精品解析：四川省绵阳市绵阳东辰高级中学2025-2026学年高二上学期入学考试物理试题

绵阳东辰高级中学高2024级2025-2026学年度上期 高二年级入学考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，加速度一定在变化 B. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动 D. 平抛运动的物体速度的变化量始终是竖直向下的 2. 、两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比。则下列说法中正确的是（　　） A. 它们的半径之比 B. 它们的线速度之比 C. 它们的角速度之比 D. 它们的向心加速度之比 3. 把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时速度大小相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对B球做功大于对A球做功 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 4. 如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图，A、B、C、D均为曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度最大 B. A点的电势最高 C. B点的电势最高 D. C点的场强方向沿CD连线，由C点指向D点 5. 如图所示，一曲面体P静止于水平面上，物块Q自P的上端由静止释放，不计一切摩擦，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做正功 B. 只有重力对Q做功 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 6. 如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　） A. C的振幅比B的大 B. B和C的振幅相等 C. B的周期为2π D. C的周期为2π 7. 半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中电流从A流向B B. 金属棒两端电压为 C. 电容器的M板带负电 D. 电容器所带电荷量为 8. 如图所示，一足够长薄壁导热汽缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，汽缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与汽缸之间无摩擦，活塞和汽缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。活塞稳定时距汽缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距汽缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（ ） A. 外界对气体做正功 B. 气体放出热量 C. 活塞的质量 D. 活塞的质量 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 9. 如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动。若飞椅和人的总质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　） A. 运动的周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 向心力的大小为mgtanθ D. 钢绳的拉力大小为 10. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蠡兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发，行三百步。”如图所示为某实验小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴O在竖直面内转动，OA长为，OB长为。将一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于B端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，，重力加速度g取，则（　　） A. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 B. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 C. 石块落地前瞬间重力的功率为 D. 石块落地前瞬间重力的功率为 11. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判断正确的是（　　） A. ， B. 不变，变小 C. 变小，不变 D. 变小，变小 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 12. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 13. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度。（，）。求： （1）、两点的高度差； （2）若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。 （3）若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与半径R=0.25m的光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线竖直悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块在同一水平高度上发生弹性碰撞。已知细线长m。小球质量kg。物块、小车质量均为kg，小车上的水平轨道长m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （2）若物块与水平轨道的动摩擦因数为，求物块能离开圆弧轨道最高点的最大距离； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且不会脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 16. 如图所示的空间坐标系中，一点电荷固定在点，该点电荷只在的空间产生电场；在的空间存在沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在处放置一垂直于y轴、足够大的荧光屏。点的放射源沿x轴正方向射出电荷量为＋q、质量分别为m和0.5m的两个粒子，粒子初动能均为，质量为m的粒子在的空间做半径为2a的匀速圆周运动，进入的空间后，打到荧光屏上，已知静电力常量为k，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）M处点电荷所带的电荷量； （2）质量为m的粒子打到荧光屏上的位置坐标； （3）若粒子打到荧光屏上会形成亮点，判断荧光屏上有几个亮点，如果是一个，写出判断依据；如果是两个，求出两个亮点间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳东辰高级中学高2024级2025-2026学年度上期 高二年级入学考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体，加速度一定在变化 B. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动 D. 平抛运动的物体速度的变化量始终是竖直向下的 【答案】D 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，加速度不一定在变化，例如平抛运动的物体，故A错误； B．只有当物体做匀速圆周运动时所受各力的合力提供向心力，故B错误； C．两个匀变速直线运动的合运动不一定也是匀变速直线运动，若合初速度与合加速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，故C错误； D．平抛运动的加速度方向是竖直向下的，则物体速度的变化量始终是竖直向下的，故D正确。 故选D。 2. 、两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比。则下列说法中正确的是（　　） A. 它们的半径之比 B. 它们的线速度之比 C. 它们的角速度之比 D. 它们的向心加速度之比 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．已知A、B在相同的时间内通过的路程之比，则根据线速度的定义式，可得它们的线速度之比为 已知A、B在相同的时间内转过的角度之比，则根据角速度的定义式，可得它们的角速度之比为 由线速度与角速度的关系式，可得它们的半径之比为 ，故ABC错误； D．根据向心加速度 ，可得它们的向心加速度之比为，故D正确。 故选D。 3. 把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时速度大小相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对B球做功大于对A球做功 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，故A正确； B．落地时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，B物体重力与速度方向相同，由重力功率公式，是竖直分速度，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误； ．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据知道重力对两小球做功的平均功率，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图，A、B、C、D均为曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度最大 B. A点的电势最高 C. B点的电势最高 D. C点的场强方向沿CD连线，由C点指向D点 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线密的地方等差等势面也密，电场线和等差等势面的疏密程度反映电场强度的大小，A点的电场线和等差等势面最密集，故A点的电场强度最大，故A正确； BC．关于电势，沿电场线方向电势越来越低，且等势面为等差等势面，故电势情况为C点高于A点、A点高于B点、B点电势和D点电势相同，所以C点的电势最高，故BC错误； D．C点的场强方向沿电场线切线方向，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一曲面体P静止于水平面上，物块Q自P的上端由静止释放，不计一切摩擦，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做正功 B. 只有重力对Q做功 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．P对Q有弹力的作用，由于地面光滑，所以P会向左移动，P对Q的弹力方向垂直于接触面，与Q前后移动连线的位移夹角大于90°，所以P对Q做负功，A错误； B．根据A选项分析可知除了重力对Q做功，还有P对Q做负功，B错误； CD．P和Q构成的系统整个运动过程中只有重力做功，所以该系统机械能守恒。系统水平方向上不受外力的作用，水平方向上动量守恒，但是在竖直方向上受力不为零，即竖直方向上动量不守恒，D错误，C正确。 故选C。 6. 如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　） A. C的振幅比B的大 B. B和C的振幅相等 C. B的周期为2π D. C的周期为2π 【答案】D 【解析】 【详解】CD．将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=2π，C错误，D正确。 AB．当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB错误。 故选D。 7. 半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中电流从A流向B B. 金属棒两端电压为 C. 电容器的M板带负电 D. 电容器所带电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属棒绕O逆时针匀速转动，根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A，故A错误； B．金属棒转动产生的电动势为 切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，则金属棒两端电压为 故B正确； C．金属棒A端相当于电源正极，则电容器M板带正电，故C错误； D．由 可得电容器所带电荷量为 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一足够长薄壁导热汽缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，汽缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与汽缸之间无摩擦，活塞和汽缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。活塞稳定时距汽缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距汽缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（ ） A. 外界对气体做正功 B. 气体放出热量 C. 活塞的质量 D. 活塞的质量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，气体体积变大，气体对外界做功，则外界对气体做负功，又汽缸导热，温度不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故AB错误； CD．设活塞质量为，不加细沙时，对活塞受力分析，可得 加细沙后，对活塞和细沙整体受力分析，可得 根据玻意耳定律 解得 故D正确，C错误。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 9. 如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动。若飞椅和人的总质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　） A. 运动的周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 向心力的大小为mgtanθ D. 钢绳的拉力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动的周期为，A错误； B．线速度的大小为，B正确； C．向心力的大小为，C正确； D．竖直方向根据平衡条件 解得钢绳的拉力大小为，D错误。 故选BC。 10. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蠡兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发，行三百步。”如图所示为某实验小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴O在竖直面内转动，OA长为，OB长为。将一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于B端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，，重力加速度g取，则（　　） A. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 B. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 C. 石块落地前瞬间重力的功率为 D. 石块落地前瞬间重力的功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据机械能守恒可知，B减少的重力势能转化成A、B的动能与A的重力势能之和，即 A、B绕轴做同轴转动，则速度关系为 联立可得石块被抛出瞬间的速度大小为 m/s 对石块，根据动能定理有 解得 W=112J 故A正确，B错误； CD．石块抛出后做平抛运动，有 则石块落地前瞬间重力的功率为 W 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判断正确的是（　　） A. ， B. 不变，变小 C. 变小，不变 D. 变小，变小 【答案】AC 【解析】 【详解】B．根据欧姆定律得， 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1不变，不变，不变，B错误； C．根据欧姆定律得 根据闭合电路欧姆定律得 解得 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R2变小，r+R1不变，所以变小，不变，C正确； D．根据欧姆定律得 根据闭合电路欧姆定律得 解得 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R2变小，r不变，R1不变，所以变小，不变，D错误； A．根据，， 解得，，A正确。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 12. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 【答案】 ①. D ②. ③. 若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动 【解析】 【详解】（1）[1]研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，小物体做平抛运动，平抛运动是水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动，因此运用的思想方法是化曲为直法。 故选D。 （2）[2]小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，做平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 小物体在桌面上做匀速圆周运动时则有 联立解得力传感器的示数的表达式为 （3）[3]若桌面AB部分粗糙，小物体在AB部分运动时要克服摩擦力做功，小物体运动的速度将减小，即若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动。 13. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 【答案】（1）等于 （2） ①. ②. 4.73 （3） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 遮光片经过圆形光照孔，遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，且遮光面积达到阈值时开始计时，遮光面积减小到阈值时计时结束，由于遮光片的宽度为L，因此有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度L。 【小问2详解】 [1]铅柱从静止释放后，经过光电门时的速度v可以通过动能定理计算 解得 故遮光宽度为 解得 [2]代入数据可得 【小问3详解】 [1]由于 L0=4.73 mm 小于，说明光电门的光照孔遮光面积的阈值大于光照孔面积的一半。 [2]由上述分析可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度。（，）。求： （1）、两点的高度差； （2）若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。 （3）若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。 【答案】（1） （2） （3）100N，方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，小物块在B点的速度为 小物块在B点竖直方向的分速度为 根据平抛运动在竖直方向为自由落体可知 【小问2详解】 小物块恰好能经过圆弧轨道最高点D，此时重力恰好提供向心力 解得 【小问3详解】 小物块运动到C点时，设轨道对小物块的支持力为N，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力等于轨道对小物块的支持力，为100N，方向竖直向下。 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与半径R=0.25m的光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线竖直悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块在同一水平高度上发生弹性碰撞。已知细线长m。小球质量kg。物块、小车质量均为kg，小车上的水平轨道长m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （2）若物块与水平轨道的动摩擦因数为，求物块能离开圆弧轨道最高点的最大距离； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且不会脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）4m/s （2）0.05m （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球与物块碰撞前速度为，碰撞后小球速度为，物块速度为，小球从释放到与物块碰撞前，由动能定理得 设水平向右为正方向，小球与物块弹性碰撞，根据动量守恒得 根据能量守恒得 解得 【小问2详解】 物块到达圆弧轨道最高点时在水平方向上与圆弧轨道共速，有 由机械能守恒定律得 物块飞出后在竖直方向上做匀减速运动，则有 解得 m 【小问3详解】 物块滑到水平轨道最右端刚好与小车共速，此时最大（但不能取），设水平向右为正方向，则小球与小车水平方向动量守恒，有 解得 m/s 根据能量守恒得 解得 物块刚好滑到圆弧最高点，即在最高点与小车共速，此时最小，设水平向右为正方向，小球与小车水平方向动量守恒，依然有 解得 m/s 根据能量守恒得 解得 综合上面分析，可得满足要求的动摩擦因数取值范围为 16. 如图所示的空间坐标系中，一点电荷固定在点，该点电荷只在的空间产生电场；在的空间存在沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在处放置一垂直于y轴、足够大的荧光屏。点的放射源沿x轴正方向射出电荷量为＋q、质量分别为m和0.5m的两个粒子，粒子初动能均为，质量为m的粒子在的空间做半径为2a的匀速圆周运动，进入的空间后，打到荧光屏上，已知静电力常量为k，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）M处点电荷所带的电荷量； （2）质量为m的粒子打到荧光屏上的位置坐标； （3）若粒子打到荧光屏上会形成亮点，判断荧光屏上有几个亮点，如果是一个，写出判断依据；如果是两个，求出两个亮点间的距离。 【答案】（1） （2） （3）质量为0.5m的粒子在x<0的区域，其库仑力恰好提供向心力，也做半径为2a的匀速圆周运动，从y轴上同一点进入x>0的区域，根据第2问的计算可知，在此区域的偏转距离相同，故而质量为0.5m的粒子与质量为m的粒子打到同一个点。 【解析】 【小问1详解】 质量为m的粒子匀速圆周运动，则有 且有 解得 【小问2详解】 设粒子经过y轴时，速度的偏转角为，经过y轴的点的坐标为。则有 可得 根据几何关系 解得 经过yOz平面后，粒子在x、y轴方向做匀速直线运动，在z轴正方向做匀加速直线运动，设打到荧光屏上点的坐标为，则有 根据牛顿第二定律 故打到荧光屏上点的坐标为 【小问3详解】 略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $