重庆市缙云教育联盟2020-2021学年高二11月月考物理试题Word版含答案

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重庆市缙云教育联盟高二年级11月月考

物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

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。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）

1.宇航员在探测某行星时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q，表面无大气

在一次实验中，宇航员将一带电荷量为的小球置于距该星球表面h高处，该小球恰好处于悬浮状态宇航员又将此小球带到距该星球表面2h处，以一定初水平速度抛出，则此带电粉尘将

A. 向星球球心方向下落

B. 以行星球心为圆心做匀速圆周运动

C. 沿初速度方向做匀速运动

D. 沿星球自转的线速度方向飞向太空

2.如图所示，一固定斜面上有O、A、B三点，。一小球从斜面顶端O沿水平方向分别以

不同初速度抛出后恰好落在斜面上的A、B点，设两次小球在空中运动的时间、到达A、B两点的速度方向与斜面间的夹角分别为、、、，则

A. B.

C. D.

3.在水平地面上O点正上方不同高度的A、B两点分别水平抛出一小球，不计空气阻力，

如果两小球均落在同一点C上，则两小球

A. 抛出时的速度大小可能相等

B. 落地时的速度大小可能相等

C. 落地时的速度方向可能相同

D. 在空中运动的时间可能相同

4.我国的火星探测器天问一号于2020年7月23日发射后，现在正在飞向火星的途中，计

划登陆火星，展开对火星的探测和研究．已知地球和火星近似绕太阳做匀速圆周运动，线速度大小之比为k，则地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的角速度大小之比为

A. B. C. D.

5.跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一。如图所示，在某次

练习中，某运动员先后以水平速度、从同一跳台的O点处

冲出，之后在空中保持一定姿态，最后落在斜面上，两次

落地点P、Q与O点的距离之比为，为便于计算，忽略运

动员在空中运动所受的空气阻力，运动员连同装备视为质点。则关于两次分别运动至P、Q两点的平抛运动，下列说法正确的是

A.

B. 两次在空中运动的时间之比为

C. 两次运动到离斜面最远时的时间之比为

D. 两次落到斜面上时的速度与斜面间的夹角之比为

6.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第

五十五颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。

已知该卫星为地球同步轨道卫星，轨道半径为r，地球半径为R，地

球自转周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是

A. 地球质量为

B. 地球平均密度为

C. 地球表面重力加速度为

D. 卫星的向心加速度大小为

7.2020年计划发射40余颗卫星，堪称中国的航天年。已知某卫星在距地面高为h的轨道

绕地球做圆周运动，卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积为S，且地球半径为R，忽略地球自转的影响，则地球表面的重力加速度为

A. B. C. D.

8.2020年7月23日中午12时41分，我国在海南文昌卫星发射中心，使用长征五号遥四

火箭，将我国首颗火星探测器“天问一号”发射升空，随后，“天问一号”探测器顺利进入预定轨道，我国首次火星探测发射任务取得圆满成功设想为了更准确了解火星的一些信息，探测器到火星之前做一些科学实验：当到达与火星表面相对静止的轨道时，探测器对火星表面发射一束激光，经过时间t，收到激光传回的信号；测得相邻两次看到日出的时间间隔为T，测得航天器的速度为v。已知引力常量G，激光的速度为c，则

A. 火星的半径

B. 火星的质量

C. 航天器的轨道半径

D. 根据题目所给条件，可以求出航天器的质量

9.如图，一个可视为质点的小粉笔头m以某一初速度v水平冲上水平的、粗糙的、以恒定

速度逆时针转动的传送带，并刚好能冲过传送带，到达右方固定光滑平台上。该过程中小粉笔头在传送带上留下的划痕长度为L，以下说法正确的是

A. 如果增大小粉笔头的初速度，小粉笔头通过传送带所用的时间大小不变

B. 如果增大小粉笔头的初速度，传送带摩擦力对小粉笔头做功的大小不变

C. 如果增大小粉笔头的初速度，小粉笔头在传送带上留下的新的划痕长度将大于L

D. 如果小粉笔头的初速度增大为2v，则小粉笔头通过传送带后的速度大小为v

10.如图所示，一箱苹果沿着倾角为的有摩擦的斜面加速下滑，在箱子

正中央夹有一只质量为m的苹果，它周围苹果对它作用力的合力

A. 对它做正功

B. 对它不做功

C. 对它做负功

D. 周围苹果对它作用力的合力方向垂直斜面向上

11.如图所示，绝缘光滑轨道AB部分是倾角为的斜面，AC

部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相

切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。

现有一个质量为m的带正电小球，电荷量为，要使小球能

安全通过圆轨道，在O点的初速度最小值是

A. B. C. D.

12.图甲为一种大型抛石机，将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物，发射前将

长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出，可简化为图乙所示。将一质量的可视为质点的石块装在长的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成。松开后，长臂转至竖直位置时，石块在轨迹最高点被水平抛出，落在水平地面上。

石块落地点与O点的水平距离。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，，下列说法正确的是

A. 石块水平抛出时的初速度为

B. 重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量

C. 石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功

D. 石块圆周运动至最高点时，重力的瞬时功率为3600W

第II卷（非选择题）

二、实验题（本大题共3小题，共27.0分）

13.用如图甲所示装置做“验证动能定理”的实验，实验中小车碰到制动挡板时，钩码尚未

到达地面。

为保证实验顺利进行，下列说法或操作正确的有________。

A.在未挂钩码时，将木板右端适当垫高平衡摩擦力

B.在悬挂钩码后，将木板右端适当垫高平衡摩擦力

C.所加钩码的总质量越小越好

D.先释放小车，后接通打点计时器的电源

按正确实验操作，某次实验中打出纸带的一部分如图乙所示，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的2个计数点之间还有4个点没有画出，已知、、，所用交流电源的频率为，则打点计时器打B点时小车的速度大小为________。结果保留两位有效数字

某同学测量多个计数点的速度v和计数点与起始点的距离s，绘制出如图丙所示的图像，已知此次实验中悬挂的钩码总质量为，小车中砝码的总质量为，取重力加速度大小，以钩码和小车含砝码为研究对象，则小车的质量为________kg。

14.小明同学设想到某星球上去进行平抛运动实验。装置如图甲所示，小球悬挂于点，在的

正下方P点处水平放置一炽热的电热丝，当拉开后释放的小球摆到悬点的正下方O点时，电热丝烧断悬线，小球开始做平抛运动。用一台数码照相机对小球的平抛过程进行连续拍摄，借助放有坐标纸的背景屏，可拍得图乙所示的照片。照片中的数字为用刻度尺测量照片得到的尺寸，若照片与背景屏的实际长度之比为，照相机连续两次曝光的时间间隔为，则根据照片可以判定：

甲乙

点位置________填“是”或“不是”小球的平抛起始点。

该星球表面的重力加速度为________。

小球平抛的初速度为________。

小球在b点的速度为________。

15.卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：

横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为_________．

为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施是_________．

A.增大石英丝的直径减小T型架横梁的长度

C.利用平面镜对光线的反射增大刻度尺与平面镜的距离

三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

16.如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一长为L的不可伸长的绝缘细线的一端连着

一个质量为m的带电量为q小球，另一端固定于O点，小球恰能静止于电场中A点，OA连线与竖直向成角且现把小球拉起至细线成水平方向如图中虚线OB所示，然后无初

速释放．取，求：

匀强电场电场强度的大小．

细线到达竖直方向时细线对小球的拉力．

小球经过A点时的速度．

17.假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船，通过长途旅行，

目睹了美丽的火星，为了熟悉火星的环境，飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为H，测得飞行n圈所用的时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G，求：神舟X号宇宙飞船绕火星的周期T；

火星表面重力加速度g．

答案和解析

1.【答案】C

【解析】

【分析】

小球处于受力平衡状态，说明库仑力和万有引力大小相等，由库仑力和万有引力的公式分析可以小球的受力情况，从而判断其运动情况．

【解答】

由题意知，小球处于悬浮状态，库仑力和万有引力平衡，则有：G

Mm

Qq

，M是星球的质量，若宇航员将此小球带到距该星球表面2h高处，上式仍成立，则此带电小球仍将处于平衡状态与高度无关，宇航员将此小球以一定初水平速度抛出，由于小球受力平衡，所以小球将沿初速度方向做匀速运动。

故选：C。

2.【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查平抛运动与斜面相结合的问题，难度一般。

【解答】

根据结合几何关系可知，AB两球运动的竖直方向位移之比，根据得：，则，故A错误，B 正确；

小球都落在斜面上，位移与水平方向的夹角为定值，设斜面的倾角为，故有：，，位移与水平面的夹角相同，所以，，故CD错误。

故选B．

3.【答案】B

【解析】

【分析】

两球均做平抛运动，而平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，运用平抛运动的基本规律表示出落地的速度大小以及落地时速度方向与水平方向的夹角，即可分析．

本题主要考查了平抛运动的基本规律，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，能根据运动学规律得到相关的表达式，再进行分析．

【解答】

小球做平抛运动，竖直方向有，则在空中运动的时间，由于不同高度，所以运动时间不同，相同的水平位移，因此抛出速度不可能相等，故AD错误；

B.设水平位移OC为x，竖直位移BO为H，AO为h，则从A点抛出时的速度为，从B点抛出时的速度为，则从A点抛出的小球落地时的速度为，从B点抛出的小球落地时的速度为，当，解得，此时两者落地时的速度大小相等，故B正确；

C.平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从AB两点抛出的小球轨迹不同，在C点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故C错误。

故选B。

4.【答案】C

【解析】

【分析】

地球和火星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力、开普勒第三定律及角速度与周期的关系，即可求出地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的角速度大小之比。

本题主要考查卫星的运行规律、开普勒第三定律、角速度。

【解答】

设地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为、，线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，周期分别为、。

由题可知，根据，可得，则，根据开普勒第三定律可得：，则。根据，，可得，故C正确，ABD错误。

故选C。

5.【答案】C

【解析】

【分析】

本题主要考查平抛运动，解决本题的关键在于搞清竖直位移及水平位移的关系。

【解答】

设斜面倾角为两次下降的竖直高度满足：，，解得两次运动的水平位移满足，

，解得根据竖直方向上：，解得：根据水平方向上：，

解得：：2，故选项A、B错误

C.如图所示，

当离斜面最远时，，，解得，故选项C正确

D.设落到斜面上时的速度与水平方向间的夹角为则，两种情况角度相等，速度与斜面间的夹角为，也相等，即，故选项D错误。

6.【答案】C

【解析】解：A、设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得：，解得：，故A错误；

B、地球的体积，根据密度计算公式可得地球的密度为，故B错误；

C、地球表面重力加速度为，故C正确；

D、卫星的向心加速度大小为，故D错误。

故选：C。

根据万有引力提供向心力求解地球的质量，根据密度计算公式可得地球的密度；根据万有引力与重力的关系求解地球表面重力加速度；根据牛顿第二定律求解卫星的向心加速度。

本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。

7.【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查了卫星运行规律和万有引力和重力关系，解题的关键是根据万有引力提供向心力列

出方程，特别要注意的是在忽略地球自转的影响下，万有引力和重力相等。

【解答】

设卫星的线速度为v，地球质量为M，卫星质量为m，

根据万有引力提供向心力得

又卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积为

联立得

又地球表面的重力加速度为，将带入得

故ACD错误，B正确。

8.【答案】A

【解析】

【分析】

航天器到达与火星表面相对静止时，此时相当于同步卫星，根据周期和线速度关系求解轨道半径，根据几何关系求解火星半径，根据万有引力充当向心力求解火星质量。

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，本题已知线速度、周期可以求解轨道半径，注意火星半径不等于航天器的轨道半径。

【解答】

航天器的轨道半径：，火星的半径：，根据万有引力充当向心力知：

解得火星的质量，故A正确，BC错误。

D.因为万有引力提供向心力，所航天器的质量可以约掉，故不可以求出航天器的质量，故D 错误。

9.【答案】B

【解析】

【分析】

小粉笔头通过传送带时，与传送带之间的摩擦力保持不变，则加速度保持不变，粉笔头通过传送带时相对地面的位移始终等于传送带的长度，划痕的长度等于粉笔头与传送带的相对位

移，结合运动学公式求解。

【解答】

A、粉笔头以v冲上传送带时，恰好能达到右端平台，即到达右端时，粉笔头对地速度为零，设传送带长度为s，粉笔头与传送带之间的摩擦力f保持不变，则加速度大小a不变，

则有，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可得到：，

如果增大初速度为v1，设到右端速度为，则有，

解得，则有，

因为，所以，故A错误；

C、如果增大小粉笔头的初速度，粉笔头通过传送带，相对地面向右的位移仍然为s，根据A 选项可知粉笔头通过传送带的时间变小，所以这段时间内传送带相对地面向左的位移变小，所以粉笔头与传送带之间的相对位移减小，即划痕长度将小于L，故C错误；

B、因为滑动摩擦力f不变，所以摩擦力做功不变，故B正确；

D、如果小粉笔头的初速度增大为2v，则有，解得，故D错误。

故选B。

10.【答案】C

【解析】

【分析】

根据牛顿第二定律求出整体的加速度，然后再隔离对箱子正中央一只苹果受力分析，根据牛顿第二定律求出箱子正中央这只苹果受到周围苹果的作用力，再根据恒力做功公式确定做功正负。

解决本题的关键掌握牛顿第二定律，以及抓住加速度相同，运用整体法和隔离法进行分析。【解答】

对整体分析，受重力和支持力，摩擦力，整体的加速度，可知苹果的加速度为，苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于，所以其他苹果对该苹果的作用力等于，方向沿斜面向上，根据可知，F做负功，故C正确。

故选C。

11.【答案】A

【解析】

【分析】

分析小球在斜面上的受力可知，小球所受重力与电场力的合力垂直斜面向下，即可知小球在斜面上做匀速直线运动，则过A画出圆弧轨道的直径，直径的另一端点即为小球在圆弧轨道上运动的等效最高点，小球在此点的速度最小，结合牛顿第二定律与动能定理即可分析。

本题考查利用等效法分析小球在重力场与电场中的圆周运动，确定电场力与重力的合力方向，从而确定小球运动的等效最高点与最低点是关键。

【解答】

对小球在斜面上的运动受力分析，如图所示：

则有，则可知小球所受重力与电场力的合力垂直斜面向下，小球在斜面上做匀速直线运动，过A点画出圆弧轨道的直径，直径的另一端D点即为小球在圆弧轨道上运动的等效最高点，小球在此点的速度最小，此时小球在D点时，重力与电场力的合力等于小球所需要的向心力，设小球的初速度为，则有：

联立可得，故A正确，BCD错误。

故选A。

12.【答案】C

【解析】解：A、最高点到地面的高度为

石块在轨迹最高点被水平抛出后做平抛运动，根据得：

故石块水平抛出时的初速度为，故A错误；

B、在转动过程中，重物的动能在增加，根据能量守恒定律可知，重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量与重物动能增加量之和，故B错误；

C、根据功能有关系知：石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功等于石块机械能的增加，即为，解得，故C正确；

D、石块圆周运动至最高点时，重力方向与速度方向垂直，则重力的瞬时功率为0，故D错误。

故选：C。

先根据几何知识确定最高点到地面的高度，由自由落体运动的规律求出下落时间，再由水平方向的运动规律求初速度；根据功能关系分析重物重力势能的减少量与石块机械能的增加量的关系；石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功等于石块动能的增加量与重力势能的增加量之和；根据重力方向与速度方向的夹角分析重力的瞬时功率。

解决本题需要明确整个过程能量的转化情况，能根据能量守恒定律分析各种能量变化量的关系，掌握相应的功能关系。

13.【答案】

【解析】

【分析】

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；

根据平均速度等于瞬时速度求解B点的速度大小。

根据动能定理表达式结合图像斜率的意义求解。

【解答】

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则在未挂钩码时应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，故A正确，B错误；

C.设钩码质量为m，小车质量为M，砝码质量为，根据动能定理有，不需要钩码质量很小。C错误；

D.应先接通打点计时器的电源，后释放小车，D错误；

故选A。

相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为所以

打点计时器打B点时小车的速度大小为：

本实验，对系统有，解得，图像的斜率，解得。

故答案为：

14.【答案】是；；；

【解析】

【分析】

本题考查星球上的平抛运动实验，解题的关键是理解平抛运动的规律。

初速度为零的匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移之比为1：3：，由此可判断a点是不是平抛的起点；

根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度；

平抛运动水平方向做匀速直线运动，结合水平位移和时间求出小球的初速度；

根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，根

据平行四边形定则求出b点的速度。

【解答】

竖直方向高度差之比是，所以a是抛出点；

竖直方向上；

水平方向上；

，

。

故答案为：是；；；。

15.【答案】；。

【解析】

【分析】

本题考查卡文迪许利用扭称实验装置测量了引力常量的实验。扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用效果经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。

解题的关键是掌握微小量放大的方法及万有引力定律。

【解答】

根据万有引力定律知，公式中的r是两个均匀小球球心的距离，所以万有引力大小为；

为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施，利用平面镜对光线的反射，把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。增大刻度尺与平面镜的距离，可以使刻度尺

上的光点的移动距离增大，放大更明显，故AB错误，CD正确。

故选CD。

故答案为：；。

16.【答案】【答案】

小球恰好能静止与电场中A点，对小球受力分析，如图所示：小球受水平向右的电场力，竖直向下的重力，和斜向上的拉力

可得：，又：

解得：

q

3mg

4q

；

小球从水平位置到竖直方向的过程中重力和电场力做功，

根据动能定理得：

1

2

小球在最低点时时绳子的拉力与重力的合力提供向心力：

L

联立式，解得：

3

2

mg

由动能定理，可得：

解得：

【解析】

【分析】

本题考查带带电物体在电场中的平衡问题、圆周运动的问题。

根据小球在A点受重力，拉力，电场力三力平衡，即可求出场强大小；

根据动能定理研究小球从释放到竖直方向即最低点的过程求出小球到最低点的速度；经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力；

根据动能定理求出小球经过A点的速度。

17.【答案】解：神舟X号宇宙飞船绕火星的周期

根据万有引力定律，

在表面上，

联立解得

答：神舟X号宇宙飞船绕火星的周期T为；

火星表面重力加速度g为。