精品解析：四川省南充高级中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题

南充高中高2024级高二上学期第一次月考 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，将答案书写在答题卡相应位置上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。） 1. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木块对托盘的压力就是木块的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 2. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　） A. 碗对蚂蚁的摩擦力变大 B. 碗对蚂蚁的支持力变大 C. 碗对蚂蚁的作用力变小 D. 蚂蚁的合外力变小 3. 关于用多用电表测量电学中的物理量的实验，下列操作正确的是（　　） A. 测量未知直流电源两端电压时，应先用小量程再逐渐增大到合适的量程 B. 用“×100Ω”挡测电阻时指针如图所示，应改用“×10Ω”挡，欧姆调零后再测 C. 待测电阻若是连接在电路中，不用把它与其他元件断开后再测量 D. 使用结束时，应把选择开关置于直流电压最高挡 4. 有一种娱乐项目，在小孩的腰间左右两侧系上弹性极好的橡皮绳，小孩可在橡皮绳的作用下在竖直方向上下跳跃。如图所示，质量为m的小孩静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，重力加速度为g，若图中右侧橡皮绳突然断裂，则小孩在此瞬时（　　） A. 没有加速度 B. 加速度大小为g，沿断裂绳的原方向斜向下 C. 加速度大小为，与未断裂绳的方向垂直斜向上 D. 加速度大小为，方向竖直向下 5. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其工作原理可简化为如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下左右运动，进而改变电容器的电容，将运动信号转化为电信号，图中R为定值电阻。下列说法正确的是（ ） A. N极板向上运动时，电容器的电容增加 B. N极板向上运动时，两极板间的电场强度不发生变化 C. N极板向下运动时，电流表有由a向b的电流 D. 手机静止时，电流表示数为零、电容器两极板不带电 6. 2023年2月23日我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星成功发射，其轨道如图中b所示，图中a为太阳探测卫星“夸父一号”，轨道高度小于地球静止卫星轨道高度，c为赤道上的物体。则下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度大小关系为 B. a、b的角速度大小关系为 C. b、c的周期关系为 D. b、c的向心加速度大小关系为 7. 如图，在点以相同的速率抛出质量相同的石子甲和乙，其轨迹在同一竖直平面内相交于点。抛出时甲的初速度斜向上，乙的初速度水平。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，甲重力做功比乙多 B. 在点，甲重力的瞬时功率比乙大 C. 从到，乙重力做功的平均功率比甲小 D. 在点，人对甲做的功比乙多 二、多项选择题（本题共3个小题，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，一匀质鱼漂竖直浮在水面上，当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点，松手后，鱼漂会上下运动，在M、N两点之间来回移动。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂在水面上下浮沉的运动是匀变速运动 B. 水位在O点时，鱼漂的速度最大 C. 水位到达M点时，鱼漂具有向上的加速度 D. 鱼漂由上往下运动时，速度越来越大 9. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是电压表，另一个是电流表，那么以下结论中正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程增大 C. 乙表是电压表，R减小时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程减小 10. 如图，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的板C相连，另一端与物体A相连。物体A置于光滑固定斜面上，斜面的倾角。A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连且始终与斜面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，当地重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为 B. 物体A到最高点时，A所受合力大小为零 C. 物体B下落至最低点时，A和弹簧组成系统的机械能最小 D. 物体A的最大速度为 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共16分。） 11. 用玻璃管演示红蜡块运动的实验过程如图所示，红蜡块在水平方向和竖直方向均做匀速直线运动。以红蜡块开始运动的时刻为计时零点，运动的起点为坐标原点O，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立平面直角坐标系。红蜡块沿水平方向和竖直方向的速度大小分别为、。 （1）0~t时间内红蜡块沿y轴方向的位移大小为______（用t、表示），合速度大小为______（用、表示）； （2）实际情况下，红蜡块在竖直向上做的是先加速后很快匀速的运动，则实验中观察到红蜡块的运动轨迹大致为______（填标号）。 A. B. C. 12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________。 （2）选择合适的实验器材，实验电路图如图丙所示，按照电路图正确连接实物图。在实验电路图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“”或“”）。 （3）若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端之间的电压为，圆柱体的直径和长度分别用表示，则用表示电阻率的关系式为________。 四、计算题（本题共3个小题，共38分。） 13. 汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量的汽车在水平公路的弯道上行驶，速度大小，其轨迹可视为半径的圆弧。若汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F； （2）求汽车转弯时不发生侧滑所允许的最大速度。 14. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤并杀死靶细胞。“质子疗法”可简化为如图所示的模型，真空中的平行金属板A、B间的电压为U1，平行金属板C、D之间的距离为d、金属板长也为d。质子源发射质量为m、电荷量为q的质子，质子从A板上的小孔进入（不计初速度）平行板A、B间，经加速后从B板上的小孔穿出，匀速运动一段距离后以平行于金属板C、D方向的初速度v0（大小未知）进入板间，质子射出平行金属板C、D时末速度方向与初速度方向的夹角之后质子恰好击中靶细胞。已知平行金属板A、B之间，平行金属板C、D之间均可视为匀强电场，质子的重力和质子间的相互作用力均可忽略，取，求： （1）质子从B板上的小孔穿出时的速度大小v0； （2）质子射出金属板C、D间时沿垂直于板面方向偏移的距离y； （3）平行金属板C、D间的电压大小U2。 15. 为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为，长为m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h的水平台面上以初速度m/s水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取，求： （1）水平台面距A点的高度h； （2）小球滑过C点时的速率； （3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南充高中高2024级高二上学期第一次月考 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，将答案书写在答题卡相应位置上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。） 1. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木块对托盘的压力就是木块的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据牛顿第三定律和平衡条件，可知图甲中木块对托盘的压力大小等于木块的总重力，但不能说压力是重力，故A错误； B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确； C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误； D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失，故D错误。 故选 B。 2. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　） A. 碗对蚂蚁的摩擦力变大 B. 碗对蚂蚁的支持力变大 C. 碗对蚂蚁的作用力变小 D. 蚂蚁的合外力变小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．蚂蚁缓慢爬行的过程可以视为始终处于平衡状态，对蚂蚁受力分析可知，蚂蚁受到重力、沿切线方向的摩擦力和垂直切线方向指向球形中心的支持力，设蚂蚁所在位置与球形中心连线与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得 ， 从底部经过b点爬到a点，逐渐增大，则碗对蚂蚁的摩擦力变大，碗对蚂蚁的支持力变小，故A正确，B错误； CD．蚂蚁处于平衡状态，合外力一直为0，则碗对蚂蚁的作用力与重力平衡，保持不变，故CD错误。 故选A。 3. 关于用多用电表测量电学中的物理量的实验，下列操作正确的是（　　） A. 测量未知直流电源两端电压时，应先用小量程再逐渐增大到合适的量程 B. 用“×100Ω”挡测电阻时指针如图所示，应改用“×10Ω”挡，欧姆调零后再测 C. 待测电阻若是连接在电路中，不用把它与其他元件断开后再测量 D. 使用结束时，应把选择开关置于直流电压最高挡 【答案】B 【解析】 【详解】A．测量未知直流电源两端电压时，为保护电表安全，应先用大量程再逐渐减小到合适的量程，故A错误； B．用“×100Ω”挡测电阻时指针如图所示，可知待测电阻较小，则应改用“×10Ω”挡，欧姆调零后再测，故B正确； C．待测电阻若是连接在电路中，需要把它与其他元件断开后再测量，故C错误； D．使用结束时，应把选择开关置于交流电压最高挡或者“OFF”挡，故D错误。 故选B。 4. 有一种娱乐项目，在小孩的腰间左右两侧系上弹性极好的橡皮绳，小孩可在橡皮绳的作用下在竖直方向上下跳跃。如图所示，质量为m的小孩静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，重力加速度为g，若图中右侧橡皮绳突然断裂，则小孩在此瞬时（　　） A. 没有加速度 B. 加速度大小为g，沿断裂绳的原方向斜向下 C. 加速度大小为，与未断裂绳的方向垂直斜向上 D. 加速度大小为，方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】该儿童静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，合力为零，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，右侧橡皮绳突然断裂，此瞬间，右侧橡皮条拉力变为零，而左侧橡皮绳的拉力不变，重力也不变，故左侧橡皮绳拉力与重力的合力与右侧橡皮绳断开前的拉力方向相反、大小相等，等于mg，故加速度 ，方向沿原断裂绳的方向斜向下。 故选B。 5. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其工作原理可简化为如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下左右运动，进而改变电容器的电容，将运动信号转化为电信号，图中R为定值电阻。下列说法正确的是（ ） A. N极板向上运动时，电容器的电容增加 B. N极板向上运动时，两极板间的电场强度不发生变化 C. N极板向下运动时，电流表有由a向b的电流 D. 手机静止时，电流表示数为零、电容器两极板不带电 【答案】A 【解析】 【详解】A．N极板向上运动时，极板间距减小，根据 可知电容器的电容增加，故A正确； B．由于电容器保持与电源连接，N极板向上运动时，板间电势差不变，间距减小，根据 可知两极板间的电场强度增大，故B错误； C．N极板向下运动时，间距增大，根据知电容器电容减小，由于板间电势差不变，根据 可知极板上的电荷量减小，电容器放电，由图可知，电流由b向a流过电流表，故C错误； D．手机静止时，电路处于断路状态，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，故D错误。 故选A。 6. 2023年2月23日我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星成功发射，其轨道如图中b所示，图中a为太阳探测卫星“夸父一号”，轨道高度小于地球静止卫星轨道高度，c为赤道上的物体。则下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度大小关系为 B. a、b的角速度大小关系为 C. b、c的周期关系为 D. b、c的向心加速度大小关系为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由引力作为向心力可得 解得 a的轨道半径小于b的轨道半径，可得 ， AB错误； C．b卫星相对地球静止，运行周期与地球自转周期相同，可得 C正确； D．由可知，b、c的向心加速度大小关系为 D错误。 故选C。 7. 如图，在点以相同的速率抛出质量相同的石子甲和乙，其轨迹在同一竖直平面内相交于点。抛出时甲的初速度斜向上，乙的初速度水平。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，甲重力做功比乙多 B. 在点，甲重力的瞬时功率比乙大 C. 从到，乙重力做功的平均功率比甲小 D. 在点，人对甲做的功比乙多 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力做功与路径无关，从到，石子的质量相等，高度相同，故重力做的功相等，故A错误； B．从到，石子的机械能守恒，在点，甲、乙石子的速率相同，甲速度方向与水平面夹角比乙大，竖直方向速率大，重力的瞬时功率大，B正确； C．从到，乙飞行的时间比甲短，重力做功的平均功率大，C错误； D．在点根据动能定理，人对石子做的功等于石子动能的增加量，石子质量和速率一样，人做的功一样，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3个小题，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，一匀质鱼漂竖直浮在水面上，当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点，松手后，鱼漂会上下运动，在M、N两点之间来回移动。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂在水面上下浮沉的运动是匀变速运动 B. 水位在O点时，鱼漂的速度最大 C. 水位到达M点时，鱼漂具有向上的加速度 D. 鱼漂由上往下运动时，速度越来越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．鱼漂的运动是简谐运动，回复力 加速度 加速度随位移变化，不是匀变速运动，A错误； B．O点是平衡位置，简谐运动中平衡位置速度最大，水位在O点时鱼漂速度最大，B正确； C．水位到达M点时，鱼漂浸入水中的体积大于静止时的体积，浮力大于重力，合力向上，加速度向上，C正确； D．鱼漂由上往下运动时，从N到O速度增大，从O到M速度减小，并非一直变大，D错误； 故选BC。 9. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是电压表，另一个是电流表，那么以下结论中正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程增大 C. 乙表是电压表，R减小时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．灵敏电流计G改装电压表需串联大电阻分压，改装成电流表需并联小电阻分流，设灵敏电流计G的满偏电流为，内阻为，结合电路图可知，甲表是电流表，甲表的量程为 所以当 R增大时，甲表量程减小，反之甲表量程增加，故A正确，B错误； CD．由上述分析及题图可知，乙表是电压表，乙表的量程为 所以当R增加时，乙表的量程增加，反之乙表量程减小，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的板C相连，另一端与物体A相连。物体A置于光滑固定斜面上，斜面的倾角。A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连且始终与斜面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，当地重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为 B. 物体A到最高点时，A所受合力大小为零 C. 物体B下落至最低点时，A和弹簧组成系统的机械能最小 D. 物体A的最大速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．刚释放物体B时，以A、B组成的系统为研究对象，有 解得 对B研究 解得 故物体A受到细线的拉力大小为，故A正确； BC．对于A、B物体以及弹簧组成的系统，只有弹簧的弹力和重力做功，系统机械能守恒，B减小的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故当B下落至最低点时，A和弹簧组成系统的机械能最大，且此时A上升到最高位置，根据对称性可知B产生的加速度大小也为 故对B受力分析，根据牛顿第二定律可知 解得 故AB整体研究，可得 解得 对A研究，A受到弹簧拉力、重力和绳子的拉力，则，故BC错误； D．手托住物块B时，物块A静止，设此时弹簧的压缩量为，对物块A根据平衡条件可得 解得 当物体A上升过程中，当A和B整体的加速度为0时速度达到最大值，此时细线对A的拉力大小刚好等于，设此时弹簧的伸长量为，则 解得 所以此时弹簧的弹性势能与初始位置时相同，对A、B和弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律得 解得，故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共16分。） 11. 用玻璃管演示红蜡块运动的实验过程如图所示，红蜡块在水平方向和竖直方向均做匀速直线运动。以红蜡块开始运动的时刻为计时零点，运动的起点为坐标原点O，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立平面直角坐标系。红蜡块沿水平方向和竖直方向的速度大小分别为、。 （1）0~t时间内红蜡块沿y轴方向的位移大小为______（用t、表示），合速度大小为______（用、表示）； （2）实际情况下，红蜡块在竖直向上做的是先加速后很快匀速的运动，则实验中观察到红蜡块的运动轨迹大致为______（填标号）。 A. B. C. 【答案】（1） ①. ②. （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]0~t时间内红蜡块沿y轴方向的位移大小为 [2]合速度大小为 【小问2详解】 红蜡块在竖直向上做的是先加速后很快匀速的运动，由于水平方向速度不变，可知在加速过程中运动相同的水平位移时，时间相同，由于竖直方向速度在增大故该段过程相同水平方向位移间隔内竖直方向的位移在增大，即图线向下凸起。 故选C。 12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。 （1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________。 （2）选择合适的实验器材，实验电路图如图丙所示，按照电路图正确连接实物图。在实验电路图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“”或“”）。 （3）若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端之间的电压为，圆柱体的直径和长度分别用表示，则用表示电阻率的关系式为________。 【答案】（1） ①. ②. （2）a （3） 【解析】 【详解】（1）[1][2]由题图甲螺旋测微器可知，圆柱体直径为 由题图乙可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是，游标卡尺示数为 （2）由题图丙可知，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端。 （3）由欧姆定律可知，圆柱体电阻为 由电阻定律得 联立可得电阻率 四、计算题（本题共3个小题，共38分。） 13. 汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量的汽车在水平公路的弯道上行驶，速度大小，其轨迹可视为半径的圆弧。若汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F； （2）求汽车转弯时不发生侧滑所允许的最大速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车转弯时需要向心力，由向心力公式 代入数据得 【小问2详解】 汽车不侧滑时，最大静摩擦力提供向心力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 由向心力公式 联立得 整理得 代入数据得 14. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤并杀死靶细胞。“质子疗法”可简化为如图所示的模型，真空中的平行金属板A、B间的电压为U1，平行金属板C、D之间的距离为d、金属板长也为d。质子源发射质量为m、电荷量为q的质子，质子从A板上的小孔进入（不计初速度）平行板A、B间，经加速后从B板上的小孔穿出，匀速运动一段距离后以平行于金属板C、D方向的初速度v0（大小未知）进入板间，质子射出平行金属板C、D时末速度方向与初速度方向的夹角之后质子恰好击中靶细胞。已知平行金属板A、B之间，平行金属板C、D之间均可视为匀强电场，质子的重力和质子间的相互作用力均可忽略，取，求： （1）质子从B板上的小孔穿出时的速度大小v0； （2）质子射出金属板C、D间时沿垂直于板面方向偏移的距离y； （3）平行金属板C、D间的电压大小U2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 质子经过加速电场过程，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 质子射出金属板C、D间时，设垂直金属板方向的分速度为，根据题意有 质子在金属板C、D间做类平抛运动，则有 ， 联立解得 【小问3详解】 质子在金属板C、D间有 ， 又 联立解得 15. 为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为，长为m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h的水平台面上以初速度m/s水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取，求： （1）水平台面距A点的高度h； （2）小球滑过C点时的速率； （3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。 【答案】（1）0.9m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球开始时做平抛运动，到A点时速度方向沿AB方向（与水平方向夹角）。设到达A点时竖直速度为，水平速度始终为。 由速度方向关系可得，， 竖直方向是自由下落，得 解得 【小问2详解】 从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得。 代入数据解得 【小问3详解】 小球刚刚过最高点时，重力提供向心力，则 根据动能定理有 代入数据解得 当小球刚能到达与圆心等高处时 代入数据解得 当圆轨道与AB相切时 即圆轨道的半径不能超过1.5m。 综上所述：要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $