精品解析：新疆乌鲁木齐市第二十三中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

2026届高三年级12月月考物理试卷 一、选择题（选择题共12题，一题4分，总分48分；1-7为单选，8-12为多选，全部选对得4分，少选得2分，选错或不选得0分） 1. 一辆汽车行驶在平直公路上，设位移为s，时间为t，如图所示为与t的关系图像。根据图像判断，关于汽车的运动情况下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为 B. 时，速度大小为10m/s C. 0~2s内位移大小为10m D. 0~2s内位移大小为20m 2. 铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的动能、重力势能随运动的水平位移x和速率v的变化关系中，正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图像。若汽车质量为。它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，则（　　） A. 汽车所受阻力为 B. 汽车的牵引力最大值为 C. 汽车的额定功率为 D. 汽车匀加速过程牵引力做的功为 4. 如图，竖直固定圆环的最低点与环上不等高的两点之间固定有光滑的直轨道，可视为质点的甲、乙两小球分别沿两轨道由静止从、运动到点，到最低点时两球重力做功的功率相同，则两小球（ ） A. 质量相同 B. 运动过程中加速度大小相同 C. 到最低点时动能相同 D. 到最低点时动量大小相同 5. 有P、Q、N三物块质量均为m，它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态，现对Q施加一个水平向右的推力F，三个物块依然保持静止状态，则施加力F之后（　　） A. P、Q两物块之间的摩擦力增大 B. N与地面之间没有摩擦力 C. Q一定受到4个力的作用 D. Q、N两物块之间的压力增大 6. 如图，光滑水平面上有一辆带竖直杆质量为M的小车，长为L的轻绳一端有一质量为m的小球，轻绳与竖直杆在O点相连。开始时轻绳处于水平伸直状态，先给小球一竖直向下的初速度，下列说法正确的是（　　） A. 若小车不固定，则以小车和小球为系统动量守恒 B. 以小车和小球为系统机械能不守恒 C. 若小车不固定，则小球再回到等高位置时和原来出发点相距 D. 若小车不固定，则小球再回到等高位置时和原来出发点相距 7. 如图所示，T形杆固定在竖直面内，AB部分水平，B端固定一光滑小滑轮，轻绳一端固定在竖直杆上C点，另一端D连接质量为m的小球，将轻绳拉直且轻绳刚好与滑轮接触，此时轻绳与水平杆AB的夹角为37°，绳长大于CB间距离，不计小球及滑轮的大小，重力加速度为g，，。由静止释放小球，则在小球运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 释放小球的一瞬间，小球的加速度大小为0.6g B. 轻绳对C点的最大拉力为1.8mg C. 小球运动到最左端时，轻绳对滑轮的作用力大小等于mg D. 仅将绳长变长重新释放小球，轻绳对C点的最大拉力变大 8. 如图所示，甲卫星在圆轨道上绕地运行，乙卫星在某次变轨过程中的运行轨道为椭圆，两卫星轨道相交于P、Q两点。B、D分别是椭圆轨道的近地点和远地点，A、C为圆轨道上的两点，A、B、C、D和地心在同一直线上，且。则下列说法正确的是（　　） A. 甲在A点的速度一定等于乙在D点的速度 B. 甲、乙经过Q点时受到地球的引力大小一定相等、方向相同 C. 乙卫星在B、P、D、Q点的机械能关系满足 D. 甲从A运行到C所需的时间小于乙从B运行到D所需时间 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（　　） A. 电容器的电容C减小 B. 电容器所带的电荷量Q增大 C. 电流计中的电流从N流向M D. 油滴将向下加速运动 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为37°。现给小球一垂直于绳方向的初速度，使小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。设小球静止时的位置为电势能和重力势能零点，，g取，则小球（　　） A. 所带电荷量 B. 电势能的最大值为1.92J C. 在运动过程中，小球的最小速度为 D. 在运动过程中，在圆形轨迹的最右端时小球的机械能最小 11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为的圆内接等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为是平行于过点的直线，是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是（　　） A. 点电势为 B. 匀强电场的场强大小为，方向由指向 C. 将质子由点移到点，质子的电势能增加 D. 在三角形的外接圆上点电势最高 12. 如图1所示，一束初速度不计的带电粒子进入加速电场被加速后，沿着偏转电场的中心线进入偏转电场，偏转电场两板之间的电压随时间变化图像如图2所示，变化周期为。已知时刻射入偏转电场的带电粒子，在时刻刚好从极板A的右边缘射出，带电粒子质量为m，电荷量为q，偏转电场两极板的板长为L，极板间距为d，忽略带电粒子的重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 加速电场极板间的电压为 B. 偏转电场极板间的电压为 C. 时刻进入偏转电场的粒子与A板的最小距离为 D. 时刻进入偏转电场的粒子垂直极板方向的最大速度为 二、实验题（16分，每空2分） 13. 某探究小组利用图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律，已知当地的重力加速度为。 （1）该小组准备了1个质量为的槽码，用天平测出滑块（含遮光条）的质量为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度示数如图2所示，则____mm。 （2）打开气泵，待气流稳定后，不挂槽码和细线，将滑块从气垫导轨右侧向左轻推出，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，接下来的操作合理的是____ A. 适当调高底座旋钮P B. 适当调高底座旋钮Q C. 适当调低底座旋钮P D. 适当增大光电门1、2间距 （3）气垫导轨调节水平后，用细线连接滑块和槽码，细线跨过定滑轮，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线与气垫导轨平行。在光电门1右侧适当位置由静止释放滑块，滑块经过光电门2时槽码未着地，数字毫秒计记录下滑块先后通过光电门1、2时的遮光时间为和。若要验证槽码和滑块系统的机械能守恒，还需测量光电门1与2之间间距，该物理量用表示。若表达式__________在误差范围内成立（用题目所给出的物理符号表示），则该系统的机械能守恒定律得到验证。 14. 如图所示为研究电容器的实验装置。 （1）如图1所示，保持平行板电容器所带的电荷量不变，固定板不动。保持板与板的正对面积不变，将板向左移动，静电计指针张角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时，电源两端的电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟相接，某时刻开关改接，经一段足够长的时间后，把开关再改接。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由改接后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程。下列图的四幅图中可能正确反映将S接后电容器两端电压随时间变化的图像是________（选填图像下面的序号）。 A． B． C． D． （3）某同学利用图2所示装置进行实验，记录了电容器放电的电流随时间变化的图像如图所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的总面积将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为________。 三、解答题（共36分） 15. 如图甲所示，倾角、高的光滑斜面底部与水平传送带左端平滑连接。时刻，质量的滑块分别从斜面顶端和传送带左端由静止释放，时刻滑块在传送带右端发生完全非弹性碰撞，图乙是滑块运动过程的部分图像。已知滑块与传送带的动摩擦因数均为，重力加速度，求： （1）滑块到达传送带左端的速度大小和时间； （2）传送带长度和传送带速度大小； （3）碰撞过程中的机械能损失。 16. 如图所示，平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为，B板接地。求： （1）A板的电势； （2）A板所带电荷量； （3）将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电势能变化了多少。 17. 如图，倾角为45°的粗糙斜面末端与一光滑圆弧相切，切点为B点，有一个质量为m、带电荷量为q（q>0）的物块从斜面底端以某一初速度开始向上运动，空间当中存在水平向右的匀强电场，场强大小为。已知斜面长度为L，与物块之间的动摩擦因数为，轨道均为绝缘轨道，物块可看作质点。 （1）求物块在斜面上受到的摩擦力； （2）若物块到达圆弧轨道顶端的速度恰好为0，求物块初动能大小。 18. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中，涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距d，板长L，两板间的电压U2。已知电子的带电量e，质量为m，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离； （3）已知两板间距d=1.0cm，板长L=2.0cm，偏移的距离y=0.4cm，若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图，求P点到下极板右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级12月月考物理试卷 一、选择题（选择题共12题，一题4分，总分48分；1-7为单选，8-12为多选，全部选对得4分，少选得2分，选错或不选得0分） 1. 一辆汽车行驶在平直公路上，设位移为s，时间为t，如图所示为与t的关系图像。根据图像判断，关于汽车的运动情况下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为 B. 时，速度大小为10m/s C. 0~2s内位移大小为10m D. 0~2s内位移大小为20m 【答案】D 【解析】 【详解】A．若汽车做的是匀变速直线运动，则根据运动学规律可得，等式两边同时除以t得 与t的关系是一条倾斜直线，可知汽车做匀变速直线运动，因此由图1得， 解得，故A错误； B．根据速度时间关系可得时，速度大小为，故B错误； CD．根据位移时间关系可得0~2s内位移大小为，故C错误，D正确。 故选D。 2. 铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的动能、重力势能随运动的水平位移x和速率v的变化关系中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为 可知是一个二次函数关系，其图像是开口向上的抛物线，顶点在原点，故A错误； B．设铅球初速度为，则 因为 联立可得 可知是一个二次函数关系，其图像是开口向上的抛物线，顶点在原点上方，故B正确； C．设铅球初始位置重力势能为，根据功能关系有 整理得 可知是一个二次函数关系，故C错误； D．设铅球初始位置距离地面高度为h，则 可知图像是一个二次函数关系，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图像。若汽车质量为。它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，则（　　） A. 汽车所受阻力为 B. 汽车的牵引力最大值为 C. 汽车的额定功率为 D. 汽车匀加速过程牵引力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．设汽车的额定功率为P，由图知，汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f 则有P=f×30 又时，加速度a=2m/s2 根据牛顿第二定律得 代入得 联立解得f=2×103N，P=6×104W，故AC错误； B．汽车匀加速达到额定功率后，随着速度的增大，牵引力减小，因此匀加速启动阶段牵引力最大，由图知时，汽车匀加速达到额定功率，此时有 解得，故B错误； D．汽车匀加速运动的末速度v=10m/s，则匀加速运动的时间 牵引力做功，故D正确。 故选D。 4. 如图，竖直固定圆环的最低点与环上不等高的两点之间固定有光滑的直轨道，可视为质点的甲、乙两小球分别沿两轨道由静止从、运动到点，到最低点时两球重力做功的功率相同，则两小球（ ） A. 质量相同 B. 运动过程中加速度大小相同 C. 到最低点时动能相同 D. 到最低点时动量大小相同 【答案】C 【解析】 【详解】B．设任一直轨道的倾角为，圆的半径为，由几何关系可得轨道的长为，小球运动的加速度为，与轨道的倾角有关，B错误； A．根据，可知小球运动的时间，与轨道的倾角无关．由于到最低点时重力的瞬时功率，由于倾角不同．功率相同，所以小球的质量不同，A错误； C．由于，所以小球到最低点的动能相同，C正确； D．小球到最低点时的动量大小为，与轨道的倾角有关，D错误。 故选C。 5. 有P、Q、N三物块质量均为m，它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态，现对Q施加一个水平向右的推力F，三个物块依然保持静止状态，则施加力F之后（　　） A. P、Q两物块之间的摩擦力增大 B. N与地面之间没有摩擦力 C. Q一定受到4个力的作用 D. Q、N两物块之间的压力增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．对P受力分析可知，P受重力、支持力和沿P、Q间斜面向上的摩擦力；施加力F之后，P受力情况不变，故P、Q间的摩擦力不变，故A错误； B．以P、Q、N三物块为整体，根据平衡条件可知，地面对N的摩擦力与推力F大小相等，方向相反，故B错误； CD．以P、Q为整体，设Q、N接触面的倾角为，垂直接触面方向根据平衡条件可得 可知施加力F之后，Q、N两物块之间的压力增大；若F沿斜面向上的分力与PQ重力沿斜面方向上的分力平衡，则Q可以不受N的摩擦力作用，即Q受重力、推力F、N的支持力、P的压力和摩擦力作用，共受到5个力的作用；若Q、N间有摩擦力，则Q受6个力的作用，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图，光滑水平面上有一辆带竖直杆质量为M的小车，长为L的轻绳一端有一质量为m的小球，轻绳与竖直杆在O点相连。开始时轻绳处于水平伸直状态，先给小球一竖直向下的初速度，下列说法正确的是（　　） A. 若小车不固定，则以小车和小球为系统动量守恒 B. 以小车和小球为系统机械能不守恒 C. 若小车不固定，则小球再回到等高位置时和原来出发点相距 D. 若小车不固定，则小球再回到等高位置时和原来出发点相距 【答案】C 【解析】 【详解】A．若小车不固定，小车和小球组成的系统所受合外力不为零，故动量不守恒。但系统在水平方向上不受外力，所以系统在水平方向动量守恒，故A错误； B．对小车和小球组成的系统进行分析可知，系统只有重力做功，所以系统机械能守恒，故B错误； CD．若小车不固定，当小球运动到等高位置时，设小球相对于地面向左运动的位移为，小车的位移为，规定向左为正方向，则根据“人船模型”有 又因为 联立解得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，T形杆固定在竖直面内，AB部分水平，B端固定一光滑小滑轮，轻绳一端固定在竖直杆上C点，另一端D连接质量为m的小球，将轻绳拉直且轻绳刚好与滑轮接触，此时轻绳与水平杆AB的夹角为37°，绳长大于CB间距离，不计小球及滑轮的大小，重力加速度为g，，。由静止释放小球，则在小球运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 释放小球的一瞬间，小球的加速度大小为0.6g B. 轻绳对C点的最大拉力为1.8mg C. 小球运动到最左端时，轻绳对滑轮的作用力大小等于mg D. 仅将绳长变长重新释放小球，轻绳对C点的最大拉力变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．释放小球的一瞬间，设小球的加速度为，则根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．小球运动到最低点时，轻绳对C点的拉力最大，设BD段轻绳长为L，设小球运动到最低点时速度大小为v，小球由静止运动到最低点的过程中，根据机械能守恒可得 小球运动到最低点时，设绳的拉力为，则根据牛顿第二定律可得 联立，解得，故B正确； D．由B分析可知，绳的拉力与绳长L无关，仅将绳长变长重新释放小球，轻绳对C点的最大拉力不变，故D错误； C．小球运动到最左端时，轻绳上的拉力大小为 则轻绳对滑轮的作用力，故C错误。 故选B。 8. 如图所示，甲卫星在圆轨道上绕地运行，乙卫星在某次变轨过程中的运行轨道为椭圆，两卫星轨道相交于P、Q两点。B、D分别是椭圆轨道的近地点和远地点，A、C为圆轨道上的两点，A、B、C、D和地心在同一直线上，且。则下列说法正确的是（　　） A. 甲在A点的速度一定等于乙在D点的速度 B. 甲、乙经过Q点时受到地球的引力大小一定相等、方向相同 C. 乙卫星在B、P、D、Q点的机械能关系满足 D. 甲从A运行到C所需的时间小于乙从B运行到D所需时间 【答案】CD 【解析】 【详解】A．乙从椭圆轨道的D点加速到经过D点的圆轨道上时，速度会增大，所以乙在D点的速度小于卫星在经过D点的圆轨道上的速度，由万有引力提供向心力有 解得，可知乙卫星在经过D点的圆轨道上运行的速度小于甲的运行速度，则甲在A点速度一定大于乙在D点的速度，故A错误； B．由万有引力定律公式，可知由于两卫星的质量关系未知，故两卫星经过Q点时受到地球的引力方向相同，均指向地心，但大小不一定相等，故B错误； C．乙在椭圆轨道上运行过程中机械能守恒，即在B、P、D、Q点的机械能关系满足，故C正确； D．由可知，甲卫星圆轨道的半径小于乙卫星椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律可知，甲卫星绕地球运行的周期小于乙卫星绕地球运行的周期，所以甲从A运行到C所需的时间小于乙从B运行到D所需时间，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（　　） A. 电容器的电容C减小 B. 电容器所带的电荷量Q增大 C. 电流计中的电流从N流向M D. 油滴将向下加速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电容定义式 可知平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，极板正对面积S减小，故电容C减小，故A正确； B．题意可知电容器直接与电源相连，故电容器两极板间电压U不变，根据 结合以上分析可知C减小，则Q减小，故B错误； C．电容器下极板带正电，电容器所带的电荷量Q减小，电容器处于放电状态，电流计中的电流从N流向M，故C正确； D．电容器极板间电压保持不变，板间距离也不变，根据可知，极板间场强未变，油滴受到的电场力不变，则油滴继续处于静止状态，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为37°。现给小球一垂直于绳方向的初速度，使小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。设小球静止时的位置为电势能和重力势能零点，，g取，则小球（　　） A. 所带电荷量 B. 电势能的最大值为1.92J C. 在运动过程中，小球的最小速度为 D. 在运动过程中，在圆形轨迹的最右端时小球的机械能最小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球静止时悬线与竖直方向成角，受到重力、电场力和拉力，受力分析如图所示 根据平衡条件，有 解得，故A正确； B．根据功能关系可知，电势能最大值即为小球克服电场力做功的最大值，由题意可知，小球克服电场力做功的最大值为 即电势能最大值为1.92J，故B正确； C．由题意知小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，则小球的最小速度即为重力与电场力的合力恰好提供向心力时小球的速度，则有 联立以上解得最小速度，故C错误； D．根据能量守恒定律，电势能和机械能之和保持不变，与O点等高的最右位置电势能最小，所以该位置机械能最大，故D错误。 故选AB。 11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为的圆内接等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为是平行于过点的直线，是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是（　　） A. 点电势为 B. 匀强电场的场强大小为，方向由指向 C. 将质子由点移到点，质子的电势能增加 D. 在三角形的外接圆上点电势最高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题意，AB中点电势为 由几何关系及等势面可知，O点电势为16V，故A正确； B．AB与CO等势面垂直，匀强电场的场强大小为 电场线方向由高电势指向低电势，则电场方向由A指向B，故B错误； C．由几何关系，圆半径为，E点和D点的电势差为 将质子由D点移到E点，电势升高，电子的电势能增加 故C正确； D．D点是圆上沿电场线方向电势最低点，故D错误。 故选AC。 12. 如图1所示，一束初速度不计的带电粒子进入加速电场被加速后，沿着偏转电场的中心线进入偏转电场，偏转电场两板之间的电压随时间变化图像如图2所示，变化周期为。已知时刻射入偏转电场的带电粒子，在时刻刚好从极板A的右边缘射出，带电粒子质量为m，电荷量为q，偏转电场两极板的板长为L，极板间距为d，忽略带电粒子的重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 加速电场极板间的电压为 B. 偏转电场极板间的电压为 C. 时刻进入偏转电场的粒子与A板的最小距离为 D. 时刻进入偏转电场的粒子垂直极板方向的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子在加速电场中，根据动能定理有 解得 进入电场后，根据类平抛运动规律有， 根据牛顿第二定律有 联立解得，，故A正确，B错误； CD．由题分析可知，在时刻进入偏转电场的粒子竖直方向先加速运动，经后再减速运动，再经后速度变为0，再反向加速，如此往复，所以与A板的最小距离为 垂直极板方向的最大速度为，故C正确，D错误。 故选AC。 二、实验题（16分，每空2分） 13. 某探究小组利用图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律，已知当地的重力加速度为。 （1）该小组准备了1个质量为的槽码，用天平测出滑块（含遮光条）的质量为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度示数如图2所示，则____mm。 （2）打开气泵，待气流稳定后，不挂槽码和细线，将滑块从气垫导轨右侧向左轻推出，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，接下来的操作合理的是____ A. 适当调高底座旋钮P B. 适当调高底座旋钮Q C. 适当调低底座旋钮P D. 适当增大光电门1、2间距 （3）气垫导轨调节水平后，用细线连接滑块和槽码，细线跨过定滑轮，调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线与气垫导轨平行。在光电门1右侧适当位置由静止释放滑块，滑块经过光电门2时槽码未着地，数字毫秒计记录下滑块先后通过光电门1、2时的遮光时间为和。若要验证槽码和滑块系统的机械能守恒，还需测量光电门1与2之间间距，该物理量用表示。若表达式__________在误差范围内成立（用题目所给出的物理符号表示），则该系统的机械能守恒定律得到验证。 【答案】（1）3.900 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 由图2可得，滑块上遮光条的宽度 【小问2详解】 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明滑块做加速运动，右侧较高，应适当调高底座旋钮或适当调低底座旋钮。 故选A。 【小问3详解】 根据题意可知，可求得滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为， 可求得系统动能增加量，若要验证槽码和滑块系统的机械能守恒，需求得系统重力势能减少量，需要测量出滑块通过光电门1和光电门2过程中槽码下降的高度，即光电门1、2间距离。 系统动能增加量为 系统重力势能减少量为 若 即 可证该系统的机械能守恒。 14. 如图所示为研究电容器的实验装置。 （1）如图1所示，保持平行板电容器所带的电荷量不变，固定板不动。保持板与板的正对面积不变，将板向左移动，静电计指针张角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时，电源两端的电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟相接，某时刻开关改接，经一段足够长的时间后，把开关再改接。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由改接后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程。下列图的四幅图中可能正确反映将S接后电容器两端电压随时间变化的图像是________（选填图像下面的序号）。 A． B． C． D． （3）某同学利用图2所示装置进行实验，记录了电容器放电的电流随时间变化的图像如图所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的总面积将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为________。 【答案】（1）变大 （2） ①. 放电 ②. C （3） ①. 不变 ②. 400 【解析】 【小问1详解】 保持板不动，板向左移动，根据 可知，增大，电容变小，根据 知电荷量不变，则电势差增大，静电计指针张角变大。 【小问2详解】 ①开关S接时，电源在给电容器充电，开关S改接后，电源断开，电容器处于放电过程。 ②电容器通过电阻放电过程中，电容器相当于电源（且），随着放电时间的加长，电容器上的电荷量变少，其两端电压变小，根据放电特点可知，C正确。 【小问3详解】 ①曲线与坐标轴所围成的总面积表示初始时刻电容器所带电荷量的多少，也表示在该段时间内，电容器所放出电荷量的总和；只减小电阻的阻值，对电容器所带的最大电荷量没有影响，所以初始时刻电容器所带电荷量不变，即曲线与坐标轴所围成的总面积将不变。 ②由题意可知，电容器在该过程所放出的电荷为，由 可得 三、解答题（共36分） 15. 如图甲所示，倾角、高的光滑斜面底部与水平传送带左端平滑连接。时刻，质量的滑块分别从斜面顶端和传送带左端由静止释放，时刻滑块在传送带右端发生完全非弹性碰撞，图乙是滑块运动过程的部分图像。已知滑块与传送带的动摩擦因数均为，重力加速度，求： （1）滑块到达传送带左端的速度大小和时间； （2）传送带长度和传送带速度大小； （3）碰撞过程中的机械能损失。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 对于滑块A在斜面上运动的过程，根据动能定理有 解得滑块到达传送带左端的速度大小 滑块A在斜面上匀加速运动的加速度大小为 滑块到达传送带左端所用时间为 【小问2详解】 两滑块在传送带上滑动的加速度大小均为 根据题意有 解得（舍去）， 根据图乙可知 【小问3详解】 两滑块碰撞前瞬间的速度大小分别为， 两滑块发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒有， 联立解得 16. 如图所示，平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为，B板接地。求： （1）A板的电势； （2）A板所带电荷量； （3）将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电势能变化了多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 BA间的电势差为 B板接地，则有 可得 【小问2详解】 则A极板所带电荷量为 【小问3详解】 d、c之间的竖直距离为 d、c两点间的电势差为 将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力所做的功为 可知电势能变化了 17. 如图，倾角为45°的粗糙斜面末端与一光滑圆弧相切，切点为B点，有一个质量为m、带电荷量为q（q>0）的物块从斜面底端以某一初速度开始向上运动，空间当中存在水平向右的匀强电场，场强大小为。已知斜面长度为L，与物块之间的动摩擦因数为，轨道均为绝缘轨道，物块可看作质点。 （1）求物块在斜面上受到的摩擦力； （2）若物块到达圆弧轨道顶端的速度恰好为0，求物块初动能大小。 【答案】（1），方向沿斜面向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 物块受到电场力和重力的合力 方向为垂直斜面向下，由于物块在垂直斜面方向受力平衡 物体受到的摩擦力为 方向沿斜面向下。 【小问2详解】 物块从开始运动到圆弧顶端，对全过程，由动能定理 解得 18. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中，涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距d，板长L，两板间的电压U2。已知电子的带电量e，质量为m，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离； （3）已知两板间距d=1.0cm，板长L=2.0cm，偏移的距离y=0.4cm，若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图，求P点到下极板右端的距离。 【答案】（1） （2） （3）0.25cm 【解析】 【小问1详解】 设电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度为，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得电子在偏转电场中竖直方向的加速度 水平方向做匀速直线运动，则运动时间 射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 联立解得 【小问3详解】 电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为θ 则 由几何关系 解得x=0.25cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $