精品解析：江苏省南京市金陵中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试卷

金陵中学2025-2026学年第一学期10月学情检测 高二物理试卷 一、单选题（共12题，每题4分，共48分．每题只有一个选项最符合题意） 1. 如图所示为某同学自制的静电除尘器。穿过去底的矿泉水瓶瓶盖（瓶盖打孔）安装一直导线M，瓶外绕多圈铁丝N。a、b端与高压直流电源相连。断开开关S，点燃蚊香，瓶内烟雾缭绕。闭合S，顿时瓶内清澈透明，则S闭合时（　　） A. M附近电场强度最小 B. M附近电场强度最大 C. 烟尘吸附在M上 D. N附近空气中的气体分子易被电离 2. 如图甲是多用电表的外部结构，如图乙是多用电表简单的内部结构，灵敏电流计的最大电流为，下列说法正确的是（　　） A. 测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向欧姆零点 B. 不管多用电表测电压还是测电阻，红表笔的电势均高于黑表笔 C. 测电阻时，当指针偏转角过大，把欧姆挡倍率变小，并重新欧姆调零 D. 对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，的接入值为 3. 如图所示，小郭同学将电容式位移传感器的两极板接入到电路中进行实验探究。电容式位移传感器中的电介质板与被测物体固连在一起，可以左右移动。电介质板插入极板间的深度记为x，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势、内阻均恒定，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数不为零，说明x在增大 B. 若x保持不变，则电压表示数一定为零 C. 在x增大的过程中，电容器两极板带电量减小 D. 在x增大的过程中，a点电势始终高于b点 4. 如图所示，某商场采用的电源驱动电机带动阶梯式电梯以的恒定速度运行，质量为的顾客静立在电梯上随电梯向上运动，若电梯的倾角为，运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是（　　） A. 顾客向上运动的过程中机械能守恒 B. 顾客重力的平均功率为 C. 顾客受到电梯给予的静摩擦力 D. 电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A 5. 如图所示，平面内直线AB和MN垂直相交于О点，A、B关于О点对称。M、N关于О点对称，C是AO的中点，D是OB的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为+Q的点电荷放置在О点，则C、M、D、N四点的电场强度相同 B. 若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点，则C、D两点电场强度方向相反 C. 若在C点和D点分别放置等量同种点电荷，一电子从О点沿直线运动到N点的过程中所受静电力的大小是一直减小的 D. 若在C点和D点分别放置等量正点电荷，一电子从M点由静止释放，电子将在M、N间做往返运动 6. 如图，两平行板电容器正对面积分别为S、2S，两板间距离分别为，开始时开关断开，两板间电压分别为，两电容器带电量均为Q。下列说法正确的是（　　） A. B. 闭合开关后，电阻R上有a→b电流 C. 闭合开关并稳定后，两板间电压U介于之间 D. 闭合开关并稳定后，两电容器带电量之比为4：1 7. 如图所示为轴上一段电场线的电场强度随位置的变化图像（场强正方向与轴正方向相同）。下列说法正确的是（　　） A. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 B. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 C. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则带正电的电荷在带负电的电荷的右侧 D. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则电荷量小的电荷在电荷量大的电荷的右侧 8. 一根粗细均匀的木棒下端绕几圈铁丝，木棒就可以竖直浮在杯内水中，如图所示。将木棒轻轻向下压一小段距离后由静止释放，此后木棒的运动可视为简谐运动。从释放开始计时，经过t时间木棒第二次达到最大速度，则下列判断正确的是（　　） A. 木棒振动的频率为t B. 减小木棒振动的幅度，木棒振动的频率将变大 C. 木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力相同 D. 从释放开始计时，经过t时间，木棒振动的加速度与速度方向相反 9. 如图所示，物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连，整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑，弹簧处于伸长状态。剪断细线后（　　） A. 弹簧恢复原长时，A的动能达到最大 B. 弹簧压缩最大时，A的动量达到最大 C. 弹簧恢复原长过程中，系统的动量增加 D. 弹簧恢复原长过程中，系统的机械能增加 10. 武夷新区旅游观光电车，为游客提供全新出行体验。山区雾气重，某次起雾时，设单位体积的空气内均匀分布n颗小水珠，每颗小水珠的平均质量为m，水珠速度可忽略。横截面积为S的电车在某段水平长直轨道上运行，小水珠与电车碰撞后完全黏附在电车上。为保持电车以速度v匀速运行，电车因起雾多消耗的功率为（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，质量为的木箱放置在水平地面上，木箱顶端固定一轻质弹簧，弹簧下端悬挂质量为的重物。将重物竖直下拉一段距离后放手，重物到达最高点时弹簧恰好处于原长。已知在运动过程中重物未触及木箱底部，弹簧的最大弹性势能为，弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 重物的最大动能为 B. 重物的最大动能为 C. 木箱对地面的最小压力为 D. 木箱对地面的最大压力为 12. 如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（　　） A. B. C. D. 二、实验题（每空2分，共12分） 13. 某兴趣小组准备利用下列器材测量某新型蓄电池的电动势和内阻。 A待测蓄电池电动势约为3V，内阻很小 B电流表（量程为0.6A，内阻为0.3Ω） C电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为2A） E定值电阻 F单刀开关、单刀双掷开关、导线若干 （1）为了尽可能精确的测量蓄电池的电动势和内阻，该兴趣小组设计了如图甲所示的电路图，测量时单刀双掷开关S应接______（选填“1”或“2”）。 （2）该兴趣小组按正确步骤操作后，某次电压表读数如图乙所示，则读数______V，此后测量得到多组数据，并根据测量数据做出了图像，如图丙所示。由图像可知蓄电池的电动势______V，内阻______（最后两空的结果均保留三位有效数字）。 （3）如果仅考虑电表内阻对实验测量结果的影响，由该实验得到的电动势和内阻的测量值与真实值之间的关系是______、______（选填“<”、“=”或“>”）。 三、解答题（4题，共40分） 14. 如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，电容C=4μF，开关闭合电路稳定后，电动机恰好正常工作，已知电动机额定电压UM=9V，线圈电阻RM=1Ω，求： （1）电动机正常工作时的机械功率； （2）电动机突然发生故障被卡死，卡死前后电容器上电量的变化量。 15. 如图所示，水平、绝缘、粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104N/C．现有一电荷量q＝＋1.0×10－4C，质量m＝0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）．取g＝10m/s2．计算： ①带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小； ②D点到B点的距离xDB； 16. 如图所示，有一个质量为M=300g的轨道静置于水平地面。轨道的左侧部分是半径为R=10m的光滑圆弧，右侧部分水平且上表面粗糙，长度为L=5m，左右两部分在B点平滑连接，B点是圆弧轨道最低点。现将一质量为的木块置于轨道的最右端A处。一颗质量为的子弹以大小为的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出。已知子弹打进木块的时间极短，木块与轨道右侧水平部分的动摩擦因数为，重力加速度 （1）求子弹打进木块过程中系统损失的机械能； （2）若轨道固定，求木块刚滑到B点时对圆弧的压力； （3）若轨道不固定，地面光滑，求木块上升的最大高度。 17. 如图甲所示，真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场，A、B两板距离为d，A、B板长为L，AB两板间加周期性变化的电场UAB，如图乙所示，周期为T，加速电压U1=，其中m为电子质量、e为电子电荷量，T为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小； （2）t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y； （3）在0～内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金陵中学2025-2026学年第一学期10月学情检测 高二物理试卷 一、单选题（共12题，每题4分，共48分．每题只有一个选项最符合题意） 1. 如图所示为某同学自制的静电除尘器。穿过去底的矿泉水瓶瓶盖（瓶盖打孔）安装一直导线M，瓶外绕多圈铁丝N。a、b端与高压直流电源相连。断开开关S，点燃蚊香，瓶内烟雾缭绕。闭合S，顿时瓶内清澈透明，则S闭合时（　　） A. M附近电场强度最小 B. M附近电场强度最大 C. 烟尘吸附在M上 D. N附近空气中的气体分子易被电离 【答案】B 【解析】 【详解】因为静电平衡时，M上电荷密度大，附近电场强度最大，其周围空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子，电子在向着正极N运动的过程中，遇到烟气尘中的粉尘，使粉尘带负电，粉尘被吸附在瓶身上，从而达到除尘效果。 故选B。 2. 如图甲是多用电表的外部结构，如图乙是多用电表简单的内部结构，灵敏电流计的最大电流为，下列说法正确的是（　　） A. 测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向欧姆零点 B. 不管多用电表测电压还是测电阻，红表笔的电势均高于黑表笔 C. 测电阻时，当指针偏转角过大，把欧姆挡倍率变小，并重新欧姆调零 D. 对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，的接入值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向表盘左端0刻度，故A错误； B．多用电表测电压时，红表笔的电势高于黑表笔，测电阻时，红表笔的电势低于黑表笔，故B错误； C．测电阻时，当指针偏转角过大，说明待测电阻相对所选倍率较小，应把欧姆挡倍率变小，并需要重新欧姆调零，故C正确； D．对于乙图，若红、黑表笔短接，当电流计电流最大，则有 可得 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，小郭同学将电容式位移传感器的两极板接入到电路中进行实验探究。电容式位移传感器中的电介质板与被测物体固连在一起，可以左右移动。电介质板插入极板间的深度记为x，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势、内阻均恒定，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数不为零，说明x在增大 B. 若x保持不变，则电压表示数一定为零 C. 在x增大的过程中，电容器两极板带电量减小 D. 在x增大的过程中，a点电势始终高于b点 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表读数不为零，说明x在变化，但不一定在增大，故A错误； B．若x保持不变，则电容器电容不变，电容器所带电荷量不变，电路中没有电流，则电压表示数一定为零，故B正确； CD．在x增大的过程中，根据 ， 可知电容器电容增大，电容器电荷量增大，电容器进行充电，通过R的电流方向由b指向a，则a点电势始终低于b点，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，某商场采用的电源驱动电机带动阶梯式电梯以的恒定速度运行，质量为的顾客静立在电梯上随电梯向上运动，若电梯的倾角为，运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是（　　） A. 顾客向上运动的过程中机械能守恒 B. 顾客重力的平均功率为 C. 顾客受到电梯给予的静摩擦力 D. 电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A 【答案】D 【解析】 【详解】A．顾客向上运动的过程中动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误； B．顾客重力的平均功率为 C．顾客匀速上升时不受电梯给予的静摩擦力，选项C错误； D．由能量关系电梯站顾客时 解得 即电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A，选项D正确。 故选D。 5. 如图所示，平面内直线AB和MN垂直相交于О点，A、B关于О点对称。M、N关于О点对称，C是AO的中点，D是OB的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为+Q的点电荷放置在О点，则C、M、D、N四点的电场强度相同 B. 若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点，则C、D两点电场强度方向相反 C. 若在C点和D点分别放置等量同种点电荷，一电子从О点沿直线运动到N点的过程中所受静电力的大小是一直减小的 D. 若在C点和D点分别放置等量正点电荷，一电子从M点由静止释放，电子将在M、N间做往返运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．若将电荷量为+Q的点电荷放置在O点则C、M、D、N四点的电场强度方向不同，A错误； B．若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点，由等量异种点电荷电场中电场线分布的对称性可知，C、D两点的电场强度大小相等，方向均由A指向B，B错误； C．若在C点和D点分别放置等量同种的点电荷，则O点的电场强度是零，从O点沿CD的中垂线经过N点到无限远处，电场强度大小从零先增大，再减小到零，则电子从O点沿直线运动到N点的过程中，所受静电力的大小可能是一直增大的，也可能是先增大后减小的，C错误； D.若在C点和D点分别放置等量正点电荷，则CD连线的中垂线上，关于O点对称的两点电场强度等大反向，所以电子在MO间与ON间受力具有对称性，都指向O点所以将一电子从M点由静止释放，电子将在M、N间做往返运动，D正确。 故选D。 6. 如图，两平行板电容器正对面积分别为S、2S，两板间距离分别为，开始时开关断开，两板间电压分别为，两电容器带电量均为Q。下列说法正确的是（　　） A. B. 闭合开关后，电阻R上有a→b电流 C. 闭合开关并稳定后，两板间电压U介于之间 D. 闭合开关并稳定后，两电容器带电量之比为4：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电容的决定式 可得 由电容的定义式 以及 解得 ，故A错误； B．闭合开关后，放电，充电，则流过R的电流为b→a，故B错误； C．放电，减小。 充电，增大。所以闭合开关并稳定后，两板间电压U 介于、之间，故C正确。 D．闭合开关并稳定后，两电容器电压相同，由Q=CU解得 ，故D错误； 故选C。 7. 如图所示为轴上一段电场线的电场强度随位置的变化图像（场强正方向与轴正方向相同）。下列说法正确的是（　　） A. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 B. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 C. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则带正电的电荷在带负电的电荷的右侧 D. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则电荷量小的电荷在电荷量大的电荷的右侧 【答案】D 【解析】 【详解】AB．场强越大，根据可知试探电荷的加速度越大，由图像知处加速度最大。 故AB错误； CD．若该电场由两个轴上的不等量异种电荷产生，处的场强为0，可知这是电荷量小的这一侧的电场分布，由于到的场强指向轴负方向，可知位于的左侧且靠近的电荷带负电，且电荷量小的负电荷在电荷量大的正电荷的右侧。 故C错误，D正确。 故选D。 8. 一根粗细均匀的木棒下端绕几圈铁丝，木棒就可以竖直浮在杯内水中，如图所示。将木棒轻轻向下压一小段距离后由静止释放，此后木棒的运动可视为简谐运动。从释放开始计时，经过t时间木棒第二次达到最大速度，则下列判断正确的是（　　） A. 木棒振动的频率为t B. 减小木棒振动的幅度，木棒振动的频率将变大 C. 木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力相同 D. 从释放开始计时，经过t时间，木棒振动的加速度与速度方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．设木棒振动的周期为，从释放开始计时，经过时间木棒第二次达到最大速度，则 解得 振动的频率为 故A错误； B．减小木棒振动的幅度，木棒振动的频率不变，故B错误； D．从撤去压力开始计时，经过时间，木棒在平衡位置上方正在向上运动，此时加速度向下，速度向上，故D正确； C．木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力大小相等，方向相反，故C错误。 故选D。 9. 如图所示，物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连，整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑，弹簧处于伸长状态。剪断细线后（　　） A. 弹簧恢复原长时，A的动能达到最大 B. 弹簧压缩最大时，A的动量达到最大 C. 弹簧恢复原长过程中，系统的动量增加 D. 弹簧恢复原长过程中，系统的机械能增加 【答案】A 【解析】 【详解】对整个系统分析可知合外力为0，A和B组成的系统动量守恒，得 设弹簧的初始弹性势能为，整个系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，当弹簧恢复原长时得 联立得 故可知弹簧恢复原长时物体A速度最大，此时物体A的动量最大，动能最大。对于系统来说动量一直为零，系统机械能不变。 故选A。 10. 武夷新区旅游观光电车，为游客提供全新出行体验。山区雾气重，某次起雾时，设单位体积的空气内均匀分布n颗小水珠，每颗小水珠的平均质量为m，水珠速度可忽略。横截面积为S的电车在某段水平长直轨道上运行，小水珠与电车碰撞后完全黏附在电车上。为保持电车以速度v匀速运行，电车因起雾多消耗的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电车匀速行驶时，Δt时间内与电车碰撞的水珠质量为 根据动量定理得 电车因起雾多消耗的功率为 解得 故选C。 11. 如图所示，质量为的木箱放置在水平地面上，木箱顶端固定一轻质弹簧，弹簧下端悬挂质量为的重物。将重物竖直下拉一段距离后放手，重物到达最高点时弹簧恰好处于原长。已知在运动过程中重物未触及木箱底部，弹簧的最大弹性势能为，弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 重物的最大动能为 B. 重物的最大动能为 C. 木箱对地面的最小压力为 D. 木箱对地面的最大压力为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．重物做简谐运动，设弹簧的劲度系数为，在平衡位置时，有 重物到达最高点时弹簧恰好处于原长，此时重物只受重力作用，重物的加速度为，根据对称性可知，重物处于最低点时的加速度大小为，方向竖直向上，则有 弹簧的最大弹性势能为，则有 当重物处于平衡位置时，动能最大，从最高点到平衡位置过程，根据能量守恒可得 联立解得重物的最大动能为 故A错误，B正确； C．当重物到达最高点时，弹簧弹力刚好为0，此时木箱对地面的压力最小，为，故C错误； D．当重物到达最低点时，弹簧对木箱向下的拉力最大，此时木箱对地面的压力最大，为 故D错误。 故选B。 12. 如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】、在水平方向上动量守恒，有 在极短的时间内，有 则在时间内有 可知 故选C。 二、实验题（每空2分，共12分） 13. 某兴趣小组准备利用下列器材测量某新型蓄电池的电动势和内阻。 A待测蓄电池电动势约为3V，内阻很小 B电流表（量程为0.6A，内阻为0.3Ω） C电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为2A） E定值电阻 F单刀开关、单刀双掷开关、导线若干 （1）为了尽可能精确的测量蓄电池的电动势和内阻，该兴趣小组设计了如图甲所示的电路图，测量时单刀双掷开关S应接______（选填“1”或“2”）。 （2）该兴趣小组按正确步骤操作后，某次电压表读数如图乙所示，则读数______V，此后测量得到多组数据，并根据测量数据做出了图像，如图丙所示。由图像可知蓄电池的电动势______V，内阻______（最后两空的结果均保留三位有效数字）。 （3）如果仅考虑电表内阻对实验测量结果的影响，由该实验得到的电动势和内阻的测量值与真实值之间的关系是______、______（选填“<”、“=”或“>”）。 【答案】（1）1 （2） ①. 1.80 ②. 2.95 ③. 0.488 （3） ①. = ②. = 【解析】 【小问1详解】 由于电流表内阻已知，电流表相对电源采用内接法，可以避免由于电表内阻引起的系统误差，测量时单刀双掷开关 S 应接 1； 【小问2详解】 [1]电压表量程为 3V，最小分度为 0.1V，读数时应估读到分度值的下一位，读数为 1.80V [2]由闭合电路欧姆定律可得 则有 可知 U - I 图像的纵截距等于电动势，则有 [3]斜率绝对值为 则有 【小问3详解】 因为电流表内阻为准确值，该实验可消除电表内阻引起的系统误差，故电动势和内阻的测量值与真实值均相等。 三、解答题（4题，共40分） 14. 如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，电容C=4μF，开关闭合电路稳定后，电动机恰好正常工作，已知电动机额定电压UM=9V，线圈电阻RM=1Ω，求： （1）电动机正常工作时的机械功率； （2）电动机突然发生故障被卡死，卡死前后电容器上电量的变化量。 【答案】（1）8W （2）2.4×10−5C 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 所以电动机的发热功率 所以电动机的机械功率 【小问2详解】 电动机正常工作时，电容两端的电压 电动机卡死后，由闭合电路欧姆定律有 电容两端电压 根据 可得电容电量的变化量为 即卡死前后电容器上电量减少了。 15. 如图所示，水平、绝缘、粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104N/C．现有一电荷量q＝＋1.0×10－4C，质量m＝0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）．取g＝10m/s2．计算： ①带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小； ②D点到B点的距离xDB； 【答案】（1）6.0N（2）0 【解析】 【详解】①设带电体通过C点时的速度为vC，依据牛顿第二定律 有： 解得： vC＝2.0m/s 设带电体通过B点时的速度为vB，轨道对带电体的支持力大小为FB，带电体在B点时 有 带电体从B运动到C的过程中，电场力做功为零，根据动能定理 有： 联立解得：FB＝6.0N 根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力FB′＝6.0N ②设带电体从最高点C落至水平轨道上D点的时间为t，根据运动的分解 竖直方向： 水平方向： 解得：xDB＝0 16. 如图所示，有一个质量为M=300g的轨道静置于水平地面。轨道的左侧部分是半径为R=10m的光滑圆弧，右侧部分水平且上表面粗糙，长度为L=5m，左右两部分在B点平滑连接，B点是圆弧轨道最低点。现将一质量为的木块置于轨道的最右端A处。一颗质量为的子弹以大小为的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出。已知子弹打进木块的时间极短，木块与轨道右侧水平部分的动摩擦因数为，重力加速度 （1）求子弹打进木块过程中系统损失的机械能； （2）若轨道固定，求木块刚滑到B点时对圆弧的压力； （3）若轨道不固定，地面光滑，求木块上升的最大高度。 【答案】（1）90J （2）3N，竖直向下 （3）0.5m 【解析】 【小问1详解】 子弹打进木块过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 代入数据解得v1=10m/s，ΔE=90J 【小问2详解】 木块从木板右端刚滑上圆弧过程，由动能定理得 木块刚滑上圆弧时，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律可知，木块对圆弧的压力大小F′=F 代入数据解得F′=3N 方向竖直向下。 【小问3详解】 木板不固定，木板与木块组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 代入数据解得h=0.5m 17. 如图甲所示，真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场，A、B两板距离为d，A、B板长为L，AB两板间加周期性变化的电场UAB，如图乙所示，周期为T，加速电压U1=，其中m为电子质量、e为电子电荷量，T为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小； （2）t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y； （3）在0～内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。 【答案】（1） （2） （3）50% 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中加速，由动能定理得 解得 【小问2详解】 电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向 解得 t=0时刻进入偏转电场的电子加速度 电子离开电场时距离A、B中心线的距离 解得 【小问3详解】 在0~内射入偏转电场的电子，设向上的方向为正方向，设电子恰在A、B间中线离开偏转电场，则电子先向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动，经过时间t′后速度 此后两板间电压大小变为3U0，加速度大小变为 电子向上做加速度大小为3a的匀减速直线运动，速度减为零后，向下做初速度为零、加速度大小为3a的匀加速直线运动，最后回到A、B间的中线，经历的时间为，则 解得 则能够从中线上方向离开偏转电场的电子的发射时间为 则在0～时间内，从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $