精品解析：2024届山东省实验中学高三上学期第二次诊断考试物理试题

山东省实验中学2023-2024学年高三上学期第二次诊断考试物理试题 一、单项选择题 1. 山东省科技馆的科技大篷车来省实验中学了！其中一项展示如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两边分开。一个锥体置于A处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了B、C板的高处。不计一切阻力，在上述过程中（ ） A. 锥体的重心逐渐升高 B. 锥体的重力势能逐渐减小 C. 锥体的机械能逐渐增大 D. 锥体的机械能逐渐减小 2. 如图所示为一电场等势面的分布情况。虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B为轨迹上的两点，则（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子在A点加速度小于B点的加速度 C. 带电粒子在A点的电势能小于B点的电势能 D. 若带电粒子由A点静止释放，仅在电场力作用下将沿等势面d运动 3. 2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船入轨后，于当天下午18：00成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为和，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点。关于变轨过程，下列说法正确的是（ ） A. 飞船在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度 B. 飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度 C. 飞船在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上经过Q点的加速度 D. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 4. 如图所示，在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为q的带负电小球，小球经过P点时速度为v，图中，则在正点电荷Q形成的电场中（ ） A. 带电小球从N点到P点做匀加速直线运动 B. 带电小球从N点到P点的过程中克服电场力做功为 C. P点电场强度大小是N点的2倍 D. NP两点间的电势差为 5. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙长杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点到O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球由静止开始从M点向下运动到Q点时速度最大，Q点到O点的距离为。在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球在N点的加速度小于g C. 从N点到Q点的运动过程中，小球受到的摩擦力一直变大 D. 从M点到N点的运动过程中，小球运动的加速度一直减小 6. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的9倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为m，重力加速度为g，则（ ） A. 强磁性引力的大小 B. 质点在运动过程中机械能不守恒 C. 只要质点能做完整的圆周运动，则质点对A、B两点的压力差恒为7mg D. 若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过B点的最大速率为 7. 1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时，给金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 油滴P带正电 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度先增大后减小 D. 油滴先后两次经过M点经历的时间为 8. 如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m的小球C以初速度沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤