精品解析:山西省临汾第一中学校2025-2026学年高二上学期开学考试物理试题
2025-09-16
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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-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 临汾市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2025-09-16 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53951248.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
临汾一中2025-2026学年度高二年级入学考试
物理试题(卷)
第Ⅰ卷(选择题46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学史作为一门研究物理学发展历程的学科,不仅关乎科学本身,而且涉及人类文明的整体进步。以下说法正确的是( )
A. 伽利略认为,水平面上运动的物体若没有受到摩擦力,物体将保持这个速度一直运动下去,力是维持物体运动的原因
B. 卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量,运用了等效替代法
C. 点电荷与质点都是一种理想化模型,现实中并不存在
D. 元电荷是自然界中电荷量最小的带电体
【答案】C
【解析】
【详解】A.伽利略通过理想实验指出,若没有摩擦力,物体将保持匀速运动,否定了“力是维持运动的原因”的观点,故A错误;
B.卡文迪什扭秤实验通过测量微小扭转角放大引力作用,属于放大法,而非等效替代法,故B错误;
C.点电荷(忽略形状和大小)与质点(忽略物体尺寸)均为理想模型,现实中无法实现,故C正确;
D.元电荷是电荷量的最小单位,不是实际粒子,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图所示的位置上,需在MN间放一带电小球b,则球b可能( )
A. 带负电,放在A点 B. 带正电,放在B点
C. 带负电,放在C点 D. 带正电,放在C点
【答案】C
【解析】
【详解】A.若球b放在A点,根据受力分析可知,只有球b对球a是库仑斥力时,球a才能受力平衡,处于静止状态,则球b带正电,故A错误;
B.若球b放在B点,根据受力分析可知,球b对球a的库仑力一定垂直斜面方向,则小球一定不可能处于平衡状态,故B错误;
CD.若球b放在C点,根据受力分析可知,只有球b对球a是库仑引力时,球a才能受力平衡,处于静止状态,则球b带负电,故C正确,D错误。
故选C。
3. 质量为2kg的质点在xOy直角坐标系内做曲线运动,在x轴方向的加速度—时间图像和y轴方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示,已知质点在x轴方向的初速度为零,则下列说法正确的是( )
A. 质点的运动可能是平抛运动
B. 质点所受的合力大小为6N
C. 2s末质点的速度大小为5m/s
D. 0~4s内质点的位移大小为16m
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点在x轴方向做加速度增加的变加速运动,则质点的运动不可能是平抛运动,故A错误;
B.质点的加速度是变化的,根据牛顿第二定律可知,质点所受的合力大小是变化的,故B错误;
C.根据图像的面积表示速度变化量,可知2s末质点在x轴方向的速度大小为
则2s末质点的速度大小为,故C正确;
D.0~4s内质点在y方向的位移大小为
由于质点在x方向有一定的位移大小,所以0~4s内质点的位移大小大于16m,故D错误。
故选C。
4. 空间存在如图所示的电场线,时刻一带正电粒子从A点由静止释放,仅在电场力作用下从A运动到B。对于粒子从A到B的图像,下列描述可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】粒子从A点释放时,所受电场力水平向左,粒子将沿电场线运动到B点,由电场线分布情况可知,电场力先变大后变小,粒子加速度先增大后减小,且一直加速。
故选C。
5. 如图所示,在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管(管道内径极小),一质量为m的小球放置于管内顶端A点,其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动,使之顺时针沿管道下滑。管内的B点与管道的圆心O等高,C点是管道的最低点,若不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 小球不可能回到A点
B. 小球对细管的作用力不可能为零
C. 从A点运动到C点,小球对细管的作用力一直增大
D. 从A点运动到C点,小球对细管的作用力先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.因不计摩擦阻力,则小球无机械能损失,到达A点时速度为零,小球可回到A点,故A错误;
B.小球下滑在AB段时,若满足(为该位置与圆心连线与竖直方向的夹角)
时对细管的作用力为零,故B错误;
CD.由上述分析,小球从A点运动到C点,在AB之间存在一个压力为零的位置,可知从A点运动到C点小球对细管的作用力先减小后增大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,质量均为m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接,B球穿在光滑水平细杆上,初始时刻,细绳处于水平状态,将A、B由静止释放,空气阻力不计,重力加速度为g。从释放到A球运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒
B. A球运动到最低点时速度大小为
C. A球机械能减小了
D. A球运动到最低点时,B球向右运动距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.A、B组成的系统,水平方向不受外力,竖直方向受力不平衡,则A、B组成的系统水平方向动量守恒,,系统动量不守恒,故A错误;
B.当A球摆到B球正下方时,A、B球的速度大小分别为和。由水平方向动量守恒,得
由机械能守恒得
解得
A球运动到最低点时速度为,故B错误。
C.A球机械能减小量为,故C错误;
D.A、B组成的系统,水平方向不受外力,水平方向动量守恒,则有
且
解得
A球运动到最低点时,B球向右运动距离为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示为某种电梯结构的简化示意图。某次在做电梯性能测试实验时,电梯轿厢内无乘客,电动机不工作,测得轿厢A从静止开始下降25m用时5s。已知轿厢A质量为600kg,忽略滑轮摩擦和空气阻力,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 轿厢A下降过程中处于完全失重状态
B. 配重B的质量为480kg
C. 配重B的质量为500kg
D. 轿厢A以2m/s的速度匀速上升时,电动机输出的机械功率为4kW
【答案】D
【解析】
【详解】A.轿厢A下降位移,解得加速度
a=2m/s2
故轿厢A下降过程是失重过程但不是完全失重,故A错误;
BC.对轿厢A和配重B的整体应用牛顿第二定律得
解得配重B的质量
mB=400kg
故BC错误;
D.轿厢A匀速上升、配重B匀速下降时,电动机牵引绳的拉力F满足
解得
F=2000N
牵引绳的功率
故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,曲线是电场中的一组电场线,A、B是电场中的两点,则下列说法正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将+q电荷从A点移到B点电场力做正功
D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,;根据图中电场线的疏密程度可知,,故A错误,B正确;
C.将+q电荷从A点移到B点,则有
可知电场力做正功,故C正确;
D.根据,,可知将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能,故D错误。
故选BC。
9. 如图甲,智能寻迹小车上装有传感器,会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶,黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时,小车从起点出发,以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。为了能让小车及时停下来获得高分,需要测试小车的刹车性能。小庐同学在平直路面上做了刹车(可以认为车轮被“抱死”)实验,图乙是刹车过程中位移和时间的比值与时间t之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 由图像知,刹车过程中加速度大小为0.5m/s²
B. 车轮与地面间的动摩擦因数大约是0.1
C. 从开始刹车时计时经2s,位移大小为0.5m
D. 在开始刹车时的速度保持不变的情况下,刹车阻力越小,则比赛得分越高
【答案】BC
【解析】
【详解】A.刹车过程,图乙中图像对应的函数关系式为
变形得
对比匀减速直线运动位移时间公式
可得初速度和加速度大小分别为,
故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
解得车轮与地面间的动摩擦因数,故B正确;
C.从刹车到停下所用时间为
故从开始刹车时计时经2s,位移大小为,故C正确;
D.在开始刹车时的速度保持不变的情况下,刹车阻力越小,则加速度越小,从开始刹车到停下通过的位移越大,则比赛得分越低,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,半径R=0.8m、竖直固定的光滑圆弧轨道与水平传送带相切于B点,水平传送带B、C间的距离L=24m,传送带在电动机的带动下以v0=8m/s的恒定速率顺时针运行。现将质量m=2kg、可视为质点的小物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,不计空气阻力,物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小物块刚滑至圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力大小为
B. 小物块在传送带B、C间的运动时间为
C. 小物块在传送带上运动时,因摩擦而产生的热量为
D. 整个过程中电动机多消耗的电能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据机械能守恒定律得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为,故A正确;
B.由于,小物块在传送带上先做加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
小物块匀加速的时间为
小物块匀加速运动的位移
小物块匀速运动的时间
小物块在传送带B、C间的运动时间为,故B错误;
C.小物块与传送带的相对位移为
因摩擦而产生的热量为,C正确;
D.根据能量守恒可知,整个过程中电动机多消耗的电能为,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题54分)
三、实验题:本题共2小题,第11题8分,第12题10分,每空2分,共计18分。
11. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)该实验运用的思想方法是______。
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中的示数为______。
(3)下列的实验要求必要或者正确的是______(填选项前的字母)。
A. 应用测力计测量重物M所受的重力
B. 应在水平桌面上进行实验
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(4)在作图时,你认为图中______是正确的。(填“甲”或“乙”)
【答案】(1)A (2)3.80 (3)AC
(4)甲
【解析】
【小问1详解】
该实验运用的思想方法是等效替代法。
故选A。
【小问2详解】
图中弹簧测力计的分度值为,由图可知图中的示数为。
【小问3详解】
A.以O点为对象,需要知道点受到的三根细线的拉力大小和方向,其中细线OM拉力大小等于重物M的重力,故需要用测力计测量重物M所受的重力,故A正确;
B.本实验应在竖直面内进行实验,故B错误;
C.拉线方向应与木板平面平行,以减小误差,故C正确;
D.改变拉力,进行多次实验,因为每次都是独立的实验,故每次实验不需要使O点静止在同一位置,故D错误。
故选AC。
【小问4详解】
图中重力一定处于竖直方向,由于存在一定的误差,、的合力不一定沿竖直方向。所以图中甲是正确的。
12. 如图为小阳同学所采用的验证机械能守恒定律的实验装置。细线上端系于量角器的圆心O点,下端连接小球,可绕O点在竖直面内做圆周运动,在小球轨迹最低点放置一光电门。本次实验已测得小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间Δt,小球静止释放时细线与竖直方向的夹角θ。
(1)下列说法中,正确的是___________。
A. 可用橡皮筋代替实验中的细线
B. 该实验中,小球是否静止释放,不影响实验结果
C. 该实验中,小球需选择质量大、体积小的小球
(2)小球经过最低点的速度大小v=___________。
(3)若小球质量为m,重力加速度为g,则小球动能的增加量为_____________,重力势能的减少量为__________,若在误差允许范围内动能的增加量近似等于重力势能的减少量,即可验证机械能守恒定律。
(4)小阳同学通过多次改变角度θ,重复实验,发现小球静止释放到最低点过程中,动能的增加量总是大于重力势能的减少量,原因可能是____________。
【答案】(1)C (2)
(3) ①. ②.
(4)计算小球的重力势能减少量时忘记加小球的半径。
【解析】
【小问1详解】
A.小球的球心到悬点之间的距离不能变化,所以不可用橡皮筋代替实验中的细线,故A错误;
B.每次必须从同一位置由静止释放小球,使小球运动到最低点时的速度相同;然后改变角度θ,重复实验,故B错误;
C.为尽量消除空气阻力影响,应选择质量大、体积小的小球,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
小球经过最低点的瞬时速度大小为
【小问3详解】
[1]小球动能的增加量为
[2]小球的重力势能减少量为
【小问4详解】
小阳同学通过多次改变角度θ,重复实验,发现小球静止释放到最低点过程中,动能的增加量总是大于重力势能的减少量,原因可能是:计算小球的重力势能减少量时忘记加小球的半径,导致重力势能的减少量偏小,所以动能的增加量总是大于重力势能的减少量。
四、计算题:本题共3小题,共36分。解答时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,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
13. 在某星球表面上,一根长为L的细线一端固定,另一端拴一质量为m的砝码,使它在水平面内绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动,如图所示。已知此时细线与竖直方向的夹角为θ。
(1)求该星球表面重力加速度g的大小;
(2)若该星球的半径为R,某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动,则该卫星的线速度为多大?(忽略该星球的自转)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据万有引力提供向心力有
根据万有引力与重力关系有
解得
14. 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)带电粒子做类平抛运动,分解末速度,可得
解得
(2)带电粒子水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,有
又
联立,解得
(3)依题意,两板间的距离为
15. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道,固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角与关于水平方向对称,点为圆弧电源的最低点,与粗糙水平面相切(平滑连接),一轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量、可视为质点的小物块从空中A点以的速度水平抛出,恰好从点沿轨道切线方向进入轨道,经过圆弧轨道上点后沿水平面向右运动至点时,弹簧被压缩至最短,小物块第二次到达点时刚好停止运动,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度取。求:
(1)小物块运动到点时的速度大小;
(2)小物块经过点时对轨道的压力大小;
(3)整个过程中弹簧弹性势能的最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小物块恰好从点沿切线方向进入轨道,由几何关系有
解得
【小问2详解】
小物块由点运动到点,由机械能守恒定律得
在点处,由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上点时对轨道的压力
【小问3详解】
小物块由点运动到点,由机械能守恒定律有
小物块从点运动到点,由能量守恒定律有
从点运动到点,由能量守恒定律有
解得
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临汾一中2025-2026学年度高二年级入学考试
物理试题(卷)
第Ⅰ卷(选择题46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学史作为一门研究物理学发展历程的学科,不仅关乎科学本身,而且涉及人类文明的整体进步。以下说法正确的是( )
A. 伽利略认为,水平面上运动的物体若没有受到摩擦力,物体将保持这个速度一直运动下去,力是维持物体运动的原因
B. 卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量,运用了等效替代法
C. 点电荷与质点都是一种理想化模型,现实中并不存在
D. 元电荷是自然界中电荷量最小的带电体
2. 如图所示,把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图所示的位置上,需在MN间放一带电小球b,则球b可能( )
A. 带负电,放在A点 B. 带正电,放在B点
C. 带负电,放在C点 D. 带正电,放在C点
3. 质量为2kg的质点在xOy直角坐标系内做曲线运动,在x轴方向的加速度—时间图像和y轴方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示,已知质点在x轴方向的初速度为零,则下列说法正确的是( )
A. 质点的运动可能是平抛运动
B. 质点所受的合力大小为6N
C. 2s末质点的速度大小为5m/s
D. 0~4s内质点的位移大小为16m
4. 空间存在如图所示的电场线,时刻一带正电粒子从A点由静止释放,仅在电场力作用下从A运动到B。对于粒子从A到B的图像,下列描述可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管(管道内径极小),一质量为m的小球放置于管内顶端A点,其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动,使之顺时针沿管道下滑。管内的B点与管道的圆心O等高,C点是管道的最低点,若不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 小球不可能回到A点
B. 小球对细管的作用力不可能为零
C. 从A点运动到C点,小球对细管的作用力一直增大
D. 从A点运动到C点,小球对细管的作用力先减小后增大
6. 如图所示,质量均为m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接,B球穿在光滑水平细杆上,初始时刻,细绳处于水平状态,将A、B由静止释放,空气阻力不计,重力加速度为g。从释放到A球运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒
B. A球运动到最低点时速度大小为
C. A球机械能减小了
D. A球运动到最低点时,B球向右运动距离为
7. 如图所示为某种电梯结构的简化示意图。某次在做电梯性能测试实验时,电梯轿厢内无乘客,电动机不工作,测得轿厢A从静止开始下降25m用时5s。已知轿厢A质量为600kg,忽略滑轮摩擦和空气阻力,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 轿厢A下降过程中处于完全失重状态
B. 配重B的质量为480kg
C. 配重B的质量为500kg
D. 轿厢A以2m/s的速度匀速上升时,电动机输出的机械功率为4kW
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,曲线是电场中的一组电场线,A、B是电场中的两点,则下列说法正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将+q电荷从A点移到B点电场力做正功
D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
9. 如图甲,智能寻迹小车上装有传感器,会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶,黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时,小车从起点出发,以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。为了能让小车及时停下来获得高分,需要测试小车的刹车性能。小庐同学在平直路面上做了刹车(可以认为车轮被“抱死”)实验,图乙是刹车过程中位移和时间的比值与时间t之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 由图像知,刹车过程中加速度大小为0.5m/s²
B. 车轮与地面间的动摩擦因数大约是0.1
C. 从开始刹车时计时经2s,位移大小为0.5m
D. 在开始刹车时的速度保持不变的情况下,刹车阻力越小,则比赛得分越高
10. 如图所示,半径R=0.8m、竖直固定的光滑圆弧轨道与水平传送带相切于B点,水平传送带B、C间的距离L=24m,传送带在电动机的带动下以v0=8m/s的恒定速率顺时针运行。现将质量m=2kg、可视为质点的小物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,不计空气阻力,物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小物块刚滑至圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力大小为
B. 小物块在传送带B、C间的运动时间为
C. 小物块在传送带上运动时,因摩擦而产生的热量为
D. 整个过程中电动机多消耗的电能为
第Ⅱ卷(非选择题54分)
三、实验题:本题共2小题,第11题8分,第12题10分,每空2分,共计18分。
11. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)该实验运用的思想方法是______。
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中的示数为______。
(3)下列的实验要求必要或者正确的是______(填选项前的字母)。
A. 应用测力计测量重物M所受的重力
B. 应在水平桌面上进行实验
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(4)在作图时,你认为图中______是正确的。(填“甲”或“乙”)
12. 如图为小阳同学所采用的验证机械能守恒定律的实验装置。细线上端系于量角器的圆心O点,下端连接小球,可绕O点在竖直面内做圆周运动,在小球轨迹最低点放置一光电门。本次实验已测得小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间Δt,小球静止释放时细线与竖直方向的夹角θ。
(1)下列说法中,正确的是___________。
A. 可用橡皮筋代替实验中的细线
B. 该实验中,小球是否静止释放,不影响实验结果
C. 该实验中,小球需选择质量大、体积小的小球
(2)小球经过最低点的速度大小v=___________。
(3)若小球质量为m,重力加速度为g,则小球动能的增加量为_____________,重力势能的减少量为__________,若在误差允许范围内动能的增加量近似等于重力势能的减少量,即可验证机械能守恒定律。
(4)小阳同学通过多次改变角度θ,重复实验,发现小球静止释放到最低点过程中,动能的增加量总是大于重力势能的减少量,原因可能是____________。
四、计算题:本题共3小题,共36分。解答时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,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
13. 在某星球表面上,一根长为L的细线一端固定,另一端拴一质量为m的砝码,使它在水平面内绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动,如图所示。已知此时细线与竖直方向的夹角为θ。
(1)求该星球表面重力加速度g的大小;
(2)若该星球的半径为R,某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动,则该卫星的线速度为多大?(忽略该星球的自转)
14. 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离。
15. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道,固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角与关于水平方向对称,点为圆弧电源的最低点,与粗糙水平面相切(平滑连接),一轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量、可视为质点的小物块从空中A点以的速度水平抛出,恰好从点沿轨道切线方向进入轨道,经过圆弧轨道上点后沿水平面向右运动至点时,弹簧被压缩至最短,小物块第二次到达点时刚好停止运动,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度取。求:
(1)小物块运动到点时的速度大小;
(2)小物块经过点时对轨道的压力大小;
(3)整个过程中弹簧弹性势能的最大值。
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