精品解析：广西钦州市2024-2025学年高一下学期期末检测物理试题

钦州市2025年春季学期高一年级期末教学质量监测物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：教科版必修第二册、必修第三册第一章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 对于下列几幅图所涉及物理现象或原理的说法正确的是（　　） A. 甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起尖端放电的作用 B. 乙图中燃气灶中的点火器应用了摩擦起电的原理 C. 丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电吸附 D. 丁图中武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易放电 2. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 物块一定仅受2个力作用 B. 物块一定仅受4个力作用 C. 物块可能受3个力作用 D. 物块可能受4个力作用 3. 如图所示，O是一个带正电的绝缘金属球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在，，位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且．关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与所带电荷量大小有关 B. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与相互之间的距离成正比 C. 由该实验现象可知，电荷间的相互作用力大小只与相互间的距离有关 D. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与相互之间的距离有关 4. 如图所示，一小球（视为质点）以水平速度从点滑出，然后落在倾角的斜面上的点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间为0.3s B. 两点的水平距离为 C. 小球在点的速度大小为 D. 小球从运动到过程中的速度偏转角为 5. 如图所示，空间固定一正点电荷，4个虚线同心圆a、b、c、d是正点电荷的四个等势面，实线为一带电粒子在此电场中的运动轨迹，轨迹与a、b、c交于O、P、Q点，与d相切于M点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. 四个等势面电势高低关系为 C. 在O、P、Q、M四点中，粒子在M点电势能最大 D. 在O、P、Q、M四点中，粒子在M点动能最大 6. 一辆汽车在水平路面上由静止启动的v-t图像如图所示。已知0~6s内的图线是直线，且6s末达到额定功率，间图线为曲线，保持额定功率运动至时刻达到最大速度。汽车的质量，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值，重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在前6s内汽车的牵引力大小为 B. 汽车的额定功率为54kW C. 汽车的最大速度为40m/s D. 时间内，汽车的牵引力做功为 7. 空间存在一匀强电场，匀强电场的方向平行于等腰直角三角形ABC所在的平面，其腰长．若B→C为x正方向，则由B到C电势变化如图乙所示，若A→C规定为y正方向，则由A到C电势变化如图丙所示，则该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 8. 2025年2月23日凌晨3时17分，我国成功完成人类航天史上首次“太空加油”，为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂，使其寿命延长8年。已知北斗G7卫星处于地球同步静止轨道，且绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 北斗G7卫星定点在赤道上空 B. 北斗G7卫星的线速度大于第一宇宙速度 C. 北斗G7卫星的角速度小于地球自转角速度 D. 加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变 9. 如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动，与基板距离减小的过程中（　　） A. 电容器的电容增大 B. 振动膜所带的电荷量减小 C. 电容器的板间电场强度增大 D. 流经电阻的电流方向由b→a 10. 如图所示，竖直固定轨道由水平杆和半圆形轨道连接而成，半圆形轨道两端点与圆心等高，现将光滑的小圆环A、B分别套在水平杆与圆轨道上，A、B用一不可伸长的轻质细绳相连，A、B质量相等，且均可看作质点，细绳长为半圆轨道半径的倍，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放A、B后，已知当B通过半圆轨道上P点时，圆环B下滑的速度大小为v，已知P点和圆心连线OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统机械能增大 B. B的机械能减小 C. 此时A的速度大小为 D. 半圆轨道的半径大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）有下列器材可供选择： A．带夹子的铁架台 B．电磁式打点计时器 C．低压交流电源 D．秒表 E．带夹子的重物 F．纸带 G．刻度尺 H．天平 其中不必要的器材有（ ）（填器材前面的字母）； （2）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为，，，，打点计时器的打点周期为T，则打点3时重物的瞬时速度大小可表示为________，代入所测数据能满足表达式________，则可验证重物下落过程机械能守恒。（均用题目中已测出的物理量表示） 12. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g．实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为，则该次遮光片通过光电门的速度________（用已知物理量字母表示）； （2）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （3）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； （4）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. “嫦娥六号”着陆月球过程如下：先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅲ（可认为轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上，其中A、B两点分别为椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点，已知月球半径为，月球表面重力加速度为，万有引力常量为。通过观测发现“嫦娥六号”在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍。忽略月球自转的影响。求： （1）月球的平均密度； （2）轨道Ⅰ的半径。 14. 现代科学仪器常利用电场控制带电粒子的运动。现有这样一个简化模型：如图所示，在xOy平面内第一象限的角平分线OA与y正半轴间分布着方向竖直向下的匀强电场，电场强度的大小未知。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一比荷为k的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近M板中心的S点由静止开始做加速运动，从N极上正对的小孔射出，粒子经y轴上的点垂直于y轴进入电场区域，然后从OA上的点离开电场，最后从x轴上的c点（图中未画出）离开第一象限。求： （1）粒子运动到a点时的速度大小； （2）电场强度的大小； （3）c点的坐标。 15. 如图所示，质量的小滑块（可视为质点）静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F的作用下，从A点开始向右做匀加速直线运动，当其运动到AB的中点时撤去拉力，滑块运动到B点后滑上与AB等高的水平传送带，滑块从传送带的最右端C点沿水平轨道CD运动，从D点进入半径且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从E处的出口离开圆轨道。已知滑块刚好能通过圆轨道的最高点，传送带以恒定的速度顺时针转动，水平轨道AB的长度，CD的长度，传送带BC的长度，小滑块与水平轨道AB、CD间的动摩擦因数均为，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）滑块在D点对圆轨道的压力大小； （2）恒定拉力F的最大值； （3）当恒定拉力F最小时，滑块通过传送带的整个过程中，传送带因运送滑块而多消耗的电能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 钦州市2025年春季学期高一年级期末教学质量监测物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：教科版必修第二册、必修第三册第一章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 对于下列几幅图所涉及物理现象或原理的说法正确的是（　　） A. 甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起尖端放电的作用 B. 乙图中燃气灶中的点火器应用了摩擦起电的原理 C. 丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电吸附 D. 丁图中武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易放电 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中在高压电线旁边与大地相连的两条导线起静电屏蔽的作用。故A错误； B．乙图中燃气灶中的点火器应用了尖端放电的原理。故B错误； C．丙图中采用金属丝的织物制成工作服的原理是静电屏蔽。故C错误； D．丁图中武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易产生尖端放电。故D正确。 故选D。 2. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 物块一定仅受2个力作用 B. 物块一定仅受4个力作用 C. 物块可能受3个力作用 D. 物块可能受4个力作用 【答案】C 【解析】 【详解】由于桶的内壁光滑，桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力去平衡重力，所以绳子的拉力一定不能等于0，绳子沿竖直向上的方向的分力与重力的大小相等，若绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力可能为零，故物块可能受2个力或3个力的作用。 故选C。 3. 如图所示，O是一个带正电的绝缘金属球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在，，位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且．关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与所带电荷量大小有关 B. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与相互之间的距离成正比 C. 由该实验现象可知，电荷间的相互作用力大小只与相互间的距离有关 D. 由该实验现象可知，电荷间相互作用力大小与相互之间的距离有关 【答案】D 【解析】 【详解】对带电小球受力分析，由带电小球受力平衡可知，带电小球所受的静电力 则越大，说明越大。该实验中为同一带电小球分别悬挂在，，位置，带电小球所带电荷量恒定，相互间距离越近，小球静止时细丝线与竖直方向的夹角越大，说明电荷间相互作用力大小与相互之间的距离有关，且距离越近相互作用力越大，但不能说明电荷间的相互作用力大小只与相互间的距离有关。 故选D。 4. 如图所示，一小球（视为质点）以水平速度从点滑出，然后落在倾角的斜面上的点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间为0.3s B. 两点的水平距离为 C. 小球在点的速度大小为 D. 小球从运动到过程中的速度偏转角为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律有 由平抛运动推论有 解得，故A错误，B正确； C．小球在B点的竖直方向速度大小为 小球在B点的速度大小，故C错误； D．A到B过程中，位移偏转角为30°，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值为 小球从A运动到B过程中的速度偏转角小于60°，D错误。 故选B。 5. 如图所示，空间固定一正点电荷，4个虚线同心圆a、b、c、d是正点电荷的四个等势面，实线为一带电粒子在此电场中的运动轨迹，轨迹与a、b、c交于O、P、Q点，与d相切于M点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. 四个等势面电势高低关系为 C. 在O、P、Q、M四点中，粒子在M点电势能最大 D. 在O、P、Q、M四点中，粒子在M点动能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由曲线运动知识可知，粒子所受的静电力指向轨迹凹侧，故粒子与正点电荷间相互排斥，粒子带正电，故A错误； B．离正点电荷越近电势越高，故四个等势面电势高低关系为，故B错误； CD．粒子由O运动到M过程中，所受的静电力做负功，动能减小，电势能增大，故在O、P、Q、M四点中，粒子在M点电势能最大，在O点动能最大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 一辆汽车在水平路面上由静止启动的v-t图像如图所示。已知0~6s内的图线是直线，且6s末达到额定功率，间图线为曲线，保持额定功率运动至时刻达到最大速度。汽车的质量，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值，重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在前6s内汽车的牵引力大小为 B. 汽车的额定功率为54kW C. 汽车的最大速度为40m/s D. 时间内，汽车的牵引力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车所受的阻力大小为 在前6s内汽车的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 得，故A错误； B．汽车的额定功率为，故B正确； C．汽车的最大速度为，故C错误； D．内汽车动能的增加量为 设内汽车的位移大小为x，根据动能定理有 则，故D错误。 故选B。 7. 空间存在一匀强电场，匀强电场的方向平行于等腰直角三角形ABC所在的平面，其腰长．若B→C为x正方向，则由B到C电势变化如图乙所示，若A→C规定为y正方向，则由A到C电势变化如图丙所示，则该匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】图像中图线斜率的绝对值等于电场强度的大小，则沿方向的电场强度分量 沿电场线方向电势逐渐降低，所以方向由； 沿方向的电场强度分量 沿电场线方向电势逐渐降低，所以方向由 设该匀强电场的电场强度大小为，根据矢量的合成可知匀强电场大小 综合选项内容可知，A正确，BCD错误；故选A。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 8. 2025年2月23日凌晨3时17分，我国成功完成人类航天史上首次“太空加油”，为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂，使其寿命延长8年。已知北斗G7卫星处于地球同步静止轨道，且绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 北斗G7卫星定点在赤道上空 B. 北斗G7卫星的线速度大于第一宇宙速度 C. 北斗G7卫星的角速度小于地球自转角速度 D. 加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．因北斗G7卫星处于地球同步静止轨道，故该卫星定点在赤道上空，且其角速度等于地球自转角速度，故A正确，C错误； B．由 得 第一宇宙速度为卫星贴近地球表面飞行时的线速度，北斗G7卫星的轨道半径大于地球半径，故北斗G7卫星的线速度小于第一宇宙速度，故B错误； D．由 得 该式表明，卫星的加速度与卫星的质量无关，故加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动，与基板距离减小的过程中（　　） A. 电容器的电容增大 B. 振动膜所带的电荷量减小 C. 电容器的板间电场强度增大 D. 流经电阻的电流方向由b→a 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当振动膜随声波向右振动，与基板距离减小的过程中，由可知，减小，C增大。故A正确； C．由可知，电容器电压保持不变，减小，E增大。故C正确； BD．由可知，电容器电容增大，电压保持不变。故Q增大，电子由b向a运动，电流的方向与电子运动方向相反，流经电阻的电流方向由a到b，故BD错误。 故选AC。 10. 如图所示，竖直固定轨道由水平杆和半圆形轨道连接而成，半圆形轨道两端点与圆心等高，现将光滑的小圆环A、B分别套在水平杆与圆轨道上，A、B用一不可伸长的轻质细绳相连，A、B质量相等，且均可看作质点，细绳长为半圆轨道半径的倍，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放A、B后，已知当B通过半圆轨道上P点时，圆环B下滑的速度大小为v，已知P点和圆心连线OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统机械能增大 B. B的机械能减小 C. 此时A的速度大小为 D. 半圆轨道的半径大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对A、B组成的系统只有重力做功，可知，A、B组成的系统机械能守恒，故A错误； B．B下滑至半圆轨道上P点过程，轻绳对B的弹力做负功，可知，B的机械能减小，故B正确； C．由于细绳长为，根据几何关系可知，B下滑至半圆轨道上P点时，轻绳恰好与OP垂直，根据速度分解有 解得此时A的速度大小为，故C正确； D．A、B组成的系统机械能守恒，则有 解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）有下列器材可供选择： A．带夹子的铁架台 B．电磁式打点计时器 C．低压交流电源 D．秒表 E．带夹子的重物 F．纸带 G．刻度尺 H．天平 其中不必要的器材有（ ）（填器材前面的字母）； （2）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为，，，，打点计时器的打点周期为T，则打点3时重物的瞬时速度大小可表示为________，代入所测数据能满足表达式________，则可验证重物下落过程机械能守恒。（均用题目中已测出的物理量表示） 【答案】（1）DH （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在验证机械能守恒的实验中，验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度，测量下降高度和瞬时速度均需要刻度尺，打点计时器本身具有计时功能，所以不需要秒表；由于验证机械能守恒原理表达式两边均有重锤质量，可以约掉，所以不必测量重锤的质量，故也不必需要天平。 故选DH。 【小问2详解】 [1]打点3时重物的瞬时速度大小可表示为 [2]重物从O到3时，重力势能减少量为 打第3个点时重物对应动能增加量 表达式二者相等，说明机械能守恒，即 化简得 12. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g．实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为，则该次遮光片通过光电门的速度________（用已知物理量字母表示）； （2）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （3）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； （4）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）是 （4）1：2 （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 该次遮光片通过光电门的速度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 联立解得 可知图像横坐标表示的物理量为。 【小问3详解】 由（1）中 可知图像与纵坐标的交点代表mg，则理想情况下，图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 【小问4详解】 根据 可知图像的斜率为 图乙中A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为1∶2。 【小问5详解】 遮光片在小球下方，距离悬挂点的实际转动半径 （是悬挂点到球心的距离）。 同角速度下，遮光片速度 大于小球实际速度  推导得实测图线斜率：   因此  即实验得到的斜率比理论值偏小。 13. “嫦娥六号”着陆月球过程如下：先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅲ（可认为轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上，其中A、B两点分别为椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点，已知月球半径为，月球表面重力加速度为，万有引力常量为。通过观测发现“嫦娥六号”在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍。忽略月球自转的影响。求： （1）月球的平均密度； （2）轨道Ⅰ的半径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在月球表面有 又 联立解得月球平均密度为 【小问2详解】 根据开普勒第三定律有 其中，解得轨道Ⅰ的半径为 14. 现代科学仪器常利用电场控制带电粒子的运动。现有这样一个简化模型：如图所示，在xOy平面内第一象限的角平分线OA与y正半轴间分布着方向竖直向下的匀强电场，电场强度的大小未知。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一比荷为k的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近M板中心的S点由静止开始做加速运动，从N极上正对的小孔射出，粒子经y轴上的点垂直于y轴进入电场区域，然后从OA上的点离开电场，最后从x轴上的c点（图中未画出）离开第一象限。求： （1）粒子运动到a点时的速度大小； （2）电场强度的大小； （3）c点的坐标。 【答案】（1） （2） （3）（） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 因为 联立解得粒子运动到a点时的速度大小 【小问2详解】 粒子电场中做类平抛运动，则有 因为 联立解得 【小问3详解】 设粒子在b点时的速度方向与水平方向夹角为，如图 则有 联立解得 由于粒子过b点后做匀速直线运动，则c点的横坐标 故c点的坐标（）。 15. 如图所示，质量的小滑块（可视为质点）静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F的作用下，从A点开始向右做匀加速直线运动，当其运动到AB的中点时撤去拉力，滑块运动到B点后滑上与AB等高的水平传送带，滑块从传送带的最右端C点沿水平轨道CD运动，从D点进入半径且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从E处的出口离开圆轨道。已知滑块刚好能通过圆轨道的最高点，传送带以恒定的速度顺时针转动，水平轨道AB的长度，CD的长度，传送带BC的长度，小滑块与水平轨道AB、CD间的动摩擦因数均为，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小。求： （1）滑块在D点对圆轨道的压力大小； （2）恒定拉力F的最大值； （3）当恒定拉力F最小时，滑块通过传送带的整个过程中，传送带因运送滑块而多消耗的电能。 【答案】（1）24N （2）28.5N （3）8J 【解析】 【小问1详解】 因滑块刚好能通过圆管道的最高点，则在最高点有 所以滑块到圆管道的最高点时速度为零；滑块由D点运动到圆管道最高点的过程，根据动能定理得 联立解得 在D点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知滑块在D点对圆管道的压力大小为24N。 【小问2详解】 滑块由C点运动到D点的过程，有 解得 根据题意可知恒定拉力F最大时，滑块运动到B点时速度最大，可知物块在传送带上一直减速到C点，B点的最大速度满足 解得 滑块由A点运动到B点的过程，根据动能定理得 解得 【小问3详解】 当恒定拉力F最小时，滑块运动到B点时速度最小，可知物块在传送带上一直加速到C点，此时B点的最小速度满足 解得 此情况下滑块在传送带上运动的时间 解得t=0.5s 传送带的位移为 滑块与传送带的相对位移为 根据能量守恒可知，当恒定拉力F最小时，滑块通过传送带的整个过程中，传送带因运送滑块而多消耗的电能 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $