2023-2024学年山东省部分学校联考高一下学期5月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE2高一质量监测联合调考物理本试卷满分100分，考试用时90分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六章到第八章，必修第三册第九章。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（）A.自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种B.点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型C.电场是物质存在的一种形式D.仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合2.踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图所示，某同学练习踢毽子，毽子离开脚后竖直向上运动，减速到零后，又回到出发点，假设运动过程中毽子受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）A.毽子上升时克服空气阻力做功的功率逐渐增大B.毽子从离开脚面到回到出发点，受到的合力做的总功为0C.毽子上升时克服重力做功的功率逐渐减小D.由于毽子从离开脚面到回到出发点的位移为0，空气阻力对毽子做的总功为03.如图所示，这是一种电子显微镜的电场分布，实线为电场线，一带电粒子仅在电场力作用下的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子由a点运动到b点的速率一时间图像可能正确的是（）A. B. C. D.4.修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，原理可简化为图中的模型，A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为2∶3∶1，则A、B、C的线速度大小之比为（）A.1∶3∶3 B.1∶1∶3 C.3∶1∶3 D.3∶3∶15.2024年5月9日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后将智慧天网一号01星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。发射该卫星的示意图如图所示，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后在Q点变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后在椭圆轨道的远地点P再次变轨，将卫星送入中圆轨道3。下列说法正确的是（）A.卫星在轨道3上运行的速率可能大于第一宇宙速度B.卫星在轨道2上Q点的速率大于在轨道3上的速率C.卫星在轨道2上Q点的加速度小于在轨道1上Q点的加速度D.卫星在Q点由轨道1变轨至轨道2需减速6.如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上。为使小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点A小球获得水平向右的初速度v，B点为小球经过的最低点，C点为与圆心等高位置，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.初速度v必须满足B.若增大初速度v，小球经过A点时杆对小球的弹力一定增大C.若增大初速度v，小球经过B点时杆对小球的弹力一定增大D.若增大初速度v，小球经过B点时和经过C点时杆对小球的弹力之差增大7.如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（）A.货物受到的摩擦力大小始终为64NB.货物受到的摩擦力做的功为320JC.货物受到的合力做的功为920JD.传送带因传送货物而多消耗的能量为1240J8.2024年4月20日，在世界田联钻石联赛厦门站女子铅球比赛中，中国选手以19米72的成绩夺得冠军。若把铅球的运动简化为如图所示的模型：质量为m的铅球从离水平地面一定高度的O点被抛出，抛出时铅球的速度大小为v0、与水平方向的夹角为θ，经过一段时间铅球落地，落地时铅球的速度方向与水平方向的夹角为α，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.铅球在空中运动的时间为B.铅球的水平位移大小为C.铅球落地前瞬间重力做功的瞬时功率为D.铅球的抛出点离水平地面的高度为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，电荷量为q的正点电荷放在原本不带电、长度为L的导体棒的左侧，点电荷在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处的位置，导体棒内达到静电平衡。已知O点为导体棒的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（）A.导体棒左端带负电，右端带正电B.导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度大小为0C.导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度大小为D.将导体棒左端接地后再断开，最后移走点电荷，导体棒最终带正电10.我国首个电动汽车智慧充换电示范区在江苏建成，智慧充电技术的日益成熟，极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为m，额定功率为P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动，汽车的速度大小为v时恰好达到其额定功率，之后汽车维持额定功率行驶，达到最大速度3v。已知汽车行驶时受到的阻力恒定，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.电动汽车受到的阻力大小为B.电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为C.电动汽车做匀加速直线运动的时间为D.电动汽车做匀加速直线运动的位移大小为11.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.地球的质量为B.地球的平均密度为C.地球静止轨道卫星的轨道半径为D.地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值为12.如图所示，水平圆台可绕过其圆心的竖直轴转动，可视为质点、质量为1kg的物块放在距圆心L=0.3m处，物块与台面间的动摩擦因数为0.27。圆台绕竖直轴转动的角速度由0开始随时间均匀增大，角速度与时间的关系式为，其中k=1rad/s2物块随圆台一起做圆周运动，物块与台面间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力的时刻为（未知）。接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.内物块受到的摩擦力方向并未指向圆心B.C.内物块增加的机械能为D.内摩擦力对物块做的功为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分）某实验小组利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下：①测量遮光片的宽度d；②用手托住滑块，使其保持静止，测出遮光片到光电门的距离x、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L；③接通气泵，将滑块由静止释放；④记录遮光片经过光电门的时间t。⑤改变滑块的位置，重复实验。（1）遮光片通过光电门时的速度大小v=________（用题中所给物理量符号表示）。（2）关于本实验的说法正确的是________。A.实验时必须测出含遮光片的滑块质量B.实验时选用宽些的遮光片可以减小误差C.将滑块从离光电门更远的位置释放可以减小误差（3）若已知含遮光片的滑块质量为m，重力加速度大小为g，滑块从释放到经过光电门的过程中减小的重力势能________，增加的动能________，在实验误差范围内，可证明滑块下滑过程中机械能守恒。14.（8分）某同学做“探究物体做圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系”的实验，装置如图所示，质量为m的磁性小球（可视为质点）用细线a、b连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线b的另一端连接在力传感器上（力传感器固定在竖直杆上的A点且厚度不计），拉动小球，当a、b两细线都伸直且细线b水平，测得O点到A点的距离为L1，磁性小球到A点的距离为L2，磁性小球附近固定磁传感器。磁性小球被竖直杆带着以不同角速度做匀速圆周运动（细线a、b始终绷直），经过磁传感器时，磁传感器就可以记录接收n次（首次经过时记为0）磁场脉冲所用的总时间t，力传感器记录下细线b上的拉力大小F。已知重力加速度大小为g。（1）小球做匀速圆周运动的角速度大小=________，向心力大小Fn________。（均用m、n、t、L1、L2、π中的部分符号表示）（2）小球以不同角速度做匀速圆周运动（细线a、b始终绷直）时，细线a上的拉力大小________（填“发生改变”或“保持不变”）。（3）某次实验时测得细线b上的拉力大小F，从受力分析角度可知向心力大小________.（用F、m、g、L1、L2表示）。15.（8分）如图所示，直角坐标系中A、B、C三点坐标分别为、、，A、B两点固定着电荷量均为+Q的点电荷，已知静电力常量为k。（1）求C点处的电场强度大小E；（2）若坐标原点处固定着另一点电荷，使得C点处的电场强度恰好为0，判断该点电荷带正电还是负电并求出其所带电荷量的大小。16.（8分）近月制动是嫦娥六号探测器在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号探测器飞到月球附近时，实施“刹车”制动，使其速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获，实现绕月飞行。已知月球的质量为地球质量的，月球的半径为地球半径的，地球表面重力加速度大小为g，地球的第一宇宙速度大小为v，星球的逃逸速度为对应星球第一宇宙速度的倍，不计地球和月球自转，求：（1）月球表面的重力加速度大小；（2）月球的逃逸速度。17.（14分）如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，圆锥筒侧面与水平面的夹角为θ，筒口半径R和筒高H均为0.8m，筒内壁A点的高度为筒高的一半，物块与筒内壁间的动摩擦因数μ=0.6，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，现使圆锥筒转动的角速度大小由ω0（大小未知）开始缓慢增大，质量m=2kg的物块（可视为质点）放置在A点始终相对于圆锥筒静止。（1）当物块在A点受到的摩擦力为零时，求此时圆锥筒转动的角速度大小ω1；（2）若物块在A点始终与圆锥筒保持相对静止，求圆锥筒转动的最大角速度ω2。18.（16分）如图所示，倾角足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块C，物块B粘连着物块C。斜面右上端M处与半径R=4.8m的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上，圆弧上N点在圆心O的正下方，，M处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B、C恰好不上滑。已知小球A、物块B、物块C的质量分别为、、，物块B、C与斜面间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度范围内，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）求初始时弹簧的弹性势能；（2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到N点时物块B的速度大小v2；（3）在第（2）问条件下，小球A经过N点时剪断细绳且物块B、C不再粘连，该瞬间物块B、C的速度不变，求物块B、C静止时两者之间的距离d。——★参考答案★——1.B〖解析〗自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，选项A正确；点电荷类似于质点，是一种理想化模型，元电荷是指最小电荷量，选项B错误；电场是物质存在的一种形式，选项C正确；仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，选项D正确。本题选错误的，故选B。2.C〖解析〗毽子上升时速度逐渐减小，因此克服空气阻力做功的功率和克服重力做功的功率均逐渐减小，选项A错误、C正确；毽子受到的空气阻力始终对毽子做负功，重力做的总功为0，因此毽子受到的合力做负功，选项B、D错误。3.A〖解析〗带电粒子沿轨迹的切线方向为速度方向，其所受的电场力方向指向轨迹凹侧，由此可知粒子的速度方向与电场力方向成锐角，且速度方向上的电场强度逐渐增大，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，选项A正确。4.D〖解析〗修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即，B、C两点为同轴转动，角速度相等，，根据，，可得A、B、C的线速度大小之比为3∶3∶1，选项D正确。5.B〖解析〗卫星在轨道3上运行的速率一定小于第一宇宙速度，选项A错误；卫星在轨道2上点的速率大于在轨道1上的速率，根据可知，卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率，选项B正确；根据可知，卫星在轨道2上点和在轨道1上点的加速度大小相等，选项C错误；卫星在点由轨道1变轨至轨道2需要加速，选项D错误。6.C〖解析〗在点时轻杆可施加给小球竖直向上的弹力，小球经过最高点的初速度只要满足即可，选项A错误；若，小球经过点时有，杆对小球的弹力随增大而减小，选项B错误；小球经过点时有，，解得，可知小球经过点时杆对小球的弹力随增大而增大，选项C正确；小球经过点时有，，解得，可知小球经过点时和经过点时杆对小球的弹力之差恒为，选项D错误。7.D〖解析〗图像中斜率表示加速度，因此货物在内的加速度大小，由牛顿第二定律有，解得，5s≈10s内货物做匀速直线运动，有，选项A错误；0~5s内货物受到的摩擦力做的功，5s~10s内货物受到的摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理有，选项C错误；传送带因传送货物而多消耗的能量用来克服货物给传送带的摩擦力做的功，有，选项D正确。8.B〖解析〗铅球被抛出时的竖直分速度大小，水平分速度大小，落地前瞬间竖直分速度大小，因此铅球在空中运动的时间，选项A错误；铅球的水平位移大小，选项B正确；铅球落地前瞬间重力做功的瞬时功率，选项C错误；铅球落地时的速度大小，由动能定理有，解得，选项D错误。9.AC〖解析〗由于感应起电，导体棒左端带负电，右端带正电，选项A正确；导体棒内达到静电平衡后，导体棒中心O点处的电场强度为0，即导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度与点电荷在O点处产生的电场强度等大反向，有，选项B错误、C正确；将导体棒左端接地后，导体棒左端仍带负电，右端不带电，移走点电荷后，导体棒整体带负电，选项D错误。10.BD〖解析〗汽车速度达到最大时，牵引力等于阻力，有，解得，选项A错误；汽车恰好达到其额定功率时有，，解得，选项B正确；电动汽车做匀加速直线运动的时间，选项C错误；电动汽车做匀加速直线运动的位移大小，选项D正确。11.BD〖解析〗对近地卫星有，解得，选项A错误；地球的平均密度，选项B正确；根据开普勒第三定律有，解得，选项C错误；地球赤道上有，地球北极极点上有，解得，选项D正确。12.AD〖解析〗物块随圆台一起做圆周运动时，由于其角速度随时间均匀增大，圆台对物块的摩擦力可分解为指向圆心方向的分力和沿圆周轨迹切线方向的分力，因此物块受到的摩擦力方向并未指向圆心，选项A正确；物块的线速度大小随时间均匀变化，其轨迹切线方向的加速度大小，向心加速度大小，由牛顿第二定律有，，物块与台面间的摩擦力达到最大静摩擦力时有，解得，选项B错误；时刻物块的线速度大小，物块增加的机械能，根据动能定理可知摩擦力对物块做的功为，选项C错误、D正确。13.（1）（2）C（1分）（3）〖解析〗（1）根据光电门测速原理可知，遮光片通过光电门时的速度大小。（2）由于重力势能减少量和动能增加量均与滑块的质量成正比，可以不用测出滑块的质量，选项A错误；实验时选用窄些的遮光片或将滑块从离光电门更远的位置释放可以减小实验误差，选项B错误、C正确。（3）滑块从释放到经过光电门的过程中减小的重力势能，增加的动能。14.（1）（2分）（2）保持不变（2分）（3）〖解析〗（1）小球做匀速圆周运动的角速度大小，向心力大小。（2）设细线a与杆的夹角为θ，对小球受力分析，竖直方向上有，其中，由此可知小球的角速度改变时细线a上的拉力大小保持不变。（3）对小球受力分析，水平方向上有，其中，解得。15.解：（1）由题图中几何关系可知且A、B两点处的点电荷在C点处产生的电场强度大小均为两电场强度矢量合成有解得。（2）A、B两点处的点电荷在C点处产生的电场强度方向沿y轴向上，因此坐标原点处固定的点电荷应带负电（1分）要使C点处的电场强度为0，应有解得。16.解：（1）在地球表面时有在月球表面时有解得。（2）根据第一宇宙速度定义有对月球有又有解得。17.解：（1）对物块受力分析，竖直方向上有水平方向上有其中解得，。（2）物块将要相对于圆锥筒滑动时，竖直方向上有水平方向上有其中解得。18.解：（1）对物块B、C整体受力分析，有其中此时弹簧的弹性势能解得，。（2）小球A运动到N点时物块B、C沿斜面上滑距离可知此时弹簧恰好处于原长位置由能量守恒定律有其中解得。（3）剪断细绳瞬间，对物块B、C整体有对物块B有解得，可知该瞬间物块B、C分离从物块B、C分离到物块B速度减为0，有解得从物块B、C分离到物块C速度减为0，有解得由于，，物块B、C的速度为0时均能静止（1分）由此可知物块B、C静止时距离。高一质量监测联合调考物理本试卷满分100分，考试用时90分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六章到第八章，必修第三册第九章。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（）A.自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种B.点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型C.电场是物质存在的一种形式D.仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合2.踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图所示，某同学练习踢毽子，毽子离开脚后竖直向上运动，减速到零后，又回到出发点，假设运动过程中毽子受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）A.毽子上升时克服空气阻力做功的功率逐渐增大B.毽子从离开脚面到回到出发点，受到的合力做的总功为0C.毽子上升时克服重力做功的功率逐渐减小D.由于毽子从离开脚面到回到出发点的位移为0，空气阻力对毽子做的总功为03.如图所示，这是一种电子显微镜的电场分布，实线为电场线，一带电粒子仅在电场力作用下的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子由a点运动到b点的速率一时间图像可能正确的是（）A. B. C. D.4.修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，原理可简化为图中的模型，A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为2∶3∶1，则A、B、C的线速度大小之比为（）A.1∶3∶3 B.1∶1∶3 C.3∶1∶3 D.3∶3∶15.2024年5月9日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后将智慧天网一号01星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。发射该卫星的示意图如图所示，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后在Q点变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后在椭圆轨道的远地点P再次变轨，将卫星送入中圆轨道3。下列说法正确的是（）A.卫星在轨道3上运行的速率可能大于第一宇宙速度B.卫星在轨道2上Q点的速率大于在轨道3上的速率C.卫星在轨道2上Q点的加速度小于在轨道1上Q点的加速度D.卫星在Q点由轨道1变轨至轨道2需减速6.如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上。为使小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点A小球获得水平向右的初速度v，B点为小球经过的最低点，C点为与圆心等高位置，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.初速度v必须满足B.若增大初速度v，小球经过A点时杆对小球的弹力一定增大C.若增大初速度v，小球经过B点时杆对小球的弹力一定增大D.若增大初速度v，小球经过B点时和经过C点时杆对小球的弹力之差增大7.如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（）A.货物受到的摩擦力大小始终为64NB.货物受到的摩擦力做的功为320JC.货物受到的合力做的功为920JD.传送带因传送货物而多消耗的能量为1240J8.2024年4月20日，在世界田联钻石联赛厦门站女子铅球比赛中，中国选手以19米72的成绩夺得冠军。若把铅球的运动简化为如图所示的模型：质量为m的铅球从离水平地面一定高度的O点被抛出，抛出时铅球的速度大小为v0、与水平方向的夹角为θ，经过一段时间铅球落地，落地时铅球的速度方向与水平方向的夹角为α，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.铅球在空中运动的时间为B.铅球的水平位移大小为C.铅球落地前瞬间重力做功的瞬时功率为D.铅球的抛出点离水平地面的高度为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，电荷量为q的正点电荷放在原本不带电、长度为L的导体棒的左侧，点电荷在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处的位置，导体棒内达到静电平衡。已知O点为导体棒的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（）A.导体棒左端带负电，右端带正电B.导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度大小为0C.导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度大小为D.将导体棒左端接地后再断开，最后移走点电荷，导体棒最终带正电10.我国首个电动汽车智慧充换电示范区在江苏建成，智慧充电技术的日益成熟，极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为m，额定功率为P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动，汽车的速度大小为v时恰好达到其额定功率，之后汽车维持额定功率行驶，达到最大速度3v。已知汽车行驶时受到的阻力恒定，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.电动汽车受到的阻力大小为B.电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为C.电动汽车做匀加速直线运动的时间为D.电动汽车做匀加速直线运动的位移大小为11.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.地球的质量为B.地球的平均密度为C.地球静止轨道卫星的轨道半径为D.地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值为12.如图所示，水平圆台可绕过其圆心的竖直轴转动，可视为质点、质量为1kg的物块放在距圆心L=0.3m处，物块与台面间的动摩擦因数为0.27。圆台绕竖直轴转动的角速度由0开始随时间均匀增大，角速度与时间的关系式为，其中k=1rad/s2物块随圆台一起做圆周运动，物块与台面间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力的时刻为（未知）。接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.内物块受到的摩擦力方向并未指向圆心B.C.内物块增加的机械能为D.内摩擦力对物块做的功为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分）某实验小组利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下：①测量遮光片的宽度d；②用手托住滑块，使其保持静止，测出遮光片到光电门的距离x、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L；③接通气泵，将滑块由静止释放；④记录遮光片经过光电门的时间t。⑤改变滑块的位置，重复实验。（1）遮光片通过光电门时的速度大小v=________（用题中所给物理量符号表示）。（2）关于本实验的说法正确的是________。A.实验时必须测出含遮光片的滑块质量B.实验时选用宽些的遮光片可以减小误差C.将滑块从离光电门更远的位置释放可以减小误差（3）若已知含遮光片的滑块质量为m，重力加速度大小为g，滑块从释放到经过光电门的过程中减小的重力势能________，增加的动能________，在实验误差范围内，可证明滑块下滑过程中机械能守恒。14.（8分）某同学做“探究物体做圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系”的实验，装置如图所示，质量为m的磁性小球（可视为质点）用细线a、b连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线b的另一端连接在力传感器上（力传感器固定在竖直杆上的A点且厚度不计），拉动小球，当a、b两细线都伸直且细线b水平，测得O点到A点的距离为L1，磁性小球到A点的距离为L2，磁性小球附近固定磁传感器。磁性小球被竖直杆带着以不同角速度做匀速圆周运动（细线a、b始终绷直），经过磁传感器时，磁传感器就可以记录接收n次（首次经过时记为0）磁场脉冲所用的总时间t，力传感器记录下细线b上的拉力大小F。已知重力加速度大小为g。（1）小球做匀速圆周运动的角速度大小=________，向心力大小Fn________。（均用m、n、t、L1、L2、π中的部分符号表示）（2）小球以不同角速度做匀速圆周运动（细线a、b始终绷直）时，细线a上的拉力大小________（填“发生改变”或“保持不变”）。（3）某次实验时测得细线b上的拉力大小F，从受力分析角度可知向心力大小________.（用F、m、g、L1、L2表示）。15.（8分）如图所示，直角坐标系中A、B、C三点坐标分别为、、，A、B两点固定着电荷量均为+Q的点电荷，已知静电力常量为k。（1）求C点处的电场强度大小E；（2）若坐标原点处固定着另一点电荷，使得C点处的电场强度恰好为0，判断该点电荷带正电还是负电并求出其所带电荷量的大小。16.（8分）近月制动是嫦娥六号探测器在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号探测器飞到月球附近时，实施“刹车”制动，使其速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获，实现绕月飞行。已知月球的质量为地球质量的，月球的半径为地球半径的，地球表面重力加速度大小为g，地球的第一宇宙速度大小为v，星球的逃逸速度为对应星球第一宇宙速度的倍，不计地球和月球自转，求：（1）月球表面的重力加速度大小；（2）月球的逃逸速度。17.（14分）如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，圆锥筒侧面与水平面的夹角为θ，筒口半径R和筒高H均为0.8m，筒内壁A点的高度为筒高的一半，物块与筒内壁间的动摩擦因数μ=0.6，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，现使圆锥筒转动的角速度大小由ω0（大小未知）开始缓慢增大，质量m=2kg的物块（可视为质点）放置在A点始终相对于圆锥筒静止。（1）当物块在A点受到的摩擦力为零时，求此时圆锥筒转动的角速度大小ω1；（2）若物块在A点始终与圆锥筒保持相对静止，求圆锥筒转动的最大角速度ω2。18.（16分）如图所示，倾角足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块C，物块B粘连着物块C。斜面右上端M处与半径R=4.8m的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上，圆弧上N点在圆心O的正下方，，M处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B、C恰好不上滑。已知小球A、物块B、物块C的质量分别为、、，物块B、C与斜面间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度范围内，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）求初始时弹簧的弹性势能；（2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到N点时物块B的速度大小v2；（3）在第（2）问条件下，小球A经过N点时剪断细绳且物块B、C不再粘连，该瞬间物块B、C的速度不变，求物块B、C静止时两者之间的距离d。——★参考答案★——1.B〖解析〗自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，选项A正确；点电荷类似于质点，是一种理想化模型，元电荷是指最小电荷量，选项B错误；电场是物质存在的一种形式，选项C正确；仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，选项D正确。本题选错误的，故选B。2.C〖解析〗毽子上升时速度逐渐减小，因此克服空气阻力做功的功率和克服重力做功的功率均逐渐减小，选项A错误、C正确；毽子受到的空气阻力始终对毽子做负功，重力做的总功为0，因此毽子受到的合力做负功，选项B、D错误。3.A〖解析〗带电粒子沿轨迹的切线方向为速度方向，其所受的电场力方向指向轨迹凹侧，由此可知粒子的速度方向与电场力方向成锐角，且速度方向上的电场强度逐渐增大，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，选项A正确。4.D〖解析〗修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即，B、C两点为同轴转动，角速度相等，，根据，，可得A、B、C的线速度大小之比为3∶3∶1，选项D正确。5.B〖解析〗卫星在轨道3上运行的速率一定小于第一宇宙速度，选项A错误；卫星在轨道2上点的速率大于在轨道1上的速率，根据可知，卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率，选项B正确；根据可知，卫星在轨道2上点和在轨道1上点的加速度大小相等，选项C错误；卫星在点由轨道1变轨至轨道2需要加速，选项D错误。6.C〖解析〗在点时轻杆可施加给小球竖直向上的弹力，小球经过最高点的初速度只要满足即可，选项A错误；若，小球经过点时有，杆对小球的弹力随增大而减小，选项B错误；小球经过点时有，，解得，可知小球经过点时杆对小球的弹力随增大而增大，选项C正确；小球经过点时有，，解得，可知小球经过点时和经过点时杆对小球的弹力之差恒为，选项D错误。7.D〖解析〗图像中斜率表示加速度，因此货物在内的加速度大小，由牛顿第二定律有，解得，5s≈10s内货物做匀速直线运动，有，选项A错误；0~5s内货物受到的摩擦力做的功，5s~10s内货物受到的摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理有，选项C错误；传送带因传送货物而多消耗的能量用来克服货物给传送带的摩擦力做的功，有，选项D正确。8.B〖解析〗铅球被抛出时的竖直分速度大小，水平分速度大小，落地前瞬