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江苏省如皋中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
一、单选题（每题4分，共44分）
1．山西陶寺遗址考古发现，早在四千年前陶寺先民通过观象台夯土墙间的12道缝隙，观测日月星辰，划分了节气。地球绕太阳运行的轨道如图所示，则地球在夏至时（　　）
A．加速度与立夏时的相同
B．动能与立夏时的相同
C．角速度与立夏时的相同
D．与太阳连线单位时间内扫过的面积与立夏时的相同
2．用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。下列说法中正确的是（　　）
A．该实验必须要使用天平
B．由于空气阻力、纸带与限位孔摩擦等原因，该实验中重物的重力势能减少量小于其动能增加量
C．把秒表测得的时间代入v=gt，计算重锤的速度
D．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直
3．如图所示，人站在圆形金属笼内，与10万伏直流高压电源相连的导体棒靠近笼外侧时，导体棒顶端与笼之间产生巨大的火花，但笼内的人却毫发无损。若将不带电的圆形金属笼置于水平向右的匀强电场中，此时笼内、外电场线分布可能正确的是（　　）
A．B．C． D．
4．北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道，环中的个电子以速度定向运动，已知电子的电荷量为，则个电子形成的电流为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，在物块沿斜面下滑的过程中，斜面对物块的作用力（　　）
A．垂直于接触面，对物块A做功为零
B．垂直于接触面，对物块A做正功
C．垂直于接触面，对物块A做负功
D．不垂直于接触面，对物块A做功不为零
6．如图所示，将小物块放在向右运动传送带的A点，一段时间内小物块向右运动了S1，此时传送带的A点与小物块间距离为S2，且小物块的速度仍小于传送带速度，小物块与传送带间的滑动摩擦力为f，则（　　）
A．摩擦力对小物块做功为 B．摩擦力对小物块做功为
C．摩擦力对传送带做功为D．摩擦力对传送带做功为
7．两电阻、的伏安特性曲线如图所示，从图线可知判断正确的是（ ）
A．两电阻的电阻值的关系是 B．当电阻一定时，电流随着电压的增大而减小
C．两电阻并联接入电路时，通过的电流较大 D．两电阻串联接入电路时，通过的电流较大
8．如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB连线的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形，一带负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C点无初速度释放，则关于小球由C点运动到D点的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．杆对小球的作用力先增大后减小 B．小球的加速度先减小后增大
C．小球的速度先增大后减小 D．小球的电势能先减小后增大
9．如图甲，水平面上有一正六边形均匀带电框ABCDEF，O点为正六边形的中心，过O点竖直向上建立坐标轴Oz。Oz轴线上电势分布如图乙所示。则（　　）
A．带电框带负电
B．O点场强沿z轴正方向
C．从O点沿着z轴正方向，场强一直增大
D．负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中，电势能一直增大
10．平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。如图所示，已充电完成的平行板电容器内部悬挂一质量为m的带电小球，稳定时悬线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
A．小球带正电且所受电场力为 B．仅增大两极板之间的距离，角将变大
C．仅将A板稍微上移，角将变小 D．若剪断绳子，小球将沿水平方向向右运动
10．一辆汽车以速度在平直的公路上匀速行驶，t0时刻，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，下列能正确表示汽车的速度、牵引力F随时间之间变化关系的是（　　）
A．B．C．D．
二、非选择题
12．（15分）某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值 。
(2)实验室提供的器材有：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电流表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．滑动变阻器
E.电源（输出电压恒为）、开关和导线若干
实验时电流表应选 （填器材前的字母序号）。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用下图中的 。
(4)实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为 （用、、等字母表示）。
(5)若已知电压表的读数为，内阻为，电流表的读数为，内阻为，根据第（3）问中所选电路，写出真实值的计算表达式： （用本题中所给物理量表示）。
13．（6分）利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为，不计空气阻力和摩擦，g取。求：
(1)电动机的热功率；
(2)电动机的输出功率；
(3)重物上升的速度。
14．（8分）2024年5月，嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射，之后进入地月转移轨道，5月8日探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，做周期为T的匀速圆周运动，之后登陆月球，完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后，在月球表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，求：
(1)月球质量M；
(2)环月轨道距月球表面的高度h。
15．（12分）如图所示，轻杆的上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动，小球固定在轻杆上Q点，用细绳连接小物块与小球，绳子穿过铰链正下方的小孔P，现用手沿绳方向拉住小球，使小球和物块保持静止，此时OQP=90°，POQ=37°。已知小球和小物块的质量均为1kg，轻杆长度为1m，重力加速度g取10m/，忽略一切摩擦，sin37°=0.6，sin53°=0.8，求：
（1）拉力F的大小；
（2）松手后，小球运动到最低点时的速度大小v；
（3）松手后，小球在左侧最高点时绳对小球的拉力大小T。
16．（15分）某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求：
(1)固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v0；
(2)偏转器中心虚线处的电场强度大小E1；
(3)要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足什么条件？
参考答案
1．D【详解】A．根据牛顿第二定律，有解得
由图可知地球在夏至时与立夏时到太阳的距离不相等，所以加速度不相同，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知地球由立夏到夏至速度逐渐减小，所以动能不相同，故B错误；
CD．根据开普勒第二定律可知地球与太阳连线单位时间内扫过的面积相等，可知地球由立夏到夏至角速度逐渐减小，故C错误，D正确。故选D。
2．D【详解】A．此实验要验证的表达式是即
因此不需测量物体的质量，即该实验不需要使用天平，选项A错误；
B．由于空气阻力、纸带与限位孔摩擦等原因，该实验中重物的重力势能减少量大于其动能增加量，选项B错误；
C．计算重锤的速度是通过纸带上相邻两个相等时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算的，选项C错误；
D．释放纸带前，为减小摩擦力，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，选项D正确。故选D。
3．C【详解】根据静电屏蔽的特点可知，金属笼内电场强度为零，金属笼左侧外表面感应出负电荷，右侧外表面感应出正电荷，金属笼为等势体，电场线与金属笼表面垂直。故选C。
4．C【详解】电子运动的周期为
根据电流定义式可知，个电子形成的电流为联立解得故选C。
5．C【详解】对整体进行受力分析可知，小物块和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，所以小物块沿斜面向下运动的同时会向右运动，由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对物块只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，物块的运动的方向与力的方向夹角为钝角，支持力做负功，故ABD错误，C正确。故选C。
6．C【详解】AB．小物块在传送带上滑动过程S1，摩擦力做正功为AB错误；
CD．在题目叙述过程中，传送带的位移为
摩擦力对传送带做负功为C正确，D错误。故选C。
7．C【详解】A．U-I图像斜率表示电阻，则两电阻的电阻值的关系是，故A错误；
B．当电阻一定时，电流随着电压的增大而增大，故B错误；
C．并联电路电流和电阻成反比，，两电阻并联接入电路时，通过的电流较大，故C正确；
D．串联电路通过各电阻的电流相等，两电阻串联接入电路时，通过和的电流相等，故D错误。故选C。
8．A【详解】BC．直杆处于AB连线的中垂线上，此线上的所有点的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，则加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球一直做匀加速直线运动，速度一直增大，故BC错误；
A．在水平方向上，向左的电场力和向右的弹力相互平衡，从C到D，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，所以杆对小球的作用力先增大后减小，故A正确；
D．由于等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，所以小球的电势能不变，故D错误。故选A。
9．D【详解】A．Oz轴线上电势O点最高，故带电框带正电，故A错误；
B．将正六边形均匀带电框分割成无限多份，每份看成一个点电荷，由电场强度叠加原理可知，O点场强为零，故B错误；
C．图像切线的斜率表示电场强度，由图像可知，从O点沿着z轴正方向，切线的斜率先增大后减小，故场强先增大后减小，故C错误；
D．从O点沿z轴正方向电势逐渐降低，又因为负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中，电势能一直增大，故D正确。故选D。
10．A【详解】A．以小球为对象，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向右，与板间电场方向相同，则小球带正电，根据解得电场力大小为故A正确；
BC．根据仅增大两极板之间的距离，场强不变，小球受到的电场力不变，则角不变；仅将A板稍微上移，正对面积减小，场强增大，小球受到的电场力增大，则角将变大；故BC错误；
D．若剪断绳子，小球受到电场力和重力作用，小球将沿电场力和重力的合力方向斜向下运动，故D错误。故选A。
11．A【详解】当汽车以速度做匀速直线运动时，此时牵引力等于阻力，设牵引力为，阻力为，则有
功率突然减小为原来的三分之一的瞬间有
即瞬间牵引力减小为原来的三分之一，此时阻力大于牵引力，根据牛顿第二定律有
此后汽车做减速运动，速度减小的同时，牵引力增大，则可知加速度减小，即汽车此后做加速度减小的减速运动，因为图像的斜率表示加速度，则对于汽车的这一运动过程反映在图像上面应为之前图线与时间轴平行，之后图线迅速向下凹陷且趋于水平，当牵引力再次增大到等于阻力时，图线将再次与时间轴平行。故选A。
12．(1)0.643(2)B(3)A(4)(5)
【详解】（1）螺旋测微器精度为0.01mm，根据图可知金属丝直径
（2）由于金属丝电阻为，电源输出电压为3.0V，则电路最大电流
则电流表选，即选B。
（3）因为所以电流表采用外接法，金属丝的电流能从0开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，故A选项符合题意。故选A。
（4）根据电阻定律整理得
（5）题意可知通过金属丝的真实电流为故真实值联立解得
13．(1)0.5W(2)1.5W(3)1.5m/s
【详解】（1）由题意，可得电源内电压为
干路中的电流为
根据焦耳定律可得，电动机的热功率为
（2）电动机两端的电压为
电动机的输入功率为
可得电动机的输出功率为
（3）由于电动机的输出功率，等于匀速提升重物做功的功率，有
可得重物上升的速度
14．(1)(2)
【详解】（1）设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意
在月球表面解得月球质量
（2）根据万有引力提供向心力，有联立以上解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小球受力分析如图
对物块满足
对小球满足解得
（2）撤去F后，小球、物块组成系统机械能守恒，小球运动到最低点时，物块速度为零。由机械能守恒定律得
解得
（3）小球在左侧最高点时，物块与小球沿绳方向加速度大小相等。如图所示
对小球
对物块
解得
16．(1)(2)(3)
【详解】（1）根据动能定理可得所以
（2）颗粒进入偏转器后做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则；
联立可得
（3）颗粒进入收集电场中做类平抛运动，当电场强度较小时有；；
联立解得
当电场强度较大时有；；联立解得
所以要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足

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