精品解析：陕西省陕西师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期初考试物理试卷

陕西师大附中开学考试高二年级物理试题 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分） 1. 对下列情景说法正确的是（　　） A. 子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B. 两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C. 绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D. 小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，但在一起向左运动的过程，由于弹簧的弹力（或弹簧弹力和地面的摩擦力）作用，子弹和木块所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．两同学传接篮球的过程，由于地面摩擦力的作用，两同学和篮球构成的系统动量不守恒，故B错误； C．相向运动的过程中合外力为零，系统动量守恒，故C正确； D．小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统水平方向动量守恒，故D错误。 故选C。 2. 2023年11月10日，我国首条具有完全自主知识产权的超高速低真空管道磁浮交通系统试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期主体工程完工，其速度能达1000千米/时以上，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。如图所示．高速飞车的质量为m，额定功率为，列车以额定功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设恒定阻力为，则（ ） A. 列车达到的最大速率等于 B. 列车达到最大速度前加速度与牵引力成正比 C. 列车在时间t内牵引力做功大于 D. 在时间t内列车位移大于 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞车车受牵引力等于阻力时，速度最大，则有 故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 列车达到最大速度前加速度与牵引力并非正比关系，故B错误； C．根据动能定理可知 则 故C正确； D．根据动能定理可知 解得 故D错误； 故选C。 3. 如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向右 C. 保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势升高 D. 开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，带电油滴的电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．油滴静止不动，说明重力与电场力平衡，电场力方向与电场方向相同，故带正电，A错误； B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电容器极板电压U不变，根据 电容器电容C减小，电容器所带电荷量Q减小，由于上极板带负电，则电流计中电流方向向左，B错误； C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器极板电压U不变，根据 可知板间电场强度减小，由于下极板B带正电，则有 可知P点的电势升高，C正确； D．开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，电容器电荷量保持不变，根据 可知板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，电场力做正功，电势能减小，D错误。 故选C。 4. 质量相等的A、B两个物体静置同一水平面上，分别受到水平拉力、的作用，经过时间和，分别撤去和，两个物体速度v随时间t变化的图像如图所示，设和对A、B的冲量分别为和，和对A、B做的功分别为和，下列结论正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为 根据牛顿第二定律，匀减速运动中有 则摩擦力大小相等，图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6:5； 对全过程运用动能定理得 ， 由上可知，整个运动过程中F1和F2做功之比为6:5， 根据图象知，匀加速运动的加速度分别为和，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有 分别求得 ， F1和F2的大小之比为12:5，则 因此 B正确。 故选B。 5. 如图所示，在侧面为正三角形的正四棱锥的A、B、C、D四个顶点各放置一个电荷量为q的正点电荷，在底面的中心O点处放置一个负点电荷，结果P点的电场强度恰好为零。O点处的点电荷的电荷量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。和均为等腰直角三角形，故A、C处点电荷与B、D处点电荷产生的电场在P点的合电场强度大小（设为E）相等，且方向均垂直底面向上，设正四棱锥的棱长为a，则有 因此A、B、C、D四个顶点处的点电荷产生的电场在P点的电场强度大小 方向均垂直底面向上，可得底面的中心O点处的点电荷产生的电场在P点的电场强度大小为E、方向垂直底面向下，设底面的中心O点处的点电荷的电荷量为Q，因为P、O两点间的距离 所以 解得 C正确。 故选C。 6. 如图所示，一质量为 M的光滑半圆柱静止在光滑的水平地面上，其半径为 R。半圆柱顶端放一质量为m的小滑块，开始时，它们均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下由静止开始下滑，小滑块到达 P点时，离开半圆柱表面，此时半圆柱的速度大小为。已知OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 该过程中系统动量守恒 B. 小滑块在P点的速度大小为 C. 该过程中半圆柱相对地面的位移大小为 D. 该过程中半圆柱的弹力对小滑块做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．系统在水平方向合力为零，故水平方向动量守恒，竖直方向合力不为零，竖直方向动量不守恒，故A错误； B．系统机械能守恒，则有 解得 故B错误； C．设半圆柱、小滑块相对地面的位移分别为，，则类比人船模型有 ， 解得半圆柱相对地面的位移大小为 故C错误； D．分析半圆柱，根据动能定理，可知小滑块对半圆柱的弹力做功为，由于系统机械能守恒，所以半圆柱的弹力对小滑块做功为，故D正确。 故选D。 7. 电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若将离子从b点移到d点，电场力做功为零 B. 离子在a、b两点的电势能满足Epa>Epb C. 离子在a、b两点时动能满足Eka>Ekb D. 由对称性可知，b、c两点的场强相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电场的对称性可知，b、d两点电势相等，所以将离子从b点移到d点电场力不做功，故A正确； B．由图可知，粒子带负电，且a点电势大于b点电势，其电势能越小，故Epa<Epb，故B错误； C．由图可知，粒子运动方向与受力方向夹角大于90°，所以离子从a到b电场力做负功，动能减少，所以两点时动能满足Eka>Ekb，故C正确； D．由对称可知，b、c两点的场强大小相同，方向不同，故D错误。 故选AC。 8. 在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为 ，乙的速率也为，甲车和车上人的总质量为10，乙车和车上人及货包的总质量为12，单个货包质量为，为不使两车相撞，乙车上的人以相对地面为v＝11的速率将货包抛出给甲车上的人，求：为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量（ ） A. 10个 B. 11个 C. 12个 D. 20个 【答案】A 【解析】 【详解】规定水平向左为正方向，两车刚好不相撞，则两车速度相等，系统动量守恒，由动量守恒定律得 12mv0-10mv0=（12m+10m）v共 解得 v共= 对甲及从甲车上接收到的小球，由动量守恒定律得 解得 n=10 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每小题有多个选项正确，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分，共计16分） 9. 如图甲所示，倾角为30°的光滑、固定斜面底端有一固定挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m的物块P（可视为质点）从斜面上的O点由静止释放，P的加速度大小随到O点的距离x变化的图像如图乙所示，图乙中各坐标值均为已知，为物块P到O点的最大距离。地球视为半径为R的均质球体，忽略地球的自转，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 时，物块P速度最大 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 地球的平均密度为 D. 物块P的最大动能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在物块沿斜面向下运动的过程中，对物块P进行分析可知，物块先向下做匀加速直线运动，与弹簧接触后，先向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0时，速度达到最大值，之后在向下做加速度方向变为向上的变减速直线运动，可知时，物块P速度最大，故A错误； B．物块P没有接触弹簧前，对物块分析有 由于为物块P到O点的最大距离，即在时，物块的速度为0，根据能量守恒定律可知，弹簧的最大弹性势能为 解得 故B正确； C．对于地面上的物体，万有引力近似等于重力，则有 地球的平均密度为 结合上述解得 故C正确； D．根据上述可知，时，物块P速度最大，动能最大，根据动能定理有 根据胡克定律可知，弹簧弹力与形变量成正比，利用弹力的平均值可以得到 由于在时，加速度为0，则有 解得 故D正确。 故选BCD。 10. 绝缘粗糙水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正点电荷，其电量分别为QA、QB，两点电荷的位置坐标如图甲所示，图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，若将质量为m、电荷量为+q的带电小球（可视为质点）在x=2L的C点由静止释放，其向左运动，则在接下来的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球一定能到达x=﹣2L点处 B. 小球在x=L处的速度最大 C. 小球可能运动到AB中点时速度恰为零 D. 电量QA：QB=4：1 【答案】CD 【解析】 【详解】A．若水平面光滑，根据动能定理得 qU=0﹣0 知U=0，所以小球能运动到电势与出发点的电势相等的位置，由于x=﹣2L处的电势高于x=2L，所以不能到达x=﹣2L点处，根据能量守恒定律可知，若水平面粗糙，则小球到达最左端的位置会比光滑时的还要近，故A错误； B．据φ﹣x图像切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，所以在C处场强向左，小球向左加速运动，由于在运动过程中受到摩擦力，且摩擦力向右，大小不变，故在x=L右侧某位置，合力为零，此时速度最大，加速度最小，故B错误； C．根据B项分析可知，小球左加速运动后做减速运动，故动能先增大后减小，可能运动到AB中点时速度恰为零，故C正确； D．x=L处场强为零，根据点电荷场强则有 解得 QA：QB=4：1 故D正确。 故选CD。 11. 如图，真空中电荷量为2q和q（q>0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN直线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，为N关于O点的对称点，下列说法正确的是（ ） A. P点电势高于S点电势 B. T点电场强度方向指向N点 C. 除无穷远处外，MN直线上还存在一个电场强度为零的点 D. 将正试探电荷q0从T点移到点，静电力做正功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．正电荷周围的点电势为正，负电荷周围的点电势为负，球面为电势为零的等势面，而S点就在0V的等势面上，若P点在等势面与MN的交点左侧，有P点电势高于S点电势；若P点在等势面与MN的交点右侧，有P点电势低于S点电势，故A错误； B．设电势为零的等势面的半径为，与线段MN交于A点，设距离为，距离为，如图所示 根据点电荷的电势 结合电势的叠加原理、满足 ， 解得 ， 由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场强方向必过等势面的圆心，O点电势 可知 可知T点电场方向指向O点，故B错误； C．由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在直线MN上在N左侧电场强度不可能为零，在右侧，设距离为，根据 可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，故C正确； D．因点电势为零，电势高于点的电势，将正试探电荷q0从T点移到点，是从高电势移动到低电势，则静电力做正功，故D正确； 故选CD。 12. 最近，某实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图象如图1，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图象如图2。若不计空气，取重力加速度大小为，则下列同学的推断结果正确的是（　　） A. 机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N B. 在时间内，合外力做的功为12J C. 在时间内，合外力的冲量为 D. 机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.4 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图2可知机器人在1s时开始滑动，有加速度，所以刚要滑动时 故A正确； B．由图1、图2结合牛顿第二定律可得 联立可得机器人质量 滑动摩擦力为 4s末机器人的速度为 在时间内，合外力做的功为 故B错误； C．在时间内，合外力的冲量为 故C错误； D．机器人与水平桌面间的动摩擦因数为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共计16分） 13. 实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为、，且。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点、。 （1）关于该实验的要求，说法正确的是（　　） A. 斜槽末端必须是水平的 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度 D. 放上小球B后，A球必须仍从E点释放 （2）图1中O点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出、、的长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为______________（用题中给定的物理量表示，下同）。 （3）图3中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点、、，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为_____________。 （4）如图4所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点、、，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为________________。 【答案】（1）AD （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽末端必须是水平的，以保证小球做平抛运动，选项A正确； B．斜槽轨道不一定要必须光滑，只要小球到达底端时的速度相同即可，选项B错误； C．小球做平抛运动，高度相同，则可用水平位移代替水平速度，则不需要测出斜槽末端的高度，选项C错误； D．放上小球B后，A球必须仍从E点释放，以保证到达底端的速度相同，选项D正确。 故选AD。 【小问2详解】 若两球碰撞时动量守恒，则 小球做平抛运动的时间相同，两边乘以t可得 即 【小问3详解】 根据 若两球碰撞时动量守恒，则 即 【小问4详解】 小球抛出后落到斜面上时 解得 若两球碰撞时动量守恒，则 即 14. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） （1）实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （2）如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度______，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。（用题中所给物理量的字母表示） （3）该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（用题中所给物理量的字母表示） 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）2g 【解析】 【小问1详解】 实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。 故选A。 【小问2详解】 [1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为 由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 解得 [2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 变形得 可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。 四、计算题（本题共3小题，共计36分） 15. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。 （1）求两点间的电势差和两点间的电势差； （2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）作出过B点的一条电场线。 【答案】（1）；；（2）；；（3） 【解析】 【详解】（1）根据电场力做功与电势差的关系得 ， （2）根据电势差的定义式 ， 依题意 所以 （3）AB的中点D的电势为 连接CD，CD为等势线，电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，如图所示 16. 风洞实验室可产生水平方向、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，其下半部AB是一长为R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，风洞产生的风在管口C所在水平线下方区域，恰好吹不到管口C。AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段静止放置一个质量为m的小球。让风洞产生的风迎面吹来，解除弹簧锁定，小球被弹射出去，到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零，然后水平向右飞出，落在着陆区EF。其中D在C的正下方，DE距离为R，EF距离为0.5R。不计一切摩擦，解除锁定时，不改变弹簧的弹性势能，小球运动速度不影响其所受风力的大小，重力加速度为g。求： （1）小球水平向右飞出后在空中运动的时间； （2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能； （3）水平风力F的大小范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球水平向右飞出后，竖直方向做自由落体运动，根据 解得 （2）在C点，小球对管壁的作用力恰好为零，根据牛顿第二定律有 解得 小球在管道中运动过程有 解得 （3）小球落在着陆区EF过程水平方向做双向匀变速直线运动，小球落在E点时，风力最大，根据牛顿第二定律有 此过程，水平方向有 解得 小球落在F点时，风力最小，根据牛顿第二定律有 此过程，水平方向有 解得 则水平风力F的大小范围 17. 如图，质量为2kg的小球A（视为质点）在细绳和OP作用下处于平衡状态，细绳，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2kg的物块C静止在B的左端。剪断细绳，小球A开始运动。（重力加速度g取） （1）求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力。 （2）A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞（时间极短）、碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后C的速度大小。 （3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速。求C和B之间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】根据题意，设AC质量为，B的质量为，细绳长为，初始时细线与竖直方向夹角。 （1）A开始运动到最低点有 对最低点受力分析，根据牛顿第二定律得 解得 ， （2）A与C相碰时，水平方向动量守恒，由于碰后A竖直下落可知 故解得 （3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速，则对CB分析，过程中根据动量守恒可得 根据能量守恒得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中开学考试高二年级物理试题 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分） 1. 对下列情景说法正确的是（　　） A. 子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒 B. 两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒 C. 绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒 D. 小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒 2. 2023年11月10日，我国首条具有完全自主知识产权的超高速低真空管道磁浮交通系统试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期主体工程完工，其速度能达1000千米/时以上，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。如图所示．高速飞车的质量为m，额定功率为，列车以额定功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设恒定阻力为，则（ ） A. 列车达到的最大速率等于 B. 列车达到最大速度前加速度与牵引力成正比 C. 列车在时间t内牵引力做功大于 D. 在时间t内列车位移大于 3. 如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向右 C. 保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势升高 D. 开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，带电油滴的电势能增大 4. 质量相等的A、B两个物体静置同一水平面上，分别受到水平拉力、的作用，经过时间和，分别撤去和，两个物体速度v随时间t变化的图像如图所示，设和对A、B的冲量分别为和，和对A、B做的功分别为和，下列结论正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 如图所示，在侧面为正三角形的正四棱锥的A、B、C、D四个顶点各放置一个电荷量为q的正点电荷，在底面的中心O点处放置一个负点电荷，结果P点的电场强度恰好为零。O点处的点电荷的电荷量为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一质量为 M的光滑半圆柱静止在光滑的水平地面上，其半径为 R。半圆柱顶端放一质量为m的小滑块，开始时，它们均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下由静止开始下滑，小滑块到达 P点时，离开半圆柱表面，此时半圆柱的速度大小为。已知OP与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 该过程中系统动量守恒 B. 小滑块在P点的速度大小为 C. 该过程中半圆柱相对地面的位移大小为 D. 该过程中半圆柱的弹力对小滑块做功为 7. 电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若将离子从b点移到d点，电场力做功为零 B. 离子在a、b两点的电势能满足Epa>Epb C. 离子在a、b两点时动能满足Eka>Ekb D. 由对称性可知，b、c两点的场强相同 8. 在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为 ，乙的速率也为，甲车和车上人的总质量为10，乙车和车上人及货包的总质量为12，单个货包质量为，为不使两车相撞，乙车上的人以相对地面为v＝11的速率将货包抛出给甲车上的人，求：为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量（ ） A. 10个 B. 11个 C. 12个 D. 20个 二、多选题（本题共4小题，每小题有多个选项正确，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分，共计16分） 9. 如图甲所示，倾角为30°的光滑、固定斜面底端有一固定挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m的物块P（可视为质点）从斜面上的O点由静止释放，P的加速度大小随到O点的距离x变化的图像如图乙所示，图乙中各坐标值均为已知，为物块P到O点的最大距离。地球视为半径为R的均质球体，忽略地球的自转，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 时，物块P速度最大 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 地球的平均密度为 D. 物块P的最大动能为 10. 绝缘粗糙水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正点电荷，其电量分别为QA、QB，两点电荷的位置坐标如图甲所示，图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，若将质量为m、电荷量为+q的带电小球（可视为质点）在x=2L的C点由静止释放，其向左运动，则在接下来的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球一定能到达x=﹣2L点处 B. 小球在x=L处的速度最大 C. 小球可能运动到AB中点时速度恰为零 D. 电量QA：QB=4：1 11. 如图，真空中电荷量为2q和q（q>0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN直线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，为N关于O点的对称点，下列说法正确的是（ ） A. P点电势高于S点电势 B. T点电场强度方向指向N点 C. 除无穷远处外，MN直线上还存在一个电场强度为零的点 D. 将正试探电荷q0从T点移到点，静电力做正功 12. 最近，某实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图象如图1，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图象如图2。若不计空气，取重力加速度大小为，则下列同学的推断结果正确的是（　　） A. 机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N B. 在时间内，合外力做的功为12J C. 在时间内，合外力的冲量为 D. 机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.4 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共计16分） 13. 实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为、，且。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点、。 （1）关于该实验的要求，说法正确的是（　　） A. 斜槽末端必须是水平的 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度 D. 放上小球B后，A球必须仍从E点释放 （2）图1中O点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出、、的长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为______________（用题中给定的物理量表示，下同）。 （3）图3中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点、、，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为_____________。 （4）如图4所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点、、，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出、、长度分别为、、，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为________________。 14. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） （1）实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （2）如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度______，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。（用题中所给物理量的字母表示） （3）该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（用题中所给物理量的字母表示） 四、计算题（本题共3小题，共计36分） 15. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的负功。 （1）求两点间的电势差和两点间的电势差； （2）如果规定点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）作出过B点的一条电场线。 16. 风洞实验室可产生水平方向、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，其下半部AB是一长为R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，风洞产生的风在管口C所在水平线下方区域，恰好吹不到管口C。AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段静止放置一个质量为m的小球。让风洞产生的风迎面吹来，解除弹簧锁定，小球被弹射出去，到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零，然后水平向右飞出，落在着陆区EF。其中D在C的正下方，DE距离为R，EF距离为0.5R。不计一切摩擦，解除锁定时，不改变弹簧的弹性势能，小球运动速度不影响其所受风力的大小，重力加速度为g。求： （1）小球水平向右飞出后在空中运动的时间； （2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能； （3）水平风力F的大小范围。 17. 如图，质量为2kg的小球A（视为质点）在细绳和OP作用下处于平衡状态，细绳，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2kg的物块C静止在B的左端。剪断细绳，小球A开始运动。（重力加速度g取） （1）求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力。 （2）A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞（时间极短）、碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后C的速度大小。 （3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速。求C和B之间的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $