精品解析:云南省曲靖市罗平县多校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题
2024-10-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 曲靖市 |
| 地区(区县) | 罗平县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.08 MB |
| 发布时间 | 2024-10-03 |
| 更新时间 | 2024-11-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47735889.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
物理试卷
满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 一小球从距地面高度h处做自由落体运动,运动到距地面处时速度大小为v,则它落地时的速度大小为( )
A B. C. D.
2. 如图所示,A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A是直角。在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得BC中点的电场强度大小为E。若保留B点的电荷,在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷,则A点的电场强度大小等于( )
A. E B. 2E C. D.
3. 如图所示,某款手机支架由“L”形挡板和底座构成,其AB、BC部分相互垂直,可绕O点的轴在竖直面内自由调节,不计手机与挡板间的摩擦。调整支架,稍微增大AB部分的倾角,下列说法正确的是( )
A. 手机对AB部分压力不变 B. 手机对BC部分的压力增大
C. 手机对支架的作用力增大 D. 支架对手机的作用力垂直AB
4. 如图所示,在平行于匀强电场的平面上以O点为圆心作半径为10cm的圆,在圆周上取A、B、C、D四点,AD为圆的直径,OC与OD成53°角,OB垂直于AD。已知匀强电场的场强大小为,B点电势为0V,。则( )
A. C点电势为600V
B. O点电势高于B点电势
C. A、D两点间的电势差为2000V
D. 把一电荷量为1C的正点电荷沿着圆周从C点移动到D点,电势能增加400J
5. 排球比赛中,运动员在A处水平发球,速度大小为,对方一传在B处垫球过网,排球经最高点C运动到D处;已知排球从A到B的运动时间为;轨迹如图所示。已知A、B、C、D在同一竖直平面内,A与C、B与D分别在同一水平线上,A、D在同一竖直线上,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 排球从B运动到D的时间为 B. 排球从B到C和从C到D速度变化量不相同
C. 排球在C点的速度大小为 D. 排球在B、D两点的速度大小不相等
6. 如图所示,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关K,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴仍保持静止 B. 静电计指针的张角保持不变
C. P点电势变小 D. 带电油滴的电势能变大
7. 如图所示,半径相同的两球形行星A、B各有一个近表面卫星C、D,各自绕行周期分别为、。已知行星A、B的密度之比为1∶2(质量均匀分布),忽略卫星到行星表面的高度,则为( )
A. B. C. 1∶2 D. 2∶1
8. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车质量,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,。则( )
A. 汽车在前5s内的位移大小为75m B. 汽车在前5s内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为90kW D. 汽车的最大速度为60m/s
9. 在x轴方向存在一静电场,其电势与x的关系如图所示,其中。之间为倾斜直线,之间和之间的图线对称,的区域内为平行于x轴的直线。下列说法正确的是( )
A. 之间的电场方向均沿x轴负方向
B. 处的电场强度大小为
C. 处的电势和电场强度均为0
D. 把一电子从处由静止释放,仅受电场力的作用,将在之间做往复运动
10. 如图所示,在一水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连物体A和B,A和B的质量都为m。它们分居圆心两侧,与圆心的距离分别为、,A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,开始时轻绳刚好伸直但无拉力。现圆盘转速从零缓慢增加,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 圆盘开始转动瞬间,轻绳上的拉力立即增大
B. 圆盘的角速度时,轻绳上的拉力为
C. 圆盘的角速度时,A所受摩擦力大小为
D. A发生滑动之前,A所受摩擦力方向一直保持不变
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某实验小组用如图所示的装置来验证动能定理,当地的重力加速度为g,主要实验步骤如下:
①用天平测量滑块与遮光条的总质量M以及钩码的质量m,调节气垫导轨成水平状态;
②将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上,用跨过光滑定滑轮的轻绳连接滑块和钩码;
③将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放,通过刻度尺读出释放点与光电门之间的距离L以及遮光条通过光电门的挡光时间。
(1)下列说法正确的是______(填标号)。
A. 实验过程中,钩码的重力做的功大于绳对滑块的拉力做的功
B. 实验过程中需要保证M远远大于m
C. 为了完成该实验,还需要测量滑块从释放点到光电门处的运动时间
(2)若测得遮光条的宽度为d,则滑块经过光电门的瞬间速度为______。
(3)若误差允许范围内满足表达式______(用相关物理量字母表示),动能定理就得到验证。
12. 在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中,电路图如图甲所示。所用电容器的电容,电源输出电压恒为,测得放电过程的图像如图乙所示。
(1)实验过程中应先让电容器充电,应将开关S掷向______(填“1”或“2”)端。
(2)由图乙可得电容器在放电过程中释放的电荷量约为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)电源输出电压______V(结果保留2位有效数字)。
(4)如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻,则放电过程持续的时间将______(填“变长”“不变”或“变短”),放电过程释放的电荷量______(填“变多”“不变”或“变少”)。
三、计算题(本大题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,两滑块P、Q用轻绳跨过定滑轮相连,Q距地面一定高度,P与滑轮之间的轻绳平行于斜面。已知斜面倾角,P的质量为。某时刻由静止释放P,一段时间后Q着地,测得P沿斜面向上运动的图像如图乙所示,运动中P始终未与定滑轮碰撞,重力加速度g取。求:
(1)P与斜面之间的动摩擦因数;
(2)Q的质量M。
14. 如图所示,与水平面夹角斜面和半径的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内。质量的滑块从斜面上的A点由静止释放,通过最高点C时对轨道的压力为滑块重力的3倍。已知滑块与斜面间动摩擦因数。g取,,求:
(1)滑块在C点的速度大小;
(2)滑块在B点的速度大小及对圆轨道的压力大小;
(3)A、B两点间的高度差h。
15. 如图所示,一质量、电荷量的带正电的粒子由静止经加速电场加速后,又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场,并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点(图中未画出)。点是荧光屏的中心,已知加速电场电压,偏转电场电压,偏转电场极板的长度,板间距离,极板的右端到荧光屏的距离。不计粒子重力,求:
(1)粒子射入偏转电场时的初速度大小;
(2)粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线的距离;
(3)粒子从进入偏转电场到离开偏转电场动能的变化量;
(4)P点到点的距离。
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物理试卷
满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 一小球从距地面高度h处做自由落体运动,运动到距地面处时速度大小为v,则它落地时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据自由落体运动公式可得
联立可得小球落地时的速度大小为
故选A。
2. 如图所示,A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A是直角。在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得BC中点的电场强度大小为E。若保留B点的电荷,在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷,则A点的电场强度大小等于( )
A. E B. 2E C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设距离为,则距离为,在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得BC中点的电场强度大小为E,则有
在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷,可知B点和C点两处的点电荷在A点产生的场强大小均为
则A点的电场强度大小为
故选D。
3. 如图所示,某款手机支架由“L”形挡板和底座构成,其AB、BC部分相互垂直,可绕O点的轴在竖直面内自由调节,不计手机与挡板间的摩擦。调整支架,稍微增大AB部分的倾角,下列说法正确的是( )
A. 手机对AB部分的压力不变 B. 手机对BC部分的压力增大
C. 手机对支架的作用力增大 D. 支架对手机的作用力垂直AB
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设与分别是AB与BC对手机的支持力,AB与水平方向的夹角为,由平衡条件可得
稍微增大AB部分的倾角,则减小,增大;由牛顿第三定律可知,手机对AB部分的压力减小,手机对BC部分的压力增大,故A错误,B正确;
CD.手机受三个力平衡,则支架的两部分对手机两支持力的合力大小等于重力,方向竖直向上,稍微增大AB部分的倾角,手机依然受三个力平衡,故支架对手机的作用力始终与手机的重力大小相等,方向相反。根据牛顿第三定律可知,手机对支架的作用力也不变,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,在平行于匀强电场的平面上以O点为圆心作半径为10cm的圆,在圆周上取A、B、C、D四点,AD为圆的直径,OC与OD成53°角,OB垂直于AD。已知匀强电场的场强大小为,B点电势为0V,。则( )
A. C点电势为600V
B. O点电势高于B点电势
C. A、D两点间的电势差为2000V
D. 把一电荷量为1C的正点电荷沿着圆周从C点移动到D点,电势能增加400J
【答案】C
【解析】
【详解】A.B、C两点间的电势差为
由于B点电势为0V,则有
可得C点电势为
故A错误;
B.由于OB连线与电场方向垂直,所以O点电势等于B点电势,故B错误;
C.A、D两点间的电势差为
故C正确;
D.把一电荷量为1C的正点电荷沿着圆周从C点移动到D点,电场力做正功,电势能减小,有
即电势能减少400J,故D错误。
故选C。
5. 排球比赛中,运动员在A处水平发球,速度大小为,对方一传在B处垫球过网,排球经最高点C运动到D处;已知排球从A到B的运动时间为;轨迹如图所示。已知A、B、C、D在同一竖直平面内,A与C、B与D分别在同一水平线上,A、D在同一竖直线上,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 排球从B运动到D的时间为 B. 排球从B到C和从C到D速度变化量不相同
C. 排球在C点的速度大小为 D. 排球在B、D两点的速度大小不相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.排球从B到D可看作两段平抛运动,其竖直高度与从A到B的竖直高度相同,根据
可知从B到D的时间等于从A到B的时间的2倍,即排球从B运动到D的时间为,故A错误;
B.排球在运动过程中始终只受重力,加速度始终为重力加速度,由
由于排球从B到C和从C到D所用时间相等,则排球从B到C和从C到D速度变化量相同,故B错误;
C.排球从A到B,水平方向有
排球从C到D,水平方向有
联立可得排球在C点的速度大小为
故C正确;
D.由于B、D两点处于同一高度,所以排球在B、D两点的竖直分速度大小相等,又水平分速度大小相等,所以排球在B、D两点的速度大小相等,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关K,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴仍保持静止 B. 静电计指针的张角保持不变
C. P点电势变小 D. 带电油滴的电势能变大
【答案】A
【解析】
【详解】B.若断开开关K,由于静电计所带电荷量很少,可忽略不计,故可认为电容器所带电荷量保持不变,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,根据
,
由于变大,可知电容器电容变小,电容器极板间电压增大,静电计指针的张角变大,故B错误;
A.根据
可知板间电场强度不变,带电油滴受力保持不变,带电油滴仍保持静止状态,故A正确;
BD.根据
由于板间电场强度不变,P点与下极板距离变大,又下极板接地,电势为零,可知P点电势变大;根据受力平衡可知,带电油滴受到的电场力竖直向上,则带电油滴带负电,根据,可知带电油滴在P点电势能变小,故BD错误。
故选A。
7. 如图所示,半径相同的两球形行星A、B各有一个近表面卫星C、D,各自绕行周期分别为、。已知行星A、B的密度之比为1∶2(质量均匀分布),忽略卫星到行星表面的高度,则为( )
A. B. C. 1∶2 D. 2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】近表面卫星,由万有引力提供向心力可得
解得行星的质量为
行星的体积为
可得行星的密度为
则有
故选B。
8. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,。则( )
A. 汽车在前5s内的位移大小为75m B. 汽车在前5s内的牵引力为
C. 汽车额定功率为90kW D. 汽车的最大速度为60m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知汽车在前5s内的位移大小为
故A错误;
BC.在前5s内的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
又
解得前5s内的牵引力大小为
汽车在时达到额定功率,则汽车额定功率为
故B正确,C错误;
D.当牵引力等于阻力时,汽车的速度达到最大,则有
故D正确。
故选BD。
9. 在x轴方向存在一静电场,其电势与x的关系如图所示,其中。之间为倾斜直线,之间和之间的图线对称,的区域内为平行于x轴的直线。下列说法正确的是( )
A. 之间的电场方向均沿x轴负方向
B. 处的电场强度大小为
C. 处的电势和电场强度均为0
D. 把一电子从处由静止释放,仅受电场力的作用,将在之间做往复运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于沿着电场线方向电势逐渐降低,则电场方向沿轴负方向,电场方向沿轴正方向,故A错误;
B.在电势均匀变化,则电场为匀强电场,图像的斜率表示电场强度,可得
则处的电场强度大小为,故B正确;
C.处的电势为0,图线的斜率表示电场强度的大小,故电场强度不为0,故C错误;
D.之间与之间的电势差绝对值相等,故电子在之间与之间静电力做功大小相等,从点到处,静电力做正功,从处到处,静电力做负功,到处速度减为0,再反向运动,即电子将在之间做往复运动,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在一水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B,A和B的质量都为m。它们分居圆心两侧,与圆心的距离分别为、,A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,开始时轻绳刚好伸直但无拉力。现圆盘转速从零缓慢增加,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 圆盘开始转动瞬间,轻绳上的拉力立即增大
B. 圆盘的角速度时,轻绳上的拉力为
C. 圆盘的角速度时,A所受摩擦力大小为
D. A发生滑动之前,A所受摩擦力方向一直保持不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.圆盘开始转动瞬间,两物体均由静摩擦力提供向心力,此时轻绳拉直而未拉长,则开始阶段轻绳上的拉力为零,故A错误;
B.刚开始角速度较小时,A、B两个物体由所受的静摩擦力提供向心力,因B物体离中心轴更远,故B物体所需要向心力更大,即B物体所受到的静摩擦力先达到最大值,此时则有
解得
此后随着角速度的增大,轻绳上出现拉力,而A所受的静摩擦力逐渐减小,当A所受的摩擦力为零时,以B为研究对象,有
以A为研究对象,有
联立解得
因,则A所受的静摩擦力沿半径指向圆心,有
以A研究对象,有
联立解得
,
故B正确;
C.因,则A所受的静摩擦力沿半径背离圆心,有
以A为研究对象,有
联立解得
,
故C正确;
D.综合分析可知,故当时,A、B两物体所受的静摩擦力都增大,此时A、B所受摩擦力方向都指向圆心;当时,A物体所受静摩擦力的大小减小,方向指向圆心,B物体所受静摩擦力达到最大,大小不变,方向指向圆心;当时,A物体所受的静摩擦的大小增大,方向背离圆心,B物体所受静摩擦力达到最大,大小不变,方向指向圆心,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某实验小组用如图所示的装置来验证动能定理,当地的重力加速度为g,主要实验步骤如下:
①用天平测量滑块与遮光条的总质量M以及钩码的质量m,调节气垫导轨成水平状态;
②将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上,用跨过光滑定滑轮的轻绳连接滑块和钩码;
③将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放,通过刻度尺读出释放点与光电门之间的距离L以及遮光条通过光电门的挡光时间。
(1)下列说法正确的是______(填标号)。
A. 实验过程中,钩码的重力做的功大于绳对滑块的拉力做的功
B. 实验过程中需要保证M远远大于m
C. 为了完成该实验,还需要测量滑块从释放点到光电门处的运动时间
(2)若测得遮光条的宽度为d,则滑块经过光电门的瞬间速度为______。
(3)若在误差允许范围内满足表达式______(用相关物理量字母表示),动能定理就得到验证。
【答案】(1)A (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.运动过程中由于钩码加速下降,故钩码的重力大于绳上的拉力,故钩码的重力做的功大于绳对滑块的拉力做的功,故A正确;
BC.气垫导轨成水平状态,对钩码和小车的系统,由动能定理可得
故不需要保证M远远大于m,也不需要测量滑块从释放点到光电门处的运动时间,就可以完成该实验从而验证动能定理是否成立,故BC错误;
故选A。
【小问2详解】
若测得挡光条的宽度为d,因挡住光的时间极短,则滑块经过光电门的瞬间速度可用平均速度近似替代,有
【小问3详解】
代入瞬时速度的表达式可得
即在误差允许范围内满足的表达式,动能定理得到验证。
12. 在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中,电路图如图甲所示。所用电容器的电容,电源输出电压恒为,测得放电过程的图像如图乙所示。
(1)实验过程中应先让电容器充电,应将开关S掷向______(填“1”或“2”)端。
(2)由图乙可得电容器在放电过程中释放的电荷量约为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)电源输出电压______V(结果保留2位有效数字)。
(4)如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻,则放电过程持续的时间将______(填“变长”“不变”或“变短”),放电过程释放的电荷量______(填“变多”“不变”或“变少”)。
【答案】(1)1 (2)
(3)9.4 (4) ①. 变长 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
实验过程中应先让电容器充电,应将电容器与电源接通,则开关S掷向1;
【小问2详解】
电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线,而,根据微法可知图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量,图像下共有40格,所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
【小问3详解】
电源输出电压恒为,则电容器充电结束和放电开始的电压为,由电容器的定义式有
【小问4详解】
[1]由于电阻对电流有阻碍作用,若将电阻换一个阻值较大电阻,放电的瞬时电流变小,图像更加平缓些,则放电时间将变长;
[2]根据可知,与电阻无关,不改变电路其它参数,只增大电阻,放电时图像与横轴围成的面积将不变,即放电过程释放的电荷量不变。
三、计算题(本大题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,两滑块P、Q用轻绳跨过定滑轮相连,Q距地面一定高度,P与滑轮之间的轻绳平行于斜面。已知斜面倾角,P的质量为。某时刻由静止释放P,一段时间后Q着地,测得P沿斜面向上运动的图像如图乙所示,运动中P始终未与定滑轮碰撞,重力加速度g取。求:
(1)P与斜面之间的动摩擦因数;
(2)Q的质量M。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,内,P减速上滑的加速度大小
对P,由牛顿第二定律可得
解得P与斜面之间的动摩擦因数为
【小问2详解】
由图乙可知,内,P加速上滑的加速度大小为
对P,由牛顿第二定律可得
对Q,由牛顿第二定律可得
联立解得Q的质量为
14. 如图所示,与水平面夹角斜面和半径的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内。质量的滑块从斜面上的A点由静止释放,通过最高点C时对轨道的压力为滑块重力的3倍。已知滑块与斜面间动摩擦因数。g取,,求:
(1)滑块在C点的速度大小;
(2)滑块在B点速度大小及对圆轨道的压力大小;
(3)A、B两点间的高度差h。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块在C点,根据牛顿第二定律可得
由题意可得
解得滑块在C点的速度大小为
【小问2详解】
滑块在光滑圆轨道上运动,从B到C机械能守恒,故有
解得滑块在B点的速度大小为
在B点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,滑块在B点对圆轨道的压力大小为。
【小问3详解】
滑块从A到B过程,由动能定理可得
解得A、B两点间的高度差为
15. 如图所示,一质量、电荷量带正电的粒子由静止经加速电场加速后,又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场,并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点(图中未画出)。点是荧光屏的中心,已知加速电场电压,偏转电场电压,偏转电场极板的长度,板间距离,极板的右端到荧光屏的距离。不计粒子重力,求:
(1)粒子射入偏转电场时的初速度大小;
(2)粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线的距离;
(3)粒子从进入偏转电场到离开偏转电场动能的变化量;
(4)P点到点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在加速电场中,根据动能定理得
解得
【小问2详解】
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,在水平方向上
竖直方向上
由牛顿第二定律
而
解得
【小问3详解】
电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功等于动能的变化,有
【小问4详解】
根据带电粒子离开偏转电场速度的反向延长线过偏转电场的中点,由相似三角形得
解得
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