精品解析：云南省曲靖市宣威市第六中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

宣威六中高二年级物理12月月考试卷 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题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对的给6分，选对但不全的给3分。 1. 关于下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 甲图中的探雷器是利用涡流原理工作的 B. 乙图中，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 丙图为多用电表欧姆挡的原理图，接表内电池负极的应是黑表笔 D. 丁图中，利用回旋加速器加速粒子，所加电压越大，粒子射出时动能越大 2. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为 S，共n匝，回路总电阻为R。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间 t内，磁感应强度方向向里且由0增大到B0，此过程中（　　） A. 通过线圈的磁通量变化量大小为nB0S B. 通过导线某截面的电荷量为 C. 线圈中感应电流方向为顺时针方向 D. 线圈有扩张的趋势 3. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　） A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B. 用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C. 两束光在水中传播过程中，a光的速度较小 D. 若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光 4. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，某点电势的随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向，若该电荷仅受电场力，则其将（　　） A. 在处，电场强度达到最大值 B. 经过点时动能为2.5eV C. 能通过点 D. 能通过点 5. 如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为。时刻，一小球从距物块h高处自由落下，时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g取。以下判断正确的是（　　） A. B. 简谐运动的频率是2.5Hz. C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m D. 时，物块与小球运动方向相同 6. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，则（ ） A. a处场强大小仍为E，方向由a指向b B. a处场强大小为，方向由b指向a C. a处电势降低 D. a、c两点电势相等 7. 如图所示，将两根粗细相同、材料不同的长软绳甲、乙的一端连接在一起，1、2、3、4…为绳上的一系列间距均为0.1m的质点，其中质点10为两绳的结点，绳处于水平方向。手持质点10在竖直方向做简谐运动，形成向左和向右传播的两列简谐波Ⅰ、Ⅱ，其中波Ⅰ的波速为0.2m/s。某时刻质点10处在波谷位置，5s后此波谷传到质点15，此时质点10正好通过平衡位置向上运动，质点10与质点15之间还有一个波谷，下列说法正确的是（　　） A. 质点10的振动周期为2s B. 波Ⅰ的波长为 C. 波Ⅱ的波长为 D. 当质点15处于波峰时，质点6处于平衡位置 8. 下列叙述中属于波的反射现象的是（　　） A. 夏日雷声有时会轰鸣不绝 B. 隔墙有耳 C. 在空房间里讲话，会感到声音更响 D. 水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变 9. 如图，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻且，电表均为理想电表。闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片Р由最左端a向最右端b移动的过程中（　　） A. 电流表和电压表示数均逐渐减小 B. 电压表与电流表示数的比值逐渐减小 C. 电压表与电流表示数改变量的绝对值逐渐减小 D. 电源的输出功率逐渐增大 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 、间的电势差 B. 小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D. 的长度为 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 （1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为（　　） A. 滤光片  双缝  单缝 B. 滤光片  单缝  双缝 C. 单缝  滤光片  双缝 D. 双缝  滤光片  单缝 （2）某同学测得A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=_________m（保留2位有效数字）。 （3）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是（　　） A. 仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B. 仅将单缝远离双缝移动少许 C. 仅将单缝与双缝的位置互换 D. 仅将红色滤光片换成绿色的滤光片 12. 某同学分别用图甲和乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。 （1）利用图甲实验电路测电池的电动势E和内阻r，所测量的实际是下图中虚线框所示“等效电源”的电动势和内阻。若电流表内阻用表示，用E、r和表示__________；__________。 （2）根据实验记录的数据得到如图所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是题图__________（选填“甲”或“乙”）。 （3）选择误差较小的实验电路，根据（2）图中对应的数据，该电池的电动势__________V（结果保留3位有效数字），内阻__________（结果保留2位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，纸面内存在方向与水平成θ角的匀强电场，在电场中的A点水平向右以速度抛出一带正电的小球，小球沿直线向右运动的最大距离。已知小球的质量，电荷量重力加速度，不计空气阻力。求： （1）两点间电势差 （2）小球由A到B的时间t （3）电场强度E的大小 14. 如图所示，在高的光滑水平平台上，物块P以初速度水平向右运动，与静止在水平平台上的物块Q发生碰撞（物块P、Q均可视为质点），，碰撞后物块P静止，物块Q以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70m的水平粗糙轨道CD平滑连接，物块Q沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。不计空气阻力，g取10。求： （1）物块Q由A运动到B的时间； （2）物块P初速度大小； （3）物块Q经过圆弧C点时对轨道的压力； （4）若物块Q与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点M（M点未画出）。设物块Q与轨道CD之间的动摩擦因数为，求的取值范围。 15. 如图所示，足够长光滑斜面与粗糙的水平面用一小段圆弧连接，水平向左的匀强电场只存在于水平面上两虚线之间，场强大小为 ，两虚线的距离为 ，可视为质点的滑块A和滑块B质量均为 ，其中滑块A带正电 ，滑块B不带电且静止于左侧虚线处。现让A在斜面高为 处静止释放，与B碰撞后粘连在一起且不再分开。已知两滑块与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度g取10m/s2，接触面均绝缘。求∶ （1）碰后两滑块的速度大小； （2）判断两滑块否从右侧离开电场； （3）若电场强度E大小可调，其它数据不变，试讨论E取不同值时，AB碰后电场力对整体所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宣威六中高二年级物理12月月考试卷 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题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对的给6分，选对但不全的给3分。 1. 关于下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 甲图中的探雷器是利用涡流原理工作的 B. 乙图中，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号 C. 丙图为多用电表欧姆挡的原理图，接表内电池负极的应是黑表笔 D. 丁图中，利用回旋加速器加速粒子，所加电压越大，粒子射出时动能越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．探雷器是利用涡流工作的，探测时是地下的金属感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警，故A正确； B．用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽作用，避免外界干扰，故B错误； C．丙图为多用电表欧姆挡的原理图，接表内电池负极的应是红表笔，故C错误； D．由洛伦兹力提供向心力可得 解得回旋加速器的最终速度为 则最大动能为 可知粒子最终动能与加速电压无关，故D错误。 故选A。 2. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为 S，共n匝，回路总电阻为R。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间 t内，磁感应强度方向向里且由0增大到B0，此过程中（　　） A. 通过线圈的磁通量变化量大小为nB0S B. 通过导线某截面的电荷量为 C. 线圈中感应电流方向为顺时针方向 D. 线圈有扩张趋势 【答案】B 【解析】 【详解】A．通过线圈的磁通量变化量大小为 故A错误； B．感应时间 t内产生的感应电动势为 回路中的电流为 所以通过导线某截面的电荷量为 故B正确； C．根据右手定则和楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针方向，故C错误： D．根据楞次定律推论增缩减扩可知线圈有收缩趋势，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　） A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B. 用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C. 两束光在水中的传播过程中，a光的速度较小 D. 若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图中也可以看出，光线a偏折的程度小一些，故a的折射率小，根据折射率与光的频率的关系可知，a光的频率小，根据可知，a的波长大；根据双缝干涉的公式可知，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确； B．根据双缝干涉的特点可知，用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是均匀的，B错误； C．根据可知，折射率小的a光在水中的速度大，C错误； D．根据全反射临界角公式可知，若两束光以相同入射角从水射向空气，a光的折射率小，临界角大，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是b光，D错误。 故选A。 4. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，某点电势的随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿轴正方向，若该电荷仅受电场力，则其将（　　） A. 在处，电场强度达到最大值 B. 经过点时动能为2.5eV C. 能通过点 D. 能通过点 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像上某点切线斜率的绝对值表示电场强度，根据图像，在处，切线斜率为0，即电场强度为0，故A错误； B．到，根据动能定理有 解得 故B正确； CD．根据图像可知，与位置的电势均为 假设试探电荷能够到达该位置，根据动能定理有 解得 动能不符合要求，可知假设不成立，即试探电荷不能够通过与位置，故CD错误。 故选B。 5. 如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为。时刻，一小球从距物块h高处自由落下，时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g取。以下判断正确的是（　　） A. B. 简谐运动的频率是2.5Hz. C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m D. 时，物块与小球运动方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动方程式可得，t=0.6s时物体的位移为 则对小球有 解得 A错误； B．由公式可知，简谐运动的频率为 B错误； C．振幅为0.1m，故0.6s内物块运动的路程为 C错误； D．，此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，D正确。 故选D。 6. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，则（ ） A. a处场强大小仍为E，方向由a指向b B. a处场强大小为，方向由b指向a C. a处电势降低 D. a、c两点电势相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设两个电荷在a处的电场强度分别为、，由a处的场强大小为E，方向与bc边平行，沿方向，沿方向 ， 拿走c处的点电荷后，a处场强大小为 沿方向，AB错误； C．由上述分析可知，b处电荷为正电荷，c处电荷为负电荷，a处于bc边的中垂线上，a处电势为，拿走c处的点电荷后，a处电势大于，即a处电势变大，C错误； D．拿走c处的点电荷后，a、c两点距离b处长度相等，故a、c两点电势相等，D正确。 故选D。 7. 如图所示，将两根粗细相同、材料不同的长软绳甲、乙的一端连接在一起，1、2、3、4…为绳上的一系列间距均为0.1m的质点，其中质点10为两绳的结点，绳处于水平方向。手持质点10在竖直方向做简谐运动，形成向左和向右传播的两列简谐波Ⅰ、Ⅱ，其中波Ⅰ的波速为0.2m/s。某时刻质点10处在波谷位置，5s后此波谷传到质点15，此时质点10正好通过平衡位置向上运动，质点10与质点15之间还有一个波谷，下列说法正确的是（　　） A. 质点10的振动周期为2s B. 波Ⅰ的波长为 C. 波Ⅱ的波长为 D. 当质点15处于波峰时，质点6处于平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点每振动一个周期，波向前传播一个波长，由题可知 可知质点10振动周期 A错误； B．根据 可知波Ⅰ的波长为 B错误； C．利用质点10与质点15之间的波形可知 可得波Ⅱ的波长为 C错误； D．质点6和质点10之间恰好等于一个波长，振动情况相同，质点15落后质点10恰好，因此当质点15处于波峰时，质点10恰好经平衡位置向下运动，D正确。 故选D。 8. 下列叙述中属于波的反射现象的是（　　） A. 夏日的雷声有时会轰鸣不绝 B. 隔墙有耳 C. 在空房间里讲话，会感到声音更响 D 水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝，这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象，故A正确； B．隔墙有耳，这是波可以绕过障碍物继续传播的衍射现象，故B错误； C．在空房间里讲话，会感到声音更响，这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象，故C正确； D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变，这是波的折射现象，故D错误。 故选AC。 9. 如图，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻且，电表均为理想电表。闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片Р由最左端a向最右端b移动的过程中（　　） A. 电流表和电压表示数均逐渐减小 B. 电压表与电流表示数的比值逐渐减小 C. 电压表与电流表示数改变量的绝对值逐渐减小 D. 电源的输出功率逐渐增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 在滑片P由最左端a向最右端b移动的过程中，R减小，则Ⅰ增大，电流表示数逐渐增大。由 U=E-Ir 可知，当Ⅰ增大时，路端电压U减小，则电压表示数逐渐减小，故A错误； B．电压表与电流表示数的比值 可知R减小，逐渐减小，故B正确； C．由闭合电路欧姆定律 U=E-Ir 可知，电压表与电流表示数改变量比值的绝对值 可知R减小，不变，故C错误； D．因，开始时，根据 可知R减小，电源的输出功率逐渐增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 、间的电势差 B. 小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D. 的长度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从M到N由动能定理 、间的电势差 选项A错误； B．因NP两点的电势相等，则小球从点到点的过程中，电场力做的功为0，选项B错误； C．设ON与水平方向的夹角为，则 解得 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则对小球受力分析可知 解得所加电场的电场强度大小为 选项C正确； D．设MP与竖直方向夹角为α，则 解得 选项D正确。 故选CD。 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 （1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为（　　） A. 滤光片  双缝  单缝 B. 滤光片  单缝  双缝 C. 单缝  滤光片  双缝 D. 双缝  滤光片  单缝 （2）某同学测得A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=_________m（保留2位有效数字）。 （3）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是（　　） A. 仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B. 仅将单缝远离双缝移动少许 C. 仅将单缝与双缝的位置互换 D. 仅将红色滤光片换成绿色的滤光片 【答案】（1）B （2） （3）D 【解析】 小问1详解】 因为双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图案，所以先让光源通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，后通过双缝形成干涉条纹，所以光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 小问2详解】 A到B条纹间的距离为，由图2可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则 根据，解得 【小问3详解】 由条纹间距公式，对实验装置改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知条纹的宽度减小。 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，、L、d都不改变，则不变，故A错误； B．仅将单缝远离双缝移动少许，、L、d都不改变，则不变，故B错误； C．仅将单缝与双缝的位置互换，则入射光通过单缝后就会投到像屏上，所以像屏上得到的是单缝衍射图像，不是双缝干涉图像，故C错误； D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，减小，L、d都不改变，则减小，故D正确。 故选D。 12. 某同学分别用图甲和乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。 （1）利用图甲实验电路测电池的电动势E和内阻r，所测量的实际是下图中虚线框所示“等效电源”的电动势和内阻。若电流表内阻用表示，用E、r和表示__________；__________。 （2）根据实验记录的数据得到如图所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是题图__________（选填“甲”或“乙”）。 （3）选择误差较小的实验电路，根据（2）图中对应的数据，该电池的电动势__________V（结果保留3位有效数字），内阻__________（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2）乙 （3） ①. 1.50 ②. 0.75 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲电路，根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图线纵截距表示电动势，则等效电源的电动势为 [2]图线斜率的绝对值表示内阻，等效电源的内阻为 【小问2详解】 图甲电路，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所以内阻测量值比真实值偏大；图乙电路，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源内阻与电压表内阻并联的总电阻，所以内阻测量值比真实值偏小。由于图线斜率的绝对值表示内阻，直线I平缓一些，可知图中直线I对应电路是题图乙。 【小问3详解】 [1]图甲电路，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，当时，图甲电路，电动势的测量值等于真实值，即有 [2]由于电源内阻较小，用图乙电路测量电源内阻误差小，根据图线的斜率绝对值为电源内电阻可得，电源内电阻为 三、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，纸面内存在方向与水平成θ角的匀强电场，在电场中的A点水平向右以速度抛出一带正电的小球，小球沿直线向右运动的最大距离。已知小球的质量，电荷量重力加速度，不计空气阻力。求： （1）两点间电势差 （2）小球由A到B的时间t （3）电场强度E的大小 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A到B根据动能定理 解得 【小问2详解】 根据速度位移关系式 速度时间关系式 联立得 ， 【小问3详解】 根据 ， 解得 14. 如图所示，在高的光滑水平平台上，物块P以初速度水平向右运动，与静止在水平平台上的物块Q发生碰撞（物块P、Q均可视为质点），，碰撞后物块P静止，物块Q以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70m的水平粗糙轨道CD平滑连接，物块Q沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。不计空气阻力，g取10。求： （1）物块Q由A运动到B的时间； （2）物块P初速度的大小； （3）物块Q经过圆弧C点时对轨道的压力； （4）若物块Q与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点M（M点未画出）。设物块Q与轨道CD之间的动摩擦因数为，求的取值范围。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下 （4） 【解析】 【小问1详解】 物块Q从A到B做平抛运动，设从A运动到B的时间为t，则 解得 【小问2详解】 由几何关系，可知： ， 解得 物块Q做平抛运动的水平速度是，有 解得 P与Q发生碰撞的过程中系统的动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律，得 解得 【小问3详解】 物块Q由A到C的过程中，由动能定理得 在圆弧C点，由牛顿第二定律有 代入数值，得 由牛顿第三定律得 方向竖直向下 【小问4详解】 由于只发生一次碰撞，若物块Q恰好冲回到B点， 解得： 可设物块Q在水平轨道CD上通过的总路程为S，根据题意，该路程的最大值是 最小值是 路程最大时，动摩擦因数最小；路程最小时，动摩擦因数最大。由能量守恒得 解得： ， 综上 15. 如图所示，足够长光滑斜面与粗糙的水平面用一小段圆弧连接，水平向左的匀强电场只存在于水平面上两虚线之间，场强大小为 ，两虚线的距离为 ，可视为质点的滑块A和滑块B质量均为 ，其中滑块A带正电 ，滑块B不带电且静止于左侧虚线处。现让A在斜面高为 处静止释放，与B碰撞后粘连在一起且不再分开。已知两滑块与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度g取10m/s2，接触面均绝缘。求∶ （1）碰后两滑块的速度大小； （2）判断两滑块是否从右侧离开电场； （3）若电场强度E大小可调，其它数据不变，试讨论E取不同值时，AB碰后电场力对整体所做的功。 【答案】（1） （2）不会从右侧离开 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 设A和B碰前后的速度分别为和，则有 碰撞动量守恒，则有 解得 【小问2详解】 碰后对整体，根据牛顿第二定律 解得 滑块减速至零的位移为 故不会从右侧离开； 【小问3详解】 设电场强度为时，整体恰好减速至右侧虚线。则 解得 设电场强度为时，整体在电场中电场力与滑动摩擦力大小相等 解得 综上：①若，则整体可以从右侧出去，电场力做功为 ②若，因为，故整体 减速到零后则静止，设减速位移为s，则 碰后电场力做功为 解得 ③若，因为，故整体将反向加速，多次往返后最后停在B点，故碰后电场力做功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $