山东省滨州市惠民县第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

报告查询:登录zhixue.com或扫描二维码下载App (用户名和初始密码均为准考证号) 实验中心2024级高一下学期第一次质量检测 （18、19）物理学科 姓名： 班级： 考场/座位号： 注意事项 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场填写清楚，并认真核对 条形码上的姓名和准考证号。 2．选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框，修改时用橡皮擦干净，不 留痕迹。 3．非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，否则作答 无效。要求字体工整、笔迹清晰。作图时，必须用2B铅笔，并描浓。 4．在草稿纸、试题卷上答题无效。 5．请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁。 贴条形码区 （正面朝上，切勿贴出虚线方框） 正确填涂 缺考标记 客观题(1~8为单选题;9~12为多选题) 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 填空题 13. 14. 解答题 15. 16. 17. 18. 请勿在此区域作答或 者做任何标记 第 1页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 实验中心 2024 级高一下学期第一次质量检测 （18、19）物理学科 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. 如图所示，某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。小明分别乘甲、乙两种电梯匀速 从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（ ） A. 乘甲电梯过程中，小明所受合力做正功 B. 乘甲电梯过程中，电梯对小明的支持力不做功 C. 乘乙电梯过程中，电梯对小明的支持力做正功 D. 乘乙电梯过程中，电梯对小明的摩擦力做正功 2. 如图所示，夜晚时电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪光 60 次，风扇转轴 O上装有 3 个相同的扇叶， 它们互成 120°角。当风扇匀速转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转动角速度最小值为（ ） A. 40πrad/s B. 40rad/s C. 120πrad/s D. 120rad/s 3. 某同学课余时间做了一个“纸帽能弹多高”的小实验，其简化图如图所示，实验时轻弹簧下端固定在水 平桌面上，将用硬纸卡做成的小纸帽倒扣在弹簧上并用力竖直下压，使弹簧产生一定的弹性形变，然后迅 速放手，小纸帽能离开弹簧并继续上升一段距离，不计空气阻力，小纸帽在上升过程中，下列说法正确的 是（ ） A. 小纸帽的机械能守恒 B. 小纸帽刚脱离弹簧时动能最大 C. 小纸帽的动能与弹簧的弹性势能之和一直在减小 D. 小纸帽的动能先增大后减小，机械能一直增加 第 2页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 4. 某同学用平行板电容器探究某材料在竖直方向的尺度随温度变化的关系，如图所示为装置示意图，电容 器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动。若保持电容器所带电荷量不变，发现材料温度升高 时，两极板间电压降低。下列说法正确的是（ ） A. 极板间距离增大 B. 材料竖直方向尺度增大 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器电容变小 5. 利用 500 米口径球面射电望远镜（ FAST ），我国天文学家探测到了一个新天体，命名为 FAST J0139 4328 。这个新发现的天体是孤立的，该星质量相对较低，主要由暗物质组成。已知 FAST J0139 4328 和地球的半径分别为 1R、 2R ，FAST J0139 4328 和地球表面的重力加速度为 1g 、 2g ，则FAST J0139 4328 和地球的质量比为（ ） A. 2 1 1 2 2 2 g R g R B. 2 1 2 2 2 1 g R g R C. 2 2 1 2 2 2 g R g R D. 2 2 2 2 1 1 g R g R 6. (2023·河北张家口模拟)真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位 置的点，两个带电粒子 a、b 从同一位置 P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如 图中虚线所示，已知 a 粒子带负电，b 粒子带正电，下列说法正确的是( ) A．M点的电势低于 N点的电势 B．电场力对 a 粒子做负功，对 b 粒子做正功 C．a 粒子与 b 粒子的电势能均减小 D．若在 O点由静止释放 a 粒子，仅在电场力的作用下， a 粒子将沿电场线运动到 M点 7. 如图所示，长度为 4L的轻杆两端分别固定小球 A、B（均可视为质点），小球 A、B的质量分别为 m、3m， 杆上距 A球 L处的 O点套在光滑的水平转轴上，杆可绕水平转轴在竖直面内转动。当 A、B两球静止在图 示位置时，转轴受杆的作用力大小为 1F ；当 A、B两球转动至图示位置时，杆 OA部分恰好不受力，转轴受 杆的作用力大小为 2F 。忽略空气阻力，则 1F 与 2F 的比值为（ ） A. 1:12 B. 1:4 C. 1:3 D. 4:9 第 3页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 8. 复兴号动车组在世界上首次实现时速 350km 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成 果。一列动车的初速度为 0v ，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度 04v 。若行 驶过程中动车所受阻力大小与其速率成正比，则车速为 0v 和 02v 时动车的加速度大小之比为（ ） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 3∶2 D. 5∶2 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。 全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9. 在修筑铁路时，弯道处外轨会略高于内轨，如图所示为某段铁轨转弯处的截面图，铁轨平面与水平地面 夹角为θ。当火车以规定的行驶速度 v转弯时，内、外轨均不受到轮缘的侧向挤压力。关于火车在该转弯处 转弯时，下列说法正确的是（ ） A. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B. 火车转弯速度大于 v时，外轨将受到轮缘的侧向挤压力 C. 当火车质量改变时，规定的行驶速度 v大小也随之变化 D. 当火车以速度 v转弯时，铁轨对火车的支持力大于其重力 10. 2024 年 5 月 3 日，我国“嫦娥六号”月球探测器成功发射，6 月 2 日探测器登陆月球背面，开始人类首 次月背采样。如图所示，若“嫦娥六号”被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ运行，当经过近月点 M时启动点火 装置，完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ运行。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（ ） A. 发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至 M点时加速度大小相等 C. 在轨道Ⅰ经过 M点的速率大于在轨道Ⅱ经过 M点的速率 D. 在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能 11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为 8cm 的圆内接等边三角形 ABC，O点为该三角形的中心，三角形 所在平面与匀强电场平行，三角形各顶点的电势分别为 A 2 V   、 B 10 V  、 C 4 V  ，DE是平行于 AB且过 O点的直线，D、E是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是（ ） 第 4页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 A. O点电势为 6V B. 在三角形 ABC的外接圆上，E点的电势最低 C. 将电子由 D点移到 E点，电子的电势能增加 D. 匀强电场的场强大小为 150V/m，方向由 B指向 A 12. 如图所示，物体 Q 锁定在水平地面上，不可伸长的轻质细线一端连接在 Q 上，另一端绕过三个光滑轻 质小滑轮后固定在地面上。物体 P 与滑轮 2 相连，系统静止，四段细线都竖直，现解除对物体 Q 的锁定， 物体 P 触地后静止不动，物体 P 触地瞬间连接物体 Q 的绳子断开。已知物体 P 与地面间高度差为 h，物体 P、 Q 质量分别为 3m、m，重力加速度为 g，天花板离滑轮 1 和 3 足够高，物体 P、Q 均可视为质点，不计空气 阻力。下列说法正确的是（ ） A. 物体 Q 上升过程中的最大速度为 8 7 gh B. 物体 Q 上升过程中的最大速度为 2 gh C. 物体 Q 上升的最大高度为 9 4 h D. 物体 Q 上升的最大高度为 18 7 h 第 5页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. (8 分）某同学用如图甲所示电路研究电容器的放电规律，先将开关 S 合向 1，待电路稳定后再将开关 S 合向 2，通过电流传感器描绘出电容器放电电流 I随时间 t变化的规律如图乙所示。图甲中电源两端提供稳 定电压 U=6V，数出图乙中图线与两坐标轴所围区域方格数约为 42。（电流 I表示单位时间内通过导体横截 面的电荷量，即 qI t  ） （1）放电过程中，通过定值电阻 R的电量为 Q=______C，由此求得电容器的电容为 C=______F。 （2）若仅将定值电阻换用更大阻值的电阻重新实验，则电容器放电的时间会______（填“变长”、“变短” 或“不变”），在放电过程中，电容器两端的电压的减少量与电容器的带电量减少量的比值会______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。 14. （8 分）某小组用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）关于本实验，下列说法正确的有________。 A. 应选择质量小、体积大的重物进行实验 B. 释放重物时应使纸带保持竖直 C. 重物的质量可以不用测量 D. 测出重物下落的高度 h，可以用公式 2v gh 计算重物在某点的速度 （2）实验时，先接通电源，再释放纸带，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、 B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为 Ah 、 Bh 、 Ch 。已知当地重力加速度大小为 g，打点计时器的打 点周期为 T。若重物质量为 m，则从打点计时器打下 O点到打下 B点过程中，重物重力势能减少量 Δ�p =__________，动能增加量Δ�k =__________，若二者在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。 （用题目中所给的物理量表示） 第 6页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 （3）该小组同学继续用图像法验证机械能守恒定律，他们计算出相应点对应的速度大小 v，以 h（纸带上 各点到起始点 O的距离）为横轴、 2v 为纵轴作出的图线如图丙所示，当地重力加速度为 g，该图线的斜率 应________。 A. 略小于 g B. 等于 g C. 略小于 2g D. 等于 2g 15.（10 分） 调速器可用来控制电动机的转速，其结构如图所示，圆筒状的外壳固定不动，内壁光滑，中 心转轴随电动机转动，轴上两侧各有一相同轻质细杆，其上端与中心转轴链接，下端各固定一个质量为 m ＝1.0kg 的摆锤（可视为质点），两细杆与转轴恒在同一竖直平面内，并始终随转轴一起转动，转动时细杆 可以自由张开或合拢。当细杆与转轴的夹角θ＝37°时，摆锤恰好与外壳内壁接触。当转速增加到一定值时， 圆筒内壁的压力传感器会传递电动机转速过大的信息。已知外壳的内径 r＝0.3m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， 210m/sg  。求： （1）当摆锤恰好与外壳内壁接触时，中心转轴的角速度大小 0 ； （2）当中心转轴以角速度ω＝6rad/s 转动时，任一摆锤对外壳内壁压力的大小。 第 7页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 16. （10 分）中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问 一号”探测器在距离火星表面高为 H的轨道上做匀速圆周运动，其周期为 1T ，火星半径为 0R ，自转周期为 0T ， 引力常量为 G，若火星与地球运动情况相似。求： （1）火星的质量； （2）火星表面的第一宇宙速度。 17. （12 分）如图所示，相距 2L的竖直直线 AB、CD间有两个有界匀强电场，水平直线 MN分别与直线 AB、 CD相交于 M、N两点，直线 MN下方的电场方向竖直向上，大小 2 0 1 8 9 mvE qL  ，直线 MN上方的电场方向竖 直向下，大小为 2E 未知。Q点在直线 AB上，且与 M点的距离为 L。一粒子从 Q点以初速度 0v 沿水平方向 射入下方电场，经 MN上的 P点进入上方电场，然后从 CD边上的 F点水平射出。已知 F点到 N点的距离 为 3 L ，粒子质量为 m、电荷量为＋q，不计粒子重力。求： （1）粒子从 Q点到 P点运动的时间 1t ； （2）MN上方的电场强度 2E 的大小； 第 8页/共 8页 学科网（北京）股份有限公司 18. （12 分）如图所示，在一竖直面内，倾角θ＝37°的光滑直轨道 AB、光滑螺旋圆形轨道 BC－DEF、水平 直轨道 FG、水平传送带 GH平滑连接。其中螺旋圆形轨道与轨道 AB、FG分别相切于 B（E）点和 C（F） 点。传送带以大小 v＝6m/s 的速度顺时针转动，一质量 m＝1kg 的滑块（视为质点）从倾斜轨道 AB上高度 h＝3m 处静止释放，可经该装置滑离传送带。已知螺旋圆形轨道半径 R＝0.4m，轨道 FG长 1 4mL  ，传送 带 GH长 2 1.5mL  ，滑块与 FG间的动摩擦因数 1 0.7  ，与传送带间的动摩擦因数 2 0.4  ，不计空气 阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， 210 m / sg  。求： （1）滑块经过轨道最高点 D时所受轨道的压力 NF 的大小； （2）滑块到达 H点时的速度大小 Hv ； （3）滑块经过传送带 GH的过程中，电机因传送滑块多消耗的电能ΔE。 第 1页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 实验中心 2024 级高一下学期第一次质量检测 （18、19）物理学科 答案 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. 如图所示，某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。小明分别乘甲、乙两种电梯匀速 从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（ ） A. 乘甲电梯过程中，小明所受合力做正功 B. 乘甲电梯过程中，电梯对小明的支持力不做功 C. 乘乙电梯过程中，电梯对小明的支持力做正功 D. 乘乙电梯过程中，电梯对小明的摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．乘甲电梯过程中，小明匀速运动，所受合力为 0，不做功，故 A 错误； B．乘甲电梯过程中，人受到的支持力方向竖直向上，与运动方向的夹角小于90，支持力对小明做正功。 故 B 错误； C．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力方向与速度方向垂直，支持力对小明不做功。故 C 错误； D．乘乙电梯过程中，电梯对人的摩擦力方向与速度方向同向，摩擦力对小明做正功。故 D 正确。 故选 D。 2. 如图所示，夜晚时电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪光 60 次，风扇转轴 O上装有 3 个相同的扇叶， 它们互成 120°角。当风扇匀速转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转动角速度最小值为（ ） A. 40πrad/s B. 40rad/s C. 120πrad/s D. 120rad/s 【答案】A 第 2页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 【解析】 【详解】因为电扇叶片有三个，相互夹角为120，现在观察者感觉扇叶不动，说明在闪光时间里，扇叶转 过的角度应为120的整数倍，则有 2 3 k   （ 1k  ，2，3） 闪光灯每秒闪光 60 次，则转动的角速度为 2 3 rad / s 40 rad / s1 60 k k t        （ 1k  ， 2 ，3） 当 1k  时，可得风扇转动角速度最小值为 min 40 rad / s  故选 A。 3. 某同学课余时间做了一个“纸帽能弹多高”的小实验，其简化图如图所示，实验时轻弹簧下端固定在水 平桌面上，将用硬纸卡做成的小纸帽倒扣在弹簧上并用力竖直下压，使弹簧产生一定的弹性形变，然后迅 速放手，小纸帽能离开弹簧并继续上升一段距离，不计空气阻力，小纸帽在上升过程中，下列说法正确的 是（ ） A. 小纸帽的机械能守恒 B. 小纸帽刚脱离弹簧时动能最大 C. 小纸帽的动能与弹簧的弹性势能之和一直在减小 D. 小纸帽的动能先增大后减小，机械能一直增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于弹簧对小纸帽做功，所以小纸帽的机械能不守恒，故 A 错误； B．小纸帽在上升过程中，当合力为零时速度最大，动能最大，此时弹簧处于压缩状态，小纸帽还没有脱离 弹簧，故 B 错误； C．在小纸帽上升的过程中，小纸帽与弹簧系统机械能守恒，由于小纸帽的重力势能一直增大，所以纸帽的 动能与弹簧的势能之和一直在减小，故 C 正确； 第 3页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 D．小纸帽在上升过程中，受到重力和弹簧的弹力，弹力先大于重力，再等于重力，后小于弹力，合力先向 上，再向下，则小纸帽先做加速后减速运动，小纸帽的动能先增大后减小；小纸帽弹起到脱离前的过程中， 由于弹簧的弹力对小纸帽一直做正功，所以小纸帽的机械能一直增加；小纸帽与弹簧脱离后小纸帽的机械 能不变，故 D 错误。 故选 C。 4. 某同学用平行板电容器探究某材料在竖直方向的尺度随温度变化的关系，如图所示为装置示意图，电容 器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动。若保持电容器所带电荷量不变，发现材料温度升高 时，两极板间电压降低。下列说法正确的是（ ） A. 极板间距离增大 B. 材料竖直方向尺度增大 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器电容变小 【答案】B 【解析】 【详解】D．电容器所带电荷量不变，发现材料温度升高时，两极板间电压降低，根据 QC U  可知，电容器 的电容增大。故 D 错误； AB．根据 4 SC kd    可知，C增大，则 d减小，即极板间距离减小。可知材料竖直方向尺度增大。故 A 错 误，B 正确； C．极板间电场强度为 4 4 Q U Q Q kQCE Sd d Cd Sd kd          可知，Q不变则极板间电场强度不变。故 C 错误。 故选 B。 5. 利用 500 米口径球面射电望远镜（ FAST ），我国天文学家探测到了一个新天体，命名为 FAST J0139 4328 。这个新发现的天体是孤立的，该星质量相对较低，主要由暗物质组成。已知 第 4页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 FAST J0139 4328 和地球的半径分别为 1R、 2R ，FAST J0139 4328 和地球表面的重力加速度为 1g 、 2g ，则FAST J0139 4328 和地球的质量比为（ ） A. 2 1 1 2 2 2 g R g R B. 2 1 2 2 2 1 g R g R C. 2 2 1 2 2 2 g R g R D. 2 2 2 2 1 1 g R g R 【答案】A 【解析】 【详解】由星球表面的物体重力等于万有引力可得 2 Mmmg G R  解得 G gRM 2  设天体FAST J0139 4328 的质量为 M1，地球的质量为 M2，则有 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 22 2 2 g R M g RG g RM g R G   A 正确，BCD 错误。 故选 A。 6. (2023·河北张家口模拟)真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位 置的点，两个带电粒子 a、b 从同一位置 P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如 图中虚线所示，已知 a 粒子带负电，b 粒子带正电，下列说法正确的是( ) A．M点的电势低于 N点的电势 B．电场力对 a 粒子做负功，对 b 粒子做正功 C．a 粒子与 b 粒子的电势能均减小 D．若在 O点由静止释放 a 粒子，仅在电场力的作用下，a 粒子将沿电场线运动到 M点 答案：C 解析：a 粒子带负电、b 粒子带正电，由粒子的受力和运动轨迹可知，电场方向沿电场线向右，M 点电势高 于 N 点电势，电场力对 a、b 粒子均做正功，电势能均减小，A、B 错误，C 正确；由于 M、O、N 所在电场线 为曲线，所以在 O 点静止释放的带电粒子，不可能沿电场线运动，D 错误。 第 5页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 7. 如图所示，长度为 4L的轻杆两端分别固定小球 A、B（均可视为质点），小球 A、B的质量分别为 m、3m， 杆上距 A球 L处的 O点套在光滑的水平转轴上，杆可绕水平转轴在竖直面内转动。当 A、B两球静止在图 示位置时，转轴受杆的作用力大小为 1F ；当 A、B两球转动至图示位置时，杆 OA部分恰好不受力，转轴受 杆的作用力大小为 2F 。忽略空气阻力，则 1F 与 2F 的比值为（ ） A. 1:12 B. 1:4 C. 1:3 D. 4:9 【答案】C 【解析】 【详解】当 A、B两球静止在图示位置时，对整体由平衡条件得 1 3 4F mg mg mg   由牛顿第三定律可知，转轴受杆的作用力大小为 1 1 4 gF F m  当 A、B两球转动至图示位置时，杆 OA部分恰好不受力，对 A 球 2mg m L 对 B 球 2 2 3 3 3F mg m L    联立解得 2 12F mg  由牛顿第三定律可知 2 2 12F F mg  第 6页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 则 1 2 1 3 F F  故选 C。 8. 复兴号动车组在世界上首次实现时速 350km 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成 果。一列动车的初速度为 0v ，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度 04v 。若行 驶过程中动车所受阻力大小与其速率成正比，则车速为 0v 和 02v 时动车的加速度大小之比为（ ） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 3∶2 D. 5∶2 【答案】D 【解析】 【详解】动车以额定功率在平直轨道上运动，动车达到最大速度 4v0，加速度为零，有 04 Pv f  ， 04f k v  解得 2 016P kv 当车速为 v0和 2v0时，则 1 0 2 02P F v F v   1 0 1F kv ma  2 0 22F k v ma  联立解得 1 2 5 2 a a  故选 D。 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。 全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9. 在修筑铁路时，弯道处外轨会略高于内轨，如图所示为某段铁轨转弯处的截面图，铁轨平面与水平地面 夹角为θ。当火车以规定的行驶速度 v转弯时，内、外轨均不受到轮缘的侧向挤压力。关于火车在该转弯处 转弯时，下列说法正确的是（ ） 第 7页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 A. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B. 火车转弯速度大于 v时，外轨将受到轮缘的侧向挤压力 C. 当火车质量改变时，规定的行驶速度 v大小也随之变化 D. 当火车以速度 v转弯时，铁轨对火车的支持力大于其重力 【答案】BD 【解析】 【详解】D．火车以速度 v转弯时，对火车受力分析，如图所示 由图可知矢量三角形斜边大于其直角边，故铁轨对火车的支持力大于其重力，故 D 正确； C．由牛顿第二定律有 2 tan vmg m r   解得 tanv gr  可知规定行驶的速度与质量无关，当火车质量改变时，规定的行驶速度不变，故 C 错误； AB．结合上述分析可知，当火车的转弯速度适当时，对内、外轨均没有弹力，速度较小时，对内轨有压力， 容易造成轮缘的损坏，火车转弯速度大于 v时，外轨将受到轮缘的侧向挤压力，故 A 错误，B 正确。 故选 BD。 10. 2024 年 5 月 3 日，我国“嫦娥六号”月球探测器成功发射，6 月 2 日探测器登陆月球背面，开始人类首 次月背采样。如图所示，若“嫦娥六号”被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ运行，当经过近月点 M时启动点火 装置，完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ运行。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（ ） 第 8页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 A. 发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至 M点时加速度大小相等 C. 在轨道Ⅰ经过 M点的速率大于在轨道Ⅱ经过 M点的速率 D. 在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．嫦娥六号仍然处于地球的束缚之内，则发射速度大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇 宙速度，故 A 错误； B．根据 2 MmG ma r  解得 2 GMa r  可知，嫦娥六号在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至 M点时加速度大小相等，故 B 正确； C．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是高轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，可知在轨道Ⅰ经过 M 点的速率大于在轨道Ⅱ经过 M点的速率，故 C 正确； D．结合上述，由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在 M点加速，则在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能， 故 D 错误。 故选 BC。 11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为 8cm 的圆内接等边三角形 ABC，O点为该三角形的中心，三角形 所在平面与匀强电场平行，三角形各顶点的电势分别为 A 2 V   、 B 10 V  、 C 4 V  ，DE是平行于 AB且过 O点的直线，D、E是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是（ ） 第 9页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 A. O点电势为 6V B. 在三角形 ABC的外接圆上，E点的电势最低 C. 将电子由 D点移到 E点，电子的电势能增加 D. 匀强电场的场强大小为 150V/m，方向由 B指向 A 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设 AB中点为 F，电势为 4V 2 A B F     则 FC为等势线，FC连线过 O点，则 O点电势为 4V，故 A 错误； B．等势线 FC垂直 DE，则电场线平行 DE，由 D指向 E，由图可知 E点的电势最低。故 B 正确； C．电子带负电，将其沿电场方向由 D点移到 E点，电子的电势能增加。故 C 正确； D．AB平行 DE，则电场方向平行 AB，匀强电场的场强大小为 150V/mB AE BA     方向由 B指向 A。故 D 正确。 故选 BCD。 12. 如图所示，物体 Q 锁定在水平地面上，不可伸长的轻质细线一端连接在 Q 上，另一端绕过三个光滑轻 质小滑轮后固定在地面上。物体 P 与滑轮 2 相连，系统静止，四段细线都竖直，现解除对物体 Q 的锁定， 物体 P 触地后静止不动，物体 P 触地瞬间连接物体 Q 的绳子断开。已知物体 P 与地面间高度差为 h，物体 P、 Q 质量分别为 3m、m，重力加速度为 g，天花板离滑轮 1 和 3 足够高，物体 P、Q 均可视为质点，不计空气 阻力。下列说法正确的是（ ） 第 10页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 A. 物体 Q 上升过程中的最大速度为 8 7 gh B. 物体 Q 上升过程中的最大速度为 2 gh C. 物体 Q 上升的最大高度为 9 4 h D. 物体 Q 上升的最大高度为 18 7 h 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，物体 P 刚刚触地时，Q 速度最大，此时 Q P2v v 根据机械能守恒定律有 2 2 P Q 1 13 3 2 2 2 mgh mv mv mg h     解得 Q 8 7 v gh 故 A 正确，B 错误； CD．绳子断开后有 2 Q 1 1 2 mv mgh 物体 Q 上升的最大高度 12H h h  结合上述解得 第 11页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 18 7 H h 故 C 错误，D 正确。 故选 AD。 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. 某同学用如图甲所示电路研究电容器的放电规律，先将开关 S 合向 1，待电路稳定后再将开关 S 合向 2， 通过电流传感器描绘出电容器放电电流 I随时间 t变化的规律如图乙所示。图甲中电源两端提供稳定电压 U=6V，数出图乙中图线与两坐标轴所围区域方格数约为 42。（电流 I表示单位时间内通过导体横截面的电 荷量，即 qI t  ） （1）放电过程中，通过定值电阻 R的电量为 Q=______C，由此求得电容器的电容为 C=______F。 （2）若仅将定值电阻换用更大阻值的电阻重新实验，则电容器放电的时间会______（填“变长”、“变短” 或“不变”），在放电过程中，电容器两端的电压的减少量与电容器的带电量减少量的比值会______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 33.36 10 ②. 45.6 10 （2） ①. 变长 ②. 不变 【解析】 【小问 1 详解】 [1] I t 图像与横坐标所围几何图形的面积表示电荷量，则放电过程中，通过定值电阻 R的电量为 3 342 0.2 10 0.4C 3.36 10 CQ        [2]根据电容器电容的定义式有 QC U  解得 45.6 10 FC   【小问 2 详解】 第 12页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 [1]充电时，电容器极板所带电荷量不变，若仅将定值电阻换用更大阻值的电阻重新实验，放电时的最大电 流减小，可知，电容器放电的时间会变长； [2]根据电容器电容的定义式有 1 2 1 2 Q Q QC U U U      可知，在放电过程中，电容器两端的电压的减少量与电容器的带电量减少量的比值不变。 14. 某小组用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）关于本实验，下列说法正确的有________。 A. 应选择质量小、体积大的重物进行实验 B. 释放重物时应使纸带保持竖直 C. 重物的质量可以不用测量 D. 测出重物下落的高度 h，可以用公式 2v gh 计算重物在某点的速度 （2）实验时，先接通电源，再释放纸带，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、 B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为 Ah 、 Bh 、 Ch 。已知当地重力加速度大小为 g，打点计时器的打 点周期为 T。若重物质量为 m，则从打点计时器打下 O点到打下 B点过程中，重物重力势能减少量 Δ�p =__________，动能增加量Δ�k =__________，若二者在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。 （用题目中所给的物理量表示） （3）该小组同学继续用图像法验证机械能守恒定律，他们计算出相应点对应的速度大小 v，以 h（纸带上 各点到起始点 O的距离）为横轴、 2v 为纵轴作出的图线如图丙所示，当地重力加速度为 g，该图线的斜率 第 13页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 应________。 A. 略小于 g B. 等于 g C. 略小于 2g D. 等于 2g 【答案】（1）BC （2） ①. Bmgh ②. 2 2 ( ) 8 C Am h h T  （3）C 【解析】 【小问 1 详解】 A．为减小误差，应选择质量大、体积小的重物进行实验，故 A 错误； B．为了有效地使用纸带并减小阻力的影响，纸带应保持竖直，故 B 正确； C．要验证机械能守恒，即 21 2 mgh mv 等式两边质量可以约去，所以重物的质量可以不用测量，故 C 正确； D．通过计算速度 2v gh 即默认了机械能守恒，失去了验证 21 2 mgh mv 的意义，故 D 错误。 故选 BC。 【小问 2 详解】 [1][2]从打点计时器打下 O点到打下 B点过程中，重物重力势能减少量 p BE mgh  B点的速度表示为 �� = ℎ� − ℎ� 2� 第 14页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 动能增加量 2 2 k 2 ( )1 2 8 C A B m h hE mv T     【小问 3 详解】 根据动能定理 21 2 mgh fh mv  可得 2 2(2 )fv g h m   由此可知，在丙图图像中，斜率为 22 2fg g m   即该图像的斜率略小于 2g。 故选 C。 15. 调速器可用来控制电动机的转速，其结构如图所示，圆筒状的外壳固定不动，内壁光滑，中心转轴随电 动机转动，轴上两侧各有一相同轻质细杆，其上端与中心转轴链接，下端各固定一个质量为 m＝1.0kg 的摆 锤（可视为质点），两细杆与转轴恒在同一竖直平面内，并始终随转轴一起转动，转动时细杆可以自由张开 或合拢。当细杆与转轴的夹角θ＝37°时，摆锤恰好与外壳内壁接触。当转速增加到一定值时，圆筒内壁的压 力传感器会传递电动机转速过大的信息。已知外壳的内径 r＝0.3m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， 210m/sg  。 求： （1）当摆锤恰好与外壳内壁接触时，中心转轴的角速度大小 0 ； （2）当中心转轴以角速度ω＝6rad/s 转动时，任一摆锤对外壳内壁压力的大小。 【答案】（1）5rad/s；（2）3.3N 【解析】 第 15页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 【详解】（1）当摆锤恰好与外壳内壁接触时，由合力提供向心力 2 0tanmg m r  解得 0 5rad/s  （2）当中心转轴以角速度ω＝6rad/s 转动时，有 cosT mg  2sinT N m r   联立解得 3.3NN  由牛顿第三定律可知，摆锤对外壳内壁压力的大小为 3.3N。 16. 中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测 器在距离火星表面高为 H的轨道上做匀速圆周运动，其周期为 1T ，火星半径为 0R ，自转周期为 0T ，引力常 量为 G，若火星与地球运动情况相似。求： （1）火星的质量； （2）火星表面的第一宇宙速度。 【答案】（1）   32 0 2 1 4π R H M GT   ；（2）    0 0 1 1 0 2π R H R H v T R    【详解】（1）设火星的质量为 M，根据万有引力提供向心力可得     2 02 10 2πmMG m R H TR H         解得  32 0 2 1 4π R H M GT   （2）设火星表面的第一宇宙速度为 1v ，由 2 1 2 0 0 vmMG m R R  解得 第 16页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司    0 0 1 1 0 2π R H R H v T R    17. 如图所示，相距 2L的竖直直线 AB、CD间有两个有界匀强电场，水平直线 MN分别与直线 AB、CD相 交于 M、N两点，直线 MN下方的电场方向竖直向上，大小 2 0 1 8 9 mvE qL  ，直线 MN上方的电场方向竖直向 下，大小为 2E 未知。Q点在直线 AB上，且与 M点的距离为 L。一粒子从 Q点以初速度 0v 沿水平方向射入 下方电场，经 MN上的 P点进入上方电场，然后从 CD边上的 F点水平射出。已知 F点到 N点的距离为 3 L ， 粒子质量为 m、电荷量为＋q，不计粒子重力。求： （1）粒子从 Q点到 P点运动的时间 1t ； （2）MN上方的电场强度 2E 的大小； 【答案】（1） 1 0 3 2 Lt v  ；（2） 02 28 3 mv qL E  ； 【解析】 【详解】（1）粒子从 Q点到 P点竖直方向上做匀加速直线运动，根据 � = 1 2 ��12 1qEa m  得运动的时间 1 0 3 2 Lt v  第 17页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 （2）粒子从 CD边上的F点水平射出，则竖直方向速度为 0，竖直方向上在下方电场做匀加速直线运动， 在上方电场做匀减速直线运动，设粒子从 Q到 P的竖直速度大小为 Pyv ，在下方电场有 2 0 2Pyv aL  在上方电场加速度大小为 'a ，有 2 '2 3Py Lv a  ' 2qEa m  联立得 MN上方的电场强度 0 2 28 3 mv qL E  18. 如图所示，在一竖直面内，倾角θ＝37°的光滑直轨道 AB、光滑螺旋圆形轨道 BC－DEF、水平直轨道 FG、水平传送带 GH平滑连接。其中螺旋圆形轨道与轨道 AB、FG分别相切于 B（E）点和 C（F）点。传 送带以大小 v＝6m/s 的速度顺时针转动，一质量 m＝1kg 的滑块（视为质点）从倾斜轨道 AB上高度 h＝3m 处静止释放，可经该装置滑离传送带。已知螺旋圆形轨道半径 R＝0.4m，轨道 FG长 1 4mL  ，传送带 GH 长 2 1.5mL  ，滑块与 FG间的动摩擦因数 1 0.7  ，与传送带间的动摩擦因数 2 0.4  ，不计空气阻力， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， 210 m / sg  。求： （1）滑块经过轨道最高点 D时所受轨道的压力 NF 的大小； （2）滑块到达 H点时的速度大小 Hv ； （3）滑块经过传送带 GH的过程中，电机因传送滑块多消耗的电能ΔE。 【答案】（1）100N；（2） 4m/ s ；（3）12J 【解析】 【详解】（1）滑块从 A到 D，由动能定理得   20 12 2 mg h R mv  第 18页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 解得滑块经过轨道最高点 D时速度大小为 0 2 11 m/ sv  滑块经过轨道最高点 D时由牛顿第二定律得 2 0 N vF mg m R   解得 N 100NF  （2）滑块由 A到 G由动能定理得 2 1 1 1 1 2 mgh mgL mv  解得滑块到达 G点时的速度大小 1 2m/ sv  滑块在传送带上的加速度大小为 24 m/ smga g m     滑块加速到与传送带有共同速度，则 2 2 1 24m 1.5m2 v vL L a      说明滑块运动到 H点没达到与传送带有共同速度，则 2 2 1 22Hv v aL  解得滑块到达 H点时的速度大小 4 m/ sHv  （3）滑块在传送带上运动的时间 1 0.5sHv vt a    滑块在传送带上运动的时间内传送带运动的位移大小 3mx vt  滑块经过传送带 GH的过程中，电机因传送滑块多消耗的电能   2 22 2 1 1 1 2 2H E mg x L mv mv          第 19页/共 19页 学科网（北京）股份有限公司 解得 12JE 