重庆市缙云教育联盟2020-2021学年高一9月月考物理试题

绝密★启用前 重庆市缙云教育联盟高一年级9 月月考 物理试卷 注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B 铅笔涂在答题 卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写 在试卷上均无效，不予记分。 [来源:Z§X§X§K] 第I 卷（选择题） 一、单选题 1. 物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到 高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则() A. 沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多 B. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多 C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同 D. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同 2. 如图所示，a、b、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造 地球卫星，a、b 质量相同，且小于c 的质量，则() A. a 所需向心力最小 B. b、c 周期相等，且大于a 的周期 C. b、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度 D. b、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度 3. “竹蜻蜓”是民间的儿童玩具，如图所示，双手用力搓柄可 使“竹蜻蜓”上升。在某次实验中，“竹蜻蜓”离开手后沿 直线上升到最高点。在上升过程中，下列说法正确的是() A. “竹蛸蜓”在旋转过程中，叶片上A、B 两点的线速度大小相等 B. “竹蜻蜓”的动能一直增加 C. “竹蜻蜓”的重力势能一直增加 D. “竹蜻蜓”的机械能增加 4. 如图所示，实线为三个电荷量相同的带正电的点 电荷Q1、Q2、Q3的电场线分布，虚线为某试探 电荷从a 点运动到b 点的轨迹，则下列说法正确 的是() [ZXXK] A. 该试探电荷为负电荷 B. b 点的电场强度比a 点的电场强度小 C. 该试探电荷从a 点到b 点的过程中电势能先 增加后减少 D. 该试探电荷从a 点到b 点的过程中动能先增加后减少 5. 在图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，电阻R1、R2的 阻值分别为5Ω、6 Ω，电压表和电流表均为理想电表。若接在变压器原线圈的输 入端的电压如图乙所示(为正弦曲线的一部分)，则下列说法正确的是() A. 电压表的示数为25.1V B. 电流表的示数为1A C. 变压器的输入功率为11❑ √2W D. 变压器的输出功率为11W 6. 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C 和电阻R，导体 棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强 度B 的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN 始终保持静止，则 0～t2时间内() A. MN 所受安培力的大小始终没变 B. t1、t2时刻电容器C 的带电量相等 C. 电容器C 的a 板先带正电后带负电 D. MN 所受安培力的方向始终向右 7. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传 感器是电容式传感器，如图所示 。指纹的凸起部分 叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相 同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大 量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给 所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电 较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数 据，根据文中信息，下列说法正确的是() A. 在峪处形成的电容器电容较大 B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小 C. 在峪处形成的电容器放电较快 D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响 8. 关于电场强度的概念，下列说法 正确的是() A. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷无关 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向 与放入试探电荷的正负 有关 C. 由E= F q 可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 二、多选题 9. 如图甲所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4 m，导轨的左端与阻 值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计；导轨在x>0侧，存在沿x 方向均匀增大 的磁场，其方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B 随位置x 的变化如图乙所示。 现有一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒MN 置于导轨上，并与导轨垂直， 棒在外力F 作用下，从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右作变速运动，且金 属棒MN 在运动过程中受到的安培力大小不变，下列说法中正确的是() A. 金属棒MN 向右做匀加速直线运动 B. 金属棒MN 在x=1m处的速度大小为1 2 m/s C. 金属棒MN 从x=0运动到x=1m过程中外力F 所做的功为0.175 J D. 金属棒MN 从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒MN 的电荷量为2C 10. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到 水平位置A 后放手。摆球运动过程中所受空气阻力F阻 大小不变，且其方向始终与摆球速度方向相反，摆球运 动到最低点后继续向左摆动，则摆球由A 运动到最低点B 的过程中，下列说法正 确的是() A. 重力做功为 mgL B. 绳的拉力做功为0 C. 空气阻力( F ❑阻)做功为−mgL D. 空气阻力( F ❑阻)做功为−1 2 F阻πL 11. 无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方 向的x−t图象，图乙是沿竖直方向的v −t图象。在0～3 s内() A. 无人机在水平方向做匀加速直线运动 B. 无人机在竖直方向做匀速直线运动 C. 无人机的运动轨迹为抛物线 D. t=3 s时无人机的速度大小为5m/s 12. 如图，竖直放置间距为d 的两个平行板间存在水平方向的风力 场，会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用，与两板上 边缘等高处有一个质量为m 的小球P(可视为质点)。现将小球 P 从两板正中央由静止释放，最终小球运动到右板上的位置 O，已知小球下降的高度为h，小球在竖直方向只受重力作用， 重力加速度大小为g，则从开始位置运动到位置O 的过程中() A. 水平风力F=mgd h B. 小球P 的运动时间t=❑ √ 2h g C. 小球P 运动的轨迹为曲线 D. 小球P 运动到O 点的速度与水平方向的夹角满足tanθ=2h d 第II 卷（非选择题） 三、实验题 13. 如图所示，两个半径为R 的光滑1 4 圆弧轨道AB、EF 固定在地面上，一质量为m 的小物体(可看成质点)从轨道的最高点A 处由静止滑下，质量为m、长为R 的小 车静止在光滑的水平面CD 上，小车平面与光滑圆弧轨道末端BE 齐平。物体从轨 道末端的B 滑上小车，小车即向右运动，当小车右端与壁DE 刚接触时，物体恰 好滑到小车的右端且相对小车静止。重力加速度为g，则： 1)物体从A 处滑到B 处时的速度大小为______。 2)物体滑到小车右端时的速度大小为______。 小车与DE 相碰后立即停止运动，但与DE 不粘连，物体则继续滑上光滑轨道 EF，以后又滑下来冲上小车。求： 3)物体滑上EF 轨道的最高点P 相对于E 点的高度h=¿______。 4)水平面CD 的长度L=¿______。 5)当物体再从EF 上滑下并滑上小车，如果小车与壁BC 相碰后速度也立即变为零， 最后物体停在小车上的Q 点。则可知Q 点距小车的右端距离为______。 14. 实验室有一个破损的多量程直流电流表，有1mA、10mA、100mA三挡，由一个 单刀三掷开关转换，其内部电路如图(a)所示。 (1)单刀三掷开关转换至触点1 时，电流表的量程应为________mA 挡位； (2)已知电流表的表头已烧坏，无法知道其特性，但三个精密分流电阻完好，测得 R1=144 Ω。根据上述已知信息，你能否计算出表头参数？如果能，请写出满偏 电流I g和内阻rg的值；如果不能，请写出I g和rg的关系：__________________。 (3)现有一个表头 ，满偏电流为0.5mA，内阻为120Ω，在保留分流电阻R1、 R2和R3的情况下，请在图(b)的虚线框中将修复后的电路补充完整。(如果还需要 其他元件，请标明其参数) [来源:Z.X.X.K] 15. 2020 年5 月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力 仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如 下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下： (i)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一 与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。 (ii)调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端 释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的 回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该 点的运动距离L 与运动时间t 的数据。 (iii)该同学选取部分实验数据，画出了2 L t −t图象，利用图象数据得到小物块下 滑的加速度大小为5.6m/s 2。 (iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。 回答以下问题： (1)当木板的倾角为37°时，所绘图象如图乙所示。由图象可得，物块过测量参考 点时速度的大小为______m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B 两点， 利用A、B 两点数据得到小物块下滑加速度的大小为______m/s 2(结果均保留2 位 有效数字)。 (2)根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为______m/s 2.(结果 保留2 位有效数字，sin37°=0.60，cos37°=0.80) 16. 某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校 准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA 刻度．可选用的 器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变 阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0∼99999.9Ω)，干电池 ( E=1.5V ,r=1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干． (1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表．(____________)欧姆表改装好后，滑动变阻器 R 接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”)． (2)刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b 处的电流刻度 分别为25 和75，则a、b 处的电阻刻度分别为____、____． (3)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔 与电阻箱连接 ，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值， 完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接 入的阻值为_______Ω． [] 四、计算题 17. 如图所示，两个固 定的导热良好的水平气缸，由水平硬杆相连的活塞面积 S A=100c m 2，SB=20c m 2两气缸通过一带阀门K 的细管连通，最初阀门关闭， A 内有理想气体，B 内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50cm，活塞 静止。(设环境温度保持不变，不计摩擦，大气压强一定，细管体积可忽略不计) (1)将阀门K 打开，足够长时间后，活塞停在何处？ (2)将阀门K 关闭，用打气筒向A 气缸中缓慢充入压强为15 个大气压的理想气体， 使活塞回到原位置，则充入的气体体积为多少？ 18. 一列沿x 轴负方向传播的横波在t=0时的波形如图所示，已知t=0．5 s时，P 点 第一次出现波谷．试计算： ①这列波的传播速度多大⋅ ②从t=0时刻起，经多长时间Q 点第一次出现波峰⋅ ③当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少⋅ 19. 如图，在水平桌面上方区域内，存在竖直向上、 电场强度E=5 N /C的匀强电场，在过桌面左边 缘的虚线PQ 上方存在垂直纸面向外、磁感应强 度B= π 2 T的匀强磁场，虚线PQ 与水平桌面成 45°角。现将一个质量m1=2.0×10 −3kg、带正 电q=+4.0×10 −3C的小物块A 静置在桌面上，质量m2=1.0×10 −3kg、不带电 的绝缘小物块B 从与A 相距L=2.0m处的桌面上以v0=5.0m/s的初速度向左运动， 物块A、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.4，二者在桌面上发生弹性碰撞(碰撞 时间极短)，碰撞后B 反弹的速vB=1.0m/s，A 向左运动进入磁场，g 取10m/s 2， 求： (1)碰撞后A 的速度； (2) A从进入磁场到再次回到桌面上所用的时间； (3)若经过一段时间后A、B 在桌面上相遇，那么，碰撞前A 与桌面左边缘的距离。 20. 如图甲所示，A 端封闭、B 端开口、内径均匀的玻璃管长L=100cm，其中有一段 长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭 气柱A 长LA=40cm。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向 下插入水银槽中，玻璃管下端空气柱被水银封闭，且整个过程中没有漏气，当A 端气柱长LA 2=30cm时，系统处于静止平衡。已知大气压强p0=75cmHg，整个 过程温度不变，试求：(各个状态下气柱的长度可用图中标出的字母表示) (1)玻璃管旋转至竖直位置时，A 端空气柱的长度LA 1； (2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d(结果保留两位有 效数字)； (3)在图乙所示情况下，将玻璃管下端开口直接封闭，如图丁所示，并使温度逐渐 升高，则在升温过程中玻璃管内的水银柱会不会发生移动？请通过简要的计算分 析说明。 21. 如图1，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=0.5m。右端接一阻 值为4 Ω的小灯泡L，在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图2 规律变化。CF 长为2m。在t=0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EF 位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变。已知ab 金属棒 电阻为1Ω，求： ①通过小灯泡的电流 ②恒力F 的大小 ③金属棒的质量。 答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：A、重力做功为：W G=−mgh，质量m 和高度h 均相同，则重力做功相 同，克服重力做功相同，故A 错误； BC、设斜面倾角为θ，斜面高度h，斜面长度L= h sinθ ，物体匀速被拉到顶端，根据动 能定理得： W F−mgh−μmgcosθ⋅L=0，得：拉力做功 W F=mgh+μmgcosθ⋅L=mgh+μmgcosθ⋅ h sinθ =mgh+μmg⋅ h tanθ 则h 相同时，倾角较小，拉力做的功较多，故B 正确，C 错误； D、克服摩擦力做的功：W f=μmgcosθ⋅L=μmgcosθ⋅ h sinθ =μmg⋅ h tanθ ，所以倾 角越大，摩擦力做功越小，故D 错误。 故选：B。 重力做功取决于初末位置的高度差，与路径无关，上升的高度相同，克服重力做功相 同。根据动能定理求出拉力F 的大小，根据W =FL分析拉力做功大小。根据功的计算 公式分析克服摩擦力做功关系。 本题考查功的公式和动能定理的应用，要分析清楚物体的受力情况，并找出各力的做 功情况，由动能定理、重力做功的特点分析分析各力做功的情况。要知道滑动摩擦力 做功与水平位移有关。 2.【答案】B 【解析】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力， GMm r 2 =m v 2 r =ma=m 4 π 2 T 2 r 解得线速度：v=❑ √ GM r ，向心加速度：a=GM r 2 ，周期：T=2π ❑ √ r 3 GM A、a、b 质量相同，且小于c 的质量，a 的轨道半径最小，则a 受到的万有引力最大， 所需向心力最大，故A 错误； B、b、c 的轨道半径相等，则周期相等，a 的轨道半径小，则周期最小，故B 正确； C、b、c 的轨道半径相等，则向心加速度大小相等，a 的轨道半径小，则向心加速度最 大，故C 错误； D、b、c 的轨道半径相等，则线速度大小相等，a 的轨道半径小，则线速度最大，故D 错误。 故选：B。 根据万有引力提供向心力，得出线速度、加速度、周期与轨道半径的大小关系，从而 比较出大小。 此题考查了人造卫星的相关知识，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论， 并能灵活运用。 3.【答案】C 【解析】解：A、“竹蛸蜓”在旋转过程中，叶片上A、B 两点的角速度大小相等，根 据v=ωr知，A 点的线速度比B 点的大，故A 错误； B、在上升过程中，“竹蜻蜒”的速度不断减小，则动能一直减小，故B 错误； C、高度不断升高，“竹蜻蜓”重力势能一直增加，故C 正确； D、空气阻力对“竹蜻蜓”要做负功，则“竹蛸蜓”的机械能减小，故D 错误。 故选：C。 “竹蛸蜓”在旋转过程中，叶片上A、B 两点的角速度大小相等，根据线速度与角速度 的关系v=ωr分析线速度大小关系；根据速度大小的变化分析动能的变化；根据高度 的变化分析重力势能的变化；根据除了重力以外其他力做功情况判断机械能的变化。 解决本题的关键要明确影响动能、重力势能和机械能的因素，掌握功能原理，从而判 断物体机械能的变化情况。 4.【答案】C 【解析】解：A、电场力方向指向曲线凹侧，故该试探电荷受到的电场力是斥力，故该 试探电荷为正电荷，故A 错误。 B、电场线越密的地方电场强度越大，根据电场线的疏密可知，b 点的电场强度比a 点 的电场强度大，故B 错误； CD、该试探电荷从a 点到b 点的过程中，电场力与速度方向的夹角先是钝角后变成锐 角，即电场力先做负功后做正功，故试探电荷的电势能先増加后减少，动能先减少后 增加，故C 正确，D 错误。 故选：C。 根据电场线的指向可判断试探电荷的带电性质，根据电场线的疏密表示场强的大小判 断场强大小，根据运动的特点判断电场力的方向，再根据电场力做功情况判断电势能 大小，根据功能关系可判断试探电荷的动能变化。 本题考查带电粒子在电场中的运动问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并 判断电场力做功正负情况。 5.【答案】D 【解析】解：A .交变电流中理想电表的示数为有效值。 U 有效 2 ⋅1 R ⋅0.02 ═U 2⋅1 R ⋅0.01.其中U ═220 ❑ √2 V .解得原线圈的有效值为110V .又原副 线圈之比为10：1，且原副线圈电压比与线圈比的关系有：U 1 U 2 = N 1 N 2 ；所以副线圈电 压表示数为11V .故A 错误。 B.副线圈电压为11V，电阻为R1+R2=11Ω.由公式P=U 2 R 可得副线圈的功率为11W . 由变压器原副线圈功率相等可得P出=11W .由公式P ═U ⋅I，且原线圈电压有效值为 110V 可得原线圈中电流表示数为0.1 A .故