精品解析：辽宁省名校联盟2025-2026学年高二上学期9月联合考试物理试卷

辽宁省名校联盟2025年高二9月份联合考试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。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、选择题：本题共10小题，共46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6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. “场”的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一，下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 由U＝Ed可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 B. 电荷在电势高处，其电势能大 C. 若电场力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少 D. 匀强电场中，电势降低的方向一定是电场强度的方向 2. 如图所示，斜面体放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑过程中，物体和斜面体组成的系统（ ） A. 机械能守恒，动量不守恒 B. 机械能与动量均不守恒 C. 机械能与动量均守恒 D. 机械能不守恒，动量守恒 3. 图中石磨是用来制作我国传统食物豆腐的生产工具。人以大小恒定的水平推力F垂直于磨柄推动磨盘转动，同时有一粒黄豆在水平石磨的上表面随石磨一起绕中心轴做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　） A. 石磨转动一周的过程中，力F所做功为零 B. 黄豆受到的合外力为零 C. 黄豆在运动过程中动量和动能均保持不变 D. 石磨转动越快，黄豆受到的摩擦力越大 4. 如图所示为某种空气净化器的简化示意图，带负电的金属棒和带正电的格栅板形成图示的电场，实线为电场线，虚线表示等势面，M点和P点在同一电场线上。脏空气中的微粒带电后，运动到格栅板被吸收，从而达到清洁空气的目的，不考虑微粒的重力以及空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A. M点的电场强度比P点的大 B. M点电势比P点的高 C. 脏空气中的带电微粒在M点的电势能比在P点的小 D. 脏空气中的带电微粒带正电 5. 在我市儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性网的协助下实现上、下弹跳。如图所示，某次蹦床活动中，小孩静止时处于O点，当其从弹跳过程中的最高点A下落，可将弹性网压到最低点B，小孩可看成质点，不计弹性绳的质量、弹性网的质量和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 从O到B过程中，重力的功率先增大后减小 B. 从A到B的过程中，小孩的机械能守恒 C. 在A、O之间，弹性绳的弹力处处为零 D. 从A到B的过程中，小孩机械能的减少量等于弹性网、弹性绳的弹性势能的增加量之和 6. 如图，汽车定速巡航（即速率不变）通过路面，时刻经过b，时刻经过c，时刻经过d.若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 7. MIT材料物理研究所的科研人员用一颗质量m＝5g的子弹以v＝400m/s的初速度垂直射入一块固定不动、厚为d＝0.1m、材质均匀的木板中（木板对子弹的阻力可视为恒力），子弹恰好未射出；接下来将相同的子弹以相同的速度垂直射入固定的同样厚度的一种新型STF材料中，已知该新型STF材料中子弹所受的阻力与其运动速度的大小成正比，关系式为f＝kv，其中k＝50kg/s，子弹可视为质点并忽略射入过程中子弹所受重力，则（　　） A. 子弹在木板中所受到平均阻力大小为8000N B. 子弹将射穿新型STF材料 C. 若仅将该子弹换同一更大的速度再次射击足够厚度的两种材料，则子弹一定在新型STF材料中射入深度小 D. 若仅将该子弹换同一更小的速度再次射击足够厚度的两种材料，则子弹一定在新型STF材料中射入深度小 8. 蹴鞠最早出现在我国春秋时期，蹴鞠球门称为“鞠城”。如图，现将鞠在鞠城中央的正前方O点斜向上踢出，第一次击中横梁中央A点，第二次击中A点右侧的B点，两次击中时速度均沿水平方向，忽略空气对鞠的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 两次踢出时人对鞠所做的功相同 B. 鞠从踢出到击中B点所用时间比从踢出到击中A点的所用时间长 C. 第一次踢出鞠时的速度方向与水平方向的夹角比第二次大 D. 鞠从踢出后到击中A、B两点时动能变化量相同 9. 一电荷量为＋q的小球从距离水平地面高为h处的A点，以水平向右的速度抛出，整个空间存在着水平向左的匀强电场，小球正好落在A点正下方水平地面上的O点。已知重力加速度为g，小球的质量为m，小球可看作质点，忽略空气阻力，则（　　） A. 小球在空中的运动时间为 B. 小球的运动为平抛运动 C. 小球运动过程中的最小速度为 D. 电场力大小为 10. 类比思想是解决物理问题中常用研究方法，库仑在研究电荷作用力的规律时，也类比了万有引力的大小与距离平方成反比关系。现如图所示，电荷量为＋q的点电荷固定在O点，电荷量为－q的质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，运动周期为T。轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r，不计粒子受到的重力，静电力常量为k。下列判断正确的是（　　） A. 点电荷P在a、b两点的速率之比为3：1 B. 点电荷P在a、b两点的加速度大小之比为3：1 C. 点电荷P离开b向a运动过程中，电势能逐渐减小 D. 若点电荷P通过b点时速度方向不变，大小突然变为，则以后周期变为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组在水平气垫导轨上，用两个装有遮光片的滑块研究碰撞过程前后的动量守恒。在导轨上装有两光电门及数字计时器。已知两遮光片的宽度均为d。 （1）实验前需要调整气垫导轨水平，具体操作如下：向气垫导轨压缩空气，调节气垫导轨的调节旋钮，直到滑块能在气垫导轨上的不同位置均处于______状态，表明气垫导轨水平。 （2）若已知滑块上遮光片通过光电门的时间，为了测滑块的动量，还需要测量的物理量为______。 （3）如图甲所示，为了验证弹性碰撞前后的动量是否守恒，在两滑块相对端分别装上弧形弹簧片。将两滑块A、B从导轨两端以一定的初速度推出，两滑块第一次分别经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为滑块在两光电门之间碰撞后均反弹，两滑块第二次分别经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为。已知滑块A、B（含遮光片、弧形弹簧片）的质量分别为。如果满足______，则碰撞前后动量守恒（用、、表示）。 （4）如图乙所示，为探究完全非弹性碰撞前后损失的机械能，将弧形弹簧片换为尼龙搭扣，将滑块B静止放在光电门Ⅰ、Ⅱ之间，滑块A从光电门Ⅰ左侧以一定初速度向右滑（A与B碰撞后由尼龙搭扣粘在一起），滑块A经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间分别为，已知滑块A、B（含遮光片、尼龙搭扣）的质量分别为。则碰撞前后系统损失的机械能为______（用题中已知物理量的字母表示）。 12. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计的金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。 （1）在实验中观察到的现象是______（填正确答案的标号）。 A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （2）某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质材料）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后各自接出引线，如图乙、丙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。 ①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______（填正确答案的标号）。 A.增大电容纸的厚度 B.增大锡箔纸的厚度 C.减小电容纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积 ②用如图丁所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电，在图戊中所描绘的a、b、c三条放电电流的i－t图线中，对应电阻最小的一条是______（填“a”“b”或“c”）。 ③a、b、c三条曲线中，a曲线与横轴围成的面积______（填“大于”“小于”或“等于”）b曲线与横轴围成的面积。 13. 弹玻璃球是上世纪一种常见的儿童游戏。游戏规则如下，在足够大的水平地面上，画出AB与CD两条平行线为标记，甲、乙两人从如图所示的起始线AB开始，垂直于AB用手沿地面水平弹射出各自的玻璃球，球停下的位置离CD线距离最近者获胜，AB与CD相距s＝5m，甲先以＝4m/s的速度弹出，设甲、乙所用玻璃球质量相同，与地面的动摩擦因数分别为＝0.2与＝0.3，重力加速度g取。 （1）求乙弹出的速度满足什么条件可以获胜； （2）若规则允许乙用自己的玻璃球撞击甲已停止的玻璃球（看作弹性碰撞），两球停止后，乙小球停在的位置离CD线更近也可视为乙方胜利，在这种规则下，求乙弹出的速度满足什么条件可以获胜。 14. 如图所示，在水平固定平台的左侧固定有一个力传感器，质量M＝10kg，长度L＝5m的L形平板紧靠平台右侧且上表面与平台等高，L形平板右侧为竖直弹性挡板（即物体与挡板的碰撞可视为弹性碰撞），质量m＝5kg且可视为质点的物块被外力固定在平台上。现将轻质弹性装置放在物块与传感器中间的空隙处，随即解除物块的束缚，物块离开弹性装置前，传感器的示数如图乙，物块离开弹性装置后滑入L形平板，一段时间后在平板的正中间与平板达到相对静止。不计物块与平台间、L形平板与地面间的摩擦，重力加速度g取。求： （1）物块与弹性装置分离时的速度的大小； （2）L形平板上表面与物块间的动摩擦因数。 15. 如图所示，矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层电场的高度均为d，电场强度的大小均为E，方向沿图中竖直方向交替变化。AB边长为12d，BC边长为8d。质量为m、电荷量为+q的粒子流从AB边中点O射入电场，入射角为，粒子的初动能为，粒子在纸面内运动，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力与空气阻力（已知）。 （1）若粒子能从CD边射出，求粒子通过电场的时间； （2）当时，粒子从CD边射出电场时与轴线OO'的距离不大于d，求入射角的最大值； （3）当时，粒子在为-90°~90°范围内均匀射入电场，求从CD边射出粒子的入射角的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省名校联盟2025年高二9月份联合考试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。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、选择题：本题共10小题，共46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6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. “场”的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一，下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 由U＝Ed可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 B. 电荷在电势高处，其电势能大 C. 若电场力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少 D. 匀强电场中，电势降低的方向一定是电场强度的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A. 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积，故A错误 B. 正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能反而小，故B错误； C. 电场力做功与电势能变化的关系为 ，电场力做正功（）时，电势能一定减少，故C正确； D. 电势降低最快的方向才是电场强度的方向，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，斜面体放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑过程中，物体和斜面体组成的系统（ ） A. 机械能守恒，动量不守恒 B. 机械能与动量均不守恒 C. 机械能与动量均守恒 D. 机械能不守恒，动量守恒 【答案】A 【解析】 【详解】在物体下滑过程中，只有重力做功，物体和斜面体组成的系统机械能守恒，物体和斜面体组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒。 故选A。 3. 图中石磨是用来制作我国传统食物豆腐的生产工具。人以大小恒定的水平推力F垂直于磨柄推动磨盘转动，同时有一粒黄豆在水平石磨的上表面随石磨一起绕中心轴做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　） A. 石磨转动一周的过程中，力F所做功为零 B. 黄豆受到的合外力为零 C. 黄豆在运动过程中动量和动能均保持不变 D. 石磨转动越快，黄豆受到的摩擦力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．石磨转动一周的过程中，力F所做功为变力做功，等于F与作用点转动一周的周长的乘积，不为零，故A错误； B．黄豆做匀速圆周运动，受到的合外力提供圆周运动的向心力，故B错误； C．黄豆运动过程中速度大小不变，但方向时刻改变，因此黄豆动能保持不变，但动量方向不断变化，故C错误； D．石磨转动越快，黄豆需要的向心力（即静摩擦力）越大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为某种空气净化器的简化示意图，带负电的金属棒和带正电的格栅板形成图示的电场，实线为电场线，虚线表示等势面，M点和P点在同一电场线上。脏空气中的微粒带电后，运动到格栅板被吸收，从而达到清洁空气的目的，不考虑微粒的重力以及空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A. M点的电场强度比P点的大 B. M点的电势比P点的高 C. 脏空气中的带电微粒在M点的电势能比在P点的小 D. 脏空气中的带电微粒带正电 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，M点的电场线较P点密集，故M点电场强度较P点大，A项正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，故M点的电势比P点低，B项错误； D．格栅板为正极，脏空气中的带电微粒向正极聚集，可知带负电，D项错误。 C．微粒带负电，从M点运动到P点，即由低电势运动到高电势，根据，电势能减小，电场力做正功，动能增大，即带电微粒在M点的电势能比在P点的大，带电微粒在M点的动能比在P点的小，C项错误。 故选A。 5. 在我市儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性网的协助下实现上、下弹跳。如图所示，某次蹦床活动中，小孩静止时处于O点，当其从弹跳过程中的最高点A下落，可将弹性网压到最低点B，小孩可看成质点，不计弹性绳的质量、弹性网的质量和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 从O到B的过程中，重力的功率先增大后减小 B. 从A到B的过程中，小孩的机械能守恒 C. 在A、O之间，弹性绳的弹力处处为零 D. 从A到B的过程中，小孩机械能的减少量等于弹性网、弹性绳的弹性势能的增加量之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．从O到B的过程中，弹力一直大于重力，小孩的速度一直减少，由可知，重力的功率一直减少，故A错误； B．从A到B的过程中，由于弹性网与弹性绳对小孩做负功，所以机械能不守恒，故B错误； C．O点为小孩受力平衡位置，弹性绳弹力不为零，所以A、O之间弹性绳弹力不能处处为零，故C错误； D．从A到B的过程中，小孩与弹性网、弹性绳组成的系统机械能守恒，所以小孩机械能的减少量等于弹性网、弹性绳的弹性势能的增加量之和，故D正确。 故选D。 6. 如图，汽车定速巡航（即速率不变）通过路面，时刻经过b，时刻经过c，时刻经过d.若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，汽车运动速率不变，设汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小为f， 在段，有 在段，有 在段，有 可知 且、、保持不变，由公式 可知，汽车的功率 且、、保持不变，故选B。 7. MIT材料物理研究所的科研人员用一颗质量m＝5g的子弹以v＝400m/s的初速度垂直射入一块固定不动、厚为d＝0.1m、材质均匀的木板中（木板对子弹的阻力可视为恒力），子弹恰好未射出；接下来将相同的子弹以相同的速度垂直射入固定的同样厚度的一种新型STF材料中，已知该新型STF材料中子弹所受的阻力与其运动速度的大小成正比，关系式为f＝kv，其中k＝50kg/s，子弹可视为质点并忽略射入过程中子弹所受重力，则（　　） A. 子弹在木板中所受到的平均阻力大小为8000N B. 子弹将射穿新型STF材料 C. 若仅将该子弹换同一更大的速度再次射击足够厚度的两种材料，则子弹一定在新型STF材料中射入深度小 D. 若仅将该子弹换同一更小的速度再次射击足够厚度的两种材料，则子弹一定在新型STF材料中射入深度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据动能定理可得 代入可得＝4000N，故A错误； B．设子弹射入深度为d'，根据动量定理可得 即kd'＝mv 代入可得d'＝4cm<0.1m，故子弹没有射穿新型材料，故B错误； CD．由上述分析可知 当v＝160m/s时则有d＝d' 子弹速度低于160m/s时，射入新型材料中的深度要大于木板，大于160m/s时，射入新型材料中的深度要小于木板，故C正确，D错误。 故选C。 8. 蹴鞠最早出现在我国春秋时期，蹴鞠的球门称为“鞠城”。如图，现将鞠在鞠城中央的正前方O点斜向上踢出，第一次击中横梁中央A点，第二次击中A点右侧的B点，两次击中时速度均沿水平方向，忽略空气对鞠的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 两次踢出时人对鞠所做的功相同 B. 鞠从踢出到击中B点所用时间比从踢出到击中A点的所用时间长 C. 第一次踢出鞠时的速度方向与水平方向的夹角比第二次大 D. 鞠从踢出后到击中A、B两点时动能变化量相同 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．本题利用逆向思维法将斜抛运动转换为从A、B点射出的平抛运动，可以方便解题，竖直位移相等的情况下，根据可知，两次运动时间相同，第一次水平位移小，则水平速度较小，故第一次的踢出速度较小，由动能定理可知，第二次做功多，AB项错误； C．竖直位移相等的情况下，竖直速度相等，第一次水平速度较小，则踢出时速度与水平方向夹角，故第一次踢出速度与水平方向夹角比第二次大，C项正确； D．根据动能定理可知，鞠的动能变化量等于重力做的功-mgh，D项正确。 故选CD。 9. 一电荷量为＋q的小球从距离水平地面高为h处的A点，以水平向右的速度抛出，整个空间存在着水平向左的匀强电场，小球正好落在A点正下方水平地面上的O点。已知重力加速度为g，小球的质量为m，小球可看作质点，忽略空气阻力，则（　　） A. 小球在空中的运动时间为 B. 小球的运动为平抛运动 C. 小球运动过程中的最小速度为 D. 电场力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，可知竖直方向小球只受重力，做自由落体运动，则有 解得，故A正确； B．由于小球受到重力和水平向左的恒定电场力，故小球做的不是平抛运动，故B错误； C．设小球水平方向加速度大小为，水平方向则有 联立解得 小球合力沿左下方45°，速度最小值为初速度在垂直该方向上的分速度，即，故C正确； D．结合上述分析可知电场力大小为，故D错误。 故选AC。 10. 类比思想是解决物理问题中常用研究方法，库仑在研究电荷作用力的规律时，也类比了万有引力的大小与距离平方成反比关系。现如图所示，电荷量为＋q的点电荷固定在O点，电荷量为－q的质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，运动周期为T。轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r，不计粒子受到的重力，静电力常量为k。下列判断正确的是（　　） A. 点电荷P在a、b两点的速率之比为3：1 B. 点电荷P在a、b两点的加速度大小之比为3：1 C. 点电荷P离开b向a运动过程中，电势能逐渐减小 D. 若点电荷P通过b点时速度方向不变，大小突然变为，则以后周期变为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，类比开普勒第二定律可知，点电荷P与电荷量为＋q的点电荷的连线在相等时间内扫过的面积相等，则有 解得，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 可知点电荷P在a、b两点的加速度大小之比为，故B错误； C．点电荷P离开b向a运动过程中，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C正确； D．若点电荷P通过b点时速度方向不变，大小突然变为，根据牛顿第二定律则有 可知以后点电荷P做匀速圆周运动，类比开普勒第三定律可得 可得周期为T'＝，故D正确。 故选ACD 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组在水平气垫导轨上，用两个装有遮光片的滑块研究碰撞过程前后的动量守恒。在导轨上装有两光电门及数字计时器。已知两遮光片的宽度均为d。 （1）实验前需要调整气垫导轨水平，具体操作如下：向气垫导轨压缩空气，调节气垫导轨的调节旋钮，直到滑块能在气垫导轨上的不同位置均处于______状态，表明气垫导轨水平。 （2）若已知滑块上遮光片通过光电门的时间，为了测滑块的动量，还需要测量的物理量为______。 （3）如图甲所示，为了验证弹性碰撞前后的动量是否守恒，在两滑块相对端分别装上弧形弹簧片。将两滑块A、B从导轨两端以一定的初速度推出，两滑块第一次分别经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为滑块在两光电门之间碰撞后均反弹，两滑块第二次分别经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为。已知滑块A、B（含遮光片、弧形弹簧片）的质量分别为。如果满足______，则碰撞前后动量守恒（用、、表示）。 （4）如图乙所示，为探究完全非弹性碰撞前后损失的机械能，将弧形弹簧片换为尼龙搭扣，将滑块B静止放在光电门Ⅰ、Ⅱ之间，滑块A从光电门Ⅰ左侧以一定初速度向右滑（A与B碰撞后由尼龙搭扣粘在一起），滑块A经过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间分别为，已知滑块A、B（含遮光片、尼龙搭扣）的质量分别为。则碰撞前后系统损失的机械能为______（用题中已知物理量的字母表示）。 【答案】（1）静止 （2）滑块质量（或滑块与遮光片、弧形弹簧片质量，滑块与遮光片、尼龙搭扣质量） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 滑块在气垫导轨上的不同位置均处于静止状态，表明气垫导轨水平。 【小问2详解】 由于动量 d及已测得，故还需测滑块的质量。 【小问3详解】 因为两滑块碰撞前速度方向相反，碰撞后又反弹，取向右为正方向，故碰撞前系统的动量为 碰撞后系统的动量为 若满足，即 则碰撞前后动量守恒。 【小问4详解】 系统碰撞前动能为 碰撞后动能为 故碰撞前后损失的机械能为 12. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计的金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。 （1）在实验中观察到的现象是______（填正确答案的标号）。 A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 D. 将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 （2）某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质材料）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后各自接出引线，如图乙、丙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。 ①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______（填正确答案的标号）。 A.增大电容纸的厚度 B.增大锡箔纸的厚度 C.减小电容纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积 ②用如图丁所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电，在图戊中所描绘的a、b、c三条放电电流的i－t图线中，对应电阻最小的一条是______（填“a”“b”或“c”）。 ③a、b、c三条曲线中，a曲线与横轴围成的面积______（填“大于”“小于”或“等于”）b曲线与横轴围成的面积。 【答案】（1）C （2） ①. CD ②. ③. 等于 【解析】 【小问1详解】 A．电容器带电后与电源断开，电容器极板所带电荷量一定，根据，可知，将左极板向上移动一段距离，极板正对面积减小，电容减小，则电势差增大，即静电计指针的张角变大，A错误； B．结合上述可知，向两板间插入陶瓷片时，介电常数增大，电容增大，则电势差减小，静电计指针的张角变小，B错误； C．结合上述可知，将左极板右移，极板之间间距减小，电容增大，电势差减小，则静电计指针的张角变小，C正确； D．结合上述可知，将左极板拿走，右极板带正电，右极板与接地点之间电势差不等于零，即静电计指针的张角不会变为零，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]AC．两片锡箔纸做电极，电容纸为绝缘介质，两片锡箔纸可以等效为平行板电容器，由于用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，改变电容纸的厚度相当于改变极板之间的间距，根据，当电容纸的厚度增大时，极板间距增大，电容减小，当电容纸的厚度减小时，极板间距减小，电容增大，A错误，C正确； B．结合上述，增大锡箔纸的厚度时，极板间距不变，电容不变，B错误； D．结合上述可知，同时增大锡箔纸和电容纸的面积，相当于增大极板正对面积，则电容增大，D正确。 故选CD。 [2]电容器充电稳定后，极板之间电压的最大值一定，根据欧姆定律可知，电阻越小，电流的最大值越大，可知，a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是b。 [3]由于三次充电电量相等，所以三条曲线与横轴围成面积相等。 13. 弹玻璃球是上世纪一种常见的儿童游戏。游戏规则如下，在足够大的水平地面上，画出AB与CD两条平行线为标记，甲、乙两人从如图所示的起始线AB开始，垂直于AB用手沿地面水平弹射出各自的玻璃球，球停下的位置离CD线距离最近者获胜，AB与CD相距s＝5m，甲先以＝4m/s的速度弹出，设甲、乙所用玻璃球质量相同，与地面的动摩擦因数分别为＝0.2与＝0.3，重力加速度g取。 （1）求乙弹出的速度满足什么条件可以获胜； （2）若规则允许乙用自己的玻璃球撞击甲已停止的玻璃球（看作弹性碰撞），两球停止后，乙小球停在的位置离CD线更近也可视为乙方胜利，在这种规则下，求乙弹出的速度满足什么条件可以获胜。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律可知甲的加速度大小 乙的加速度大小 甲减速到0的位移 乙减速到0的位移 则乙要获胜条件 联立解得 【小问2详解】 设乙撞击前的速度为，与甲碰后速度为，甲被碰后的速度为，设方向为正方向，由弹性碰撞有， 联立解得＝0，＝ 乙要获胜条件，x＞2m 联立解得 又因为 联立解得 14. 如图所示，在水平固定平台的左侧固定有一个力传感器，质量M＝10kg，长度L＝5m的L形平板紧靠平台右侧且上表面与平台等高，L形平板右侧为竖直弹性挡板（即物体与挡板的碰撞可视为弹性碰撞），质量m＝5kg且可视为质点的物块被外力固定在平台上。现将轻质弹性装置放在物块与传感器中间的空隙处，随即解除物块的束缚，物块离开弹性装置前，传感器的示数如图乙，物块离开弹性装置后滑入L形平板，一段时间后在平板的正中间与平板达到相对静止。不计物块与平台间、L形平板与地面间的摩擦，重力加速度g取。求： （1）物块与弹性装置分离时的速度的大小； （2）L形平板上表面与物块间的动摩擦因数。 【答案】（1）3m/s （2）0.04或0.12 【解析】 【小问1详解】 图乙中，图像与时间轴所围几何图形面积表示弹力的冲量，则0~0.2s，物块所受弹力的冲量 0~0.2s内对物块用动量定理有 故物块与弹性装置分离时的速度 【小问2详解】 物块与L形平板在水平方向动量守恒，从物块滑入L形平板到与平板共速有 由能量守恒有 其中 若物块与挡板相碰，则 代入数据得 若物块不和挡板相碰，则 代入数据得 15. 如图所示，矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层电场的高度均为d，电场强度的大小均为E，方向沿图中竖直方向交替变化。AB边长为12d，BC边长为8d。质量为m、电荷量为+q的粒子流从AB边中点O射入电场，入射角为，粒子的初动能为，粒子在纸面内运动，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力与空气阻力（已知）。 （1）若粒子能从CD边射出，求粒子通过电场的时间； （2）当时，粒子从CD边射出电场时与轴线OO'的距离不大于d，求入射角的最大值； （3）当时，粒子在为-90°~90°范围内均匀射入电场，求从CD边射出粒子的入射角的范围。 【答案】（1） （2）30° （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在水平方向上做匀速直线运动，速度分解为粒子在水平方向的速度为 根据 可得 联立上式解得 【小问2详解】 粒子进入电场时的初动能为 粒子进入电场沿电场方向做减速运动，由牛顿第二定律有 粒子从CD边射出电场时与轴线OO'的距离不大于d，则要求 解得 则入射角的范围为 故入射角有最大值 【小问3详解】 设粒子从O点射入，恰好从D点射出，粒子的入射角为，根据题意有 解得粒子的速度 粒子在水平方向匀速运动，运动时间为 粒子在沿电场方向，反复做加速度大小相同减速运动与加速运动，位移、时间、速度都具有对称性，粒子通过每段电场的时间相等，则 又，，，，， 可得， 且 代入数据化简可得 即 解得 故 故入射角的范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $