精品解析：山东省聊城市阳谷县第二中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试卷

高一下学期物理月考试题 一、单项选择题，本题共8小题，每小题3，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在下列的物理过程中，机械能守恒的有（ ） A. 把一个物体轻易向上匀速提升的过程 B. 物体沿斜面匀速下滑的过程 C. 汽车关闭油门后的水平路面前滑行的过程 D. 抛出的铅球落地的过程中（空气阻力忽略不计） 2. 如图所示，在匀速转动的圆台上紧紧靠着一物体与圆台一起运动，物体相对圆台静止。则（ ） A. 物体受到4个力的作用 B. 物体所需的向心力是物体所受的重力提供的 C. 物体所需的向心力是圆台对物体的弹力提供的 D. 若增大圆台的转速，则物体所受的重力和摩擦力都增大 3. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则 ( ) A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小 C. A点的场强小于B点的场强 D. 粒子的电势能不断减小 4. 如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度随半径变化的关系图象如图所示，由图象可知（ ） A. 乙球运动时，线速度大小为 B. 甲球运动时，角速度大小为 C. 甲球运动时，线速度大小不变 D. 乙球运动时，角速度大小不变 6. 墨子号是我国研制的首颗空间量子科学实验卫星，它具有传输高效的特点，构建了天地一体化的量子保密通信与科学实验体系，如图所示。假设量子卫星轨道在赤道平面内，它的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，P是静置于地球赤道上某处的物体，则下列结论正确的是（ ） A. 地球同步卫星的向心力小于量子卫星的向心力 B. 地球同步卫星的向心加速度大于量子卫星的向心加速度 C. 物体P的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 D. 量子卫星的角速度大于物体P的角速度 7. 如图所示，甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演。已知甲的质量，乙的质量，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N，则下列判断正确的是（不计摩擦）（ ） A. 两人的线速度大小相等，为0.4m/s B. 两人的角速度相等，为3rad/s C. 两人的运动半径相等，为0.45m D. 运动半径不相等，甲为0.3m，乙为0.6m 8. 一质量为 m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为g/4，方向竖直向下，不计空气阻力，小球在下落 h 的过程中，下列计算结果正确的是（ ） A. 动能增加mgh/4 B. 重力势能减少mgh/4 C. 机械能增加 3mgh/4 D. 电势能增加 mgh/4 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （　　） A. B. C. 倍 D. 倍 10. 如图甲，一水平浅色传送带上放置一质量为的煤块（可视为质点），时刻两者均静止。现让传送带在电机带动下由静止开始运动，其速率时间图像（图像）如图乙。设传送带足够长，煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2，最终煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，重力加速度取。整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块经与传送带共速 B. 黑色痕迹的长度为 C. 煤块与传送带间因摩擦产生的热量为 D. 煤块质量越大黑色痕迹的长度越短 11. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有（　　） A. q1和q2带有异种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大 12. 我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运行的周期为T ；随后嫦娥三号在该轨道上A点采取措施，降至近月点高度为h的椭圆轨道Ⅱ上，如图所示．若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则下述判断正确的是（ ）． A. 月球的质量为 B. 月球的第一宇宙速度为 C. “嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道Ⅱ D. “嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相等，将皮带处于左、右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与___________的关系。 A. 质量m B. 角速度ω C. 半径r （2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺的示数将___________，两标尺示数的比值___________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知，，打点计时器工作频率为50Hz，则g取10m/s²，结果保留两位有效数字） （1）纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在0-5的过程中系统动能的增量ΔEk=________J，系统势能的减少量ΔEp=________J，由此得出的结论是________。 （3）若某同学作出图像如图乙所示，则当地的重力加速度g=________m/s²。 15. 某中子星的质量大约与太阳的质量相等为，但是它的半径只有10km。 （1）求此中子星表面的自由落体加速度。 （2）求此中子星的第一宇宙速度。 16. 如图所示，AB和CD为半径为R=1 m的圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道。质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1，求： (1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度。 (2)物体最终停下来的位置与B点的距离。 17. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O′点为荧光屏的中心。已知电子质量m＝9.0×10-31kg，电荷量e＝1.6×10-19C，加速电场电压U0＝2500V，偏转电场电压U＝200V，极板的长度L1＝6.0cm，板间距离d＝2.0cm，极板的末端到荧光屏的距离L2＝3.0cm(忽略电子所受重力，结果保留2位有效数字)。求： (1)电子射入偏转电场时的初速度v0； (2)电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h； (3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。 18. 一般的曲线运动，尽管曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分：该一小段圆周的半径为该点的曲率半径。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。 小珂发现游乐场的过山车轨道不是圆形轨道而是“水滴形”轨道（如图1），小珏设计了如图2所示的过山车模型，质量为m的小球在A点由静止释放沿倾斜轨道A。下滑，经水平轨道BC进入半径的圆形轨道，恰能做完整的圆周运动；再经水平轨道CE进入“水滴形”曲线轨道EFG，E点的曲率半径，“水滴形”车道最高点F与圆形轨道最高点D等高。忽略所有轨道摩擦力，各轨道都平滑连接，“水滴形”轨道左右对称，g取10m/s²。 （1）求小球释放点A距离水平面的高度H。 （2）在圆形轨道上运动时，小球在最低点C与最高点D的向心加速度大小的差值。 （3）在“水滴形”轨道EFG上运动时，小球的向心加速度大小为一个定值，求“水形”轨道F点的曲率半径r。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期物理月考试题 一、单项选择题，本题共8小题，每小题3，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在下列的物理过程中，机械能守恒的有（ ） A. 把一个物体轻易向上匀速提升的过程 B. 物体沿斜面匀速下滑的过程 C. 汽车关闭油门后的水平路面前滑行的过程 D. 抛出的铅球落地的过程中（空气阻力忽略不计） 【答案】D 【解析】 【详解】机械能守恒条件：只有重力或弹力做功，其他力做功的代数和为零。 A．物体被匀速提升，匀速上升时动能不变，重力势能增加，需拉力做功提供能量，机械能增加，故机械能不守恒，故A错误； B．物体沿斜面匀速下滑，匀速下滑时动能不变，重力势能减少，但摩擦力做功将机械能转化为内能，机械能减少，故B错误； C．汽车关闭油门后滑行，水平滑行时，摩擦力做功使动能转化为内能，机械能减少，故C错误； D．铅球抛出后落地（忽略空气阻力），仅重力做功，动能与重力势能相互转化，机械能总和不变，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，在匀速转动的圆台上紧紧靠着一物体与圆台一起运动，物体相对圆台静止。则（ ） A. 物体受到4个力的作用 B. 物体所需的向心力是物体所受的重力提供的 C. 物体所需的向心力是圆台对物体的弹力提供的 D. 若增大圆台的转速，则物体所受的重力和摩擦力都增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体受到重力和圆台对物体的弹力、摩擦力三个力的作用，故A错误； B．物体所需的向心力是由物体受到的三个力的合力，或者圆台对物体的弹力提供的，故B错误，C正确； D．在地球同一位置物体重力不变，又物体所受的重力和摩擦力平衡，故摩擦力也不变，故D错误。 故选 C。 3. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则 ( ) A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小 C. A点的场强小于B点的场强 D. 粒子的电势能不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电，故A错误；从A到B，电场线越来越疏，所以电场强度减小，A点的场强大于B点场强，电场力减小，加速度减小，故B正确，C错误；由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，与速度方向夹角大于90°，所以电场力做负功，电势能增大，故D错误；故选B． 【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧． 4. 如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对木块，由牛顿第三定律和动能定理可知 A错误； BC．子弹在木块中深度为，此过程中子弹和木块摩擦产生的内能有 B错误，C正确； D．对子弹，子弹由射入木块到相对木块静止，据动能定理可知 整理得 D正确。 故选CD。 5. 甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度随半径变化的关系图象如图所示，由图象可知（ ） A. 乙球运动时，线速度大小为 B. 甲球运动时，角速度大小为 C. 甲球运动时，线速度大小不变 D. 乙球运动时，角速度大小不变 【答案】B 【解析】 【详解】AD.乙物体向心加速度与半径成反比，根据，知线速度大小不变，根据图象可知，时，，则，故A、D项不合题意； BC.甲物体的向心加速度与半径成正比，根据，知角速度不变，根据图象可知，时，，则，故B符合题意，C项不合题意；． 6. 墨子号是我国研制的首颗空间量子科学实验卫星，它具有传输高效的特点，构建了天地一体化的量子保密通信与科学实验体系，如图所示。假设量子卫星轨道在赤道平面内，它的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，P是静置于地球赤道上某处的物体，则下列结论正确的是（ ） A. 地球同步卫星的向心力小于量子卫星的向心力 B. 地球同步卫星的向心加速度大于量子卫星的向心加速度 C. 物体P的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 D. 量子卫星的角速度大于物体P的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星的向心力为 因为卫星的质量m未知，所以无法比较同步卫星的向心力和量子卫星的向心力 ，A错误； B．根据万有引力定律得 解得 轨道半径越大，向心加速度越小。所以地球同步卫星的向心加速度小于量子卫星的向心加速度，B错误； C．根据，角速度相同，轨道半径越大，向心加速度越大，所以物体P的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度，C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，角速度越大，所以量子卫星的角速度大于同步卫星的角速度；又因为地球同步卫星的角速度等于物体P的角速度，所以量子卫星的角速度大于物体P的角速度，D正确。 故选D。 7. 如图所示，甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演。已知甲的质量，乙的质量，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N，则下列判断正确的是（不计摩擦）（ ） A. 两人的线速度大小相等，为0.4m/s B. 两人的角速度相等，为3rad/s C. 两人的运动半径相等，为0.45m D. 运动半径不相等，甲为0.3m，乙为0.6m 【答案】D 【解析】 【详解】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，则有 由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以， 而且 代入数据可以得到， 将数据代入得 根据线速度 得， 故选D。 8. 一质量为 m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为g/4，方向竖直向下，不计空气阻力，小球在下落 h 的过程中，下列计算结果正确的是（ ） A. 动能增加mgh/4 B. 重力势能减少mgh/4 C. 机械能增加 3mgh/4 D. 电势能增加 mgh/4 【答案】A 【解析】 【详解】A. 根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功 故A正确． B.重力势能减小等于重力做的功，所以重力势能减小mgh，故B错误． C. 重力势能减小mgh，动能增加，所以机械能减小了，故C错误． D. 根据能量守恒可知，小球机械能减小了，所以小球电势能增加了，故D错误． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （　　） A. B. C. 倍 D. 倍 【答案】CD 【解析】 【详解】根据库仑定律得 如果两金属球带同种电荷，根据库仑定律得 解得 D正确； 如果两金属球带异种电荷，根据库仑定律 解得 C正确。 故选CD。 10. 如图甲，一水平浅色传送带上放置一质量为的煤块（可视为质点），时刻两者均静止。现让传送带在电机带动下由静止开始运动，其速率时间图像（图像）如图乙。设传送带足够长，煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2，最终煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，重力加速度取。整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块经与传送带共速 B. 黑色痕迹的长度为 C. 煤块与传送带间因摩擦产生的热量为 D. 煤块质量越大黑色痕迹的长度越短 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像知传送带先加速后匀速，煤块先加速 共速时间 故A正确； B．煤块在内相对传送带滑动，留下痕迹，长度为 故B错误； C．因摩擦产生的热量 故C正确； D．由上述分析知痕迹长度与质量无关，故D错误。 故选AC。 11. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有（　　） A. q1和q2带有异种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大 【答案】AC 【解析】 【分析】本题的核心是对φ–x图象的认识，利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况，依据沿电场线的方向电势降低，图象的斜率描述电场的强弱——电场强度进行分析解答． 【详解】A．由图知x1处的电势等于零，所以q1和q2带有异种电荷，A正； B．图象的斜率描述该处的电场强度，故x1处场强不为零，B错误； C．负电荷从x1移到x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．由图知，负电荷从x1移到x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D错误． 12. 我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运行的周期为T ；随后嫦娥三号在该轨道上A点采取措施，降至近月点高度为h的椭圆轨道Ⅱ上，如图所示．若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则下述判断正确的是（ ）． A. 月球的质量为 B. 月球的第一宇宙速度为 C. “嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道Ⅱ D. “嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、设月球的质量为M，卫星的质量为m，则根据得月球的质量为：，故A正确； B、根据得月球的第一宇宙速度为： ，故B正确； C、“嫦娥三号”在环月轨道Ⅱ上需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，进入椭圆轨道Ⅰ，故C错误． D、椭圆轨道Ⅰ的半长轴，根据开普勒第三定律得：， 解得：，故D正确． 【点睛】根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出月球的质量，结合月球的轨道半径和质量，通过万有引力提供向心力求出第一宇宙速度，根据开普勒第三定律，求出嫦娥三号在椭圆轨道Ⅰ上的周期． 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相等，将皮带处于左、右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与___________的关系。 A. 质量m B. 角速度ω C. 半径r （2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺的示数将___________，两标尺示数的比值___________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2） ①. 1：2 ②. 变大 ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相等，即两球的转动半径相等，此时可研究向心力的大小与角速度的关系，故选B。 【小问2详解】 [1]由题意可知左、右两球做圆周运动所需的向心力之比为F左∶F右＝4∶1，则由F＝mrω2，可得 ω左∶ω右＝2:1 由v＝Rω可知，皮带连接的左、右塔轮半径之比为R左∶R右＝ω右∶ω左＝1∶2； [2][3]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则角速度均增大，由F＝mrω2，可知左、右两标尺的示数将变大，但半径之比不变，由R左∶R右＝ω右∶ω左可知，角速度比值不变，两标尺的示数比值不变。 14. 用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知，，打点计时器工作频率为50Hz，则g取10m/s²，结果保留两位有效数字） （1）纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在0-5的过程中系统动能的增量ΔEk=________J，系统势能的减少量ΔEp=________J，由此得出的结论是________。 （3）若某同学作出图像如图乙所示，则当地的重力加速度g=________m/s²。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 ③. 在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒。 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点间的时间间隔为 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可得打第5个点时的速度为 【小问2详解】 [1]在0~5的过程中系统动能的增量 [2]系统势能的减少量 [3]由此得出的结论是：在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒。 【小问3详解】 m1、m2组成系统机械能守恒，则有 代入数据整理可得 显然图像的斜率 结合图乙数据，可得 解得当地的重力加速度 15. 某中子星的质量大约与太阳的质量相等为，但是它的半径只有10km。 （1）求此中子星表面的自由落体加速度。 （2）求此中子星的第一宇宙速度。 【答案】（1）1.33×1012 m/s2 （2）1.15×108 m/s 【解析】 【小问1详解】 根据 解得中子星表面的自由落体加速度 【小问2详解】 根据 解得中子星的第一宇宙速度 16. 如图所示，AB和CD为半径为R=1 m的圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道。质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1，求： (1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度。 (2)物体最终停下来的位置与B点的距离。 【答案】(1)0.8m；(2)C处，距离B点2m 【解析】 【详解】(1)设物体沿CD圆弧能上滑的最大高度为h，则此过程由动能定理可得 解得 (2)设物体在BC上滑动的总路程为s，则从下滑到静止的全过程由动能定理可得 解得 即物体在BC上要来回滑动10m，一次来回滑动4m，故物体可完成2.5次的来回运动，最终停在C处，即离B点的距离为2m。 17. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O′点为荧光屏的中心。已知电子质量m＝9.0×10-31kg，电荷量e＝1.6×10-19C，加速电场电压U0＝2500V，偏转电场电压U＝200V，极板的长度L1＝6.0cm，板间距离d＝2.0cm，极板的末端到荧光屏的距离L2＝3.0cm(忽略电子所受重力，结果保留2位有效数字)。求： (1)电子射入偏转电场时的初速度v0； (2)电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h； (3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。 【答案】(1)3.0×107m/s；(2)0.72cm；(3)5.8×10-18J 【解析】 【详解】(1)根据动能定理有 解得 (2)设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y，电子在水平方向做匀速运动，有 L1＝v0t 电子在竖直方向上做匀加速运动 根据牛顿第二定律有 联立得 电子离开偏移电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，有 计算得出 (3)电子在偏转电场运动的过程中，电场力对它做的功 18. 一般的曲线运动，尽管曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分：该一小段圆周的半径为该点的曲率半径。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。 小珂发现游乐场的过山车轨道不是圆形轨道而是“水滴形”轨道（如图1），小珏设计了如图2所示的过山车模型，质量为m的小球在A点由静止释放沿倾斜轨道A。下滑，经水平轨道BC进入半径的圆形轨道，恰能做完整的圆周运动；再经水平轨道CE进入“水滴形”曲线轨道EFG，E点的曲率半径，“水滴形”车道最高点F与圆形轨道最高点D等高。忽略所有轨道摩擦力，各轨道都平滑连接，“水滴形”轨道左右对称，g取10m/s²。 （1）求小球释放点A距离水平面的高度H。 （2）在圆形轨道上运动时，小球在最低点C与最高点D的向心加速度大小的差值。 （3）在“水滴形”轨道EFG上运动时，小球的向心加速度大小为一个定值，求“水形”轨道F点的曲率半径r。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）最高点D A到D动能定理 解得 （2）从A到C由动能定理得 解得 从A到D由动能定理得 解得 则二者差值为 （3）A到E点动能定理 解得 由题意水滴形轨道上运动时，向心加速度大小相等，均为2g。当小球在F点时 （） 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $