精品解析：辽宁沈阳市第四十中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

2025—2026学年度（下）沈阳市第四十中学 高一物理 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（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）。 1. 如图所示，一物体放在光滑水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用，时间t内，物体向前移动的距离为l。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物体所受重力的冲量为零 B. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ C. 物体所受合力的冲量大小为Ft D. 合力对物体所做的功为Flcosθ 2. 相距为l、电荷量大小均为q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，O为中点。A、B为连线上关于O对称的两点，C为连线中垂线上的一点。静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点处的电场强度大小 B. A、B、C三点处的电势大小 C. O处的电场强度大小为 D. O处的电势大于0 3. 某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为 C. 粒子在M、N点的电势能大小关系为 D. 粒子在M、N点的速度大小关系为 4. 如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷，t＝0时，甲静止，乙以初速度6 m/s向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v－t图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（ ） A. 两电荷的电性一定相反 B. t1时刻两电荷的电势能最小 C. 0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小 D. 0~t3时间内，甲的动量一直增大，乙的动量一直减小，且整个过程中动量守恒 5. 如图所示，为处在匀强电场中的正方形，电场线与正方形平面平行，为边中点，点电势为，点电势为，将一个电子从点移动到点，克服电场力做功为，则电场强度方向（　　） A. 沿到方向 B. 沿到方向 C. 沿到方向 D. 沿到方向 6. 如图所示，匀强电场水平向左，绝缘细线长为，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度 B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大又减小 7. 静电场沿轴方向，一带正电的试探电荷由轴上点静止释放，试探电荷仅在电场力的作用下运动，经过一段时间运动到轴上点，试探电荷的电势能随坐标的变化规律如图所示，，，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 、间的电场方向沿轴的正方向 B. C. 、、三点中，点的电场强度最大 D. 试探电荷在、两点的速度大小之比为2∶1 二、多选题（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）。 8. 如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为L的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，将小球由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，已知小球运动过程中，始终未与杆相撞。则下列说法正确的是（　　） A. 小球向左摆动的过程中，小车向右运动 B. 小球和小车组成系统动量守恒 C. 小球和小车组成系统的机械能守恒 D. 小球向左摆到最低点的过程中，小车向右移动的距离为 9. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在点的点电荷，以表示两板间的电场强度，表示点电荷在点的电势，表示点电荷在点的电势能（设大地电势为0），表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ） A. 减小 B. 增大 C. 减小 D. 不变 10. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=2.0×10-20kg，电荷量q=2.0×10-9C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（　　） A. x轴原点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比 B. 粒子沿x轴正方向从-1cm运动到0和从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量相同 C. 该粒子运动的周期T=4.0×10-8s D. 该粒子运动过程中的最大动能为4.0×10-8J 第Ⅱ卷（非选择题，本题共5小题，共54分） 三、实验题。 11. 某同学利用图示装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度________（填“升高”或“降低”）。 （2）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动，滑块AB分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________（用和表示）。 （3）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块相互碰撞的端面装上轻质弹性碰撞架，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________________（用和表示）。 12. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s。滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度为g） （1）实验中需要用到的器材有________（填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 打点计时器 D. 秒表 E. 弹簧测力计 （2）滑块先后通过A光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________。（用题中给定字母表示） （3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________________（用已知量和能直接测量的量表示）。 （4）下列情况下可能增大实验误差的是________。 A. 气垫导轨未调水平 B. 滑块质量M和钩码质量m不满足m<M C. 遮光条宽度较小 D. 两光电门间距过小 四、解答题（本题共3小题，共40分）。 13. 图甲中给出一段“S”形单行盘山公路的示意图，图乙是俯视的简化示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为和，弯道中心线半径分别为，，弯道2比弯道1高，有一段直道与两弯道圆弧相切。质量的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。 （1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度； （2）汽车以进入直道，以的恒定功率沿着直道行驶了，上升进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上阻力对汽车做的功。 14. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 15. 示波管可以用来观察电信号随时间的变化情况，其原理如图所示，给电子枪通电后，有电子逸出（初速度为0），经电压为的电场加速后，从偏转电极左侧边缘中心进入偏转电场，最后打在荧光屏上。荧光屏的中心在偏转电极的水平轴线上，以荧光屏的中心为原点O，建立坐标系。已知电子的比荷为k。偏转电极各极板长度和板间距均为d，偏转电极右侧边缘中心与荧光屏中心相距3.5d，下列各种情况电子均能打到荧光屏上，求： （1）若偏转电极不加电压，电子在荧光屏上的坐标和电子打在荧光屏上的速度大小； （2）在（1）的基础上，仅给偏转电极加上电压（Y接正极），电子在荧光屏上的坐标； （3）在（2）的基础上，再给偏转电极加上电压（X接正极），电子在荧光屏上的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度（下）沈阳市第四十中学 高一物理 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（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）。 1. 如图所示，一物体放在光滑水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用，时间t内，物体向前移动的距离为l。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物体所受重力的冲量为零 B. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ C. 物体所受合力的冲量大小为Ft D. 合力对物体所做的功为Flcosθ 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力是恒力，大小为，作用时间为，根据冲量定义式 可知重力的冲量大小为，故A错误； B．拉力是恒力，作用时间为，根据冲量定义式可知拉力的冲量大小为，故B错误； C．物体在光滑水平面上运动，竖直方向合力为零，水平方向合力为，则合力的冲量大小为，故C错误； D．物体所受合力大小为，方向水平向右，与位移方向相同，可知合力做功为，故D正确。 故选D。 2. 相距为l、电荷量大小均为q的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示，O为中点。A、B为连线上关于O对称的两点，C为连线中垂线上的一点。静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点处的电场强度大小 B. A、B、C三点处的电势大小 C. O处的电场强度大小为 D. O处的电势大于0 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷电场的分布特点可知，A、B左右对称，则，由于，，所以，故，A正确； B．由于电势沿电场线方向降低，故，B错误； C．O处的电场强度大小为，C错误； D．O处处于等量异种电荷连线的中点，可知电势等于0，D错误。 故选A。 3. 某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为 C. 粒子在M、N点的电势能大小关系为 D. 粒子在M、N点的速度大小关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子做曲线运动，所受静电力指向轨迹凹侧，即沿电场线的切线所在直线，指向轨迹对应的凹侧，但由于电场线方向未知，无法判断粒子带电性质，故A错误； B．电场线疏密表示场强大小，N点处电场线较密，场强较大，根据 可知，故B错误； C．粒子从M运动到N过程中，静电力方向与速度方向夹角为锐角，静电力做正功，电势能减小，即，故C正确； D．根据能量守恒定律，电势能大的地方动能小，因，则，故D错误。 故选C。 4. 如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷，t＝0时，甲静止，乙以初速度6 m/s向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v－t图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（ ） A. 两电荷的电性一定相反 B. t1时刻两电荷的电势能最小 C. 0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小 D. 0~t3时间内，甲的动量一直增大，乙的动量一直减小，且整个过程中动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．t＝0时，甲静止，乙以初速度6 m/s向甲运动，由图可知甲的速度在增大，乙的速度在减小，所以两电荷的电性一定相同，故A错误； B．t1时刻两电荷相距最近，静电力做负功最多，因此电势能最大，故B错误； C．0~t2时间内，两电荷之间的距离先减小后增大，由可知两电荷的静电力先增大后减小，故C正确； D．0~t3时间内，因为甲、乙两个点电荷所受合力为零，所以在0~t3时间内动量守恒，但甲的动量一直增大，乙的动量先减小到0后增大，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，为处在匀强电场中的正方形，电场线与正方形平面平行，为边中点，点电势为，点电势为，将一个电子从点移动到点，克服电场力做功为，则电场强度方向（　　） A. 沿到方向 B. 沿到方向 C. 沿到方向 D. 沿到方向 【答案】B 【解析】 【详解】设点电势为，根据题意有 解得 由于、连线中点即正方形的中点的电势也为，因此连线为等势线，电场强度垂直于等势线并从高电势指向低电势，因此电场强度方向沿到方向。 故选B。 6. 如图所示，匀强电场水平向左，绝缘细线长为，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度 B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大又减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球进行受力分析，如图所示 由平衡关系可得 解得，故A错误； B．小球静止时细线与竖直方向成角，则点为小球绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等效最高点，如图所示 点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可得 最小动能为，故B错误； C．由功能关系可知，小球机械能的变化量等于除重力之外的电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误； D．小球从初始位置开始，在竖直平面内沿逆时针方向运动一周的过程中，电场力先做正功，再做负功，再做正功，所以电势能先减小，再增大，再减小，故D正确。 故选D。 7. 静电场沿轴方向，一带正电的试探电荷由轴上点静止释放，试探电荷仅在电场力的作用下运动，经过一段时间运动到轴上点，试探电荷的电势能随坐标的变化规律如图所示，，，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 、间的电场方向沿轴的正方向 B. C. 、、三点中，点的电场强度最大 D. 试探电荷在、两点的速度大小之比为2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．正试探电荷从过程电势能减小，电场力做正功，电场方向沿轴正方向；过程电势能增大，电场力做负功，电场方向沿轴负方向，因此、间的电场方向不是一直沿轴的正方向，故A错误； B．由图可知 设正试探电荷的电量为，由可知与成正比，故三点电势满足，故B错误； C．正试探电荷在电场中受到的电场力大小满足 故的斜率反映该电荷受到的电场力的大小，、、三点中，点的斜率最大，因此试探电荷在点受到的电场力最大；电场强度的大小满足 故、、三点中，点的电场强度最大，故C正确； D．正试探电荷由轴上点静止释放，能量守恒可知其到达点的动能满足 解得 同理可知该正试探电荷到达点的动能为 故试探电荷在、两点的动能之比为 解得，故D错误。 故选C。 二、多选题（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）。 8. 如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为L的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，将小球由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，已知小球运动过程中，始终未与杆相撞。则下列说法正确的是（　　） A. 小球向左摆动的过程中，小车向右运动 B. 小球和小车组成系统动量守恒 C. 小球和小车组成系统的机械能守恒 D. 小球向左摆到最低点的过程中，小车向右移动的距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球向左摆动的过程中，根据水平方向动量守恒，由于初动量为零，则小车速度向右，故A正确； B．小球与车组成系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，所以系统动量不守恒，故B错误； C．系统只有重力做功，所以系统 机械能守恒，故C正确； D．当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据水平动量守恒有 且有 解得，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在点的点电荷，以表示两板间的电场强度，表示点电荷在点的电势，表示点电荷在点的电势能（设大地电势为0），表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ） A. 减小 B. 增大 C. 减小 D. 不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，根据， 可知电容器电容增大，由于静电计所带电荷量很小，可认为电容器电荷量不变，则电容器极板间电压减小，静电计指针的偏角θ减小，故A正确； BCD．根据 可知两板间的电场强度保持不变，根据 可知P点与下极板的电势差不变，由于下极板接地，所以P点电势不变，则点电荷在P点的电势能不变，故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=2.0×10-20kg，电荷量q=2.0×10-9C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（　　） A. x轴原点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比 B. 粒子沿x轴正方向从-1cm运动到0和从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量相同 C. 该粒子运动的周期T=4.0×10-8s D. 该粒子运动过程中的最大动能为4.0×10-8J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据匀强电场中电势差与电场强度的关系，有 则 可得，原点左侧电场强度大小为 原点右侧电场强度大小为 则 故A正确； B．粒子带负电，从-1cm运动到0向右做匀加速运动，从0运动到0.5cm向右做匀减速运动，在原点速度最大，设为vm。取向右为正方向，从-1cm运动到0过程中速度的变化量 从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量 故B错误； CD．粒子到原点时动能最大，设为Ekm，根据动能定理有 解得 设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点的速度为 ， 周期为 由，解得 故C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，本题共5小题，共54分） 三、实验题。 11. 某同学利用图示装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度________（填“升高”或“降低”）。 （2）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动，滑块AB分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________（用和表示）。 （3）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块相互碰撞的端面装上轻质弹性碰撞架，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________________（用和表示）。 【答案】（1）降低 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。 【小问2详解】 根据题意，设挡光片的宽度为，由滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，弹开后，滑块A的速度为，方向向左，滑块B的速度为，方向向右，烧断细线前，两滑块组成的系统动量为0，取向左为正方向，则有 整理可得 则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为。 【小问3详解】 根据题意可知，碰撞前滑块A的速度为，方向向右，碰撞后滑块A的速度为，方向向左，碰撞后滑块B的速度为，方向向右，则有 整理可得 即该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为。 12. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s。滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度为g） （1）实验中需要用到的器材有________（填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 打点计时器 D. 秒表 E. 弹簧测力计 （2）滑块先后通过A光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________。（用题中给定字母表示） （3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________________（用已知量和能直接测量的量表示）。 （4）下列情况下可能增大实验误差的是________。 A. 气垫导轨未调水平 B. 滑块质量M和钩码质量m不满足m<M C. 遮光条宽度较小 D. 两光电门间距过小 【答案】（1）AB （2） （3） （4）AD 【解析】 【小问1详解】 实验需要测量滑块和钩码的质量，因此需要天平；测量光电门间距、遮光条宽度，因此需要刻度尺；本实验已经有光电门计时，不需要打点计时器、秒表，也不需要测量力，因此不需要弹簧测力计。 故选AB。 【小问2详解】 遮光条通过光电门的平均速度等于滑块的瞬时速度，因此 【小问3详解】 系统重力势能的减少量 系统动能的增加量为 其中、 若机械能守恒，则 可得 【小问4详解】 A．气垫导轨未调水平时，滑块自身重力势能也会发生变化，引入额外误差，增大实验误差，故A正确； B．本实验研究的是和组成的系统，验证过程不需要满足，因此该条件不影响误差，故B错误； C．遮光条宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，C错误； D．两光电门间距过小时，长度测量的相对误差增大，速度差的测量误差也增大，会增大实验误差，故D正确。 故选AD。 四、解答题（本题共3小题，共40分）。 13. 图甲中给出一段“S”形单行盘山公路的示意图，图乙是俯视的简化示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为和，弯道中心线半径分别为，，弯道2比弯道1高，有一段直道与两弯道圆弧相切。质量的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。 （1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度； （2）汽车以进入直道，以的恒定功率沿着直道行驶了，上升进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上阻力对汽车做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在弯道1以最大速度行驶时，有 解得 【小问2详解】 汽车在弯道2以最大速度行驶时，有 解得 在直道上动能定理 解得 14. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 【答案】（1）2m/s；（2）3J；（3）2m 【解析】 【详解】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有 解得 滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB)v2 解得 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，则 由动量守恒定律有 mAv1=(mA+mB+mC)v3 解得 由机械能守恒定律有 解得 （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有 (mA+mB) v2=(mA+mB)v4+mCv5 解得 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动 解得 15. 示波管可以用来观察电信号随时间的变化情况，其原理如图所示，给电子枪通电后，有电子逸出（初速度为0），经电压为的电场加速后，从偏转电极左侧边缘中心进入偏转电场，最后打在荧光屏上。荧光屏的中心在偏转电极的水平轴线上，以荧光屏的中心为原点O，建立坐标系。已知电子的比荷为k。偏转电极各极板长度和板间距均为d，偏转电极右侧边缘中心与荧光屏中心相距3.5d，下列各种情况电子均能打到荧光屏上，求： （1）若偏转电极不加电压，电子在荧光屏上的坐标和电子打在荧光屏上的速度大小； （2）在（1）的基础上，仅给偏转电极加上电压（Y接正极），电子在荧光屏上的坐标； （3）在（2）的基础上，再给偏转电极加上电压（X接正极），电子在荧光屏上的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）若偏转电极、不加电压，电子做直线运动，其在荧光屏上的坐标为，由动能定理 得电子打在荧光屏上的速度 （2）在偏转电极间，电子沿y轴正方向做类平抛运动，加速度 电子在偏转电场运动时所用时间为t 电子离开电场时，垂直于板面的分速度 电子离开电场时，速度偏转角为θ 电子沿y轴正方向偏转的距离为，由延长线规律和三角形相似可得 代入数据 则电子在荧光屏上的坐标为 （3）若间不加电压，而偏转电极加上电压，则电子沿x轴正方向偏转的距离为，由对称性可知 则电子最终在荧光屏上的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $