。已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m。若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。求：
（1）摆线所能承受的最大拉力T；
（2）摆球落地时的动能。
14．（15分）汕头星城湾欢乐世界位于儿童公园东园，是粤东地区全新的综合性游乐园，其中四环过山车项目的某段过山车可以抽象成如图所示模型。设曲面轨道和圆周轨道平滑连接，质量为的过山车从曲面轨道的点由静止滑下，经过最低点后，滑上半径为的圆轨道且恰好能通过最高点，忽略一切阻力，重力加速度为g，求：
（1）点距离地面的高度；
（2）求过山车第一次经过点时，对轨道的压力大小；
（3）若考虑过山车运动过程受到阻力的作用，为了让过山车还能顺利通过最高点，需将轨道点的高度至少提升到原有高度的1.8倍，则过山车从点运动到点的过程中，克服阻力做了多少功？
（15分）如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动．经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和NB ．不计重力，求：
（1）电场强度的大小E
（2）质点经过a点和b点时的动能．
高一年级 物 理 答卷
一、单选题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
非选择题
（1） (2) (3) (4)
12.
13.
14.
15.
苏州高新区2022-2023学年高一下学期5月月考
参考答案：
1．D【详解】A．牛顿把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，建立了万有引力定律。故A正确；
B．伽利略以理想斜面实验和数学推理相结合的科学研究方法得到了落体运动规律。故B正确；
C．牛顿在伽利略的理想斜面实验和迪卡儿对物体运动研究的基础上总结出了牛顿第一定律。故C正确；
D．万有引力常量是由卡文迪许测量出来的。故D错误。本题选错的，故选D。
2．B【详解】根据题意可知，运动员做的是匀速圆周运动。半径为32m，线速度为8m/s。由向心加速度公式可得，故选B。
3．C【详解】因B点处的电场线较A点处密集，可知
沿电场线方向电势逐渐降低，可知故选C。
4．C【详解】A．正电荷受到的电场力与电场强度方向相同，负电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，故A错误；
BC．在等量异种电荷的电场中，两电荷连线中点处的电场强度最小，从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强越来越小，故B错误，C正确；
D．两个等量同种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强为零，从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强先增大后减小，故D错误。故选C。
【点睛】解答本题关键要掌握电场强度方向的规律，了解等量异种电荷和等量同种电荷电场线的分布情况，结合电场线的疏密分析场强的大小。
5．B【详解】对A电荷受力分析，B对A的是库仑斥力，沿BA的连线向上；如果C是正电荷，则C对A的库仑斥力沿CA连线向上，这两个斥力的合力指向CA和BA延长线之间，不可能BA偏向右；只有C带负电，C对A的库仑引力沿AC连线向下，与B对A的作用力的合力才偏向右侧，故C一定带负电，故B正确，ACD错误。故选B。
6．D【详解】AC．对小滑块由牛顿第二定律和运动学公式可知，当夹角为时
当夹角为时 整理解得 选项AC错误；
D．又由 解得 D正确；
B．两次滑块下落的高度分别为、，则由可知，两次小滑块重力势能的减少量之比为选项B错误。故选D。
7．D【详解】AB．在匀强电场中，将电量为q的电子从A点以相同的初动能向不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过B点的动能最大，说明圆周上比A点电势低且与A点电势差最大的点只有B点一点，即过B点的等势线与圆周只有一个交点，这只能是过B点的圆周的切线，因而电场线一定沿过B点的半径由B指向O。故AB错误；
CD．AB两点电势差最大，电场力做功最大， A、B两点之间的电势差U＝Ed＝ER
故电场力做功W＝qU＝qER故C错误；D正确。故选D。
8．D【详解】A．六个小球的动能相同，但是重力势能不相同，则脱落的小球不一定带走系统总机械能的六分之一，A错误；
B．小球脱落后，其余小球的重心会发生变化，圆盘不再做匀速圆周运动，则其余小球的线速度大小一定变化，B错误；
C．每个小球都做圆周运动，每个小球对水平轴产生的作用力不等于mg，则小球的脱落不一定使水平轴对圆盘的支持力减少mg，C错误；
D．对称点的两个球的机械能一定等于系统总机械能的三分之一，则若对称点上的小球同时脱落，两小球一定带走系统总机械能的三分之一，D正确。故选D。
9．A【分析】根据等量同种点电荷中垂线上电场的分布特点,如果是两个带正电的点电荷,两电荷连线的中垂线上方电场向上,两电荷连线的中垂线下方电场向下,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子只能带负电;如果是两个带负电的点电荷,中垂线上方电场向下,中垂线下方电场向上,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子带正电;粒子速度大于或小于,电场力与所需要的向心力不相等,不可能做圆周运动;从中垂线上的其他点射入电场,电场力大小改变,只要改变速度大小,仍可能做圆周运动.
【详解】A．根据题意,带电粒子以速度垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,合力指向O点,带电粒子的电性与Q相反;如果粒子所带电性与两个点电荷相同,合力就背离O点向外,不可能做圆周运动,所以A选项是符合题意的；
B．若该粒子从C点射入电场的速度小于,所受电场力大于所需要的向心力，做近心运动, 所以B选项是不符合题意的；
C．若该粒子从C点射入电场的速度大于,所受电场力小于所需要的向心力,做离心运动, 所以C选项是不符合题意的；
D．带电粒子从中垂线上的其他点射入电场,所受电场力大小改变,如果改变速度大小,使得电场力等于所需要的向心力,仍可能做圆周运动, 所以D选项是不符合题意的；
10．C【详解】由图可知粒子均带正电，AB曲线弯曲程度较AC大，可知AB轨迹的粒子质量较小，因为B、C两点电势相等，可知UAC=UAB，电荷量相同，由动能定理：,可知 ；由牛顿第二定律：，可知质量小的加速度大，即 ，综上分析可知C正确，ABD错误．
11【答案】 (1). 0.980 (2). 0.588 (3). (4). 0.40（0.38~0.42）
【解析】
（1）[1]四个钩码重力势能的减少量为
（2）[2]对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知
其中系统减少的重力势能为
系统增加的动能为
系统减少的机械能为，则代入数据可得表格中减少的机械能为
（3）[3]根据表格数据描点得的图像为
[4]根据做功关系可知
则图像的斜率为
解得动摩擦因数为（0.38~0.42）
12．（1）；（2）
【详解】（1）由黄金代换式由万有引力公式
（2）由万有引力公式解得
13．（1）摆线所能承受的最大拉力为100N；（2）摆球落地时的动能为160J
【详解】（1）设摆球运动到最低点时的速度为，根据动能定理和牛顿第二定律有
联立以上两式，代入数据可解得
（2）选择地面为零势地面，由机械能守恒定律得
代入数据可解得
14．（1）；（2）6Mg；（3）0.8MgH
【详解】（1）设过山车恰好通过最高点C时的速度大小为vC，根据牛顿第二定律有 ①
对过山车从A到C的过程，根据动能定理有 ②联立①②解得 ③
（2）设过山车第一次经过点时的速度大小为vB，所受轨道支持力大小为FN。对过山车从B到C的过程，根据动能定理有 ④
在B点，根据牛顿第二定律有 ⑤
联立①④⑤解得 ⑥
根据牛顿第三定律可知过山车第一次经过点时，对轨道的压力大小为6Mg。
（3）过山车从点运动到点的过程中，设克服阻力做功为Wf，根据动能定理有
⑦联立①③⑦解得 ⑧
15【答案】：(Nb－Na) (Nb＋5Na) (5Nb＋Na)
【解析】小球在光滑轨道上做圆周运动，在a、b两点时，静电力和轨道的作用力的合力提供向心力，由b到a只有电场力做功，利用动能定理，可求解E及a、b两点的动能．
质点所受电场力的大小为F＝qE ①
设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有
F＋Na＝m②Nb－F＝m③
设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有
Eka＝mv ④Ekb＝mv ⑤
根据动能定理有Ekb－Eka＝2rF ⑥
联立①②③④⑤⑥式得E＝(Nb－Na) Eka＝(Nb＋5Na)
Ekb＝(5Nb＋Na)． .
