精品解析:福建省长乐第一中学2024-2025学年高三上学期第二次月考物理试题
2026-07-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | 长乐区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58970577.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
长乐一中2024~2025学年第一学期高三第二次月考试卷
物理
考试范围:必修第一二册和动量、机械振动和机械波、静电场
第I卷 选择题
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演,水袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图,、为该波上两个质点,此时位于平衡位置,位于波峰,且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像。则以下说法正确的是( )
A. 该波的波源振动频率为 B. 图丙可能为质点的振动图像
C. 时,质点的速度最大 D. 质点运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由丙图知,周期为0.8s,则振动频率为,故A错误;
B.由题知,质点比质点先振动,故波向x轴负方向传播,在时刻质点P处于平衡位置,根据“上下坡”法,可知质点P此时向y轴负方向振动,故丙图不是质点P的振动图像,故B错误;
C.因,故质点此时处于波谷,速度为零,故C错误;
D.因,则质点运动的路程为,故D正确。
故选D。
2. 在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为d的正三角形,如图甲所示。小球质量为m,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,k为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A. 该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B. 该过程中系统能量守恒,动量不守恒
C. 在图乙位置,, D. 在图乙位置,
【答案】D
【解析】
【详解】AB.该过程中系统动能和电势能相互转化,能量守恒,对整个系统分析可知系统受到的合外力为0,故动量守恒;当三个小球运动到同一条直线上时,根据对称性可知细线中的拉力相等,此时球3受到1和2的电场力大小相等,方向相反,故可知此时球3受到的合力为0,球3从静止状态开始运动,瞬间受到的合力不为0,故该过程中小球3受到的合力在改变,故AB错误;
CD.对系统根据动量守恒
根据球1和2运动的对称性可知,解得
根据能量守恒
解得
故C错误,D正确。
故选D。
3. 电容式加速度传感器的原理如图所示,M和N为电容器两极板:M极板固定,N板两端与两轻弹簧连接,图中P点为两极板中一点且固定不动,当加速度变化时,N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A. 保持向前匀速运动,电阻R将以恒定功率发热
B. 由匀速突然向前减速时,静电计指针张角变大
C. 由静止突然加速后退时,电流由a向b流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时,P点电势持续减小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 匀速运动时,N板不动,电容器的电容不变,则电荷量不变,所以回路无电流,电阻R没有热功率,故A错误;
B.由匀速突然向前减速时,N板向前运动,则极板间距变小,根据
可知电容器的电容增大,由于电压不变,则静电计指针张角不变,故B错误;
C.由静止突然加速后退时,N板向前运动,则极板间距变小,根据
可知电容器的电容增大,由于电压不变,则电容器带电量增大,电容器充电,电流由a向b流过电流表,故C正确;
D.保持向前的匀减速运动时,N板不动,电容器的板间距不变,而电容器的两端电压不变,则MN之间的电场强度不变,P点电势不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,空间有正方体ABCD—。E、F、G、H分别是其中四条边的中点,两个带等量正电的点电荷分别固定于B、两点,则下列说法正确的为( )
A. A、C两点场强相同
B. E、F、G、H四点电势相同
C. 将电子(不计重力)从H点静止释放,电子可能做变速曲线运动
D. 将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,电子可能做匀速圆周运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.正点电荷形成的电场由电荷指向无穷远处,结合矢量的叠加可知,A、C两点场强大小相同,但方向不同,故A错误;
B.两等量正电荷连线的中垂线上,连线中点处电势最大,故F点电势大于其他3点电势,故B错误;
C.两等量正电荷连线的中垂线上,电场方向由连线中点指向远端,故将电子(不计重力)从H点静止释放,电子将在电场力的作用下沿直线向F点运动,故C错误;
D.由上述分析可知,电子在中垂面上受到的电场力指向连线中点,故将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,速度合适时,电场力可能恰好充当向心力,电子可能做匀速圆周运动,故D正确。
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有2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。
5. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲,王亚平老师做这样一个实验,在“1”型支架上用细线拴小钢球,用手指沿切线方向轻推小钢球,小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动,在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是( )
A. 在太空中进行实验时,小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变
B. 在太空中进行实验时,如果细线突然断开,小钢球将做匀速直线运动
C. 在地面上进行实验时,小钢球过最高点时,速度可以为零
D. 在地面上进行实验时,小钢球不可能在竖直面内做匀速圆周运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在太空中进行实验时,小钢球在运动过程中细线的拉力大小保持不变,但方向不断变化,选项A错误;
B.在太空中进行实验时,如果细线突然断开,因小钢球完全失重,则将做匀速直线运动,选项B正确;
C.在地面上进行实验时,小钢球过最高点时,速度最小值为,不可以为零,选项C错误;
D.在地面上进行实验时,由于有重力要做功,则小钢球不可能在竖直面内做匀速圆周运动,选项D正确。
故选BD。
6. 密立根油滴实验装置如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时,通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下,以速度向下做匀速运动;这时给金属板施加电压U,经过一段时间后,发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比,比例系数为k。下列说法正确的是( )
A. 油滴P带正电
B. 油滴P所带电荷量的值为
C. 从施加电压U开始,油滴P做加速度逐渐减小的加速运动
D. 施加电压U后,当油滴P上升h高度的过程中,其电势能的变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A.未加电压时,带电油滴P在重力和阻力的作用下,以速度向下做匀速运动,则
给金属板施加电压,带电粒子向上做匀速直线运动,则重力和阻力竖直向下,电场力竖直向上,由于电场线方向竖直向下,故粒子带负电,电场力方向竖直向上,故A错误;
B.已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比,故
由于
解得
故B正确;
C.带电粒子的速度为,当施加电压U开始,带电粒子的受到竖直向上的电场力、重力和竖直向上的摩擦力,即
由于初速度方向竖直向下,合外力方向向上,则粒子的速度减小,故粒子的加速度减小,做加速度减小的减速运动,速度为0后,此时合外力向上,故开始向上运动,此时
速度增大,则阻力增大,故加速度减小,粒子做加速度减小的加速运动,故C错误;
D.根据以上分析可知,电场力做正功,电势能减小,电势能的变化量为
故D错误。
故选B。
7. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示,来自质子源的质子初速度为零,经加速电压加速后,沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场,再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域,最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为,方向沿半径指向圆心,圆与相切于点,,圆形区域的半径为,点位于上方处,质子质量为、电量为。不计质子间相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 在辐向电场中做匀速圆周运动,速度大小
B. 在加速电场中做匀加速直线运动,电压
C. 在匀强电场中做匀变速曲线运动,场强
D. 若肿瘤细胞位于圆上S处(上方为),只需将电压调整为就能击中
【答案】BC
【解析】
【详解】A.质子在辐向电场中做匀速圆周运动,由电场力提供向心力,则有
解得
故A错误;
B.质子在加速电场中做匀加速直线运动,根据动能定理有
结合上述解得
故B正确;
C.质子从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域,质子做类平抛运动,则有,
结合上述解得
故C正确;
D.若加速电压调整为,则质子加速后的速度增大,若质子沿虚线圆弧运动,则所需向心力增大,此时必须将电场强度同时增大,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为d的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度,下列说法正确的是( )
A. 若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B. 若将细线剪断,再将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,小球将能到达B点
C. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大
D. 若将小球在A点由静止开始释放,则小球沿AC圆弧到达C点的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球受到水平向右的电场力
合力为
方向斜向右下方,与竖直方向夹角为,设小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最小速度为v,有
联立解得
故A正确;
B.小球将在竖直方向上做竖直上抛运动,水平方向做匀加速直线运动,当竖直方向位移为0时,有
水平位移有
由牛顿第二定律
解得
故小球将不能到达B点,故B错误;
C.由功能关系知,小球机械能的变化等于除重力或弹力之外的力所做的功,小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,运动到B点时,静电力做功最多,故运动到B点时小球的机械能最大,故C正确;
D.设合力方向与电场线方向夹角为,有
解得
故将小球静止释放,小球将沿合力方向做匀加速直线运动,故D错误。
故选AC。
第II卷 非选择题
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13为实验题,14~16题为计算题。第9∼13题每空2分,共24分;第14题8分;第15题12分;第16题16分。考生根据要求作答。
9. 如图(a)所示,在平面内有两个沿轴方向做简谐运动的点波源和,两波源的振动图像分别如图(b)和图(c)所示。已知图(a)中三个点的位置为点、点和点,两列波的波速均为。两列波引起点处振动________,点处振动________。(选填“减弱”、“加强”)
【答案】 ①. 减弱 ②. 加强
【解析】
【详解】[1]由题图(b)、(c)可知两列波的周期均为,则波长均为
两波源到点B的路程差为
为半波长的偶数倍,由振动图像可知两波源起振方向相反,两列波引起点处振动减弱。
[2]两波源到点C的路程差为
为半波长的奇数倍,故点C处振动加强。
10. 如图,将摆长为的单摆摆球从最低点B在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角(),并从A点静止释放可视为质点的小球,C为左侧最高点,不计空气阻力,已知重力加速度为。
(1)刚释放摆球的瞬间,摆球________
A. 合力不为零 B. 向心力不为零
C. 合力沿切线的方向 D. 向心力沿的方向
(2)摆球从开始释放到B点的时间为________。
【答案】(1)AC (2)(,,)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,当摆球在A处时,速度为0,根据向心力的表达式
可知此时向心力为0;但加速度不为0,受力分析可得合力为
其中为绳子与竖直方向的夹角;即合力不为0,方向沿切线的方向。
故选AC。
【小问2详解】
根据单摆的周期公式
可知摆球从释放开始第一次到达最低点B的时间为
则摆球从释放开始到达最低点B的时间为
(,,)
11. 点电荷、分别固定在轴上和处,规定无穷远处电势为零,轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则点电荷、带电量大小之比为________,除无穷远处,轴上还有_______个为0的点。
【答案】 ①. ②. 1
【解析】
【详解】[1]φ-x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度,结合题图可知,x=15m处的合场强为零,且点电荷A带负电,点电荷B带正电,设点电荷A、B带电荷量分别为q1和q2,结合点电荷场强公式和矢量合成有
可得
|q1|:q2=1:4
[1]因点电荷B电荷量大于点电荷A的电荷量,则在x轴上B点左侧场强方向向左且大于零;在两电荷连线上合场强方向向右且大于零;在A电荷右侧除无穷远外只存在一个场强为零的位置。
12. 如图是某校兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和直轨道两部分组成,弧形轨道下端与直轨道相切,、两滑块材料、表面粗糙程度均相同。
其操作步骤如下:
①将装置放在水平桌面上;
②如图甲,将滑块从弧形轨道上某点由静止释放,一段时间后停在直轨道上,用刻度尺测出滑块在直轨道的滑行距离;
③如图乙,将滑块放置在平直轨道左端,再次将滑块从同一点由静止释放,两滑块碰撞后同向运动,最终均静止在直轨道上,测出两滑块在平直轨道上的滑行距离、;
回答以下问题:
(1)该实验中需满足的条件是______。
A. 圆弧轨道必须光滑
B. 直轨道必须水平
C. 滑块的质量必须大于的质量
(2)若、质量之比为,关系式______成立则说明两滑块碰撞过程中动量守恒,关系式______成立则说明两滑块之间发生弹性碰撞(用题目中所给符号表示)。
【答案】(1)C (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.由于滑块每一次均从圆弧轨道同一点由静止释放,滑块a在圆弧轨道上克服阻力做功相同,滑块a滑至圆弧轨道最低点与滑块b碰撞前瞬间的速度一定,可知,实验中,不需要确保圆弧轨道光滑,故A错误;
B.滑块在直轨道上做匀减速直线运动,利用逆向思维,根据速度与位移的表达式有
解得
由于、两滑块材料、表面粗糙程度均相同,即滑块与直轨道之间的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律可知,滑块运动的加速度相同,即碰撞后的速度与减速至0的成正比,可知,实验中,直轨道不需要保持水平,故B错误;
C.为了避免碰撞过程发生反弹,实验中,滑块的质量必须大于的质量,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]对碰撞前与碰撞后的匀减速直线运动减小分析,利用逆向思维,结合上述有
,,
根据动量守恒定律有
解得
[2]若碰撞前后总动能不变,则发生的是弹性碰撞,则有
,
结合上述解得
13. 小明同学在“用电流传感器观察电容器的充、放电过程”实验中,按图甲连接电路。
其中S是单刀双掷开关,C为电容器。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。实验前电容器不带电。
(1)某次实验中,给电容器先充电后放电。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,则S1_____ S2;(选填“>”、“<”或“=”);
(2)计算机测得S1=2.8mAs,已知直流电源输出电压恒为8V。可判断本实验中所用的电容器最可能是下列图中的 。
A. B.
C. D.
(3)由甲、乙两图可以判断,阻值 R1______R2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)= (2)B
(3)<
【解析】
【小问1详解】
图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,根据可知面积S1表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量;则面积S2表示的物理意义是放电过程,电容器放出的电荷量,则有;
【小问2详解】
电容器两板间电压为8V,由于
可得电容
故本实验中所用的电容器最可能是图B。
【小问3详解】
根据,由乙图可知充电时间小于放电时间,可判断充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流;根据欧姆定律
则有
14. 高压水枪是世界上公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一、如图所示为某高压水枪工作时的场景。已知水枪出水口直径为,水从枪口喷出时的速度为,水的密度为,求:
(1)单位时间从枪口喷出的水的质量;
(2)若水从枪口喷出时的速度大小,近距离垂直喷射到物体表面,水枪出水口直径。忽略水从枪口喷出后的发散效应,水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短,因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度,,估算水枪在物体表面产生的冲击力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,时间内喷出水的质量为
则单位时间从枪口喷出的水的质量为
(2)根据题意,取很短的时间,则打到物体表面的水的质量为
以这部分水为研究对象,设物体表面对其作用力为,以水流速度方向为正方向,由动量定理有
解得
代入数据解得
由牛顿第三定律可得,水枪在物体表面产生的冲击力的大小
15. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为的相同平行金属板构成,金属板长度均为l、间距均为,两对金属板间偏转电压大小相等、电场方向相反。质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电压加速后,从A点水平射入偏转电压为的平移器,最终从B点射出平移器。不考虑粒子受到的重力。
(1)求粒子射入平移器时的速度大小;
(2)求粒子在平移器间运动全过程中的最大动能;
(3)当时,求粒子射入平移器和射出平移器过程中,在竖直方向的总位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子从加速电场进入左边平移器,粒子水平方向做匀速直线运动,通过左边平移器时间为
粒子在竖直方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
粒子射出左边平移器时,竖直方向分速度为
粒子射出左边平移器时,动能最大为
【小问3详解】
粒子射出左边平移器时,竖直方向位移为
当时,粒子从第一个平移器到第二个平移器过程,做匀速直线运动,运动时间仍然为
则竖直方向位移为
故粒子在竖直方向的总位移为
解得
16. 如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场。质量为的绝缘木板B放在水平地面上,左端挡板处固定一轻质绝缘弹簧,开始时弹簧处于原长,木板右端被不可伸长的轻绳系在墙上,轻绳处于伸直状态。木板B上表面光滑,下表面与地面之间的滑动摩擦因数。质量为、带电量为的滑块A以初速度向左滑上木板B,当弹簧的压缩量为时,A速度达到最大;当A速度第一次减到0时,轻绳恰好达到最大拉力并断裂。已知匀强电场的场强大小(为重力加速度),A电荷量保持不变,弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求轻绳断裂后瞬间,滑块A与木板B的加速度大小之比;
(3)若开始A以初速度从右端滑入木板,求轻绳断裂瞬间滑块A速度的大小;
(4)若开始A以初速度从右端滑入木板,求滑块A从木板B滑落时的速度。
【答案】(1);(2);(3);(4),方向向右
【解析】
【详解】(1)A速度最大时,对A分析有
解得弹簧的劲度系数为
(2)轻绳刚断裂瞬间,设弹力大小为,对A分析,加速度向右,则有
对B分析,加速度向左,则有
联立可得
(3)设第一次A运动位移为时轻绳断裂,若A的初速度,仍然在位移处轻绳断裂,如图所示
此时弹性势能记为,第一次有
第二次有
解得
(4)由于
故当木板向左滑动时,A、B组成的系统动量守恒,设A刚从木板上滑落时,A、B速度分别为、,有
根据能量守恒可得
而
联立可得
解得
,
或
,(舍去)
则A滑落时的速度大小为
方向向右。
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长乐一中2024~2025学年第一学期高三第二次月考试卷
物理
考试范围:必修第一二册和动量、机械振动和机械波、静电场
第I卷 选择题
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演,水袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图,、为该波上两个质点,此时位于平衡位置,位于波峰,且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像。则以下说法正确的是( )
A. 该波的波源振动频率为 B. 图丙可能为质点的振动图像
C. 时,质点的速度最大 D. 质点运动的路程为
2. 在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为d的正三角形,如图甲所示。小球质量为m,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,k为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A. 该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B. 该过程中系统能量守恒,动量不守恒
C. 在图乙位置,, D. 在图乙位置,
3. 电容式加速度传感器的原理如图所示,M和N为电容器两极板:M极板固定,N板两端与两轻弹簧连接,图中P点为两极板中一点且固定不动,当加速度变化时,N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A. 保持向前匀速运动,电阻R将以恒定功率发热
B. 由匀速突然向前减速时,静电计指针张角变大
C. 由静止突然加速后退时,电流由a向b流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时,P点电势持续减小
4. 如图所示,空间有正方体ABCD—。E、F、G、H分别是其中四条边的中点,两个带等量正电的点电荷分别固定于B、两点,则下列说法正确的为( )
A. A、C两点场强相同
B. E、F、G、H四点电势相同
C. 将电子(不计重力)从H点静止释放,电子可能做变速曲线运动
D. 将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,电子可能做匀速圆周运动
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有2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。
5. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲,王亚平老师做这样一个实验,在“1”型支架上用细线拴小钢球,用手指沿切线方向轻推小钢球,小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动,在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是( )
A. 在太空中进行实验时,小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变
B. 在太空中进行实验时,如果细线突然断开,小钢球将做匀速直线运动
C. 在地面上进行实验时,小钢球过最高点时,速度可以为零
D. 在地面上进行实验时,小钢球不可能在竖直面内做匀速圆周运动
6. 密立根油滴实验装置如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量。当两金属板间未加电压时,通过显微镜观察到某带电油滴P在重力和阻力的作用下,以速度向下做匀速运动;这时给金属板施加电压U,经过一段时间后,发现油滴P以速度向上做匀速运动。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比,比例系数为k。下列说法正确的是( )
A. 油滴P带正电
B. 油滴P所带电荷量的值为
C. 从施加电压U开始,油滴P做加速度逐渐减小的加速运动
D. 施加电压U后,当油滴P上升h高度的过程中,其电势能的变化量
7. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示,来自质子源的质子初速度为零,经加速电压加速后,沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场,再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域,最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为,方向沿半径指向圆心,圆与相切于点,,圆形区域的半径为,点位于上方处,质子质量为、电量为。不计质子间相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 在辐向电场中做匀速圆周运动,速度大小
B. 在加速电场中做匀加速直线运动,电压
C. 在匀强电场中做匀变速曲线运动,场强
D. 若肿瘤细胞位于圆上S处(上方为),只需将电压调整为就能击中
8. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为d的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度,下列说法正确的是( )
A. 若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B. 若将细线剪断,再将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,小球将能到达B点
C. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大
D. 若将小球在A点由静止开始释放,则小球沿AC圆弧到达C点的速度为
第II卷 非选择题
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13为实验题,14~16题为计算题。第9∼13题每空2分,共24分;第14题8分;第15题12分;第16题16分。考生根据要求作答。
9. 如图(a)所示,在平面内有两个沿轴方向做简谐运动的点波源和,两波源的振动图像分别如图(b)和图(c)所示。已知图(a)中三个点的位置为点、点和点,两列波的波速均为。两列波引起点处振动________,点处振动________。(选填“减弱”、“加强”)
10. 如图,将摆长为的单摆摆球从最低点B在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角(),并从A点静止释放可视为质点的小球,C为左侧最高点,不计空气阻力,已知重力加速度为。
(1)刚释放摆球的瞬间,摆球________
A. 合力不为零 B. 向心力不为零
C. 合力沿切线的方向 D. 向心力沿的方向
(2)摆球从开始释放到B点的时间为________。
11. 点电荷、分别固定在轴上和处,规定无穷远处电势为零,轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则点电荷、带电量大小之比为________,除无穷远处,轴上还有_______个为0的点。
12. 如图是某校兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和直轨道两部分组成,弧形轨道下端与直轨道相切,、两滑块材料、表面粗糙程度均相同。
其操作步骤如下:
①将装置放在水平桌面上;
②如图甲,将滑块从弧形轨道上某点由静止释放,一段时间后停在直轨道上,用刻度尺测出滑块在直轨道的滑行距离;
③如图乙,将滑块放置在平直轨道左端,再次将滑块从同一点由静止释放,两滑块碰撞后同向运动,最终均静止在直轨道上,测出两滑块在平直轨道上的滑行距离、;
回答以下问题:
(1)该实验中需满足的条件是______。
A. 圆弧轨道必须光滑
B. 直轨道必须水平
C. 滑块的质量必须大于的质量
(2)若、质量之比为,关系式______成立则说明两滑块碰撞过程中动量守恒,关系式______成立则说明两滑块之间发生弹性碰撞(用题目中所给符号表示)。
13. 小明同学在“用电流传感器观察电容器的充、放电过程”实验中,按图甲连接电路。
其中S是单刀双掷开关,C为电容器。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。实验前电容器不带电。
(1)某次实验中,给电容器先充电后放电。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,则S1_____ S2;(选填“>”、“<”或“=”);
(2)计算机测得S1=2.8mAs,已知直流电源输出电压恒为8V。可判断本实验中所用的电容器最可能是下列图中的 。
A. B.
C. D.
(3)由甲、乙两图可以判断,阻值 R1______R2(选填“>”、“<”或“=”)
14. 高压水枪是世界上公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一、如图所示为某高压水枪工作时的场景。已知水枪出水口直径为,水从枪口喷出时的速度为,水的密度为,求:
(1)单位时间从枪口喷出的水的质量;
(2)若水从枪口喷出时的速度大小,近距离垂直喷射到物体表面,水枪出水口直径。忽略水从枪口喷出后的发散效应,水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短,因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度,,估算水枪在物体表面产生的冲击力的大小。
15. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为的相同平行金属板构成,金属板长度均为l、间距均为,两对金属板间偏转电压大小相等、电场方向相反。质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电压加速后,从A点水平射入偏转电压为的平移器,最终从B点射出平移器。不考虑粒子受到的重力。
(1)求粒子射入平移器时的速度大小;
(2)求粒子在平移器间运动全过程中的最大动能;
(3)当时,求粒子射入平移器和射出平移器过程中,在竖直方向的总位移。
16. 如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场。质量为的绝缘木板B放在水平地面上,左端挡板处固定一轻质绝缘弹簧,开始时弹簧处于原长,木板右端被不可伸长的轻绳系在墙上,轻绳处于伸直状态。木板B上表面光滑,下表面与地面之间的滑动摩擦因数。质量为、带电量为的滑块A以初速度向左滑上木板B,当弹簧的压缩量为时,A速度达到最大;当A速度第一次减到0时,轻绳恰好达到最大拉力并断裂。已知匀强电场的场强大小(为重力加速度),A电荷量保持不变,弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求轻绳断裂后瞬间,滑块A与木板B的加速度大小之比;
(3)若开始A以初速度从右端滑入木板,求轻绳断裂瞬间滑块A速度的大小;
(4)若开始A以初速度从右端滑入木板,求滑块A从木板B滑落时的速度。
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