2020-2021學(xué)年北京市順義區(qū)高三（上）期末物理試卷（高考一模）含詳解

2020-2021學(xué)年北京市順義區(qū)高三（上）期末物理試卷（一模）

一、選擇題：本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符

合題目要求.的一項(xiàng)。

1.（3分）如圖所示為某一點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線，關(guān)于電場(chǎng)中M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)年、場(chǎng)強(qiáng)E

的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.(PM>(PN,EM<ENB.(PM〈(PN,EM<EN

C.(pM><pN,EM>END.(PM<(PN,EM>EN

2.（3分）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，P是介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是

質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)P的振幅為8cm

B.這列橫波的波速為2m/s

C.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為Is

D.這列橫波正在向x軸正方向傳播

3.（3分）“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器是我國(guó)第一個(gè)月球軟著陸無人登月探測(cè)器。如圖，當(dāng)它接近

月球表面時(shí)，可打開反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使探測(cè)器減速下降。探測(cè)器減速下降過程中，它在月球

上的重力勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能的變化情況是（）

一

A.動(dòng)能增加、重力勢(shì)能減小

B.動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加

C.機(jī)械能增加

D.機(jī)械能減少

4.（3分）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳

下。將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從彈性繩恰好伸直，到人第一次下降至最

低點(diǎn)的過程中，若不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.彈性繩恰好伸直時(shí)，人的速度最大

B.彈性繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量一直減小

C.彈性繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小

D.人的速度最大時(shí)，彈性繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力

5.（3分）如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊放在質(zhì)量為M、傾角為9的斜面體上，斜面體上

表面光滑?，F(xiàn)給斜面體施加一個(gè)水平向右的推力F,使斜面體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

B.物塊所受支持力的大小為mgcos。

C.物塊可能相對(duì)靜止于斜面體上的某位置

D.物塊受重力、支持力和合外力三個(gè)力的作用

6.（3分）一帶電粒子q射入固定在。點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，粒子只受電場(chǎng)力作用，運(yùn)

動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，且OBVOAVOC。下列說法正確的是（）

A.q與Q帶同種電荷

B.q在B點(diǎn)的速度大于在C點(diǎn)的速度

C.q在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

D.q在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

7.（3分）如圖是我國(guó)首創(chuàng)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車，該電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“辮子”，

沒有尾氣排放，乘客上下車的30秒內(nèi)可充滿電并行駛5公里以上，剎車時(shí)可把80%以上

的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能回收儲(chǔ)存再使用。這種電車的核心元器件是“3V、12000F”石墨烯納

米混合型超級(jí)電容器，該電容器能反復(fù)充放電高達(dá)100萬(wàn)次，使用壽命長(zhǎng)達(dá)十年，被譽(yù)

為“21世紀(jì)的綠色交通”。下列說法正確的是（）

A.電容器充電的過程中，電量逐漸增加，電容保持不變

B.電容器放電的過程中，電量逐漸減少，電容也逐漸減小

C.電容器放電的過程中，電量逐漸減少，電容器兩極板間的電壓不變

D.標(biāo)有“3V、12000F”的電容器從電量為零到充滿電的平均電流為3600A

8.（3分）中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可為

全球用戶提供定位導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，該導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆不同軌道的衛(wèi)星組成。如圖所示a、

b、c為該系統(tǒng)中三顆軌道為圓的衛(wèi)星，a是地球同步衛(wèi)星,b是軌道半徑與a相同的衛(wèi)星，

c的軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間。下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星b也可以長(zhǎng)期“懸停”于北京正上空

B.衛(wèi)星c的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度

C.衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同

D.衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度

9.（3分）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，③為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸00'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖

甲所示位置（線圈平面與磁感線平行）開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如

圖乙所示下列說法正確的是（)

A.電流表的示數(shù)為10&A

B.t=0.02s時(shí)，R兩端的電壓為零

C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100nrad/s

D.l=0.02s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

10.（3分）恒流源是一種特殊的電源，其輸出的電流能始終保持不變。如圖所示的電路中

電源是恒流源，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P從最左端向右滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是

A.Ro的電壓變小

B.R2的電壓變大

C.R1的電功率減小

D.恒流源輸出功率保持不變

11.（3分）“天問一號(hào)”是中國(guó)自主設(shè)計(jì)的火星探測(cè)器，計(jì)劃于2021年2月到達(dá)火星，實(shí)

施火星捕獲。5月?lián)駲C(jī)實(shí)施降軌，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，軟著陸火星表面。已知火星

直徑約為地球直徑的53%,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的11%,下列說法正確的是（）

A.探測(cè)器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

B.探測(cè)器在火星表面附近的環(huán)繞周期約為24小時(shí)

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

12.（3分）在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,Ri、R2

為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，?分別為理想安培表和伏特表。

在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P自b端向a端滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.a點(diǎn)的電勢(shì)降低

B.伏特表示數(shù)變小

C.安培表示數(shù)變大

D.電容器C所帶電荷量減小

13.（3分）如圖所示為大球和小球疊放在一起、在同一豎直線上進(jìn)行的超級(jí)碰撞實(shí)驗(yàn)，可

以使小球彈起并上升到很大高度。將質(zhì)量為3m的大球（在下）、質(zhì)量為m的小球（在上）

疊放在一起，從距地面高h(yuǎn)處由靜止釋放，h遠(yuǎn)大于球的半徑，不計(jì)空氣阻力。假設(shè)大球

和地面、大球與小球的碰撞均為完全彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短。下列說法正確的是（）

m

A.兩球一起下落過程中，小球?qū)Υ笄虻膹椓Υ笮閙g

B.大球與地面碰撞前的速度大小為J而

C.大球與小球碰撞后，小球上升的高度仍為h

D.若大球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小球的質(zhì)量，小球上升的最大高度為3h

14.（3分）物體A做平拋運(yùn)動(dòng)，以拋出點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)，以初速度vo的方向?yàn)閤軸的正方

向、豎直向下的方向?yàn)閥軸的正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。如圖所示，兩束光分別沿

著與坐標(biāo)軸平行的方向照射物體A,在坐標(biāo)軸上留下兩個(gè)“影子”，則兩個(gè)“影子”的位

移x、y和速度vx、vy描述了物體在x、y兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。若從物體自。點(diǎn)拋出時(shí)開

始計(jì)時(shí)，下列圖象中正確的是（）

15.（10分）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究物體的加速度a與所受合力F的關(guān)系。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.交流電源

B.直流電源

②他用小木塊將長(zhǎng)木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。具體操作是：把木板墊

高后，小車放在木板上，在不掛小桶且計(jì)時(shí)器（選填“打點(diǎn)”或“不打點(diǎn)”）的

情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其它阻

力的影響。

實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小桶和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，其目的是（選填選項(xiàng)前的字

母）。

A.小車所受的拉力近似等于小車所受的合力

B.小車所受的拉力近似等于小桶和祛碼的總重力

C.保證小車運(yùn)動(dòng)的加速度不超過當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

③圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰

的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：XAB=4.22cm、

XBC=4.65cm、xcD=5.08cm、XDE=5.49cm、xEF=5.91cm、XFG=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度2=m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

④另一位同學(xué)也利用圖1所示的裝置做實(shí)驗(yàn)。他保持小桶和祛碼的質(zhì)量不變，改變放在

小車中祛碼的質(zhì)量m,測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a。假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影

響。他沒有測(cè)量小車的質(zhì)量，而是以工為縱坐標(biāo)，m為橫坐標(biāo)，畫出工-m圖象。從理

aa

論上分析，下列圖象正確的是

圖2

16.(8分)某同學(xué)練習(xí)使用多用電表。

(1)該同學(xué)使用多用電表測(cè)量某電阻時(shí)，選擇開關(guān)和指針位置如圖甲所示，他用電阻擋

“X10”進(jìn)行測(cè)量，若他的操作是正確的，則該電阻的測(cè)量值為。。

(2)該同學(xué)繼續(xù)用相同擋位測(cè)量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了減小測(cè)量誤差，

他再次進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)該進(jìn)行的操作是(從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟并按操作順

序排列)。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“XI”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向電阻零刻線

(3)該同學(xué)注意到多用電表電阻的刻度線分布是不均勻的，而直流電流、電壓的刻度線

分布是均勻的，他在課本上查閱到歐姆表的電路示意圖如圖乙所示。請(qǐng)根據(jù)歐姆表的電

路示意圖，結(jié)合閉合電路歐姆定律，說明電阻的刻度線分布不均勻的原因是。

(4)利用調(diào)整好的歐姆表測(cè)量阻值為R的電阻時(shí)，通過表頭的電流為I,表針相對(duì)于表

盤左側(cè)轉(zhuǎn)過的角度為6,則下列圖象(圖丙)中可能正確的是(選填圖象下的字

母)。

OJa'O、》O

圖丙

17.（9分）如圖所示，光滑軌道AB可視為豎直平面內(nèi)半徑為R的工圓周，圓心為O,0A

4

水平。一質(zhì)量為mi的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)與另一

質(zhì)量為m2的小物塊相撞，并粘合在一起沿粗糙水平面BC運(yùn)動(dòng)，已知水平面與兩小物塊

之間的摩擦因數(shù)為H，最終兩物塊停止在水平面的C點(diǎn)。重力加速度為g。求：

（1）物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

（2）物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)工圓軌道的壓力大??；

4

（3）兩物塊碰撞后，在水平面上運(yùn)動(dòng)的位移。

18.（9分）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線一端固定在0點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電

小球，小球靜止時(shí)處于O點(diǎn)正下方的0'點(diǎn)。若將此裝置放在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)帶電小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向成。角。已知電場(chǎng)的范圍

足夠大，空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為g。

（1）請(qǐng)說明小球所帶電荷的電性，并求小球所帶的電荷量q；

(2)若將小球從0,點(diǎn)由靜止釋放，求小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek;

(3)過A點(diǎn)做一等勢(shì)面交電場(chǎng)線于C點(diǎn)，論證沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)(po,><pc。

19.(10分)如圖所示，有一初速度為0的電子(電量為e,質(zhì)量為m),經(jīng)過電壓為U的

加速電場(chǎng)加速后，水平射入兩平行金屬板M、N的中央?yún)^(qū)域，兩金屬板M、N之間存在

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板間距為d。不計(jì)電子的重力，求：

(1)電子被加速后，射入兩板區(qū)域時(shí)的速度大小V：

(2)若使電子能直線穿過磁場(chǎng)區(qū)域，需在兩金屬板所加的電勢(shì)差UMN；

(3)若兩板間只有磁場(chǎng)B時(shí)，電子能從M、N兩極板右邊緣的P點(diǎn)射出，電子在兩板

間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,電子從P點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)的速度為vi：若撤去磁場(chǎng)，在M、N兩極板

只加上與(2)問中相同的電勢(shì)差UMN,則電子能從M、N兩極板的右側(cè)邊緣Q點(diǎn)(圖

中未畫出)射出，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,電子從Q點(diǎn)射出時(shí)的速度為V2。試比

較tl與t2、VI與V2的大小，并說明理由。

XXXX5X

XXXXX

T??----

XX。X

XXXX\

20.(12分)某科技小組的學(xué)生進(jìn)行電磁炮發(fā)射裝置的課題研究，模型簡(jiǎn)化如下：如圖所示，

在水平地面上固定著相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)粗糙導(dǎo)軌PQ及MN,PQNM范圍內(nèi)存在可以調(diào)

節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，導(dǎo)軌左側(cè)末端接有電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，開

關(guān)K控制電路通斷。質(zhì)量為m、電阻同為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌方向靜止置于導(dǎo)軌上,

并與導(dǎo)軌接觸良好。電路中其余部分電阻均忽略不計(jì)。導(dǎo)軌右側(cè)末端有一線度非常小的

速度轉(zhuǎn)向裝置，能將導(dǎo)體棒水平方向的速度轉(zhuǎn)變?yōu)榕c地面成6角，但不改變速度的大小。

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)將受到恒定的阻力f,導(dǎo)軌棒發(fā)射后，在空中會(huì)受到與速度方向相

反、大小與速度大小成正比的阻力fo=kv,k為比例常數(shù)。導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中只平動(dòng),

不轉(zhuǎn)動(dòng)。重力加速度為g。

(1)若已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求閉合電鍵K瞬間導(dǎo)體棒的加速度大??；

(2)導(dǎo)體棒從靜止開始達(dá)到某一速度v,滑過的距離為xo,電流流過導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的

電熱為Q,求電源提供的電能；

(3)i.若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可以使導(dǎo)體棒獲得最大的速度Vm,求

這個(gè)最大速度Vm;

ii.若導(dǎo)體棒到達(dá)NQ時(shí)速度為VI,最后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒以V2的速度豎直向下落到地面上。

求導(dǎo)體棒自NQ運(yùn)動(dòng)到剛落地這段時(shí)間的平均速度。

2020-2021學(xué)年北京市順義區(qū)高三（上）期末物理試卷（一模）

參考答案與試題解析

一、選擇題：本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符

合題目要求.的一項(xiàng)。

1.（3分）如圖所示為某一點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線，關(guān)于電場(chǎng)中M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)⑴、場(chǎng)強(qiáng)E

的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.（pM>（pN,EM<ENB.（PM<（PN,EM<EN

C.（pM><pN,EM>END.（pM〈cpN,EM>EN

【解答】解：電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，由于M處的電場(chǎng)線較疏，則知EM<

EN：根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，知M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)，即隼M><PN,故A正

確,BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

2.（3分）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，P是介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是

質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)P的振幅為8cm

B.這列橫波的波速為2m/s

C.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為Is

D.這列橫波正在向x軸正方向傳播

【解答】解：A、由乙圖可知，質(zhì)點(diǎn)P的振幅為4cm,故A錯(cuò)誤；

B、由甲圖可知波長(zhǎng)入=4m,由乙圖可知周期T=2s,故這列橫波的波速v=A=9m/s

T2

=2m/s,故B正確;

C、由乙圖可知，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為2s,故C錯(cuò)誤；

D、由乙圖可知，t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，對(duì)照甲圖，根據(jù)波形平移法可知，

這列橫波沿x軸負(fù)方向傳播，故D錯(cuò)誤。

故選：B?

3.（3分）“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器是我國(guó)第一個(gè)月球軟著陸無人登月探測(cè)器。如圖，當(dāng)它接近

月球表面時(shí)，可打開反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使探測(cè)器減速下降。探測(cè)器減速下降過程中，它在月球

上的重力勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能的變化情況是（）

A.動(dòng)能增加、重力勢(shì)能減小

B.動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加

C.機(jī)械能增加

D.機(jī)械能減少

【解答】解：根據(jù)題意可知，探測(cè)器減速下降，速度減小，則動(dòng)能減小，下降過程，高

度降低，則重力勢(shì)能減小，因?yàn)闄C(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能之和，所以機(jī)械能減小，故

ABC錯(cuò)誤，D正確；

故選：D。

4.（3分）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳

下。將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從彈性繩恰好伸直，到人第一次下降至最

低點(diǎn)的過程中，若不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.彈性繩恰好伸直時(shí)，人的速度最大

B.彈性繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量一直減小

C.彈性繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小

D.人的速度最大時(shí)，彈性繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力

【解答】解：AD、從繩子恰好伸直時(shí)到人下降到最低點(diǎn)的過程中，開始時(shí)人的重力大于

彈力，人向下加速；然后再減速，直至速度為零，故當(dāng)重力等于彈簧的彈力時(shí).，速度最

大，故A錯(cuò)誤，D正確；

B、由于繩對(duì)人的作用力一直向上，故繩對(duì)人的沖量始終向上，由于人在下降中速度先增

大后減小，故動(dòng)量先增大后減小，故B錯(cuò)誤；

C、在該過程中，拉力與運(yùn)動(dòng)方向始終相反，繩對(duì)人的拉力一直做負(fù)功；由于人在下降中

速度先增大后減小，故人的動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；

故選：D。

5.（3分）如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊放在質(zhì)量為M、傾角為。的斜面體上，斜面體上

表面光滑?，F(xiàn)給斜面體施加一個(gè)水平向右的推力F,使斜面體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

B.物塊所受支持力的大小為mgcos。

C.物塊可能相對(duì)靜止于斜面體上的某位置

D.物塊受重力、支持力和合外力三個(gè)力的作用

【解答】解：D、對(duì)物塊分析如圖所示，受到重力和斜面對(duì)物塊的支持力，故D錯(cuò)誤；

ABC、當(dāng)物塊相對(duì)于斜面靜止時(shí)，兩者一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)豎直方向合力為零,

水平方向，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgtan0=ma

解得：a=gtan。，故AB錯(cuò)誤，C正確；

故選：Co

6.（3分）一帶電粒子q射入固定在0點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，粒子只受電場(chǎng)力作用，運(yùn)

動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，且OBVOAVOC。下列說法正確的是（)

B

o

A.q與Q帶同種電荷

B.q在B點(diǎn)的速度大于在C點(diǎn)的速度

C.q在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

D.q在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

【解答】解：A、曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，指向0,說明相互吸引，q與Q帶異

種電荷，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)動(dòng)能定理，粒子由C到B,電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，故粒子在B點(diǎn)的速度一

定大于在C點(diǎn)的速度，故B正確；

C、粒子由C到B,電場(chǎng)力做正功，所以粒子的電勢(shì)能減小，所以B點(diǎn)的電勢(shì)能一定小

于在C點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；

D、電場(chǎng)力F=k當(dāng)■=ma,a與心成反比，q在B點(diǎn)的加速度大于在A點(diǎn)的加速度，故D

錯(cuò)誤；

故選：Bo

7.（3分）如圖是我國(guó)首創(chuàng)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車，該電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“辮子”，

沒有尾氣排放，乘客上下車的30秒內(nèi)可充滿電并行駛5公里以上，剎車時(shí)可把80%以上

的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能回收儲(chǔ)存再使用。這種電車的核心元器件是“3V、12000F”石墨烯納

米混合型超級(jí)電容器，該電容器能反復(fù)充放電高達(dá)100萬(wàn)次，使用壽命長(zhǎng)達(dá)十年，被譽(yù)

為“21世紀(jì)的綠色交通”。下列說法正確的是（）

A.電容器充電的過程中，電量逐漸增加，電容保持不變

B.電容器放電的過程中，電量逐漸減少，電容也逐漸減小

C.電容器放電的過程中，電量逐漸減少，電容器兩極板間的電壓不變

D.標(biāo)有“3V、12000F”的電容器從電量為零到充滿電的平均電流為36OOA

【解答】解：AB、電容器的電容由本身結(jié)構(gòu)決定，與充放電無關(guān)，與電荷量的多少無關(guān)，

故放電過程中，電量減少，電容不變，充電過程中，電量增加，電容不變，故A正確，

B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)U=@可知，放電過程中，電量Q減少，因電容不變，則兩極板間的電壓減小，

C

故c錯(cuò)誤；

D、標(biāo)有“3V,12000F”的電容器從電量為零到充滿電，儲(chǔ)存的電荷量Q=CU=12000

X3C=36000C,根據(jù)電荷量定義可知，1=Q=幽"1A=1200A,故充電平均電流為

t30

1200A,故D錯(cuò)誤。

故選：A。

8.（3分）中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可為

全球用戶提供定位導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，該導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆不同軌道的衛(wèi)星組成。如圖所示a、

b、c為該系統(tǒng)中三顆軌道為圓的衛(wèi)星，a是地球同步衛(wèi)星,b是軌道半徑與a相同的衛(wèi)星，

c的軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間。下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星b也可以長(zhǎng)期“懸停”于北京正上空

B.衛(wèi)星c的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度

C.衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同

D.衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度

【解答】解：A、衛(wèi)星b不是同步衛(wèi)星，不能與地面相對(duì)靜止，不能“懸?！痹诒本┥峡眨?/p>

故A錯(cuò)誤；

2

B、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，但叵=mJ,解

2「

r1

得:V=、畫，衛(wèi)星C的軌道半徑大于地球半徑,則衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，

故B錯(cuò)誤;

C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，粵=m￡挈r，解得：T=2兀層■，衛(wèi)星a、b的軌

道半徑相等，則周期相等，衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則衛(wèi)星b

的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確；

D、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，§畫=ma,解得：a=生，衛(wèi)星a的軌道半徑大于衛(wèi)星c

r2r2

的軌道半徑，故衛(wèi)星a的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

9.（3分）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，砂為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸00'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖

甲所示位置（線圈平面與磁感線平行）開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如

圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為10&A

B.t=0.02s時(shí)，R兩端的電壓為零

C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100nrad/s

D.t=0.02s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

【解答】解：A、由題圖乙可知交流電電流的最大值是1^=16歷&周期T=0.02S,由

于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)1=13=1°^A=10A，故A錯(cuò)誤；

V2V2

B、電壓表測(cè)量的是交流電的有效值，故任意時(shí)刻電壓表的示數(shù)為U=IR,故B錯(cuò)誤

0、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3=爺居“5。兀…故c正確；

D、0.02s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則穿過線圈的磁通量變化率最大,

磁通量為0,故D錯(cuò)誤；

故選：Co

10.（3分）恒流源是一種特殊的電源，其輸出的電流能始終保持不變。如圖所示的電路中

電源是恒流源，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P從最左端向右滑動(dòng)過程中，下列說法正確的是

（）

A.Ro的電壓變小

B.R2的電壓變大

C.R1的電功率減小

D.恒流源輸出功率保持不變

【解答】解：AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P從最左端向右滑動(dòng)過程中，其接入電路的電

阻變小，則外電路總電阻變小，而電源輸出電流不變，由U=IR知電源的輸出電壓變小，

所以R2的電壓變小，R2是定值電阻，故通過R2的電流變小，而干路電流不變，則通過

Ri電流變大，所以R1的電壓變大，則Ro上的電壓變小，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、通過Ri電流變大，Ri是定值電阻，故Ri的電功率增大，故C錯(cuò)誤；

D、由P=FR知，外電路總電阻R變小，干路電流I不變，則恒流源輸出功率變小，故

D錯(cuò)誤。

故選：A。

11.（3分）“天問一號(hào)”是中國(guó)自主設(shè)計(jì)的火星探測(cè)器，計(jì)劃于2021年2月到達(dá)火星，實(shí)

施火星捕獲。5月?lián)駲C(jī)實(shí)施降軌，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，軟著陸火星表面。已知火星

直徑約為地球直徑的53%,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的11%,下列說法正確的是（）

A.探測(cè)器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

B.探測(cè)器在火星表面附近的環(huán)繞周期約為24小時(shí)

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

【解答】解：AD、探測(cè)器在星球表面受到重力等于萬(wàn)有引力，mg=0^,解得星球表

r

面重力加速度：g=粵，已知火星的直徑約為地球的53%,質(zhì)量約為地球的11%,地球

r

表面重力加速度:g地=9.8m/s2,則火星表面的重力加速度:且火=---U------g地＜9.8m/s2,

53X0.53

則探測(cè)器在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故A錯(cuò)誤，D正確；

B、同理，粵解得探測(cè)器在星球表面附近環(huán)繞周期：T=2兀噂，已知

火星的直徑約為地球的53%,質(zhì)量約為地球的11%,探測(cè)器在地球表面附近的環(huán)繞周期

約為85min,則探測(cè)器在火星表面附近的環(huán)繞周期：T火=、但星二X85min=99minV24h,

V0.11

故B錯(cuò)誤；

C、探測(cè)器在星球表面，繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞速度即第一宇宙速度，萬(wàn)有引力提

GMmv2

供向心力,,解得:，探測(cè)器在地球表面的第一宇宙速度為7.9km/s,

則探測(cè)器在火星表面的第一宇宙速度：”,u“i=3.6km/s,小于7.9km/s,故C錯(cuò)

v人

誤;

故選：Do

12.（3分）在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,Ri、R2

為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，?分別為理想安培表和伏特表。

在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P自b端向a端滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.a點(diǎn)的電勢(shì)降低

B.伏特表示數(shù)變小

C.安培表示數(shù)變大

D.電容器C所帶電荷量減小

【解答】解：A、在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自b端向a端滑動(dòng)的過程中，變阻器接入電路的

電阻增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析知干路電流I減小，a、b點(diǎn)

間的電壓U2=E-I（Ri+r）,I減小，其他量不變，則U2變大，根據(jù)外電路中順著電流

方向，電勢(shì)降低，可知a的電勢(shì)大于零，且a點(diǎn)的電勢(shì)等于a、b點(diǎn)間的電壓，所以a點(diǎn)

的電勢(shì)升高，故A錯(cuò)誤；

B、干路電流減小，電阻Ri兩端電壓減小，則電壓表示數(shù)變小，故B正確；

C、U2變大，通過R2的電流12增大。通過電流表的電流IA=I-I2,I減小，12增大，則

1A減小，即電流表示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；

D、電容器C的電壓等于a、b點(diǎn)間的電壓，則知電容器板間電壓變大，由、=（21；知電

容器C所帶電荷量增多，故D錯(cuò)誤。

故選：B?

13.（3分）如圖所示為大球和小球疊放在一起、在同一豎直線上進(jìn)行的超級(jí)碰撞實(shí)驗(yàn)，可

以使小球彈起并上升到很大高度。將質(zhì)量為3m的大球（在下）、質(zhì)量為m的小球（在上）

疊放在一起，從距地面高h(yuǎn)處由靜止釋放，h遠(yuǎn)大于球的半徑，不計(jì)空氣阻力。假設(shè)大球

和地面、大球與小球的碰撞均為完全彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短。下列說法正確的是（）

A.兩球一起下落過程中，小球?qū)Υ笄虻膹椓Υ笮閙g

B.大球與地面碰撞前的速度大小為水2gh

C.大球與小球碰撞后，小球上升的高度仍為h

D.若大球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小球的質(zhì)量，小球上升的最大高度為3h

【解答】解：A、不計(jì)空氣阻力，兩球下落過程做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，小

球?qū)Υ笄虻膹椓榱?，故A錯(cuò)誤；

B、大球做自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-位移公式v2=2gh可知，大球與地

面碰撞前的速度大小為v=12gh,故B正確；

C、大球與地面發(fā)生彈性碰撞，大球與地面碰撞后，速度瞬間反向，大小相等，大球速度

反向后與小球發(fā)生彈性碰撞，兩球碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械

能守恒，設(shè)碰撞后小球的速度大小為vi,大球速度大小為V2,選向上方向?yàn)檎较?，?/p>

動(dòng)量守恒定律得：

3mv-mv=mvi+3mv2,

由機(jī)械能守恒定律得：

_Lmv2+—,3mv2=Amvi2+—?3mv22,

2222

解得：vi=2{2gh，

2

大球與小球碰撞后小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，小球上升的高度H=lL=4h,故C錯(cuò)誤；

2g

D、設(shè)小球質(zhì)量為m,大球質(zhì)量為M,兩球發(fā)生彈性碰撞，兩球碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大

于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，設(shè)碰撞后小球的速度大小為VI,大球速度大小為

V2,選向上方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：

Mv-mv=mvi+Mv2,

由機(jī)械能守恒定律得：

Amv2+AMv2=Amvi2+-lMv22,

2222

解得：V1=（3M-m）V2gh

M+m

當(dāng)M>>m時(shí)vi=3V2gh?

v2

小球上升的高度H'=」=9h,故D錯(cuò)誤。

2g

故選：B,

14.（3分）物體A做平拋運(yùn)動(dòng)，以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以初速度vo的方向?yàn)閤軸的正方

向、豎直向下的方向?yàn)閥軸的正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。如圖所示，兩束光分別沿

著與坐標(biāo)軸平行的方向照射物體A,在坐標(biāo)軸上留下兩個(gè)“影子”，則兩個(gè)“影子”的位

移x、y和速度vx、vy描述了物體在x、y兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。若從物體自0點(diǎn)拋出時(shí)開

始計(jì)時(shí)，下列圖象中正確的是（）

【解答】解：AB、因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以影子在x方向做勻

速運(yùn)動(dòng)，位移時(shí)間圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，速度時(shí)間圖線是平行于時(shí)間軸的直線，故

AB錯(cuò)誤。

CD、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以影子在y軸方向做自由落體運(yùn)動(dòng)根據(jù)

y=/gt2可知，位移時(shí)間圖線是拋物線的分支，根據(jù)可知速度位移圖線是過

原點(diǎn)的拋物線，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

二、本部分共6題，共58分。

15.（10分）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究物體的加速度a與所受合力F的關(guān)系。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是A（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.交流電源

B.直流電源

②他用小木塊將長(zhǎng)木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。具體操作是：把木板墊

高后，小車放在木板上，在不掛小桶且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)（選填“打點(diǎn)”或“不打點(diǎn)”）的

情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其它阻

力的影響。

實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小桶和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，其目的是B（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.小車所受的拉力近似等于小車所受的合力

B.小車所受的拉力近似等于小桶和祛碼的總重力

C.保證小車運(yùn)動(dòng)的加速度不超過當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

③圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰

的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：XAB=4.22cm、

XBC=4.65cm,XCD=5.08cmsXDE=5.49cm,xEF=5.91cm、XFG=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度2=0.42ml（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

④另一位同學(xué)也利用圖1所示的裝置做實(shí)驗(yàn)。他保持小桶和祛碼的質(zhì)量不變，改變放在

小車中祛碼的質(zhì)量m,測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a。假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影

響。他沒有測(cè)量小車的質(zhì)量，而是以上為縱坐標(biāo)，m為橫坐標(biāo)，畫出工-m圖象。從理

aa

論上分析，下列圖象正確的是B

圖2

紙帶

【解答】解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電源，故選A；

（2）平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，就意味

著摩擦力抵消了，此時(shí)應(yīng)當(dāng)讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器也會(huì)有摩擦力，故選打

點(diǎn)；

根據(jù)牛頓第二定律可知mg=(M+m)a,解得2=獸一丁，只有保持小桶和祛碼的

M+m,M

m

總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量才能保證小車所受的拉力近似等于小桶和硅碼的總重力，故選：

B

(3)根據(jù)可得a=2—^=o.42m/s2

9Tz

(4)根據(jù)牛頓第二定律可知mog=(M+m)a,解得上=_?!!_」-,故B正確

aIUQgg

故答案為：①A②打點(diǎn)B③0.42④B

16.(8分)某同學(xué)練習(xí)使用多用電表。

(1)該同學(xué)使用多用電表測(cè)量某電阻時(shí)，選擇開關(guān)和指針位置如圖甲所示，他用電阻擋

“X10”進(jìn)行測(cè)量，若他的操作是正確的，則該電阻的測(cè)量值為150

(2)該同學(xué)繼續(xù)用相同擋位測(cè)量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了減小測(cè)量誤差，

他再次進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)該進(jìn)行的操作是(從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟并按操作

順序排列)。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“XI”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向電阻零刻線

(3)該同學(xué)注意到多用電表電阻的刻度線分布是不均勻的，而直流電流、電壓的刻度線

分布是均勻的，他在課本上查閱到歐姆表的電路示意圖如圖乙所示。請(qǐng)根據(jù)歐姆表的電

路示意圖，結(jié)合閉合電路歐姆定律，說明電阻的刻度線分布不均勻的原因是表頭的電

流I與待測(cè)電阻Rx之間的關(guān)系為非線性關(guān)系。

(4)利用調(diào)整好的歐姆表測(cè)量阻值為R的電阻時(shí)，通過表頭的電流為I,表針相對(duì)于表

盤左側(cè)轉(zhuǎn)過的角度為仇則下列圖象(圖丙)中可能正確的是AD(選填圖象下的字

母)。

圖丙

【解答】解：（1）待測(cè)電阻的阻值為示數(shù)與倍率的乘積，則Rx=15X10Q=150Q；

（2）該同學(xué)繼續(xù)用相同擋位測(cè)量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，則讀數(shù)過大，故要

將歐姆表倍率調(diào)大一個(gè)擋位；調(diào)整擋位后，將紅表筆和黑表筆接觸，要先進(jìn)行歐姆調(diào)零，

故實(shí)驗(yàn)步驟的順序?yàn)椋築AD；

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過表頭的電流1=--------------可見通過表頭的

Rx+Rg+R。4T

電流I與待測(cè)電阻Rx之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，因此電阻的刻度線是不均勻的；

（4）關(guān)于偏轉(zhuǎn)角。和電流及電阻的關(guān)系：AB、指針的偏轉(zhuǎn)角度與電流成正比，故A正

確，B錯(cuò)誤；

CD、當(dāng)外接電阻增大時(shí)，電流減小，則偏轉(zhuǎn)角越小，且減小的趨勢(shì)越來越大，故C錯(cuò)誤，

D正確。

故選：AD

故答案為：（1）150；（2）BAD；（3）表頭的電流I與待測(cè)電阻Rx之間的關(guān)系為非線性

關(guān)系；（4）AD

17.（9分）如圖所示，光滑軌道AB可視為豎直平面內(nèi)半徑為R的工圓周，圓心為O,OA

4

水平。一質(zhì)量為mi的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)與另一

質(zhì)量為m2的小物塊相撞，并粘合在一起沿粗糙水平面BC運(yùn)動(dòng)，已知水平面與兩小物塊

之間的摩擦因數(shù)為山最終兩物塊停止在水平面的C點(diǎn)。重力加速度為g。求:

(1)物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)工圓軌道的壓力大小;

4

【解答】解：(1)小物塊在圓軌道上下滑過程機(jī)械能守恒，設(shè)滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為vo,

由機(jī)械能守恒定律得：

解得：vo=V2gR

(2)在B點(diǎn)軌道的支持力F與小物塊重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：

2

FvR0

ml1g

解得：F=3mig

由牛頓第三定律可知，小物塊對(duì)軌道的壓力大小F'=F=3mig

(3)兩物塊碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后的速度為v,以向右為正方向，由動(dòng)量守

恒定律得：

mivo=(mi+m2)v

碰撞后物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)過程，設(shè)位移為x,由動(dòng)能定理得：

2

-H(mi+m2)gx-O-l(mi+m2)v

解得：x=------i------

H(lUj+m2)

答：(1)物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小是丁森；

(2)物塊mi運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)卷圓軌道的壓力大小是3mig；

(3)兩物塊碰撞后，在水平面上運(yùn)動(dòng)的位移是------i------o

M-皿+皿2)2

18.(9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線一端固定在0點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電

小球，小球靜止時(shí)處于0點(diǎn)正下方的O'點(diǎn)。若將此裝置放在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)帶電小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向成。角。已知電場(chǎng)的范圍

足夠大，空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為g。

(1)請(qǐng)說明小球所帶電荷的電性，并求小球所帶的電荷量q；

(2)若將小球從O,點(diǎn)由靜止釋放，求小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek;

(3)過A點(diǎn)做一等勢(shì)面交電場(chǎng)線于C點(diǎn)，論證沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)(per><pc。

【解答】解：(1)帶電小球靜止時(shí)電場(chǎng)力水平向右，與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，小球所帶電荷的

電性為正電荷。

小球受重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力，根據(jù)平衡條件有：qE=mgtan0.

解得：q=Ean8

E

(2)設(shè)帶電小球由。'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek,由動(dòng)能定理有：

qELsinO-mgL(1-cosO)=Ek

解得：Ek=~吁L

1NG

COSD

(3)AC處于等勢(shì)面，故<pA=(pc,由于帶電小球由O'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek,

由動(dòng)能定理有：

q(cpo-<pA)-mgL(1-cosO)=Ek

B|Jq((po-<pA)=mgL(1-cos0)+Ek>0

故(po><pA=(pc

答：(1)小球帶正電，小球所帶的電荷量為1ngtanS；

E

(2)若將小球從O'點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為l-co31ng匕

COS0

(3)根據(jù)動(dòng)能定理即可論證沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)>(pc

19.(10分)如圖所示，有一初速度為0的電子(電量為e,質(zhì)量為m),經(jīng)過電壓為U的

加速電場(chǎng)加速后，水平射入兩平行金屬板M、N的中央?yún)^(qū)域，兩金屬板M、N之間存在

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板間距為d。不計(jì)電子的重力，求:

（1）電子被加速后，射入兩板區(qū)域時(shí)的速度大小v；

（2）若使電子能直線穿過磁場(chǎng)區(qū)域，需在兩金屬板所加的電勢(shì)差UMN;

（3）若兩板間只有磁場(chǎng)B時(shí)，電子能從M、N兩極板右邊緣的P點(diǎn)射出，電子在兩板

間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,電子從P點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v