湖南省岳阳市岳阳县第一名校2023-2024学年高一下学期6月考物理试题
一、选择题（共8小题，每题4分，共32分）
1．（2024高一下·岳阳月考）万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。下列关于万有引力定律的理解正确的是（ ）
A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B．引力常量没有单位
C．两个物体质量发生改变，万有引力一定改变
D．万有引力与两物体间距离成反比
2．（2024高一下·岳阳月考）一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．物块的加速度为零
B．物块所受合外力越来越大
C．物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变
D．物块所受摩擦力大小不变
3．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，、为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．的运行周期比的大 B．的角速度比的小
C．的线速度比的大 D．的向心加速度比的小
4．（2024高一下·岳阳月考）我校高一年级班级篮球赛正如火如荼的进行着。某次赛前训练中，两位运动员前后站立在与球场底线垂直的同一直线上，如图所示，他们分别将手中的A、B两篮球从同一高度抛出，两篮球恰好水平击中篮筐上方的同一位置，不计空气阻力，则（ ）
A．球A在空中运动时间较长 B．球B在空中运动时间较长
C．球A抛出时速度较大 D．球B抛出时速度较大
5．（2024高一下·岳阳月考）真空中有两个点电荷，相距r，相互作用力F，若使它们的电荷量都增大到原来的2倍，其库仑力应为（ ）
A．F B．2F C．4F D．0.5F
6．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置（两轮不打滑），两轮半径rA＝2rB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘r放置的小木块恰能相对静止，若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A．rB B． C． D．
7．（2024高一下·岳阳月考）某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．c点场强大于b点场强
B．a点电势高于b点电势
C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
D．正电荷+q由a移至b的过程中，电势能增大
8．（2024高一下·岳阳月考）下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法不正确的是（ ）
A．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．摩托车过凸型路面时，若速度过快，容易飞离地面
D．洗衣机脱水筒的脱水原理是：水滴受到的合外力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
二、多选题（共4小题，每题5分，共20分）
9．（2024高一下·岳阳月考）货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量M，货物质量m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，下列说法中正确的是（ ）
A．货物向上匀速运动
B．箱中物体对箱底压力始终大于mg
C．此过程中绳子对货箱的拉力做功等于（M+m）gh
D．图示位置时绳子对货箱的拉力的功率大于（M+m）gvcosθ
10．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则下列正确的是（ ）
A．物体A随地球自转的周期大于卫星B的周期
B．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
C．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
D．物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度
11．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．M的运行周期比N的小 B．M的角速度比N的小
C．M的线速度比N的大 D．M的向心加速度比N的小
12．（2024高一下·岳阳月考）以下关于电场和电场线的说法中正确的是（ ）
A．电场线不仅能在空间相交，也能相切
B．在电场中，不画电场线的区域内的点场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，实际并不存在
三、解答题（共4小题，共48分）
13．（2024高一下·岳阳月考）某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从O点后某个点开始，依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50Hz，当地重力加速度大小g取10m/s2，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）
（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔是 。
（2）关于此述实验，下列说法中正确的是 ____。
A．重物最好选择密度较小的木块
B．本实验不需要天平但需要秒表
C．实验中应先接通电源，后释放纸带
D．不可以利用公式v＝来求解瞬时速度
（3）若实验中所用重锤质量m＝0.2kg，打点纸带如图乙所示，0为第一个点，则标记为4的点速度为 m/s，此时重锤动能Ek＝ J。
（4）从开始下落至此处，重锤的重力势能减少量Ep＝ J。二者不相等的原因是 。实验结论是 。
14．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝30°．已知小球所带电荷量q＝1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）小球带何种电性的电荷；
（2）小球所受电场力的大小；
（3）小球的质量m．
15．（2024高一下·岳阳月考）“嫦娥七号”探测器在2019年1月14日发射升空，已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g月，引力常量为G，若嫦娥四号运行轨道看作圆轨道，离月球中心的距离为r，求：
（1）月球的质量M；
（2）嫦娥四号的运行周期T；
（3）月球上的第一宇宙速度v。
16．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接，AB、BC和CD处于同一竖直平面内，CD的半径为R，质量为m的小物块从A点由静止开始下滑，A、B间的竖直高度差为h＝3R，不计一切摩擦，求：
（1）小物块通过C点时的速度vC的大小，及轨道对物块的支持力F的大小；
（2）小物块能否经过最高点，若能求在最高点对轨道的压力。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】万有引力定律；单位制
【解析】【解答】A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力，A符合题意；
B．引力常量没有单位为 ，B不符合题意；
C．万有引力
两个物体质量发生改变，万有引力不一定改变，C不符合题意；
D．万有引力与两物体质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】任何两个物体都存在引力；利用其引力公式可以导出引力常量的单位；利用引力公式可以判别质量改变时其引力不一定改变；万有引力与两物体质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。
2．【答案】C
【知识点】匀速圆周运动；向心力
【解析】【解答】A.由题意可知，物块做匀速圆周运动，有向心加速度，所以物块的加速度不为零，A不符合题意；
BC.匀速圆周运动中，合外力即为向心力，由向心力公式
可知，物块所受向心力大小不变，即合外力大小不变，方向时刻指向圆心，所以方向时刻改变，B不符合题意，C符合题意；
D.由于物块的速率不变，所以物块沿切线方向加速度为零，即摩擦力始终与重力沿切线方向分力大小相等，因为重力与切线夹角时刻在变，所以重力沿切线方向分力大小在变，故摩擦力大小在变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做圆周运动的物体一定有向心加速度；匀速圆周运动中，合外力即为向心力，由向心力公式分析合外力的变化；根据物块沿切线方向上的受力分析，分析物块所受摩擦力的大小变化情况。
3．【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、根据万有引力提供向心力可知，可知， 的半径比的小，则的运行周期比的小，A错误。
B、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的角速度比的大，B错误。
C、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的线速度比的大，C正确。
D、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的向心加速度比的大，D错误。
故选C。
【分析】对M，N两颗卫星进行受力分析，根据万有引力提供向心力和牛顿第二定律列方程求解。
4．【答案】C
【知识点】平抛运动；斜抛运动
【解析】【解答】AB.由逆向思维，将两篮球的运动反向看成平抛运动，竖直方向上，由
可知，两球竖直方向下落相同高度，所以两球在空中运动时间相同，AB不符合题意；
CD.两球在水平方向做匀速直线运动，有
A球水平位移较大，故A球击中篮板速度较大，由平行四边形定则可得，球抛出时速度大小可表示为
可知球A抛出时速度较大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】将两篮球的运动反向看成平抛运动，根据平抛的运动规律，由运动学规律，分析两球在空中的运动时间大小和抛出时的速度大小。
5．【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】由库仑定律可得，真空中相距为r的两电荷间的库仑力
当它们的电荷量都增大到原来的2倍，可知其库仑力变为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据库仑定律列式求解即可。
6．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】两轮边缘上的点为同缘传动，所以线速度大小相等，则由
解得
依题意，小木块恰能相对静止在A轮边缘上，有
设小木块距B轮转动轴的最大距离为r，则有
联立解得
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据同缘传动的点线速度相等，结合线速度与角速度的关系式，求出两轮转动角速度的关系，小木块恰能相对轮静止时，由最大静摩擦力充当向心力，分别对木块在两轮上做圆周运动时，由牛顿第二定律列式，求出欲使木块相对B轮静止木块距B轮转轴的最大距离。
7．【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.根据电场线的疏密可知，c点场强小于b点场强，A不符合题意；
B.根据沿电场线方向电势降低可知，a点电势高于b点电势，B符合题意；
C.电场线是曲线，电荷在电场中运动时受到的电场力方向时刻沿电场线的切线方向，所以试探电荷+q由a点释放，它将不会沿电场线运动到b点，C不符合题意；
D.正电荷+q由a移至b的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电场线的疏密，判断b、c两点场强的大小；根据沿电场线方向电势降低，判断a、b两点电势的高低；电荷沿电场线运动的条件是：电场线是直线，且电荷的初速度为零或者与电场线在同一直线上；根据电场力做功的正负分析电势能的变化。
8．【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上指向圆心，所以汽车处于超重状态，车对桥面的压力大于重力越大，A不符合题意；
B.当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，B不符合题意；
C.摩托车过凸型路面时，根据牛顿第二定律可知
解得
故速度越大，支持力越小，当支持力为零时，摩托车容易飞离桥面造成事故，C不符合题意；
D.洗衣机脱水桶的脱水原理是：当衣物对水滴的附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力时，水滴做离心运动，从而被甩出，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽车通过凹形桥最低点时加速度的方向，判断汽车所处的状态，得出车对桥的压力与重力的关系；当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，火车与轨道没有挤压；由牛顿第二定律分析速度与支持力的关系，得出结论；根据离心运动原理分析洗衣机脱水筒的脱水原理。
9．【答案】B,D
【知识点】运动的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】AB.货车匀速运动过程，将货车速度分解成沿绳方向和垂直绳方向，根据牵连速度规律可得，货物速度为
由于不断减小，可知货物向上加速运动，加速度向上，故货物处于超重状态，物体对箱底压力大于mg，A不符合题意，B符合题意；
C.因货箱和货物具有向上的加速度，可知绳子对货箱的拉力大于（M+m)g，故绳子对货箱的拉力做功大于（M+m)gh，C不符合题意；
D.因为绳中拉力F大于(M+m)g，图示位置时绳子对货箱的拉力的功率
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据牵连速度规律求出货物速度的表达式，得出货物速度的变化情况，再根据加速度的方向，判断箱中物体对箱底压力与物体重力的大小关系；根据绳子对货箱的拉力与货箱和货物的重力关系，分析绳子对货箱的拉力做功与（M+m)gh的关系；根据功率公式P=Fv，分析绳子对货箱的拉力的功率。
10．【答案】A,C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】ABC.静止在赤道上随地球自转的物体A与地球同步卫星C，具有相同的角速度和周期，即，
对卫星B和C，根据万有引力提供向心力有
可得
，，
由图可知，C的轨道半径大于B的轨道半径，则有
，，
综合可得
，
AC符合题意，B不符合题意；
D.根据向心加速度公式
由于A的运动半径小于C的运动半径，可得
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】物体A与地球同步卫星C具有相同的角速度和周期，对卫星B和C，根据万有引力提供向心力，推导周期、角速度和线速度的表达式，得出B、C周期、角速度和线速度的大小关系，再综合分析，得出A、B周期和角速度的关系；根据向心加速度的公式，分析A、C向心加速度的关系。
11．【答案】A,C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力可得
解得
，，，
由图可知，卫星M的轨道半径小，可得
，，，
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据万有引力提供向心力，推导周期、角速度、线速度和向心加速度的表达式，得出两卫星各物理量的关系。
12．【答案】C,D
【知识点】电场线
【解析】【解答】A.任意两条电场线不会相交，也能相切，A不符合题意；
BD.电场线是人为假想的用来描述电场强弱和方向的曲线，并非真实存在，没有画电场线的地方也可能有电场，B不符合题意，D符合题意；
C.电场线越密，表示电场强度越大，根据电场力公式F=qE可知，同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，C符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电场线是假想曲线，实际并不存在，电场线的疏密表示场强大小，切线表示电场方向，任意两条电场线不相交不不闭合。
13．【答案】（1）0.02s
（2）C；D
（3）1.94；0.38
（4）0.39；空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响；在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔为
（2）A.为减少空气阻力与摩擦产生的实验误差，重物应该选择密度较大金属重锤，A不符合题意；
B.本实验中不用测出重物的质量，所以不需要天平，另外打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表，B不符合题意；
C.为了使纸带能得到充分利用，并使打点计时器打下第一个点时重物的速度为零，实验时应先接通电源，再释放纸带，C符合题意；
D.本实验不能根据自由落体的位移-速度公式
求解速度，否则就是用机械能守恒验证机械能守恒，失去验证的意义，D符合题意。
故答案为：CD。
（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打下点4时重锤的速度为
此时重锤的动能为
（4）依题意，重力势能减少量为
重力势能减小量与动能增加量不相等原因在于空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响；实验中可以得到的结论是在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。
【分析】（1）根据频率求解打点计时器相邻两个打点的时间间隔；（2）根据实验原理和注意事项分析；（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，计算打下点4时重锤的速度，再由动能的定义式计算打下点4时重锤的动能；（4）由重力做功，求出重力势能的减少量，根据实验原理和注意事项分析实验误差的产生原因。
14．【答案】（1）解：由题意知，小球处于静止状态则小球必须带正电；
（2）解：由E＝得小球所受电场力的大小F＝Eq＝3.0×103×1.0×10﹣6N＝3.0×10﹣3N
（3）解：对小球受力分析如图，由平衡条件得
水平方向：Tsin30°＝Eq
竖直方向：Tcos30°＝mg
联立解得：m＝kg
【知识点】共点力的平衡；电场强度
【解析】【分析】（1）根据小球受到的电场力的方向，判断小球的电性；（2）由电场力公式F=Eq计算小球受到的电场力；（3）由共点力平衡条件计算小球的质量m。
15．【答案】（1）解：假设月球表面有一质量为m的物体，则受到的重力等于与月球的万有引力
整理得到：
（2）解：嫦娥四号运行过程中，万有引力提供向心力G＝m'r
代入（1）中求到的M，得到：
（3）解：月球的第一宇宙速度为饶月球表面运动的速度，有：
代入（1）中得到的结果，整理得到：
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【分析】（1）根据放在月球表面的物体受到的万有引力等于重力，求解月球质量；（2）根据万有引力等于重力，求解嫦娥四号的运行周期；（3）根据第一宇宙速度的物理意义，求解月球上的第一宇宙速度。
16．【答案】（1）解：小物块从A点到C点，由动能定理得：mg 3R＝
解得：vC＝
小物块通过C点时，对物块受力分析，由牛顿第二定律得：F﹣mg＝m
解得：F＝7mg
（2）解：假设小物块能够到达最高点，小球从C点到D点，由动能定理得：﹣mg 2R＝﹣
解得：vD＝
若小物块恰好到达最高点，小物块在最高时，有：mg＝m
解得：v＝
vD＞
则小物块能到达最高点，小物块在D点时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律得：mg+N＝m
解得：N＝mg
由牛顿第三定律得，小物块经过最高点对轨道的压力大小为mg，方向竖直向上。
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对小物块从A到C的运动，由动能定理求出小物块在C点的速度，分析小物块在C点的受力，由牛顿第二定律得出轨道对物块的支持力；（2）如果小物块能够到达最高点，由动能定理求出小物块在最高点的速度，与物体能通个最高点的最小速度进行比较，做出判断；由牛顿第二定律和第三定律计算小物块在最高点对轨道的压力。
1 / 1湖南省岳阳市岳阳县第一名校2023-2024学年高一下学期6月考物理试题
一、选择题（共8小题，每题4分，共32分）
1．（2024高一下·岳阳月考）万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。下列关于万有引力定律的理解正确的是（ ）
A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B．引力常量没有单位
C．两个物体质量发生改变，万有引力一定改变
D．万有引力与两物体间距离成反比
【答案】A
【知识点】万有引力定律；单位制
【解析】【解答】A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力，A符合题意；
B．引力常量没有单位为 ，B不符合题意；
C．万有引力
两个物体质量发生改变，万有引力不一定改变，C不符合题意；
D．万有引力与两物体质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】任何两个物体都存在引力；利用其引力公式可以导出引力常量的单位；利用引力公式可以判别质量改变时其引力不一定改变；万有引力与两物体质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。
2．（2024高一下·岳阳月考）一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．物块的加速度为零
B．物块所受合外力越来越大
C．物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变
D．物块所受摩擦力大小不变
【答案】C
【知识点】匀速圆周运动；向心力
【解析】【解答】A.由题意可知，物块做匀速圆周运动，有向心加速度，所以物块的加速度不为零，A不符合题意；
BC.匀速圆周运动中，合外力即为向心力，由向心力公式
可知，物块所受向心力大小不变，即合外力大小不变，方向时刻指向圆心，所以方向时刻改变，B不符合题意，C符合题意；
D.由于物块的速率不变，所以物块沿切线方向加速度为零，即摩擦力始终与重力沿切线方向分力大小相等，因为重力与切线夹角时刻在变，所以重力沿切线方向分力大小在变，故摩擦力大小在变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做圆周运动的物体一定有向心加速度；匀速圆周运动中，合外力即为向心力，由向心力公式分析合外力的变化；根据物块沿切线方向上的受力分析，分析物块所受摩擦力的大小变化情况。
3．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，、为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．的运行周期比的大 B．的角速度比的小
C．的线速度比的大 D．的向心加速度比的小
【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、根据万有引力提供向心力可知，可知， 的半径比的小，则的运行周期比的小，A错误。
B、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的角速度比的大，B错误。
C、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的线速度比的大，C正确。
D、根据万有引力提供向心力可知，可知，的半径比的小，则的向心加速度比的大，D错误。
故选C。
【分析】对M，N两颗卫星进行受力分析，根据万有引力提供向心力和牛顿第二定律列方程求解。
4．（2024高一下·岳阳月考）我校高一年级班级篮球赛正如火如荼的进行着。某次赛前训练中，两位运动员前后站立在与球场底线垂直的同一直线上，如图所示，他们分别将手中的A、B两篮球从同一高度抛出，两篮球恰好水平击中篮筐上方的同一位置，不计空气阻力，则（ ）
A．球A在空中运动时间较长 B．球B在空中运动时间较长
C．球A抛出时速度较大 D．球B抛出时速度较大
【答案】C
【知识点】平抛运动；斜抛运动
【解析】【解答】AB.由逆向思维，将两篮球的运动反向看成平抛运动，竖直方向上，由
可知，两球竖直方向下落相同高度，所以两球在空中运动时间相同，AB不符合题意；
CD.两球在水平方向做匀速直线运动，有
A球水平位移较大，故A球击中篮板速度较大，由平行四边形定则可得，球抛出时速度大小可表示为
可知球A抛出时速度较大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】将两篮球的运动反向看成平抛运动，根据平抛的运动规律，由运动学规律，分析两球在空中的运动时间大小和抛出时的速度大小。
5．（2024高一下·岳阳月考）真空中有两个点电荷，相距r，相互作用力F，若使它们的电荷量都增大到原来的2倍，其库仑力应为（ ）
A．F B．2F C．4F D．0.5F
【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】由库仑定律可得，真空中相距为r的两电荷间的库仑力
当它们的电荷量都增大到原来的2倍，可知其库仑力变为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据库仑定律列式求解即可。
6．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置（两轮不打滑），两轮半径rA＝2rB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘r放置的小木块恰能相对静止，若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A．rB B． C． D．
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】两轮边缘上的点为同缘传动，所以线速度大小相等，则由
解得
依题意，小木块恰能相对静止在A轮边缘上，有
设小木块距B轮转动轴的最大距离为r，则有
联立解得
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据同缘传动的点线速度相等，结合线速度与角速度的关系式，求出两轮转动角速度的关系，小木块恰能相对轮静止时，由最大静摩擦力充当向心力，分别对木块在两轮上做圆周运动时，由牛顿第二定律列式，求出欲使木块相对B轮静止木块距B轮转轴的最大距离。
7．（2024高一下·岳阳月考）某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．c点场强大于b点场强
B．a点电势高于b点电势
C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
D．正电荷+q由a移至b的过程中，电势能增大
【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.根据电场线的疏密可知，c点场强小于b点场强，A不符合题意；
B.根据沿电场线方向电势降低可知，a点电势高于b点电势，B符合题意；
C.电场线是曲线，电荷在电场中运动时受到的电场力方向时刻沿电场线的切线方向，所以试探电荷+q由a点释放，它将不会沿电场线运动到b点，C不符合题意；
D.正电荷+q由a移至b的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电场线的疏密，判断b、c两点场强的大小；根据沿电场线方向电势降低，判断a、b两点电势的高低；电荷沿电场线运动的条件是：电场线是直线，且电荷的初速度为零或者与电场线在同一直线上；根据电场力做功的正负分析电势能的变化。
8．（2024高一下·岳阳月考）下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法不正确的是（ ）
A．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．摩托车过凸型路面时，若速度过快，容易飞离地面
D．洗衣机脱水筒的脱水原理是：水滴受到的合外力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上指向圆心，所以汽车处于超重状态，车对桥面的压力大于重力越大，A不符合题意；
B.当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，B不符合题意；
C.摩托车过凸型路面时，根据牛顿第二定律可知
解得
故速度越大，支持力越小，当支持力为零时，摩托车容易飞离桥面造成事故，C不符合题意；
D.洗衣机脱水桶的脱水原理是：当衣物对水滴的附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力时，水滴做离心运动，从而被甩出，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽车通过凹形桥最低点时加速度的方向，判断汽车所处的状态，得出车对桥的压力与重力的关系；当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，火车与轨道没有挤压；由牛顿第二定律分析速度与支持力的关系，得出结论；根据离心运动原理分析洗衣机脱水筒的脱水原理。
二、多选题（共4小题，每题5分，共20分）
9．（2024高一下·岳阳月考）货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量M，货物质量m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，下列说法中正确的是（ ）
A．货物向上匀速运动
B．箱中物体对箱底压力始终大于mg
C．此过程中绳子对货箱的拉力做功等于（M+m）gh
D．图示位置时绳子对货箱的拉力的功率大于（M+m）gvcosθ
【答案】B,D
【知识点】运动的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】AB.货车匀速运动过程，将货车速度分解成沿绳方向和垂直绳方向，根据牵连速度规律可得，货物速度为
由于不断减小，可知货物向上加速运动，加速度向上，故货物处于超重状态，物体对箱底压力大于mg，A不符合题意，B符合题意；
C.因货箱和货物具有向上的加速度，可知绳子对货箱的拉力大于（M+m)g，故绳子对货箱的拉力做功大于（M+m)gh，C不符合题意；
D.因为绳中拉力F大于(M+m)g，图示位置时绳子对货箱的拉力的功率
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据牵连速度规律求出货物速度的表达式，得出货物速度的变化情况，再根据加速度的方向，判断箱中物体对箱底压力与物体重力的大小关系；根据绳子对货箱的拉力与货箱和货物的重力关系，分析绳子对货箱的拉力做功与（M+m)gh的关系；根据功率公式P=Fv，分析绳子对货箱的拉力的功率。
10．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则下列正确的是（ ）
A．物体A随地球自转的周期大于卫星B的周期
B．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
C．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
D．物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度
【答案】A,C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】ABC.静止在赤道上随地球自转的物体A与地球同步卫星C，具有相同的角速度和周期，即，
对卫星B和C，根据万有引力提供向心力有
可得
，，
由图可知，C的轨道半径大于B的轨道半径，则有
，，
综合可得
，
AC符合题意，B不符合题意；
D.根据向心加速度公式
由于A的运动半径小于C的运动半径，可得
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】物体A与地球同步卫星C具有相同的角速度和周期，对卫星B和C，根据万有引力提供向心力，推导周期、角速度和线速度的表达式，得出B、C周期、角速度和线速度的大小关系，再综合分析，得出A、B周期和角速度的关系；根据向心加速度的公式，分析A、C向心加速度的关系。
11．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．M的运行周期比N的小 B．M的角速度比N的小
C．M的线速度比N的大 D．M的向心加速度比N的小
【答案】A,C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力可得
解得
，，，
由图可知，卫星M的轨道半径小，可得
，，，
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据万有引力提供向心力，推导周期、角速度、线速度和向心加速度的表达式，得出两卫星各物理量的关系。
12．（2024高一下·岳阳月考）以下关于电场和电场线的说法中正确的是（ ）
A．电场线不仅能在空间相交，也能相切
B．在电场中，不画电场线的区域内的点场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，实际并不存在
【答案】C,D
【知识点】电场线
【解析】【解答】A.任意两条电场线不会相交，也能相切，A不符合题意；
BD.电场线是人为假想的用来描述电场强弱和方向的曲线，并非真实存在，没有画电场线的地方也可能有电场，B不符合题意，D符合题意；
C.电场线越密，表示电场强度越大，根据电场力公式F=qE可知，同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，C符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电场线是假想曲线，实际并不存在，电场线的疏密表示场强大小，切线表示电场方向，任意两条电场线不相交不不闭合。
三、解答题（共4小题，共48分）
13．（2024高一下·岳阳月考）某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从O点后某个点开始，依次为1、2、3…分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50Hz，当地重力加速度大小g取10m/s2，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）
（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔是 。
（2）关于此述实验，下列说法中正确的是 ____。
A．重物最好选择密度较小的木块
B．本实验不需要天平但需要秒表
C．实验中应先接通电源，后释放纸带
D．不可以利用公式v＝来求解瞬时速度
（3）若实验中所用重锤质量m＝0.2kg，打点纸带如图乙所示，0为第一个点，则标记为4的点速度为 m/s，此时重锤动能Ek＝ J。
（4）从开始下落至此处，重锤的重力势能减少量Ep＝ J。二者不相等的原因是 。实验结论是 。
【答案】（1）0.02s
（2）C；D
（3）1.94；0.38
（4）0.39；空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响；在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）打点计时器相邻两个打点的时间间隔为
（2）A.为减少空气阻力与摩擦产生的实验误差，重物应该选择密度较大金属重锤，A不符合题意；
B.本实验中不用测出重物的质量，所以不需要天平，另外打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表，B不符合题意；
C.为了使纸带能得到充分利用，并使打点计时器打下第一个点时重物的速度为零，实验时应先接通电源，再释放纸带，C符合题意；
D.本实验不能根据自由落体的位移-速度公式
求解速度，否则就是用机械能守恒验证机械能守恒，失去验证的意义，D符合题意。
故答案为：CD。
（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打下点4时重锤的速度为
此时重锤的动能为
（4）依题意，重力势能减少量为
重力势能减小量与动能增加量不相等原因在于空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响；实验中可以得到的结论是在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。
【分析】（1）根据频率求解打点计时器相邻两个打点的时间间隔；（2）根据实验原理和注意事项分析；（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，计算打下点4时重锤的速度，再由动能的定义式计算打下点4时重锤的动能；（4）由重力做功，求出重力势能的减少量，根据实验原理和注意事项分析实验误差的产生原因。
14．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝30°．已知小球所带电荷量q＝1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）小球带何种电性的电荷；
（2）小球所受电场力的大小；
（3）小球的质量m．
【答案】（1）解：由题意知，小球处于静止状态则小球必须带正电；
（2）解：由E＝得小球所受电场力的大小F＝Eq＝3.0×103×1.0×10﹣6N＝3.0×10﹣3N
（3）解：对小球受力分析如图，由平衡条件得
水平方向：Tsin30°＝Eq
竖直方向：Tcos30°＝mg
联立解得：m＝kg
【知识点】共点力的平衡；电场强度
【解析】【分析】（1）根据小球受到的电场力的方向，判断小球的电性；（2）由电场力公式F=Eq计算小球受到的电场力；（3）由共点力平衡条件计算小球的质量m。
15．（2024高一下·岳阳月考）“嫦娥七号”探测器在2019年1月14日发射升空，已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g月，引力常量为G，若嫦娥四号运行轨道看作圆轨道，离月球中心的距离为r，求：
（1）月球的质量M；
（2）嫦娥四号的运行周期T；
（3）月球上的第一宇宙速度v。
【答案】（1）解：假设月球表面有一质量为m的物体，则受到的重力等于与月球的万有引力
整理得到：
（2）解：嫦娥四号运行过程中，万有引力提供向心力G＝m'r
代入（1）中求到的M，得到：
（3）解：月球的第一宇宙速度为饶月球表面运动的速度，有：
代入（1）中得到的结果，整理得到：
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【分析】（1）根据放在月球表面的物体受到的万有引力等于重力，求解月球质量；（2）根据万有引力等于重力，求解嫦娥四号的运行周期；（3）根据第一宇宙速度的物理意义，求解月球上的第一宇宙速度。
16．（2024高一下·岳阳月考）如图所示，水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接，AB、BC和CD处于同一竖直平面内，CD的半径为R，质量为m的小物块从A点由静止开始下滑，A、B间的竖直高度差为h＝3R，不计一切摩擦，求：
（1）小物块通过C点时的速度vC的大小，及轨道对物块的支持力F的大小；
（2）小物块能否经过最高点，若能求在最高点对轨道的压力。
【答案】（1）解：小物块从A点到C点，由动能定理得：mg 3R＝
解得：vC＝
小物块通过C点时，对物块受力分析，由牛顿第二定律得：F﹣mg＝m
解得：F＝7mg
（2）解：假设小物块能够到达最高点，小球从C点到D点，由动能定理得：﹣mg 2R＝﹣
解得：vD＝
若小物块恰好到达最高点，小物块在最高时，有：mg＝m
解得：v＝
vD＞
则小物块能到达最高点，小物块在D点时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律得：mg+N＝m
解得：N＝mg
由牛顿第三定律得，小物块经过最高点对轨道的压力大小为mg，方向竖直向上。
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对小物块从A到C的运动，由动能定理求出小物块在C点的速度，分析小物块在C点的受力，由牛顿第二定律得出轨道对物块的支持力；（2）如果小物块能够到达最高点，由动能定理求出小物块在最高点的速度，与物体能通个最高点的最小速度进行比较，做出判断；由牛顿第二定律和第三定律计算小物块在最高点对轨道的压力。
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