精品解析：广西壮族自治区柳州市2024-2025学年高二上学期1月期末联合考试物理试题

柳州市高二年级上学期期末联合考试（2025） 物理 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本试卷命题范围：必修第三册，选择性必修第一册第一章。 一、选择题 1. 下列关于电荷及电场强度的说法正确的是（　　） A. 电荷量很小的电荷就是元电荷 B. 匀强电场中电场强度处处相同，任何电荷在其中受力都相同 C. 相互作用的两个电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等 D. 电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向 2. 真空中的两个点电荷、，当他们的距离为时，它们之间的库仑力，若将它们的距离增大为原来的2倍而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为（ ） A. B. C. 2F D. 4F 3. 如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.6T，矩形线圈abcd的面积S=0.4m²，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过60°时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为0.2Wb B. 此过程中磁通量的改变量为0.24Wb C. 线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线垂直 D. 线圈再绕ad边转过30°时，穿过线圈的磁通量为0Wb 4. 串联电路在生活中的应用非常广泛，汽车中的各个电器设备，如车灯、音响、空调等，都是通过串联电路连接到车辆的电源上的。如图甲所示的纯电阻电路模型中，两个定值电阻、串联接在输出电压U=24V的恒压电源上，图乙是定值电阻、的图线，则下列分析正确的是（　　） A. 的阻值为1kΩ B. 两端电压为4V C. 两端的电功率为1.6W D. 若用另一阻值为5kΩ的定值电阻R3并联在R1两端，则R2两端电压为19.2V 5. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. 电子经过A点的速率大于经过B点的速率 D. A、B两点电势差大于B、C两点电势差 6. 如图甲所示，一倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m=4kg的滑块在斜面上足够高的位置由静止释放，并沿斜面向下加速运动，从释放时刻起，用平行斜面向上的拉力F作用在滑块上，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，2s时滑块速度达到最大，力F保持不变，不计空气阻力，已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则在整个过程中（　　） A. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 B. 滑块的最大速度大小为2m/s C. 拉力F的最大功率为32W D. 经过5s滑块到达最低点 7. 电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分，近年来，我国无线充专用MICC研发获得重大突破，NPO电容实现国产，NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。如图所示为质子加速器的模型，真空中的平行金属板A、B间的电压为2U，金属板C、D间的电压为3U，平行金属板C、D之间的距离为d、金属板长也为d。质子源发射质量为m、电荷量为q的质子，质子从A板上的小孔进入（不计初速度）平行板A、B的电场，经加速后从B板上的小孔穿出，匀速运动一段距离后以平行于金属板C、D方向的初速度（大小未知）进入板间，若CD之间不加偏转电压，质子直接打在竖直平板上的O点。加偏转电压后，质子射出平行金属板C、D并恰好击中距离平行金属板右端处竖直平板上的M点。平行金属板A、B和C、D之间的电场均可视为匀强电场，质子的重力和质子间的相互作用力均可忽略，则下列分析正确的是（　　） A. 质子从B板上的小孔穿出时的速度大小为 B. 质子射出金属板C、D间时速度的偏转角的正切值为 C. 质子垂直于金属板D方向的位移y的大小为 D. OM之间的距离大小为 8. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示，A、B、C均为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场 B. A点的电场强度等于B点的电场强度 C. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向右 D. C点的电势大于A点的电势 9. 如图所示的直流电路中，电压表V1和电压表V2是由完全相同的灵敏电流计改装而成，已知V1、V2的最大测量值分别为15V、3V，改装后电压表V1的总电阻为，若，开关闭合。则下列说法正确的是（　　） A. 两电表的示数始终相等 B. 两电表的内阻之比为5：1 C. 定值电阻两端的电压与表示数的比值为16：3 D. 定值电阻两端的电功率与两端的电功率的比值为121：25 10. 如图所示，质量mA=6kg的滑板A放在足够长的光滑水平面上，A的上表面由粗糙水平部分和四分之一光滑圆弧组成，质量mB=2kg滑块B置于A的左端，B可视为质点，开始时质量mC=2kg的滑块C静止，A、B一起以v0=8m/s的速度向右匀速运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，碰撞瞬间无能量损失，经过一段时间后，B滑上A的圆弧部分，然后又滑回到A的最左端，A、B再次达到共同速度，一起向右匀速运动，已知A上表面的粗糙水平部分长度L=1m，且运动过程中B始终没有离开A，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. C与A碰撞结束的瞬间，长滑板A的速度大小为4m/s B. C与A碰撞结束的瞬间，滑块C的速度大小为6m/s C. 滑板A粗糙水平部分的动摩擦因数μ为0.2 D. 滑板A上光滑圆弧的最小半径R为0.3m 二、填空题 11. 某实验小组的同学利用如图所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验．实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，、分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置．点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，、、、位于同一水平直线上． （1）本实验必须测量的物理量是________． A. B球的半径 B. 小球A、B的质量、 C. 小球做平抛运动的高度 （2）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求________（填“>”“=”或“<”）； （3）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞．（均选用、、、、表示） 12. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为L=______ cm。 （2）用螺旋测微器测量圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为d=______ mm。 （3）请帮助该同学将本次实验的电路图画在方框中。______ （4）将圆柱体接入设计好的电路中，电流表、电压表的示数分别如图丙、丁所示，已知电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，则电流表的示数为______ A，电压表的示数为______ V。 （5）根据以上步骤：若圆柱体的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到圆柱体的电阻率ρ=______（用题中所给的物理量符号表示）。 三、计算题 13. 2024年11月11日，最新一代“机器狗”现身中国航展，其上方有个7.62毫米的机枪，可以对目标进行自动识别、自动打击，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力，如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为U=10V，额定电流为I=2A，线圈电阻为R=0.5Ω，将它与电动势为E=12V，内阻为r=1.0Ω的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，g取10m/s2，求： （1）电动机的效率； （2）电源的输出功率。 14. 如图所示，一质量为m，足够长的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为M的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0向右开始运动，已知M>m，木板右端与右侧固定墙面的距离足够长（木板与墙面碰撞前，已经与物块共速），物块与木板间的动摩擦因数为μ，所有碰撞均视为弹性碰撞，物块始终未滑离木板，求： （1）木板第一次与墙面碰撞前瞬间的速度大小； （2）木板第一次碰撞墙后向左运动的最大距离； （3）木板从开始运动到第三次与墙面碰撞前瞬间，木块与木板间产生的热量。 15. 如图所示，绝缘光滑轨道ABCD竖直放在与水平方向成θ=45°的匀强电场中，其中BCD部分是半径为R=2m的半圆环，轨道的水平部分与半圆平滑相切，现把一质量为m=0.5kg、电荷量为q=1C的小球（大小忽略不计），放在水平面上A点由静止开始释放，小球恰能沿ABCD轨道通过半圆轨道最高点D，且落地时恰好落在B点，重力加速度g=10N/kg。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球过D点时的速度大小； （3）轨道起点A距B点的距离L的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柳州市高二年级上学期期末联合考试（2025） 物理 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本试卷命题范围：必修第三册，选择性必修第一册第一章。 一、选择题 1. 下列关于电荷及电场强度的说法正确的是（　　） A. 电荷量很小的电荷就是元电荷 B. 匀强电场中电场强度处处相同，任何电荷在其中受力都相同 C. 相互作用的两个电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等 D. 电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，故A错误； B．由公式 可见电荷在电场中受到的电场力大小还跟自身的电荷量有关，故B错误； C．两个点电荷之间的库仑力是一对相互作用力，则不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等，故C正确； D．物理学规定电场中某点的电场强度方向跟正试探电荷在该点的受力方向相同，故D错误。 故选C。 2. 真空中的两个点电荷、，当他们的距离为时，它们之间的库仑力，若将它们的距离增大为原来的2倍而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为（ ） A. B. C. 2F D. 4F 【答案】B 【解析】 【详解】根据库仑定律有 所以将它们的距离增大为原来的2倍而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为，则B正确；ACD错误； 故选B。 3. 如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.6T，矩形线圈abcd的面积S=0.4m²，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过60°时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为0.2Wb B. 此过程中磁通量的改变量为0.24Wb C. 线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线垂直 D. 线圈再绕ad边转过30°时，穿过线圈的磁通量为0Wb 【答案】D 【解析】 【详解】A．穿过线圈的磁通量为 故A错误； B．此过程中磁通量的改变量为 故B错误； C．线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线平行，故C错误； D．线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0Wb，故D正确。 故选D。 4. 串联电路在生活中的应用非常广泛，汽车中的各个电器设备，如车灯、音响、空调等，都是通过串联电路连接到车辆的电源上的。如图甲所示的纯电阻电路模型中，两个定值电阻、串联接在输出电压U=24V的恒压电源上，图乙是定值电阻、的图线，则下列分析正确的是（　　） A. 的阻值为1kΩ B. 两端电压为4V C. 两端的电功率为1.6W D. 若用另一阻值为5kΩ的定值电阻R3并联在R1两端，则R2两端电压为19.2V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知 故A错误； B．两电阻串联，电流相等，则有 又 联立解得 ， 故B错误； C．的电功率为 故C错误； D．阻值为的定值电阻并联在两端，则两端电压为 解得 故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. 电子经过A点的速率大于经过B点的速率 D. A、B两点电势差大于B、C两点电势差 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，由题图乙知电子的电势能一直减小，则电子从A到B电场力做正功，电子递着电场线运动，故A点电势低于B点电势，选项A错误； C．根据动能定理知，电子的速度增大，故电子经过A点的速率小于经过B点的速率，选项C错误； B．根据功能关系知 即图象的斜率的绝对值表示电场力的大小，由题图乙可知，A点电场强度的大小大于B点电场强度的大小，选项B错误； D．由题图乙可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，根据电场力做功与电势能的关系知，A、B两点间电势差大于B、C两点间电势差，选项D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，一倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m=4kg的滑块在斜面上足够高的位置由静止释放，并沿斜面向下加速运动，从释放时刻起，用平行斜面向上的拉力F作用在滑块上，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，2s时滑块速度达到最大，力F保持不变，不计空气阻力，已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则在整个过程中（　　） A. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 B. 滑块的最大速度大小为2m/s C. 拉力F的最大功率为32W D. 经过5s滑块到达最低点 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，t=2s时下滑速度最大，则物块合外力为0，由图乙可知此时F=8N，由平衡条件有 代入数据得 故A错误； B．从释放到t=2s的过程，沿斜面方向由动量定理有 解得 故B正确； C．拉力的最大功率为 故C错误； D．t=2s时滑块速度达到最大，此时受力平衡，此后滑块向下做匀速直线运动，由于斜面长度未知，无法确定滑块是否到达最低点，故D错误。 故选B。 7. 电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分，近年来，我国无线充专用MICC研发获得重大突破，NPO电容实现国产，NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。如图所示为质子加速器的模型，真空中的平行金属板A、B间的电压为2U，金属板C、D间的电压为3U，平行金属板C、D之间的距离为d、金属板长也为d。质子源发射质量为m、电荷量为q的质子，质子从A板上的小孔进入（不计初速度）平行板A、B的电场，经加速后从B板上的小孔穿出，匀速运动一段距离后以平行于金属板C、D方向的初速度（大小未知）进入板间，若CD之间不加偏转电压，质子直接打在竖直平板上的O点。加偏转电压后，质子射出平行金属板C、D并恰好击中距离平行金属板右端处竖直平板上的M点。平行金属板A、B和C、D之间的电场均可视为匀强电场，质子的重力和质子间的相互作用力均可忽略，则下列分析正确的是（　　） A. 质子从B板上的小孔穿出时的速度大小为 B. 质子射出金属板C、D间时速度的偏转角的正切值为 C. 质子垂直于金属板D方向的位移y的大小为 D. OM之间的距离大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．质子在平行金属板A、B间做加速运动，由动能定理有 解得 故A错误； B．质子在平行金属板C、D间做类平抛运动，平行于金属板方向上有 垂直于板面方向 联立解得 故B错误； C．质子垂直于板面方向的位移为 解得 故C错误； D．由几何关系可知 解得 故D正确。 故选D。 8. 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示，A、B、C均为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场 B. A点的电场强度等于B点的电场强度 C. 试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向右 D. C点的电势大于A点的电势 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图，结合等量异种点电荷电场的特点可知，反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场，故A正确； B．电场线的疏密反映场强的大小，则A点的电场强度大于B点的电场强度，同时电场线的切线方向表示电场的方向，可知A、B两点电场强度的方向也不同，故B错误； C．A点的场强方向向右，则正的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向右，负的试探电荷在A点受到的电场力方向一定水平向左，故C错误； D．沿电场线电势降低可知，C点的电势大于A点的电势，故D正确； 故选AD。 9. 如图所示的直流电路中，电压表V1和电压表V2是由完全相同的灵敏电流计改装而成，已知V1、V2的最大测量值分别为15V、3V，改装后电压表V1的总电阻为，若，开关闭合。则下列说法正确的是（　　） A. 两电表的示数始终相等 B. 两电表的内阻之比为5：1 C. 定值电阻两端的电压与表示数的比值为16：3 D. 定值电阻两端的电功率与两端的电功率的比值为121：25 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电压表由电流表和定值电阻串联而成，即流过、表的电流始终相等，因此、的指针偏角总是相等的，但由于两表的量程不同，因此两表的读数不同，故A错误； B．根据题意可知、两表的量程比为15：3，它们允许通过的最大电流相等，根据可知，表的内阻与表的内阻之比为，故B正确； C．由题意，假设表的读数为，则表的示数为，则定值电阻两端的电压为，由并联电路的特点可知，定值电阻两端的电压为，则定值电阻两端的电压与表示数的比值为11：5，故C错误； D．根据得： 解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量mA=6kg的滑板A放在足够长的光滑水平面上，A的上表面由粗糙水平部分和四分之一光滑圆弧组成，质量mB=2kg滑块B置于A的左端，B可视为质点，开始时质量mC=2kg的滑块C静止，A、B一起以v0=8m/s的速度向右匀速运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，碰撞瞬间无能量损失，经过一段时间后，B滑上A的圆弧部分，然后又滑回到A的最左端，A、B再次达到共同速度，一起向右匀速运动，已知A上表面的粗糙水平部分长度L=1m，且运动过程中B始终没有离开A，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. C与A碰撞结束的瞬间，长滑板A的速度大小为4m/s B. C与A碰撞结束的瞬间，滑块C的速度大小为6m/s C. 滑板A粗糙水平部分的动摩擦因数μ为0.2 D. 滑板A上光滑圆弧的最小半径R为0.3m 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．A与C发生碰撞，根据动量守恒 根据机械能守恒 解得， 故A正确，B错误； C．A、B共速，根据动量守恒 解得 B在A上滑动，再次回到A的最左端A、B共速时，根据能量守恒得 解得 故C错误； D．B恰好运动到圆弧轨道最高点，根据动量守恒有 根据能量守恒 解得 故D正确。 故选AD。 二、填空题 11. 某实验小组的同学利用如图所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验．实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，、分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置．点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，、、、位于同一水平直线上． （1）本实验必须测量的物理量是________． A. B球的半径 B. 小球A、B的质量、 C. 小球做平抛运动的高度 （2）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求________（填“>”“=”或“<”）； （3）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞．（均选用、、、、表示） 【答案】（1）B （2）> （3） ①. ②. 或者 【解析】 【小问1详解】 小球离开斜槽后做平抛运动，如果碰撞过程系统动量守恒，则满足 故小球A、B的质量为必须测量的物理量，由于小球碰撞前后做自由落体运动的高度都相同，所以小球做平抛运动的时间相同，等式两边的时间消去，所以没必要测量小球做平抛运动的高度。也不需要测量B球的半径。 故选B。 【小问2详解】 为保证两球碰撞后沿同一方向运动，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，所以； 【小问3详解】 [1][2]设平抛运动的时间为，则碰前球的速度 碰后的速度为 被碰小球B的速度为 要验证系统的动量守恒，需要验证 即验证 成立；要验证碰撞为弹性碰撞，需要验证 联立 化简可得 或 12. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为L=______ cm。 （2）用螺旋测微器测量圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为d=______ mm。 （3）请帮助该同学将本次实验的电路图画在方框中。______ （4）将圆柱体接入设计好的电路中，电流表、电压表的示数分别如图丙、丁所示，已知电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，则电流表的示数为______ A，电压表的示数为______ V。 （5）根据以上步骤：若圆柱体的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到圆柱体的电阻率ρ=______（用题中所给的物理量符号表示）。 【答案】（1）5.015 （2）4.700 （3） （4） ①. 0.34 ②. 1.20 （5） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的精确度为0.05mm，圆柱体的长度为 【小问2详解】 螺旋测微器的精确度为0.01mm，圆柱体的直径为 【小问3详解】 如图 【小问4详解】 [1]电流表的量程为，最小分度值为，则电流表的示数为； [2]电压表的量程为，最小分度值为0.1V，电压表的示数为1.20V； 【小问5详解】 根据欧姆定律 根据电阻定律 该材料的电阻率为 三、计算题 13. 2024年11月11日，最新一代“机器狗”现身中国航展，其上方有个7.62毫米的机枪，可以对目标进行自动识别、自动打击，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力，如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为U=10V，额定电流为I=2A，线圈电阻为R=0.5Ω，将它与电动势为E=12V，内阻为r=1.0Ω的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，g取10m/s2，求： （1）电动机的效率； （2）电源的输出功率。 【答案】（1）90% （2）20W 【解析】 【小问1详解】 电动机正常工作，其额定电压为U=10V，通过的电流为I=2A，则电动机的效率为 【小问2详解】 电源的输出功率为 14. 如图所示，一质量为m，足够长的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为M的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0向右开始运动，已知M>m，木板右端与右侧固定墙面的距离足够长（木板与墙面碰撞前，已经与物块共速），物块与木板间的动摩擦因数为μ，所有碰撞均视为弹性碰撞，物块始终未滑离木板，求： （1）木板第一次与墙面碰撞前瞬间的速度大小； （2）木板第一次碰撞墙后向左运动的最大距离； （3）木板从开始运动到第三次与墙面碰撞前瞬间，木块与木板间产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木板与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，木板第一次与墙面碰撞前，由动量守恒定律得 解得木板第一次与墙面碰撞前瞬间的速度大小为 【小问2详解】 木板第一次碰撞墙后向左运动到速度为零时，向左运动的距离最大，有 故最大距离为 【小问3详解】 木板与墙面第一次碰撞后到木板第二次碰撞墙面前，木板与物块已共速，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得木板第二次碰撞墙面前瞬间的速度大小 木板与墙面第二次碰撞后到木板第三次碰撞墙面前，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得木板第三次碰撞墙面前瞬间的速度大小 根据能量守恒，木板从开始运动到第三次与墙面碰撞前瞬间，木块与木板间产生的热量为 15. 如图所示，绝缘光滑轨道ABCD竖直放在与水平方向成θ=45°的匀强电场中，其中BCD部分是半径为R=2m的半圆环，轨道的水平部分与半圆平滑相切，现把一质量为m=0.5kg、电荷量为q=1C的小球（大小忽略不计），放在水平面上A点由静止开始释放，小球恰能沿ABCD轨道通过半圆轨道最高点D，且落地时恰好落在B点，重力加速度g=10N/kg。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球过D点时的速度大小； （3）轨道起点A距B点的距离L的大小。 【答案】（1）N/C （2）m/s （3）5m 【解析】 【小问1详解】 设小球所受的电场力为F，方向与场强方向相同；当小球通过D点时，设速度为v，根据牛顿第二定律和向心力公式 小球通过D点后在水平方向做匀减速直线运动，加速度的大小 由于小球落地时恰好落在B点，水平位移 竖直方向做匀加速直线运动，加速度的大小 竖直位移 根据电场力公式 代入数据联立解得 【小问2详解】 在D点由重力和电场力的竖直分力共同提供向心力，则 代入数据解得过D点的速度为 【小问3详解】 由A到D的过程，根据动能定理 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $