内容正文:
2025-2026学年第二学期学科素养大赛
高二物理 测试卷
(考试时间: 90分钟, 分值: 100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第一部分 (选择题 )
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.对于一个质量不变的物体,下列说法中正确的是 ( )
A.做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
B.物体的速度发生变化时,其动量一定变化
C.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
D.物体的速度发生变化时,其动量可能不变
2.下列运动不属于反冲运动的有 ( )
A.火箭升空 B.发射炮弹后炮身后退
C.喷气式飞机喷气飞行 D.乒乓球碰到墙壁后弹回
3.如图所示,水平绝缘地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场,下列四个质量相同的小球(图中未画出,且在地面上)中对地面压力最大的是 ( )
A.静止的带正电小球甲 B.水平向右运动的不带电小球丙
C.水平向右运动的带负电小球乙 D.水平向右运动的带正电小球丁
4.城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。
图为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个50g鸡蛋从25楼的窗户自由落下,与地面的碰撞时间约为2×10⁻³s、已知相邻楼层的高度差约为3m,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 ( )
A. 10²N B. 10⁵N
C. 10⁴N D. 10³N
第 1 页 共6页
5.如图所示,图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器(电场强度为E、磁感应强度为 B)、图丁为回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的 D 形盒狭缝中的加速时间、不计粒子重力,下列说法正确的是 ( )
A.图乙中, 从静止经电场加速后射入磁场、打在胶片上的位置靠近 P 的粒子是
B.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差、A板电势高
C.图丙中,粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度
D.图丁中,随着粒子速度的增大、交变电流的频率也应该增大
6.一宇宙飞船的横截面积为S,以v₀的恒定速率航行、当进入有宇宙尘埃的区域时,设在该区域,单位体积内有n颗尘埃,每颗尘埃的质量为m,若尘埃碰到飞船前是静止的,且碰到飞船后就粘在飞船上,不计其他阻力,为保持飞船匀速航行,飞船发动机的牵引力功率为 ( )
A. B. C. D.
7.如图所示,菱形导线框 abed放置在水平面上,线框各边长均为L且电阻均匀分布,顶角∠abc=θ,整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,将电流从线框a端流入b端流出,通过 ab的电流为1,则线框整体受安培力大小为 ( )
A. B. C. F=0 D.
8.长木板 A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体 B以水平速度 ;滑上原来静止的长木板A的上表面,由于 A、B间存在摩擦,之后 A、B速度随时间变化情况如图所示, 下列说法正确的是 ( )
A.木板获得的动能为 0.1J B.系统损失的机械能为IJ
C.木板 A的最小长度为2m D. A、B间的动摩擦因数为0.1
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二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9.如图所示,在带电的两平行金属板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度为 B、电场强度为 E,现有一电子以速度 v₀平行金属板射入场区,则( )
A.若电子沿轨迹Ⅱ运动,则 B、若电子沿轨迹Ⅰ运动,则
C.若电子沿轨迹Ⅰ运动,则 D、若电子沿轨迹Ⅱ运动,则
10.如图甲所示,一个质量m=1kg的物块静止在水平面上,现用水平力F向右拉物块、F的大小随时间变化关系如图乙所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数 重力加速度大小g=10m/s²,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 ( )
A.0~4s内,重力的冲量大小为0 B.0~4s内,重力的冲量大小为40N·s
C.4s末,物块的速度大小为9m/s D.4s末、物块的速度大小为8m/s
11.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度 B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流 I、C、D两侧面会形成电势差。当用霍尔元件来测量磁场时,下列说法正确的是( )
A.在地球赤道上方测地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
B.在地球北极上方测地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
C.若元件的载流子带正电,则C侧面电势低于 D侧面电势
D.若元件的载流子带负电,则C侧面电势低于 D侧面电势
第3 页 共6页
12.如图所示,小球X、Y用不可伸长的等长轻绳悬挂于同一高度,静止时恰好接触,拉起 X,使其在竖直方向上升高度h后由静止释放,X做单摆运动到最低点与静止的Y正碰。碰后X、Y做步调一致的单摆运动,上升最大高度均为 若 X、Y质量分别为 mx和 m,碰撞前后 X、Y组成系统的动能分别为 和 则( )
A.
B.
C.
D.
三、实验题 (本题共6个空,每空2分,共12分)
13.某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律,将斜槽轨道固定在水平桌面上、轨道末段水平,右侧端点在水平木板上的垂点投影为0,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上;重复多次,测出落点的平均位置P与O点的距离x,。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放、两球碰撞后均落在木板上:重复多次、分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离.、
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为 、 ,实验中须满足条件 (选填“>”或“<”)。
(2)如果测得的 和,在实验误差范围内满足关系式 ,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度。依据是 。
(3)平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为 m/s(取.g=10m/s²,计算结果保留两位有效数字 )。
14.(12分)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,调节气垫导轨的充气源,轻推滑块 Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动;然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放,经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块 Q发生碰撞,并粘合在一起,最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。
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(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示,则宽度L= cm。
(2)如果滑块P经过光电门1、光电门2时,遮光条的挡光时间分别为t₁、t₂。若碰撞过程,系统的动量守恒,则关系式 成立;该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为 (用测量的物理量表示 )
四、计算题: 本题共4题, 共36分(其中15题5分, 16题8分, 17题10分, 18题13分)。
15.(5分)用水平力拉一个质量为m的物体,使它在水平面上从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ。经过时间t后,撤去这个水平力,物体在摩擦力的作用下又经过时间t停止运动。求拉力的大小。
16.(8分) 如图所示, 电源电动势 E=1.5V, 内阻r=0.5Ω, 水平放置的金属导轨的宽度为 d=1m,匀强磁场的磁感应强度 B=2T,方向与放置在轨道上的导体棒 MN垂直,但与竖直方向夹角为
37°,导体棒 MN的质量为 m=0.5kg,电阻为 R=1Ω,若 MN 在轨道上静止,已知g取 cos37°=0.8。求:导体棒所受的压力大小和摩擦力大小?
17. (8分)如图所示,粗糙的水平轨道 AB与光滑的半圆轨道 BC平滑连接、且在同一竖直平面内,一质量 M=0.98kg的木块静止在 A点,被一水平向右飞来的质量 m=20g的子弹射中,子弹滞留在木块中,不计子弹在木块中的运动时间,木块沿轨道滑到C点后水平飞出,并恰好落回 A点.已知 A、B两点的距离 s=1.2m,半圆轨道的半径 x=0.4m,木块与水平轨道AB间的动摩擦因数 重力加速度
求:(1)木块在 C点时对轨道的压力大小;
(2)子弹射入木块前瞬间的速度大小.
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18.(13分)如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度 B并垂直于磁场边界的速度 v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为 求:
(1)电子运动的轨迹半径 r;
(2)电子的比荷
(3)电子穿越磁场的时间 I。
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高二物理素养大赛(答案)
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.【答案】B
【解析】
A.由动量公式可知,做匀速直线运动的物体速度不变,则动量不变,故A错误;BC.做匀速圆周运动的物体,速度大小不变但是方向一直在变,而动量是矢量,所以动量一定在变化,动能不变,故B正确,CD错误,故选B。
2.【答案】D
【解析】
ABC.系统在内力作用下,当一部分向某一方向的动量发生变化时,剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象,所以,发射炮弹后炮身后退,是反冲现象;喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用,而促进飞机前进的,故属于反冲运动;火箭升空是利用反冲原理,是反冲现象,ABC错误。D.乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力,不是反冲;D正确;故选D。
3.【答案】C
【解析】
设小球的重力均为。小球甲静止在地面上,根据平衡条件可知,地面对小球甲的支持力大小为,根据牛顿第三定律可得,小球甲对地面的压力大小为。
不带电的小球丙水平向右运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,根据平衡条件可知,地面对小球丙的支持力大小为,根据牛顿第三定律可得,小球丙对地面的压力大小为。
带负电小球乙水平向右运动,根据左手定则可得,小球乙受到竖直向下的洛伦兹力,,根据平衡条件可知,地面对小球乙的支持力大小为,根据牛顿第三定律可得,小球乙对地面的压力大小为。
带正电小球丁水平向右运动,根据左手定则可得,小球丁受到竖直向上的洛伦兹力,根据平衡条件可知,地面对小球丁的支持力大小满足,根据牛顿第三定律可得,小球丁对地面的压力大小为。
所以,对地面压力最大的是小球乙。故选:C
4.【答案】D
【解析】下落的高度
则下落的时间
取向下为正方向,根据动量定理得
解得 ,故选D。
5.【答案】A
【解析】解:A.图乙中,粒子经过电场加速,根据动能定理有,根据洛伦兹力提供向心力,则有,解得,比荷越小,越大,打在胶片上的位置靠近的粒子是,故A正确;
根据左手定则可知正离子向下偏转、负离子向上偏转,、板间产生电势差,板电势高,故B错误;
C.根据受力平衡有,解得,故C错误;
D.图丁中,回旋加速器正常工作时,交变电流的周期等于做圆周运动的周期,粒子做圆周运动的周期为,周期与速度大小无关,保持不变,交流电的周期不变,频率也不变,故D错误。
故选:
6. 【答案】B
【解析】时间Δt内粘在飞船上的尘埃质量为M=v0ΔtSnm
对粘在飞船上的尘埃,由动量定理得:FΔt=Mv0-0
解得飞船对这些尘埃的作用力为:F=Snm
根据牛顿第三定律及平衡条件,可知为保持飞船匀速航行,飞船发动机的牵引力F'=F,
牵引力的功率为:P=F'v0=Snm
故B正确,A、C、D错误。
故选:B
7.【答案】B
【解析】线框的有效长度为L,由于:Radcb=(Rbc+Rcd+Rda)
两个支路是并联关系,因此流过线框的总电流:I总=I+I=I
等效电流与磁场垂直,线框整体受安培力大小为:F=I总LB=ILB
故B正确。
8.【答案】D
【解析】A.由题图可知,最终木板获得的速度为
A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:
解得:
则木板获得的动能为:
故A错误;
B.系统损失的机械能:
代入数据解得:
故B错误;
C.根据图像中图线与t轴所围的面积表示位移,
由题图得到0~1s内B的位移为:。
A的位移为:
则木板A的最小长度为:
故C错误;
D.由题图可知,B的加速度:,负号表示加速度的方向与的方向相反,由牛顿第二定律得:-μmg=ma
解得:μ=0.1,
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9.【答案】AC
【解析】BC.若电子沿轨迹Ⅰ运动,有: ,得: ,B错误,C正确;
AD.若电子沿轨迹Ⅱ运动,有: , 得: ,A正确,D错误。
故选:AC。
10.【答案】BC
【解析】 AB. 0~4 s内,重力的冲量大小为:IG=mgt=40 N·s,
故A错误,B正确;
CD. 当水平力满足:F=Ff=μmg=2 N,即t=1 s时物块才开始运动,
则1~4 s内由F-t图像可知水平力F的冲量大小为:IF=×3 N·s=15 N·s,
由动量定理可得:IF-μmgt=mv,
代入数据解得4 s末物块的速度大小为:v=9 m/s
故C正确,D错误。
故选:BC
11.【答案】AD
【解析】A.用霍尔元件测量磁场时,工作面应垂直于磁场方向令霍尔电压最大。在地球赤道上方,地磁场水平向北,所以在此处测地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直,A正确;
B.在地球北极上方,考虑到磁偏角,磁场方向接近竖直但不是严格的竖直方向,所以此时元件的工作面不应该保持竖直,B错误;
C.若元件的载流子带正电,由左手定则可知,载流子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏,则C侧面的电势高于D侧面的电势,C错误;
D.若元件的载流子带负电,由左手定则可知,载流子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏,则C侧面的电势低于D侧面的电势,D正确。故选:AD。
12.【答案】BD
【解析】 小球X由最高点运动到最低点与小球Y发生碰撞前,
根据机械能守恒定律有:mXgh=mX=Ek1
两球碰撞后一起上升到最高点的过程,
根据机械能守恒定律有:Ek2=(mX+mY)=(mX+mY)g·
两球碰撞过程,根据动量守恒定律有:mXv1=(mX+mY)v2
联立解得:=1,=2,
故选:BD。
三、实验题(本题共7个空,每空2分,共14分)
13.【答案】 (1) > (2) mavP=mavM+mbvN,maxP=maxM+mbxN
【解析】
(1)为保证碰撞后a球不反弹,应满足:ma>mb。
(2) 如果满足动量守恒定律,则在实验误差范围内满足关系式:mavP=mavM+mbvN
小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,则它们每次在空中做平抛运动的时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,因此可以用小球的水平位移代替其初速度,即满足关系式:maxP=maxM+mbxN
14.【答案】(1)0.1880(或0.1879或0.1881均可) (2);
【解析】
(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,
所以遮光条的宽度为:
(2)碰前滑块P的速度为:
碰后两滑块整体的速度为:
若碰撞过程系统的动量守恒,则有:
四、计算题:本题共4题,共34分(其中15题5分,16题8分,17题8分,18题12分)。
15.(5分)【答案】
【解析】
物体由静止开始运动,最后又静止
所以物体的初、末动量都为0,动量变化量:
则由动量定理得:
即: (2分)
(2分)
整理得:(1分)
16.(8分)【答案】压力大小为3.8N,方向竖直向下; 摩擦力大小为1.6N,方向水平向右
【解析】
回路的电流(2分)
安培力(2分)
由左手定则可知,MN受安培力方向垂直于B斜向右上方与水平方向的夹角为37°,可知轨道对MN的支持力为:(2分)
轨道对MN的摩擦力为,方向向左;(2分)
17 (10分)【答案】(1)12.5N (2)290 m/s
【解析】试题分析:木块从C点落回A点的过程中做平抛运动,根据平抛公式和牛顿第二定律相结合可得木块在C点时对轨道的压力大小;子弹射入木块前瞬间满足动量守恒和能量守恒即可求得子弹射入木块前瞬间的速度大小.
(1)木块从C点落回A点的过程中做平抛运动,
则:竖直方向: ,水平方向:s=vCt (1分)
根据牛顿第二定律可得: (2)
解得:F=12.5N (1分)
(2)设子弹射入木块前瞬间的速度大小为v0,则有:
根据动量守恒得:mv0=(M+m)v1 (2)(2分)
根据速度位移公式:vB2-v12=-2gs (1)(1分)
根据能量守恒可得:(2分)
解得:v0=290m/s(1分)
18(13分)【答案】 (1) 2d (2) (3)
【解析】
(1)作入射、出射速度的垂线确定轨迹圆心,
由几何关系:(2分)
可得:r = 2d(1分)
(2)设电子质量为m、电量为e,由洛伦兹力提供向心力得:(2分)
解得: (1分)
(3)由洛伦兹力提供向心力:(2分)
运动的周期:(1分)
得:(1分)
由:(2分)
代入周期得:(1分)
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$2025-2026学年第二学期学科素养大赛
高二物理
测试卷
姓
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
斯
1,答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如常改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第一部分(选择题】
学
校
●
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.对于一个质量不变的物体,下列说法中正确的是()
部
A做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
苹
B.物体的速度发生变化时,其动量一定变化
C.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
瓶长
D.物体的速度发生变化时,其动量可能不变
2.下列运动不属于反冲运动的有()
班级
A火箭升空
B.发射炮弹后炮身后退
C喷气式飞机喷气飞行
D.乒乓球碰到墙壁后弹回
布
3.如图所示,水平绝缘地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场,下列四个质量相同的小球(图中
未画出,且在地面上)中对地面压力最大的是()
×
X
×
×
×
考场号
Bx
A.静止的带正电小球甲
B.水平向右运动的不带电小球丙
C.水平向右运动的带负电小球乙
D.水平向右运动的带正电小球丁
4.城市进人高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。
图为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。
个鸡蛋门威力
考
号
小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个50g鸡蛋从25楼
的窗户自由落下,与地面的碰撞时间约为2x10s,已知相邻楼层的高
度差约为3m,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()
从4楼助下会让·是阶包
从8棱助下可以
,人的头度
从18接助下可
行人头骨
A.102N
B.10N
从25楼抛下可
人当场死
C.10N
D.103N
第1页共6页
5.如图所示,图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器(电场强度为E、磁感应
强度为)、图丁为回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计
粒子重力、下列说法正确的是(
期迪电场二
4
A
A.p
图印
图乙
国丙
图
A.图乙中,H、H从静止经电场加速后射入磁场、打在胶片上的位置靠近P的粒子是H
B.图甲中,将一束等离子体喷入磁场、A、B板间产生电势差、A板电势高
C.图丙中,粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度,=号
D.图丁中,随着粒子速度的增大、交变电流的频率也应该增大
6.一字宙飞船的横截面积为S、以,的恒定速率航行、当进人有宇宙尘埃的区域时,设在该区域,
单位体积内有颗尘埃,每颗尘埃的质量为m,若尘埃碰到飞船前是静止的,且碰到飞船后就粘在
飞船上,不计其他阻力,为保持飞船匀速航行,飞船发动机的牵引力功率为()
A.Snmvo2
B.Snmvo3
C.2Snmvo2
D.2Snmvo3
7.如图所示、菱形导线框abcd放置在水平面上,线框各边长均为L且电阻均匀分布,顶角∠ab
=0,整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场、磁感应强度大小为B,将电流从线框a端流入
b端流出,通过b的电流为1,则线框整体受安培力大小为()
A.F=ILBcos 0
B.F=LB
C.F=0
D.F=2ILBcos 0
8.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v。=2m/s滑上原来
静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,
g=10m/s2.下列说法正确的是(
B当
2 ts
A.木板获得的动能为0.1J
B.系统损失的机械能为IJ
C.木板A的最小长度为2m
D.A、B间的动摩擦因数为0.1
第2页共6页
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9.如图所示,在带电的两平行金属板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度为B、电
场强度为E,现有一电子以速度。平行金属板射人场区,则(
)
十
×.×××·I
0少=
×××
一
A.若电子沿轨迹Ⅱ运动,则%>
B
B、若电子沿轨迹1运动,则%>
8
C.若电子沿轨迹1运动、则,
B
D.、若电子沿轨迹Ⅱ运动,则%<马
10.如图甲所示,一个质量m=1kg的物块静止在水平面上,现用水平力F向右拉物块,F的大小
随时间变化关系如图乙所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=02、重力加速度大小g=10
m/s,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()
F/N
8
I/s
甲
A.0-4s内,重力的冲量大小为0
B.0-4s内,重力的冲量大小为40N·s
C.4s末,物块的速度大小为9m/s
D.4s末、物块的速度大小为8m/s
11.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方
向的电流1、C、D两侧面会形成电势差。当用霍尔元件来测量磁场时,下列说法正确的是()
U
A.在地球赤道上方测地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
B,在地球北极上方测地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
C.若元件的载流子带正电,则C侧面电势低于D侧面电势
D.若元件的载流子带负电,则C侧面电势低于D侧面电势
第3页共6页
12.如图所示,小球X、Y用不可伸长的等长轻绳悬挂于同一高度,静止时恰好接触,拉起X,使
其在竖直方向上升高度h后由静止释放,X做单摆运动到最低点与静止的Y正碰。碰后X、Y做步
调一致的单摆运动,上升最大高度均为,若X、Y质量分别为m、和m,·碰撞前后X、Y组成系统
的动能分别为E,和E,则()
A器-2
B.=1
my
c器4
D.装-2
三、实验题(本题共6个空,每空2分,共12分)
13.某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律,将斜槽轨道固定在水平桌面上、轨道未段水平,
政
右侧端点在水平木板上的垂直投影为0,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球从斜槽轨
道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上:重复多次,测出落点的平均位置P与0
点的距离。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放、两球碰
撞后均落在木板上:重复多次,分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离x、x。
a
木板
777777
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为m、m,实验中须满足条件m
m(选填“>”或“<”)。
(2)如果测得的、xx,、m,和m,在实验误差范围内满足关系式
则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与0点的距离来代替小球水平
飞出时的速度。依据是
(3)平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为
m/s(取g=10m/s2,计算结果保
留两位有效数字)。
14.(12分)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,调节气垫导轨的充
气源,轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动;然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨
道上由静止释放,经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞,并粘合在一起、最终通过
光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。
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遮光条
45
光电1
光电门2
40
姓
名
O
日
no
日
30
充气源
气垫导轨
斯
分
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示,则宽度L=
(2)如果滑块P经过光电门1、光电门2时,遮光条的挡光时间分别为个上。若碰撞过程,系统
学
校
的动量守恒,则关系式2
魔
成立;该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为E。——。
(用测量的物理量表示)
效
四、计算题:本题共4题,共36分(其中15题5分,16题8分,17题10分,18题13分)。
15.(5分)用水平力拉一个质量为m的物体,使它在水平面上从静止开始运动,物体与水平面间
肿
的动摩擦因数为以。经过时间1后,撤去这个水平力,物体在摩擦力的作用下又经过时间(停止运
短长
动。求拉力的大小。
:
名
班级
16.(8分)如图所示,电源电动势E15V,内阻=0.52,水平放置的金属导轨的宽度为k1m,
匀强磁场的磁感应强度=2T,方向与放置在轨道上的导体棒MN垂直,但与竖直方向夹角为37,
高
导体棒MN的质量为m=0.5kg,电阻为R=12,若MN在轨道上静止,已知g取10m/s,sin37=0.6.
率
cos37=0.8。求:导体棒所受的压力大小和摩擦力大小?
0
的
考场号
17.(8分)如图所示,粗糙的水平轨道AB与光滑的半圆轨道BC平滑连接、且在同一竖直平面
内,一质量M-0.98g的木块静止在A点、被一水平向右飞来的质量m=20g的子弹射中,子弹滞留
在木块中,不计子弹在木块中的运动时间,木块沿轨道滑到C点后水平飞出,并恰好落回A点.已
知A、B两点的距离s=1.2m,半圆轨道的半径=0.4m,木块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.36,
考
号
重力加速度g=10mlsS2.
C
求:(1)木块在C点时对轨道的压力大小;
(2)子弹射人木块前瞬间的速度大小.
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18.(13分)如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度射入宽度为d
的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射人方向的夹角为0=30°,求:
(1)电子运动的轨迹半径:
(2)电子的比荷e;
m
B
(3)电子穿越磁场的时间。
0
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