山东省济南市商河弘德中学2024-2025学年高一下学期6月竞赛 物理试题（含答案）

商河弘德中学高中2024级高一阶段性教学质量检测（第三次）
物理试题
第I卷（选择题 共58分）
注意事项：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上，只答在本卷上无效。
单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）
1．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动。盘面上放置的物块，随着圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）
A．物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．仅增大物块与圆盘间的动摩擦因数，物块的向心力随之增大
C．仅增大物块的质量，物块可能会相对于圆盘滑动
D．仅增大物块到圆盘中心的距离，物块可能会相对于圆盘滑动
2．如图，在某次飞镖比赛中，一选手在距地面高为h、靶面水平距离为L处，将飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心正下方。不计空气阻力，欲使飞镖投中靶心，只改变h、L、中的一个物理量，下列措施可行的是（　　）
A．适当减小h B．适当减小L
C．适当增加L D．适当减小
3．如图所示，AB为四分之一圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一个质量为m的物体，与两轨道间的动摩擦因数均为 ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在段摩擦力做的功为（重力加速度为g）（　　）
A． B．
C． D．
4.如图所示，长为l的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球（可视为质点），在距O点正下方的A处钉一个钉子，小球从一定高度摆下，则在细绳与钉子相碰瞬间前后，下列说法正确的是（　　）
A．细绳与钉子相碰前后小球的向心加速度大小不变
B．细绳与钉子碰后瞬间小球的向心加速度增大为碰前瞬间的倍
C．细绳与钉子相碰前后绳中张力大小不变
D．细绳与钉子碰后瞬间绳中张力增大为碰前瞬间的倍
5．中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　）
A．线速度的大小关系为
B．周期关系为
C．向心加速度的关系
D．同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s，小于16.7km/s
6．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是(　　)
A.A、B两点电场强度相同
B.两个电荷连线(直线)上的电场强度，连线中点电场强度最小
C.将一正点电荷从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到B点
D.两个电荷连线(直线)的中垂线上各点电场强度方向相同，大小相等
7.在场强为E＝k 的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，a、b、c、d为圆周上四点，如图所示。在O点固定一带电荷量为＋Q的点电荷，则a、b、c、d各点合场强的大小为(　　)
A. Ea＝E B. Eb＝E
C. Ec＝0 D. Ed＝2E
8.如图所示，一负电荷仅在电场力作用下从点a运动到点b，在点a的速度大小为v0，方向与电场方向相同。该电荷从点a到点b的v－t图像正确的是(　　)
9.如图所示，Rt△ABC的边AC与匀强电场的电场方向平行。将电荷q从A点移到B点，静电力做功为W1，从A点移到C点、从C点移到B点，静电力做功分别为W2、W3，则(　　)
A.W1B.W1>W2
C.W1＝W2＋W3
D.W110. 如图所示 ,虚线为一正点电荷电场的等势面 ,P、Q 两个带电粒子, 以相同的速率沿不同的方向从A 点飞入电场 ,分别沿不同的径迹1 和2运动.若取无穷远处电势为零,且不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力,下列说法正确的是(　　 )
A.P、Q 两粒子电性相同
B.P、Q 两粒子的电势能均先增加后减少
C.P、Q 两粒子经过 B、C 两点时的速率可能相等
D.P经过B 点时的电势能一定高于Q 经过C 点时的电势能
二、多选题（本大题共5小题，每小题4分，选对但不全得2分，错选0分，共20分）
11．“嫦娥六号探测器”在月球附近轨道上运行的示意图如图所示，“嫦娥六号探测器”先在圆轨道上做匀速圆周运动，运动到A点时变轨为椭圆轨道，B点是近月点。下列有关“嫦娥六号探测器”的说法正确的是（　　）
A．要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点加速
B．发射速度大于地球的第一宇宙速度
C．从A点运行至B点，速度逐渐增大
D．在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
12 .如图所示,虚线a、b、c 是电场中的三条电场线或等差等势线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点.下列说法正确的是（　　）
A．若虚线表示电场线 ,则粒子在 P 点时的速率大于 Q 点时的速率
B．若虚线表示等势线 ,则粒子在 P 点时的速率大于 Q 点时的速率
C．若虚线表示等势线 ,a、b、c 中 a 等势线电势最高
D．无论虚线是电场线还是等势线,粒子经过P点时的加速度大小总是大于经过Q点时的加速度大小
13 . 如图所示,a、b、c、d、e、f 是以O为球心的球面上的点,平面aecf 与平面bedf垂直,分别在b、d 两个点处放有等量同种点电荷＋Q.下列说法正确的是(　　)
A．a、e、c、f 四点电势相同
B．沿直线O→f 电场强度一定越来越大
C．若将电子从e点由静止释放,电子将在e、O、f之间往复运动
D．若电子沿直线a → O → c运动,其电势能先减少后增加
14.如图所示,正点电荷电场中的一条电场线上有M、N两个点.以点电荷所在位置为原点,电场线方向为正方向建立坐标轴.规定无穷远处电势为零,坐标轴上各位置的电场强度和电势与坐标 r的变化规律图像可能正确的是(　　)
15.图甲中A、B、C是某电场中的一条电场线上的三个点，若将一正电荷从A点处由静止释放，仅在静电力作用下，正电荷沿电场线从A经过B到C，运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.在A、B、C三个点中，B点的电场强度最大
B.在A、B、C三个点中，C点的电势最低
C.在A、B、C三个点中，C点的电势最高
D.在A、B、C三个点中，正电荷在A点的电势能最大
三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）
16.某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力与质量、运动半径和角速度之间的关系。

(1)本实验主要采用的物理学研究方法是_________。
A．理想实验法 B．放大法
C．控制变量法 D．等效替代
(2)用如图甲实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，用两个质量相等的小球放在位置。匀速转动时，若左边标尺露出1格，右边标尺露出4格（如图乙所示），则皮带连接的左、右轮塔半径之比为 （小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比）。
(3)某物理兴趣小组利用力传感器和光电门改进了实验方案，探究向心力大小与角速度关系的装置如图丙所示。电动机的竖直转轴上，固定有光滑水平直杆，直杆上距转轴中心处固定有宽度为的竖直遮光条，。水平直杆上套有一质量为的物块，物块与固定在转轴上的力传感器通过细线连接，细线的长度为。当物块随水平直杆匀速转动时，细线拉力的大小可由力传感器测得，遮光杆经过光电门的时间可由光电计时器测得。

保持物块的质量和细线的长度不变，记录经过光电门时力传感器示数和遮光时间，得到多组实验数据后，作出力传感器示数与的关系图像是一条过原点的倾斜直线，如图丁所示。表明向心力与 （选填“角速度”“角速度的平方”或“角速度的平方根”）成正比，直线的斜率等于 （用和表示）。
17．用如图甲所示的实验装置，验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个打点（图中未标出），相邻计数点间的距离如图乙所示。已知，打点计时器接50Hz电源，则（结果均保留两位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点4时的速度 。
(2)在过程中系统动能的增量 J，系统势能的减少量 J。
四、计算题（本大题共4小题，共36分）
18.(7分)“天问一号 ”是负责执行中国首次火星探测任务的探测器,由环绕器和着陆巡视器组成.2021年2月10日天问一号探测器顺利进入环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星.2月24日进入火星停泊轨道,开展环绕探测.已知天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动,经过时间t,转过的圆心角为θ.火星表面的重力加速度为g,火星半径为R,引力常量为G,忽略火星自转.求:(1) 火星的质量 ;(2) 火星第一宇宙速度的大小 ;(3) 天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动轨道距火星表面的高度 .
19.（8分）如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α＝45°，重力加速度为g。求(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？
(2)若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？
20.（9分）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2。求：
(1)小球滑到C点时的速度大小；
(2)若以C点为零电势点，试确定A点的电势。
21. (12分) 如图所示 ,一粗糙斜面下端与光滑圆管轨道 BCD 相切于B点 .整 个 装 置 竖直放置, 圆管轨道的最低点为C,最高点为D ,圆心角θ= 37 °,轨道半径R= 0 . 6 m. 现将一个可视为质点的小球从斜面上距离B点2 .26m处的A点由静止释放.已知小球直径略小于管的直径 ,小球质量m = 2 . 0 kg,与斜面之间的动摩擦因数μ= 0 . 125 忽略空气阻力,g 取 10 m/s2 ,sin37 °= 0 . 6 ,cos37 °= 0 . 8 求 :
(1) 小球第一次通过 C 点时速度的大小 ;
(2) 小球通过最高点 D 时对轨道的作用力 ;
(3) 小球从 D 点飞出落到斜面上的时间 .
商河弘德中学高一下学期第三次质量检测物理试题答案
单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）
1．D 2.B 3.C 4.B 5.C 6.B 7.D 8.A 9.C 10. D
二、多选题（本大题共5小题，每小题4分，选对但不全得2分，有错选得0分，共20分）
11.BC 12.AD 13.ACD 14.AC 15.BD
三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）
16．(1) C (2) (3)角速度的平方
17.(1) 1.9 (2) 0.36 0.38
四、计算题（本大题共4小题，共36分）
18.(7分)解：（1）对火星表面质量为m0 的物体
G = m0 g （1 分） 解得 （1 分）
（2）对质量为 m1 的近地卫星，满足 （1 分） 代入 M 可得 （1 分）
（3）设天问一号探测器的质量为m，满足 （1 分）
火星对天问一号的万有引力提供圆周运动的向心力，即 （1 分）
解得 （1 分）
19.（8分）答案　(1)正电　　(2)匀加速直线运动　
解析　(1)由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析，如图所示
由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则Tsin α＝qE
Tcos α＝mg
联立可得T＝mg
q＝＝
(2)静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α＝45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为L，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动的规律可得s＝at2
由牛顿第二定律得a＝＝＝g
所以t＝。
20.（9分）答案　(1)　(2)－
解析　(1)因为B、C两点电势相等，故小球从B到C运动的过程中静电力做的功为零，
由几何关系可得BC的竖直高度hBC＝
根据动能定理有mg·＝－
解得vC＝。
(2)小球从A到C，重力和静电力均做正功，
所以由动能定理有
mg·3R＋W电＝
根据静电力做功与电势能的关系
W电＝EpA－EpC＝－qφA－(－qφC)
又φC＝0
解得φA＝－。
21. (12 分)（1） 物体从 A 下滑道 C 的过程中，根据动能定理得：
mgLsin37 °+mgR（1-cos37 ° ) - μmgcos37 ° （2 分）
解得：Vc =5m/s （1 分）
(2)在 D 点假设小球受到管的作用力指向圆心，由牛顿第二定律得 （1 分）
C 到 D 的过程中由机械能守恒得
（1 分）
解得 VD =1m/s
（1 分）
小球对轨道的作用力为压力，大小为N ，方向向下。 （1 分）
(3)从 D 到斜面的过程中作平抛运动
x = VDt （1 分）
（1 分）
(2 分)
解得 t=0.45s （1 分）