精品解析：云南省文山州2023-2024学年高二下学期中小学学业质量监测物理试题

2024年文山州中小学学业质量监测 高二物理试题卷 （全卷满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 磷30是磷的一种放射性同位素，用其制作成磷肥使用，可作为示踪原子。磷30的一种核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该方程中X是正电子 B. 比的比结合能大 C. 该核反应过程质量守恒、电荷数不守恒 D. 被植物吸收后磷30的半衰期会发生改变 2. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，图像如图所示。该气体在此过程中（　　） A. 温度不变 B. 内能减少 C. 对外做负功 D. 从外界吸热 3. 明代徐光启《农政全书》记载了戽斗（hùdou）是一种小型的人力提水灌田农具。如图所示，两人双手各执一绳牵斗取水，戽斗装满水后被缓慢提起（牵引底部的两绳处于松弛状态）。假设戽斗和水总质量为m，忽略绳子质量，重力加速度为g，当牵引斗口的两绳与竖直方向夹角均为时，牵引斗口的每根绳子上拉力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 某种水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明球型物品，其质量分布均匀，过球心O的截面如图所示，PQ为直径。一束由红光和蓝光组成的复色光从球面上的P点入射，在水晶球内分成两束单色光a、b，则（　　） A. a为蓝光，b为红光 B. a在水晶球中的传播速度比b的小 C. 若通过同一双缝干涉实验装置，a产生的条纹间距比b的窄 D. 若通过同一单缝衍射实验装置，a比b更容易发生明显衍射现象 5. 某物理兴趣小组的同学在课本中看到手机无线充电的相关内容并受此启发，查阅相关资料得知，某种无线充电器原理如图乙所示。若送电线圈和受电线圈（该装置可视为理想变压器）的匝数比为，受电线圈回路中所接电阻R的阻值为。当ab间接上的交变电流给手机快速充电时，ef间的电压为9V，则（　　） A. 电压表的示数为10V B. 通过R的电流为1A C. 通过受电线圈的电流频率为100Hz D. 送电线圈的输入功率为22W 6. 如图所示，一试探电荷仅在电场力作用下沿椭圆轨道逆时针运动，场源电荷固定在椭圆的一个焦点上。该试探电荷（　　） A. 在b、d两点处的加速度相同 B. 从d到a的过程中电势能增大 C. 从a到b的过程中动能减小 D. 在b到c和c到d的过程中，电场力做功相同 7. “嫦娥六号”开启世界首次月球背面采样之旅，于2024年6月2日6时23分成功落月，着陆月背南极——艾特肯盆地预选着陆区。如图所示，大椭圆轨道Ⅰ、椭圆停泊轨道Ⅱ及200km圆轨道Ⅲ分别为“嫦娥六号”落月过程中所经过的三个轨道示意图。下列关于“嫦娥六号”落月过程的说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上M点的机械能比N点的大 B. 在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上的小 C. 经过M点时，在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅲ上的大 D. 在轨道Ⅱ上的加速度大小始终比在轨道Ⅰ上的大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。全部选对得5分，选对但不全得3分，选错或未选得0分。） 8. 航空母舰的舰载机既要能在航母上起飞，也要能在航母上降落。已知质量的某舰载机起飞速度为70m/s，为了在最短时间内达到起飞速度，需要采用弹射装置获得10m/s的初速度。舰载机在航母跑道上由发动机提供动力加速直到起飞，其图像如图所示，由此可知（　　） A. 该航母跑道的长度不小于96m B. 0~2.4s内舰载机发动机功率保持不变 C. 0~2.4s内舰载机加速度大小为 D. 弹射装置对舰载机做的功约为 9. 如图甲所示，下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做简谐运动。以木棒所受浮力F为纵轴，振动时间t为横轴建立直角坐标系，浮力F随振动时间t的变化如图乙所示。关于木棒的说法正确的是（　　） A. 在0到0.50s内一直在下沉 B. 0时刻沉入水中部分长度最长 C. 0.25s时加速度为0，速度最大 D. 在水中完成一次全振动的时间为0.50s 10. 如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，间距，左端连接一阻值的电阻，在MNPQ区域内存在磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ间水平距离。已知金属棒ab的质量、接入回路中的阻值，以初速度向右运动，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。不计导轨电阻及一切阻力，下列关于金属棒的说法正确的是（　　） A. 刚进磁场时的电流方向为a→b B. 刚进磁场时ab两端的电压为 C. 穿过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为1.0C D. 穿过磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 三、实验题（本题共2小题，其中11题5分，12题10分，共15分。请把正确答案填在相应位置，不要求写出计算过程。） 11. 在科技快速发展的今天，人工智能为人类的生产生活提供了诸多便利，而电容器是必不可少的元件之一。某小组同学想利用传感器来定性探究电容器电容与正对面积的关系。从实验室找到图甲所示的可变电容器、电动势为E的直流电源和电键K等元件，设计了如图乙所示的实验电路。 （1）开始时电容器不带电，按图乙连接好电路，将动片从图示位置沿顺时针方向旋入一部分，再将电键K闭合，对电容器充电，稳定后得到电流随时间变化的图像如图丙中图线1所示； （2）将动片沿顺时针方向再次迅速旋入一部分，使电容器正对面积______（选填“变大”、“变小”或“不变”），再次稳定后得到电流随时间变化的图像如图丙中图线2所示； （3）若两条图线与t轴所围面积分别为和，则第一次稳定时电容器所带电荷量为______，第二次稳定时电容器所带电荷量为______； （4）由此可知，旋入动片后电容器的电容______（选填“变大”、“变小”或“不变”），即电容器的电容与正对面积的关系为：______。 12. 某物理兴趣小组为了验证动量守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。在平台上放置一水平滑槽，并在滑槽上M点安装一个光电门，滑槽与物体间的摩擦很小，可忽略不计，当地重力加速度为g。实验步骤如下： （1）在小滑块a上固定一个宽度为d的遮光片，用游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，______mm； （2）用天平分别称出滑块a（含遮光片）、b的质量； （3）将b静置于光电门右侧，在光电门左侧给a一个向右的初速度，为保证a与b碰撞后被弹回，需满足______（填“>”、“<”或“=”）； （4）记录遮光片先后两次通过光电门的时间、，则a碰撞前的速率______，碰撞后的速率______；（用给出的已知物理量的符号表示） （5）b从滑槽飞出后，落在水平地面上的B点，用刻度尺测出滑槽距水平地面的高度h及滑槽右端与B点之间的水平距离x，则碰撞后b的速率______；（用给出的已知物理量的符号表示） （6）改变初始状态时a的初速度大小，进行多次测量； （7）若在误差允许范围内满足表达式：______，则说明a、b组成的系统在碰撞过程中动量守恒。（用给出的已知物理量的符号表示） 四、计算题（本题共3小题，其中13题10分，14题14分，15题18分，共42分。） 13. 谷神星一号海射型遥二运载火箭于年月日时分在山东日照成功发射，该发射过程可简化为如图所示的火箭模型升空过程发动机点火后，火箭模型获得了大小恒为、方向竖直向上的推力，后发动机熄火，之后由于惯性达到最大高度。已知火箭模型质量为，在升空过程中受到的空气阻力大小恒为，不考虑发射过程中喷出气体对质量的影响，取。求火箭模型： （1）发动机熄火前的加速度大小 （2）火箭在升空过程中的最大速率 （3）上升的最大高度。 14. 如图所示，长度且不可伸长的细线，一端固定于O点，另一端系一质量的小球，质量的长木板（足够长）静止在光滑水平面上，质量的物块放在长木板的左端。现保持细线处于伸直状态，将小球拉到与O等高的位置由静止释放，运动到最低点时与物块发生弹性碰撞（小球与木板间无接触）。已知物块与木板间的动摩擦因数，小球的半径远小于L，g取。求： （1）碰撞前瞬间小球的速度大小v； （2）碰撞后瞬间物块的速度大小； （3）物块与木板相对滑动过程，木板对物块做的功W。 15. 如图所示，OM与ON之间的区域分布着与O点等距离的各点处场强大小相等、方向指向圆心O的径向电场，ON右侧间距为的区域内分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场（含边界），其左边界与ON重合。足够长的挡板P，上端位于O点且与ON共线。粒子源发出的粒子（速度忽略不计），经加速电场加速后，从M点垂直该点电场方向进入径向电场，恰好做半径也为的匀速圆周运动，从N点垂直射入右侧匀强磁场。已知粒子质量为m，电荷量为q，加速电场的电压为U，不计粒子重力。 （1）求粒子进入径向电场时的速度大小v和径向电场中半径为处的场强大小E； （2）求能使粒子达到挡板P上的磁感应强度最小值B和粒子在磁场中运动的最长时间； （3）保持（2）中最小磁感应强度不变，若在磁场空间加上、方向与磁场平行的匀强电场（图中未画出），求粒子从N点进入叠加场后第一个周期内的位移大小l。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年文山州中小学学业质量监测 高二物理试题卷 （全卷满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 磷30是磷的一种放射性同位素，用其制作成磷肥使用，可作为示踪原子。磷30的一种核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该方程中X是正电子 B. 比的比结合能大 C. 该核反应过程质量守恒、电荷数不守恒 D. 被植物吸收后磷30的半衰期会发生改变 【答案】A 【解析】 【详解】A．该核反应过程质量数守恒、电荷数守恒，可知X的质量数为0电荷数为1，则该方程中X是正电子。故A正确； B．该核反应释放能量，生成物比反应物稳定，所以比的比结合能小。故B错误； C．该核反应过程质量不守恒、电荷数守恒。故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，被植物吸收后磷30的半衰期不会发生改变。故D错误。 故选A。 2. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，图像如图所示。该气体在此过程中（　　） A. 温度不变 B. 内能减少 C. 对外做负功 D. 从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，气体从状态A变化到状态B的过程中，压强不变，根据可知，温度升高，内能增加，故AB错误； C．因为气体体积增大，所以气体对外做正功，故C错误； D．根据热力学第一定律，其中 所以 即，气体从外界吸热，故D正确。 故选D。 3. 明代徐光启《农政全书》记载了戽斗（hùdou）是一种小型的人力提水灌田农具。如图所示，两人双手各执一绳牵斗取水，戽斗装满水后被缓慢提起（牵引底部的两绳处于松弛状态）。假设戽斗和水总质量为m，忽略绳子质量，重力加速度为g，当牵引斗口的两绳与竖直方向夹角均为时，牵引斗口的每根绳子上拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对戽斗受力分析，受重力，两根绳的拉力，由合成法可得 可得每根绳子上拉力大小为 故选D。 4. 某种水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明球型物品，其质量分布均匀，过球心O的截面如图所示，PQ为直径。一束由红光和蓝光组成的复色光从球面上的P点入射，在水晶球内分成两束单色光a、b，则（　　） A. a为蓝光，b为红光 B. a在水晶球中的传播速度比b的小 C. 若通过同一双缝干涉实验装置，a产生的条纹间距比b的窄 D. 若通过同一单缝衍射实验装置，a比b更容易发生明显衍射现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，入射角相同的情况下，a光的折射角较大，其折射率较小，所以a为红光，b为蓝光。故A错误； B．根据 a在水晶球中的传播速度比b的大。故B错误； C．根据前面选项分析可知，a光的波长较长，根据 可知若通过同一双缝干涉实验装置，a产生的条纹间距比b的宽。故C错误； D．同理，若通过同一单缝衍射实验装置，a比b更容易发生明显衍射现象。故D正确。 故选D。 5. 某物理兴趣小组的同学在课本中看到手机无线充电的相关内容并受此启发，查阅相关资料得知，某种无线充电器原理如图乙所示。若送电线圈和受电线圈（该装置可视为理想变压器）的匝数比为，受电线圈回路中所接电阻R的阻值为。当ab间接上的交变电流给手机快速充电时，ef间的电压为9V，则（　　） A. 电压表的示数为10V B. 通过R的电流为1A C. 通过受电线圈的电流频率为100Hz D. 送电线圈的输入功率为22W 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系 其中 解得 故A错误； B．通过R的电流为 故B正确； C．通过受电线圈的电流频率为 故C错误； D．根据 解得 送电线圈的输入功率为 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一试探电荷仅在电场力作用下沿椭圆轨道逆时针运动，场源电荷固定在椭圆的一个焦点上。该试探电荷（　　） A. 在b、d两点处的加速度相同 B. 从d到a的过程中电势能增大 C. 从a到b的过程中动能减小 D. 在b到c和c到d的过程中，电场力做功相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据异种电荷相吸，可知试探电荷在b、d两点处的库仑力的方向不同，由牛顿第二定律可知，加速度方向也不同。故A错误； B．由图可知，从d到a的过程中库仑力做正功，试探电荷的电势能减小。故B错误； C．同理，从a到b的过程中库仑力做负功，试探电荷的动能减小。故C正确； D．b到c过程中库仑力做负功，c到d的过程中，库仑力做正功，则在b到c和c到d的过程中，电场力做功不同，故D错误。 故选C。 7. “嫦娥六号”开启世界首次月球背面采样之旅，于2024年6月2日6时23分成功落月，着陆月背南极——艾特肯盆地预选着陆区。如图所示，大椭圆轨道Ⅰ、椭圆停泊轨道Ⅱ及200km圆轨道Ⅲ分别为“嫦娥六号”落月过程中所经过的三个轨道示意图。下列关于“嫦娥六号”落月过程的说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上M点的机械能比N点的大 B. 在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上的小 C. 经过M点时，在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅲ上的大 D. 在轨道Ⅱ上的加速度大小始终比在轨道Ⅰ上的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．“嫦娥六号”在轨道Ⅰ上运动过程中，只有万有引力做功，即只有引力势能和动能的相互转化，“嫦娥六号”的机械能守恒，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ上的半长轴比在轨道Ⅱ上的大，所以“嫦娥六号”在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上的大，故B错误； C．经过M点时，“嫦娥六号”从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅲ上需要减速，即“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅲ上的大，故C正确； D．根据牛顿的第二定律 解得 可知，“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上到月球中心的距离不是始终比在轨道Ⅰ上的大，所以“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上的加速度大小不是始终比在轨道Ⅰ上的大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。全部选对得5分，选对但不全得3分，选错或未选得0分。） 8. 航空母舰的舰载机既要能在航母上起飞，也要能在航母上降落。已知质量的某舰载机起飞速度为70m/s，为了在最短时间内达到起飞速度，需要采用弹射装置获得10m/s的初速度。舰载机在航母跑道上由发动机提供动力加速直到起飞，其图像如图所示，由此可知（　　） A. 该航母跑道的长度不小于96m B. 0~2.4s内舰载机发动机功率保持不变 C. 0~2.4s内舰载机加速度大小为 D. 弹射装置对舰载机做的功约为 【答案】AC 【解析】 【详解】C．舰载机的加速度为 故C正确； A．根据速度位移公式，可知舰载机加速的位移为 所以，该航母跑道的长度不小于96m，故A正确； B．根据，舰载机做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可认为舰载机发动机的牵引力不变，速度增加，则舰载机发动机的功率增加，故B错误； D．根据动能定理，弹射装置对舰载机做的功约为 故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做简谐运动。以木棒所受浮力F为纵轴，振动时间t为横轴建立直角坐标系，浮力F随振动时间t的变化如图乙所示。关于木棒的说法正确的是（　　） A. 在0到0.50s内一直在下沉 B. 0时刻沉入水中部分长度最长 C. 0.25s时加速度为0，速度最大 D. 在水中完成一次全振动的时间为0.50s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在0到0.50s内浮力一直减小，则木棒排开水的体积减小，即木棒一直在上升，故A错误； B．由图乙可知，0时刻浮力最大，则木棒排开水的体积最大，即木棒沉入水中部分长度最长，故B正确； C．由图乙可知，0.25s时木棒在平衡位置，加速度为0，速度最大，故C正确； D．由图乙可知，木棒在水中完成一次全振动的时间为1.00s，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，间距，左端连接一阻值的电阻，在MNPQ区域内存在磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ间水平距离。已知金属棒ab的质量、接入回路中的阻值，以初速度向右运动，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。不计导轨电阻及一切阻力，下列关于金属棒的说法正确的是（　　） A. 刚进磁场时的电流方向为a→b B. 刚进磁场时ab两端的电压为 C. 穿过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为1.0C D. 穿过磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据右手定则，刚进磁场时的电流方向为，故A正确； B．刚进磁场时金属棒产生的电动势为 ab两端的电压为 故B错误； C．穿过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为 代入数据，解得 故C错误； D．设出磁场时，金属棒的速度大小为v，根据动量定理 其中 解得 根据能量守恒，回路中产生的总热量为 电阻R上产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，其中11题5分，12题10分，共15分。请把正确答案填在相应位置，不要求写出计算过程。） 11. 在科技快速发展的今天，人工智能为人类的生产生活提供了诸多便利，而电容器是必不可少的元件之一。某小组同学想利用传感器来定性探究电容器电容与正对面积的关系。从实验室找到图甲所示的可变电容器、电动势为E的直流电源和电键K等元件，设计了如图乙所示的实验电路。 （1）开始时电容器不带电，按图乙连接好电路，将动片从图示位置沿顺时针方向旋入一部分，再将电键K闭合，对电容器充电，稳定后得到电流随时间变化的图像如图丙中图线1所示； （2）将动片沿顺时针方向再次迅速旋入一部分，使电容器正对面积______（选填“变大”、“变小”或“不变”），再次稳定后得到电流随时间变化的图像如图丙中图线2所示； （3）若两条图线与t轴所围面积分别为和，则第一次稳定时电容器所带电荷量为______，第二次稳定时电容器所带电荷量为______； （4）由此可知，旋入动片后电容器的电容______（选填“变大”、“变小”或“不变”），即电容器的电容与正对面积的关系为：______。 【答案】 ①. 变小 ②. ③. ④. 变小 ⑤. 电容器的电容随正对面积的减小而减小 【解析】 【详解】（2）[1]由图甲可知，将动片沿顺时针方向再次迅速旋入一部分，使电容器正对面积变小； （3）[2][3]根据电流的定义式可得 即，图线与横轴围成的面积表示电荷量，可知，第一次稳定时电容器所带电荷量为；第二次稳定时电容器所带电荷量为； （4）[4][5]根据图丙可知，再次稳定后电容器所带电荷量减小，根据电容定义式可知，电容器两极板间电压不变，所以电容器的电容变小；即电容器的电容与正对面积的关系为：电容器的电容随正对面积的减小而减小。 12. 某物理兴趣小组为了验证动量守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。在平台上放置一水平滑槽，并在滑槽上M点安装一个光电门，滑槽与物体间的摩擦很小，可忽略不计，当地重力加速度为g。实验步骤如下： （1）在小滑块a上固定一个宽度为d的遮光片，用游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，______mm； （2）用天平分别称出滑块a（含遮光片）、b的质量； （3）将b静置于光电门右侧，在光电门左侧给a一个向右的初速度，为保证a与b碰撞后被弹回，需满足______（填“>”、“<”或“=”）； （4）记录遮光片先后两次通过光电门的时间、，则a碰撞前的速率______，碰撞后的速率______；（用给出的已知物理量的符号表示） （5）b从滑槽飞出后，落在水平地面上的B点，用刻度尺测出滑槽距水平地面的高度h及滑槽右端与B点之间的水平距离x，则碰撞后b的速率______；（用给出的已知物理量的符号表示） （6）改变初始状态时a的初速度大小，进行多次测量； （7）若在误差允许范围内满足表达式：______，则说明a、b组成的系统在碰撞过程中动量守恒。（用给出的已知物理量的符号表示） 【答案】 ①. ②. < ③. ④. ⑤. ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，遮光片宽度为 （3）[2]根据碰撞规律可知，为保证a与b碰撞后被弹回，需满足 （4）[3][4]根据题意可知，a碰撞前的速率 碰撞后的速率 （5）[5]b从滑槽飞出后做平抛运动，则有 ， 解得 （7）[6]若a、b组成的系统在碰撞过程中动量守恒，则有 即在误差允许范围内满足表达式 则说明a、b组成的系统在碰撞过程中动量守恒。 四、计算题（本题共3小题，其中13题10分，14题14分，15题18分，共42分。） 13. 谷神星一号海射型遥二运载火箭于年月日时分在山东日照成功发射，该发射过程可简化为如图所示的火箭模型升空过程发动机点火后，火箭模型获得了大小恒为、方向竖直向上的推力，后发动机熄火，之后由于惯性达到最大高度。已知火箭模型质量为，在升空过程中受到的空气阻力大小恒为，不考虑发射过程中喷出气体对质量的影响，取。求火箭模型： （1）发动机熄火前的加速度大小 （2）火箭在升空过程中的最大速率 （3）上升的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 发动机熄火后，火箭在重力和空气阻力作用下，做匀减速直线运动，火箭的最大速率为 【小问3详解】 发动机熄火，根据牛顿第二定律 解得 加速上升到位移为 减速上升的位移为 所以，火箭上升的最大高度为 14. 如图所示，长度且不可伸长的细线，一端固定于O点，另一端系一质量的小球，质量的长木板（足够长）静止在光滑水平面上，质量的物块放在长木板的左端。现保持细线处于伸直状态，将小球拉到与O等高的位置由静止释放，运动到最低点时与物块发生弹性碰撞（小球与木板间无接触）。已知物块与木板间的动摩擦因数，小球的半径远小于L，g取。求： （1）碰撞前瞬间小球的速度大小v； （2）碰撞后瞬间物块的速度大小； （3）物块与木板相对滑动过程，木板对物块做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球下摆过程，机械能守恒，可得 解得 （2）依题意，小球与物块发生弹性碰撞，可得 ， 联立，解得 依题意，木板足够长，则物块与木板相对滑动过程，系统动量守恒 解得 根据动能定理，有 解得 15. 如图所示，OM与ON之间的区域分布着与O点等距离的各点处场强大小相等、方向指向圆心O的径向电场，ON右侧间距为的区域内分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场（含边界），其左边界与ON重合。足够长的挡板P，上端位于O点且与ON共线。粒子源发出的粒子（速度忽略不计），经加速电场加速后，从M点垂直该点电场方向进入径向电场，恰好做半径也为的匀速圆周运动，从N点垂直射入右侧匀强磁场。已知粒子质量为m，电荷量为q，加速电场的电压为U，不计粒子重力。 （1）求粒子进入径向电场时的速度大小v和径向电场中半径为处的场强大小E； （2）求能使粒子达到挡板P上的磁感应强度最小值B和粒子在磁场中运动的最长时间； （3）保持（2）中最小磁感应强度不变，若在磁场空间加上、方向与磁场平行的匀强电场（图中未画出），求粒子从N点进入叠加场后第一个周期内的位移大小l。 【答案】（1）；；（2）；；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子通过加速电场，有 解得 粒子在径向电场中，有 解得 （2）依题意，粒子恰好打在挡板上的O点，磁场的磁感应强度最小，可得 由几何关系可得 联立，解得 根据 解得 可知，当磁感应强度取最小值时，粒子的周期有最大值，依题意可得 联立，解得 （3）加上匀强电场后，粒子的实际运动可分解为沿电场方向的匀加速直线运动和垂直磁场方向的匀速圆周运动（如图）， 则第一个周期内分运动的位移分别为 ， 又 可得该段时间内粒子的实际位移为 联立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $