2024淄博高一下学期7月期末考试物理含解析

这是一份2024淄博高一下学期7月期末考试物理含解析，共27页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力和摩擦力
C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力D. 受到的合外力为零
2. 武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观：在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 金殿是由绝缘体构成的
B. 金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电
C. 出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生很强的电场
D. 金殿如果安装了避雷针，雷火炼殿现象仍会经常出现
3. 图甲为淄博市陶琉馆的“镇馆之宝”青釉莲花尊。在陶瓷制作过程中将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，修整坯体。对应的简化模型如图乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO'重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ）
A. P的角速度大小比Q的大B. P的线速度大小比Q的大
C. P向心加速度大小比Q的小D. P的周期比Q的大
4. 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. a点电势高于b点电势
B. c点的电场强度大于b点的电场强度
C. 若将一试探电荷＋q由b点释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到a点
D. 若在b点再固定一点电荷＋Q，将一试探电荷＋q由c点移至d点的过程中，电势能增大
5. 将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（），不计空气阻力，以水平地面为零势能面。下列关于小球在空中运动时的位移大小x、速度大小v、动能和重力势能随运动时间t变化的关系图线正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行时，所处不同位置对应的中国节气如图所示。地球从春分到夏至的运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运行时间小于从秋分到冬至的运行时间B. 太阳对地球的引力逐渐增大
C. 太阳对地球引力做负功D. 地球在春分的运行速率小于在夏至的运行速率
7. 在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示。从坐标原点沿y轴正方向前进0.2m到A点，电势升高了，从坐标原点沿x轴正方向前进0.2m到B点，电势降低了。已知电场方向与坐标平面平行，则匀强电场的电场强度大小和方向为（ ）
A. 200V/m；B→AB. 200V/m；A→BC. 100V/m；B→AD. 100V/m；A→B
8. 某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图甲所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图乙所示的电路，闭合开关S，电路稳定后，若增大溶液浓度，则（ ）
A. 溶液的相对介电常数增大B. 电容器的电容增大
C. 电容器所带的电荷量减小D. 溶液浓度增大过程中电流方向为N→M
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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 图甲为车站安检场景，图乙为安检时传送带运行的示意图。某乘客把一质量为m的书包无初速度地放在水平传送带的入口A处，书包随传送带从出口B处运出，A、B间的距离为L，传送带始终绷紧并以恒定速率运动，书包与传送带间的动摩擦因数为μ。若书包相对地面运动距离s后与传送带速度相同（），书包可看做质点，重力加速度为g。在书包从A运动到B的过程中（ ）
A. 摩擦力对书包做的功为μmgLB. 摩擦力对书包做的功为μmgs
C. 书包与传送带摩擦产生热量为μmgLD. 书包与传送带摩擦产生的热量为μmgs
10. 一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，不计传动装置和热损耗造成的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车匀速行驶过程中所受的阻力大小为600N
B. 汽车刚进入制动状态的瞬间，主动刹车系统提供的制动力大小为2400N
C. 汽车刚进入制动状态的瞬间，汽车所受合力大小为2400N
D. 汽车刚进入制动状态的瞬间，加速度大小为
11. 人们用滑道从高处向低处运送货物，如图所示。可看作质点的货物从圆弧滑道PQ顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点过程中克服阻力做的功为440J。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度大小为。在货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力势能减少了360JB. 到达Q点时的速度大小为6m/s
C. 机械能减少了440JD. 重力的功率先增大后减小
12. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，带电粒子只受静电力的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动B. 3s末带电粒子回到原出发点
C. 3s末带电粒子的速度不为零D. 前3s内，静电力做的总功为零
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。
（1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选）
A. A球的电荷量B. 两带电球间的距离
C. B球的电荷量D. 丝线偏离竖直方向的角度
（2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带________（选填“正”或“负”）电荷；悬挂在________（选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。
（3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14. 某实验小组利用如图甲所示的装置完成“验证机械能守恒定律实验”。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验中测出滑块及挡光条的总质量为m，挡光条的宽度为d，释放点到光电门的竖直高度为h，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g，挡光条经过光电门时的速度大小为________。滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为________，重力势能的减少量为________，若关系式________成立，则滑块下滑过程中机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）
（2）改变h，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。以h为横轴、以为纵轴建立坐标系，根据实验数据得到图乙所示的图线，若该图线的斜率k＝________时，滑块下滑过程中的机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）
15. 月球探测器在完成月球采样后，其上升器在飞离月球途中与返回器受控分离，无动力抛出，再次着陆月球，实现“二次落月”。之后，轨道器和返回器对接形成组合体（简称“组合体”）并进入环月运行轨道做匀速圆周运动。已知上升器在近月表面距月面h高处受控分离，以一定初速度水平抛出，测得其到达月球表面的时间为t，上升器可视为质点，不计一切阻力，忽略月球自转影响，月球半径为R，“组合体”环月轨道距离月面高度为H。求：
（1）月球的第一宇宙速度v；
（2）“组合体”的环月运行周期T。
16. 如图所示，电荷量为q、质量为m的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为L。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，，，重力加速度为g。
（1）求匀强电场电场强度的大小E；
（2）若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小v；
（3）在第（2）问条件下，求小球运动到最低点时细线对小球拉力大小F。
17. 如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，虚线MN与x轴垂直，垂足为P点，MN与y轴之间的距离为d。从y轴到MN之间的区域Ⅰ中充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；MN右侧区域Ⅱ中充满一个沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为2E。初速度为零的电子经过一个电压为U的电场（图中未画出）加速后，从y轴上的A点以平行于x轴正方向的速度射入区域Ⅰ，电子经区域Ⅰ恰好由P点进入区域Ⅱ。已知电子的电量为e，质量为m，重力忽略不计，求：
（1）电子从A点进入区域Ⅰ时速度的大小；
（2）A点的坐标；
（3）电子从A点进入电场开始到第二次经过x轴时所用的时间t。
18. 一游戏装置如图所示，图中P为弹射装置，AB为倾角的倾斜直轨道，BC为水平轨道，C、D分别为竖直圆轨道的最低点和最高点，竖直圆轨道与水平轨道相切于C点，CE为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知：圆轨道半径，轨道AB长为，轨道BC长为。通过调节弹射装置P在坐标平面内的位置以及小滑块水平弹出的初速度，使滑块均能无碰撞从A点切入轨道AB，滑块与AB、BC段动摩擦因数均为，其余各段轨道均光滑。滑块质量为，滑块可视为质点，，，重力加速度大小为。
（1）若滑块从纵坐标的某点弹出，
（ⅰ）求滑块弹出时的初速度大小；
（ⅱ）试通过计算判断滑块能否通过圆轨道的最高点D。
（2）若滑块从A点切入后，能进入竖直圆轨道且第一次在圆轨道上运行时不脱离圆轨道，则滑块弹出时所处位置的纵坐标y应满足什么条件？
（3）滑块从A点切入后，设滑块第一次经过圆轨道最低点C时所受支持力大小为，滑块弹出时所处位置的纵坐标为y，求与y的关系式。
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2023—2024学年度第二学期高一教学质量检测
物理
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力和摩擦力
C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力D. 受到的合外力为零
【答案】B
【解析】
【详解】小物块在竖直方向上受重力和支持力，由于小物块在水平面内做匀速圆周运动，则还一定受到摩擦力从而提供其向心力，所以小物块受到的合力不为零。向心力是效果力，受力分析时不能将其与其他性质力并列分析，故ACD错误，B正确。
故选B。
2. 武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观：在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 金殿是由绝缘体构成的
B. 金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电
C. 出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生很强的电场
D. 金殿如果安装了避雷针，雷火炼殿现象仍会经常出现
【答案】B
【解析】
【详解】AC．雷雨天气时，金殿上空聚集大量电荷，金殿是一个优良导体，由于静电屏蔽作用，大殿内的场强为零，故AC错误；
B．金殿顶部如果有较多带尖的结构，尖端放电效果明显，则无法观测到雷火炼殿现象，因此可以断定金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电，故B正确；
D．金殿如果安装了避雷针，雷雨天气时金殿上空聚集的电荷将被导入大地，将不会出现雷火炼殿现象，故D错误。
故选B
3. 图甲为淄博市陶琉馆的“镇馆之宝”青釉莲花尊。在陶瓷制作过程中将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，修整坯体。对应的简化模型如图乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO'重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ）
A. P的角速度大小比Q的大B. P的线速度大小比Q的大
C. P的向心加速度大小比Q的小D. P的周期比Q的大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图乙可知，粗坯上P、Q两质点是同轴转动，因此两质点的角速度大小相等，A错误；
B．P、Q两质点的角速度大小相等，由线速度与角速度关系公式可知，P的转动半径大于Q的转动半径，即，因此P的线速度大小比Q的大，即，B正确；
C．由向心加速度公式可知，P的转动半径大于Q的转动半径，即，因此P的向心加速度大小比Q的大，即，C错误；
D．由于粗坯上P、Q两质点是同轴转动，因此两质点的角速度大小相等，则周期相等，D错误。
故选B。
4. 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. a点电势高于b点电势
B. c点的电场强度大于b点的电场强度
C. 若将一试探电荷＋q由b点释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到a点
D. 若在b点再固定一点电荷＋Q，将一试探电荷＋q由c点移至d点的过程中，电势能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．沿电场线方向电势降低，所以a点电势低于b点电势。故A错误；
B．根据电场线疏密表示电场强度大小，可知c点的电场强度小于b点的电场强度。故B错误；
C．若将一试探电荷＋q由b点释放，因受力方向沿电场线的切线，仅在电场力作用下，它不能沿电场线运动到a点。故C错误；
D．若在b点再固定一点电荷＋Q，叠加后电势仍然是d点高于c点，将一试探电荷＋q由c点移至d点的过程中，根据
可知其电势能增大。故D正确。
故选D。
5. 将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（），不计空气阻力，以水平地面为零势能面。下列关于小球在空中运动时的位移大小x、速度大小v、动能和重力势能随运动时间t变化的关系图线正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球从距水平地面某一高处由静止释放，不计空气阻力，可知小球做自由落体运动，由自由落体运动的位移时间关系可得，小球在空中运动时的位移大小为
可知小球在空中运动时的位移大小与时间的平方成正比，可知位移与时间成二次函数关系，则图像应是抛物线，A错误；
B．由自由落体运动的速度时间公式可知，速度与时间成正比，则有图像应是一条过原点的倾斜直线，其图像斜率是，B错误；
C．由动能公式可得，动能与时间的关系
可知图像应是过原点开口向上的一条抛物线，C正确；
D．以水平地面是零势能面，可知小球开始下落时的重力势能最大，设为
随时间的增大，下落的高度增大，则重力势能减小，可得
可知重力势能与时间不是一次函数关系，D错误。
故选C。
6. 地球沿椭圆轨道绕太阳运行时，所处不同位置对应的中国节气如图所示。地球从春分到夏至的运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运行时间小于从秋分到冬至的运行时间B. 太阳对地球的引力逐渐增大
C. 太阳对地球的引力做负功D. 地球在春分的运行速率小于在夏至的运行速率
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，从春分到夏至的路程与从秋分到冬至的路程相同，地球从春分到夏至的运行过程离太阳较远，平均速率较小，运行时间大于从秋分到冬至的运行时间。故A错误；
B．根据
可知地球从春分到夏至的运行过程中，与太阳的距离越来越大，太阳对地球的引力逐渐减小。故B错误；
C．由图可知，太阳对地球的引力与地球线速度方向夹角为钝角，可知太阳对地球的引力做负功。故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，地球在春分的运行速率大于在夏至的运行速率。故D错误。
故选C。
7. 在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示。从坐标原点沿y轴正方向前进0.2m到A点，电势升高了，从坐标原点沿x轴正方向前进0.2m到B点，电势降低了。已知电场方向与坐标平面平行，则匀强电场的电场强度大小和方向为（ ）
A 200V/m；B→AB. 200V/m；A→BC. 100V/m；B→AD. 100V/m；A→B
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可得
方向沿y轴负方向。
方向沿x轴正方向。根据电场强度的叠加原理可得
设电场强度与x轴夹角为，则有
又因为坐标系中AB连线与x轴夹角的正切值
可知
电场强度方向A→B。
故选D。
8. 某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图甲所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图乙所示的电路，闭合开关S，电路稳定后，若增大溶液浓度，则（ ）
A. 溶液的相对介电常数增大B. 电容器的电容增大
C. 电容器所带的电荷量减小D. 溶液浓度增大过程中电流方向为N→M
【答案】C
【解析】
【详解】A．由甲图可知，增大溶液浓度，溶液的相对介电常数减小。故A错误；
B．根据
可知电容器的电容减小。故B错误；
C．根据
可知极板上电压保持不变，电容器所带的电荷量将减小。故C正确；
D．综上所述，溶液浓度增大过程中，电容器处于放电状态，电流方向为M→N。故D错误。
故选C。
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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 图甲为车站安检场景，图乙为安检时传送带运行的示意图。某乘客把一质量为m的书包无初速度地放在水平传送带的入口A处，书包随传送带从出口B处运出，A、B间的距离为L，传送带始终绷紧并以恒定速率运动，书包与传送带间的动摩擦因数为μ。若书包相对地面运动距离s后与传送带速度相同（），书包可看做质点，重力加速度为g。在书包从A运动到B的过程中（ ）
A. 摩擦力对书包做的功为μmgLB. 摩擦力对书包做的功为μmgs
C. 书包与传送带摩擦产生的热量为μmgLD. 书包与传送带摩擦产生的热量为μmgs
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由题意可知，书包在传送带上做加速运动时，相对地面运动距离s后与传送带速度相同，由功的计算公式可知，摩擦力对书包做的功为
A错误，B正确；
CD．对书包由动能定理可得
设书包加速的时间为，则有书包与传送带的相对位移为
则书包与传送带摩擦产生的热量为
C错误，D正确。
故选BD。
10. 一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，不计传动装置和热损耗造成的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车匀速行驶过程中所受的阻力大小为600N
B. 汽车刚进入制动状态的瞬间，主动刹车系统提供的制动力大小为2400N
C. 汽车刚进入制动状态的瞬间，汽车所受合力大小为2400N
D. 汽车刚进入制动状态的瞬间，加速度大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．汽车匀速行驶过程中所受的阻力大小为
故A正确；
B．汽车刚进入制动状态的瞬间，主动刹车系统提供的制动力大小为
故B正确；
C．汽车刚进入制动状态的瞬间，汽车所受合力大小为
故C错误；
D．汽车刚进入制动状态的瞬间，加速度大小为
故D错误
故选AB。
11. 人们用滑道从高处向低处运送货物，如图所示。可看作质点的货物从圆弧滑道PQ顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点过程中克服阻力做的功为440J。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度大小为。在货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力势能减少了360JB. 到达Q点时的速度大小为6m/s
C. 机械能减少了440JD. 重力功率先增大后减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．从P点到Q点，货物下降了4m，则重力势能减少量为
故A错误；
B．从P点到Q点，根据动能定理可得
代入数据解得
故B正确；
C．根据能量守恒定律可知，货物减少的机械能等于克服阻力做的功，为440J，故C正确；
D．从P点到Q点过程中，货物所受重力不变，其竖直方向的速度先增大后减小，则重力的功率先增大后减小，故D正确。
故选BCD
12. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，带电粒子只受静电力的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动B. 3s末带电粒子回到原出发点
C. 3s末带电粒子的速度不为零D. 前3s内，静电力做的总功为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A．带电粒子由静止释放后，在时间内，由牛顿第二定律可知粒子的加速度大小为
在时间内，粒子的加速度大小为
可知粒子由静止先以加速度大小加速2s，再以加速度大小减速1s，由于，可知此时粒子速度零，同理在时间内由静止又以加速度大小加速2s，再以加速度大小减速1s，此时粒子速度是零，因此粒子在时间内，带电粒子将始终向同一个方向运动，其速度时间图像如图所示，
A正确；
B．由带电粒子的速度时间图像可知，带电粒子将始终向同一个方向运动，因此3s末带电粒子回不到原出发点，B错误；
C．由带电粒子的速度时间图像可知，3s末带电粒子的速度是零，C错误；
D．在前3s内，由动能定理可知
前3s内，静电力做的总功是零，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。
（1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选）
A. A球的电荷量B. 两带电球间的距离
C. B球的电荷量D. 丝线偏离竖直方向的角度
（2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带________（选填“正”或“负”）电荷；悬挂在________（选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。
（3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）D （2） ①. 正 ②.
（3）减小
【解析】
【小问1详解】
对小球B，设丝线偏离竖直方向的角度为θ，由平衡条件可得静电力的大小
可知θ角越大，B球受的静电力越大，θ角越小，B球受的静电力越小，因此静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来。
故选D。
【小问2详解】
[1]由题图可知，小球B在静电力作用下远离小球A，即受小球A的排斥，因小球A带正电，可知小球B也带正电荷。
[2]由题图可知，悬挂在“”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，由
可知，悬挂在“”位置时小球受到的静电力最小。
【小问3详解】
由以上实验解析表明：在两小球所带电荷量不变时，电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而减小。
14. 某实验小组利用如图甲所示的装置完成“验证机械能守恒定律实验”。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验中测出滑块及挡光条的总质量为m，挡光条的宽度为d，释放点到光电门的竖直高度为h，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g，挡光条经过光电门时的速度大小为________。滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为________，重力势能的减少量为________，若关系式________成立，则滑块下滑过程中机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）
（2）改变h，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。以h为横轴、以为纵轴建立坐标系，根据实验数据得到图乙所示的图线，若该图线的斜率k＝________时，滑块下滑过程中的机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）
【答案】（1） ①. ②. ③. ④.
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]挡光条经过光电门时的速度大小为
[2]滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为
[3]重力势能的减少量为
[4]若滑块下滑过程中机械能守恒，则有
整理，可得
【小问2详解】
由第一问分析，可得
结合图像，可知
15. 月球探测器在完成月球采样后，其上升器在飞离月球途中与返回器受控分离，无动力抛出，再次着陆月球，实现“二次落月”。之后，轨道器和返回器对接形成组合体（简称“组合体”）并进入环月运行轨道做匀速圆周运动。已知上升器在近月表面距月面h高处受控分离，以一定初速度水平抛出，测得其到达月球表面的时间为t，上升器可视为质点，不计一切阻力，忽略月球自转影响，月球半径为R，“组合体”环月轨道距离月面高度为H。求：
（1）月球的第一宇宙速度v；
（2）“组合体”的环月运行周期T。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，上升器做平抛运动，可得
解得月球表面处的重力加速度为
根据
解得月球的第一宇宙速度
（2）根据万有引力提供向心力
联立解得“组合体”的环月运行周期为
16. 如图所示，电荷量为q、质量为m的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为L。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，，，重力加速度为g。
（1）求匀强电场电场强度的大小E；
（2）若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小v；
（3）在第（2）问条件下，求小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小F。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球进行受力分析，根据平衡条件有
解得
（2）电场方向改为竖直向上，小球运动到最低点过程有
解得
（3）小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律 有
解得
17. 如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，虚线MN与x轴垂直，垂足为P点，MN与y轴之间的距离为d。从y轴到MN之间的区域Ⅰ中充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；MN右侧区域Ⅱ中充满一个沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为2E。初速度为零的电子经过一个电压为U的电场（图中未画出）加速后，从y轴上的A点以平行于x轴正方向的速度射入区域Ⅰ，电子经区域Ⅰ恰好由P点进入区域Ⅱ。已知电子的电量为e，质量为m，重力忽略不计，求：
（1）电子从A点进入区域Ⅰ时速度的大小；
（2）A点的坐标；
（3）电子从A点进入电场开始到第二次经过x轴时所用的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据
解得
（2）电子进入区域Ⅰ后，做类平抛运动，可得
，
又
联立，解得
，
（3）电子运动到P点将进入区域Ⅱ做类斜抛运动，轨迹如图
设电子在P点的沿y轴方向速度为，可得
，
又
联立，解得
由轨迹的对称性，可得电子第二次到达x轴，在区域Ⅱ中运动的时间为2。则电子从A点进入电场开始到第二次经过x轴时所用的时间
18. 一游戏装置如图所示，图中P为弹射装置，AB为倾角的倾斜直轨道，BC为水平轨道，C、D分别为竖直圆轨道的最低点和最高点，竖直圆轨道与水平轨道相切于C点，CE为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知：圆轨道半径，轨道AB长为，轨道BC长为。通过调节弹射装置P在坐标平面内的位置以及小滑块水平弹出的初速度，使滑块均能无碰撞从A点切入轨道AB，滑块与AB、BC段动摩擦因数均为，其余各段轨道均光滑。滑块质量为，滑块可视为质点，，，重力加速度大小为。
（1）若滑块从纵坐标的某点弹出，
（ⅰ）求滑块弹出时的初速度大小；
（ⅱ）试通过计算判断滑块能否通过圆轨道的最高点D。
（2）若滑块从A点切入后，能进入竖直圆轨道且第一次在圆轨道上运行时不脱离圆轨道，则滑块弹出时所处位置的纵坐标y应满足什么条件？
（3）滑块从A点切入后，设滑块第一次经过圆轨道最低点C时所受支持力大小为，滑块弹出时所处位置的纵坐标为y，求与y的关系式。
【答案】（1）（ⅰ）；（ⅱ）滑块可以通过圆轨道最高点；（2）或；（3）
【解析】
【详解】（1）（ⅰ）滑块从P点弹射到A点的过程中做平抛运动，在竖直方向上有
解得
根据平抛过程中速度夹角的正切值为位移夹角正切值的2倍关系，有
代入数据解得
平抛运动水平方向上做匀速运动
解得
（ⅱ）从P点到D点根据动能定理有
解得
滑块恰好通过圆轨道的最高点D的条件满足
解得
由于
所以滑块可以通过圆轨道最高点
（2）滑块不脱离圆轨道分两种情况
第一种，当滑块恰好通过圆轨道的最高点D的时，有
解得
从P点到D点根据动能定理有
根据运动的分解，在A点有
从P点到A点，滑块下落的高度
联立解得
第二种，当滑块到达与圆心等到的位置时，根据动能定理有
又因为
以及
联立解得
此外滑块还要能进入圆轨道，从P点到C点根据动能定理有
又因为
以及
联立解得
综上可知，或
（3）在C点，根据合外力提供向心力有
从P点到C点根据动能定理有
根据运动的分解，在A点有
从P点到A点，滑块下落的高度
联立解得