精品解析：河南省许昌高级中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

2024-2025学年高二上学期开学检测 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。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．单选题（共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a的加速度将减小，b的加速度将增加 B a一定带正电，b一定带负电 C. a的速度将减小，b的速度将增加 D. 该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏 2. 2023年5月7日，在加拿大举行的世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站顺利落幕，中国跳水“梦之队”实现包揽全部9枚金牌的壮举，以9金1银的成绩位列奖牌榜第一。如图所示，某质量为m的运动员（可视为质点）从距离水面高度为h的跳台以初速度v0斜向上起跳，最终落水中。重力加速度大小为g，不计空气阻力，以跳台所在水平面为重力势能的参考平面，则（　　） A. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大 B. 运动员入水时的动能为 C. 运动员入水时的机械能为 D. 运动员入水时的重力势能为mgh 3. 如图所示，一半径为R的圆环处于竖直平面内，A是与圆心等高点，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为θ，转速不同，小球静止在圆环上的位置可能不同。当圆环以角速度ω匀速转动且小球与圆环相对静止时（　　） A. 若圆环光滑，则角速度 B. 若圆环光滑，则角速度 C. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等 D. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等于 4. 如图甲所示，质量不计弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示，则（　　） A. t1时刻小球速度最大 B. t2至t3时间内，小球速度一直增大 C. t2至t3时间内，小球速度先增大后减小 D. t3时刻小球返回出发点 5. 神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口。对接过程的示意图如图所示，神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，线速度为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，轨道Ⅱ上A点的线速度为，运行周期为T2；天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，运行周期为T3，线速度为；则神舟十六号飞船（　　） A B. T1>T2>T3 C. 在轨道Ⅱ上B点处的加速度大于轨道Ⅲ上B点处的加速度 D. 该卫星在轨道Ⅰ运行时的机械能比在轨道Ⅲ运行时的机械能大 6. 如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 六个球中共有6个落地点 B. 球6的水平射程最大 C. 球3始终受到球2的弹力作用 D. 六个球落地时（未触地）重力的功率均相同 二．多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图甲所示，质量为m的小火箭由静止开始加速上升，其合力与速度倒数的图像如图乙所示，火箭的速度为时对应的合力为，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 火箭以恒定的功率启动 B. 图像的斜率为 C. D. 图像横轴的截距为 8. 2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（　　） A. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点的速度均小于7.9km/s B. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度 C. 飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为 D. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行周期为 9. 如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左 B. 在b点的速度方向与直线的夹角 C. 从a到b运动的过程的中最小速度为 D. 电场强度的大小为 10. 在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军。在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0。入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为 B. 全红婵受到水的阻力的冲量大小为 C. 从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为 D. 全红婵入水后受到重力的冲量大小为 三．填空题（共2小题，共16分） 11. 如图（a），光电门1、2固定在气垫导轨上，滑块A静置于光电门1左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。 （1）实验原理 若气垫导轨水平，A、B质量分别为；A向右运动，遮光片通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后粘在一起运动，遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________（用表示）时，系统动量守恒得到验证。 （2）实验操作 ①调节气垫导轨水平：接通气源，仅将A放置于光电门1的左侧，轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则需要适当______（填“升高”“降低”）导轨左端，反复调节使气垫导轨水平； ②再将A、B如图（a）放置，轻推A，使A、B碰撞并粘在一起，记录的值； ③重复步骤②，多次实验，记录多组数据； （3）实验数据处理 把记录的数据在图（b）中描点连线，作出图线，其斜率k=______（保留两位有效数字）；已知，若定义，本次实验___%（保留1位有效数字）。 12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按如图所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）单刀双掷开关S先与1相接，稳定后再与2相接，则开关S与2相接后，电容器进行的是________ (选填“充电”或“放电”)过程。以下哪个I-t图像能描述开关S与2相接后的过程?________。 A. B. C. D. （2）保持单刀双掷开关S接1，现将一块有机玻璃插入电容器两极板中间，则通过电阻R的电流方向________(选填“向上”或“向下”)。断开开关S，将一带电粒子置于电容器两极板中间，粒子恰好处于静止状态。现将电容器下极板下移，则粒子将________。 A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止不动 四．计算题（共3小题，共40分） 13. 藏族文化是中华文化的重要组成部分，如图甲所示为藏族文化中的转经轮，转经轮套在转轴上，轮上悬挂一吊坠，简化模型如图乙。可视为质点的吊坠质量，绳长，悬挂点到转经轮转轴的距离为，吊坠的运动可视为水平面内的匀速圆周运动。（g取求： （1）绳子与竖直方向夹角θ1=37°时吊坠的线速度； （2）若转经轮加速转动，使绳子与竖直夹角由θ1=37°变为θ2=53°，求此过程绳子拉力对吊坠所做的功。（不计空气阻力） 14. 如图所示，倾角的斜坡底端用细绳固定一定滑轮，斜坡上放置质量的长木板B，质量的物体A放在长木板上，A、B之间用质量不计的细绳相连接，然后跨过质量以及摩擦均可忽略的定滑轮，在长木板B上施加平行斜坡向上的恒力F，使长木板B向上做匀速直线运动。已知，A、B之间的动摩擦因数、B与斜坡间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）各接触面间的摩擦力各为多大？ （2）底端细绳拉力以及恒力F各为多大？ 15. 空间存在范围足够大的水平方向匀强电场，长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一带电量为（）、质量为m的小球，已知电场强度，处于水平方向，在竖直方向，已知重力加速度为g，将小球从A点由静止释放，求： （1）小球到达B点时的速度大小及此时细线对小球拉力的大小； （2）小球从A点运动到B点过程中的最大速率； （3）如图所示，若将小球从与A点等高的C点静止释放，当小球运动到与D点时，与的夹角，求小球在D点的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二上学期开学检测 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。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．单选题（共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a的加速度将减小，b的加速度将增加 B. a一定带正电，b一定带负电 C. a的速度将减小，b的速度将增加 D. 该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，电场力越大，粒子加速度越大，所以 a的加速度将减小，b的加速度将增加，故A正确； B．由于电场强度方向未知，所以无法判断电荷的正负，故B错误； C．粒子a轨迹向左弯曲，电场力向左，电场力对a做正功，a的速度将增加；粒子b的轨迹向右弯曲，电场力向右，电场力对b做正功，b的速度将增加，故C错误； D．等势面与电场线垂直且电场线越密的地方等差等势面越密集，所以该电场的等差等势面为曲线且从左往右看越来越密集，故D错误。 故选A。 2. 2023年5月7日，在加拿大举行的世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站顺利落幕，中国跳水“梦之队”实现包揽全部9枚金牌的壮举，以9金1银的成绩位列奖牌榜第一。如图所示，某质量为m的运动员（可视为质点）从距离水面高度为h的跳台以初速度v0斜向上起跳，最终落水中。重力加速度大小为g，不计空气阻力，以跳台所在水平面为重力势能的参考平面，则（　　） A. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大 B. 运动员入水时的动能为 C. 运动员入水时的机械能为 D. 运动员入水时的重力势能为mgh 【答案】B 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，运动员只有重力做功，所以机械能守恒，故A错误； B．根据动能定理 解得 故B正确； C．以跳台所在水平面为重力势能的参考平面，则运动员的机械能为，由于机械能守恒，所以运动员入水时的机械能为，故C错误； D．以跳台所在水平面为重力势能的参考平面，运动员入水时的重力势能为-mgh，故D错误； 故选B。 3. 如图所示，一半径为R的圆环处于竖直平面内，A是与圆心等高点，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为θ，转速不同，小球静止在圆环上的位置可能不同。当圆环以角速度ω匀速转动且小球与圆环相对静止时（　　） A. 若圆环光滑，则角速度 B. 若圆环光滑，则角速度 C. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等 D. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球在图示位置时的受力分析如图所示 则小球所受合外力提供向心力，即 又 联立解得 故AB错误； CD．若小球在A点时，则圆环对小球的支持力提供向心力，圆环对小球的静摩擦力与重力等大反向，即 又 联立解得 故C正确，D错误。 故选C 4. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示，则（　　） A. t1时刻小球速度最大 B. t2至t3时间内，小球速度一直增大 C. t2至t3时间内，小球速度先增大后减小 D. t3时刻小球返回出发点 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下，当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故t1时刻小球速度没有达到最大，故A错误； BC．t2至t3这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始弹力大于重力，小球做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，当弹力小于重力时，小球做减速运动，故小球的速度先变大后变小，故C正确，B错误； D．t3时刻弹力为0，则此时小球刚脱离弹簧，故D错误。 故选C。 5. 神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口。对接过程的示意图如图所示，神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，线速度为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，轨道Ⅱ上A点的线速度为，运行周期为T2；天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，运行周期为T3，线速度为；则神舟十六号飞船（　　） A. B. T1>T2>T3 C. 在轨道Ⅱ上B点处的加速度大于轨道Ⅲ上B点处的加速度 D. 该卫星在轨道Ⅰ运行时的机械能比在轨道Ⅲ运行时的机械能大 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要加速，所以经过A点时 圆轨道时，根据 所以 综合得 故A正确； B．根据开普勒第三定律，轨道半长轴越大，周期越大，故B错误； C．根据 则同一点处的加速度应该相等，故C错误； D．根据变轨原理可知，从低轨道到高轨道应点火加速，外力做正功，则卫星在轨道Ⅰ运行时的机械能比在轨道Ⅲ运行时的机械能小，故D错误。 故选A。 6. 如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 六个球中共有6个落地点 B. 球6的水平射程最大 C. 球3始终受到球2的弹力作用 D. 六个球落地时（未触地）重力的功率均相同 【答案】D 【解析】 【详解】C．当六个小球均在斜面段时，六小球由静止同时释放，对整体分析知加速度都相同，为，再对球3单独分析知，加速度由重力的分力产生，此阶段球3对球2无弹力作用，故C错误； B．由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开A点时球6的速度最小，水平射程最小，故B错误； A．当球1进入到水平轨道后，球3、2、1的速度不再增大，球3、2、1以相同的初速度先后做平抛运动，球3、2、1落点相同，而球6、5、4以不同的初速度先后做平抛运动，球6、5、4的落点不相同，所以六个球中共有4个落地点，故A错误； D．六个球离开A点后均做平抛运动，在竖直方向上均做自由落体运动，水平轨道高度不变，故落地时速度的竖直分量vy相同，六个球落地时重力的功率为 均相同，故D正确。 故选D。 二．多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图甲所示，质量为m的小火箭由静止开始加速上升，其合力与速度倒数的图像如图乙所示，火箭的速度为时对应的合力为，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 火箭以恒定的功率启动 B. 图像的斜率为 C. D. 图像横轴的截距为 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．设火箭的功率为，产生的推力为，根据 ， 可得 结合题图图像可知，火箭的功率不变，即火箭以恒定的功率启动，且，故AC正确； B．由图像可知图像的斜率为 故B错误； D．设图像横轴的截距为，根据图中比例关系可得 解得 故D错误。 故选AC。 8. 2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（　　） A. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点的速度均小于7.9km/s B. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度 C. 飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为 D. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．停泊轨道（I）半径近似为地球半径R，则飞船在停泊轨道（I）运行的速度等于第一宇宙速度，即7.9km/s，飞船在停泊轨道（I）P点加速，做离心运动进入转移轨道（Ⅱ），故飞船在转移轨道（Ⅱ）上P点的速度大于在停泊轨道（I）上P点的速度，即大于7.9km/s，故A错误； B．由万有引力提供向心力有 解得 可知，飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 则飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为，故C错误； D．由开普勒第三定律有 解得 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左 B. 在b点的速度方向与直线的夹角 C. 从a到b运动的过程的中最小速度为 D. 电场强度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从a到b，根据动能定理可知电场力做功为零，ab必定是一条等势线，结合轨迹必定向左弯曲可知电场力方向垂直ab向左，又粒子带正电，所以电场方向垂直ab向左，故A正确； B．根据对称性可知在b点的速度方向与直线的夹角 故B错误； C．从a到b，当垂直ab方向的速度变为零时，速度最小，最小速度为 故C错误； D．沿ab方向 垂直ab方向 又 联立解得 故D正确。 故选AD。 10. 在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军。在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0。入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为 B. 全红婵受到水的阻力的冲量大小为 C. 从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为 D. 全红婵入水后受到重力的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．全红婵起跳后在空中运动过程机械能守恒 解得 取向下为正方向，由动量定理，合外力的冲量大小为 故A正确； B．全红婵受到水中运动过程受到重力和水的阻力，根据动量定理有 水的阻力的冲量大小大于，故B错误； C．从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，根据动量定理，取向上为正方向 全红婵受到的合外力的冲量大小为，故C正确； D．全红婵入水后受到重力的冲量 故D错误。 故选AC。 三．填空题（共2小题，共16分） 11. 如图（a），光电门1、2固定在气垫导轨上，滑块A静置于光电门1左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。 （1）实验原理 若气垫导轨水平，A、B质量分别为；A向右运动，遮光片通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后粘在一起运动，遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________（用表示）时，系统动量守恒得到验证。 （2）实验操作 ①调节气垫导轨水平：接通气源，仅将A放置于光电门1的左侧，轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则需要适当______（填“升高”“降低”）导轨左端，反复调节使气垫导轨水平； ②再将A、B如图（a）放置，轻推A，使A、B碰撞并粘在一起，记录的值； ③重复步骤②，多次实验，记录多组数据； （3）实验数据处理 把记录的数据在图（b）中描点连线，作出图线，其斜率k=______（保留两位有效数字）；已知，若定义，本次实验___%（保留1位有效数字）。 【答案】（1） （2）降低 （3） ①. 0.49 ②. 3 【解析】 【小问1详解】 设遮光片的宽度为，则A通过光电门1的速度为 A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为 若系统动量守恒，则有 联立可得，当满足 系统动量守恒得到验证。 【小问2详解】 轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明A做加速运动，则需要适当降低导轨左端，反复调节使气垫导轨水平。 小问3详解】 [1]由图（b）中数据可得，图线的斜率为 [2]已知，则有 则有 12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按如图所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）单刀双掷开关S先与1相接，稳定后再与2相接，则开关S与2相接后，电容器进行的是________ (选填“充电”或“放电”)过程。以下哪个I-t图像能描述开关S与2相接后的过程?________。 A. B. C. D. （2）保持单刀双掷开关S接1，现将一块有机玻璃插入电容器两极板中间，则通过电阻R的电流方向________(选填“向上”或“向下”)。断开开关S，将一带电粒子置于电容器两极板中间，粒子恰好处于静止状态。现将电容器下极板下移，则粒子将________。 A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止不动 【答案】（1） ①. 放电 ②. D （2） ①. 向下 ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]S接2，电容器开始放电，电流逐渐减小，最后为0。 故选D。 【小问2详解】 [1]S先接1，电容器两端电压不变，插入有机玻璃后相对介电常数增大，电容增大，根据知电容器的电荷量增大，即电容器充电，故通过的电流方向向下。 [2]断开S，一带电粒子恰能静止在电容器两极板中间，现将电容器下极板下移，则 减小，不变，故粒子保持静止不动。 四．计算题（共3小题，共40分） 13. 藏族文化是中华文化的重要组成部分，如图甲所示为藏族文化中的转经轮，转经轮套在转轴上，轮上悬挂一吊坠，简化模型如图乙。可视为质点的吊坠质量，绳长，悬挂点到转经轮转轴的距离为，吊坠的运动可视为水平面内的匀速圆周运动。（g取求： （1）绳子与竖直方向夹角θ1=37°时吊坠的线速度； （2）若转经轮加速转动，使绳子与竖直夹角由θ1=37°变为θ2=53°，求此过程绳子拉力对吊坠所做的功。（不计空气阻力） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对吊坠受力分析，绳子竖直方向的分力等于吊坠的重力，水平分力为吊坠做圆周运动提供向心力，则 其中 解得 （2）转经轮加速转动后 其中 解得 根据动能定理 解得 14. 如图所示，倾角的斜坡底端用细绳固定一定滑轮，斜坡上放置质量的长木板B，质量的物体A放在长木板上，A、B之间用质量不计的细绳相连接，然后跨过质量以及摩擦均可忽略的定滑轮，在长木板B上施加平行斜坡向上的恒力F，使长木板B向上做匀速直线运动。已知，A、B之间的动摩擦因数、B与斜坡间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）各接触面间的摩擦力各为多大？ （2）底端细绳的拉力以及恒力F各为多大？ 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，A、B之间发生相对滑动，则各接触面的摩擦力均为滑动摩擦力，物体A所受的摩擦力为 由平衡条件有 解得 斜坡对长木板的摩擦力为 由平衡条件有 解得 （2）由于装置匀速运动，则A、B均受平衡力的作用。对物体A沿斜坡方向由力的平衡条件得 解得 则底端细绳的拉力为 对A、B整体，由力平衡条件得 代入数据得 15. 空间存在范围足够大的水平方向匀强电场，长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一带电量为（）、质量为m的小球，已知电场强度，处于水平方向，在竖直方向，已知重力加速度为g，将小球从A点由静止释放，求： （1）小球到达B点时的速度大小及此时细线对小球拉力的大小； （2）小球从A点运动到B点过程中的最大速率； （3）如图所示，若将小球从与A点等高的C点静止释放，当小球运动到与D点时，与的夹角，求小球在D点的速度大小。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）令等效物理最低点所在半径与水平方向夹角为，则有 解得 可知将小球从A点由静止释放运动至B点过程有 小球在B点，根据牛顿第二定律有 解得 ， （2）小球从A点运动到B点过程中，在上述的等效物理最低点达到最大速率，则有 解得 （3）令等效物理最低点为e，作出示意图如图所示 可知，小球先沿Cf做匀加速直线运动，根据动能定理有 在f点将速度分解，沿半径方向的分速度突变为0，沿切向的分速度为 小球由f点到D点有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$