精品解析：四川省广安友实学校2022-2023学年高二上学期开学考试物理试题

广安友谊中学实验学校2022-2023学年高2024届“超越杯”考试物理试题 试卷总分：100分 考试时间：100分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 下面关于物理学史的说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律 B. 牛顿通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律 C. 开普勒通过“地月检验”测算出了地球的质量 D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿利用开普勒定律与牛顿定律，结合实际得出万有引力与距离平方成反比的规律，A错误； B．第谷通过观测天体运动，积累下大量的数据，开普勒对数据分析总结出行星运动三大定律，B错误； C．牛顿通过“地月检验”证实地球对月球的作用力与地球对地面物体的作用力是同一种性质的力，C错误； D．真空中点电荷之间的作用力与两点电荷电荷量的乘积成正比，与间距的平方成反比，这是库仑总结出的点电荷间的相互作用规律，D正确。 故选D。 2. 如图所示，用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（　　） A. C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合 B. C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开 C. A和B分开，移去C后，A端的金属箔会立即闭合 D. A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开 【答案】D 【解析】 【详解】AB．C移近A端时，由于感应起电使A、B两端带等量异种电荷，两金属箔都张开，故AB错误； CD．A和B分开，两端电荷无法中和，移去C后，两端仍然带电，金属箔仍会张开，故C错误，D正确。 故选D。 3. 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是（　　） A. 在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速 B. 当静止的章鱼向前喷水时，利用反冲可使身体向后运动 C. 在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量 D. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量，使运动员避免受伤 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭的加速利用了反冲原理，靠喷出气流的反作用力进行加速，没有空气也可以，故A错误； B．章鱼通过身体前面的孔喷向前水，利用反冲可以使身体向后运动，故B正确； C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的作用力，故C错误； D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小地面对运动员的冲击力，使运动员避免受伤，故D错误。 故选B。 4. 关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B. 根据，当两个带电体间的距离趋近于零时库仑力将趋向无穷大 C. 带电荷量分别为和的点电荷A、B相互作用时，A受到的静电力是B受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是：在真空中静止的点电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．库仑定律适用于点电荷，如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它当成一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，点电荷不一定是体积最小的带电体，选项A错误； B．根据，当两个带电体间的距离趋近于零时库仑定律将不再适用，选项B错误； C．电荷间的库仑力是相互作用力，即带电荷量分别为和的点电荷A、B相互作用时，A受到的静电力与B受到的静电力等大反向，选项C错误； D．库仑定律的适用条件是：在真空中静止的点电荷，选项D正确。 故选D。 5. 某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。下列说法不正确的是（　　） A. M、N点的电场强度EM>EN B. 粒子在M、N点的电势能EpM>EpN C. 粒子在M、N点的电势φM>φN D. 粒子带正电 【答案】A 【解析】 【详解】A．因N点的电场线较M点密集，可知 选项A错误； BD．由粒子运动轨迹弯曲方向可判断出粒子受电场力方向如图， 故粒子带正电，且粒子从M到N的过程中，电场力做正功，电势能减小，因此粒子在M、N点的电势能 EpM>EpN 故BD正确； C．沿电场线电势逐渐降低，可知粒子在M、N点的电势 φM>φN 选项C正确。 此题选择不正确的选项，故选A。 6. 在电场强度大小的匀强电场中，以O点为圆心，r为半径作一圆，a、b、c、d为圆周上四点，如图所示。在O点固定一带电荷量为的点电荷，则a、b、c、d各点的合电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由点电荷的电场中某点的电场强度公式可得，的点电荷在a、b、c、d四点处的场强大小均为 方向分别由a、b、c、d四点沿半径指向O点，且大小。在a、c两点，匀强电场E的方向与点电荷在a、c两点产生的电场强度方向垂直，由电场强度合成定则，可得a、c两点合电场强度大小均为 在b点，匀强电场E的方向与点电荷的电场方向相同，该点的合电场强度大小为 在d点，匀强电场E的方向与点电荷的电场方向相反，该点的合电场强度大小为 ABD错误，C正确。 故选C。 7. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同 B. 两个电荷连线（直线）上的场强，连线中点场强最小 C. 将一正点电荷从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到点 D. 两个电荷连线（直线）的中垂线上任意一点场强方向相同，大小也相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线的切线方向表示场强的方向，因此A、B两点场强方向不同，故A错误； B．依据电场线的疏密，来体现场强强弱，因此两个电荷连线（直线）上的场强，连线中点场强最小，故B正确； C．若将一正点电荷从A点无初速度释放，假设粒子运动的轨迹是这条电场线，则粒子做曲线运动，而粒子的受力时刻沿电场线的切线即轨迹的切线，与粒子做曲线运动受力指向轨迹凹侧相矛盾，因此运动轨迹不会沿着电场线从A到B，故C错误； D．依据电场线的疏密，来体现场强强弱，因此中垂线上，从两个电荷连线中点到无穷远，场强越来越小，电场线的切线方向表示场强的方向，因此中垂线上各点场强方向一致，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，在竖直平面内固定一半圆形轨道，O为圆心，AB为水平直径。 有一小球从A点以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力，则小球（　　） A. 初速度越大，运动时间越长 B. 初速度不同，运动时间一定不同 C. 落到轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向 D. 落到轨道的瞬间，速度方向的反向延长线与水平直径的交点在O点的左侧 【答案】D 【解析】 【详解】AB．平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大；初速度大小不同的小球下落的高度也可能相等，如碰撞点是关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点，它们运动的时间却相等，故AB错误； C．若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道，即速度方向沿半径方向，则此时速度方向与水平方向的夹角是此时位移方向与水平方向夹角的2倍，但根据平抛运动推论可知：同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是此时位移与水平方向夹角正切值的两倍。由数学知识可知两者相互矛盾，则小球的速度方向不会沿半径方向，故C错误； D．小球做平抛运动，根据平抛运动推论可知，落到轨道的瞬间，此时速度方向的反向延长线交于此时小球水平位移的中点，由于小球落在轨道上的水平位移小于水平直径AB，所以可推知速度方向的反向延长线与水平直径的交点一定在O点的左侧，故D正确。 故选D。 9. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2上Q点的速率大于在轨道2上P点的速率 C. 卫星在轨道1上Q点的速率小于轨道2上P点的速率 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力可得 卫星的线速度大小为 可知卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上速率，故A错误； B．卫星在轨道2上由Q点向P点运动过程中，由于只有万有引力做功，故其机械能守恒，由Q点向P点动能转化为重力势能，速度变小。故B正确； C．从轨道2到轨道3，卫星在P点做逐渐远离圆心的运动，所以卫星加速，则在轨道2上过P点的速度小于在轨道3上过P点时的速度，卫星在轨道1、3做匀速圆周运动，在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度，故卫星在轨道1上Q点的速度大于轨道2上P点的速度，故C错误； D．由于只受到万有引力，所以卫星的加速度为 由于半径相同，故由表达式可知卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D错误。 故选B。 10. 一足够长的长木板倾斜固定，一可视为质点的滑块由长木板的底端以初速度冲上长木板，经过一段时间返回底端，整个过程中损失的动能为初动能的一半。如果滑块冲上长木板瞬间的速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 两次滑块在长木板上运动的时间之比为 B. 两次滑块克服摩擦力做功之比为 C. 两次返回长木板底端的速度之比为 D. 第二次返回斜面底端的动能为初动能的 【答案】A 【解析】 【详解】滑块上滑时根据牛顿第二定律 可得 滑块下滑时根据牛顿第二定律 滑动摩擦力 ，两次运动过程中、、均恒定。 A．上滑最大位移满足，即，两次初速度之比为，故最大位移 上滑时间，故 下滑过程满足，即，故 总时间，因此两次总时间之比为，故A正确； B．整个过程克服摩擦力做功 ，恒定， ，故 ，故B错误； C．第一次运动损失的动能等于克服摩擦力做功，即（为第一次初动能），返回底端动能 第二次初动能， 返回底端动能 由得，故返回速度之比 ，故C错误； D．第二次返回底端动能为，第二次初动能为，比值为，故D错误。 故选A。 二、多选题（每题4分，共16分） 11. 如图所示，一轻杆一端固定质量为的小球，以另一端为圆心，使小球在竖直面内做半径为的圆周运动，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 若小球过最高点的速度时，杆对球的作用力竖直向下 D. 若小球过最高点的速度时，速度越小，杆对球的作用力越大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球过最高点时，当小球的重力提供向心力时，满足，此时杆所受到的弹力等于零，A正确； B．因杆对小球有支持力，可知小球过最高点的最小速度是零，B错误； CD．在最高点时，设向下为正，则根据 若小球过最高点的速度，则 即此时杆对球的作用力竖直向下；同理，若小球过最高点的速度时，此时杆对球的作用力竖直向上，此时 则速度越小，杆对球的作用力越大，CD正确。 故选ACD。 12. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，与以正点电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点。质量为m、电荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速滑下，已知，小球滑到B点时的速度大小为，则（　　） A. 小球带正电 B. 小球由B点到C点的过程中重力所做的功等于动能的变化量 C. 小球由A点滑到B点的过程中电场力做的功 D. 小球到达C点时的速度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】小球由A到B重力和电场力做功，有动能定理得 代入数据解得 电场力做负功，所以小球带正电荷，BC两点在同一等势面上，小球从B到C电场力做功为零，只有重力做功，由动能定理得 解得 故选AB。 13. 如图，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P（a，a）为a的某点处放置点电荷Q，使得P点的电场强度为零，下列措施可行的是（　　） A. 将电荷量为的点电荷置于（0，2a）位置 B. 将电荷量为的点电荷置于（0，2a）位置 C. 将电荷量为的点电荷置于（2a，0）位置 D. 将电荷量为的点电荷置于（2a，0）位置 【答案】AC 【解析】 【详解】A.若Q为正电荷，作出各点电荷在P(a，a)点处产生的电场强度，如图所示。 根据点电荷电场强度公式 E=k 两等量异种点电荷在P点的电场强度大小 方向如图所示，两等量异种点电荷在P点的合电场强度为 E1=E0= 方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行 Q点电荷在P点的电场强度大小 三点电荷的合电场强度为0，则E2方向如图所示，大小有 E1=E2 解得 Q=+2q 由几何关系可知Q的坐标为(0，2a)；Q=-2q，根据对称性可知Q的坐标为(2a,0)，A、C正确，BD错误； 故选AC。 14. 如图所示，可视为质点的质量为m且电荷量为q的带电小球，用一绝缘轻质细绳悬挂于O点，绳长为L，现加一水平向右的足够大的匀强电场，电场强度大小为E=，小球初始位置在最低点，若给小球一个水平向右的初速度，使小球能够在竖直面内做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在运动过程中机械能守恒 B. 小球在运动过程中机械能不守恒 C. 小球在运动过程的最小速度为 D. 小球在运动过程的最大速度至少为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球在运动的过程中，由于有电场力做功，机械能不守恒，选项A错误，B正确； C．小球在电场中运动的等效最高点和最低点分别为A点和B点，如图所示 等效重力 小球在等效最高点的最小速度v1满足 解得 选项C错误； D．小球由等效最高点运动到等效最低点速度最大，由动能定理有 解得 v2= 选项D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 15. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验采用的科学方法是___________ A．放大法 　B．理想实验法 　C．　等效替代法 　D．控制变量法 （2）通过本实验可以得到的结果有___________ A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 【答案】 ①. D ②. AC##CA 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法；每次控制质量m、角速度ω和半径r中的两个量不变，研究向心力的大小F与第三个量的关系。 故选D。 （2）[2]A．根据 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故A正确； BC．根据 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故B错误，C正确； D．根据 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选AC。 16. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. C ④. 【解析】 【详解】（1）[1]设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件 故由图可得，两小球所带电量不变时，距离增大，细线与竖直方向夹角减小，静电力减小。 [2]同理，当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。 （2）[3]根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法。 故选C。 （3）[4]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有 解得 可得两次实验中A的电量之比为 四、解答题（共42分） 17. “十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。假设于都河宽600m，水流速度大小恒定且处处相等，红军渡河时船头垂直河岸，船在静水中的速度为2m/s，于正对岸下游240m处靠岸。求： （1）红军夜渡于都河的时间； （2）于都河水流速度大小。 【答案】（1）300s；（2） 【解析】 【详解】（1）因船头的指向垂直于河岸，所以渡过时间 （2）于正对岸下游240m处靠岸，即随水向下游的位移为s=240m，则水流速度大小 18. 如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求： （1）B球受到的库仑力F的大小。 （2）A球所带电荷量qA。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）分析小球A的受力情况，如图所示 根据平衡条件可得 代入数据得 （2）根据库仑定律，有 代入数据得 19. 如图所示，匀强电场中一带电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知，，q的电荷量为，之间的距离，A点电势，，，不计点电荷重力。求： （1）匀强电场场强大小和方向； （2）B点电势。 【答案】（1），方向与恒力F的方向相反；（2） 【解析】 【详解】（1）点电荷做匀速直线运动，则电场力与恒力等大反向，即有 而 解得，匀强电场场强大小为 由于点电荷带正电，受到的电场力方向与电场强度方向相同，所以电场强度的方向与力F的方向相反。 （2）A、B间的电势差为 即有 解得，B点电势为 20. 如图所示，轨道AB部分为光滑的圆弧，半径R＝0.2m，A点与圆心等高。BC部分水平但不光滑，C端固定一轻质弹簧，OC为弹簧的原长。一个可视为质点、质量m＝1kg的物块从A点由静止释放，物块将弹簧压缩至最短的M点（图中未画出），又经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）。已知物块与BC之间的动摩擦因数μ＝0.1，BO间距离xBO＝1.0m， OM间距离xOM＝0.25m，重力加速度g取10m/s2，试求： （1）物块运动到B点时，轨道对物块的支持力FN； （2）整个过程中弹簧的最大弹性势能； （3）BD间距离xBD。 【答案】（1）30N；（2）0.75J；（3）0.5m 【解析】 【详解】（1）物块由A运动到B的过程，根据动能定理有 解得 在B点，重力和支持力的合力提供向心力有 解得 故轨道对物块的支持力大小为30N，方向竖直向上； （2）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块速度为零，根据能量守恒定律有 解得 （3）从M点到D点，根据能量守恒定律有 解得 故BD间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安友谊中学实验学校2022-2023学年高2024届“超越杯”考试物理试题 试卷总分：100分 考试时间：100分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 下面关于物理学史的说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律 B. 牛顿通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律 C. 开普勒通过“地月检验”测算出了地球的质量 D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律 2. 如图所示，用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（　　） A. C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合 B. C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开 C. A和B分开，移去C后，A端的金属箔会立即闭合 D. A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开 3. 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是（　　） A. 在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速 B. 当静止的章鱼向前喷水时，利用反冲可使身体向后运动 C. 在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量 D. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量，使运动员避免受伤 4. 关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B. 根据，当两个带电体间的距离趋近于零时库仑力将趋向无穷大 C. 带电荷量分别为和的点电荷A、B相互作用时，A受到的静电力是B受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是：在真空中静止的点电荷 5. 某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。下列说法不正确的是（　　） A. M、N点的电场强度EM>EN B. 粒子在M、N点的电势能EpM>EpN C. 粒子在M、N点的电势φM>φN D. 粒子带正电 6. 在电场强度大小的匀强电场中，以O点为圆心，r为半径作一圆，a、b、c、d为圆周上四点，如图所示。在O点固定一带电荷量为的点电荷，则a、b、c、d各点的合电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同 B. 两个电荷连线（直线）上的场强，连线中点场强最小 C. 将一正点电荷从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到点 D. 两个电荷连线（直线）的中垂线上任意一点场强方向相同，大小也相同 8. 如图所示，在竖直平面内固定一半圆形轨道，O为圆心，AB为水平直径。 有一小球从A点以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力，则小球（　　） A. 初速度越大，运动时间越长 B. 初速度不同，运动时间一定不同 C. 落到轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向 D. 落到轨道的瞬间，速度方向的反向延长线与水平直径的交点在O点的左侧 9. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道2上Q点的速率大于在轨道2上P点的速率 C. 卫星在轨道1上Q点的速率小于轨道2上P点的速率 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度 10. 一足够长的长木板倾斜固定，一可视为质点的滑块由长木板的底端以初速度冲上长木板，经过一段时间返回底端，整个过程中损失的动能为初动能的一半。如果滑块冲上长木板瞬间的速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A. 两次滑块在长木板上运动的时间之比为 B. 两次滑块克服摩擦力做功之比为 C. 两次返回长木板底端的速度之比为 D. 第二次返回斜面底端的动能为初动能的 二、多选题（每题4分，共16分） 11. 如图所示，一轻杆一端固定质量为的小球，以另一端为圆心，使小球在竖直面内做半径为的圆周运动，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零 B. 小球过最高点的最小速度是 C. 若小球过最高点的速度时，杆对球的作用力竖直向下 D. 若小球过最高点的速度时，速度越小，杆对球的作用力越大 12. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，与以正点电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点。质量为m、电荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速滑下，已知，小球滑到B点时的速度大小为，则（　　） A. 小球带正电 B. 小球由B点到C点的过程中重力所做的功等于动能的变化量 C. 小球由A点滑到B点的过程中电场力做的功 D. 小球到达C点时的速度大小为 13. 如图，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P（a，a）为a的某点处放置点电荷Q，使得P点的电场强度为零，下列措施可行的是（　　） A. 将电荷量为的点电荷置于（0，2a）位置 B. 将电荷量为的点电荷置于（0，2a）位置 C. 将电荷量为的点电荷置于（2a，0）位置 D. 将电荷量为的点电荷置于（2a，0）位置 14. 如图所示，可视为质点的质量为m且电荷量为q的带电小球，用一绝缘轻质细绳悬挂于O点，绳长为L，现加一水平向右的足够大的匀强电场，电场强度大小为E=，小球初始位置在最低点，若给小球一个水平向右的初速度，使小球能够在竖直面内做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在运动过程中机械能守恒 B. 小球在运动过程中机械能不守恒 C. 小球在运动过程的最小速度为 D. 小球在运动过程的最大速度至少为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 15. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验采用的科学方法是___________ A．放大法 　B．理想实验法 　C．　等效替代法 　D．控制变量法 （2）通过本实验可以得到的结果有___________ A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 16. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。 四、解答题（共42分） 17. “十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。假设于都河宽600m，水流速度大小恒定且处处相等，红军渡河时船头垂直河岸，船在静水中的速度为2m/s，于正对岸下游240m处靠岸。求： （1）红军夜渡于都河的时间； （2）于都河水流速度大小。 18. 如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求： （1）B球受到的库仑力F的大小。 （2）A球所带电荷量qA。 19. 如图所示，匀强电场中一带电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知，，q的电荷量为，之间的距离，A点电势，，，不计点电荷重力。求： （1）匀强电场场强大小和方向； （2）B点电势。 20. 如图所示，轨道AB部分为光滑的圆弧，半径R＝0.2m，A点与圆心等高。BC部分水平但不光滑，C端固定一轻质弹簧，OC为弹簧的原长。一个可视为质点、质量m＝1kg的物块从A点由静止释放，物块将弹簧压缩至最短的M点（图中未画出），又经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）。已知物块与BC之间的动摩擦因数μ＝0.1，BO间距离xBO＝1.0m， OM间距离xOM＝0.25m，重力加速度g取10m/s2，试求： （1）物块运动到B点时，轨道对物块的支持力FN； （2）整个过程中弹簧的最大弹性势能； （3）BD间距离xBD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $