精品解析：山东省济南第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题（等级考）

济南一中2024级高一第二学期5月学情检测 高一物理等级考试题 说明：本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷为第1页至第4页，共12题，第Ⅱ卷为第4页至第8页，共6题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置，答在其它位置无效，考试结束后将答题卡上交。试题满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选题（每小题3分，共24分） 1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A. 开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的绕行中心上 B. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验精确测量了引力常量的数值 C. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念 D. 密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的轨迹椭圆的焦点上，故A错误； B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过扭称实验精确测量了引力常量的数值，故B错误； C．法拉第提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念，故C错误； D．密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，故D正确。 故选D。 2. 华为Mate60搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片，该手机最大的亮点就是可以连接天通一号01星实现卫星通信。天通一号01星是地球静止卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期约为90分钟，“天宫”号空间站和天通一号01星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 天通一号01星运行过程中可以经过北京的上空 B. 天通一号01星运行的向心加速度小于“天宫”号空间站运行的向心加速度 C. 天通一号01星运行时的机械能一定大于“天宫”号空间站运行时的机械能 D. “天宫”号空间站运行的线速度小于天通一号01星运行的线速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．天通一号01星是地球静止卫星，只能在赤道平面上方运动，不能经过北京上空，故A错误； BD．根据万有引力提供向心力 可得 ，， 由于“天宫”号空间站运行周期为90分钟，而天通一号01星运行周期为24h，则即天通一号01星运行的轨道半径大于“天宫”号空间站运行的轨道半径，故天通一号01星运行的线速度小于“天宫”号空间站运行的线速度；天通一号01星运行的向心加速度小于“天宫”号空间站运行的向心加速度，故D错误，B正确； C．机械能与卫星的质量有关，无法比较，故C错误。 故选B。 3. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a D. 按键的过程中，电容器两极板间的电场强度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器的电容计算公式 得知，按键过程中，板间距离d减小，电容C增大，故A错误； B．电容C变大，由于U不变，根据Q=CU 可知Q增大，故B错误； C．因C增大，U不变，根据Q=CU 知Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故C正确； D．按键过程中，板间距离d减小，由于U不变，根据可知，电容器两极板间的电场强度增大，故D错误。 故选C。 4. 风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点，最终落回地面上，不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点之后做平抛运动 B. 小球上升和下落过程运动时间不相等 C. 仅增大初速度，小球的水平位移变大 D. 仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．过N点后，小球还受水平风力，不满足平抛运动只受重力的特点，A错误； B．竖直方向上，小球先竖直上抛再做自由落体运动，由对称性知时间相等，B错误； C．竖直方向增大初速度 由 得运动时间增大 水平方向由 得水平位移增大，C正确； D．如图所示 由 得 其中 得 竖直方向小球重力不变，小球回到地面时，竖直方向速度大小不变，故仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率不变，D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量分别为mA和mB的两个带电小球，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1>θ2），A、B两球对细线的拉力分别为TA和TB。则（　　） A. 两小球带异种电性 B. qA∶qB=1∶1 C. mA∶mB=tanθ1∶tanθ2 D. TA∶TB=sinθ2∶sinθ1 【答案】D 【解析】 【详解】 A．如图分析A球受力及平衡条件可知两球是相斥的，所以两球带同种电荷，故A错； B．两个小球间的库仑力是相互作用力，总是大小相等，与两小球带电量大小无关，因此无法求出两球间电量的关系，故B错误； CD．A球受到库仑力、绳子拉力和重力而处于平衡状态，由平衡条件得库仑力大小为， 同理B受到的库仑力为, 两球间的库仑力大小相等、方向相反，因此，故C错误，D正确； 故选 D。 6. 以速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，空气阻力的大小恒为f，以抛出点所在水平面为零重力势能面，重力加速度为g。则小球落到抛出点下方h时的机械能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设小球在抛出点时的机械能为，落到抛出点下方h时的机械能为，小球在运动的过程中只有重力和空气阻力做功，所以空气阻力对其做的功等于小球机械能的变化量，故有 空气阻力一直做负功为 联立解得 故选C。 7. 如图所示，虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为2cm的等势面，一电子经过O时的动能为10eV，从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV，已知等势面B的电势为0，下列说法错误的是（　　） A. 等势面A的电势为2V B. 该匀强电场的场强大小为100V/m C. 该电子经过等势面C时，其电势能为-2eV D. 该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．因等势面间距相等，由U=Ed得相邻虚线之间电势差相等，电子由O到C，由 代入数值可得 则两个相邻的等势面之间的电势差为2V，电子由O到C，因电场力做负功，故电场方向垂直等势面向右，沿电场线方向电势降低，等势面B的电势为0，则等势面A的电势为2V，故A正确； B．根据 代入数据解得，故B正确； C．由上述分析可知C点的电势为-2V，经过C时，电势能为，故C错误； D．由O到A，电场做功 根据动能定理有 所以 由O到C，根据动能定理有 所以 则，故D正确。 本题选错误的，故选C。 8. 2023年5月30日“神舟十六号”载人飞船成功对接于“天宫”空间站“天和”核心舱径向端口，两飞行乘组的航天员于18时22分会师“天宫”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知地球的平均密度为，地球表面的重力加速度为，空间站到地球表面的距离为（远低于同步卫星的高度），引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 空间站内航天员不受重力，处于完全失重状态 B. 空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度大小之比为 C. 根据已知信息可以求得地球的质量为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．空间站绕地球做匀速圆周运动，处于完全失重状态，但是重力仍然存在，A错误； B．设地球的半径为，质量为，在地球表面由万有引力提供重力得 球的质量 可得 由环绕天体的向心力公式 解得地球的第一宇宙速度大小 同理可得，空间站的线速度大小 联立解得空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度大小之比为，B正确； C．根据 联立 解得地球的质量为，C错误； D．根据 结合同步卫星的轨道高度远大于空间站的高度可知，空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度； 而同步卫星与地球自转的周期相同，根据 可知同步卫星的向心加速度大于赤道上随地球自转物体的向心加速度，那么空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，错误。 故选B。 二、多选题（每小题4分，共16分） 9. 如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷）被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是在小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　） A. 速度先增大，再减小 B. 速度一直增大 C. 加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D. 加速度先减小，再增大 【答案】AD 【解析】 【详解】在AB的中垂线上，从无穷远处到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，若P、N相距很远，则小球C沿连线的中垂线运动时，小球C的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点时加速度变为零，速度达到最大；由O点到N点时，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，即小球C向N点运动的过程中，速度先增加后减小。如果P、N相距很近，则加速度先减小，再增大，速度先增加后减小。 故选AD。 10. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下先后经过a、b、c运动，轨迹如图中实线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 、两点电势差等于、两点电势差 B. 点的电势高于点的电势 C. 点的电场强度小于点的电场强度 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由等势面的分布情况可知，a、b两点电势差不等于b、c两点电势差，A错误； B．由电场线与等势面处处垂直和电子运动轨迹的弯曲方向可知，若电子从a点运动到b点，电场力做正功，则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能；若电子从b点运动到a点，电场力做负功，则电子在a点时电势能依然大于其在b点的电势能。由于电子带负电，故a点的电势低于b点的电势，B错误； C．等势面越密，电场强度越大，c点处等势面比a点处等势面密，故a点的电场强度小于c点的电场强度，C正确； D．相邻等势面间电势差相等，则，负电荷在高电势处电势能反而小，故电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D正确。 故选CD。 11. 如图，一篮球运动员在进行定点投篮，篮球出手时的速度大小为，速度方向与水平方向成37°，篮球在空中滑过优美弧线后空心入篮。篮球出手时距离篮筐中心的水平位移为6.4m，不考虑空气阻力，重力加速度取，下列说法中正确的是（　　） A. 篮球在空中的飞行时间为0.64s B. 篮球出手时距离篮筐的高度差为1.6m C. 篮球的最高点距离篮筐的高度差为0.2m D. 篮球入篮瞬间的速度方向与水平所成夹角的正切值为4 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据运动的合成可知水平方向的速度为 篮球在空中的飞行时间为 s 故A错误； BC．设篮球上升到最高点的时间为，则 解得 s 篮球从最高点到抛出点竖直方向的距离为 解得 m 篮球从最高点落到篮筐的时间为 s 最高点到篮筐竖直方向的距离为 m 篮球的最高点距离篮筐的高度差为0.2m，篮球出手时距离篮筐的高度差为 m 故BC正确； D．篮球入篮瞬间的竖直速度为 篮球入篮瞬间的速度方向与水平所成夹角的正切值为 故D错误； 故选BC。 12. 如图所示，在倾角为30°的斜面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳通过斜面顶端的定滑轮（质量忽略不计），一端系在物体A上，另一端与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住球B，此时弹簧刚好处于原长，滑块A刚要沿斜面向上运动。现在由静止释放球B，不计轻绳与滑轮间的摩擦。已知，弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能,滑块A与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法中正确的是（　　） A. 释放B球前绳子的拉力为15N B. 滑块A向上滑行时速度最大 C. 滑块A向上滑行时最大速度为 D. 滑块A向上滑行的最大距离为0.5m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．释放B球前对滑块A受力分析可知，沿斜面方向受力为 可知，故A正确； B．由运动分析可知A物体向上滑行过程中，先向上加速再向上减速。可以判断当加速度为0时速度最大。 此时，对B受力分析可知 对滑块A受力分析可知沿斜面方向 可知，由胡克定律可知，故B错误； C．当滑块A速度最大时 由动能定理可知 可得，故C错误； D．当滑块A运动到最高点时速度为0 由动能定理可知 解得，故D正确 故选AD。 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明_______； （2）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽_______（填“需要”或“不需要”）光滑； （3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为_______m/s，小球在B点速度的大小为____m/s。 【答案】（1）小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）不需要 （3） ①. 3 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 甲实验时，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动，则实验现象是小球A、B同时落地，说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。 【小问2详解】 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。 【小问3详解】 [1]由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论 可得 则小球平抛初速度的大小为 [2]小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为 小球在B点速度的大小为 14. 利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、D…，测出其中E、F、G点距打点起始点的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。 （1）下列操作中，有利于减小实验误差的是__________； A. 两限位孔同一竖直线上 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 精确测量重锤的质量 （2）为验证从O到F过程中重锤的机械能是否守恒，需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量__________，动能的增加量__________； （3）某同学根据纸带算出了打点计时器打相应点时重锤的瞬时速度，测出O点与该点的距离h，以h为横坐标、v2为纵坐标建立坐标系，作出v2-h图像如图所示，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，则在误差允许的范围内，根据图像可计算出当地的重力加速度g=______m/s2（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）9.70 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔应在同一竖直线上，故A正确； B．为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放纸带，故B错误； C．由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要测量重锤的质量，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]从O到F过程中重锤的重力势能的减少量为 [2] F点对应的重锤速度为 则从O到F过程中重锤的动能的增加量为 【小问3详解】 根据机械能守恒可得 可得 可知图像的斜率为 解得当地的重力加速度为 四、解答题 15. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO'成角。（，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ 【答案】（1）0.75；（2） 【解析】 【详解】（1）物块受力如图甲所示 由于物块恰好静止，由平衡条件得 且 联立解得 （2）物块受到的摩擦力恰好为零时，受力如图乙所示 由圆周运动的条件得 圆周运动半径为 联立解得 16. 如图所示，运动员以一定速度从点沿水平方向离开平台，恰能从点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量，运动员进入圆弧轨道时的速度大小，圆弧轨道的半径，圆弧轨道对应的圆心角。测得运动员在轨道最低点时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度，，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求： （1）运动员从点到点运动过程所用时间； （2）运动员在点时的速度的大小。 （3）在圆弧轨道段运动过程中，运动员克服摩擦力做的功。 【答案】（1）0.6s （2） m/s （3）100J 【解析】 【小问1详解】 由于运动员从P到A的运动过程为平抛运动，且，故运动员在A点竖直方向速度 解得 【小问2详解】 在轨道最低点，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律可知 解得运动员在B点的速度 【小问3详解】 运动员从A到B过程，由动能定理得 解得 所以在圆弧轨道AB段运动过程中，运动员克服摩擦力所做的功为100J 17. 如图，绝缘光滑细杆与水平面成45°倾角固定，与杆上A点等高的点固定着一电荷量为的正点电荷，穿在杆上的质量为、电荷量为的带负电小球从点由静止释放，点在点的正上方，。小球可视为质点，静电力常量为，重力加速度大小取。求： （1）在点刚释放小球时，小球的加速度大小； （2）小球到达A点时的速度大小； （3）若小球从点运动到A点的过程中，小球在点图中未标出电势能最小，小球在点的速度大小为，求在正点电荷所产生的电场中、两点的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在点刚释放小球时，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 A、两点在以为球心的一个球面上，因此A、两点的电势差为 小球从点运动到A点的过程中，、A两点的电势差为，由动能定理有 解得 【小问3详解】 若小球从点运动到点的过程中，小球在点电势能最小，由于小球带负电，可知点的电势最高，则点是上离最近的点，故垂直与，由几何关系可知为的中点，则、两点的竖直高度为 小球从点运动到点的过程中，根据动能定理可得 解得 18. 如图所示，学校科技小组设计了“e”字型竖直轨道固定放置，由光滑半圆形轨道AB、BC和粗糙的水平直轨道CD及光滑的四分之一圆弧轨道DE平滑连接组成，BC弧的半径，AB弧的半径为2r、DE弧的半径为1.5r，轨道两端分别与地面、竖直墙壁相切于A点和E点。质量的滑块从A端以水平向左的速度进入轨道。已知CD长为6r，滑块第二次经过D点时对轨道的压力为，不计空气阻力，滑块可视为质点，重力加速度为。 （1）求滑块与CD之间的动摩擦因数； （2）求滑块最终停止的位置与C点的距离d； （3）若改变滑块的初速度，使滑块能停在CD上，且运动过程中不脱离轨道BC，求的范围； （4）若，求滑块脱离BC时，速度大小与方向。 【答案】（1）0.5 （2）0.7m （3） （4），方向与水平方向的夹角的余弦值为 【解析】 【小问1详解】 滑块从进入轨道开始到第二次经过D，根据动能定理，可得 又，联立解得 【小问2详解】 依题意，滑块从进入轨道开始到停止运动，由动能定理可得 解得，即滑块最终停止的位置与C点的距离 【小问3详解】 为满足题意，当小滑块初速度取最小值v1时，它恰好可以通过B点，当小滑块初速度取最大值v2时，它在第一次从圆弧轨道DE滑下可以恰好运动至BC弧的圆心等高点F。 设小滑块恰好通过B点时的速率为vB，则由牛顿第二定律有 对小滑块从A到B的运动过程，由动能定理可得 解得 对小滑块从A到F的运动过程，由动能定理，可得 解得 故小滑块的初速度应满足 【小问4详解】 因为，假设小滑块在第一次从圆弧轨道DE滑下后在BC弧上G点恰好脱离轨道，如图 对小滑块从A到G的运动过程，由动能定理，可得 小滑块在G点时，由牛顿第二定律，可得 联立解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济南一中2024级高一第二学期5月学情检测 高一物理等级考试题 说明：本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷为第1页至第4页，共12题，第Ⅱ卷为第4页至第8页，共6题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置，答在其它位置无效，考试结束后将答题卡上交。试题满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选题（每小题3分，共24分） 1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A. 开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的绕行中心上 B. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验精确测量了引力常量的数值 C. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念 D. 密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值 2. 华为Mate60搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片，该手机最大的亮点就是可以连接天通一号01星实现卫星通信。天通一号01星是地球静止卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期约为90分钟，“天宫”号空间站和天通一号01星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 天通一号01星运行过程中可以经过北京的上空 B. 天通一号01星运行的向心加速度小于“天宫”号空间站运行的向心加速度 C. 天通一号01星运行时的机械能一定大于“天宫”号空间站运行时的机械能 D. “天宫”号空间站运行的线速度小于天通一号01星运行的线速度 3. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a D. 按键的过程中，电容器两极板间的电场强度减小 4. 风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点，最终落回地面上，不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球在N点之后做平抛运动 B. 小球上升和下落过程运动时间不相等 C. 仅增大初速度，小球的水平位移变大 D. 仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率增大 5. 如图所示，质量分别为mA和mB的两个带电小球，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1>θ2），A、B两球对细线的拉力分别为TA和TB。则（　　） A. 两小球带异种电性 B. qA∶qB=1∶1 C. mA∶mB=tanθ1∶tanθ2 D. TA∶TB=sinθ2∶sinθ1 6. 以速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，空气阻力的大小恒为f，以抛出点所在水平面为零重力势能面，重力加速度为g。则小球落到抛出点下方h时的机械能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为2cm的等势面，一电子经过O时的动能为10eV，从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV，已知等势面B的电势为0，下列说法错误的是（　　） A. 等势面A的电势为2V B. 该匀强电场的场强大小为100V/m C. 该电子经过等势面C时，其电势能为-2eV D. 该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍 8. 2023年5月30日“神舟十六号”载人飞船成功对接于“天宫”空间站“天和”核心舱径向端口，两飞行乘组的航天员于18时22分会师“天宫”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知地球的平均密度为，地球表面的重力加速度为，空间站到地球表面的距离为（远低于同步卫星的高度），引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 空间站内航天员不受重力，处于完全失重状态 B. 空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度大小之比为 C. 根据已知信息可以求得地球的质量为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 二、多选题（每小题4分，共16分） 9. 如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷）被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是在小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　） A. 速度先增大，再减小 B. 速度一直增大 C. 加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D. 加速度先减小，再增大 10. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下先后经过a、b、c运动，轨迹如图中实线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 、两点电势差等于、两点电势差 B. 点的电势高于点的电势 C. 点的电场强度小于点的电场强度 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 11. 如图，一篮球运动员在进行定点投篮，篮球出手时的速度大小为，速度方向与水平方向成37°，篮球在空中滑过优美弧线后空心入篮。篮球出手时距离篮筐中心的水平位移为6.4m，不考虑空气阻力，重力加速度取，下列说法中正确的是（　　） A. 篮球在空中的飞行时间为0.64s B. 篮球出手时距离篮筐的高度差为1.6m C. 篮球的最高点距离篮筐的高度差为0.2m D. 篮球入篮瞬间的速度方向与水平所成夹角的正切值为4 12. 如图所示，在倾角为30°的斜面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳通过斜面顶端的定滑轮（质量忽略不计），一端系在物体A上，另一端与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住球B，此时弹簧刚好处于原长，滑块A刚要沿斜面向上运动。现在由静止释放球B，不计轻绳与滑轮间的摩擦。已知，弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能,滑块A与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法中正确的是（　　） A. 释放B球前绳子的拉力为15N B. 滑块A向上滑行时速度最大 C. 滑块A向上滑行时最大速度为 D. 滑块A向上滑行的最大距离为0.5m 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明_______； （2）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽_______（填“需要”或“不需要”）光滑； （3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为_______m/s，小球在B点速度的大小为____m/s。 14. 利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、D…，测出其中E、F、G点距打点起始点的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。 （1）下列操作中，有利于减小实验误差的是__________； A. 两限位孔同一竖直线上 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 精确测量重锤的质量 （2）为验证从O到F过程中重锤的机械能是否守恒，需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量__________，动能的增加量__________； （3）某同学根据纸带算出了打点计时器打相应点时重锤的瞬时速度，测出O点与该点的距离h，以h为横坐标、v2为纵坐标建立坐标系，作出v2-h图像如图所示，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，则在误差允许的范围内，根据图像可计算出当地的重力加速度g=______m/s2（结果保留三位有效数字） 四、解答题 15. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO'成角。（，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ 16. 如图所示，运动员以一定速度从点沿水平方向离开平台，恰能从点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量，运动员进入圆弧轨道时的速度大小，圆弧轨道的半径，圆弧轨道对应的圆心角。测得运动员在轨道最低点时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度，，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求： （1）运动员从点到点运动过程所用时间； （2）运动员在点时的速度的大小。 （3）在圆弧轨道段运动过程中，运动员克服摩擦力做的功。 17. 如图，绝缘光滑细杆与水平面成45°倾角固定，与杆上A点等高的点固定着一电荷量为的正点电荷，穿在杆上的质量为、电荷量为的带负电小球从点由静止释放，点在点的正上方，。小球可视为质点，静电力常量为，重力加速度大小取。求： （1）在点刚释放小球时，小球的加速度大小； （2）小球到达A点时的速度大小； （3）若小球从点运动到A点的过程中，小球在点图中未标出电势能最小，小球在点的速度大小为，求在正点电荷所产生的电场中、两点的电势差。 18. 如图所示，学校科技小组设计了“e”字型竖直轨道固定放置，由光滑半圆形轨道AB、BC和粗糙的水平直轨道CD及光滑的四分之一圆弧轨道DE平滑连接组成，BC弧的半径，AB弧的半径为2r、DE弧的半径为1.5r，轨道两端分别与地面、竖直墙壁相切于A点和E点。质量的滑块从A端以水平向左的速度进入轨道。已知CD长为6r，滑块第二次经过D点时对轨道的压力为，不计空气阻力，滑块可视为质点，重力加速度为。 （1）求滑块与CD之间的动摩擦因数； （2）求滑块最终停止的位置与C点的距离d； （3）若改变滑块的初速度，使滑块能停在CD上，且运动过程中不脱离轨道BC，求的范围； （4）若，求滑块脱离BC时，速度大小与方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $