精品解析：湖南株洲市第二中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

株洲市第二中学2026年下学期高二年级入学考试 物理试题 时量：75分钟 分值：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，只有一项符合题目要求） 1. 下列表述正确的是（ ） A. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值 B. 库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量 C. 电场强度、电势、电容都是用比值法定义的物理量 D. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的思想方法 2. 某车型在红绿灯停启、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时，甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。在t1~t2时间内，下列说法中正确的是（ ） A. 甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 甲、乙两车间的距离始终增大 C. 甲、乙两车相遇两次 D. 甲车的平均速度大于乙车的平均速度 3. 如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力做功，金属块克服电场力做功，金属块克服摩擦力做功，重力势能增加，则在此过程中（ ） A. 金属块的动能增加 B. 系统的电势能增加 C. 金属块的机械能减少 D. 系统的重力势能与电势能之和增加 4. 如图所示，实线是一电子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则（　　） A. 电子在a点的加速度可能小于在b点的加速度 B. 若虚线是等差等势线，则电子的电势能增大，动能减小 C. 若虚线是电场线，则电子在a点的电势能小，动能大 D. 若虚线是等差等势线，a点的电势高于b点的电势 5. 如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，，都用长L的丝线悬挂在O点，竖直墙壁光滑，静止时A、B相距为d，已知小球A、B的质量均为m，当地重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. 连接小球B的绳上承受的力大小为 B. 如果缓慢将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，则AB间距离减为 C. 当小球A、B的电荷量都缓慢减小时，连接两个小球的绳上的力都减小 D. 为使平衡时AB间距离减为，可以将小球B的质量增加到 6. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为、带电量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 若将S闭合，将板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，中有方向为的电流 B. 若将S断开，将板向下平移一小段位移，则油滴应向上加速运动 C. 若将S断开，将两板整体以过板中点且垂直纸面的轴逆时针转到位置时，施加一个外力，使油滴仍在点处于静止状态，则外力大小等于 D. 因B极板接地，故B板电势低于A板电势 7. 空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取点为坐标原点建立轴，如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷，在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹，为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的方向与轴正方向成 B. 从点到点做功为 C. 微粒在时所受变力可能达最小值 D. 圆周运动的过程中变力的最大值为 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. “神舟十二号”飞船与“天和”核心舱对接过程如图所示。对接前“神舟十二号”飞船在半径为的圆轨道Ⅰ运行，运行周期为，“天和”核心舱在半径为的圆轨道Ⅲ上运行。飞船在A点变轨后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与“天和”核心舱交会对接，对接后的组合体继续在圆轨道Ⅲ上运行。下列说法正确的是（　　） A. “神舟十二号”飞船在轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s B. “神舟十二号”飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为 C. “神舟十二号”飞船在椭圆轨道Ⅱ上A点的机械能等于在椭圆轨道Ⅲ上B点的机械能 D. “神舟十二号”飞船在轨道Ⅱ上B点运动时的加速度大小小于在轨道Ⅲ上B点运动时的加速度大小 9. 如图所示，物块甲套在倾斜固定的光滑细直杆上，杆与水平方向的夹角为53°，轻质细线跨过光滑的轻定滑轮，与质量均为m的物块甲、乙（均可视为质点）相连。物块乙悬在空中，细线伸直，在A点细线与杆的夹角为37°，AC=L，物块甲在A点由静止释放开始沿杆下滑，当物块甲运动到B点时，与甲连接的细线沿水平方向。当甲运动到C点时，与甲连接的细线与杆垂直。已知甲在B、C两点的速度大小分别为，乙始终未落地（重力加速度为g，不计空气阻力，。下列说法正确的是（　　） A. 甲物块从A运动到B的过程中，甲、乙的速度大小有可能相等 B. 甲物块运动到B点时，乙物块的速度大小为0. C. 甲物块运动到C点时的速度大小为 D. 甲物块从A运动到C的过程中，乙物块重力的功率一直增大 10. 如图所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，在时间内持续均匀水平向右发射初速度为、电荷量为+q、质量为m的粒子。在两板间存在如图所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（ ） A. 粒子在电场中运动的最短时间为 B. 时刻进入的粒子能从点射出 C. 射出粒子的最大动能为 D. 在时间内进入电场的粒子能从两板间射出的数量占总粒子数的 三、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）本实验最主要采用的科学方法是______________。（填选项前的字母） A. 建立物理模型法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）如图2所示，______________的方向和AO的方向共线。（填或） （3）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。从Ob水平开始，保持弹簧测力计a和b的夹角及O点位置不变，使弹簧测力计a和b均逆时针缓慢转动至弹簧测力计a竖直。则初始弹簧测力计a的读数为______________N，转动的整个过程中弹簧测力计b的读数变化情况是______________。（选填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”） 12. 某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，打点周期为0.02s。如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出的三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取，请完成下列问题： （1）下列操作或分析中正确的有______________。 A. 若质量未知，必须要称出重物的质量 B. 计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C. 实验时，应先释放重锤，再打开电源 D. 需用刻度尺测出重锤下落的高度h，并通过计算出瞬时速度 （2）纸带上打出P、B两点的运动过程，重物减小的重力势能为______________J，重物增加的动能为______________J。（计算结果保留3位有效数字） （3）若机械能守恒，根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴作出的图像应该是下图中的______________。（填选项前的字母） A. B. C. D. 四、计算题（共3小题，13题10分，14题14分，15题17分，共41分） 13. 如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°，BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B，静电力做功为-1.6×10-5J；将其由B移到C，电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点，求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）C点的电势φC； （3）该匀强电场的电场强度大小E。 14. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带电量为+q的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。，。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达C点时对轨道的压力； （2）若不脱离轨道到达G点，求在圆弧上的最小速度大小； （3）改变s的大小，为了使小滑块不脱离圆弧轨道，求AB初始距离s的取值范围。 15. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，斜面右侧连接一光滑圆弧轨道，圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板，圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和，物块紧靠着挡板，物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连，与物块相连的细绳平行于斜面，物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处，此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑，当物块滑至点时，物块未到达点，物块此时恰好离开挡板，此时细绳断裂。取重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，定滑轮的大小不计，木板足够长。 （1）求弹簧的劲度系数； （2）求细绳断裂后的瞬间，物块对圆弧轨道的压力大小； （3）物块滑上长木板的瞬间，同时给一个水平向右的初速度，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求：物块与长木板上表面产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市第二中学2026年下学期高二年级入学考试 物理试题 时量：75分钟 分值：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，只有一项符合题目要求） 1. 下列表述正确的是（ ） A. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值 B. 库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量 C. 电场强度、电势、电容都是用比值法定义的物理量 D. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的思想方法 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，密立根用油滴实验测量了元电荷的值，故A错误； B．库仑通过扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，麦克斯韦通过理论计算得出了静电力常量，故B错误； C．由电场强度、电势和电容的定义可知，电场强度、电势、电容器的电容都是用比值法定义的，故C正确； D．用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法，故D错误。 故选C。 2. 某车型在红绿灯停启、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时，甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。在t1~t2时间内，下列说法中正确的是（ ） A. 甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 甲、乙两车间的距离始终增大 C. 甲、乙两车相遇两次 D. 甲车的平均速度大于乙车的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于v－t图像的斜率表示加速度，则由题图可看出，图线甲的加速度先减小后反向增大，存在某一时刻图线甲的斜率与图线乙的斜率相同，故在t1~t2时间内，存在甲、乙两车加速度相同的时刻，故A错误； BC．由题图可看出在0 ~ t1时间内，乙的速度一直大于甲的速度，又根据题意知甲、乙两车同时从同一位置出发，则二者距离先增大，且在t1时刻乙在甲前面，t1后甲的速度大于乙的速度，则二者越来越近，最后相遇，但甲的速度依然大于乙的速度，则二者的距离再增大，到t2时甲在乙前面，故在t1~t2时间内，甲、乙两车间的距离先减小后增大，甲、乙两车相遇一次，故BC错误； D．根据平均速度的计算公式有＝，由于v－t图像与横轴围成的面积表示位移，则在t1~t2时间内x甲 > x乙 则甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力做功，金属块克服电场力做功，金属块克服摩擦力做功，重力势能增加，则在此过程中（ ） A. 金属块的动能增加 B. 系统的电势能增加 C. 金属块的机械能减少 D. 系统的重力势能与电势能之和增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题可知在金属块移动的过程中，力做功，电场力做功为，摩擦力做功，重力做功 则合外力对金属块做的总功为 根据动能定理得，所以动能减少，故A错误； B．根据功能关系，金属块克服电场力做功，因此电势能增加，故B错误； C．金属块的机械能的变化量，等于除重力之外的其他力做的总功 即机械能增加，故C错误； D．已知重力势能增加，电势能增加，因此二者之和总共增加，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，实线是一电子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则（　　） A. 电子在a点的加速度可能小于在b点的加速度 B. 若虚线是等差等势线，则电子的电势能增大，动能减小 C. 若虚线是电场线，则电子在a点的电势能小，动能大 D. 若虚线是等差等势线，a点的电势高于b点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．无论是电场线还是等差等势线，疏密程度都可以表示电场强度的大小，所以电子在a点受到的静电力大于在b点受到的静电力，根据牛顿第二定律 可知，故A错误； B．若虚线是等差等势线，电子的受力方向应该与等势线垂直，如图所示 所以从a到b，静电力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误； C．若虚线为电场线，则电子的受力如图所示 从a到b的过程中，静电力做负功，电势能增加，动能减小，故C正确； D．在静电场中电子受力方向与电场强度方向相反，沿着电场线的方向电势降低，所以有，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，，都用长L的丝线悬挂在O点，竖直墙壁光滑，静止时A、B相距为d，已知小球A、B的质量均为m，当地重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. 连接小球B的绳上承受的力大小为 B. 如果缓慢将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，则AB间距离减为 C. 当小球A、B的电荷量都缓慢减小时，连接两个小球的绳上的力都减小 D. 为使平衡时AB间距离减为，可以将小球B的质量增加到 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】对小球B作受力分析如下图所示： 由几何关系知 ，N=mg 两球之间的库仑力为 联立可得 A．连接小球B的绳上承受的力大小为mg，故A错误； B．如果缓慢将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，则AB间距离减为，故B错误； C．当小球A、B的电荷量都缓慢减小时，由几何关系知，连接B球的绳上的力仍为mg，故C错误； D．为使平衡时AB间距离减为，可以将小球B的质量增加到，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为、带电量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 若将S闭合，将板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，中有方向为的电流 B. 若将S断开，将板向下平移一小段位移，则油滴应向上加速运动 C. 若将S断开，将两板整体以过板中点且垂直纸面的轴逆时针转到位置时，施加一个外力，使油滴仍在点处于静止状态，则外力大小等于 D. 因B极板接地，故B板电势低于A板电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．若将S闭合，则两极板电势差U一定，将板向下平移一小段位移，根据，两极板间场强减小，油滴受向上的电场力减小，则油滴向下加速运动，根据，电容器的电容减小，根据Q=CU可知电容器放电，中有方向为的电流，A错误； B．若将S断开，则极板带电量Q一定，根据 可得，将板向下平移一小段位移，则两极板间场强不变，则油滴仍静止，B错误； C．若将S断开，将两板整体以过板中点且垂直纸面的轴逆时针转到位置时，施加一个外力，使油滴仍在点处于静止状态，如图所示 初始状态，油滴恰好在点处于静止状态，故 将两板整体以过板中点且垂直纸面的轴逆时针转到位置时，电容器两板间距离、两板的正对面积都不变，又知S断开，故电容器所带电荷量不变。 根据可知，电容器的电容不变。 又知，，故电场强度大小，的大小不变，电场力大小也不变。 油滴重新在点平衡，故， 又知 联立解得，外力大小为，故C正确； D．B极板接地，因B板接电源正极，故B板电势高于A板电势，D错误。 故选C。 7. 空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取点为坐标原点建立轴，如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷，在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹，为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的方向与轴正方向成 B. 从点到点做功为 C. 微粒在时所受变力可能达最小值 D. 圆周运动的过程中变力的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可知，带电微粒在转动过程中，电势最高值为，电势最低值，最高点、最低点分别位于轨迹直径的两端，将直径取四等分点，找到与a点电势相同的点A，如图aA垂直于电场线 设电场强度的方向与x轴正方向为，由几何关系 解得 故A错误； B．由上述分析可知 从a点到b点由动能定理 又 解得 故B错误； C．圆周运动的过程中电势为时，变力F达到最小值，故微粒在时所受变力不可能达最小值，故C错误； D．由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为 速度为 电场强度为 圆周运动的过程中电势为时变力F达到最大值，有 解得 故D正确。 故选D。 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. “神舟十二号”飞船与“天和”核心舱对接过程如图所示。对接前“神舟十二号”飞船在半径为的圆轨道Ⅰ运行，运行周期为，“天和”核心舱在半径为的圆轨道Ⅲ上运行。飞船在A点变轨后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与“天和”核心舱交会对接，对接后的组合体继续在圆轨道Ⅲ上运行。下列说法正确的是（　　） A. “神舟十二号”飞船在轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s B. “神舟十二号”飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为 C. “神舟十二号”飞船在椭圆轨道Ⅱ上A点的机械能等于在椭圆轨道Ⅲ上B点的机械能 D. “神舟十二号”飞船在轨道Ⅱ上B点运动时的加速度大小小于在轨道Ⅲ上B点运动时的加速度大小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是绕地球运行的最大环绕速度，其速度大小为7.9km/h，所以“神舟十二号”飞船在轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s，故A项正确； B．由题图可知，在轨道Ⅱ上的半长轴为 由开普勒第三定律有 整理有 故B项正确； C．飞船在轨道Ⅱ上B点需要加速才可以进入轨道Ⅲ上，所以飞船在轨道Ⅱ上B点的机械能小于轨道Ⅲ上B点的机械能，“神舟十二号”飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动，只有万有引力做功，机械能守恒，即飞船在轨道Ⅱ上A点的机械能等于轨道Ⅱ上B点的机械能。综上所述“神舟十二号”飞船在椭圆轨道Ⅱ上A点的机械能小于在椭圆轨道Ⅲ上B点的机械能，故C项错误； D．有牛顿第二定律有 整理有 所以“神舟十二号”飞船在轨道Ⅱ上B点运动时的加速度大小等于于在轨道Ⅲ上B点运动时的加速度大小，故D项错误。 故选AB。 9. 如图所示，物块甲套在倾斜固定的光滑细直杆上，杆与水平方向的夹角为53°，轻质细线跨过光滑的轻定滑轮，与质量均为m的物块甲、乙（均可视为质点）相连。物块乙悬在空中，细线伸直，在A点细线与杆的夹角为37°，AC=L，物块甲在A点由静止释放开始沿杆下滑，当物块甲运动到B点时，与甲连接的细线沿水平方向。当甲运动到C点时，与甲连接的细线与杆垂直。已知甲在B、C两点的速度大小分别为，乙始终未落地（重力加速度为g，不计空气阻力，。下列说法正确的是（　　） A. 甲物块从A运动到B的过程中，甲、乙的速度大小有可能相等 B. 甲物块运动到B点时，乙物块的速度大小为0. C. 甲物块运动到C点时的速度大小为 D. 甲物块从A运动到C的过程中，乙物块重力的功率一直增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．把甲的速度分别沿着绳和垂直绳分解，沿绳方向的分速度小于甲的速度，乙的速度等于甲沿绳方向的分速度，所以甲从A到B的运动过程中，乙的速度小于甲的速度，故A错误； B．甲运动到B点时，乙的速度大小为，故B正确； C．设定滑轮为P，根据几何关系可知， 绳子缩短量 即乙下降的高度为 甲沿杆下滑L，下降高度为 甲到C点时，细线与杆垂直，此时 系统重力势能减少量等于动能增加量 ，则有 解得，故C正确； D．甲在A点时，乙的速度为0；甲在C点时，乙的速度为0；乙重力的功率为，可见乙物块重力的功率先增大后减小，重力功率也先增大后减小，不是一直增大，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，在时间内持续均匀水平向右发射初速度为、电荷量为+q、质量为m的粒子。在两板间存在如图所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（ ） A. 粒子在电场中运动的最短时间为 B. 时刻进入的粒子能从点射出 C. 射出粒子的最大动能为 D. 在时间内进入电场的粒子能从两板间射出的数量占总粒子数的 【答案】AB 【解析】 【详解】A．粒子在电场中运动的加速度大小为 假设粒子进入电场后，在竖直方向上始终沿一个方向做匀加速直线运动，且最终打在极板上，则有解得 所以假设成立，则粒子在电场中运动的最短时间为，故A正确； B．时刻进入的粒子，在时间内向下做匀加速运动，且竖直分位移大小为 根据对称性可知，粒子在时间内将向下做匀减速运动，且竖直分位移大小仍等于，则有 粒子在时刻竖直分速度减为零后又开始向上做匀加速运动，根据对称性可知在时刻回到上；而粒子从进入电场到离开电场所用时间为，根据周期性可知，时刻进入的粒子，刚好在时刻从点射出，故B正确； C．设交变电场周期为，射出粒子在电场中运动的时间均为，无论在何时刻射入的粒子，粒子在竖直方向速度的变化量为零，所以射出粒子的最大动能为，故C错误； D．在时间内射入电场的粒子，设时刻进入的粒子，刚好打在下极板上，根据对称性可得 解得 设t2时刻进入的粒子，刚好打在上极板上，则有 解得 综上分析可知，在时间内射入电场的粒子，从时间内射入电场的粒子可以从两板间射出，则能从两板间射出的粒子数占总粒子数的，故D错误。 故选AB。 三、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）本实验最主要采用的科学方法是______________。（填选项前的字母） A. 建立物理模型法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）如图2所示，______________的方向和AO的方向共线。（填或） （3）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。从Ob水平开始，保持弹簧测力计a和b的夹角及O点位置不变，使弹簧测力计a和b均逆时针缓慢转动至弹簧测力计a竖直。则初始弹簧测力计a的读数为______________N，转动的整个过程中弹簧测力计b的读数变化情况是______________。（选填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”） 【答案】（1）D （2） （3） ①. 5.80 ②. 一直减小 【解析】 【小问1详解】 本实验用一个力的作用效果替代两个分力共同的作用效果，是等效替代法。 故选D。 【小问2详解】 和合力的理论值是通过平行四边形定则画出的值，而实际值是单独一个力拉到O点时的值，则图2中的表示合力的理论值，表示合力的实际测量值，与AO方向共线。 【小问3详解】 [1]根据图3可得，弹簧秤的最小刻度为，则读数为。 [2]整个转动的过程中，重物对点的拉力与Q的重力相等，保持不变，三个力形成的力的矢量三角形如图，由图可知和都逐渐减小。 12. 某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，打点周期为0.02s。如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出的三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取，请完成下列问题： （1）下列操作或分析中正确的有______________。 A. 若质量未知，必须要称出重物的质量 B. 计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C. 实验时，应先释放重锤，再打开电源 D. 需用刻度尺测出重锤下落的高度h，并通过计算出瞬时速度 （2）纸带上打出P、B两点的运动过程，重物减小的重力势能为______________J，重物增加的动能为______________J。（计算结果保留3位有效数字） （3）若机械能守恒，根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴作出的图像应该是下图中的______________。（填选项前的字母） A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） ①. 0.245 ②. 0.240 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒定律的表达式为，两边的可以约去，所以不需要测出重物的质量，故A错误； B．计时器两限位孔在同一竖直线上，可减小纸带与限位孔间的摩擦，故B正确； C．实验时，为了尽量多的利用纸带的有效长度，应先打开电源，再释放重锤，故C错误； D．通过计算瞬时速度，是默认机械能守恒来计算的，而本实验是要验证机械能是否守恒，不能用这个公式计算瞬时速度，应该用某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]纸带上打出P、B两点的运动过程，重物减小的重力势能为 [2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得重物在B点的速度为 所以纸带上打出P、B两点的运动过程，重物增加的动能为 【小问3详解】 由机械能守恒 即 则图像为过原点的直线。 故选C。 四、计算题（共3小题，13题10分，14题14分，15题17分，共41分） 13. 如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°，BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B，静电力做功为-1.6×10-5J；将其由B移到C，电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点，求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）C点的电势φC； （3）该匀强电场的电场强度大小E。 【答案】（1）4V （2）2V （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电场力做功表达式有 解得 【小问2详解】 点电荷由B移到C过程， 根据电势差与电势的关系有 根据电场力做功与电势能的关系有 解得 【小问3详解】 令AB连线中点为D，则有 结合上述解得 可知，CD连线为等势线，电场线应垂直于CD斜向右下方，根据电场强度与电势差的关系有 其中， 解得 14. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带电量为+q的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。，。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达C点时对轨道的压力； （2）若不脱离轨道到达G点，求在圆弧上的最小速度大小； （3）改变s的大小，为了使小滑块不脱离圆弧轨道，求AB初始距离s的取值范围。 【答案】（1），方向水平向左 （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 从A点到B，根据动能定理可得 解得 从B到C过程有 滑块在C点有 联立解得 由牛顿第三定律得滑块到达点时对轨道的压力大小为，方向水平向左。 【小问2详解】 将重力和电场力的合力视为等效重力，滑块恰好始终沿轨道BCDG滑行，则滑至圆弧轨道D、G间等效最高点时，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小。 等效重力与竖直方向夹角的正切值为 解得 滑块刚好不脱离轨道到达G点，在等效最高点时，等效重力充当向心力 解得 【小问3详解】 滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到C、D间等效重力场中圆心等高处I点，另一种是恰好通过等效最高点H点，如图所示。 如果最高到I点，根据动能定理，有 解得 如果在等效场中最高到H点，则根据动能定理，有 联立解得 故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的s的取值范围为或 15. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，斜面右侧连接一光滑圆弧轨道，圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板，圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和，物块紧靠着挡板，物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连，与物块相连的细绳平行于斜面，物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处，此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑，当物块滑至点时，物块未到达点，物块此时恰好离开挡板，此时细绳断裂。取重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，定滑轮的大小不计，木板足够长。 （1）求弹簧的劲度系数； （2）求细绳断裂后的瞬间，物块对圆弧轨道的压力大小； （3）物块滑上长木板的瞬间，同时给一个水平向右的初速度，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求：物块与长木板上表面产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块位于处时，弹簧被压缩，设压缩量为，对物块，由平衡条件有 依题意，当物块恰好离开挡板时，弹簧处于拉伸状态，设伸长量为，此时物块的加速度为0，对物块，由牛顿第二定律有 依题意 解得 【小问2详解】 由前面分析知，物块在处与处时，弹簧的形变量相同，弹性势能相同，对物块A、物块、弹簧和物块组成的系统，当物块由滑到时，由机械能守恒定律有 将物块在处的速度分解，则 得 在处，对物块，由牛顿第二定律有 得 由牛顿第三定律得物块对圆弧轨道的压力大小为 【小问3详解】 物块滑上长木板时，由于，物块做匀加速直线运动，长木板做匀减速直线运动，对物块有 得 对长木板有 得 经过一段时间二者达到共同的速度，由 对物块有 对长木板有 得 判断：假设二者共速后能保持相对静止一起做匀减速直线运动，有 而物块可以达到的最大加速度为 假设不成立，故共速后，二者各自以不同的加速度做匀减速直线运动，依题意，长木板足够长，物块最终停在长木板上，对物块有 得 物块停下来所经历时间 对长木板有 得 长木板停下来所经历时间 由于 故长木板停止后不再运动，， 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $