精品解析：新疆伊犁州伊宁市第三中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

新疆伊宁市第三中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷 一、选择题：共12道小题，每题4分，共计48分。其中1-7题为单项选择题；8-12题为多项选择题，错选不得分，漏选得2分。 1. 关于天体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 太阳系中所有行星都绕太阳运动 B. 天体的运动是最完美的匀速圆周运动 C. 太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动 D. 开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心 【答案】A 【解析】 【详解】根据开普勒第一定律可知，太阳系中所有行星都绕太阳运动，运动轨迹是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 故选A。 2. 在一次中小学生科技大赛中，某同学为提升动力小车的最大速度，尝试将两辆额定功率分别为2P和P的动力小车首尾相连，已知在某水平桌面上两辆动力小车单独行驶时能达到的最大速度分别为v和2v。现将它们编成动力小车组，设每辆小车在行驶时受到的阻力在编组前后不变，则该动力小车组在此水平桌面上能达到的最大速度为（ ） A. 1.2v B. 1.5v C. 2v D. 3v 【答案】A 【解析】 【详解】动车组在速度达到最大值时，牵引力与阻力平衡，对每节动车进行分析，则有 根据功率的表达式有 令动车组在此铁轨上能达到的最大速度为，结合上述有 解得 故选A。 3. 在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水平地面距水面的高度为H，水平出水口距地面的高度为h，到落地点的水平距离为l。重力加速度大小为g，不计空气阻力。水从水泵的出水口喷出时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设水从出水口喷出时的速度大小为，有， 解得 故选A。 4. 下列与能量有关的说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，动能越大 B. 做匀加速运动的物体，其机械能在不断增加 C. 做自由落体运动的物体在下落过程中重力势能越来越小 D. 做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可知 可得卫星的绕行速度 轨道半径越大，绕行速度越小，动能也就越小，故A错误； B．做匀加速运动的物体，在有空气阻力时，机械能转化为内能，机械能减小，故B错误； C．小球做自由落体运动时，机械能守恒，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增加，故C正确； D．平抛运动的小球，相等时间内下降的高度越来越大，合力做功越来越多，动能增量越来越大，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，质点c所带电荷量为，整个系统置于沿水平方向并垂直于ab的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A. 质点a、b所带电荷总量为 B. 质点a、b带等量异种电荷 C. 无法确定匀强电场的具体指向 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．三个质点均处于静止状态，合力为零，质点c带正电荷，要使质点a、b都静止，则质点a、b所带电荷总量一定为，A错误； B．点电荷c的a的电场力与对b的电场力在平行于ab方向上的分量大小相等方向相反，即 得 即a、b带等量同种电荷，B错误； C．质点a、b对c的电场力的合力向左，可以判定匀强电场对c的电场力向右。又因为质点c所带电荷量为，判定匀强电场向右，电场方向垂直于ab， C错误； D．以质点a为研究对象，设质点a带电荷量为q，则在垂直于ab方向上有 得 D正确。 故选D。 6. 如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍，火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥五号绕月球转动的周期与天问一号绕火星转动的周期为1:1 B. 月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为2:3 C. 月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为 D. 嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等 【答案】C 【解析】 【详解】B．在月球表面 解得 同理，可得 所以 故B错误； C．在星球表面，可以认为重力为其圆周运动提供向心力，故有 解得月球的第一宇宙速度为 同理可得火星的第一宇宙速度为 所以 故C正确； A．根据周期公式 可知嫦娥五号绕月球转动的周期与天问一号绕火星转动的周期之比为 故A错误； D．开普勒第三定律是对于同一中心天体而言，嫦娥五号与天问一号做圆周运动的中心天体不同，所以嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值不同，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R，2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三轨道和地心都在同一平面内．已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是(　　) A. 卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能 B. 若卫星在1轨道上的速率为v1，卫星在2轨道A点的速率为vA，则v1＜vA C. 若卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为a1、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为aA，则 D. 若，则卫星在2轨道B点的速率 【答案】B 【解析】 【详解】A. 2、3轨道在点相切，卫星在3轨道相对于2轨道是做离心运动的，卫星在3轨道上的线速度大于在2轨道上点的线速度，因卫星质量相同，所以卫星在3轨道上的机械能大于在2轨道上的机械能，故A错误； B. 以为半径作一个圆轨道4与2轨道相切于点，则有： 根据环绕速度公式则有： 所以： 故B正确； C. 加速度是万有引力产生的，只需要比较卫星到地心的高度即可，应是： 故C错误； D. 由开普勒第三定律可知，2轨道的半长轴为，则有： 3轨道上的线速度： 又因： 所以卫星在2轨道点的速率： 故D错误． 8. 电场看不见摸不着，我们最初是从电荷开始学习电场。下列说法正确的是（　） A. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电 B. 电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型 C. 电场强度反映电场的强弱和方向，与试探电荷的电荷量成反比 D. 家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电，故A正确； B．电场是传递电荷间相互作用客观存在的物质，故B错误； C．电场强度反映电场自身的强弱和方向，与试探电荷的电荷量无关，故C错误； D．家用燃气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理制成的，故D正确。 故选AD。 9. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，则从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故A错误； B．鹊桥二号在A点根据牛顿第二定律有 同理在B点有 带入题中数据联立解得 aA：aB = 81：1 故B正确； C．由于鹊桥二号做曲线运动，则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向，则可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线，故C错误； D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故D正确。 故选BD。 10. 有科学家认为，木星并非围绕太阳运转，而是围绕着木星和太阳之间的某个公转点进行公转，因此可以认为木星并非太阳的行星，它们更像是太阳系中的“双星系统”。假设太阳的质量为，木星的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 太阳的轨道半径为 B. 木星的轨道半径为 C. 这个“双星系统”运行的周期为 D. 若认为木星球绕太阳中心做圆周运动，则木星的运行周期为 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】ABC．双星是同轴转动模型，其角速度相等，有相同的运动周期，根据万有引力提供向心力，对太阳有 对木星有 其中 解得 故AB错误，C正确； D．若认为木星绕太阳中心做圆周运动，则有 解得 故D正确。 故选CD。 11. 如图，三个质量均为2kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（　　） A. 拉力小于时，不能拉动C B. 拉力为9N时，轻绳的拉力为1N C. 要使A、B保持相对静止，拉力不能超过46N D. A的加速度将随拉力的增大而先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，当C恰好要滑动时，对C受力分析，受向左的拉力，桌面向右的摩擦力，物体B向左的摩擦力，及绳子的拉力，则有 其中 对物体B分析可知 解得 则拉力小于时，不能拉动C，故A正确； B．根据题意可知，当 可知，绳子有弹力，设此时绳子的弹力为，由于整体都没有运动，则B、C间的摩擦力等于绳子的弹力，对物体C，由平衡条件有 其中 解得 故B错误； C．根据题意，有牛顿第二定律可知，要使A、B保持相对静止，物体A的最大加速度为 设此时拉力为，绳子的弹力为，则有 联立解得 故C正确； D．根据上述分析可知，当 拉不动物体C，则此过程A的加速度为0，保持不变，当 时，物体A、B保持静止，一起运动，此过程A的加速度随的增大而增大，当 物体A与B之间相对滑动，物体A受滑动摩擦力，保持不变，加速度不变，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，传送带在电机带动下以5m/s的速度匀速运动。将质量为4kg的货物无初速度放在传送带上的A端，货物将被传送带运送到B端。已知货物到达B端之前已和传送带相对静止，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力向左 B. 摩擦力对货物做的功为50J C. 摩擦力对货物做的功和传送带克服摩擦力做的功相等 D. 由于运送货物，电机需要多做功100J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在货物与传送带发生相对滑动的过程中，货物相对传送带向左运动，则货物受到的摩擦力向右，故A错误； B．根据动能定理，摩擦力对货物做的功为 故B正确； C．设货物在传送带上加速的时间为，则货物在传送带上做匀加速运动的位移为 摩擦力对货物做的功为 传送带克服摩擦力做的功为 故摩擦力对货物做的功小于传送带克服摩擦力做的功，故C错误； D．由于运送货物，电机需要多做功 故D正确。 故选BD。 二、实验题：共14分。 13. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验时需要下列哪个器材___________。 A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）以下实验过程的一些做法，其中合理的有___________。 A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球 C. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 D. 每次必须严格的等距离下降记录小球位置 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点A、B、C ，测得A、B两点竖直坐标为，为，测得A、B两点水平距离为，则小球的初速度大小___m/s，若C点竖直坐标为，则小球在点的速度大小 ______m/s。（以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小 ） 【答案】（1）B （2）AB （3） ①. 4.0 ②. 5.0 【解析】 小问1详解】 实验时需要重锤线确定竖直方向。 故选B。 【小问2详解】 A．研究平抛运动的实验中，应保证其抛出的初速度为水平方向，因此安装斜槽轨道时，斜槽末端应保持水平，故A正确； B．每次平抛的初速度应保持一致，因此每次无初速度小球释放的初始位置应保持一致，不能任意选择，故B正确； C．平抛运动描点时，应用平滑的曲线相连接，不能用折线，故C错误； D．实验时只需要多记录几个小球的位置，没有必要严格的等距离下降记录小球位置，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]根据匀变速直线运动规律，可知 解得 则 [2]根据竖直方向的运动规律，有 则小球在点的速度大小 14. 图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。 （1）关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下： a．将气垫导轨调至水平； b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t1和t2； c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h； d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l； 请回答下列问题：（已知当地重力加速度g） ①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是________。（多选） A．遮光条的宽度d B．滑块运动的总位移x C．滑块和遮光条的总质量M D．光电门1和2之间的距离s ②若要得出机械能守恒定律结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？__________ （用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。 （2）关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。 ①托盘和砝码的总质量____（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。 ②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t1、t2。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式________，则验证了机械能守恒定律。 ③若实验中发现有一个光电门损坏，则_________（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。 【答案】（1） ①. AD ②. （2） ①. 不需要 ②. ③. 仍能 【解析】 小问1详解】 ①[1]该实验需要验证的关系 其中，， 带入可得 则需要测量的物理量为：遮光条的宽度d 以及光电门1和2之间的距离s ，故选AD。 ②[2]由以上推导可知，若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系 【小问2详解】 ①[1]该实验验证系统的机械能守恒，则托盘和砝码的总质量不需要远小于滑块和遮光条的总质量。 ②[2]要验证的关系为 其中， 即 ③[3]若实验中发现有一个光电门损坏，则仍能利用该装置验证机械能守恒定律。让滑块从静止开始下滑，测得起始位置与光电门间的距离x，记录滑块经过光电门的时间t，即可通过 来验证机械能是否守恒。 三、计算题：共38分。写出详细的解题过程，只写结果不得分。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为的滑块，滑块右侧面的圆弧形槽的半径为点切线水平，离地面的距离为。质量为、可视为质点的小球以一定的水平速度从点冲上滑块，恰好能到达点，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）滑块的最大速度； （2）小球离开滑块时受到的支持力大小； （3）小球落地时到滑块上点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以水平向左为正方向，设小球冲上滑块时的速度大小为，小球到达点时两者的速度大小为，小球返回点时的速度为，结合动量守恒定律有 解得 （2）由（1）解得 有 解得 （3）设小球从点离开后做平抛运动的时间为，则有 解得 16. 用细线将质量为4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。 (1)分析小球的带电性质； (2)求小球的带电量。 【答案】(1)正电；(2) 3×10-6C 【解析】 【详解】(1)由平衡条件可知，小球受到的电场力向右，与电场方向相同，则小球带正电。 (2)由平衡条件得 解得 17. 如图所示，足够长的水平光滑直轨道AB和水平传送带平滑无缝连接，传送带长L=4m，以10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道EF的装置P固定于水平地面上，EF位于竖直平面内，由两段半径均为R=0.8m的圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道MN均平滑相切连接，MN长L2=2m，右侧为竖直墙壁。滑块a的质量m1=0.3kg，滑块b与轻弹簧相连，质量m2=0.1kg，滑块c质量m3=0.6kg，滑块a、b、c均静置于轨道AB上。现让滑块a以一定的初速度水平向右运动，与滑块b相撞后立即被粘住，之后与滑块c发生相互作用，c与劲度系数k=1.5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经EF管道后滑上MN。已知滑块c第一次经过E时对轨道上方压力大小为42N，滑块c与传送带间的动摩擦因数μ1=0.35，与MN间的动摩擦因数μ2=0.4，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的弹性势能（x为形变量）。求： （1）滑块c第一次经过F点时速度大小（结果可用根号表示）； （2）滑块a的初速度大小v0： （3）试通过计算判断滑块c能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。 【答案】（1）m/s；（2）10m/s；（3）能，0.2m 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律，在E点滑块c 解得 滑块c第一次经过E点到F点，根据动能定理 解得 （2）滑块c在传送带上做匀加速运动，因此刚放上传送带时，滑块c的速度设为vc，根据运动学规律 滑块a，b作为整体与滑块c发生相互作用，最终滑块c被弹出，根据动量守恒与能量守恒得 联立解得 a与b发生碰撞，最后共速，满足动量守恒 联立解得 （3）假设滑块c能再次回到E点，从F点到E点，根据动能定理 解得 速度大于零，假设成立，滑块c可再次滑上传送带，做减速运动，根据运动学规律 联立解得 即可以追上滑块a，b发生再次碰撞，设最大压缩量为，根据动量守恒与能量守恒 联立解得 18. 如图所示，轻质细杆的A端靠在竖直墙上，端放置在水平地面上，A端、端和杆的中点处各有可视为质点质量均为的固定小球。细杆与竖直墙面的夹角为，开始时，细杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无摩擦。假设端可以沿地面朝右滑动，但因受约束不会离开地面；A端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应的约束，故可以离开墙面。已知细杆长为，重力加速度为。 （1）A端开始运动到离开墙面前，为确定小球的运动情况，建立如图坐标系，试求小球的运动轨迹方程； （2）根据（1）中小球的运动轨迹，若A端未离开墙面，且小球A的速度为，试求小球的速度的大小； （3）为何值时A端将离开墙面？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以水平墙与竖直墙为轴、轴建立直角坐标系，设C点坐标为，则A、B点 的坐标分别为、，根据勾股定理有 解得 （2）画出小球C运动轨迹,如图 小球C的速度与杆的夹角为 由关联速度可知 解得 （3）由关联速度可知 系统水平方向由动量定理可得 系统机械能守恒有 可得 由数学知识可知，当 解得 此时系统水平动量增大到最大值，则，即A端将离开墙面。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新疆伊宁市第三中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷 一、选择题：共12道小题，每题4分，共计48分。其中1-7题为单项选择题；8-12题为多项选择题，错选不得分，漏选得2分。 1. 关于天体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 太阳系中所有行星都绕太阳运动 B. 天体的运动是最完美的匀速圆周运动 C. 太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动 D. 开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心 2. 在一次中小学生科技大赛中，某同学为提升动力小车的最大速度，尝试将两辆额定功率分别为2P和P的动力小车首尾相连，已知在某水平桌面上两辆动力小车单独行驶时能达到的最大速度分别为v和2v。现将它们编成动力小车组，设每辆小车在行驶时受到的阻力在编组前后不变，则该动力小车组在此水平桌面上能达到的最大速度为（ ） A. 1.2v B. 1.5v C. 2v D. 3v 3. 在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水平地面距水面的高度为H，水平出水口距地面的高度为h，到落地点的水平距离为l。重力加速度大小为g，不计空气阻力。水从水泵的出水口喷出时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 下列与能量有关的说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，动能越大 B. 做匀加速运动的物体，其机械能在不断增加 C. 做自由落体运动的物体在下落过程中重力势能越来越小 D. 做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，质点c所带电荷量为，整个系统置于沿水平方向并垂直于ab的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A. 质点a、b所带电荷总量为 B. 质点a、b带等量异种电荷 C. 无法确定匀强电场的具体指向 D. 匀强电场的电场强度大小为 6. 如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍，火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥五号绕月球转动周期与天问一号绕火星转动的周期为1:1 B. 月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为2:3 C. 月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为 D. 嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等 7. 如图所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R，2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三轨道和地心都在同一平面内．已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是(　　) A. 卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能 B. 若卫星在1轨道上的速率为v1，卫星在2轨道A点的速率为vA，则v1＜vA C. 若卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为a1、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为aA，则 D. 若，则卫星在2轨道B点的速率 8. 电场看不见摸不着，我们最初是从电荷开始学习电场的。下列说法正确的是（　） A. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电 B. 电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型 C. 电场强度反映电场的强弱和方向，与试探电荷的电荷量成反比 D. 家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 9. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 10. 有科学家认为，木星并非围绕太阳运转，而是围绕着木星和太阳之间的某个公转点进行公转，因此可以认为木星并非太阳的行星，它们更像是太阳系中的“双星系统”。假设太阳的质量为，木星的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 太阳的轨道半径为 B. 木星的轨道半径为 C. 这个“双星系统”运行周期为 D. 若认为木星球绕太阳中心做圆周运动，则木星的运行周期为 11. 如图，三个质量均为2kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（　　） A. 拉力小于时，不能拉动C B. 拉力为9N时，轻绳的拉力为1N C. 要使A、B保持相对静止，拉力不能超过46N D. A的加速度将随拉力的增大而先增大后减小 12. 如图所示，传送带在电机带动下以5m/s的速度匀速运动。将质量为4kg的货物无初速度放在传送带上的A端，货物将被传送带运送到B端。已知货物到达B端之前已和传送带相对静止，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力向左 B. 摩擦力对货物做的功为50J C. 摩擦力对货物做功和传送带克服摩擦力做的功相等 D. 由于运送货物，电机需要多做功100J 二、实验题：共14分。 13. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验时需要下列哪个器材___________。 A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）以下实验过程的一些做法，其中合理的有___________。 A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球 C. 为描出小球运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 D. 每次必须严格的等距离下降记录小球位置 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点A、B、C ，测得A、B两点竖直坐标为，为，测得A、B两点水平距离为，则小球的初速度大小___m/s，若C点竖直坐标为，则小球在点的速度大小 ______m/s。（以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小 ） 14. 图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。 （1）关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下： a．将气垫导轨调至水平； b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t1和t2； c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h； d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l； 请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g） ①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是________。（多选） A．遮光条的宽度d B．滑块运动的总位移x C．滑块和遮光条的总质量M D．光电门1和2之间的距离s ②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？__________ （用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。 （2）关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。 ①托盘和砝码的总质量____（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。 ②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t1、t2。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式________，则验证了机械能守恒定律。 ③若实验中发现有一个光电门损坏，则_________（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。 三、计算题：共38分。写出详细的解题过程，只写结果不得分。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为的滑块，滑块右侧面的圆弧形槽的半径为点切线水平，离地面的距离为。质量为、可视为质点的小球以一定的水平速度从点冲上滑块，恰好能到达点，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）滑块的最大速度； （2）小球离开滑块时受到的支持力大小； （3）小球落地时到滑块上点的距离。 16. 用细线将质量为4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。 (1)分析小球的带电性质； (2)求小球的带电量。 17. 如图所示，足够长水平光滑直轨道AB和水平传送带平滑无缝连接，传送带长L=4m，以10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道EF的装置P固定于水平地面上，EF位于竖直平面内，由两段半径均为R=0.8m的圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道MN均平滑相切连接，MN长L2=2m，右侧为竖直墙壁。滑块a的质量m1=0.3kg，滑块b与轻弹簧相连，质量m2=0.1kg，滑块c质量m3=0.6kg，滑块a、b、c均静置于轨道AB上。现让滑块a以一定的初速度水平向右运动，与滑块b相撞后立即被粘住，之后与滑块c发生相互作用，c与劲度系数k=1.5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经EF管道后滑上MN。已知滑块c第一次经过E时对轨道上方压力大小为42N，滑块c与传送带间的动摩擦因数μ1=0.35，与MN间的动摩擦因数μ2=0.4，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的弹性势能（x为形变量）。求： （1）滑块c第一次经过F点时速度大小（结果可用根号表示）； （2）滑块a的初速度大小v0： （3）试通过计算判断滑块c能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。 18. 如图所示，轻质细杆的A端靠在竖直墙上，端放置在水平地面上，A端、端和杆的中点处各有可视为质点质量均为的固定小球。细杆与竖直墙面的夹角为，开始时，细杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无摩擦。假设端可以沿地面朝右滑动，但因受约束不会离开地面；A端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应的约束，故可以离开墙面。已知细杆长为，重力加速度为。 （1）A端开始运动到离开墙面前，为确定小球的运动情况，建立如图坐标系，试求小球的运动轨迹方程； （2）根据（1）中小球的运动轨迹，若A端未离开墙面，且小球A的速度为，试求小球的速度的大小； （3）为何值时A端将离开墙面？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$