精品解析：浙江省吴兴高级中学2024-2025学年高二上学期10月阶段性测试物理试题 （选考）

吴兴高级中学2024学年第一学期高二年级10月阶段性测试 物理学科试卷（选考） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟 考生注意： 1.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 2.可能用到的相关参数：无特殊说明，重力加速度g均取10m/s2。 选择题部分 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）。 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 焦耳（J） B. 安培（A） C. 库仑（C） D. 牛顿（N） 2. 下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中所受安培力的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 2021年7月20日，速度可达600km/h的磁悬浮列车在青岛下线投入使用。下列说法正确的是（ ） A. “600km/h”约为2160m/s B. 磁悬浮列车行驶时不受空气阻力 C. 此磁悬浮列车的最大速度比高铁的大 D. 题中“600km/h”指的是全程平均速度的大小 4. 成熟的柿子从树上落下，不计空气阻力，下列描述柿子落地前运动的图像，其中正确的是（  ） A. B. C. D. 5. 我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上，下列说法正确的是（ ） A. 角速度 B. 角速度 C. 线速度 D. 线速度 6. 如图所示，运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降，下列说法正确的是（ ） A. 运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力 B. 绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大于他的重力 C. 绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力方向竖直向上 D. 绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和反作用力 7. 2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。若我国空间站质量为m，在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 空间站受到的地球引力大小为 B. 空间站受到的地球引力大小为 C. 在空间站内放入水中的乒乓球在松手后会上浮 D. 在空间站内从水袋中挤出的水滴会漂浮在空中 8. 旱冰爱好者在地面上滑行如图所示，若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行，则他（ ） A. 做匀速运动 B. 所受的合力为0 C. 受到重力和向心力 D. 向心加速度方向不断变化 9. 下列说法不正确的是（ ） A. 光是一种电磁波 B. 电磁波是一种物质 C. 爱因斯坦提出了相对论时空观 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 10. 如图所示，乘客随摩天轮座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 乘客在最高点处于失重状态 B. 乘客在最低点受到的支持力大小等于其重力 C. 从最低点向最高点转动的过程中，乘客的机械能不变 D. 从最低点向最高点转动的过程中，座舱对乘客的支持力不做功 11. 如图所示，中国女子跳水奥运冠军全红婵从十米跳台起跳到全身入水过程中，下列说法正确的是（　　） A. 她的机械能保持不变 B. 下落过程中重力做正功 C. 整个过程只有重力做功 D. 手入水后她的动能开始减少 12. 正点电荷的电场线和等势线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a点的电势比d点的高 B. b点的电场强度比c点的小 C. 正点电荷从c点移到b点，静电力做正功 D. 负点电荷从c点沿圆弧移到d点，电势能增大 13. 浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件（如图所示），该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108W，则晴朗的一天能够提供的电能约为（　　） A. 4.0×108kW·h B. 3.0×106kW·h C. 9.6×105kW·h D. 9.6×109kW·h 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分。） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中“3000F 2.7V”的超级电容器最多可以储存8.1×103C的电荷量 B. 图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C. 图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力 D. 图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 15. 某充气泵的结构如所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，为了可以不断充气，下列说法正确的是（ ） A. 小磁体的下端一定为N极 B. 小磁体的下端不一定为S极 C. 充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料 D. 充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料 二、非选择题（本题共6小题，共55分） 16. 打点计时器是高中物理实验常用的器材。 （1）图中的实验器材是______（选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”），该计时器使用______（选填“直流”或“交流”）电源，每隔t=______s（选填“0.02”或“0.1”）打一个点； （2）下列实验需要用到打点计时器的是______； A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究两个互成角度的力的合成规律 C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究向心力大小的表达式 （3）小车做匀加速直线运动时，用打点计时器获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d间均有4个点未画出，则a点的读数为_________cm，b点的瞬时速度大小为_________m/s（保留2位有效数字）。 17. 在“导体电阻率的测量”实验中 （1）根据如图甲所示的电路图，实物连线图（图乙）中的导线a端应与______（选填“b”“c”或“d”）接线柱连接； （2）下列操作正确的是______； A.连接电路时，开关处于断开状态 B.闭合开关前，滑动变阻器滑片调到最右端 C.完成电流表和电压表读数后，及时断开开关 （3）某次实验中电压表的指针位置如图丙所示，则读数为______V； （4）为了测量金属丝的电阻率，已测量了金属丝的直径d、流过金属丝的电流I及金属丝两端的电压U，还需要用______（选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”）测量金属丝的长度l，则金属丝电阻率ρ=______（用题中物理量的符号表示）。 18. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin15°=0.26，重力加速度取，求雪车（包括运动员） （1）在直道AB上的加速度大小； （2）过C点的速度大小； （3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。 19. 如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的倾斜直轨道AB、圆心为的圆弧形轨道BCD、圆心为的半圆形细圆管轨道DEF组成，轨道在B、D处平滑连接，C、、D、和F点在同一竖直线上。已知可视为质点的滑块质量，轨道BCD和DEF的半径均为，轨道AB的A端和B端距水平地面的高度分别为和，轨道均光滑，不计空气阻力，若滑块从轨道AB上某处由静止释放。 （1）释放处距水平地面高度，求运动到最低点C时速度的大小及轨道对其支持力的大小； （2）滑块能从F点飞出落到水平地面上，求落地点离C点的最大距离； （3）滑块始终不脱离轨道，求释放处距水平地面高度的范围。 20. 在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。 （1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少； （2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程) 21. 如图所示的空间中存在着方向沿轴正方向的匀强磁场，图中线段，线段。已知长为的通电直导线与磁场方向垂直放置，当导线中的电流为时，这条导线所受的磁场力为。求： （1）磁场的磁感应强度大小； （2）通过面积、的磁通量、分别是多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吴兴高级中学2024学年第一学期高二年级10月阶段性测试 物理学科试卷（选考） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟 考生注意： 1.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 2.可能用到的相关参数：无特殊说明，重力加速度g均取10m/s2。 选择题部分 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）。 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 焦耳（J） B. 安培（A） C. 库仑（C） D. 牛顿（N） 【答案】B 【解析】 【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量；它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位；安培是基本单位，焦耳、库仑、牛顿都是导出单位，故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中所受安培力的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该图中电流和磁场平行，则不受安培力作用，选项A错误； B．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向向上，选项B错误； C．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向水平向右，选项C错误； D．根据左手定则可知，该电流受的安培力方向垂直直导线斜向右下，选项D正确。 故选D。 3. 2021年7月20日，速度可达600km/h的磁悬浮列车在青岛下线投入使用。下列说法正确的是（ ） A. “600km/h”约为2160m/s B. 磁悬浮列车行驶时不受空气阻力 C. 此磁悬浮列车的最大速度比高铁的大 D. 题中“600km/h”指的是全程平均速度的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据单位转换关系可知 故A错误； B．磁悬浮列车行驶时也会受到空气阻力，故B错误； C．一般高铁的速度为250km/h左右，所以此磁悬浮列车的最大速度比高铁的大，故C正确； D．600km/h指运行的最大速度，为瞬时速度大小，故D错误。 故选C。 4. 成熟的柿子从树上落下，不计空气阻力，下列描述柿子落地前运动的图像，其中正确的是（  ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．柿子下落过程中受重力作用，故做匀变速直线运动，x-t图像斜率代表速度，其x-t图像是一条曲线，故AB错误； CD．柿子下落过程做匀变速直线运动，速度越来越大，v-t图像斜率代表加速度，其v-t图像为一条直线，故C正确，D错误。 故选C。 5. 我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上，下列说法正确的是（ ） A. 角速度 B. 角速度 C. 线速度 D. 线速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．P、Q两点是同轴转动的，角速度相等，AB均错误； CD．Q点距转轴较远，根据 可知 C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，运动爱好者在无风时借助绳子缓慢下降，下列说法正确的是（ ） A. 运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对平衡力 B. 绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大于他的重力 C. 绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力方向竖直向上 D. 绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力是一对作用力和反作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动爱好者对绳子的力和绳子对他的力是一对相互作用力，A错误； B．运动爱好者缓慢下降，受力平衡，所以绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力大小等于他的重力，B错误； C．运动爱好者受力平衡，绳子和岩石对运动爱好者的作用力的合力与他的重力平衡，故合力方向竖直向上，C正确； D．绳子对运动爱好者的力和岩石对他的力不是相互作用力，D错误。 故选C。 7. 2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。若我国空间站质量为m，在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 空间站受到的地球引力大小为 B. 空间站受到的地球引力大小为 C. 在空间站内放入水中的乒乓球在松手后会上浮 D. 在空间站内从水袋中挤出的水滴会漂浮在空中 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据万有引力定律可知，离地h高度的空间站受到的引力大小为 AB错误； CD．在空间站内完全失重，有关于重力的现象均消失了，所以水中的乒乓球可以停留在水中的任何一个位置，挤出的水滴会漂浮在空中，C错误，D正确。 故选D。 8. 旱冰爱好者在地面上滑行如图所示，若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行，则他（ ） A. 做匀速运动 B. 所受的合力为0 C. 受到重力和向心力 D. 向心加速度方向不断变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的速度方向是时刻改变的，故匀速圆周运动是变速运动，A错误； B．合力提供做圆周运动所需要的向心力，B错误； C．向心力是由沿半径方向的合力提供的，C错误； D．向心加速度大小不变，方向时刻改变，D正确。 故选D。 9. 下列说法不正确的是（ ） A. 光是一种电磁波 B. 电磁波是一种物质 C. 爱因斯坦提出了相对论时空观 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】D 【解析】 【详解】AD．麦克斯韦的电磁理论预言了光是一种电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确，D错误； B．电磁波是周期性变化的电磁场由近及远地传播出去，是一种物质，可以在真空中传播，故B正确； C．爱因斯坦提出了相对论时空观，故C正确。 本题选错误的，故选D。 10. 如图所示，乘客随摩天轮座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 乘客在最高点处于失重状态 B. 乘客在最低点受到的支持力大小等于其重力 C. 从最低点向最高点转动的过程中，乘客的机械能不变 D. 从最低点向最高点转动的过程中，座舱对乘客的支持力不做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．乘客在最高点，合力提供向心力，方向向下，加速度方向向下，乘客处于失重状态，故A正确； B．座舱在最低点时，根据 可知，座椅对乘客的支持力大小大于重力，故B错误； C．从最低点到最高点转动过程中，乘客做匀速圆周运动，动能不变，但势能变大，机械能增大，故C错误； D．从最低点向最高点转动的过程中，座椅的作用力向上，故座椅对乘客的作用力做正功，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，中国女子跳水奥运冠军全红婵从十米跳台起跳到全身入水过程中，下列说法正确的是（　　） A. 她的机械能保持不变 B. 下落过程中重力做正功 C. 整个过程只有重力做功 D. 手入水后她的动能开始减少 【答案】B 【解析】 【详解】AC．全红婵从起跳到全身入水过程中，除了重力做功外，还有空气阻力做功，入水后，还有水的阻力做功，机械能不守恒，AC错误； B．下落过程中重力是做正功的，B正确； D．手入水后，刚开始水的阻力小于重力，她还是加速下落，动能增加，直到阻力大小等于重力时，速度达到最大，之后，阻力大于重力，做减速运动，动能减小，D错误。 故选B。 12. 正点电荷的电场线和等势线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a点的电势比d点的高 B. b点的电场强度比c点的小 C. 正点电荷从c点移到b点，静电力做正功 D. 负点电荷从c点沿圆弧移到d点，电势能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．沿电场线方向电势降低，故有 A正确； B．电场线的疏密程度表示场强大小，故有 B错误； C．正点电荷从c点移到b，即从电势低处移到电势高处，电势能增加，静电力做负功，C错误； D．无论正电荷还是负电荷，在等势面上移动时，电场力均不做功，电势能均不变，D错误。 故选A。 13. 浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件（如图所示），该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108W，则晴朗的一天能够提供的电能约为（　　） A. 4.0×108kW·h B. 3.0×106kW·h C. 9.6×105kW·h D. 9.6×109kW·h 【答案】B 【解析】 【详解】一天的有效阳光照射时间约为8小时，所以 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分。） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中“3000F 2.7V”的超级电容器最多可以储存8.1×103C的电荷量 B. 图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C. 图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力 D. 图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电容器最多能储存的电荷量是 A正确； B．根据右手螺旋定则可知环形电流产生的磁场方向垂直纸面向外，故小磁针静止时垂直纸面且N极指向外，B错误； C．通电导线在磁场中与磁场方向不平行时，会受到磁场力的作用，C正确； D．要产生感应电流必须同时满足两个条件，一是回路闭合，二是磁通量发生变化，线框在磁场中运动时，磁通量不变，故不能产生感应电流，D错误。 故选AC。 15. 某充气泵的结构如所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，为了可以不断充气，下列说法正确的是（ ） A. 小磁体的下端一定为N极 B. 小磁体的下端不一定为S极 C. 充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料 D. 充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于电磁铁通入的电流方向不确定，所以小磁体下端为N极还是S极无法判断，A错误B正确； CD．充气泵要不断充气，小磁体应不断地被吸引，排斥，再吸引，故应用软磁性材料，C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共6小题，共55分） 16. 打点计时器是高中物理实验常用的器材。 （1）图中的实验器材是______（选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”），该计时器使用______（选填“直流”或“交流”）电源，每隔t=______s（选填“0.02”或“0.1”）打一个点； （2）下列实验需要用到打点计时器的是______； A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究两个互成角度的力的合成规律 C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究向心力大小的表达式 （3）小车做匀加速直线运动时，用打点计时器获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d间均有4个点未画出，则a点的读数为_________cm，b点的瞬时速度大小为_________m/s（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 电火花计时器 ②. 交流 ③. 0.02 ④. AC##CA ⑤. 21.10 ⑥. 0.17 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]图中是电火花计时器，电火花计时器使用的是220V交流电，交流电频率为50Hz，即打点时间间隔为0.02s； （2）[4]打点计时器是一个记录时间的仪器，选项中探究两个互成角度的力的合成规律和探究向心力大小的表达式的实验不需要打点计时器，其它两个实验都需要，故AC需要，BD不需要。 故选AC。 （3）[5[6]读数要遵守读数规则，这刻度尺的分度值为0.1cm，再向后估读一位，故读数为21.10cm，b点的速度为a、c两点间的平均速度，故 17. 在“导体电阻率的测量”实验中 （1）根据如图甲所示的电路图，实物连线图（图乙）中的导线a端应与______（选填“b”“c”或“d”）接线柱连接； （2）下列操作正确的是______； A.连接电路时，开关处于断开状态 B.闭合开关前，滑动变阻器滑片调到最右端 C.完成电流表和电压表读数后，及时断开开关 （3）某次实验中电压表的指针位置如图丙所示，则读数为______V； （4）为了测量金属丝的电阻率，已测量了金属丝的直径d、流过金属丝的电流I及金属丝两端的电压U，还需要用______（选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”）测量金属丝的长度l，则金属丝电阻率ρ=______（用题中物理量的符号表示）。 【答案】 ①. c ②. AC ③. 2.41 ④. 毫米刻度尺 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]图甲中的滑动变阻器是分压式接法，滑动变阻器的下面两个接线柱应与电源串联，故a端应接c接线柱。 （2）[2]AB．连接电路时，要考虑安全性，在接线时应把开关断开，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片置于最左端，故A正确，B错误； C．测量时不能长时间通电，因为导线电阻会随着温度的升高而变化，故C正确。 故选AC。 （3）[3]电源为两节干电池，最大电压为3V，所以电压表量程为3V，最小分度为0.1V，故读数为 2.41V； （4）[4]测量金属丝的长度用毫米刻度尺； [5]由电阻定律 及 导线的截面积为 联立可得 18. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin15°=0.26，重力加速度取，求雪车（包括运动员） （1）在直道AB上的加速度大小； （2）过C点的速度大小； （3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。 【答案】（1）；（2）12m/s；（3）66N 【解析】 【详解】（1）AB段 解得 （2）AB段 解得 BC段 过C点的速度大小 （3）在BC段有牛顿第二定律 解得 19. 如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的倾斜直轨道AB、圆心为的圆弧形轨道BCD、圆心为的半圆形细圆管轨道DEF组成，轨道在B、D处平滑连接，C、、D、和F点在同一竖直线上。已知可视为质点的滑块质量，轨道BCD和DEF的半径均为，轨道AB的A端和B端距水平地面的高度分别为和，轨道均光滑，不计空气阻力，若滑块从轨道AB上某处由静止释放。 （1）释放处距水平地面高度，求运动到最低点C时速度的大小及轨道对其支持力的大小； （2）滑块能从F点飞出落到水平地面上，求落地点离C点的最大距离； （3）滑块始终不脱离轨道，求释放处距水平地面高度的范围。 【答案】（1），；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）从释放至运动到C点，根据动能定理有 解得 在C点，由牛顿第二定律有 解得 （2）从轨道AB的A端释放至到达F点的过程，根据动能定理有 从F点飞出后做平抛运动，则有 ， 解得 （3）滑块不脱离轨道表示能进入细圆管轨道，且又不从F点飞出，或者不超过圆弧形轨道BCD的圆心等高处，若刚好到达D点，则有 此时释放处距水平地面的高度满足 得 若刚好不从F点飞出，则在F点速度为0，则此时释放处距水平地面的高度满足 解得 此时的取值范围是 若滑块不超过圆心的等高处，即的取值范围是 则的取值范围是 或 20. 在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。 （1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少； （2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程) 【答案】（1）6.0×10-12 C；（2）带电微粒不能从极板间射出 【解析】 【详解】（1）S断开时，电阻R3两端的电压为 U3＝＝16 V S闭合后，外电路的总电阻为 R＝＝6 Ω 路端电压为 U＝＝21 V 电阻R3两端的电压为 U3′＝U＝14 V 闭合开关后流过R4的电荷量为 （2）设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有 q＝mg 当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有 mg-q＝ma 假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有 t＝ 竖直方向有 y＝at2 由以上各式得 y＝6.25×10-3 m> 故带电微粒不能从极板间射出。 21. 如图所示的空间中存在着方向沿轴正方向的匀强磁场，图中线段，线段。已知长为的通电直导线与磁场方向垂直放置，当导线中的电流为时，这条导线所受的磁场力为。求： （1）磁场的磁感应强度大小； （2）通过面积、的磁通量、分别是多少? 【答案】（1）0.2T；（2）0， 【解析】 【详解】（1）通电直导线受到的安培力可表示为 代入数据解得 （2）由于NEFC平面与磁场平行，故通过的磁通量为0，通过面MEFD的磁通量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $