精品解析：河南省信阳高级中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高二上期09月测试（二） 物理试题 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题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，一名游戏者先后从同一位置（O点）射出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平抛出，另一支箭以速度v2斜向上抛出，两支箭均落入壶中（P点）。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 箭2在最高点的速度小于v1 B. 箭2的加速度小于箭1的加速度 C. 两支箭从O点到P点的速度变化量相同 D. 两支箭从O点到P点的动能变化量不同 2. 将一根不可伸长的轻绳穿过竖直杆上的光滑圆孔，轻绳两端连接质量分别为、的小球、B，旋转直杆使两球在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，稳定时，轻绳和杆始终共面，连接、B的轻绳与杆的夹角分别为、，圆孔与、B间轻绳长度分别、。若，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 2025年5月29日，“天问二号”探测器踏上新征程，前往小行星2016H03开展探测任务。若“天问二号”绕小行星2016HO3做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，小行星2016HO3的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 小行星2016HO3的质量为 B. 小行星2016HO3表面的重力加速度为 C. 小行星2016HO3的密度为 D. 小行星2016HO3的第一宇宙速度为 4. 如图所示，把足够长的气垫导轨水平放置，并接通气源，让向右运动的滑块A去碰撞静止的滑块B，以此来探究碰撞的规律。设碰前A的速度为，碰后A、B的速度分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 若A、B发生弹性碰撞，则有 B. 若A、B发生弹性碰撞且碰后A、B的速度大小相等，则A、B的质量之比为1：3 C. 若A的质量大于B的质量，则碰后A的速度可能为0 D. 若A、B的质量相等，则碰后A的速度不可能为0 5. 如图所示，某静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。其中A接高压电源正极，B接高压电源负极，A、B之间有强电场。下列说法不正确的是（　　） A. 离电离器B越近电场强度越大 B. 带电尘埃向收集器A运动过程中电势能增大 C. 电离器B附近的空气分子更容易被电离 D. 带电尘埃被收集器A吸附后最终掉落 6. 如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=2 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=－1 V时，荧光屏上光点的坐标为（4，－1），则当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=1 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=4 V时，荧光屏上光点的坐标为（　　） A. （2，4） B. （2，－2） C. （4，－2） D. （4，2） 7. 某一带电粒子仅在电场力作用下从M点向N点运动的轨迹为图中实线，如图所示，粒子经过M、N两点时的动能分别为EKM和EKN，粒子在M、N两点处加速度的大小分别为aM和aN。图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面也可能代表电场线，下列说法中正确的是（　　） A. M、N两点处的加速度一定满足 B. 若虚线代表电场线，则 C. 若虚线代表等势面，则 D. M、N两点处的电势一定满足 8. 如图，将质量为2m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为g B. 环下降到最低点前，环所受合力一直对环做负功 C. 环下降到最低点前，环的机械能一直在减小 D. 环到达B处时，环的速度大小为 9. y轴上a、b点各固定有一个点电荷，y轴上各处的电势φ变化曲线如图所示，c、d点分别为aO、Ob的中点且aO=Ob，曲线在c点处的切线与y轴平行。将电子从c点移动到d点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 这两个点电荷带的是异种电荷 B. a、b两点处点电荷的电荷量之比为1∶9 C. 电场力对电子先做正功后做负功 D. 电子受到的电场力逐渐增大 10. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 C. 若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变 D. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某实验小组利用如图甲的装置来探究平抛运动的特点。小球和接收器组成二维运动传感器，弹射器弹出小球后，接收器每隔相等的时间，采集一次小球的位置信息，并将数据发送给计算机进行处理。 （1）下列实验步骤必要的是_______。 A.在安装时，必须确保弹射器水平放置 B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的小球A C.为了减小实验误差，小球A与弹簧底部接触面一定要光滑 （2）弹射器将小球弹出后，计算机利用接收到的数据绘出了小球运动的点迹，如图乙所示，每小格的边长。 （3）通过实验，试分析点_______（填“是”或“不是”）平抛的起点：接收器采集小球位置的周期_______，则小球做平抛运动的初速度大小为_______，小球经过点时的速度大小为_______。（取） 12. 某实验探究小组利用如图实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。 （1）实验步骤如下： A.将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点； B.利用天平测量出1、2两小球的质量分别为、； C.调节轨道末端水平，木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木条撞击点为； D.将木条平移到图中所示位置固定； E.让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木条撞击点为； F.把球2静止放置在水平轨道的末端B点，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后与木条的撞击点； G.用秒表手动计时分别测量两球从B点到各撞击点、、所用的时间、、； H.用刻度尺测得与、、各点的高度差分别为、、。 以上步骤G和H中测量误差较大的是__________，应予以舍去。 （2）把小球2放在斜轨末端边缘B处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的__________点。 （3）若测量的物理量满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。 若测量的物理量再满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞为弹性碰撞。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，Rt△ABC处于匀强电场中并与匀强电场平行，∠B = 90°，AB边长d1 = 20 cm，BC边长d2 = 40 cm，D为BC边上的一点，且CD = 3BD。将电荷量q1 = −2.0 × 10−9 C的带电粒子从C点移动到A点电场力做功6.0 × 10−8 J，将电荷量q2 = 2.0 × 10−9 C的带电粒子从A点移动到D点需要克服电场力做功3.0 × 10−8 J，求： （1）B、C两点间的电势差UBC； （2）匀强电场的电场强度。 14. 如图所示，圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ，圆形区域左侧有两正对竖直放置的带电平行金属板，板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ，左金属板接地，右金属板与圆形区域相切于M处，相切处有一小孔。一质量为m、电荷量为的带电粒子，从圆形边界上的N点以一定速度进入电场Ⅰ，恰好从M点垂直金属板进入电场Ⅱ，恰好到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为E，两金属板间的距离为d，劣弧MN所对应的圆心角为120°，忽略带电粒子受到的重力和空气阻力，求： （1）粒子在电场Ⅱ中运动的时间； （2）圆形区域的半径R； （3）粒子从N点进入电场时的速度大小。 15. 如图所示，质量为的木板放置于水平地面上，木板右端叠放着一个质量的物块（可视为质点），物块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，系统处于静止状态。在木板的左端正上方，用长为不可伸长的轻绳将质量为的小球（可视为质点）悬于固定点。现将小球拉至上方与水平方向成角的位置由静止释放，下落后缀拉直瞬间小球立即沿圆弧运动，最终小球与发生弹性碰撞。空气阻力不计，取。求： （1）小球与碰撞前瞬间的速度大小； （2）木板长度至少为多大时小物块才不会滑出木板？ （3）整个过程中，、间由于摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高二上期09月测试（二） 物理试题 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题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，一名游戏者先后从同一位置（O点）射出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平抛出，另一支箭以速度v2斜向上抛出，两支箭均落入壶中（P点）。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 箭2在最高点的速度小于v1 B. 箭2的加速度小于箭1的加速度 C. 两支箭从O点到P点的速度变化量相同 D. 两支箭从O点到P点的动能变化量不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．平抛运动的竖直位移为 平抛运动的水平位移为 解得平抛运动的初速度为 箭2从最高点开始做平抛运动，箭1从O点开始做平抛运动。箭2的x比箭1小，箭2的h比箭1大，则箭2的初速度比箭1小，所以箭2在最高点的速度小于v1，A正确； B．抛出的两支箭在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，B错误； C．根据，箭2的运动时间比箭1长，速度变化量，故两支箭的速度变化量不同，C错误； D．从O点运动到P点的过程中，根据动能定理，动能的变化量为 两支箭质量m相等，初末位置的高度差H相等，所以动能变化量相等，D错误。 故选A。 2. 将一根不可伸长的轻绳穿过竖直杆上的光滑圆孔，轻绳两端连接质量分别为、的小球、B，旋转直杆使两球在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，稳定时，轻绳和杆始终共面，连接、B的轻绳与杆的夹角分别为、，圆孔与、B间轻绳长度分别、。若，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】设绳上张力为T，T的水平分力提供向心力，且，则有 所以 由小球竖直方向的受力分析有，又因为，故，，故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 2025年5月29日，“天问二号”探测器踏上新征程，前往小行星2016H03开展探测任务。若“天问二号”绕小行星2016HO3做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，小行星2016HO3的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 小行星2016HO3的质量为 B. 小行星2016HO3表面的重力加速度为 C. 小行星2016HO3的密度为 D. 小行星2016HO3的第一宇宙速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可得小行星2016HO3的质量，故A错误； B．根据 结合A选项分析可得小行星2016HO3表面的重力加速度，故B正确； C．小行星2016HO3的密度 又 结合A选项分析可得小行星2016HO3的密度，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 结合A选项分析可得小行星2016HO3的第一宇宙速度，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，把足够长的气垫导轨水平放置，并接通气源，让向右运动的滑块A去碰撞静止的滑块B，以此来探究碰撞的规律。设碰前A的速度为，碰后A、B的速度分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 若A、B发生弹性碰撞，则有 B. 若A、B发生弹性碰撞且碰后A、B的速度大小相等，则A、B的质量之比为1：3 C. 若A的质量大于B的质量，则碰后A的速度可能为0 D. 若A、B的质量相等，则碰后A的速度不可能为0 【答案】B 【解析】 【详解】C．若A的质量大于B的质量，碰后A的速度为0，则碰后系统的动能会增加，违反了能量守恒定律，则碰后A的速度不可能为0，故C错误； D．若A、B的质量相等，发生的是弹性碰撞，则发生了速度互换，碰后A的速度为0，故D错误； A．若A、B发生弹性碰撞，由弹性碰撞规律可得， 综合可得，故A错误； B．若A、B碰后的速度等大，且发生的是弹性碰撞，则碰后A、B的速度等大反向，则有 结合，，综合可得，故B正确。 故选B。 5. 如图所示，某静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。其中A接高压电源正极，B接高压电源负极，A、B之间有强电场。下列说法不正确的是（　　） A. 离电离器B越近电场强度越大 B. 带电尘埃向收集器A运动过程中电势能增大 C. 电离器B附近的空气分子更容易被电离 D. 带电尘埃被收集器A吸附后最终掉落 【答案】B 【解析】 【详解】A．A为板状，B为线状，距离B越近，电场线越密，电场强度越大，故A正确； B．带电尘埃向收集器A运动过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误； C．B为线状，A为板状，距离B越近，电场强度越大，空气分子更容易被电离，故C正确； D．B附近空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带电。粉尘被吸附到正极A，最后在重力的作用下落，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 6. 如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=2 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=－1 V时，荧光屏上光点的坐标为（4，－1），则当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=1 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=4 V时，荧光屏上光点的坐标为（　　） A. （2，4） B. （2，－2） C. （4，－2） D. （4，2） 【答案】A 【解析】 【详解】电子在YY′内的加速度为 在YY′内运动的时间 所以偏转位移 由此可以看出偏转位移和电压成正比，同理可以证明在XX′方向上的偏转位移也与电压成正比，所以根据题意得， 解得x＝2，y＝4 所以荧光屏上光点的坐标为（2，4）。 故选A。 7. 某一带电粒子仅在电场力作用下从M点向N点运动的轨迹为图中实线，如图所示，粒子经过M、N两点时的动能分别为EKM和EKN，粒子在M、N两点处加速度的大小分别为aM和aN。图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面也可能代表电场线，下列说法中正确的是（　　） A. M、N两点处的加速度一定满足 B. 若虚线代表电场线，则 C. 若虚线代表等势面，则 D. M、N两点处的电势一定满足 【答案】C 【解析】 【详解】A．若虚线代表电场线，电场线越密的地方，带电粒子所受电场力越大，带电粒子的加速度越大。 若虚线代表等势面，等势面越密的地方，电场线越密，带电粒子所受电场力越大，带电粒子的加速度越大。 所以M、N两点处的加速度一定满足，A错误； B．带电粒子的轨迹向左弯曲，那么带电粒子所受电场力偏左。 若虚线代表电场线，带电粒子所受电场力向左下方，与带电粒子的运动方向成锐角，电场力做正功，带电粒子的动能增大，则，B错误； C．带电粒子的轨迹向左弯曲，那么带电粒子所受电场力偏左。 若虚线代表等势面，电场线与等势面垂直，带电粒子所受电场力向左上方，与带电粒子的运动方向成钝角，电场力对带电粒子做负功，带电粒子的动能减小，则，C正确； D．电场强度方向未知，电场线的方向未知，无法确定M、N两点的电势大小，D错误。 故选C。 8. 如图，将质量为2m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为g B. 环下降到最低点前，环所受合力一直对环做负功 C. 环下降到最低点前，环的机械能一直在减小 D. 环到达B处时，环的速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从A点释放，环在竖直方向上只受到重力，则环的加速度大小为g，方向竖直向下，故A正确； B．环从静止下降到最低点过程中，先加速后减速，动能先增大后减小，根据动能定理合外力做功等于动能变化量，合力先做正功再做负功，故B错误； C．环下降到最低点过程中，绳子拉力始终沿着绳向上，与环的速度方向成钝角，所以绳子拉力对环始终做负功，环的机械能一直减小；而绳子拉力对重物做正功，重物的机械能一直增大，故C正确； D．不计一切摩擦阻力，重物与环组成的系统只受重力，机械能守恒。 环从A处到达B处的过程中，重物沿斜面向上运动，环与重物的动能、重物的重力势能增加，环的重力势能减少。环减少的重力势能为，重物端轻绳缩短了 则重物增加的重力势能为 设环到达B处时，环的速度大小为，根据重物与环在沿着绳方向的速度大小相等，得到重物的速度为 过程中增加的机械能等于减少的机械能，有 解得，故D正确。 故选ACD。 9. y轴上a、b点各固定有一个点电荷，y轴上各处的电势φ变化曲线如图所示，c、d点分别为aO、Ob的中点且aO=Ob，曲线在c点处的切线与y轴平行。将电子从c点移动到d点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 这两个点电荷带的是异种电荷 B. a、b两点处点电荷的电荷量之比为1∶9 C. 电场力对电子先做正功后做负功 D. 电子受到的电场力逐渐增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为图像中不存在电势为零的点，所以这两个点电荷带的是同种电荷，并且电势均为正，所以均是正电荷，故A错误； B．曲线在c点处的切线与y轴平行，此处电场强度为零，则 解得，故B正确； C．将电子从c点移动到d点的过程中，电势升高，根据，可知其电势能减小，所以电场力做正功，故C错误； D．图像斜率逐渐增大，所以场强增大，则电子受到的电场力逐渐增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 C. 若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变 D. 若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开始时，重力和电场力平衡，故 mg=qE 将A板向下移，由 可知，E变大，故油滴应向上加速运动； 根据 有 因电压U不变，随着间距d减小，故电容器电量增大，充电，故G中有a→b的电流，故A正确； B．若将A板向右平移一小段位移，即减小正对面积，由 可知，因间距d不变，那么E不变，油滴仍静止； 根据 有 故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流，故B错误； C．若将S断开，Q不变； 再将A板向下平移一小段位移，根据 电容增大； 根据 U=Ed 得到 故电场强度不变，故电场力不变，故油滴静止，G中没有电流，且P点电势也不变，故C正确； D．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据 可知，电容C减小，再根据 可知，U增大； 根据 U=Ed 可知，E增大； 电场力增大，油滴向上运动； 但由于电量不变，故G中无电流，由于电场强度E变大，则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低，故D错误； 故选AC。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某实验小组利用如图甲的装置来探究平抛运动的特点。小球和接收器组成二维运动传感器，弹射器弹出小球后，接收器每隔相等的时间，采集一次小球的位置信息，并将数据发送给计算机进行处理。 （1）下列实验步骤必要的是_______。 A.在安装时，必须确保弹射器水平放置 B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的小球A C.为了减小实验误差，小球A与弹簧底部接触面一定要光滑 （2）弹射器将小球弹出后，计算机利用接收到的数据绘出了小球运动的点迹，如图乙所示，每小格的边长。 （3）通过实验，试分析点_______（填“是”或“不是”）平抛的起点：接收器采集小球位置的周期_______，则小球做平抛运动的初速度大小为_______，小球经过点时的速度大小为_______。（取） 【答案】 ①. AB ②. 不是 ③. 0.05 ④. 1 ⑤. 1.25 【解析】 【详解】（1）[1]A．要保证每次小球都做平抛运动，则必须确保弹射器水平放置，A项正确； B．为了减小实验误差，减少空气阻力的影响，应选用体积小密度大的小球A，B项正确； C．只需要弹射器弹出小球有初速度即可，大小没有关系，不一定需要底面光滑，C项错误。 故选AB。 （3）[2]由竖直位移可知，a、b、c、d四点竖直位移为1:2:3，不满足，故小球在点有竖直初速度，因此点不是平抛起点； [3][4]根据题意，由图乙可知，相邻两点间的水平位移相等，则相邻两点间的时间间隔相等，设相等时间为，水平方向有 竖直方向有 联立解得 [5]小球运动到点时，竖直分速度为 则小球经过点时的速度大小为 12. 某实验探究小组利用如图实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。 （1）实验步骤如下： A.将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点； B.利用天平测量出1、2两小球的质量分别为、； C.调节轨道末端水平，木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木条撞击点为； D.将木条平移到图中所示位置固定； E.让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木条撞击点为； F.把球2静止放置在水平轨道的末端B点，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后与木条的撞击点； G.用秒表手动计时分别测量两球从B点到各撞击点、、所用的时间、、； H.用刻度尺测得与、、各点的高度差分别为、、。 以上步骤G和H中测量误差较大的是__________，应予以舍去。 （2）把小球2放在斜轨末端边缘B处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的__________点。 （3）若测量的物理量满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。 若测量的物理量再满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）G （2）M （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小球撞击在木条上时，时间很短，测量误差很大；根据平抛运动规律，可知小球撞击在木条上时，下落的时间，可把时间转换为高度h，故G不合理应予以舍去。 【小问2详解】 由图可知，两小球撞击在竖直木条上，三次平抛运动的水平位移相等，由平抛运动的规律可知，水平速度越大，竖直方向下落的高度越小；碰后小球1的速度减小，则碰后小球1落到M点。 【小问3详解】 [1]根据平抛运动规律，可知小球撞击在木条上时，下落的时间 则可知小球做平抛运动的水平速度 代入题中数据得 若碰撞过程动量守恒，则 联立解得 [2]若碰撞过程机械能守恒，则有 联立解得 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，Rt△ABC处于匀强电场中并与匀强电场平行，∠B = 90°，AB边长d1 = 20 cm，BC边长d2 = 40 cm，D为BC边上的一点，且CD = 3BD。将电荷量q1 = −2.0 × 10−9 C的带电粒子从C点移动到A点电场力做功6.0 × 10−8 J，将电荷量q2 = 2.0 × 10−9 C的带电粒子从A点移动到D点需要克服电场力做功3.0 × 10−8 J，求： （1）B、C两点间的电势差UBC； （2）匀强电场的电场强度。 【答案】（1）UBC = 60 V （2），方向与BA成45°向下 【解析】 【小问1详解】 由题可知 解得 则 由于 所以 联立可得 【小问2详解】 易得BC的中点P与A点等电势，如图所示，连接AP并作出电场方向 则 解得 方向与BA成45°，向下垂直AP。 14. 如图所示，圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ，圆形区域左侧有两正对竖直放置的带电平行金属板，板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ，左金属板接地，右金属板与圆形区域相切于M处，相切处有一小孔。一质量为m、电荷量为的带电粒子，从圆形边界上的N点以一定速度进入电场Ⅰ，恰好从M点垂直金属板进入电场Ⅱ，恰好到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为E，两金属板间的距离为d，劣弧MN所对应的圆心角为120°，忽略带电粒子受到的重力和空气阻力，求： （1）粒子在电场Ⅱ中运动的时间； （2）圆形区域的半径R； （3）粒子从N点进入电场时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 解得粒子运动到M点时的速度为 根据 解得 则 【小问2详解】 带电粒子在匀强电场Ⅰ中水平方向做匀速运动，竖直方向做匀减速运动，根据几何关系可知水平方向位移 竖直方向位移 联立解得 【小问3详解】 由上述分析解得 竖直方向的初速度 则 15. 如图所示，质量为的木板放置于水平地面上，木板右端叠放着一个质量的物块（可视为质点），物块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，系统处于静止状态。在木板的左端正上方，用长为不可伸长的轻绳将质量为的小球（可视为质点）悬于固定点。现将小球拉至上方与水平方向成角的位置由静止释放，下落后缀拉直瞬间小球立即沿圆弧运动，最终小球与发生弹性碰撞。空气阻力不计，取。求： （1）小球与碰撞前瞬间的速度大小； （2）木板长度至少为多大时小物块才不会滑出木板？ （3）整个过程中，、间由于摩擦产生的热量。 【答案】（1）5m/s （2）1.375m （3）2.75J 【解析】 【小问1详解】 小球下落到绳恰好绷直时，小球速度 轻绳被拉紧瞬间，沿绳方向的速度变为0，沿圆周切线方向的速度为，设小球与碰撞前瞬间的速度大小为，对小球，从到过程，由机械能守恒有 代入题中数据，解得小球与碰撞前瞬间的速度大小 【小问2详解】 规定向右为正方向，C碰A过程，根据弹性碰撞有 联立解得，碰后C、A速度分别为 碰后对A，由牛顿第二定律有 对B，由牛顿第二定律有 设AB到达共速用时为t，则有 联立解得 该过程位移差为 又因为 可知AB共速后各自减速，A的加速度大小 此后A减速到0过程的位移 此后B减速到0过程的位移 该过程位移差为 由于 则木板长度至少为 【小问3详解】 以上分析可知，整个过程中，、间相对运动位移为 故、间由于摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $