新疆乌鲁木齐市2023_2024学年高三物理上学期1月月考试题含解析

这是一份新疆乌鲁木齐市2023_2024学年高三物理上学期1月月考试题含解析，共29页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

总分100分考试时间100分钟
一、单选题（共12小题，每题2.5分共30分）
1. 如图所示为甲乙两质点做直线运动的速度-时间图象，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲质点在0~t1时间内的平均速度小于乙质点在0-t2时间内平均速度
B. 甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2-t3时间的加速度相同
C. 在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点
D. 在0~t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等
2. 如图所示，a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是( )
A. a运动的线速度比b小B. a运动的角速度比b小
C. a运动周期比b小D. a运动的加速度比b小
3. 如图所示，已知交流电源电压瞬时值表达式为（V），a、b是原线圈上的两个触头。开始时开关S与b相连，此时原副线圈的匝数之比为10：1。下列说法正确的是（ ）
A. 开始时通过滑动变阻器的交流电的频率为5Hz
B. 若只将单刀双掷开关S由b扳向a，则电流表的示数将增大
C. 若只将滑动变阻器的滑片P向上移动，则电压表的示数将减小
D. 若只将滑动变阻器的滑片P向下移动，则电源的输出功率将增大
4. 用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν变化的Ek－ν图， 已知钨元素的逸出功为3.28 eV，锌元素的逸出功为3.34eV，若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个Ek－ν图上，则图中正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
5. 一质点沿着半径为的圆运动了2.5圈，下列关于该质点的位移和路程的说法正确的是（ ）
A. 路程和位移大小均为B. 路程和位移的大小均为
C. 路程为、位移的大小为D. 路程为、位移的大小为
6. 核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．有种核电池使用
放射性同位素Pu，Pu衰变为U和X粒子，并释放出y光子．已知Pu、U和X粒子的质量
分别为mpu、mu、m，则
A. X粒子是He原子核
B. Pu与U的中子数相等
C. 核电池使用过程由于发热会导致Pu的半衰期变短
D. 一个Pu核衰变释放出的能量转变的电能为
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（）
A质点a速度方向沿y轴负方向
B. 质点b沿x轴正方向迁移了1m
C. 质点c的加速度为零
D. 质点d位移为-5cm
8. 如图所示，质量为的小球和质量为的小球用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力作用在上并缓慢拉，当B与竖直方向夹角为时，A、B伸长量刚好相同。若A、B的劲度系数分别为、，则以下判断正确的是（ ）
A.
B.
C. 撤去的瞬间，球处于完全失重状态
D. 撤去的瞬间，、两球的加速度不相同
9. 如图所示，一细束白光经过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A. a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大
B. 若b光照射某金属可发生光电效应，则c光照射该金属也一定能发生光电效应
C. 若分别让a、b、c三色光经过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
D若让a、b、c三色光以同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
10. 光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示．下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象．其中正确的是
A. 只有①③正确B. 只有①④正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
11. 一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气体（）
A. 内能增加B. 对外界做正功
C. 减少的内能小于放出的热量D. 减少的内能大于放出的热量
12. 由牛顿第二定律可知，物体的质量、加速度及所受外力三者之二已知，便可计算出另外一个量或与另外一个量相关联的量，比如与摩擦力关联的动摩擦因数，与火车质量相关的车厢节数。在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数不可能为（ ）
A. 8B. 10C. 15D. 20
二、多选题（共4小题每题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
13. 如图所示，匀强磁场分布在半径为R的圆形区域MON内，Q为半径ON上的一点且OQ＝R，P点为边界上一点，且PQ与OM平行．现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作用)，其中粒子1从M点正对圆心射入，恰从N点射出，粒子2从P点沿PQ射入，下列说法正确的是( )
A. 粒子2一定从N点射出磁场
B. 粒子2在P、N之间某点射出磁场
C. 粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2
D. 粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为2∶1
14. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
15. 如图所示，A、B两球所带电荷量均为2×10－5C，质量均为0.72kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30°，则B球距离A球的距离不可能为（ ）
A. 0.5mB. 0.8mC. 1.2mD. 2.5m
16. 如图所示，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上，支架顶角为90°、位置固定且足够长。开始时小球均静止，施加外力将小球A缓慢移动至支架下端，下列说法正确的有（ ）
A. 两球带同种电荷
B. 两球距离逐渐增大
C. 支架对B的弹力先减小后增大
D. 两球间的电势能逐渐增大
三、综合题（本题共5小题，共50分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
17. 用如图所示的实验装置可以测量物体运动的加速度以及当地的重力加速度，在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别与滑块和质量为m的悬挂物相连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现让滑块从静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，已知遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，滑块和遮光条的总质量为M，回答下列问题：
（1）滑块的加速度______。（用、、d、L来表示）
（2）当地重力加速度的表达式为______。（用、、d、L、M、m来表示）
（3）当m______M（填“”、“”或“”）可认为细线的拉力等于悬挂物的重力，当地重力加速度的表达式为______。（用、、L、d、M、m来表示）
18. 重庆云巴（ChngqingSkyShuttle），是服务于中国重庆市的城市轨道交通系统，2021年2月15日至24日，重庆璧山云巴开展试乘车；4月16日，重庆云巴首条线路在璧山通车运营并举行通车启动仪式。甲车进站前，以v=16m/s的初速度从减速线处开始减速，到站台停车线处时速度刚好减为0，停车t0=30s时间后再加速至v=16m/s驶离，已知云巴加速和减速的加速度大小均为a=1m/s2，将云巴视为质点。
（1）甲车从到达减速线到再次加速至v，总共通过的路程和所需的时间；
（2）为了提高运行的效率，乙车到此站时没有停车，而是以v=16m/s的速度匀速通过，为了保证安全，乙车与甲车在正常匀速行驶的安全距离至少为多少。（假设正常匀速行驶时的速度均16m/s，两站台距离足够远，且轨道是直的。）
19. 如图AB板间有一匀强电场，两板间距d，所加电压为U，有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场，到达N点时，速度方向恰好变为水平，大小变为2v，重力加速度为g,试求：
（1）油滴从M点到N点的时间;
（2）MN两点间的电势差.
20. 如图所示，等间距固定的两光滑金属导轨由半径为r的竖直圆轨和水平直轨平滑连接组成，导轨间距为L（L<（1）碰后cd上升的最大高度；
（2）除碰撞外ab的最大加速度；
（3）到cd、ab都停止运动的全过程中ab的位移；
（4）cd与ab发生第二次碰撞与第三次碰撞之间的时间间隔。
21. 如图所示，有两条相距的平行光滑金属轨道，轨道在、之间水平，其中左侧轨道的倾斜角，右侧轨道为弧线，在轨道的上端接有阻值的定值电阻。、之间存在竖直向下的磁场（PM、QN边界上无磁场），磁感应强度的变化情况如图所示，、之间的距离。一质量为、导轨间有效阻值为的导体棒从时刻无初速度释放，初始位置与水平轨道间的高度差。导体棒静置于磁场左边界的水平轨道处，该导体棒的质量也为，有效阻值。导体棒下滑后平滑进入水平轨道（转角处无机械能损失），并与导体棒发生弹性碰撞。运动中两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨电阻。重力加速度取。求：
（1）在0～2s内，通过导体棒b的电荷量；
（2）导体棒b进入磁场瞬间受到的安培力大小；
（3）导体棒b最终静止的位置离PM的距离。
乌鲁木齐市实验学校 2023-2024学年高三上学期
1月月考物理试题
总分100分考试时间100分钟
一、单选题（共12小题，每题2.5分共30分）
1. 如图所示为甲乙两质点做直线运动的速度-时间图象，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲质点在0~t1时间内的平均速度小于乙质点在0-t2时间内平均速度
B. 甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2-t3时间的加速度相同
C. 在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点
D. 在0~t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．甲质点在0~t1时间内的初末速度与乙质点在0-t2时间内的初末速度均相等，据匀变速直线运动的推论
可知，甲质点在0~t1时间内的平均速度等于乙质点在0-t2时间内平均速度，A错误；
B．图线的斜率表示加速度，由图可知，甲质点在0~t1时间内做匀加速直线运动，加速度为正值，乙质点在t2-t3时间内做匀减速直线运动，加速度为负值，故两个加速度不同，B错误；
C．在0-t3时间内，甲、乙两质点始终朝正方向运动，t3时刻位移最大，C错误；
D．图线下方的面积表示位移，在0~t3时间内甲、乙两质点的位移相同，故平均速度相等，D正确。
故选D。
2. 如图所示，a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是( )
A. a运动的线速度比b小B. a运动的角速度比b小
C. a运动的周期比b小D. a运动的加速度比b小
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知卫星a、b的半径满足ra＜rb，根据万有引力提供圆周运动的向心力有
A．由
可知，a的半径小，线速度大，故A错误；
B．由
可知，a的半径小，角速度大，故B错误；
C．由
可知，a的半径小，周期小，故C正确；
D．由
可知，a的半径小，运动的加速度大，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，已知交流电源电压瞬时值表达式为（V），a、b是原线圈上的两个触头。开始时开关S与b相连，此时原副线圈的匝数之比为10：1。下列说法正确的是（ ）
A. 开始时通过滑动变阻器的交流电的频率为5Hz
B. 若只将单刀双掷开关S由b扳向a，则电流表的示数将增大
C. 若只将滑动变阻器的滑片P向上移动，则电压表的示数将减小
D. 若只将滑动变阻器的滑片P向下移动，则电源的输出功率将增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知该交流电角速度为，故该交流电频率为
变压器不改变交流电的频率，故开始时通过滑动变阻器的交流电的频率为50Hz，故A错误；
B．若只将单刀双掷开关S由b扳向a，原线圈匝数变多，副线圈两端电压变小，滑动变阻器滑片未动，副线圈电流减小，因此原线圈中的电流也随着减小，故电流表的示数将减小，故B错误；
C．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电阻变大，副线圈的电流减小，原线圈中的电流也随着减小，电阻R两端的电压也减小，由于电源电源不变，因此变压器的输入电压增大，副线圈的电压也变大，故电压表的示数增大，故C错误；
D．若只将滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻变小，副线圈的电流增大，原线圈的电流也随着增大，而交流电源的电压不变，故电源的输出功率增大，故D正确。
故选D。
4. 用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν变化的Ek－ν图， 已知钨元素的逸出功为3.28 eV，锌元素的逸出功为3.34eV，若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个Ek－ν图上，则图中正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：根据爱因斯坦光电效应方程，可得图像的横截距表示极限频率，锌的逸出功大于钨的逸出功，故由，可知锌的极限频率大于钨的极限频率，即锌的横截距大于钨的横截距，斜率表示普朗克常量h，所以两图线是平行的，故A正确；
考点：考查了光电效应
5. 一质点沿着半径为的圆运动了2.5圈，下列关于该质点的位移和路程的说法正确的是（ ）
A. 路程和位移大小均为B. 路程和位移的大小均为
C. 路程为、位移的大小为D. 路程为、位移的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】路程为质点运动轨迹的长度，质点沿着半径为的圆运动了2.5圈，质点的路程为
位移为初位置指向末位置的有向线段，则位移大小为
故选C。
6. 核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．有种核电池使用
放射性同位素Pu，Pu衰变为U和X粒子，并释放出y光子．已知Pu、U和X粒子的质量
分别为mpu、mu、m，则
A. X粒子是He原子核
B. Pu与U的中子数相等
C. 核电池使用过程由于发热会导致Pu的半衰期变短
D. 一个Pu核衰变释放出的能量转变的电能为
【答案】A
【解析】
【详解】A、衰变方程为，所以X粒子是原子核，故A正确；
B、Pu的中子数为239-94=145，而U的中子数为235-92=143，故Pu与U的中子数不相等，故B错误；
C、放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，核电池使用过程Pu的半衰期不变，故C错误；
D、衰变过程的质量亏损为，放出的能量为，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量部分转变为电能，故核衰变释放出的能量转变的电能小于，故D错误；
故选A．
【点睛】衰变方程质量数守恒，电荷数守恒；放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关．
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（）
A. 质点a速度方向沿y轴负方向
B. 质点b沿x轴正方向迁移了1m
C. 质点c的加速度为零
D. 质点d的位移为-5cm
【答案】C
【解析】
【详解】经过周期，波向右传播了，波形如图所示
A．由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；
B．质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；
C．质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；
D．质点d的位移为5cm，D错误。
故选C。
8. 如图所示，质量为的小球和质量为的小球用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力作用在上并缓慢拉，当B与竖直方向夹角为时，A、B伸长量刚好相同。若A、B的劲度系数分别为、，则以下判断正确的是（ ）
A.
B.
C. 撤去的瞬间，球处于完全失重状态
D. 撤去的瞬间，、两球的加速度不相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．先对b球受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件可知A弹簧的拉力
再对a、b整体分析，受总重力，拉力F，弹簧B的拉力，根据平衡条件可得弹簧B的拉力为
解得
故AB错误；
CD．撤去F的瞬间，b球所受弹簧拉力和重力都不变，b球处于平衡状态；a球受到的合力与F大小相等，方向相反；则a、b两球的加速度不相同，故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，一细束白光经过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A. a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大
B. 若b光照射某金属可发生光电效应，则c光照射该金属也一定能发生光电效应
C. 若分别让a、b、c三色光经过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
D. 若让a、b、c三色光以同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，c光的折射率最小，a光的折射率最大，由公式
可得a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，故A正确；
B．光电效应方程为
若b光照射某金属可发生光电效应，则c照射该金属不一定能发生光电效应，因为c光折射率小频率低，b光的折射率大频率高，故B错误；
C．c光的波长最长，a光的波长最短，由于干涉条纹的间距与波长成正比，则a光的干涉条纹间距最小，故C错误；
D．c光的折射率最小，a光的折射率最大，由临界角公式
可得a的临界角最小，c的临界角最大，若让a、b、c三色光以同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光一定没有发生全反射，故D错误。
故选A。
10. 光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示．下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象．其中正确的是
A. 只有①③正确B. 只有①④正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：光从介质1进入介质2的光路如图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，①对②错．光线从光密到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，③错④对，对照选项B对．
考点：光的折射全反射
11. 一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气体（）
A. 内能增加B. 对外界做正功
C. 减少的内能小于放出的热量D. 减少的内能大于放出的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，内能降低，A错误；
B．充气气球用绳子拴着一块石头在下降的过程中，水温越来越低，压强逐渐增大，根据理想气体状态方程
气球体积减小，对外界做负功，B错误；
CD．由AB分析，气球下降时，气球内气体内能减小，外界对气球做功，根据热力学第一定律
由于外界对气球做功，因此放出热量大于减小的内能，C正确，D错误；
故选C。
12. 由牛顿第二定律可知，物体的质量、加速度及所受外力三者之二已知，便可计算出另外一个量或与另外一个量相关联的量，比如与摩擦力关联的动摩擦因数，与火车质量相关的车厢节数。在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数不可能为（ ）
A. 8B. 10C. 15D. 20
【答案】A
【解析】
【详解】设每节车厢质量为m，以挂钩P、Q为界限，把这列车厢分成东西两部分，设东面车厢数为x，西面车厢数为y，根据牛顿第二定律，可得
联立，可得
即车厢的总数需要是5的倍数，故A错误，与题意相符；BCD正确，与题意不符。
故选A
二、多选题（共4小题每题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
13. 如图所示，匀强磁场分布在半径为R的圆形区域MON内，Q为半径ON上的一点且OQ＝R，P点为边界上一点，且PQ与OM平行．现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作用)，其中粒子1从M点正对圆心射入，恰从N点射出，粒子2从P点沿PQ射入，下列说法正确的是( )
A. 粒子2一定从N点射出磁场
B. 粒子2在P、N之间某点射出磁场
C. 粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2
D. 粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为2∶1
【答案】AD
【解析】
【详解】粒子1从M点正对圆心射入，恰从N点出，根据洛仑兹力指向圆心，和MN的中垂线过圆心，可确定圆心O1，运动轨迹为蓝色圆弧，其半径R．两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场，粒子运动的半径相同．粒子2从P点沿PQ射入，根据洛仑兹力指向圆心，圆心O2应在P点上方R处，连接O2P、ON、OP、O2N，O2PON为菱形，O2N大小为R，所以粒子2一定从N点射出磁场．A正确，B错误．
∠MO1N=90°；∠PO2N=∠POQ，cs∠POQ=OQ/OP，所以∠PO2N=∠POQ=45°．两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场，粒子运动的周期相同．粒子运动时间与圆心角成正比．所以粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为2：1．C错误，D正确．故选AD．
【点睛】本题关键是要画出粒子运动的轨迹草图，对数学有一定要求，同时还需掌握确定圆心的方法，粒子运动时间在磁场中运动时间的方法．
14. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，相同的时间内扫过相同的面积，因此半径越大，速度越小，故在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，A正确；
B．在轨道I上做匀速圆周运动
而在轨道Ⅱ上经过A点后将做近心运动
因此在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，B正确；
C．根据开普勒第三定律
恒量
轨道Ⅱ的半长轨小于轨道Ⅰ的半径，因此在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C正确；
D．根据万有引力定律和牛顿第二定律
在同一位置，加速度相同，D错误。
故选ABC。
15. 如图所示，A、B两球所带电荷量均为2×10－5C，质量均为0.72kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30°，则B球距离A球的距离不可能为（ ）
A. 0.5mB. 0.8mC. 1.2mD. 2.5m
【答案】CD
【解析】
【详解】选A球为研究对象，它受重力、库仑力和细线的拉力，三力平衡，由几何关系得，库伦力得最小值为
而由得
则B球距离A球的距离不可能为1.2m和2.5m。
故选CD。
16. 如图所示，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上，支架顶角为90°、位置固定且足够长。开始时小球均静止，施加外力将小球A缓慢移动至支架下端，下列说法正确的有（ ）
A. 两球带同种电荷
B. 两球距离逐渐增大
C. 支架对B的弹力先减小后增大
D. 两球间的电势能逐渐增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．假设AB带异种电荷，结合受力分析发现此时杆对于AB两球的力不论是垂直杆向上还是向下都不可能平衡，所以AB带同种电荷，故A正确；
BCD．对B球受力分析，B球始终受力平衡，三力拼成闭合三角形，其中重力mg不变，杆的支持力FN方向不变，A对B的斥力向上偏转，但由图易知，斥力的偏转角不可能超过45°。即由图中的实线F变为虚线部分。一看便知斥力F变小，杆的支持力FN变小，因为斥力变小，所以AB之间距离变大；电场力是斥力，距离变大，电场力做功，两球间的电势能逐渐减小，故B正确，CD错误。
故选AB。
三、综合题（本题共5小题，共50分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
17. 用如图所示的实验装置可以测量物体运动的加速度以及当地的重力加速度，在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别与滑块和质量为m的悬挂物相连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现让滑块从静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，已知遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，滑块和遮光条的总质量为M，回答下列问题：
（1）滑块的加速度______。（用、、d、L来表示）
（2）当地重力加速度的表达式为______。（用、、d、L、M、m来表示）
（3）当m______M（填“”、“”或“”）可认为细线的拉力等于悬挂物的重力，当地重力加速度的表达式为______。（用、、L、d、M、m来表示）
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]极短时间内物体的平均速度可以代替瞬时速度，由题意可知，滑块通过光电门1、2对应的瞬时速度分别为
，
结合
解得
（2）[2]对整体应用牛顿第二定律可得
结合
可得
（3）[3][4]，轻绳对滑块的拉力近似等于悬挂物的重力mg，对M应用牛顿第二定律可得
结合
可得
18. 重庆云巴（ChngqingSkyShuttle），是服务于中国重庆市的城市轨道交通系统，2021年2月15日至24日，重庆璧山云巴开展试乘车；4月16日，重庆云巴首条线路在璧山通车运营并举行通车启动仪式。甲车进站前，以v=16m/s的初速度从减速线处开始减速，到站台停车线处时速度刚好减为0，停车t0=30s时间后再加速至v=16m/s驶离，已知云巴加速和减速的加速度大小均为a=1m/s2，将云巴视为质点。
（1）甲车从到达减速线到再次加速至v，总共通过的路程和所需的时间；
（2）为了提高运行的效率，乙车到此站时没有停车，而是以v=16m/s的速度匀速通过，为了保证安全，乙车与甲车在正常匀速行驶的安全距离至少为多少。（假设正常匀速行驶时的速度均16m/s，两站台距离足够远，且轨道是直的。）
【答案】（1）256m，62s；（2）736m
【解析】
【详解】（1）由
可得甲车从到达减速线至停车的位移为
x=128m
则从到达减速线到再次加速至v的位移为
2x=256m
甲车运动方向没有变化，路程等于位移的大小，即
s总=256m
由
可得减速时间为
加速时间为
甲车从到达减速线到再次加速至v，总共所需的时间为
（2）乙车通过这段距离用时
甲车需要
故甲比乙车通过这段路多用的时间
甲乙安全距离至少为
19. 如图AB板间有一匀强电场，两板间距为d，所加电压为U，有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场，到达N点时，速度方向恰好变为水平，大小变为2v，重力加速度为g,试求：
（1）油滴从M点到N点的时间;
（2）MN两点间的电势差.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)带点油滴在竖直方向受重力，做竖直上抛运动，竖直方向的分速度从v变为0．运动时间：
(2)油滴在水平方向受电场力而做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移：
匀强电场的场强为：
则匀强电场中的M、N之间的电势差为：
20. 如图所示，等间距固定的两光滑金属导轨由半径为r的竖直圆轨和水平直轨平滑连接组成，导轨间距为L（L<（1）碰后cd上升的最大高度；
（2）除碰撞外ab的最大加速度；
（3）到cd、ab都停止运动的全过程中ab的位移；
（4）cd与ab发生第二次碰撞与第三次碰撞之间的时间间隔。
【答案】（1）或；（2）；（3）；（4）
【解析】
【分析】
【详解】（1）设第1次碰撞前cd的速度为，有
设第1次碰撞后cd的速度的速度为，则
解得
，
设碰撞后cd上升的最大高度为h
整理得
或
（2）第1次碰撞后瞬间ab的加速度最大，此时ab的速度为K，回路中的电动势E、电流I及ab受到的安培力F为
，，
根据牛顿定律
F=Ma
整理得
（3）二碰后cd速度大小速度
次碰后为为
对一碰后运动由动量定理得
同理：
……
得
总位移
时
（4）cd在水半轨垣还动时间
cd在圆弧轨道运动时间
总时间
综上得
21. 如图所示，有两条相距的平行光滑金属轨道，轨道在、之间水平，其中左侧轨道的倾斜角，右侧轨道为弧线，在轨道的上端接有阻值的定值电阻。、之间存在竖直向下的磁场（PM、QN边界上无磁场），磁感应强度的变化情况如图所示，、之间的距离。一质量为、导轨间有效阻值为的导体棒从时刻无初速度释放，初始位置与水平轨道间的高度差。导体棒静置于磁场左边界的水平轨道处，该导体棒的质量也为，有效阻值。导体棒下滑后平滑进入水平轨道（转角处无机械能损失），并与导体棒发生弹性碰撞。运动中两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨电阻。重力加速度取。求：
（1）在0～2s内，通过导体棒b的电荷量；
（2）导体棒b进入磁场瞬间受到的安培力大小；
（3）导体棒b最终静止的位置离PM的距离。
【答案】（1）1C；（2）30N；（3）m
【解析】
【详解】（1）导体棒下滑过程中，有
由运动学公式得
解得
故内，导体棒一直静止
根据法拉第电磁感应定律得感生电动势为
根据闭合电路欧姆定律得
又
，，
通过导体棒的电量为
联立得
（2）导体棒与导体棒碰撞前的速度为
棒与棒发生弹性碰撞，依据动量守恒定律得
由能量守恒得
解得
，
进入磁场时，磁场不再变化，电动势
又
，
根据安培力公式
解得
（3）导体棒直到静止，由动量定理得
即
又
解得
因为
故导体棒最终静止的位置距为