河南省信陽市高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題（解析版）

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物理試題

一、單選題（共8小題，每小題4分）

1.真空中有兩個(gè)完全相同、帶異種電荷的導(dǎo)體小球A和B（可視為點(diǎn)電荷），小球A所帶的電荷量多于小球B。將兩小球固定在空間某兩點(diǎn)時(shí)，它們之間庫侖力的大小為F。將兩小球互相接觸后再放回原處，它們之間庫侖力的大小為，則小球A所帶電荷量的絕對值是小球B的（）

A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍

2.石墨烯是一種超輕超高強(qiáng)度的新型材料。有人設(shè)想：用石墨烯制作超級纜繩連接地球赤道上的固定基地與地球靜止同步空間站（周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同），利用超級纜繩承載太空電梯從地球基地向空間站運(yùn)送物資。已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球北極表面重力加速度為。若該設(shè)想能實(shí)現(xiàn)，質(zhì)量為m的太空電梯（可視為質(zhì)點(diǎn)）停在距地球表面高度為R的位置時(shí)，超級纜繩對太空電梯的拉力大小為（）

A.0B.

C.D.

3.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個(gè)系統(tǒng)中，B為一個(gè)能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時(shí)小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t0再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的x﹣t圖象。則下列說法正確的是（）

A.超聲波的速度v聲＝

B.超聲波的速度v聲＝

C.物體的平均速度

D.物體的平均速度

4.如圖所示，固定在絕緣支桿上的帶電小球A位于光滑小定滑輪O的正下方，絕緣細(xì)線繞過定滑輪與帶電小球B相連，在拉力F的作用下，小球B靜止，此時(shí)兩球處于同一水平線。假設(shè)兩球的電荷量均不變，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使B球移動(dòng)一小段距離。在此過程中以下說法正確的是（）

A.細(xì)線上的拉力大小不變

B.細(xì)線上的拉力先減小后增大

C.B球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段直線

D.B球運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧

5.如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的圓盤，面與水平面的夾角為，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離處有小物體與圓盤保持相對靜止，繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），星球的半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）

A.這個(gè)行星質(zhì)量

B.這個(gè)行星的第一宇宙速度

C.這個(gè)行星的密度是

D.離行星表面距離為的地方的重力加速度為

6.在一輕彈簧下掛一重物，將它從位置處放開，它將迅速下降，直至位置后再返回（如甲圖所示）。若我們用手托著該重物使它緩緩下降，最終它在達(dá)到位置后就不再運(yùn)動(dòng)了（如乙圖所示）。記彈簧的彈性勢能為、物體和地球的重力勢能為、物體的動(dòng)能為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，關(guān)于兩次實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.甲圖里重物從到的過程中，持續(xù)減小

B.乙圖里重物從到的過程中，持續(xù)增大

C.甲圖里重物從到的過程中，保持不變

D.乙圖里重物從到的過程中，保持不變

7.如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向通電時(shí)可以理解為通路）反向通電時(shí)可理解為斷路）連接，電源正極接地。初始時(shí)電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）

A.上極板上移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

B.上極板上移，P點(diǎn)電勢不變

C.上極板下移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

D.上極板下移，P點(diǎn)電勢升高

8.如圖所示，一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在距地面高度為H的O點(diǎn)以拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出：第一只球落在自己一方場地上后，彈跳起來兩次，剛好擦網(wǎng)而過，落在對方場地的A點(diǎn)處；第二只球直接擦網(wǎng)而過，也剛好落在A點(diǎn)處．設(shè)球與地面的碰撞前后其豎直方向速度原速率彈回，而水平方向速度不變，且不計(jì)空氣阻力，則球場中攔網(wǎng)高度為

A.B.

CD.

二、多選題（共4小題，全部選對得4分，少選，選得2分，錯(cuò)選不得分）

9.如圖所示，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷旁有一接地大金屬板，A為金屬板內(nèi)的一點(diǎn)，B為金屬板左側(cè)外表面上的一點(diǎn)，下列關(guān)于金屬板上感應(yīng)電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的場強(qiáng)方向判斷正確的是()

A.感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場強(qiáng)沿E1方向

B.感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場強(qiáng)沿E2方向

C.感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場強(qiáng)可能沿E3方向

D.感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場強(qiáng)可能沿E4方向

10.四個(gè)相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按圖所示接法連入電路，則（）

A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)

B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角

C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)

D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角

11.如圖，光滑地面上，有一質(zhì)量為的木箱停在水平路面上，木箱高，一質(zhì)量的小物塊置于的上表面，它距后端A點(diǎn)的距離為，已知與之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)對木箱施一水平向右的大小恒為的作用力，木箱開始運(yùn)動(dòng)，最后小物塊會(huì)離開后落至水平地面，運(yùn)動(dòng)中小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.小物塊離開木箱時(shí)，小物塊的速度為

B.小物塊離開木箱時(shí)，木箱的速度為

C.小物塊落地時(shí)，小物塊與木箱之間的距離為

D.小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到落地時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的位移為

12.如圖所示，空間存在一勻強(qiáng)電場，其方向與水平方向間的夾角為，AB與電場垂直，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)過時(shí)間t小球落到C點(diǎn)，速度大小仍是，，則下列說法中正確的是（）

A.電場方向沿電場線斜面

B.電場強(qiáng)度大小為

C.小球下落高度

D.此過程增加的電勢能等于

三、實(shí)驗(yàn)題（共兩小題，13題6分，14題9分）

13.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律也可以有其他多種的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

甲同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，細(xì)線的一端拴一個(gè)金屬小球，另一端連接固定在天花板上的拉力傳感器，傳感器可記錄小球在擺動(dòng)過程中細(xì)線拉力的大小。將小球拉至圖示位置，由靜止釋放小球，發(fā)現(xiàn)細(xì)線拉力在小球擺動(dòng)的過程中做周期性變化。

（1）若細(xì)線的長度遠(yuǎn)大于小球的直徑，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該小組不需要測出的物理量是___________。

A．釋放小球時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角

B．細(xì)線的長度

C．小球的質(zhì)量

D．細(xì)線拉力的最大值

E．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

（2）根據(jù)上述測量結(jié)果，小球動(dòng)能的最大值的表達(dá)式為___________。

（3）小球從靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，滿足機(jī)械能守恒關(guān)系式為___________（用上述測定的物理量的符號表示）。

14.某同學(xué)制作了一個(gè)可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數(shù)為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環(huán)，拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表恰好滿偏。已知電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電流表的量程為0~0.6A，內(nèi)阻不計(jì)，P與R1接觸良好且不計(jì)摩擦。

（1）電阻箱R0接入電路的阻值為_______Ω；

（2）電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是________（填“均勻”或“不均勻”）的；

（3）電流表刻度值為0.50A處拉力示數(shù)為______N；

（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作_______圖象；

A.I-FB.C.D.

（5）若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問中正確選擇的圖象斜率______（填“變大”“變小”或“不變"）。

四、解答題（共3小題，15題9分，16邀12分，17題16分）

15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy中第1象限存在沿y軸負(fù)方向的水平勻強(qiáng)電場，在x軸下側(cè)平面內(nèi)某處固定著一點(diǎn)電荷（設(shè)勻強(qiáng)電場與點(diǎn)電荷電場以x軸為界互不影響），一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入第4象限，此后在點(diǎn)電荷作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出，OP＝3R。不計(jì)粒子重力，靜電力常量為k，求：

（1）MN兩點(diǎn)間電勢差UMN；

（2）固定x軸下側(cè)平面內(nèi)的點(diǎn)電荷電量Q；

（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度。

16.如圖所示，表面光滑的平臺(tái)AB與CO中間是光滑凹槽，質(zhì)量為m0=1.5kg、長為l=2.55m的木板Q放置在凹槽內(nèi)水平面上，其上表面剛好與平臺(tái)AB和CO水平等高。開始時(shí)木板靜置在緊靠凹槽左端處，此時(shí)木板右端與凹槽右端距離d=0.9m。質(zhì)量為m=1kg的物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺(tái)AB滑上木板Q，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，g=10m/s2。

（1）若物塊P以v0=8m/s的初速度從平臺(tái)滑上木板，當(dāng)物塊滑至木板右端時(shí)，木板恰好到達(dá)凹槽右端。

求：①木板Q的右端到達(dá)凹槽右端的時(shí)間；

②物塊P到達(dá)平臺(tái)CO時(shí)的動(dòng)能；

（2）現(xiàn)以平臺(tái)CO末端O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，x軸的正方向水平向右，y軸的正方向豎直向下，若物塊以不同初速度從平臺(tái)AB滑上木板，且木板碰到凹槽右端時(shí)立刻停止運(yùn)動(dòng)，物塊經(jīng)過O點(diǎn)落在弧形軌道MN上的動(dòng)能均相同，N為軌道與y軸的交點(diǎn)，ON=0.8125m，忽略空氣阻力。

求：①弧形軌道MN的軌道方程；

②物塊以v0=8m/s的初速度從平臺(tái)滑上木板后，落在軌道MN上的位置坐標(biāo)。

信陽市高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試

物理試題答案解析

一、單選題（共8小題，每小題4分）

1.真空中有兩個(gè)完全相同、帶異種電荷的導(dǎo)體小球A和B（可視為點(diǎn)電荷），小球A所帶的電荷量多于小球B。將兩小球固定在空間某兩點(diǎn)時(shí)，它們之間庫侖力的大小為F。將兩小球互相接觸后再放回原處，它們之間庫侖力的大小為，則小球A所帶電荷量的絕對值是小球B的（）

A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)小球B所帶的電荷量大小為Q，小球A所帶的電荷量大小為nQ，開始兩小球的庫侖力大小為

兩小球接觸后再分開，兩小球電荷量的絕對值為，放回原處后兩小球的庫侖力大小為

聯(lián)立兩式解得

或

因?yàn)樾∏駻所帶的電荷量多于小球B，所以n=5。

故選A

2.石墨烯是一種超輕超高強(qiáng)度的新型材料。有人設(shè)想：用石墨烯制作超級纜繩連接地球赤道上的固定基地與地球靜止同步空間站（周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同），利用超級纜繩承載太空電梯從地球基地向空間站運(yùn)送物資。已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球北極表面重力加速度為。若該設(shè)想能實(shí)現(xiàn)，質(zhì)量為m的太空電梯（可視為質(zhì)點(diǎn)）停在距地球表面高度為R的位置時(shí)，超級纜繩對太空電梯的拉力大小為（）

A.0B.

C.D.

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)質(zhì)量為的物體在北極地面靜止，則有

解得

太空電梯在距離地面高R位置時(shí)受到的萬有引力為F，則有

太空電梯在超級纜繩上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期與地球同步空間站相同，即也為T，大于它自由繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，此時(shí)地球?qū)λ娜f有引力大于它所需要的向心力，所以超級纜繩對太空電梯的拉力向上，設(shè)為，則有

其中

解得

故選C。

3.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個(gè)系統(tǒng)中，B為一個(gè)能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時(shí)小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t0再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的x﹣t圖象。則下列說法正確的是（）

A.超聲波的速度v聲＝

B.超聲波的速度v聲＝

C.物體的平均速度

D.物體的平均速度

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】AB．由圖乙可知，超聲波的速度為

或者

故AB錯(cuò)誤；

CD．由題可看出，物體通過位移為時(shí)，所用時(shí)間為

則物體的平均速度為

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

4.如圖所示，固定在絕緣支桿上的帶電小球A位于光滑小定滑輪O的正下方，絕緣細(xì)線繞過定滑輪與帶電小球B相連，在拉力F的作用下，小球B靜止，此時(shí)兩球處于同一水平線。假設(shè)兩球的電荷量均不變，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使B球移動(dòng)一小段距離。在此過程中以下說法正確的是（）

A.細(xì)線上的拉力大小不變

B.細(xì)線上的拉力先減小后增大

C.B球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段直線

D.B球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧

【答案】D

【解析】

【詳解】

AB．設(shè)A、B兩個(gè)小球電荷量分別為qA、qB，B球的質(zhì)量為m，OA=h，OB=l，AB=r，根據(jù)三角形相似得

解得

現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使B球移動(dòng)一小段距離，l減小，F(xiàn)一直減小，AB錯(cuò)誤；

CD．現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使B球移動(dòng)一小段距離，l減小，r不變，B球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段以A球點(diǎn)為圓心的圓弧，C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

5.如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的圓盤，面與水平面的夾角為，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離處有小物體與圓盤保持相對靜止，繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），星球的半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）

A.這個(gè)行星的質(zhì)量

B.這個(gè)行星的第一宇宙速度

C.這個(gè)行星的密度是

D.離行星表面距離為的地方的重力加速度為

【答案】C

【解析】

【詳解】A．小物塊剛要滑動(dòng)時(shí)，處于最低點(diǎn)位置，根據(jù)牛頓第二定律得

解得

在天體表面滿足

聯(lián)立解得這個(gè)行星的質(zhì)量為

故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律得

解得這個(gè)行星的第一宇宙速度為

故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)

聯(lián)立解得這個(gè)行星的密度為

故C正確；

D．設(shè)離行星表面距離為R地方的重力加速度為，則有

解得

故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.在一輕彈簧下掛一重物，將它從位置處放開，它將迅速下降，直至位置后再返回（如甲圖所示）。若我們用手托著該重物使它緩緩下降，最終它在達(dá)到位置后就不再運(yùn)動(dòng)了（如乙圖所示）。記彈簧的彈性勢能為、物體和地球的重力勢能為、物體的動(dòng)能為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，關(guān)于兩次實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.甲圖里重物從到過程中，持續(xù)減小

B.乙圖里重物從到的過程中，持續(xù)增大

C.甲圖里重物從到的過程中，保持不變

D.乙圖里重物從到的過程中，保持不變

【答案】C

【解析】

【詳解】A．由題意可知，甲圖里重物在達(dá)到位置處，彈簧的彈力與重物的重力大小相等，此時(shí)重物的速度最大，則有在重物從到的過程中，彈力大于重力，重物做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可知，持續(xù)增大，A錯(cuò)誤；

B．乙圖里重物從到的過程中，用手托著該重物使它緩緩下降，重物動(dòng)能不變，可手對重物的支持力對重物做負(fù)功，則系統(tǒng)的機(jī)械能減小，則有持續(xù)減小，B錯(cuò)誤；

C．甲圖里重物從到的過程中，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有保持不變，C正確；

D．乙圖里重物從到的過程中，手對重物的支持力對重物做負(fù)功，因此系統(tǒng)的機(jī)械能減小，則有減小，D錯(cuò)誤。

故選C。

7.如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向通電時(shí)可以理解為通路）反向通電時(shí)可理解為斷路）連接，電源正極接地。初始時(shí)電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）

A.上極板上移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

B.上極板上移，P點(diǎn)電勢不變

C.上極板下移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

D.上極板下移，P點(diǎn)電勢升高

【答案】D

【解析】

【詳解】AB．將上極板向上移動(dòng)，d變大，由

可知，C變小。又由

知電容器與電源連接U不變，則Q要減小，電容器要放電。由于二極管具有單向?qū)щ娦?，電容器不能放電。?/p>

可知電容器兩極板間的電場強(qiáng)度不變，油滴所受電場力不變，油滴靜止不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

上極板電勢為零，P點(diǎn)到上極板的距離增大，根據(jù)

U=Ed

可知P與上極板間的電勢差的絕對值增大，而電場中的電勢都為負(fù)，所以P點(diǎn)電勢減小，故B錯(cuò)誤；

CD．若上極板下移，則d變小，C變大，兩極板間的電壓U等于電源電動(dòng)勢不變，則Q要增大，電容器要充電，二極管導(dǎo)通。由電場強(qiáng)度

E變大，電場力變大，電場力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

P點(diǎn)到下極板的距離不變，根據(jù)

U=Ed

可知P與下極板間的電勢差的絕對值增大，總電壓一定，則P與上極板的電勢差減小，而電場中的電勢都為負(fù)，所以P點(diǎn)電勢升高，故D正確。

故選D。

8.如圖所示，一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在距地面高度為H的O點(diǎn)以拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出：第一只球落在自己一方場地上后，彈跳起來兩次，剛好擦網(wǎng)而過，落在對方場地的A點(diǎn)處；第二只球直接擦網(wǎng)而過，也剛好落在A點(diǎn)處．設(shè)球與地面的碰撞前后其豎直方向速度原速率彈回，而水平方向速度不變，且不計(jì)空氣阻力，則球場中攔網(wǎng)高度為

A.B.

C.D.

【答案】C

【解析】

【詳解】在第一次拋出過程中，從拋出到第一次落地，過程為平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度為h，第二次拋出到落到A點(diǎn)過程中，做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度為h，所以第一次拋出到第一次著地所用時(shí)間和第二次拋出整個(gè)過程中所用時(shí)間相同，設(shè)為t，在第一次拋出過程中，每次著地后上升的高度相同，所以根據(jù)對稱性可得第一次拋出整個(gè)過程中的時(shí)間為5t，兩次拋出過程中的水平位移相同，故，解得

設(shè)第一次拋出到C點(diǎn)的時(shí)間為，第二次拋出到C點(diǎn)的時(shí)間為，而兩次到C點(diǎn)的水平位移相同，故，即，在豎直方向上有：，，解得，C正確；

【點(diǎn)睛】斜拋運(yùn)動(dòng)可看做兩個(gè)相等的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對稱性求得時(shí)間關(guān)系，

二、多選題（共4小題，全部選對得4分，少選，選得2分，錯(cuò)選不得分）

9.如圖所示，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷旁有一接地大金屬板，A為金屬板內(nèi)的一點(diǎn)，B為金屬板左側(cè)外表面上的一點(diǎn)，下列關(guān)于金屬板上感應(yīng)電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的場強(qiáng)方向判斷正確的是()

A.感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場強(qiáng)沿E1方向

B.感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場強(qiáng)沿E2方向

C.感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場強(qiáng)可能沿E3方向

D.感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場強(qiáng)可能沿E4方向

【答案】BC

【解析】

【分析】考查靜電感應(yīng)中導(dǎo)體電勢處處相等，內(nèi)部電場強(qiáng)度為零，理解合電場強(qiáng)度求解的方法，掌握矢量合成法則．

【詳解】AB．金屬內(nèi)部場強(qiáng)為0，點(diǎn)電荷在A點(diǎn)場強(qiáng)方向?yàn)椋袘?yīng)電荷的場強(qiáng)為，二者疊加后才能為0，故A錯(cuò)誤，B正確．

CD．B點(diǎn)十分靠近金屬板，可認(rèn)為是在金屬板上，那么B點(diǎn)合場強(qiáng)方向應(yīng)垂直金屬板向外，而源電荷引起的分場強(qiáng)指向負(fù)電荷，合場強(qiáng)分解，一個(gè)方向指向負(fù)電荷，一個(gè)方向則可能為題目所給的方向，故C正確，D錯(cuò)誤．

10.四個(gè)相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按圖所示接法連入電路，則（）

A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)

B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角

C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)

D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB．表頭并聯(lián)電阻后可改裝成電流表。對于電流表A1和A2，兩個(gè)表頭并聯(lián)，電壓相同，故流過兩個(gè)表頭的電流相同，則電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)角等于電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)角，而電流表A1的量程大于A2的量程，則電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．表頭串聯(lián)電阻后可改裝成電壓表。對于電壓表V1和V2，兩個(gè)表頭串聯(lián)，故流過兩個(gè)表頭的電流相同，則電壓表V1的指針偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的指針偏轉(zhuǎn)角，而電壓表V1的量程大于V2的量程，則電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

11.如圖，光滑地面上，有一質(zhì)量為的木箱停在水平路面上，木箱高，一質(zhì)量的小物塊置于的上表面，它距后端A點(diǎn)的距離為，已知與之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)對木箱施一水平向右的大小恒為的作用力，木箱開始運(yùn)動(dòng)，最后小物塊會(huì)離開后落至水平地面，運(yùn)動(dòng)中小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.小物塊離開木箱時(shí)，小物塊的速度為

B.小物塊離開木箱時(shí)，木箱的速度為

C.小物塊落地時(shí)，小物塊與木箱之間的距離為

D.小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到落地時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的位移為

【答案】ABD

【解析】

【詳解】AB．小物塊與木箱間的摩擦力

Ff=mg=0.2×5×10N=10N

由牛頓第二定律可得物塊的加速度為

木箱的加速度為

由位移時(shí)間公式可有

解得時(shí)間為

t=2s

小物塊離開木箱時(shí)，小物塊的速度為

vm=amt=2×2m/s=4m/s

木箱的速度為

vM=aMt=3×2m/s=6m/s

AB正確；

C．小物塊離開木箱后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間為

小物塊離開木箱后，木箱的加速度為

小物塊落地時(shí)與木箱之間的距離為

C錯(cuò)誤；

D．小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到落地時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的位移為

D正確。

故選ABD。

12.如圖所示，空間存在一勻強(qiáng)電場，其方向與水平方向間的夾角為，AB與電場垂直，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)過時(shí)間t小球落到C點(diǎn)，速度大小仍是，，則下列說法中正確的是（）

A.電場方向沿電場線斜面

B.電場強(qiáng)度大小為

C.小球下落高度

D.此過程增加的電勢能等于

【答案】BC

【解析】

【詳解】A．由題意可知，小球在下落過程中動(dòng)能不變，而重力做正功，則電場力做負(fù)功，而小球帶正電，故電場線應(yīng)斜向下；故A錯(cuò)誤；

B．由動(dòng)能定理可得

解得

故B正確；

C．將電場力分解為沿水平方向和豎直方向，則有豎直分量中產(chǎn)生的電場力

則物體在豎直方向上的合力

則由牛頓第二定律可知，豎直方向上的分加速度

則下落高度

故C正確；

D．此過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加，由幾何關(guān)系可知，小球在沿電場線的方向上的位移

則電勢能的增加量

故D錯(cuò)誤。

故選BC。

三、實(shí)驗(yàn)題（共兩小題，13題6分，14題9分）

13.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律也可以有其他多種的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

甲同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，細(xì)線的一端拴一個(gè)金屬小球，另一端連接固定在天花板上的拉力傳感器，傳感器可記錄小球在擺動(dòng)過程中細(xì)線拉力的大小。將小球拉至圖示位置，由靜止釋放小球，發(fā)現(xiàn)細(xì)線拉力在小球擺動(dòng)的過程中做周期性變化。

（1）若細(xì)線的長度遠(yuǎn)大于小球的直徑，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該小組不需要測出的物理量是___________。

A．釋放小球時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角

B．細(xì)線的長度

C．小球的質(zhì)量

D．細(xì)線拉力的最大值

E．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

（2）根據(jù)上述測量結(jié)果，小球動(dòng)能的最大值的表達(dá)式為___________。

（3）小球從靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，滿足機(jī)械能守恒關(guān)系式為___________（用上述測定的物理量的符號表示）。

【答案】①.B②.③.

【解析】

【詳解】（1）［1］小球下擺過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

在最低點(diǎn)，細(xì)線的拉力與小球的重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

實(shí)驗(yàn)需要測量釋放小球時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角，小球的質(zhì)量m，細(xì)線拉力的最大值F，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，不需要測量細(xì)線的長度L。

故選B。

（2）［2］在最低點(diǎn)，細(xì)線的拉力與小球的重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得

則小球動(dòng)能的最大值的表達(dá)式為

（3）［3］根據(jù)（1）問分析可知小球從靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，滿足機(jī)械能守恒的關(guān)系式為

14.某同學(xué)制作了一個(gè)可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數(shù)為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環(huán)，拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表恰好滿偏。已知電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電流表的量程為0~0.6A，內(nèi)阻不計(jì)，P與R1接觸良好且不計(jì)摩擦。

（1）電阻箱R0接入電路的阻值為_______Ω；

（2）電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是________（填“均勻”或“不均勻”）的；

（3）電流表刻度值為0.50A處拉力的示數(shù)為______N；

（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作_______圖象；

A.I-FB.C.D.

（5）若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問中正確選擇的圖象斜率______（填“變大”“變小”或“不變"）。

【答案】①.9②.不均勻③.180④.C⑤.不變

【解析】

【詳解】（1）[1]由閉合電路歐姆定律可知

解得

R0=9Ω

（3）[2]由閉合電路歐姆定律可知

設(shè)彈簧形變量為x，則

F=kx

可知F和I非線性關(guān)系，則用電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是不均勻的；

（3）[3]電流表刻度值為0.50A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

可得

R1=2Ω

則由比例關(guān)系可知彈簧被拉伸18cm，此時(shí)拉力的示數(shù)為

F=kx=1.0×103×0.18N=180N

（4）[4]由（2）列得的式子可知

則要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作圖象，故C符合題意，ABD不符合題意。

故選C。

（5）[5]若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問中的表達(dá)式