2022-2022学年湖南省长沙市长郡中学高三（上）周测物理试卷（10月份）一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-7只有一个选项正确，8-12有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．（4分）（2022秋•武汉校级月考）下列关于力的说法，不正确的是（ ） A．由于书的形变，放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力 B．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，木质上是同一种相互作用的不同表现 C．强相互作用的作用范围只有约10﹣15，超过这个界限，强相互作用己经不存在了 D．原子核内带正电的质子之间存在斥力，但原子核仍能紧密的保持在一起，是由于万有引力作用的结果2．（4分）下列有关受力分析不正确的是（ ） A．如图中钩码和铅笔静止，轻质铅笔中的弹力沿铅笔方向 B．如图中人随自动扶梯一起沿斜面以加速度a运动中，人受的摩擦力水平向右 C．如图中与水平转盘一起匀速转动的物块受到的摩擦力一定垂直物块的速度 D．如图中运动火车车轮在不挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力沿路面向下-23-3．（4分）（2022•盐城一模）如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（ ） A．B．C．D．4．（4分）（2022•安徽三模）如图所示，图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电量数值也相等，现将M、N从虚线上O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则（ ） A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．M和N两粒子在电场中运动的加速度相同 D．N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功5．（4分）（2022•安徽）如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z=处的场强大小为（k为静电力常量）（ ） A．B．C．D．6．（4分）（2022•郑州三模）带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷．如果两极板间距不是足够-23-近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）．虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线．关于这种电场，以下说法正确的是（ ） A．平行金属板间的电场，可以看做匀强电场 B．b点的电势高于d点的电势 C．b点的电势低于c点的电势 D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板7．（4分）（2022秋•顺庆区校级月考）轻质弹簧上端与质量为M的木板相连，下端与竖直圆筒的底部相连时，木板静止位于图中B点．O点为弹簧原长上端位置．将质量为m的物块从O点正上方的A点自由释放，物块m与木板瞬时相碰后一起运动，物块m在D点达到最大速度，且M恰好能回到O点．若将m从C点自由释放后，m与木板碰后仍一起运动，则下列说法正确的是（ ） A．物块m达到最大速度的位置在D点的下方 B．物块m达到最大速度的位置在D点的上方 C．物块m与木板M从B到O的过程作匀减速运动 D．物块m与木板M向上到达O点时仍有速度，且在O点正好分离8．（4分）（2022•宝鸡二模）美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量．如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（ ） A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为-23- C．电容器的电容为 D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动9．（4分）（2022秋•赤坎区校级期中）取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图所示，站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（ ） A．落到盘上的声音时间间隔越来越大 B．落到盘上的声音时间间隔相等 C．依次落到盘上的速率关系为1：2：3：4 D．依次落到盘上的时间关系为1：（﹣1）：（﹣）：（2﹣）10．（4分）（2022•天心区校级三模）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（ ） A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，增大S，则θ变小D．保持d不变，增大S，则θ不变11．（4分）（2022•武侯区校级模拟）如图所示，质量m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q，滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移s关系的是（ ） A．B．C．D．-23-12．（4分）（2022•宁波校级模拟）如图所示，ABCDEF为正六边形的六个顶点，P，Q，M分别为AB，ED，AF的中点，O为正六边形的中心．现在六个顶点依次放入等量正负电荷．若取无穷远电势为零，以下说法中正确的有（ ） A．P，Q，M各点具有相同的场强 B．P，Q，M各点电势均为零 C．O点电势与场强均为零 D．将一负检验电荷从P点沿直线PM移到M点的过程中，电势能始终保持不变 二、实验题（共12分）13．（4分）以下是一些实验的描述，其中说法正确的是（ ） A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，两橡皮条必须等长 B．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量 C．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长 D．在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力14．（8分）（2022春•下城区校级月考）如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．在本实验中需要用到的测量工具是天平，刻度尺．①需要测量的物理量是 （写出物理量的名称并用字母表示）．②动摩擦因数μ的表达式为μ= ． 三、解答题（本题共4小题，满分50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．（10分）（2022秋•海淀区期末）如图所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的占由荷从A点由静止释放，仅在由场力的作用下经时间t运动到B点．求．（1）点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功；（2）A、B两点间的电势差．-23-16．（12分）中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2022年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备．设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，飞船上备有以下实验仪器：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个．在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t．飞船的登月舱在月球上着陆后，遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量，利用上述两次测量的物理量可以推导出月球的半径和质量．（已知引力常量为G，忽略月球的自转的影响）（1）说明机器人是如何进行第二次测量的？用相应的符号表示第二次测量的物理量，并写出相关的物的物理关系式，（2）试用上述两次测量的物理量和已知物理量推导月球半径和质量的表达式．17．（14分）（2022•铁东区校级二模）如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一个不计重力的带正电的粒子电荷量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．求：（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离以及速度的大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=9.0×109N•m2/C2，保留两位有效数字）18．（14分）（2022秋•民勤县校级期中）如图所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞．（1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值． -23-2022-2022学年湖南省长沙市长郡中学高三（上）周测物理试卷（10月份）参考答案与试题解析 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-7只有一个选项正确，8-12有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．（4分）（2022秋•武汉校级月考）下列关于力的说法，不正确的是（ ） A．由于书的形变，放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力 B．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，木质上是同一种相互作用的不同表现 C．强相互作用的作用范围只有约10﹣15，超过这个界限，强相互作用己经不存在了 D．原子核内带正电的质子之间存在斥力，但原子核仍能紧密的保持在一起，是由于万有引力作用的结果考点：力的概念及其矢量性．分析：弹力的施力物体是发生弹性形变的物体；电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上都是电磁相互作用；强相互作用的作用范围只有10﹣15m；核子由于核力而保持紧密结合．解答：解：A、由于书的形变，要恢复原状，则放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力．故A正确．B、电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上都是电磁相互作用，是同一种相互作用的不同表现．故B正确．C、强相互作用的作用范围只有10﹣15m，是短程力，超过这个界限，强相互作用己经不存在了．故C正确．D、原子核内带正电的质子之间存在斥力，但原子核仍能紧密的保持在一起，是由于核力作用的结果，而不是由于万有引力．故D错误．本题选错误的，故选D点评：本题关键要知道自然界四种相互作用力，掌握它们产生的原因和特点，基础题． 2．（4分）下列有关受力分析不正确的是（ ） A．如图中钩码和铅笔静止，轻质铅笔中的弹力沿铅笔方向 B．如图中人随自动扶梯一起沿斜面以加速度a运动中，人受的摩擦力水平向右-23- C．如图中与水平转盘一起匀速转动的物块受到的摩擦力一定垂直物块的速度 D．如图中运动火车车轮在不挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力沿路面向下考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：分别对四个物体进行受力分析，根据平衡条件或牛顿第二定律分析力的方向，注意匀速圆周运动中，合外力提供向心力，要找到物体做匀速运动的圆心．解答：解：A、图甲中钩码和铅笔静止，轻质铅笔中的弹力沿铅笔方向，故A正确；B、图乙中人随自动扶梯一起沿斜面以加速度a运动中，人受的摩擦力水平向右，故B正确；C、图丙中与水平转盘一起匀速转动的物块受到的摩擦力一定垂直物块的速度，指向圆心，故C正确；D、图丁中运动火车车轮在不挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力沿水平方向指向轨道的圆心，故D错误．本题选错误的故选：D点评：本题主要考查了同学们受力分析的能力，B选项可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解，CD选项的关键是找到向心力的来源以及圆心的位置． 3．（4分）（2022•盐城一模）如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（ ）-23- A．B．C．D．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律得出物体运动的加速度，根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动，若加速度与速度方向同向，做加速直线运动，若加速度方向与速度方向相反，则做减速运动．解答：解：在0﹣1s内，根据牛顿第二定律得，方向沿斜面向上，物体向上做匀加速直线运动；在1﹣2s内，拉力为零，根据牛顿第二定律得，，方向沿斜面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2s末速度为零．在2﹣3s内，根据牛顿第二定律得，．方向沿斜面向下，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，3s末的速度大小v=a3t=15m/s．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键是通过牛顿第二定律得出加速度，根据加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动规律． 4．（4分）（2022•安徽三模）如图所示，图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电量数值也相等，现将M、N从虚线上O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则（ ） A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．M和N两粒子在电场中运动的加速度相同 D．N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功考点：电势差与电场强度的关系；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：-23-根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．解答：解：A、由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电．故A错误．B、由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．故B正确．C、两粒子M、N质量相等，所带电量数值也相等，只受电场力，根据牛顿第二定律，有：a=，即加速度大小相等，但方向不同，故加速度不同，故C错误．D、N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故D错误．故选B．点评：本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．由动能定理分析电场力做功是常用的方法． 5．（4分）（2022•安徽）如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z=处的场强大小为（k为静电力常量）（ ） A．B．C．D．考点：电场强度．专题：压轴题．分析：根据对称性，感应电荷在导体内外两侧空间产生的电场强度的大小相等，方向相反；而内部一点的电场强度为q和感应电荷产生的电场强度的合矢量．解答：解：在z轴上﹣处，合场强为零，该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和；q在处产生的场强为：；由于导体远端离﹣处很远，影响可以忽略不计，故导体在﹣-23-处产生场强近似等于近端在﹣处产生的场强；﹣处场强为：0=E1+E2，故；根据对称性，导体近端在处产生的场强为；电荷q在处产生的场强为：；故处的合场强为：；故选：D．点评：本题考查了导体的静电平衡和场强的叠加原理，要结合对称性进行近似运算，难题． 6．（4分）（2022•郑州三模）带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷．如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）．虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线．关于这种电场，以下说法正确的是（ ） A．平行金属板间的电场，可以看做匀强电场 B．b点的电势高于d点的电势 C．b点的电势低于c点的电势 D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板考点：电势；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：匀强电场中场强处处相同，电场线应是平行同向疏密均匀的直线；顺着电场线方向电势降低；带电粒子要沿电场线运动，电场线必须是直线．解答：解：A、由电场线的分布情况看出，平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故A错误．B、与电场线垂直的直线应是等势线，由图看出图中虚线是一条等势线，b点与d点的电势相同，故B错误．-23-C、据题上极板带正电荷，电场线从上极板指向下极板，根据顺着电场线方向电势降低，可知d点的电势低于c点，而b、d两点的电势相等，所以b点的电势低于c点的电势．故C正确．D、将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，不一定能沿电场线运动，只有在ab所在的电场线上，正电荷所受的电场力一直沿电场线向下，能沿此电场线运动，其他电场线是曲线，正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，将使电荷离开电场线，故D错误．故选：C．点评：解决本题关键掌握电场线的两个物理意义：疏密表示场强的大小，方向表示电势的高低，要明确只有电场线是直线时，电荷才能沿电场线运动． 7．（4分）（2022秋•顺庆区校级月考）轻质弹簧上端与质量为M的木板相连，下端与竖直圆筒的底部相连时，木板静止位于图中B点．O点为弹簧原长上端位置．将质量为m的物块从O点正上方的A点自由释放，物块m与木板瞬时相碰后一起运动，物块m在D点达到最大速度，且M恰好能回到O点．若将m从C点自由释放后，m与木板碰后仍一起运动，则下列说法正确的是（ ） A．物块m达到最大速度的位置在D点的下方 B．物块m达到最大速度的位置在D点的上方 C．物块m与木板M从B到O的过程作匀减速运动 D．物块m与木板M向上到达O点时仍有速度，且在O点正好分离考点：牛顿第二定律；胡克定律．分析：对物块进行受力分析，根据物体的受力情况判断物块的运动情况，然后判断物块的动能、重力势能、加速度等如何变化解答：解：A、在下落的过程中，当重力等于弹力时，速度达到最大，故不论从何处释放，到达D点速度最大，故AB错误；C、物块m与木板M从B到O的过程中，重力不变，但弹力逐渐减小，故合力增大，加速度增大，故C错误；D、如果物体从C点由静止开始向下运动，设在D点物体受到弹簧的弹力与物体重力相等，根据能量守恒可知，如果将物块从C点由静止释放，物块到达O点时仍有速度，且在O点正好分离，故D正确；故选：D点评：物体所受弹簧的弹力是变力，分析清楚物体的运动过程与受力情况是正确解题的关键 -23-8．（4分）（2022•宝鸡二模）美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量．如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（ ） A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为 C．电容器的电容为 D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：带电荷量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件分析微粒的电性；由E=求解电源电动势．断开电键s，根据微粒的电场力有无变化，分析微粒的运动情况．解答：解：A、由题，带电荷量为q的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电．故A错误．B、由平衡条件得：mg=q；得油滴带电荷量为：q=，故B错误．C、根据U=，结合mg=qE，且Q=kq，则得电容器的电容为：C===．故C正确．D、极板N向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离s增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动．故D错误．故选：C．点评：本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况，是解题的思路． 9．（4分）（2022秋•赤坎区校级期中）取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图所示，站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（ ）-23- A．落到盘上的声音时间间隔越来越大 B．落到盘上的声音时间间隔相等 C．依次落到盘上的速率关系为1：2：3：4 D．依次落到盘上的时间关系为1：（﹣1）：（﹣）：（2﹣）考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7．根据初速度为零的匀加速直线运动的推论知，在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，可以确定落地的时间间隔是否相等，从而根据v=gt得出落到盘中的速率之比．解答：解：A、5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7．可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1：3：5：7．因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等．故A错误，B正确．C、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1：2：3：4，则速度之比为1：2：3：4．故C正确，D错误．故选：BC．点评：解决本题本题的关键掌握自由落体运动的规律，知道初速度为零的匀加速直线运动的一些推论． 10．（4分）（2022•天心区校级三模）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（ ） A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，增大S，则θ变小D．保持d不变，增大S，则θ不变考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：先根据电容的决定式C=，抓住电量不变，再由电容的定义式C=分析电容器板间电压的变化，即可作出判断．-23-解答：解：A、B、保持S不变，增大d，由电容器的决定式C=知，电容变小，电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知电容器板间电压增大，则θ变大．故A正确，B错误．C、D、保持d不变，增大S，由电容器的决定式C=知，电容变大，电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知电容器板间电压减小，则θ变小．故C正确，D错误．故选：AC点评：对于电容器的动态分析问题，首先要掌握电容的决定因素，通过掌握电容的决定式C=，据此式分析电容的变化，并掌握电容的定义式C=分析电容器的电压或电量的变化情况． 11．（4分）（2022•武侯区校级模拟）如图所示，质量m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q，滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移s关系的是（ ） A．B．C．D．考点：动能；重力势能；机械能守恒定律．分析：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后推导出位移和速度表达式，再根据功能关系列式分析．解答：解：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，设加速度沿着斜面向上，根据牛顿第二定律，有：F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma其中：F=mgsinθ，μ=tanθ联立解得：a=﹣gsinθ即物体沿着斜面向上做匀减速直线运动；位移x=v0t+速度v=v0+at-23-A、产生热量等于克服滑动摩擦力做的功，即Q=fx，由于x与t不是线性关系，故Q与t不是线性关系，故A错误；B、Ek=，由于v与t是线性关系，故mv2与t不是线性关系，故B错误；C、物体的位移与高度是线性关系，重力势能Ep=mgh，故Ep﹣s图象是直线，故C正确；D、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，故相当于只有重力做功，故机械能总量不变，故D正确；故选：CD．点评：本题关键明确物体的运动规律，然后根据功能关系得到表达式分析图象． 12．（4分）（2022•宁波校级模拟）如图所示，ABCDEF为正六边形的六个顶点，P，Q，M分别为AB，ED，AF的中点，O为正六边形的中心．现在六个顶点依次放入等量正负电荷．若取无穷远电势为零，以下说法中正确的有（ ） A．P，Q，M各点具有相同的场强 B．P，Q，M各点电势均为零 C．O点电势与场强均为零 D．将一负检验电荷从P点沿直线PM移到M点的过程中，电势能始终保持不变考点：电场的叠加；电场强度．分析：根据正六边形几何特性，结合点电荷电场强度公式，以及等量电荷中垂线的电势为零，即可求解．解答：解：A、由题意可知，等量正负电荷，位于正六边形的六个顶，根据点电荷电场强度E=，结合电场的叠加原理，可知P、Q、M各点场强大小相同，但方向不同，故A错误；B、根据等量异种电荷中垂线的电势为零，再由对称性可以知，P，Q，M，O各点电势均为零，故B正确；C、根据图可知，O点场强可看成三个负点电荷与三个正点电荷电场叠加而成，且电荷均相同，则电场强度为零，故C正确；D、P到M过程中，电势由零升高，后又降为零，电能势能就先减小后增大，故D错误；故选：BC点评：考查点电荷电场强度的公式应用，注意正六边形几何特性，同时理解矢量合成法则，并知道电势能的大小与电势及电荷的电量与电性有关． 二、实验题（共12分）13．（4分）以下是一些实验的描述，其中说法正确的是（ ） A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，两橡皮条必须等长-23- B．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量 C．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长 D．在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力考点：验证力的平行四边形定则；探究弹力和弹簧伸长的关系．专题：实验题．分析：该题考查了高中阶段中一些基础实验的操作，只要明确实验原理，了解各个实验的操作细节和注意事项即可正确解答．解答：解：A、在“验证力的平行四边形定则”实验中，是研究一根橡皮绳的形变情况，故A错误；B、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不一定需要天平测量物体的质量．故B错误；C、在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长，故C正确；D、在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，为了方便表示合力做功等于橡皮筋所做的功，需要平衡摩擦力，故D正确；故选：CD．点评：对于课本中基础力学实验，要到实验室进行实际操作，这样才能明确实验步骤和具体的操作的含义． 14．（8分）（2022春•下城区校级月考）如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．在本实验中需要用到的测量工具是天平，刻度尺．①需要测量的物理量是 A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB； （写出物理量的名称并用字母表示）．②动摩擦因数μ的表达式为μ= ．考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：分析A、B的运动过程．A向下加速运动，B先加速后减速；根据系统运动过程中的能量转化和守恒列出等式；根据等式表示出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．解答：解：设A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB；从开始释放让它们运动，到A着地，根据系统能量守恒得：-23-mAgh=μmBgh+（mA+mB）v2从A着地到B停在桌面上，根据能量守恒得：mBv2=μmBg（s﹣h）联立两式，解得：μ=故需要测量的物理量有：A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB；故答案为：①A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB；②．点评：能够从物理情境中运用物理规律找出所要求解的物理量间的关系；表示出需要测量的物理量，运用仪器进行测量． 三、解答题（本题共4小题，满分50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．（10分）（2022秋•海淀区期末）如图所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的占由荷从A点由静止释放，仅在由场力的作用下经时间t运动到B点．求．（1）点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功；（2）A、B两点间的电势差．考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动量定理；电势差．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：本题的关键是对电荷受力分析利用牛顿第二定律求出加速度，然后利用运动学公式和功的计算公式联立求解电场力做的功（或根据动量定理和动能定理联立求解）；灵活应用A、B两点间电势差公式=．解答：解：（1）设电荷受到的电场力为F，运动的加速度为a，在t时间内运动的距离为s，电场力对电荷做的功为W，电荷向右做匀加速直线运动，则由牛顿第二定律有F=qE=ma①又s=a②，W=Fs③，联立①②③解得W=．-23-（本题也可以另一种解法：由动量定理有qEt=mv①，W=m②，联立①②可解得得W=．）（2）设A、B两点间的电势差为UAB，则UAB=W/q，将W=代入可得UAB=．故答案为（1）得，（2）点评：（1）求电场力做功的方法有根据功的计算公式W=Fs或根据动能定理W=等．（2）注意A、B两点间电势差公式=中各量均带有正负号． 16．（12分）中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2022年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备．设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，飞船上备有以下实验仪器：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个．在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t．飞船的登月舱在月球上着陆后，遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量，利用上述两次测量的物理量可以推导出月球的半径和质量．（已知引力常量为G，忽略月球的自转的影响）（1）说明机器人是如何进行第二次测量的？用相应的符号表示第二次测量的物理量，并写出相关的物的物理关系式，（2）试用上述两次测量的物理量和已知物理量推导月球半径和质量的表达式．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：（1）机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体，静止时读出弹簧秤的读数F，即为物体在月球上所受重力的大小．（2）静止时读出弹簧秤的读数F，求出月球表面重力加速度．不考虑月球的自转影响，根据重力近似等于月球的万有引力，列方程得出月球表面重力加速度与月球半径的关系式，再飞船在绕月球运行时，由万有引力提供飞船做圆周运动的向心力列方程，得到月球质量与月球半径、飞船周期的关系式，再联立求解月球半径和质量的表达式．解答：解：（1）机器人在月球上用弹簧测力计竖直悬挂质量为m的物体，静止时读出弹簧测力计的读数为F，设月球表面重力加速度为g月，得mg月=F．-23-（2）设月球的质量为M，半径为R，在月球上（忽略月球的自转影响），可知①又mg月=F，飞船靠近月球表面绕月球运行时，近似认为其轨道半径为月球的半径R，有②又T=③解得月球的半径．R=月球的质量．答：（1）机器人进行第二次测量的内容是测量物体在月球上所受的重力．（2）月球的半径为．月球的质量为．点评：登月飞船绕月球旋转与人造卫星绕地球运行相似，要建立物理模型：飞船绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供飞船的向心力． 17．（14分）（2022•铁东区校级二模）如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一个不计重力的带正电的粒子电荷量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．求：（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离以及速度的大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=9.0×109N•m2/C2，保留两位有效数字）考点：带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：带电粒子在电场中的运动专题．-23-分析：（1）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出粒子飞出电场时的侧移h，由几何知识求解粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离y，由速度的合成求解速度．（2）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，匀速运动的速度大小等于粒子离开电场时的速度，由y=vyt求出匀速运动过程中粒子竖直方向躺下运动的距离，与第1题中y相加，即可得到粒子到达PS界面时离D点的距离．（3）由运动学公式求出粒子飞出电场时速度的大小和方向．粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，由几何关系求出轨迹半径，再牛顿定律求解Q的电量．解答：解：（1）带电粒子垂直进入匀强电场后，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．则粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离为y=，又a=t=联立解得，y=代入得，y=0.03mvy=at==1.5×106m/s故粒子穿过界面MN时速度大小为v==2.5×106m/s（2）粒子在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，则粒子到达PS界面时离D点的距离：Y=y+vy•=0.12m（3）粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r，由几何关系得：，得r=0.15m由k得，Q==1×10﹣8C答：（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为0.03m；速度大小为2.5×106m/s．（2）粒子到达PS界面时离D点的距离是0.12m．（3）Q带电荷量为Q=1.0×10﹣8C．-23-点评：本题是类平抛运动与匀速圆周运动的综合，分析粒子的受力情况和运动情况是基础．难点是运用几何知识研究圆周运动的半径． 18．（14分）（2022秋•民勤县校级期中）如图所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞．（1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值．考点：动能定理；牛顿第二定律；匀速圆周运动；机械能守恒定律．专题：力学综合性应用专题．分析：（1）若钉子在E点，则小球经过B点前后瞬间，速度大小不变，半径变为原来一半，先根据动能定理求出到达B点的速度，再根据向心力公式分别求出绳子的拉力；（2）设在D点绳刚好承受最大拉力，当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律及机械能守恒定律列式求解x的最大值，小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点重力提供向心力，列出方程，从释放到运动到最高点的过程中运用动能定理列出方程，联立即可求解最小值，从而求出范围．解答：解：（1）小球释放后沿圆周运动，运动过程中机械能守恒，设运动到最低点速度为v，由机械能守恒定律得：mgl=，碰钉子瞬间前后小球运动的速率不变，碰钉子前瞬间圆周运动半径为l，碰钉子前瞬间线的拉力为F1，碰钉子后瞬间圆周运动半径为l，碰钉子后瞬间线的拉力为F2，由圆周运动、牛顿第二定律得：，得F1=3mg，F2=5mg（2）设在D点绳刚好承受最大拉力，记DE=x1，则：AD=-23-悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：r1=l﹣AD=l﹣当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律有：F﹣mg=m结合F≤9mg由机械能守恒定律得：mg（+r1）=mv12由上式联立解得：x1≤随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大．转至最高点的临界速度也越来越大，但根据机械能守恒定律，半径r越大，转至最高点的瞬时速度越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点了．设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x2，则：AG=，r2=l﹣AG=l﹣在最高点：mg≤由机械能守恒定律得：mg（﹣r2）=mv12联立得：x2≥钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围是：≤x≤答：（1）若钉铁钉位置在E点，细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是3mg和5mg；（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，则钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围为≤x≤．点评：本题考查的知识点比较多，涉及到圆周运动、机械能守恒定律和动能定理，要求同学们解题时能熟练运用动能定理并结合几何知识解题，难度较大．-23-
