精品解析：湖南长沙市长郡中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

2026年高二暑假作业检测试卷 物理 时量：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。以下是四幅课本插图，从左到右依次为甲、乙、丙、丁，其中涉及了相同的物理思想方法的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 甲和丁 D. 丙和丁 2. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知间的距离是的两倍，段的平均速度是10 m/s，段的平均速度是5 m/s，则公交车经过R点时的瞬时速度为（ ） A. 11 m/s B. 12 m/s C. 12.5 m/s D. 13 m/s 3. 空间太阳能电站建设也称“逐日工程”。在地球同步轨道上，太阳光的能量密度要比地球表面高得多，大约是。能量密度用国际单位制基本单位表示为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为（ ） A. B. vsin θ C. D. vcos θ 5. 如图所示，匀强电场中有一个梯形ABCD，梯形平面与匀强电场的方向平行，AD，BC相互平行且均垂直于AB，，，，已知A点电势为7V，B点电势为4V，D点电势为8V，则下列说法正确的是（　　） A. C点电势为5V B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 一电子由D点到C点再到B点的过程中，电势能减少了4eV D. 一正电荷由D点无初速度释放，将沿着DC所在直线运动 6. 两个完全相同的光滑小球A、B和两根等长的轻质细绳，按如图所示方式悬挂处于静止状态，两根细绳的上端均系于O点，O1、O2分别为A、B的球心。若从两球静止时的图示位置开始，在竖直平面内缓慢向右推A，直到O2与悬点O等高，且推力始终沿O1、O2连线的方向，整个过程两小球始终在同一竖直面内，两根细绳始终伸直。则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳OO2的拉力先减小再增大 B. A对B的弹力先增大后减小 C. 轻绳OO1的拉力一直减小 D. 推力先增大后减小 7. 如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间（不计空气阻力，，重力加速度为）（ ） A. A球加速度小于，B球加速度大于，C球加速度等于 B. A、B球加速度小于，C球加速度等于 C. A球加速度大于，B球加速度小于，C球加速度等于 D. A球加速度大于，B、C球加速度等于 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. “二十四节气”是起源于上古时期，商周发展，西汉纳入《太初历》，被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。不同节气地球与太阳的相对位置如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 地球绕太阳环绕至冬至时线速度最大 B. 地球绕太阳环绕至夏至时受到太阳的引力最大 C. 地球公转轨道半长轴的三次方与公转周期平方之比与月球公转轨道半长轴三次方与公转周期平方之比相等 D. 地球公转的线速度最大值与最小值之比等于地心到太阳中心最大距离与最小距离之比 9. 在如图甲所示的电路中，电源电动势保持不变，不计内阻，为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表均为理想电表，两者示数的关系图线如图乙所示，则（ ） A. 滑动变阻器的最大阻值为 B. 电源电动势为 C. 定值电阻的阻值为 D. 滑动变阻器的最大功率为 10. 如图，质量分别为、的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高处，离地高度，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力 B. A落地时速度大小为20 m/s C. B落地时动能为900 J D. 两球下落过程损失的机械能总量为250 J 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某实验小组利用光电门来探究合力一定时加速度与质量的关系。 （1）方案1中气垫导轨的摩擦阻力可以忽略不计，实验时已调节至水平，所以细线拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）滑块所受合力。实验中__________（填“要求”或“不要求”）砝码质量远小于滑块质量。 （2）方案2将木板未带滑轮的一端放置在桌面上，带滑轮的一端用物体垫高，在木板上适当位置上固定光电门1、2，用一条轻质细绳跨过滑轮分别与小车和钩码连接。 a.反复调整木板的倾角，直至轻推小车使得两光电门的遮光时间相同，测量出小车的质量； b.保持木板倾角不变，撤掉钩码，将小车在遮光条正对光电门1的位置由静止释放，记录下小车经过光电门2的遮光时间； c.改变小车的质量，并测出改变后小车的质量，重新挂上第一步操作中的钩码，重复a、b步骤，记录下小车经过光电门2的遮光时间。 方案2中__________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。若满足关系式__________（用上述物理量的符号进行表示），说明在合力一定时，加速度与质量成反比。 12. 现有两种类型的电源A、B，A的电动势大于B的电动势，由于某种原因导致铭牌上标识磨损，无法确定A、B的电动势及B的正负极。为了解决上述问题某同学根据所学知识设计了如下实验，电路图如图甲。实验步骤如下： 第一步，按电路图连接实物电路； 第二步，把B电源的两极a、b端分别与电路中的1、2相连；、阻值调至最大； 第三步，闭合开关，调节电阻箱、连入电路的阻值，使电流表示数为合适值，记录下、阻值及相应电流表的示数，断开开关； 第四步，改变电阻箱、连入电路中的阻值，重复实验第三步多次； 第五步，调换B电源与电路的连接端点，使a、b分别与2、1相连，重复第三步第四步； 第六步，根据记录数据在同一坐标纸上画出图像分别为乙图的①、②。 请回答以下问题： （1）B电源的正极为______端（填“a”或“b”）； （2）A、B电源的电动势分别为______，______； （3）为了测量B电源的内阻，该同学又改进了电路如图丙所示，接入B电源，闭合开关，调节、使得灵敏电流计示数始终为零，记录下多组的阻值及相应的电流表示数，画出图像如图丁，则B电源的内阻______，其测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 13. “复兴号”动车组是我国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车。某“复兴号”动车组由8节车厢编组而成，由前往后依次为第1~8节，其中第1、3、5、7节为动力车厢，其余为无动力车厢。已知每节动力车厢有2400 kW的大型电动机提供动力，每节车厢行驶中除了受恒定的摩擦阻力外，还会受到风阻作用，第1节车厢所受风阻，其余每节车厢所受的风阻，表达式中表示列车行驶速度，为比例系数，为。求： （1）该型号动车组最大行驶速度大小； （2）以最大速度匀速行驶时，第3节车厢对第2节车厢作用力大小。 14. 如图1所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子电荷量大小为，初速度忽略不计），经恒压电场加速后（未知），从小孔S穿出，沿两水平正对的平行金属板A、B间的中轴线射入板间电场。已知A、B板长均为，板间距为，两板右边缘到竖直固定的荧光屏（面积足够大）的距离为，荧光屏中心O与A、B间中轴线在同一水平线上。时刻，A板电势高于B板电势，板间电压随时间变化的关系如图2所示，电子穿过A、B两板间过程中板间电压视为不变，忽略电子间的相互作用。A、B两板间电压为时，电子恰好能从极板右侧边缘射出，求： （1）的大小； （2）电子打在荧光屏上时的最大动能； （3）电子打在荧光屏上时，到荧光屏中心O的最远距离。 15. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于，是圆弧轨道最低点，圆心角，与圆心等高，圆弧轨道半径R=1m。现有一个质量为m=0.2kg的可视为质点的小物体从点正上方的点自由下落，物体恰好到达斜面顶端处。已知距离h=1m，物体与斜面之间的动摩擦因数。取g=10m/s2。求： （1）物体第一次到达点时对轨道的压力； （2）斜面的长度； （3）若动摩擦因数可变，求取不同值时，物体在斜面上滑行的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高二暑假作业检测试卷 物理 时量：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。以下是四幅课本插图，从左到右依次为甲、乙、丙、丁，其中涉及了相同的物理思想方法的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 甲和丁 D. 丙和丁 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图把两个力的共同作用效果用一个力表示，采用等效替代法；乙图通过光的多次反射放大微小转角，采用放大法，二者所用物理思想方法不同，故A错误； B．乙图利用光学反射把微小转角放大，丁图中微小引力使扭秤发生微小转动并将其放大测量，二者都采用放大法，故B正确； C．甲图采用等效替代法，丁图采用放大法，二者所用物理思想方法不同，故C错误； D．丙图通过控制其他条件、改变一个因素来研究物理量的影响，采用控制变量法；丁图采用放大法，二者所用物理思想方法不同，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知间的距离是的两倍，段的平均速度是10 m/s，段的平均速度是5 m/s，则公交车经过R点时的瞬时速度为（ ） A. 11 m/s B. 12 m/s C. 12.5 m/s D. 13 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】公交车做匀减速直线运动，设，经过，，三点的瞬时速度大小分别为、、，减速度大小为。由平均速度定义， ， 。 由匀变速直线运动的速度—位移关系，RS段有 同理，ST段有 联立两段距离关系，得 由前述平均速度关系，得， 代入上式得 解得 因此，公交车经过点时瞬时速度大小为，方向沿→→的运动方向。 故选A。 3. 空间太阳能电站建设也称“逐日工程”。在地球同步轨道上，太阳光的能量密度要比地球表面高得多，大约是。能量密度用国际单位制基本单位表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据公式、和可得 能量密度用国际单位制基本单位表示为 故选B。 4. 如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为（ ） A. B. vsin θ C. D. vcos θ 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：如图将A点的速度分解： 根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为 在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以，为A点做圆周运动的线速度．故选C． 考点：速度的分解 5. 如图所示，匀强电场中有一个梯形ABCD，梯形平面与匀强电场的方向平行，AD，BC相互平行且均垂直于AB，，，，已知A点电势为7V，B点电势为4V，D点电势为8V，则下列说法正确的是（　　） A. C点电势为5V B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 一电子由D点到C点再到B点的过程中，电势能减少了4eV D. 一正电荷由D点无初速度释放，将沿着DC所在直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．设AD的中点为F，则F点的电势为 由于F为AD中点，AF长度为0.5a，与BC平行且长度相等，匀强电场中平行且等长的线段电势差相等，即 所以 解得，故A错误； B．根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得， 所以匀强电场的电场强度大小为，故B正确； C．一电子由D点到C点再到B点的过程中，电势能变化量为 即电势能增加了4eV，故C错误； D．由于 解得 即电场方向沿与AB边夹角为30°指向右上方，与DC方向不重合，所以正电荷受电场力沿电场方向运动，不会沿DC所在直线运动，故D错误。 故选B。 6. 两个完全相同的光滑小球A、B和两根等长的轻质细绳，按如图所示方式悬挂处于静止状态，两根细绳的上端均系于O点，O1、O2分别为A、B的球心。若从两球静止时的图示位置开始，在竖直平面内缓慢向右推A，直到O2与悬点O等高，且推力始终沿O1、O2连线的方向，整个过程两小球始终在同一竖直面内，两根细绳始终伸直。则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳OO2的拉力先减小再增大 B. A对B的弹力先增大后减小 C. 轻绳OO1的拉力一直减小 D. 推力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对B，因A对B的弹力方向与轻绳OO2的夹角不变，利用辅助圆法，作出轻绳OO2的拉力F2与A、B间弹力N的变化情况，如图所示 由图可知，OO2的拉力F2一直减小，A、B间的弹力N一直增大，故AB错误； C．同理，对A，轻绳OO1的拉力F1与F′（推力F和A、B间的弹力的合力）的变化情况，如图所示 由图可知，F1一直减小，故C正确； D．刚开始阶段，有 由于F′减小，N增大，则F增大，之后，有 由于F′增大，N增大，则F增大，所以F一直增大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间（不计空气阻力，，重力加速度为）（ ） A. A球加速度小于，B球加速度大于，C球加速度等于 B. A、B球加速度小于，C球加速度等于 C. A球加速度大于，B球加速度小于，C球加速度等于 D. A球加速度大于，B、C球加速度等于 【答案】A 【解析】 【详解】A．设小球排开水的体积为，浮力大小为。球初始静止且为铁球，弹簧对球的力竖直向上，由平衡条件得 剪断吊篮绳的瞬间，水和杯底一起自由下落，水对小球的压力差消失，浮力随之消失；弹簧形变量不能突变，弹簧力仍为。取竖直向下为研究方向，由牛顿第二定律得 故球加速度大小小于，方向竖直向下，故A正确； B．球为木球，初始静止时浮力大于重力，弹簧对球的力竖直向下，由平衡条件得 剪断瞬间浮力消失而弹簧力保持原值，因此 故球加速度大小大于，方向竖直向下，故B错误； CD．球初始静止时细线对木球的拉力竖直向下，大小为 剪断吊篮绳后，细线不能提供压缩力，故细线拉力立即变为零。球只受重力，瞬时加速度大小等于，方向竖直向下，故CD错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. “二十四节气”是起源于上古时期，商周发展，西汉纳入《太初历》，被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。不同节气地球与太阳的相对位置如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 地球绕太阳环绕至冬至时线速度最大 B. 地球绕太阳环绕至夏至时受到太阳的引力最大 C. 地球公转轨道半长轴的三次方与公转周期平方之比与月球公转轨道半长轴三次方与公转周期平方之比相等 D. 地球公转的线速度最大值与最小值之比等于地心到太阳中心最大距离与最小距离之比 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律（面积定律），行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，当地球位于冬至位置时，距离太阳最近（近日点），因此公转的线速度最大，故A正确； B．根据万有引力定律​ 地球在夏至时距离太阳最远（远日点），此时受到的太阳引力最小，而非最大，故B错误； C．根据开普勒第三定律 常数只与中心天体的质量有关。地球绕太阳公转的中心天体是太阳，月球绕地球公转的中心天体是地球，两者的中心天体不同，因此这个比值不相等，故C错误； D．根据开普勒第二定律，线速度与距离的乘积是常数，则有 即，故D正确。 故选AD。 9. 在如图甲所示的电路中，电源电动势保持不变，不计内阻，为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表均为理想电表，两者示数的关系图线如图乙所示，则（ ） A. 滑动变阻器的最大阻值为 B. 电源电动势为 C. 定值电阻的阻值为 D. 滑动变阻器的最大功率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设P间电阻为，则P间电阻为，滑动变阻器接入电路的电阻记作，则 当时，达到最大值，此时电流表测的电流，故 解得，选项A错误； BC．当滑片P位于中点时，干路电流为，此时有 当的电压为时，滑片两边电流为和，干路电流为，此时有 联立两式解得，，选项BC正确； D．滑动变阻器接入电路的等效电阻的阻值范围为到，因此滑片位于中点时，的电功率最大为，选项D正确。 故选BCD。 10. 如图，质量分别为、的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高处，离地高度，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力 B. A落地时速度大小为20 m/s C. B落地时动能为900 J D. 两球下落过程损失的机械能总量为250 J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两球的最大静摩擦力均为自身重力的0.5倍，A的最大静摩擦力 B的最大静摩擦力 两球同时由静止开始向下运动，不可能两球均与绳相对静止，以轻绳为研究对象，不计细绳与滑轮间的摩擦， 可得两球对轻绳的摩擦力相等，不可能两个都是滑动摩擦力，根据  可知A与绳间为滑动摩擦力，B与绳间为静摩擦力，故A正确。 BC．对A球根据牛顿第二定律得 其中，​代入数据得 对B球，根据牛顿第二定律得 代入数据得 B球与绳相对静止，A球与绳下端距离等于，A球与绳分离时，A球下落的高度 B球下落的高度 根据 解得，， 可得此时A球速度 B球速度 B球先落地，设B球落地时速度为，根据运动学公式得  设A球落地时速度为，根据运动学公式得  解得A球落地时速度为 B落地时动能，故B正确，C错误； D．根据能量守恒得 B球与绳相对静止，A球与绳下端距离等于，故A与轻绳的相对位移 解得，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某实验小组利用光电门来探究合力一定时加速度与质量的关系。 （1）方案1中气垫导轨的摩擦阻力可以忽略不计，实验时已调节至水平，所以细线拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）滑块所受合力。实验中__________（填“要求”或“不要求”）砝码质量远小于滑块质量。 （2）方案2将木板未带滑轮的一端放置在桌面上，带滑轮的一端用物体垫高，在木板上适当位置上固定光电门1、2，用一条轻质细绳跨过滑轮分别与小车和钩码连接。 a.反复调整木板的倾角，直至轻推小车使得两光电门的遮光时间相同，测量出小车的质量； b.保持木板倾角不变，撤掉钩码，将小车在遮光条正对光电门1的位置由静止释放，记录下小车经过光电门2的遮光时间； c.改变小车的质量，并测出改变后小车的质量，重新挂上第一步操作中的钩码，重复a、b步骤，记录下小车经过光电门2的遮光时间。 方案2中__________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。若满足关系式__________（用上述物理量的符号进行表示），说明在合力一定时，加速度与质量成反比。 【答案】（1） ①. 等于 ②. 要求 （2） ①. 不需要 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]气垫导轨的摩擦力不计，滑块在运动方向上只受到细线拉力，所以细线拉力等于滑块所受合力。 [2]只有砝码质量远小于滑块质量，才能认为砝码重力近似等于细线拉力。 【小问2详解】 [1]方案2的实验原理是根据 解得 再根据达到实验目的，其中， 整理可得 跟遮光条的宽度无关，故不需要测量。 [2]根据以上分析可知，若满足关系式，说明在合力一定时，加速度与质量成反比。 12. 现有两种类型的电源A、B，A的电动势大于B的电动势，由于某种原因导致铭牌上标识磨损，无法确定A、B的电动势及B的正负极。为了解决上述问题某同学根据所学知识设计了如下实验，电路图如图甲。实验步骤如下： 第一步，按电路图连接实物电路； 第二步，把B电源的两极a、b端分别与电路中的1、2相连；、阻值调至最大； 第三步，闭合开关，调节电阻箱、连入电路的阻值，使电流表示数为合适值，记录下、阻值及相应电流表的示数，断开开关； 第四步，改变电阻箱、连入电路中的阻值，重复实验第三步多次； 第五步，调换B电源与电路的连接端点，使a、b分别与2、1相连，重复第三步第四步； 第六步，根据记录数据在同一坐标纸上画出图像分别为乙图的①、②。 请回答以下问题： （1）B电源的正极为______端（填“a”或“b”）； （2）A、B电源的电动势分别为______，______； （3）为了测量B电源的内阻，该同学又改进了电路如图丙所示，接入B电源，闭合开关，调节、使得灵敏电流计示数始终为零，记录下多组的阻值及相应的电流表示数，画出图像如图丁，则B电源的内阻______，其测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）b （2） ①. ②. （3） ①. ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 在乙图中，纵截距代表总电动势，把B电池的a、b端，分别与电路中的1、2相连时；总电动势大，所以b端为电池B的正极。 【小问2详解】 ①根据闭合电路欧姆定律可得 图线的截距，②图线的截距 联立可得， 【小问3详解】 [1]灵敏电流计示数始终为零，说明左边、回路中流过的电流始终等于右侧电流表示数，根据闭合电路欧姆定律 斜率绝对值 [2]实验原理中不涉及电表内阻，所以测量值等于真实值。 13. “复兴号”动车组是我国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车。某“复兴号”动车组由8节车厢编组而成，由前往后依次为第1~8节，其中第1、3、5、7节为动力车厢，其余为无动力车厢。已知每节动力车厢有2400 kW的大型电动机提供动力，每节车厢行驶中除了受恒定的摩擦阻力外，还会受到风阻作用，第1节车厢所受风阻，其余每节车厢所受的风阻，表达式中表示列车行驶速度，为比例系数，为。求： （1）该型号动车组最大行驶速度大小； （2）以最大速度匀速行驶时，第3节车厢对第2节车厢作用力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 4节动车的总功率为 列车以最大速度匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，牵引功率等于阻力功率。全列车有8节车厢，风阻总和满足 因此总阻力满足 取各量为国际单位制，代入题给参数，得 解得最大行驶速度为 【小问2详解】 以第1、2节车厢整体为研究对象，采用大小加方向法。第1节车厢中的电动机提供牵引力，最大速度匀速时其牵引力大小为 第1、2节车厢所受阻力大小满足 设第3节车厢对第2节车厢的作用力大小为，因该两节车厢整体仍做匀速运动，沿行驶方向有 所以作用力大小为 14. 如图1所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子电荷量大小为，初速度忽略不计），经恒压电场加速后（未知），从小孔S穿出，沿两水平正对的平行金属板A、B间的中轴线射入板间电场。已知A、B板长均为，板间距为，两板右边缘到竖直固定的荧光屏（面积足够大）的距离为，荧光屏中心O与A、B间中轴线在同一水平线上。时刻，A板电势高于B板电势，板间电压随时间变化的关系如图2所示，电子穿过A、B两板间过程中板间电压视为不变，忽略电子间的相互作用。A、B两板间电压为时，电子恰好能从极板右侧边缘射出，求： （1）的大小； （2）电子打在荧光屏上时的最大动能； （3）电子打在荧光屏上时，到荧光屏中心O的最远距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设电子质量为，从小孔S穿出时的速度大小为，在加速电场中，可得 电子在A、B两板间运动的时间 加速度 当时，电子恰好能从极板右侧边缘射出，电子在竖直方向上偏转的最大距离可得 联立解得 【小问2详解】 电子打在荧光屏上的最大动能为，由动能定理得 解得 【小问3详解】 当时，电子恰好从A、B两板右边缘射出 在竖直方向的速度大小 电子从A、B两板右边缘运动到荧光屏的时间 则电子打在荧光屏上时，到荧光屏中心的最远距离 解得 15. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于，是圆弧轨道最低点，圆心角，与圆心等高，圆弧轨道半径R=1m。现有一个质量为m=0.2kg的可视为质点的小物体从点正上方的点自由下落，物体恰好到达斜面顶端处。已知距离h=1m，物体与斜面之间的动摩擦因数。取g=10m/s2。求： （1）物体第一次到达点时对轨道的压力； （2）斜面的长度； （3）若动摩擦因数可变，求取不同值时，物体在斜面上滑行的路程。 【答案】（1），竖直向下。 （2）。 （3）当时，，当时，，当时， 【解析】 【小问1详解】 物体从到自由下落，再由沿光滑圆弧运动到，由动能定理得 在点取竖直向上为指向圆心的方向，轨道对物体的支持力满足 代入题给数据，联立能量关系与牛顿第二定律得 由牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问2详解】 物体由到只受重力做功，且由沿斜面上行至时恰好停止。斜面倾角为，斜面支持力为，故摩擦力为。由能量守恒 代入题给数据，解得 【小问3详解】 物体到达斜面底端时的动能为 当物体沿斜面上行时，重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力均阻碍运动。上行停止距离满足 解得 动摩擦因数取值范围为 上行停止距离大于斜面长度，物体到达前不会停止并离开斜面，因此 物体在斜面上停止后能否下滑取决于与最大静摩擦力的比较；临界条件为 故 动摩擦因数取值范围为 物体会在斜面上往返并最终停在点。整个斜面运动过程中，初始动能全部克服摩擦力做功，故 解得 当动摩擦因数不小于时，物体在斜面上停止后不会再次下滑，故总路程就是一次上行停止距离，故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $