精品解析：陕西省榆林市第十中学2023-2024学年高一下学期期末物理试题

榆林2023~2024学年度第二学期期末校际联考 高一物理试题 注意事项： 1.本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 用几万伏高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A. 这利用了尖端放电原理 B. 这利用了静电吸附原理 C. 这利用了静电屏蔽原理 D. 与静电复印的物理原理相同 2. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A. 向心加速度 B. 线速度 C. 向心力 D. 转速 3. 下列说法正确的是（　　） A. 元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 B. 地球同步卫星的环绕速度一定小于7.9km/s C. 物体的位移为零，一定没有力对物体做功 D. 以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强相同 4. 赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿OA圆弧做匀速圆周运动，Oa方向为O点的切线方向。以下说法正确的是（　　） A. 赛车过O点时速度方向与Oa垂直 B. 发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做向心运动 C. 赛车转弯速率相同时，半径越小，越容易发生侧滑 D. 赛车受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用 5. 如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球N带正电，所受库仑力大小为 B. 小球N带负电，所受库仑力大小为 C. 小球N带正电，所受库仑力大小为 D. 小球N带负电，所受库仑力大小为 6. 为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某避雷针放电时空间电场线的分布图，a、b、c三点在同一电场线上，空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下在电场中的运动轨迹。已知ab=bc，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子一定带负电 B. a点的电场强度一定大于b点的电场强度 C. ab两点的电势差等于bc两点的电势差 D. 粒子在图中A点的电势能一定大于在B点的电势能 7. 宇宙中的两个距离较近的天体组成双星系统，两天体可看作在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，由于某些原因两天体间的距离会发生变化，持续对这两个天体进行观测，每隔固定时间记录一次，得到两天体转动周期随观测次数的图像如图所示。若两天体的总质量保持不变，且每次观测的双星系统稳定转动，则第3次观测时两天体间的距离变为第1次观测时距离的（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量的电荷P从A移动到B，电场力做功W1=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功，已知B点的电势，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度E的方向由A指向C B. 电场强度E的方向由A指向B C. 电场强度E的大小为20N/C D. 电场强度E的大小为10N/C 9. 如图甲所示，某水电站建筑工地用发动机沿倾斜光滑轨道将建材拉到大坝顶上，已知轨道的倾角θ=37°，每次从大坝底端由静止向上拉建材的过程中，发动机所做的功W与建材的位移x的关系如图乙所示。图乙中图线为直线，当x=6m时发动机达到额定功率。已知每个建材的质量m=100kg，重力加速度。g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 建材做变加速运动 B. x=6m时，建材的速度大小为12m/s C. 发动机的额定功率为5400W D. 从x=0到x=6m过程中，发动机的平均功率为2700W 10. 一滴雨滴在空中由静止开始竖直下落，雨滴只受空气阻力和重力作用，且受到的空气阻力与速率成正比，t0时刻（下落高度为h0），雨滴开始匀速下落。以地面为参考平面，下列关于雨滴下落过程中，它的重力势能Ep与下落高度h图像、重力势能Ep与时间t图像、动能Ek与下落高度h图像、机械能E与下落高度h图像，可能正确的是（　　） A. B. C D. 第Ⅱ卷（非选择题　共54分） 二、实验探究题（本大题共2小题，计18分） 11. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的__________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是__________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（多选，填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度 C. 减小电容纸厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是__________（选填“C1”或“C2”）。 12. 实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为10m/s²甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.19cm、0.20cm和0.35cm，可见其中肯定有一个同学在操作上有错误，则操作错误的同学是__________（选填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）丁同学在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，按实验要求正确选出如图1所示的纸带进行测量，测得连续三点A、B、C到第一个点O点的距离分别为，相邻计数点的时间间隔为T，重力加速度为g。 ①分析可知，纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 ②若重物质量为m，从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量__________，重物动能的增加量=__________。（用已知物理量符号表示） ③实验结论：在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒。 （3）戊同学用如图2所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，将小球a、b分别固定在轻杆的两端，轻杆可以无摩擦绕O点转动，开始时杆水平，由静止释放后轻杆沿逆时针方向转动，重力加速度为g。现用刻度尺测出小球b的直径为d，测出小球a、b的质量均为m，光电门记录小球b挡光的时间为t，转轴O到a、b球心的距离分别为la、lb，光电门在O点的正下方，小球b摆到最低点时，光线恰好水平对着球心，如果小球a、b以及轻杆组成的系统机械能守恒，应满足的关系式为__________。（用已知物理量符号表示）。 三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2024年6月4，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ．再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G。求： （1）月球的质量M； （2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t。 14. 如图所示，金属丝和竖直金属板间电压U1=500V，发射出的电子（初速度为0）被加速后，从金属板上的小孔S射出，射出的电子恰能沿平行于极板的方向由左端中间位置射入偏转电场。已知极板长l=6cm，间距d=2cm，极板间电压U2=40V，电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg。 （1）求电子射入偏转电场时的速度大小v； （2）电子从A点（图中未标出）射出偏转电场，求电子在偏转电场中发生的侧位移y； （3）若下极板电势为零，求A点的电势。 15. 在光滑的水平导轨MN上固定一弹射装置，弹簧处于原长状态。导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带右端Q处与光滑的半圆轨道理想连接，传送带长L=3.5m，以速率v=4m/s沿顺时针方向转动，如图所示。质量为m=1kg的滑块置于水平导轨上（滑块可视为质点），现将滑块向左移动压缩弹簧由静止释放，滑块脱离弹簧后以速度v0=2m/s滑上传送带，并恰好通过半圆轨道最高点P。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，求： （1）滑块释放瞬间，弹簧具有的弹性势能Ep； （2）半圆轨道的半径R； （3）滑块从N点运动到P点过程中，摩擦力对滑块做的功Wf。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 榆林2023~2024学年度第二学期期末校际联考 高一物理试题 注意事项： 1.本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A. 这利用了尖端放电原理 B. 这利用了静电吸附原理 C. 这利用了静电屏蔽原理 D. 与静电复印的物理原理相同 【答案】C 【解析】 【详解】用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙，这利用了静电屏蔽原理。 故选C。 2. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A. 向心加速度 B. 线速度 C. 向心力 D. 转速 【答案】D 【解析】 【详解】D．扇叶上某两质点同轴转动，角速度相等，根据可得转速相等，故D正确； B．扇叶上某两质点圆周运动半径不一定相等，根据 线速度不一定相等，故B错误； AC．向心加速度 扇叶上某两质点圆周运动半径不一定相等，则向心加速度不一定相等，根据可知向心力不一定相等，故AC错误； 故选D。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 B. 地球同步卫星的环绕速度一定小于7.9km/s C. 物体的位移为零，一定没有力对物体做功 D. 以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．元电荷e的数值，最早是科学家密立根测得的，故A错误； B．地球最大的环绕速度是近地卫星的速度为7.9km/s，地球同步卫星的轨道半径大于近地卫星，根据 可知 则地球同步卫星的环绕速度一定小于7.9km/s，故B正确； C．物体的位移为零，可能有力对物体做功，如物体在粗糙的水平面上运动一周，摩擦力做负功，故C错误； D．以点电荷为球心，r为半径的球面上各点的场强大小都相同，方向不同，故D错误。 故选B。 4. 赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿OA圆弧做匀速圆周运动，Oa方向为O点的切线方向。以下说法正确的是（　　） A. 赛车过O点时速度方向与Oa垂直 B. 发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做向心运动 C. 赛车转弯速率相同时，半径越小，越容易发生侧滑 D. 赛车受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．赛车过O点时速度方向与Oa平行，选项A错误； B．发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做离心运动，选项B错误； C．根据 可知，赛车转弯速率相同时，半径越小，所需的向心力越大，即地面对赛车的摩擦力越大，则越容易发生侧滑，选项C正确； D．赛车受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力是效果力，不是物体受的力，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球N带正电，所受库仑力大小为 B. 小球N带负电，所受库仑力大小为 C. 小球N带正电，所受库仑力大小为 D. 小球N带负电，所受库仑力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】小球 M带正电，两球相斥，故小球带正电；以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图， 根据小球处于平衡状态可知 故选A。 6. 为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某避雷针放电时空间电场线的分布图，a、b、c三点在同一电场线上，空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下在电场中的运动轨迹。已知ab=bc，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子一定带负电 B. a点的电场强度一定大于b点的电场强度 C. ab两点的电势差等于bc两点的电势差 D. 粒子在图中A点的电势能一定大于在B点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力方向大致向下，可知该粒子一定带正电，选项A错误； B．b点处的电场线较a点处密集，可知a点的电场强度一定小于b点的电场强度，选项B错误； C．根据U=Ed，由于ab 两点的平均场强小于bc间的平均场强，可知ab两点的电势差小于bc两点的电势差，选项C错误； D．从A到B电场力做正功，电势能减小，可知粒子在图中A点电势能一定大于在B点的电势能，选项D正确。 故选D 7. 宇宙中的两个距离较近的天体组成双星系统，两天体可看作在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，由于某些原因两天体间的距离会发生变化，持续对这两个天体进行观测，每隔固定时间记录一次，得到两天体转动周期随观测次数的图像如图所示。若两天体的总质量保持不变，且每次观测的双星系统稳定转动，则第3次观测时两天体间的距离变为第1次观测时距离的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】双星系统在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，周期相等，由彼此之间的万有引力作用提供向心力，则有 ， 其中 解得 则可解得第3次观测时两天体间的距离于第1次观测时距离的比值为 结合图中所给数据解得 故选C。 8. 如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量的电荷P从A移动到B，电场力做功W1=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功，已知B点的电势，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度E的方向由A指向C B. 电场强度E的方向由A指向B C. 电场强度E的大小为20N/C D. 电场强度E的大小为10N/C 【答案】AC 【解析】 【详解】电荷P从A移动到B，电场力做功为 可得 可得 将P从C移动到A，电场力做功 可得 可得 过B点做AC的垂线，交于D点，如图所示 根据几何关系可得 则有 可得 可知为等势线，则电场方向由A指向C，大小为 故选AC。 9. 如图甲所示，某水电站建筑工地用发动机沿倾斜光滑轨道将建材拉到大坝顶上，已知轨道的倾角θ=37°，每次从大坝底端由静止向上拉建材的过程中，发动机所做的功W与建材的位移x的关系如图乙所示。图乙中图线为直线，当x=6m时发动机达到额定功率。已知每个建材的质量m=100kg，重力加速度。g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 建材做变加速运动 B. x=6m时，建材的速度大小为12m/s C. 发动机的额定功率为5400W D. 从x=0到x=6m过程中，发动机的平均功率为2700W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据图乙，发动机所做的功W与建材的位移x的函数关系表达式为 根据功的定义式有 可知，发动机的牵引力为 可知，建材向上做匀加速运动，故A错误； B．x=6m时，根据动能定理有 其中 解得 故B错误； C．根据题意，当x=6m时发动机达到额定功率，则额定功率为 故C正确； D．从x=0到x=6m过程中，发动机的平均功率为 故D正确 故选CD。 10. 一滴雨滴在空中由静止开始竖直下落，雨滴只受空气阻力和重力作用，且受到的空气阻力与速率成正比，t0时刻（下落高度为h0），雨滴开始匀速下落。以地面为参考平面，下列关于雨滴下落过程中，它的重力势能Ep与下落高度h图像、重力势能Ep与时间t图像、动能Ek与下落高度h图像、机械能E与下落高度h图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．以地面为参考平面，重力势能Ep与下落高度h的关系为 由于雨滴加速阶段，下落高度与时间不是线性关系，则加速阶段，图像不是直线，故A正确，B错误； C．t0时刻（下落高度为h0），雨滴开始匀速下落，因为 则过了h0之后雨滴动能应不变，故C错误； D．根据功能关系可知，由于空气阻力对雨滴做负功，雨滴的机械能应逐渐减小，根据 可知图像的切线斜率绝对值表示空气阻力大小，由于受到的空气阻力与速率成正比，可知空气阻力先增大后不变，则图像的切线斜率绝对值先增大后不变，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题　共54分） 二、实验探究题（本大题共2小题，计18分） 11. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的__________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是__________。（填正确答案前的标号） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。（多选，填正确答案前的标号） A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度 C. 减小电容纸厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积 （4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是__________（选填“C1”或“C2”）。 【答案】（1）电势差 （2）C （3）CD （4）C2 【解析】 【小问1详解】 使用静电计的目的是观察电容器两极板间的电势差变化情况。 【小问2详解】 A．将左极板向上移动一段距离，则两板正对面积减小，根据 可知，电容器的电容C减小，根据 可知，Q一定，则U变大，即静电计指针的张角变大，选项A错误； B．向两板间插入陶瓷片时，根据 可知，C变大，根据 可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，选项B错误； C．将左极板右移，根据 可知，C变大，根据 可知，Q一定，则U变小，静电计指针的张角变小，选项C正确； D．把左极板拿走，相当于增大d，根据 可知，则C变小，根据 可知，U变大，所以静电计指针的张角变大，故D错误； 故选C。 【小问3详解】 由平行板电容器因素决定式 A．增大电容纸的厚度，d增大，故电容减小，故A错误； B．增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故B错误； C．减小电容纸的厚度，d减小，故电容增大，故C正确； D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积，S增大，故电容增大，故D正确。 故选CD。 【小问4详解】 用同一电路分别给两个不同的电容器充电，则充电完成后，两电容器两端电压相同，由于I-t图像面积表示带电量，电容器2带电量大，根据Q=CU可知，电容器的电容C1＜C2。即两电容器中电容较大的是C2。 12. 实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为10m/s²甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.19cm、0.20cm和0.35cm，可见其中肯定有一个同学在操作上有错误，则操作错误的同学是__________（选填“甲”“乙”或“丙”）。 （2）丁同学在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，按实验要求正确选出如图1所示的纸带进行测量，测得连续三点A、B、C到第一个点O点的距离分别为，相邻计数点的时间间隔为T，重力加速度为g。 ①分析可知，纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 ②若重物的质量为m，从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量__________，重物动能的增加量=__________。（用已知物理量符号表示） ③实验结论：在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒。 （3）戊同学用如图2所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，将小球a、b分别固定在轻杆的两端，轻杆可以无摩擦绕O点转动，开始时杆水平，由静止释放后轻杆沿逆时针方向转动，重力加速度为g。现用刻度尺测出小球b的直径为d，测出小球a、b的质量均为m，光电门记录小球b挡光的时间为t，转轴O到a、b球心的距离分别为la、lb，光电门在O点的正下方，小球b摆到最低点时，光线恰好水平对着球心，如果小球a、b以及轻杆组成的系统机械能守恒，应满足的关系式为__________。（用已知物理量符号表示）。 【答案】（1）丙 （2） ①. 左 ②. ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 根据自由落体运动公式，第1、2两点间的距离为 故不可能为0.35cm，所以操作错误的同学是丙。 【小问2详解】 [1]从左向右的点间距越来越大，故纸带的左端与重物相连； [2]从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量 [3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这两点间的平均速度，则重物到B点的瞬时速度为 故重物动能的增加量为 【小问3详解】 小球b摆到最低点时的速度 两小球的角速度相等，则有 根据机械能守恒定律有 解得 三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2024年6月4，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ．再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G。求： （1）月球的质量M； （2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力周期公式 解得 （2）嫦娥六号第一次从P点飞行到Q做椭圆运动，其时间恰为椭圆周期的一半，利用开普勒第三定律 其中 解得 所以 14. 如图所示，金属丝和竖直金属板间电压U1=500V，发射出的电子（初速度为0）被加速后，从金属板上的小孔S射出，射出的电子恰能沿平行于极板的方向由左端中间位置射入偏转电场。已知极板长l=6cm，间距d=2cm，极板间电压U2=40V，电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg。 （1）求电子射入偏转电场时的速度大小v； （2）电子从A点（图中未标出）射出偏转电场，求电子在偏转电场中发生的侧位移y； （3）若下极板电势为零，求A点的电势。 【答案】（1）；（2）0.36cm；（3）27.2V 【解析】 【详解】（1）电子经过加速电场过程，根据动能定理可得 解得 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，则有 ， 联立解得电子在偏转电场中发生的侧位移 （3）A点离下板的距离为 若下极板电势为零，则A点的电势为 15. 在光滑的水平导轨MN上固定一弹射装置，弹簧处于原长状态。导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带右端Q处与光滑的半圆轨道理想连接，传送带长L=3.5m，以速率v=4m/s沿顺时针方向转动，如图所示。质量为m=1kg的滑块置于水平导轨上（滑块可视为质点），现将滑块向左移动压缩弹簧由静止释放，滑块脱离弹簧后以速度v0=2m/s滑上传送带，并恰好通过半圆轨道最高点P。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，求： （1）滑块释放瞬间，弹簧具有的弹性势能Ep； （2）半圆轨道的半径R； （3）滑块从N点运动到P点过程中，摩擦力对滑块做的功Wf。 【答案】（1）2J；（2）0.32m；（3）6J 【解析】 【详解】（1）滑块释放到离开弹簧，有 （2）恰好通过半圆轨道最高点P，则 由于，则滑块在传送带上加速，加速度为 假如一直匀加速，则 解得 则不能一直匀加速，而是先匀加，再匀速，则 对滑块从Q到P列机械能守恒 解得 （3）滑块从N点运动到Q点过程中列动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$