内容正文:
2026高考物理选择题专练1+1(五)
(基础篇)
一、本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、2024年12月,我国南华大学团队从稀土矿物“独居石”中成功提取出可用于恶性肿瘤治疗的高纯医用同位素铅212()。已知铅212的半衰期为10.6小时,通过衰变生成铋212()。下列关于铅212的说法正确的是( )
A. 衰变过程中,衰变产物的质量数比铅212少4
B. 若有10g铅212,经过21.2小时后剩余质量2.5g
C. 衰变释放的射线穿透能力比射线弱
D. 衰变释放的粒子来源于铅212原子核外电子
2. 如图所示,两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时,完整波形可能是( )
A. B.
C. D.
3. 声控万花筒的一个组件的剖面如图所示,滑块右侧的反光圆锥面顶角很大,圆锥面与右侧玻璃片之间有间隙,人在一旁大声喊叫时,滑块会小范围左右振动,在玻璃片上会看到变化着的环形彩色条纹。下列说法正确的是( )
A. 滑块向左滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会变稀疏
B. 滑块向左滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会变密集
C. 滑块向右滑动时,玻璃片上所有环形条纹会向内“收缩”
D. 滑块向右滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会向外“扩张”
4. 我国首颗超百GBPS容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹如图所示,两卫星的运行周期相同,两卫星轨迹相交于A、B两点,连线过地心,E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是( )
A. E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍
B. 侦察卫星从点到A点过程中机械能逐渐增大
C. 任意相等时间内两颗卫星与地球的连线扫过的面积相等
D. 中星26号卫星在点速度等于侦察卫星在点速度
5、如图甲所示,一带正电的粒子,仅在电场力的作用下,沿电场线运动,从A到B点的随位移x的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场线方向向左
B. 电场强度
C. 电势能随位移增大而增加
D. A到B点电势变化可能为图丙所示
6、如图甲所示为乐清湾农光互补、渔光互补光伏电力项目。该项目以U0=220kV高压输出,通过本地的变电站网络逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图,通往居民区的输出电压为U1=110kV,通往工业区的输出电压为U2=55kV。已知工业区耗电功率是居民区的10倍,变压器可视为理想变压器,初级线圈匝数为n0,电流为I0;居民区次级线圈匝数为n1,电流为I1;工业区次级线圈匝数为n2,电流为I2。则( )
A. B. I0:I1=11:2
C. I1:I2=1:2 D. I1:I2=11:40
7. 如图所示,质量为m的小滑块P套在竖直光滑杆上,质量为2m的小滑块Q置于水平面上,Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.6,P、Q通过铰链与长为L的轻杆两端连接,轻杆与水平面的夹角为53°,整个装置处于静止状态。重力加速度大小为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。现用水平力F缓慢向右拉动Q至轻杆与水平面的夹角变为37°,该过程力F做的功为( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置,左管开口,右管封闭。管中装有水银,左管内水银面比右管内水银面高,左管内水银面到管口的距离,右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住,并缓慢推动活塞,使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为,活塞可沿左管壁无摩擦地滑动,推动过程中气体温度始终不变,下列说法正确的是( )
A. 活塞向下移动的距离为
B. 左管内水银面向下移动的距离为
C. 稳定后右管中气体的压强为
D. 稳定后固定活塞,若环境温度缓慢降低,则左管内水银面逐渐低于右管
9. 如图甲所示,两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,处于磁感应强度为,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为,左端连接一定值电阻和理想交流电流表,一质量为、电阻为的金属棒垂直导轨放置,与导轨始终接触良好。现对金属棒施加一个平行于导轨的拉力,使得金属棒运动的速度随时间按如图乙所示的正弦规律变化。其中已知,不计导轨的电阻。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数
B. 在的过程中,拉力所做的功
C. 的过程中流过线圈的电量为
D. 的过程中流过线圈的电量为
【答案】ABD
10、为探究包装袋易撕口的物理原理,小明进行了以下研究:
①模拟实验。如图1所示,用一端固定的竖直纸带模拟包装袋,在纸带边缘切开一个字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力,纸带总是从字型缺口处撕开。
②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示,在物体内部某一截面上,取极小面积包围点,因外力引起该处相互作用力的改变量为,则称为点处的应力。类比电场线,用“力线”来描述应力在施力点和支撑点间强弱及方向的分布。图3是有两个对称支撑点的水平横梁中点受向下压力时的力线分布。
根据上述信息并结合所学知识,下列推断正确的是( )
A. 应力的单位与压强的单位相同
B. 图1中垂直纸带任取两个水平横截面,穿过两截面的力线条数相等
C. 图1中小缺口处点与点相比,点处力线密集,应力大
D. 图3中点与点相比,横梁更容易在点处断裂
经验总结:
(提高篇)
一、本题共5小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,每小题4分;第4~5题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、 如图甲所示,在波的传播方向上有A、B、C三点,其中,时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 若向右传播,该波的波长为
B. 若向左传播,该波的波长为
C. 若振源位于点,起振方向向上,且(为波长),那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
D. 若振源位于点,起振方向向下,且(为波长),那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
2. 图甲为青铜时代文化遗迹——石棚,古人利用图乙所示的方法将上方质量为的盖石(可视为质点)缓慢拉至石板上方。土堆的斜面倾角为,盖石与土堆间的动摩擦因数恒为,盖石受到的拉力与斜面间夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 的大小为
B. 的大小为
C. 仅减小夹角,减小
D. 在范围任意改变倾角,当夹角时,有最小值
3、如图所示,竖直平面内存在沿z轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为+q的小球以初速度,从坐标原点O抛出,方向与x轴正方向和z轴正方向夹角均为45°。已知qE=mg,g为重力加速度。则小球运动过程中速率的最小值为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,放置在竖直平面内的足够长粗糙直线轨道、与光滑四分之一圆弧轨道相切于点和点,圆弧轨道圆心为,半径为,和与竖直方向夹角都为,整个轨道处于电场强度大小、方向水平向左的匀强电场中。现有一个质量为、带电荷量为的小物块从点以的初速度沿方向运动,已知,小物块与、之间的动摩擦因数,重力加速度大小为,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小物块在点的加速度大小为
B. 小物块第一次通过点前后瞬间对轨道的压力大小之比为
C. 小物块速度第一次为0时的位置距点距离为
D. 小物块最终将在轨道上做往复运动
5、竖直平面内固定有两个电荷量均为的点电荷,两点电荷相距0.6m,O为两点电荷水平连线的中点。一电荷量为的带电小球自点开始向下运动,初动能大小为,其动能与位移的关系如图乙中曲线I所示,处为曲线的最低点,此时动能大小为。直线II为计算机拟合的曲线I的一条渐近线,其斜率大小为。已知小球可视为质点,运动过程中电荷量保持不变,空气阻力不计,重力加速度,静电力常量,则( )
A. 小球的质量为
B. 小球的电荷量为
C. 下落到的过程中,小球的加速度先减小后增加
D. 下落到的过程中,小球的电势能增加了约
经验总结:
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2026高考物理选择题专练1+1(五)
(基础篇)
一、本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、2024年12月,我国南华大学团队从稀土矿物“独居石”中成功提取出可用于恶性肿瘤治疗的高纯医用同位素铅212()。已知铅212的半衰期为10.6小时,通过衰变生成铋212()。下列关于铅212的说法正确的是( )
A. 衰变过程中,衰变产物的质量数比铅212少4
B. 若有10g铅212,经过21.2小时后剩余质量2.5g
C. 衰变释放的射线穿透能力比射线弱
D. 衰变释放的粒子来源于铅212原子核外电子
【答案】B
【解析】
【详解】A. β衰变中,质量数保持不变(中子转化为质子,释放β粒子),故衰变产物的质量数与铅212相同(仍为212),选项A错误。
B.半衰期公式为。小时,小时,则,剩余质量g,选项B正确。
C. β射线的穿透能力比α射线强(α射线被纸阻挡,β射线需铝板),故选项C错误。
D. β粒子来源于原子核内中子转化为质子时释放的电子,而非核外电子,选项D错误。
故选B。
2. 如图所示,两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时,完整波形可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据题意可知,两列波传播过程,质点振动的振幅相等,令振幅均为A,第一与第三个图像表明机械波1与机械波2恰好完全重叠,此时1波左侧与2波左侧重叠,1波右侧与2波右侧重叠,根据质点位移矢量合成可知,此时各个质点振动均加强,最大位移变为2A,而第一个图像最大位移仍然为A,故A错误,C正确;
B.根据图像可知,此图像表示1波右侧与2波左侧完全重叠,根据质点位移矢量合成可知,此时重叠区域质点的位移为0,1波左侧与2波右侧波形不变,图中,2波 右侧波形质点的振幅变大了,不符合题意,故B错误;
D.该图像相遇的波形左侧位移为负值,右侧位移为正值,而实际上1波与2波相遇叠加后的波形的最左侧的位移一定为正值,最右侧的位移一定为负值,故D错误。
故选C。
3. 声控万花筒的一个组件的剖面如图所示,滑块右侧的反光圆锥面顶角很大,圆锥面与右侧玻璃片之间有间隙,人在一旁大声喊叫时,滑块会小范围左右振动,在玻璃片上会看到变化着的环形彩色条纹。下列说法正确的是( )
A. 滑块向左滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会变稀疏
B. 滑块向左滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会变密集
C. 滑块向右滑动时,玻璃片上所有环形条纹会向内“收缩”
D. 滑块向右滑动时,玻璃片上所有的环形条纹会向外“扩张”
【答案】D
【解析】
【详解】AB.无论滑块在哪个位置,沿着半径自内向外每相同距离空气间隙厚度的变化都相同,两列反射光路程差相同,因此相邻两条纹间的距离相同,条纹的密集程度都不会改变,故AB错误;
CD.同一条纹所对应的间隙厚度相同,滑块向右滑动时,沿着半径间隙厚度为某确定值的地方都向外侧移动,两列反射光的路程差为某确定值的地方都向外侧移动,因此所有环形条纹的半径都会增大,故D正确,C错误。
故选D。
4. 我国首颗超百GBPS容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹如图所示,两卫星的运行周期相同,两卫星轨迹相交于A、B两点,连线过地心,E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是( )
A. E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍
B. 侦察卫星从点到A点过程中机械能逐渐增大
C. 任意相等时间内两颗卫星与地球的连线扫过的面积相等
D. 中星26号卫星在点速度等于侦察卫星在点速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题知,两卫星的运行周期相同,设中星26号卫星轨道半径为,则根据开普勒第三定律可知
则DE = 2r
故A正确;
B.侦察卫星从D点到A点过程中只有万有引力做功,机械能守恒,故B错误;
C.根据题意可知,中星26与椭圆轨道侦察卫星的运行周期都为T,由开普勒第三定律可知,中星26的轨道半径等于侦察卫星的半长轴,令相等时间为周期T,则中星26与地球的连线扫过的面积为圆的面积,侦察卫星与地球的连线扫过的面积为椭圆面积,由于圆的面积大于椭圆面积可知,相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积大于侦察卫星与地球的连线扫过的面积,故C错误;
D.以地球中心为圆心,过D点建一个辅助圆轨道,设该轨道卫星的线速度为v3,圆轨道半径为则从侦察卫星轨道到辅助圆轨道要点火加速,则v2 < v3
又
再根据,可知v1 > v3
则v1 > v2
故D错误。
故选A。
5、如图甲所示,一带正电的粒子,仅在电场力的作用下,沿电场线运动,从A到B点的随位移x的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场线方向向左
B. 电场强度
C. 电势能随位移增大而增加
D. A到B点电势变化可能为图丙所示
【答案】B
【解析】
【详解】A.从A向B点运动,故电场线方向向右,A错误;
B.根据
斜率增大,故,B正确;
C.从A到B点电场力做正功,电势能减小,C错误;
D.由图丙图线的斜率是电场强度,电场强度增大,故斜率变大,D错误。
故选B。
6、如图甲所示为乐清湾农光互补、渔光互补光伏电力项目。该项目以U0=220kV高压输出,通过本地的变电站网络逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图,通往居民区的输出电压为U1=110kV,通往工业区的输出电压为U2=55kV。已知工业区耗电功率是居民区的10倍,变压器可视为理想变压器,初级线圈匝数为n0,电流为I0;居民区次级线圈匝数为n1,电流为I1;工业区次级线圈匝数为n2,电流为I2。则( )
A. B. I0:I1=11:2
C. I1:I2=1:2 D. I1:I2=11:40
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据理想变压器的原理
解得,故A错误;
BCD.由于理想变压器输入功率等于输出功率,则有
结合题意可知
代入数据解得,,故B正确,CD错误。
故选B。
7. 如图所示,质量为m的小滑块P套在竖直光滑杆上,质量为2m的小滑块Q置于水平面上,Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.6,P、Q通过铰链与长为L的轻杆两端连接,轻杆与水平面的夹角为53°,整个装置处于静止状态。重力加速度大小为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。现用水平力F缓慢向右拉动Q至轻杆与水平面的夹角变为37°,该过程力F做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据几何关系,可得小滑块P下降的高度为
小滑块Q水平位移为
对小滑块P、Q及轻杆系统受力分析,可知系统在竖直方向的力平衡,则可得地面对Q的支持力为
则小滑块Q受到的滑动摩擦力为
重力对小滑块P做的功为
摩擦力对小滑块Q做的功为
因整个过程缓慢变化,故动能的变化量为零,根据动能定理有
联立解得
故选A。
8. 如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置,左管开口,右管封闭。管中装有水银,左管内水银面比右管内水银面高,左管内水银面到管口的距离,右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住,并缓慢推动活塞,使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为,活塞可沿左管壁无摩擦地滑动,推动过程中气体温度始终不变,下列说法正确的是( )
A. 活塞向下移动的距离为
B. 左管内水银面向下移动的距离为
C. 稳定后右管中气体的压强为
D. 稳定后固定活塞,若环境温度缓慢降低,则左管内水银面逐渐低于右管
【答案】AC
【解析】
【详解】B.因为左管内水银面比右管内水银面高,则液面相平时,左侧下降6cm,右侧会上升,故B错误;
C.初态右管内气体压强
液面相平后气体发生等温变化
其中
可求得变化后右侧压强,故C正确;
A.变化前左侧气体压强为大气压强,变化后压强与右侧相同,有
可得到
活塞下降的距离为,故A正确;
D.假设两侧都发生等容变化,则有
由于两侧压强是相等的,变化相同的温度时压强依然相等,液面没有高度差,故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,处于磁感应强度为,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为,左端连接一定值电阻和理想交流电流表,一质量为、电阻为的金属棒垂直导轨放置,与导轨始终接触良好。现对金属棒施加一个平行于导轨的拉力,使得金属棒运动的速度随时间按如图乙所示的正弦规律变化。其中已知,不计导轨的电阻。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数
B. 在的过程中,拉力所做的功
C. 的过程中流过线圈的电量为
D. 的过程中流过线圈的电量为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图乙可知
故棒产生的电动势
则电流表示数
联立解得
故A正确;
B.在的过程中,由能量守恒有
联立解得
故B正确;
CD.的过程中流过线圈的电量为
因为,
联立解得
故C错误,D正确。
故选ABD。
10、为探究包装袋易撕口的物理原理,小明进行了以下研究:
①模拟实验。如图1所示,用一端固定的竖直纸带模拟包装袋,在纸带边缘切开一个字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力,纸带总是从字型缺口处撕开。
②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示,在物体内部某一截面上,取极小面积包围点,因外力引起该处相互作用力的改变量为,则称为点处的应力。类比电场线,用“力线”来描述应力在施力点和支撑点间强弱及方向的分布。图3是有两个对称支撑点的水平横梁中点受向下压力时的力线分布。
根据上述信息并结合所学知识,下列推断正确的是( )
A. 应力的单位与压强的单位相同
B. 图1中垂直纸带任取两个水平横截面,穿过两截面的力线条数相等
C. 图1中小缺口处点与点相比,点处力线密集,应力大
D. 图3中点与点相比,横梁更容易在点处断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题中定义,应力的单位应为,而压强的单位也为,故应力的单位与压强的单位相同,故A正确;
B.根据题意,力线会集中到缺口处,若两个水平截面分别位于缺口的上下方,则穿过两截面的力线条数不相等,故B错误;
C.图1中小缺口处点与点相比,点处力线密集,应力大,更容易撕开,故C错误;
D.根据图3可知,与点相比,点力线更密集,应力更为集中,更容易断裂,故D错误。
故选A。
经验总结:
(提高篇)
一、本题共5小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,每小题4分;第4~5题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、 如图甲所示,在波的传播方向上有A、B、C三点,其中,时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 若向右传播,该波的波长为
B. 若向左传播,该波的波长为
C. 若振源位于点,起振方向向上,且(为波长),那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
D. 若振源位于点,起振方向向下,且(为波长),那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙、丙可得
当波向右传播时(n=0,1,2,3…)
解得(n=0,1,2,3…)
故A错误;
B.当波向左传播时(n=0,1,2,3…)
解得(n=0,1,2,3…)
故B错误;
C.由题意可得,波向左传播,又因为,所以
取,此时
设波从波源传播到B点所用时间为,则
若振源位于点,起振方向向上,B点起振后到第1次到达波峰所用时间为,则
那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
故C正确;
D.由题意可得,波向左传播,又因为,所以
取,此时
设波从波源传播到B点所用时间为,则
若振源位于点,起振方向向下,B点起振后到第1次到达波峰所用时间为,则
那么从振源起振开始计时,处质点第1次到达波峰需要
故D错误。
故选C。
2. 图甲为青铜时代文化遗迹——石棚,古人利用图乙所示的方法将上方质量为的盖石(可视为质点)缓慢拉至石板上方。土堆的斜面倾角为,盖石与土堆间的动摩擦因数恒为,盖石受到的拉力与斜面间夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 的大小为
B. 的大小为
C. 仅减小夹角,减小
D. 在范围任意改变倾角,当夹角时,有最小值
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对盖石进行受力分析,如图1所示
根据平衡条件可得,,
解得,故AB错误;
C.当夹角或倾角变化时,拉力、支持力和摩擦力跟随变化,但和的合力与的夹角的正切值
解得
将和用合力替代,盖板的受力分析如图2所示
因夹角初始值未知,当减小夹角,拉力可能先减小后增大,可能一直增大,故C错误;
D.任意改变倾角,当垂直时,如图3所示
即时,有最小值,故D正确。
故选D。
3、如图所示,竖直平面内存在沿z轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为+q的小球以初速度,从坐标原点O抛出,方向与x轴正方向和z轴正方向夹角均为45°。已知qE=mg,g为重力加速度。则小球运动过程中速率的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因qE=mg,则电场力与重力的合力F合方向在yoz平面内且与z轴负向夹角45°斜向下;将速度v0分解在沿x轴方向的分量(物体在该方向匀速运动)和沿z轴正向的,将沿z轴正向的速度分解到与F合方向垂直的方向,其速度为 (物体在该方向做匀速运动)和与F合方向共线的方向(物体做减速运动),当此方向的速度减为零时,物体的速度最小,可知最小速度为
故选C。
4. 如图所示,放置在竖直平面内的足够长粗糙直线轨道、与光滑四分之一圆弧轨道相切于点和点,圆弧轨道圆心为,半径为,和与竖直方向夹角都为,整个轨道处于电场强度大小、方向水平向左的匀强电场中。现有一个质量为、带电荷量为的小物块从点以的初速度沿方向运动,已知,小物块与、之间的动摩擦因数,重力加速度大小为,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小物块在点的加速度大小为
B. 小物块第一次通过点前后瞬间对轨道的压力大小之比为
C. 小物块速度第一次为0时的位置距点距离为
D. 小物块最终将在轨道上做往复运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.将重力、电场力分解到沿和垂直方向:沿方向:重力分量向下,电场力分量向上,大小抵消,合力仅为摩擦力,方向沿轨道向上。
垂直方向:
摩擦力。
加速度
大小为,故A正确。
B.从到由动能定理有
代入得
通过点前,压力
通过点后,圆周运动向心力
得
比值,故B错误;
C.从到动能定理
得
设沿向上运动后速度为0,由于垂直方向上有
可知,小物块与面之间无压力,则没有摩擦力,小物块所受合力为
方向沿面向下,由动能定理有
联立解得 ,故C正确;
D.结合上述分析可知,由于小物块在上运动不受摩擦力,则小物块再次滑上减速到零之后,停止在斜面上,故D错误。
故选AC。
5、竖直平面内固定有两个电荷量均为的点电荷,两点电荷相距0.6m,O为两点电荷水平连线的中点。一电荷量为的带电小球自点开始向下运动,初动能大小为,其动能与位移的关系如图乙中曲线I所示,处为曲线的最低点,此时动能大小为。直线II为计算机拟合的曲线I的一条渐近线,其斜率大小为。已知小球可视为质点,运动过程中电荷量保持不变,空气阻力不计,重力加速度,静电力常量,则( )
A. 小球的质量为
B. 小球的电荷量为
C. 下落到的过程中,小球的加速度先减小后增加
D. 下落到的过程中,小球的电势能增加了约
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.由动能定理知,图像的斜率为合外力,由图知0.4m内,图像的斜率先减小后增大再减小,即小球所受的合外力先减小后增大再减小,由牛顿第二定律知,此过程小球的加速度先减小后增加再减小;当时,小球所受的电场力趋近于0,则图像的渐近线的斜率为重力,即N
解得小球的质量
0~0.4m内,由能量守恒定律知,小球电势能的增加量
故ACD错误;
B.小球在x=0.4m处所受合外力为0,此时
其中
解得电荷量C
故B正确。
故选B。
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