精品解析：辽宁阜新市高级中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

2025—2026学年度下学期高一期末考试 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 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；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。 1. 智能防摔马甲能在穿戴者失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免穿戴者因摔倒导致的伤害。下列情境中蕴含的物理原理与智能防摔马甲用到的物理原理相同的是（ ） A. 快递运输易碎品时，外部用充气塑料包裹 B. 跳远运动员起跳前助跑，获得较大的速度 C. 推土机安装履带以方便在松软的地形中作业 D. 农田、园林的喷灌装置一边喷水一边旋转 2. 如图所示，一个枕形金属导体原来不带电，现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在导体左侧附近，达到静电平衡后（ ） A. 导体内部电场强度为零 B. 导体左端感应出正电荷 C. 导体内部没有电荷 D. 电子在导体内部的M点和N点的电势能不同 3. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥六号被月球俘获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点A第一次“制动”进入椭圆轨道Ⅰ，运行一段时间后，又在A点第二次“制动”进入圆形轨道Ⅱ。则探测器（ ） A. 沿轨道Ⅰ运行时，在A点的机械能大于在B点的机械能 B. 沿轨道Ⅰ运行时，过A点时的速度大于过B点时的速度 C. 沿轨道Ⅰ运行时，过A点时的加速度小于过B点时的加速度 D. 由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ需要在A点加速 4. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源正极 B. 图中所示的、两点场强相同 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能增大 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 5. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（　　） A. N点的电场强度大小为零 B. ＜ C. N、C间场强方向沿x轴正方向 D. 将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加 6. 某种材料的厚度d随温度的升高而变大，平行板电容器的上极板固定，下极板可随d的变化上下移动，如图所示。若材料温度升高，下列说法正确的是（ ） A. 电容器板间距离增大 B. 电容器电容变大 C. 极板间电场强度变小 D. 电流传感器中电流方向向右 7. 如图所示，在竖直方向上的M、N位置固定两电荷量大小相等的点电荷q1、q2，O为MN连线的中点，将一质量为m、电荷量为Q（Q>0）、半径为R的带电圆环水平置于M、N之间，圆心与O重合，圆环恰好保持静止状态，圆环上任意位置与点电荷的连线同MN之间的夹角。若撤去M、N两处的点电荷，在N处固定另一个点电荷q3，圆环仍然在原位置处于静止状态。已知重力加速度为g，圆环质量与电荷量都均匀分布，则下列说法正确的是（ ） A. 点电荷q1可能带正电 B. 点电荷q2的电荷量大小为 C. 点电荷q3的电荷量大小为 D. 两种情况下圆环所在位置的电场强度大小均为 8. 如图所示，空间内有一匀强电场，ABCD是电场中的矩形，电场线与ABCD平面平行。已知A点电势φA=0，B点电势φB=3 V，D点电势φD=-3 V，AB边长l1=4 cm，BC边长l2=3 cm，，，则（ ） A. C点的电势φC=6 V B. 电场线与直线AC平行 C. 电场强度大小为E=125 V/m D. 电子在A点的电势能等于在C点的电势能 9. 目前，世界上最先进的起重机是我国的“XCA4000”轮式起重机，满足170米的吊装高度，230吨的极限吊装重量。被誉为“全球第一吊”，将质量m的重物悬空静止后，由静止开始以加速度为a匀加速向上提升重物，经过时间t达到额定功率P，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ） A. 重物匀速的最大速度为 B. 重物匀速的最大速度为 C. 重物的机械能增量为 D. 起重机达到额定功率 10. 如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为 第Ⅱ卷 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下： ①小钢球的球心到转轴与挡光片到转轴的距离相同，测出均为。 ②启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动： ③记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ④多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）本实验采用的实验方法是_____________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）根据上述条件，则小钢球角速度的表达式为___________（结果用表示）。 （3）在测出多组实验数据后，为了探究向心力和角速度的数学关系，可以直接探究向心力和挡光时间的关系，绘制出了如图乙所示的图像，乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （4）若通过上述图像得到的斜率为，则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量_________（用题目中字母表示即可）。 12. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。 （1）O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，入射球多次从斜轨上S位置由静止释放，位置P是其平均落地点，测量出平抛运动的射程OP。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。下列步骤中必要的是______（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 测量平抛射程OM、ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用上述必要字母表示）； （3）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______（填选项前的符号）。 A. B. C. （4）一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是______（填字母）。 A. B. C. D. 13. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。如图所示，质量m=50kg的运动员从空中高度h1=1.25m处由静止下落，与蹦床接触后反弹，竖直上升的最大高度h2=1.8m，已知运动员与蹦床的接触时间为t=0.5s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求： （1）运动员在空中自由下落第一次接触蹦床时的速度大小； （2）与蹦床接触过程中，运动员受到蹦床的平均弹力大小。 14. 如图甲所示，长为l=2m的水平轨道AB与半径R=0.4m的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量m=1kg的滑块（可视为质点）受水平向右的外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，外力F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，过最高点C后又落回A点。滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，轨道均固定，不计空气阻力。求： （1）滑块从A到B过程，水平外力对滑块做的功； （2）滑块在B处对半圆轨道的压力大小； （3）滑块从B到C过程，克服摩擦力所做的功。 15. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后，沿图中半径为R的圆弧通过静电分析器，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中心线射入偏转电场。A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，前半周期UAB为U0，后半周期UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，电子在静电分析器中运动轨迹处的电场强度方向如图所示，A、B板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）静电分析器中电子运动轨迹所处位置的电场强度大小； （2）两板间距离d的最小值； （3）在的时间内进入偏转电场的电子，从中心线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期高一期末考试 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 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；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。 1. 智能防摔马甲能在穿戴者失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免穿戴者因摔倒导致的伤害。下列情境中蕴含的物理原理与智能防摔马甲用到的物理原理相同的是（ ） A. 快递运输易碎品时，外部用充气塑料包裹 B. 跳远运动员起跳前助跑，获得较大的速度 C. 推土机安装履带以方便在松软的地形中作业 D. 农田、园林的喷灌装置一边喷水一边旋转 【答案】A 【解析】 【详解】智能防摔马甲通过气囊，增加穿戴者与地面作用时间，从而减小平均冲击力（由动量定理 可知，当动量变化量 一定时，增加时间 可减小力 ），避免伤害。此原理为缓冲减震。 A． 快递运输易碎品时，外部用充气塑料包裹，利用充气材料的形变延长碰撞时间，减小冲击力，与智能防摔马甲原理相同， A正确； B．跳远运动员助跑以获得较大速度，涉及动能定理（），通过做功增加动能，与缓冲原理无关，B错误； C．推土机安装履带以增大接地面积，减小压强（），便于松软地形作业，与缓冲原理无关， C错误； D．喷灌装置旋转喷水，利用角动量守恒或离心力实现均匀喷洒，与缓冲原理无关，D错误。 故选A。 2. 如图所示，一个枕形金属导体原来不带电，现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在导体左侧附近，达到静电平衡后（ ） A. 导体内部电场强度为零 B. 导体左端感应出正电荷 C. 导体内部没有电荷 D. 电子在导体内部的M点和N点的电势能不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．导体达到静电平衡后，导体内部的电场强度为零，故A正确； B．带正电的点电荷靠近导体左端时，自由电子向左端移动，左端感应出负电荷，故B错误； C．导体内部仍有带正电的金属离子和自由电子，静电平衡时导体内部的净电荷为零，故C错误； D．静电平衡时导体是等势体，点和点的电势相等，电子在两点的电势能相同，故D错误。 故选A。 3. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥六号被月球俘获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点A第一次“制动”进入椭圆轨道Ⅰ，运行一段时间后，又在A点第二次“制动”进入圆形轨道Ⅱ。则探测器（ ） A. 沿轨道Ⅰ运行时，在A点的机械能大于在B点的机械能 B. 沿轨道Ⅰ运行时，过A点时的速度大于过B点时的速度 C. 沿轨道Ⅰ运行时，过A点时的加速度小于过B点时的加速度 D. 由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ需要在A点加速 【答案】B 【解析】 【详解】A．探测器沿轨道Ⅰ运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，故A错误； B．探测器沿轨道Ⅰ运行时，根据开普勒第二定律可得 由于，可知过A点时的速度大于过B点时的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 由于，可知探测器沿轨道Ⅰ运行时，过A点时的加速度大于过B点时的加速度，故C错误； D．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以探测器由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ需要在A点减速，故D错误。 故选B。 4. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源正极 B. 图中所示的、两点场强相同 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能增大 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意，带正电的钾、钙离子受电场力的方向指向根部，而正电荷所受电场力的方向与电场方向相同，因此电场方向是由悬挂电极指向地面。电场线从正电荷或高电势处出发，终止于负电荷或低电势处，所以悬挂电极应接电源的正极，地面接电源的负极。故A正确； B．电场强度是矢量，图中A、B两点处电场线的切线方向不同，即电场强度的方向不同。因此，A、B两点的电场强度不相同。故B错误； C．钾、钙离子带正电，它们向根部聚集的过程中，电场力方向向下，位移方向也向下，电场力做正功。当电场力做正功时，电荷的电势能减小。故C错误； D．空气中带负电的尘埃微粒受到的电场力方向与电场线方向相反，即指向悬挂电极。但由于电场线是曲线，带电微粒所受电场力的方向是时刻变化的，其运动轨迹不与电场线重合。故D错误。 故选A。 5. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（　　） A. N点的电场强度大小为零 B. ＜ C. N、C间场强方向沿x轴正方向 D. 将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．电势随x变化的关系图像上各点处切线斜率的绝对值表示各点的电场强度大小，显然，图像上N点的斜率不为零，所以N点的电场强度大小不为0，故A错误； B．由题图可知，两点电荷一个为正电荷，一个为负电荷，因为在C点电势最高，则电场强度为0，则有，大于，所以有 ，故B错误； C．由题图可知，N、C间电势逐渐升高，则电场强度方向沿x轴负方向，C、D间电势逐渐减小，则电场强度方向沿x轴正方向，故C错误； D．N→D段中，电势先升高后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加， 故D正确。 故选D。 6. 某种材料的厚度d随温度的升高而变大，平行板电容器的上极板固定，下极板可随d的变化上下移动，如图所示。若材料温度升高，下列说法正确的是（ ） A. 电容器板间距离增大 B. 电容器电容变大 C. 极板间电场强度变小 D. 电流传感器中电流方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】电容器始终与电源相连，因此极板间电压保持不变。 A．材料垫在下极板下方，温度升高材料厚度变大，将下极板向上顶起，上极板固定，因此两极板的板间距离减小，A错误； B．平行板电容器的电容公式为（为板间距离），减小，其他量不变，因此电容变大，B正确； C．极板间电场强度，不变，减小，因此增大，C错误； D．电容器带电量，不变，增大，因此增大，电容器需要充电 正电荷从电源正极（电流传感器右侧）流向电容器上极板（电流传感器左侧），因此电流传感器中电流方向向左，D错误。 故选 B。 7. 如图所示，在竖直方向上的M、N位置固定两电荷量大小相等的点电荷q1、q2，O为MN连线的中点，将一质量为m、电荷量为Q（Q>0）、半径为R的带电圆环水平置于M、N之间，圆心与O重合，圆环恰好保持静止状态，圆环上任意位置与点电荷的连线同MN之间的夹角。若撤去M、N两处的点电荷，在N处固定另一个点电荷q3，圆环仍然在原位置处于静止状态。已知重力加速度为g，圆环质量与电荷量都均匀分布，则下列说法正确的是（ ） A. 点电荷q1可能带正电 B. 点电荷q2的电荷量大小为 C. 点电荷q3的电荷量大小为 D. 两种情况下圆环所在位置的电场强度大小均为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．圆环上各部分到点、点的距离均为= 各部分所受库仑力的水平分量对称抵消。设、的电荷量大小均为，单个点电荷对圆环的竖直静电力大小为= 要使圆环平衡，合静电力必须竖直向上，因此、。由竖直方向平衡有 解得，故A错误，B错误。 C．撤去点、点处的电荷后，为使圆环仍平衡，点处的应为正电荷。由竖直方向平衡有= 解得，故C正确； D．第一种情况下，圆环所在各点的合场强水平分量抵消，场强大小为= 第二种情况下，圆环所在各点的场强大小为=。两者不相等，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，空间内有一匀强电场，ABCD是电场中的矩形，电场线与ABCD平面平行。已知A点电势φA=0，B点电势φB=3 V，D点电势φD=-3 V，AB边长l1=4 cm，BC边长l2=3 cm，，，则（ ） A. C点的电势φC=6 V B. 电场线与直线AC平行 C. 电场强度大小为E=125 V/m D. 电子在A点的电势能等于在C点的电势能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等，则 代入数据得，A错误； BD．由于AC电势相等，则AC为等势面，故电子在A点的电势能等于在C点的电势能，电场线与AC垂直，故B错误、D正确； C．设AC与AB的夹角为，即 解得 过B作AC的垂线，即为电场线的方向，则垂线段长度 电场强度 ，故C正确。 故选CD。 9. 目前，世界上最先进的起重机是我国的“XCA4000”轮式起重机，满足170米的吊装高度，230吨的极限吊装重量。被誉为“全球第一吊”，将质量m的重物悬空静止后，由静止开始以加速度为a匀加速向上提升重物，经过时间t达到额定功率P，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ） A. 重物匀速的最大速度为 B. 重物匀速的最大速度为 C. 重物的机械能增量为 D. 起重机达到额定功率 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．起重机输出功率达到额定功率后，功率不再增加，当起重机对重物的拉力等于重物的重力时，重物达到最大速度 则 故A正确，B错误； C．根据位移—时间公式 外力做功为 解得 重物增加的机械能等于起重机对重物做的功，因此重物的机械能增量为，故C正确； D．重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可得 又因为 联立解得，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误； C．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度 所以各金属筒的长度之比为，故C正确； B．由C选项的分析可知，保持和不变，荷质比增大，则T必须减小，故B正确； D．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 解得 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下： ①小钢球的球心到转轴与挡光片到转轴的距离相同，测出均为。 ②启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动： ③记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ④多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）本实验采用的实验方法是_____________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）根据上述条件，则小钢球角速度的表达式为___________（结果用表示）。 （3）在测出多组实验数据后，为了探究向心力和角速度的数学关系，可以直接探究向心力和挡光时间的关系，绘制出了如图乙所示的图像，乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （4）若通过上述图像得到的斜率为，则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量_________（用题目中字母表示即可）。 【答案】（1）B （2） （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 为了探究向心力大小与角速度的关系, 应该控制小钢球质量和做匀速圆周运动的半径不变, 故本实验采用的实验方法是控制变量法 故选B。 【小问2详解】 小钢球的线速度 又 故 【小问3详解】 而 故 故选C。 【小问4详解】 斜率为 故 12. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。 （1）O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，入射球多次从斜轨上S位置由静止释放，位置P是其平均落地点，测量出平抛运动的射程OP。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。下列步骤中必要的是______（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 测量平抛射程OM、ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用上述必要字母表示）； （3）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______（填选项前的符号）。 A. B. C. （4）一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）AD （2） （3）A （4）A 【解析】 【小问1详解】 要验证动量守恒定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，抛出点距地面的高度相等，在空中运动的时间相等，由平抛运动在水平方向做匀速直线运动 可知、、 代入动量守恒式子有 故实验需要测量两个小球的质量，小球的水平位移。 故选AD。 【小问2详解】 两小球碰撞后动量守恒，其表达式为 【小问3详解】 若两球发生弹性碰撞，则根据机械能守恒 代入速度与水平位移的关系可得 联立动量守恒 可得 故选A。 【小问4详解】 M、N点不在OP连线上，说明发生的不是对心碰撞，设碰撞后垂直于连线上的速度为，垂直于连线上的速度为 则垂直于连线上由动量守恒有 由于 故 因此落地距的距离小于距的距离。 故选A。 13. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。如图所示，质量m=50kg的运动员从空中高度h1=1.25m处由静止下落，与蹦床接触后反弹，竖直上升的最大高度h2=1.8m，已知运动员与蹦床的接触时间为t=0.5s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求： （1）运动员在空中自由下落第一次接触蹦床时的速度大小； （2）与蹦床接触过程中，运动员受到蹦床的平均弹力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 运动员第一次下落过程中，设接触蹦床时速度大小为，根据机械能守恒可得 解得 【小问2详解】 设运动员离开蹦床时的速度大小为，上升过程中由机械能守恒得 解得 运动员与蹦床接触过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理有 解得运动员受到蹦床的平均弹力大小为 14. 如图甲所示，长为l=2m的水平轨道AB与半径R=0.4m的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量m=1kg的滑块（可视为质点）受水平向右的外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，外力F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，过最高点C后又落回A点。滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，轨道均固定，不计空气阻力。求： （1）滑块从A到B过程，水平外力对滑块做的功； （2）滑块在B处对半圆轨道的压力大小； （3）滑块从B到C过程，克服摩擦力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块由A到B的过程中，图像围成的面积等于力F做的功，有 解得 【小问2详解】 滑块由A到B的过程中，根据动能定理有 解得 在B处，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块过B点时对轨道的压力大小为170N。 【小问3详解】 滑块过C点后做平抛运动，有， 解得 滑块由B到C的过程中，根据动能定理有 解得克服摩擦力所做的功为 15. 如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后，沿图中半径为R的圆弧通过静电分析器，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中心线射入偏转电场。A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，前半周期UAB为U0，后半周期UAB为-3U0。已知电子质量为m、电荷量为-e，电子在静电分析器中运动轨迹处的电场强度方向如图所示，A、B板长为，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求： （1）静电分析器中电子运动轨迹所处位置的电场强度大小； （2）两板间距离d的最小值； （3）在的时间内进入偏转电场的电子，从中心线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子经加速电场加速，由动能定理： 在静电分析器中，电场力提供向心力： 联立解得： 【小问2详解】 设电子在电场中运动时间为t，由水平方向匀速运动： 解得 电子在电场中的运动时间为交变电场的半个周期，所以在（n为整数）时刻进入电场的电子刚好能射出电场，此时两板间距离最小 沿电场方向根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 电子在电场中的运动时间均为，电压为时，电子受到的电场力竖直方向上：有 电压为时，电子受到电场力竖直向下： 解得 在时间内，设时刻射入电场中的电子，在时刻出电场，偏转位移刚好为0，有 解得 所以在时间内进入偏转电场的电子在中线上方离开电场，在时间内射入偏转电场的电子可以从中线下方飞出； 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $