精品解析：山东威海市第四中学2025-2026学年高二上学期期中物理试题

2025-2026学年第一学期 高二物理期中试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间相互作用力做功之和不为零 C. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒 2. 下列关于机械波的说法，正确的是（　　） A. 高频机械波和低频机械波相遇能发生干涉现象 B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移可能小于振动减弱区域质点的位移 C. 在相同条件下，高频机械波比低频机械波更容易发生衍射现象 D. 只有障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，波才能发生衍射 3. 如图所示，一水平弹簧振子，O点为平衡位置，在A、B之间做简谐振动，已知A、B之间的距离为6cm，P点为水平方向上某点。以水平向右方向为正方向，则下列说法中正确的是（ ） A. 振子的振动振幅为6cm B. 振子每次经过P点速度相同，回复力相同 C. 振子连续两次经过P点的时间为一个周期 D. 振子从P点向B点运动过程中加速度为负，位移为正 4. 如图所示，矩形线圈放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为，磁感应强度大小为，现将线圈绕顺时针旋转，则通过线圈的磁通量变化量为（　　） A. B. C. D. 5. 在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中点的磁感应强度大小为，则（　　） A. 、两点的磁感应强度相同 B. 、两点的磁感应强度相同 C. 点的磁感应强度大小为 D. 点的磁感应强度大小为 6. 甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为50kg，乙的质量为 60kg。在甲推开乙后（　　） A. 甲、乙两人的动量相同 B. 甲、乙两人的动能之比是 C. 甲、乙两人的速度大小之比是 D. 甲、乙两人的加速度大小之比是 7. 如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球，静止时小球位于B点。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的处固定一铁钉。将小球向右拉到A点，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 小球第一次返回到A点所用时间为 B. 小球第一次返回到A点所用时间为 C. 小球在振动过程中的合力等于重力沿切线方向的分力 D. 小球在振动过程中的回复力等于所受重力和摆线拉力的合力 8. 如图所示，一段导线位于磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，且与磁场方向垂直。、和的长度均为，且，流经导线的电流为，方向如图中箭头所示。关于导线所受磁场作用力的合力，下列说法正确的是（ ） A. 方向沿纸面垂直向上，大小为 B. 方向沿纸面垂直向下，大小为 C. 若在纸面内将逆时针旋转，力的大小减半 D. 若在纸面内将逆时针旋转，力的大小减半 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. 下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（　　） A. X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，诊断病情 B. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C. 电磁波中频率最大的为γ射线，常用于卫星通信、电视等信号传输 D. 紫外线和X射线都可以使感光底片感光 10. 如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动，使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统随之振动。小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧和小球组成的振动系统的固有频率为20Hz B. 弹簧和小球组成的振动系统的固有周期为3s C. 当圆盘的转速保持10r/min不变时，弹簧和小球组成的振动系统的频率为 D. 当圆盘的转速保持10r/min不变时，弹簧和小球组成的振动系统的频率为 11. 质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，取。则：（　　） A. 小球落地时的动量为，整个过程动量改变了 B. 小球落地时的动量为，整个过程动量改变了 C. 抛出后前的动量变化量是整个过程动量变化量大小的 D. 抛出后前的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同 12. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 0～0.1s内，质点Q运动的路程大于0.1m C. 0～0.3s内，质点P随波迁移的距离为1.5m D. 时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用图所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验步骤：①将固定在铁架台上的斜槽轨道末端调整水平；②将质量为的小球1从斜槽上适当的某点由静止释放，离开斜槽末端时的速度记为；③将质量为的小球2放在斜槽轨道末端并保持静止；④小球1从斜槽上同一点由静止再次释放，在斜槽末端与小球2碰撞，碰后小球1和小球2的速度分别记为、，并离开斜槽末端。实验原理表达式为。 （1）实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量以下哪一个物理量________就能间接地解决这个问题：（填选项前的字母）。 A. 小球1开始释放点离斜槽轨道末端上表面的高度 B. 斜槽轨道末端上表面距地面固定的白纸的高度 C. 小球做平抛运动的水平射程 D. 小球做平抛运动的时间 （2）通过（1）解决了小球碰撞前后的速度问题，下列关于本实验的操作说法正确的是________ A. 实验过程中需测量小球1和小球2的质量 B. 实验过程中需要利用重锤和重锤线记录斜槽末端在白纸上的投影位置 C. 实验中要用直径相同的小球1和小球2，同时应小于 D. 实验中要用直径不同的小球1和小球2，同时应大于 （3）在步骤④中，小球1从斜槽开始滚下时的位置比步骤②低一些，会导致系统的碰后动量测量值________系统的碰前动量测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 14. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中”，用游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为_______cm。 （2）某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下： a．按图乙所示固定力传感器； b．取一根不可伸长的轻质细线，一端连接一小铁球，另一端固定在力传感器上； c．让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力读数为； d．让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示，其中是拉力的最大值，是拉力的最小值。 ①小铁球的重力为________（用题中所给字母表示）。 ②该同学想在此基础上继续测定当地的重力加速度，首先根据图丙可知单摆的周期为________；然后用游标卡尺测出小铁球的直径D，还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为________（用物理量、L、D表示）。 15. 如图所示，质量为的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求： （1）内力的冲量 （2）物体运动速度最大的时刻及最大速度的大小。 16. 一列横波在时刻、时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： （1）若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为，求波的传播速度。 （2）若波传播速度，判断波传播的方向。 17. 如图，在xOy直角坐标系中，有一质量m=1.0×10−12kg，带电量q=2.0×10−10C的带正电的粒子（不计重力），垂直x轴从A点以v=200m/s的初速度进入x轴上方的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=1T。粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限，第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E，粒子随后经过y轴负半轴上的C点，此时速度方向与y轴负半轴成60°。已知OB=OA。（结果可用π和根号表示）求: （1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r和周期T； （2）第四象限中场强E的大小； （3）粒子从A点运动到C点所用的时间。 18. 如图所示，光滑水平面上静置一个质量为3m的滑块轨道A，滑块A的下部分是圆心角为45°的圆弧，上部分是倾角为45°的斜面，轨道最底端与水平面平滑连接。两个质量均为m的小滑块B、C放在水平面上离A足够远处，小滑块B的右侧连接有轻弹簧，给B一个向右的初速度，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）C刚滑上A时的速度大小； （3）为使C不从A的顶端冲出，A总高度的最小值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期 高二物理期中试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间相互作用力做功之和不为零 C. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．Q在P上运动过程，P对Q有弹力且在力的方向上Q有位移，则P对Q做功不为零，A错误； BCD． Q在P上运动过程，P和Q构成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，P、Q之间的弹力做功和必为零；系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向动量不守恒，系统动量不守恒，BC错误，D正确。 故选D。 2. 下列关于机械波的说法，正确的是（　　） A. 高频机械波和低频机械波相遇能发生干涉现象 B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移可能小于振动减弱区域质点的位移 C. 在相同条件下，高频机械波比低频机械波更容易发生衍射现象 D. 只有障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，波才能发生衍射 【答案】B 【解析】 【详解】A．两列频率相同的机械能相遇才能产生干涉，则高频机械波和低频机械波相遇不能发生干涉现象，选项A错误； B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的振幅大于振动减弱区域质点的振幅，而振动加强区域的质点的位移可能小于振动减弱区域质点的位移，选项B正确； C．能否发生明显衍射主要是看波长是否比障碍物的尺寸大或者差不多，则在相同条件下，波速相同，高频机械波比低频机械波波长小，不容易发生衍射现象，选项C错误； D．波在任何情况下都能发生衍射，只是当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，波才能发生明显的衍射，选项D错误。 故选B。 3. 如图所示，一水平弹簧振子，O点为平衡位置，在A、B之间做简谐振动，已知A、B之间的距离为6cm，P点为水平方向上某点。以水平向右方向为正方向，则下列说法中正确的是（ ） A. 振子的振动振幅为6cm B. 振子每次经过P点速度相同，回复力相同 C. 振子连续两次经过P点的时间为一个周期 D. 振子从P点向B点运动过程中加速度为负，位移为正 【答案】D 【解析】 【详解】A．振子的振动振幅为3cm，A错误； B．振子每次经过P点速度方向不同，回复力相同，B错误； C．由于P点处于OB之间，则振子连续两次经过P点的时间小于一个周期，C错误； D．由题知水平向右方向为正方向，则振子从P点向B点运动过程中加速度为负，位移为正，D正确。 故选D。 4. 如图所示，矩形线圈放置在水平面内，磁场方向与水平方向夹角，已知，，矩形线圈面积为，磁感应强度大小为，现将线圈绕顺时针旋转，则通过线圈的磁通量变化量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线圈水平放置时的磁通量为 线圈竖直放置时的磁通量为 则磁通量变化量为 故选B。 5. 在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中点的磁感应强度大小为，则（　　） A. 、两点的磁感应强度相同 B. 、两点的磁感应强度相同 C. 点的磁感应强度大小为 D. 点的磁感应强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】点的磁场度是有通电导线产生的磁场和匀强磁场叠加而成的，根据右手螺旋定则，可知通电导线在a点产生的磁场方向竖直向上，与匀强磁场方向相同，因此可知通电导线在a点产生的场强大小为，从而可推得通电导线在圆周上各点产生的场强大小都为。 AC.通电导线在c点产生的磁场方向竖直向下，因此合场强为零，AC错误； BD.根据右手螺旋定则可知，通电导线在b点产生的场强水平向左，在d点产生的场强水平向右，因此可知点的磁感应强度大小均，方向指向左上方，与水平成45o角，而点的磁感应强度大小为，方向指向右上方，与水平成45o角，B错误，D正确。 故选D。 6. 甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为50kg，乙的质量为 60kg。在甲推开乙后（　　） A. 甲、乙两人的动量相同 B. 甲、乙两人的动能之比是 C. 甲、乙两人的速度大小之比是 D. 甲、乙两人的加速度大小之比是 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动量守恒可知，甲、乙两人的动量大小相同，方向相反，选项A错误； C．根据 可得甲、乙两人的速度大小之比是 选项C正确； B．甲、乙两人的动能之比是 选项B错误； D．两者之间的作用力大小相等，根据 甲、乙两人的加速度大小之比是，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球，静止时小球位于B点。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的处固定一铁钉。将小球向右拉到A点，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 小球第一次返回到A点所用时间为 B. 小球第一次返回到A点所用时间为 C. 小球在振动过程中的合力等于重力沿切线方向的分力 D. 小球在振动过程中的回复力等于所受重力和摆线拉力的合力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小球第一次返回到A点所用时间，即小球摆动的周期，等于摆长为l的单摆和摆长为的单摆的周期之和的二分之一，即 A正确、B错误； C．小球在振动过程中的合力等于所受重力和摆线拉力的合力，C错误； D．小球在振动过程中的回复力等于重力沿切线方向的分力，D错误。 故选A。 8. 如图所示，一段导线位于磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，且与磁场方向垂直。、和的长度均为，且，流经导线的电流为，方向如图中箭头所示。关于导线所受磁场作用力的合力，下列说法正确的是（ ） A. 方向沿纸面垂直向上，大小为 B. 方向沿纸面垂直向下，大小为 C. 若在纸面内将逆时针旋转，力的大小减半 D. 若在纸面内将逆时针旋转，力的大小减半 【答案】A 【解析】 【详解】AB．此段导线的等效长度为ad连线的长度，为 根据安培力的大小公式有 根据左手定则，方向沿纸面垂直ad向上，也就是沿纸面垂直bc向上，故A正确，B错误； CD．若只是在纸面内旋转abcd，不任是逆时针旋转，还是，abcd等效长度不变，故安培力的大小都不变，故CD错误。 故选A。 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. 下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（　　） A. X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，诊断病情 B. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C. 电磁波中频率最大的为γ射线，常用于卫星通信、电视等信号传输 D. 紫外线和X射线都可以使感光底片感光 【答案】AD 【解析】 【详解】A．X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，诊断病情，故A正确； B．过强的紫外线照射会晒伤人的皮肤健康，故B错误； C．电磁波中频率最大的为γ射线，无线电波常用于卫星通信、电视等信号传输，故C错误； D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动，使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统随之振动。小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧和小球组成的振动系统的固有频率为20Hz B. 弹簧和小球组成的振动系统的固有周期为3s C. 当圆盘的转速保持10r/min不变时，弹簧和小球组成的振动系统的频率为 D. 当圆盘的转速保持10r/min不变时，弹簧和小球组成的振动系统的频率为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当圆盘的转速为时，振幅最大，则有 则弹簧和小球组成的振动系统的固有周期为 弹簧和小球组成的振动系统的固有频率为 故A错误，B正确； CD．当圆盘的转速保持10r/min不变时，则有 则弹簧和小球组成的振动系统的周期为 弹簧和小球组成的振动系统的频率为 故C错误，D正确。 故选BD。 11. 质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计空气阻力，取。则：（　　） A. 小球落地时的动量为，整个过程动量改变了 B. 小球落地时的动量为，整个过程动量改变了 C. 抛出后前的动量变化量是整个过程动量变化量大小的 D. 抛出后前的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．落地时，竖直方向分速度 落地速度 则动量为 动量的变化量 故B正确，A错误； C．抛出后前的动量变化量 是整个过程动量变化量大小的，故C正确； D．动量变化量的方向与合外力即重力的方向相同，所以下落过程中抛出后前的动量变化量与整个过程动量变化量的方向相同，故D正确。 故选BCD。 12. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 0～0.1s内，质点Q运动的路程大于0.1m C. 0～0.3s内，质点P随波迁移的距离为1.5m D. 时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻质点P位于平衡位置且沿y轴正方向振动，由图甲结合同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由图乙可知，周期为T=0.4s 0～0.1s内质点Q振动的时间为 Q点t=0时从平衡位置上方向平衡位置运动，周期内的平均速度大于从平衡位置运动一个振幅的速度，因此0~0.1s内Q的运动路程大于0.1m，B正确； C．质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移，故C错误； D． 质点P位于波峰处，质点Q不是处于最大位移，根据可知质点Q的加速度小于质点P的加速度，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用图所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验步骤：①将固定在铁架台上的斜槽轨道末端调整水平；②将质量为的小球1从斜槽上适当的某点由静止释放，离开斜槽末端时的速度记为；③将质量为的小球2放在斜槽轨道末端并保持静止；④小球1从斜槽上同一点由静止再次释放，在斜槽末端与小球2碰撞，碰后小球1和小球2的速度分别记为、，并离开斜槽末端。实验原理表达式为。 （1）实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量以下哪一个物理量________就能间接地解决这个问题：（填选项前的字母）。 A. 小球1开始释放点离斜槽轨道末端上表面的高度 B. 斜槽轨道末端上表面距地面固定的白纸的高度 C. 小球做平抛运动的水平射程 D. 小球做平抛运动的时间 （2）通过（1）解决了小球碰撞前后的速度问题，下列关于本实验的操作说法正确的是________ A. 实验过程中需测量小球1和小球2的质量 B. 实验过程中需要利用重锤和重锤线记录斜槽末端在白纸上的投影位置 C. 实验中要用直径相同的小球1和小球2，同时应小于 D. 实验中要用直径不同的小球1和小球2，同时应大于 （3）在步骤④中，小球1从斜槽开始滚下时的位置比步骤②低一些，会导致系统的碰后动量测量值________系统的碰前动量测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）C （2）ABD （3）小于 【解析】 【小问1详解】 实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即小球做平抛运动的水平射程就能间接地解决这个问题。 故选C。 【小问2详解】 AB．如果碰撞过程系统动量守恒，则有 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，则有 可得 可知实验过程中需测量小球1和小球2的质量；需要利用重锤和重锤线记录斜槽末端在白纸上的投影位置来确定落点从而确定小球的水平位移，故AB正确； CD．为了保证两球发生对心正碰，两球的直径需要相同；为了保证碰撞后入射小球不反弹，应保证应大于，故C错误，D正确。 故选ABD。 【小问3详解】 在步骤④中，小球1从斜槽开始滚下时的位置比步骤②低一些，使得小球1碰撞前瞬间的速度小于，即碰撞前瞬间的小球1的动量比步骤②中小球1的动量小，因为系统的碰后动量测量值是通过步骤④测得的，系统的碰前动量测量值是通过步骤②测得的，所以会导致系统的碰后动量测量值小于系统的碰前动量测量值。 14. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中”，用游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为_______cm。 （2）某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下： a．按图乙所示固定力传感器； b．取一根不可伸长的轻质细线，一端连接一小铁球，另一端固定在力传感器上； c．让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力读数为； d．让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示，其中是拉力的最大值，是拉力的最小值。 ①小铁球的重力为________（用题中所给字母表示）。 ②该同学想在此基础上继续测定当地的重力加速度，首先根据图丙可知单摆的周期为________；然后用游标卡尺测出小铁球的直径D，还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为________（用物理量、L、D表示）。 【答案】（1）2.045 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 小球的直径 【小问2详解】 [1]小铁球静止时，力传感器的示数为，即细线的拉力为，可知小铁球的重力为 [2]小铁球在经过最低点时细线的拉力最大，且一个周期内两次经过最低点，所以小铁球做单摆运动的周期 [3]由单摆周期公式可知 解得 【点睛】 15. 如图所示，质量为的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求： （1）内力的冲量 （2）物体运动速度最大的时刻及最大速度的大小。 【答案】（1），水平向右 （2）t=7s，16.5m/s 【解析】 【小问1详解】 由图（b）可知，内力是恒力，大小为 故内力的冲量大小为 方向为水平向右 【小问2详解】 当加速度为零时，物体运动的速度最大，则有 结合图（b）分析，可知对应的时刻为 根据图像与时间轴围成的面积表示力F的冲量，则有 设向右为正方向，0~7s根据动量定理有 其中 代入数据解得最大速度 16. 一列横波在时刻、时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： （1）若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为，求波的传播速度。 （2）若波传播速度，判断波传播的方向。 【答案】（1） （2）向右 【解析】 【小问1详解】 由图可知 若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为 则有 波的传播速度 【小问2详解】 若波向右传播，内传播距离的通式为 若波向左传播，内传播距离的通式为 若波传播速度，则有 因此波的传播方向为向右传播。 17. 如图，在xOy直角坐标系中，有一质量m=1.0×10−12kg，带电量q=2.0×10−10C的带正电的粒子（不计重力），垂直x轴从A点以v=200m/s的初速度进入x轴上方的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=1T。粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限，第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E，粒子随后经过y轴负半轴上的C点，此时速度方向与y轴负半轴成60°。已知OB=OA。（结果可用π和根号表示）求: （1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r和周期T； （2）第四象限中场强E的大小； （3）粒子从A点运动到C点所用的时间。 【答案】（1）1m，π×10−2s （2）300V/m （3） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子运动轨迹如图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 【小问2详解】 设粒子运动到C点时，沿x轴负向的分速度大小为v1，则有 解得 根据匀变速直线运动的速度位移公式有 因粒子是垂直于磁场边界进入的，所以从该边界射出时，仍垂直于边界，所以有 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 粒子在磁场中偏转了半个周期，则在磁场中运动的时间为 粒子在电场中做类平抛运动，则沿x轴方向有 联立解得 则粒子从A点运动到C点所用的时间为 18. 如图所示，光滑水平面上静置一个质量为3m的滑块轨道A，滑块A的下部分是圆心角为45°的圆弧，上部分是倾角为45°的斜面，轨道最底端与水平面平滑连接。两个质量均为m的小滑块B、C放在水平面上离A足够远处，小滑块B的右侧连接有轻弹簧，给B一个向右的初速度，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）C刚滑上A时的速度大小； （3）为使C不从A的顶端冲出，A总高度的最小值是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当B、C共速时，弹性势能最大，由B、C动量守恒 由能量守恒有 【小问2详解】 B、C分离时由动量守恒有 能量守恒有 联立解得 【小问3详解】 C到达最高点时A、C共速，由A、C动量守恒得 能量守恒得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $