河北省邯鄲市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試卷（解析版）

2024年河北邯鄲暑假新高二物理開(kāi)學(xué)考試注意事項(xiàng)：1.答題前填寫(xiě)好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2.請(qǐng)將答案正確填寫(xiě)在答題卡上一、單選題（共32分，每題4分）1.一同學(xué)將質(zhì)量為的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從離地面高處以大小為的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小。物體下落到距離地面高處時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為（）A B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，物體下落的高度為由速度位移關(guān)系公式可得，物體下落5m時(shí)豎直方向的分速度為則有重力的瞬時(shí)功率為故選D。2.一顆在低圓軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，軌道平面與赤道平面的夾角為30°，衛(wèi)星運(yùn)行到某一位置時(shí)恰好能觀測(cè)到南極點(diǎn)或北極點(diǎn)，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。則該衛(wèi)星運(yùn)行的周期為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)該衛(wèi)星的軌道半徑為，根據(jù)題意結(jié)合幾何關(guān)系可得可得根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得在地球表面有聯(lián)立解得該衛(wèi)星運(yùn)行的周期為故選D。3.真空中，兩個(gè)半徑為r的金屬球，其球心相距3r，現(xiàn)使兩球帶上等量的電荷量Q，靜電力常量為k，關(guān)于兩球之間的靜電力說(shuō)法正確的是（）A.若兩金屬球帶同種電荷，兩金屬球間的靜電力為斥力，大小為B.若兩金屬球帶同種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小大于C.若兩金屬球帶異種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小大于D.若兩金屬球帶異種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小小于【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)同種電荷相互排斥可知若兩金屬球帶同種電荷，兩金屬球間的靜電力為斥力，由于同種電荷相互排斥，所帶電量集中在兩球的外側(cè)，兩球上電荷間的平均距離大于3r，則根據(jù)庫(kù)侖定律可知兩球間的靜電力滿(mǎn)足故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)異種電荷相互排斥可知若兩金屬球帶異種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，由于異種電荷相互吸引，所帶電量集中在兩球的內(nèi)側(cè)，兩球上電荷間的平均距離小于3r，則根據(jù)庫(kù)侖定律可知兩球間的靜電力滿(mǎn)足故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.操場(chǎng)上兩同學(xué)練習(xí)排球，在空中同一水平直線上A、B兩點(diǎn)處分別把相同的1、2兩球同時(shí)擊出，球1做平拋運(yùn)動(dòng)，球2做斜拋運(yùn)動(dòng)，兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，如圖所示，軌跡交于P點(diǎn)，P是A、B連線的中垂線上一點(diǎn)，球1的初速度為，球2的初速度為，不考慮排球的旋轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力，兩球從拋出至到達(dá)P點(diǎn)的過(guò)程中（）A.兩球在P點(diǎn)相遇 B.球2在最高點(diǎn)的速度等于C.球1速度變化得比球2更快 D.球1速度的變化量小于球2速度的變化量【答案】D【解析】【詳解】A．兩球在豎直方向上到P點(diǎn)高度一樣設(shè)為h。球1做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上自由落體高度為h。而球2豎直方向上，先上拋后自由下落，自由下落的高度大于h，根據(jù)格式可知，光球2下落的時(shí)間都大于球1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以?xún)汕蛟赑點(diǎn)不相遇。故A錯(cuò)誤；B．球2在最高點(diǎn)的速度為水平方向上勻速的速度。由于兩球水平位移一樣，球2運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，根據(jù)公式可知，球2水平方向上速度小，即球2在最高點(diǎn)的速度小于。故B錯(cuò)誤；C．由于兩球的加速度均為重力加速度，所以單位時(shí)間內(nèi)球1速度的變化等于球2速度的變化，故C錯(cuò)誤；D．球2運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，根據(jù)公式可知，球1速度的變化量小于球2速度的變化量，故D正確。故選D。5.如圖所示，直流電源、滑動(dòng)變阻器、平行板電容器與理想二極管（正向電阻為0，反向電阻為）連接，電源負(fù)極接地，開(kāi)始時(shí)電容器不帶電，閉合開(kāi)關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn)。在開(kāi)關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)不變D.當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴所受的電場(chǎng)力增大，所以帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，由電容的決定式知電容減小，而電容器的電壓不變，由知Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦?，所以電容器不能放電，則電容器的帶電量不變，根據(jù)推論可知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受的電場(chǎng)力不變，所以帶電油滴仍靜止不動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，電容器所帶的電量Q不變，由知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變，由U=Ed知P與下極板間的電勢(shì)差變大，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，根據(jù)知電容器的電容減小，由知Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦裕噪娙萜鞑荒芊烹?，則電容器的帶電量不變，那么只能是極板間U增大，由知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)變大，則P與下極板間的電勢(shì)差變大，P點(diǎn)的電勢(shì)升高，選項(xiàng)D正確。故選D。6.內(nèi)壁光滑、由絕緣材料制成的半徑R=m的圓軌道固定在傾角為θ=45°的斜面上，與斜面的切點(diǎn)是A，直徑AB垂直于斜面，直徑MN在豎直方向上，它們處在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。質(zhì)量為m，電荷量為q的小球（可視為點(diǎn)電荷）剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿圓軌道切線方向的速度，使其恰能繞圓軌道完成圓周運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2，下列對(duì)該小球運(yùn)動(dòng)的分析，正確的是（）A.小球可能帶負(fù)電B.小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C.小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為0D.小球初速度大小為10m/s【答案】D【解析】【詳解】A．小球受向下的重力，圓軌道垂直AB的支持力，要使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)力應(yīng)水平向左，與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故小球只能帶正電，A錯(cuò)誤；BC．由A的解析可知，小球受到重力、電場(chǎng)力的合力（等效重力）垂直斜面向下，故A點(diǎn)可看成等效最低點(diǎn)，B點(diǎn)為等效最高點(diǎn)，小球在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，由于其恰能繞圓軌道完成圓周運(yùn)動(dòng)，故在B點(diǎn)恰好由等效重力作為向心力，軌道對(duì)小球的壓力為零，即小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為0，BC錯(cuò)誤；D．在等效最高點(diǎn)B由牛頓第二定律可得從A到B過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得小球初速度大小為D正確。故選D。7.如圖所示，A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)的方向與三點(diǎn)所在平面平行。連接A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一頂角為的等腰三角形，AB邊和AC邊的長(zhǎng)度均為2.0m。將一電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過(guò)程中，電子克服電場(chǎng)力做功為W1=1.0eV；從A點(diǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做功為W2=3.0eV。D、G、F分別為線段BC的四等分點(diǎn)。則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A.1V/m B.V/m C.V/m D.V/m【答案】D【解析】【分析】【詳解】將電子從B點(diǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為W3=W1+W2=4.0eV因?yàn)镈、G、F分別為線段BC的四等分點(diǎn)，所以電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為3.0eV，則A點(diǎn)與D點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，直線AD為等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系，電場(chǎng)線與AD垂直，如圖根據(jù)可得根據(jù)幾何關(guān)系得，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系得故選D。8.如圖所示，水平面上放置著半徑為R、圓心角為60°的圓弧軌道，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度沖上圓弧軌道。已知圓弧軌道質(zhì)量，小球質(zhì)量，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，小球從圓弧軌道飛出時(shí)，速度方向恰好跟水平方向成角，則（）A.圓弧半徑B.小球飛出時(shí)，圓弧軌道的速度為C.小球飛出時(shí)速度大小為D.若小球從圓弧軌道飛出時(shí)，圓弧向右運(yùn)動(dòng)的距離為x，則小球在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為【答案】D【解析】【詳解】ABC．小球以初速度滑上圓弧軌道，小球與圓弧軌道產(chǎn)生相互作用，因此小球從滑上圓弧到飛離圓弧的運(yùn)動(dòng)中，小球與圓弧軌道組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，因此小球有兩個(gè)分速度，其中v1是相對(duì)軌道的速度，與圓弧相切，是隨軌道運(yùn)動(dòng)的速度，方向水平，如圖所示由幾何關(guān)系，可知與成60°角，v與成30°角，則與v成30°角，所以四邊形是菱形則有由動(dòng)量守恒定律可得系統(tǒng)的機(jī)械能守恒聯(lián)立解得解得小球飛出時(shí)圓弧軌道的速度為解得小球飛出時(shí)速度為故ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，小球與圓弧軌道水平方向動(dòng)量守恒，則有設(shè)小球在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則有整理可得解得故D正確。故選D。二、多選題（共18分，每題6分，漏選少選得3分，有錯(cuò)選不選不得分）9.2024年3月20日地月中繼衛(wèi)星——鵲橋二號(hào)發(fā)射成功，鵲橋二號(hào)將為后續(xù)探月工程提供堅(jiān)實(shí)的通信支持。如圖所示，鵲橋二號(hào)的最終運(yùn)行軌道為環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，該軌道近月點(diǎn)、遠(yuǎn)月點(diǎn)到月球表面的距離分別約為200km、16000km，近月衛(wèi)星A繞月球做半徑近似等于月球半徑的圓周運(yùn)動(dòng)（圖中未畫(huà)出）。已知月球的半徑約為1700km，不考慮其他星球引力的影響，關(guān)于在環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道上運(yùn)行的鵲橋二號(hào)和近月衛(wèi)星A，下列說(shuō)法正確的是（）A.鵲橋二號(hào)在近月點(diǎn)的加速度小于近月衛(wèi)星A的加速度B.鵲橋二號(hào)在近月點(diǎn)、遠(yuǎn)月點(diǎn)受月球的萬(wàn)有引力大小之比約為6400∶1C.鵲橋二號(hào)與近月衛(wèi)星A的運(yùn)行周期的二次方之比約為D.若近月衛(wèi)星A由近月軌道變軌至環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，則衛(wèi)星的機(jī)械能減小【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可得故軌道半徑越大，加速度越小，由于鵲橋二號(hào)近月點(diǎn)的軌道半徑大于月球的半徑，故鵲橋二號(hào)在近月點(diǎn)的加速度小于近月衛(wèi)星A的加速度，A正確；B．根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，鵲橋二號(hào)在近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)的萬(wàn)有引力之比B錯(cuò)誤；C．設(shè)鵲橋二號(hào)的半長(zhǎng)軸為，周期為，近月衛(wèi)星的半長(zhǎng)軸為，周期為，且根據(jù)開(kāi)普勒第三定律解得C正確；D．近月衛(wèi)星A由近月軌道變軌至環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，需要克服萬(wàn)有引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能應(yīng)增大，D錯(cuò)誤。故選AC。10.關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖甲中，通過(guò)兩金屬圓環(huán)的磁通量B.圖乙中，通過(guò)匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線圈的磁通量為C.圖丙中，在通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，線圈在Ⅱ位置時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量不為0D.圖丙中，在通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，若線圈在I位置時(shí)的磁通量大小為，則線圈從I位置平移至Ⅲ位置過(guò)程中，線圈的磁通量的變化量大小為2【答案】AD【解析】【詳解】A．圖甲中，通過(guò)兩金屬圓環(huán)既有條形磁鐵的外部磁場(chǎng)又有內(nèi)部磁場(chǎng)，磁通量比較的是凈勝的磁感線條數(shù)，所以。故A正確；B．圖乙中，通過(guò)匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線圈的磁通量為故B錯(cuò)誤；C．圖丙中，在通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，線圈在Ⅱ位置時(shí)既有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，也有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，由磁場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性可知，穿過(guò)線圈的磁通量為0。故C錯(cuò)誤；D．圖丙中，在通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，設(shè)垂直紙面向里的磁通量為正，則線圈在I位置時(shí)的磁通量為-，由磁場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性可知線圈在Ⅲ位置時(shí)磁通量為，則線圈從I位置平移至Ⅲ位置過(guò)程中，線圈的磁通量的變化量大小為故D正確。故選AD。11.大小相同的三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）a、b、c靜止在光滑水平面上，依次相距l(xiāng)等距離排列成一條直線，在c右側(cè)距c為l處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球a的質(zhì)量為2m，b、c的質(zhì)量均為m。某時(shí)刻給a一沿連線向右的初動(dòng)量p，忽略空氣阻力、碰撞中的動(dòng)能損失和碰撞時(shí)間。下列判斷正確的是（）A.c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為B.c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為C.a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為D.a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為【答案】AC【解析】【詳解】a球與b球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)a球碰前的初速度為v0，碰后a、b的速度為、，取向右為正，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2與靜止的c球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后的速度為、，根據(jù)等質(zhì)量的兩個(gè)球發(fā)生動(dòng)靜彈性碰撞，會(huì)出現(xiàn)速度交換，故有，AB．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)a與b第二次碰撞的位置距離c停的位置為，兩次碰撞的時(shí)間間隔為t，b球以v2向右運(yùn)動(dòng)l與c碰撞，c以一樣的速度v4運(yùn)動(dòng)2l的距離返回與b彈碰，b再次獲得v4向左運(yùn)動(dòng)直到與a第二次碰撞，有對(duì)a球在相同的時(shí)間內(nèi)有聯(lián)立可得，故a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題（共11分）12.某實(shí)驗(yàn)小組得到了A、B兩個(gè)電池，想探究?jī)呻姵氐碾妱?dòng)勢(shì)和內(nèi)阻大小。利用如圖甲所示電路測(cè)量了A電池的路端電壓和電流，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出了如圖乙所示的U-I圖像，所有電表均為理想電表（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）結(jié)合乙圖像，該實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得電池A的電動(dòng)勢(shì)為EA=________V，電池A的內(nèi)阻為rA=________Ω。（2）已知兩電池的電動(dòng)勢(shì)EA︰EB=3︰4，保持圖甲電路中其他條件不變，將電池A與電池B分別接入電路，外電路的電壓表均顯示1.0V，則電池B的電動(dòng)勢(shì)EB=________V，內(nèi)阻rB=________Ω。（3）若將滑動(dòng)變阻器調(diào)小到另一相同阻值，兩電池分別接入時(shí)，電池A的外電路功率為P1，電池B的外電路功率為P2，則P1________P2。（填“＞”、“＜”或“=”）【答案】（1）①.1.5②.3.1（2）①.2.0②.6.3##6.2（3）＞【解析】【小問(wèn)1詳解】[1]由乙圖的縱截距可知，電池A的電動(dòng)勢(shì)為[2]橫截距可知短路電流為0.48A，內(nèi)阻電池A的內(nèi)阻為【小問(wèn)2詳解】[1]兩電池的電動(dòng)勢(shì)EA︰EB=3︰4，結(jié)合電池A的電動(dòng)勢(shì)為，則電池B的電動(dòng)勢(shì)為[2]外電路此時(shí)的電壓為1.0V，根據(jù)圖像可知電流為0.16A，兩電池的U-I圖像與電阻的U-I圖像相交于（0.16A，1.0V），畫(huà)出電池EB的U-I圖像如下圖1所示根據(jù)圖像可知電池B的短路電流為0.32A，電池B的內(nèi)阻為【小問(wèn)3詳解】當(dāng)外電路所接電阻變小時(shí)，作出變小電阻的U-I圖像如圖2所示，由圖可知，兩電池分別在外電路接同一變小的電阻時(shí)，電池A的U-I圖像與電阻圖像交點(diǎn)的路端電壓和電流均比電池B的U-I圖像與電阻圖像交點(diǎn)的路端電壓和電流大，故兩外電路功率13.如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為和；②安裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面連接在斜槽末端；③先不放小球，讓小球從斜槽頂端處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置；④將小球放在斜槽末端處，仍讓小球從斜槽頂端處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球、在斜面上的落點(diǎn)位置；⑤用毫米刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端距離，圖中、、點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置，從、、到點(diǎn)的距離分別為、、。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：（1）兩小球的質(zhì)量、應(yīng)滿(mǎn)足__（填寫(xiě)“”“=”或“”（2）小球與發(fā)生碰撞后，的落點(diǎn)是圖中__點(diǎn)，的落點(diǎn)是圖中__點(diǎn)（3）用題目中給出的符號(hào)來(lái)表示，只要滿(mǎn)足關(guān)系式__，就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的【答案】①.②.③.④.【解析】【詳解】(1)[1]為了保證碰后一起向前運(yùn)動(dòng)，必須滿(mǎn)足(2)[2][3]由于兩球碰撞后，的速度比自由滾下時(shí)的速度還要大，的速度減小，因此落到M點(diǎn)，而落到N點(diǎn)。(3)[4]設(shè)斜面傾角為，物體落到斜面上距離拋出點(diǎn)S時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)整理得①碰撞過(guò)程中滿(mǎn)足動(dòng)量守恒②小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，由①式結(jié)論可得，，代入②式整理得四、解答題（共39分）14.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一方向水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d的平行金屬板，兩板之間電壓為U，AO過(guò)兩板的中線，在虛線PQ右側(cè)距離為處有一水平放置，長(zhǎng)度為的屏，屏到AO的距離為d?，F(xiàn)將一帶電量為，質(zhì)量為m的帶電粒子無(wú)初速度地放入電場(chǎng)中的A點(diǎn)，A點(diǎn)到MN的距離為kL，粒子最后可打在右側(cè)屏上。不計(jì)帶電粒子的重力，求：（1）求帶電粒子到達(dá)MN時(shí)的速度大?。唬?）求帶電粒子離開(kāi)平行金屬板時(shí)距中心線AO的偏移量；（3）使粒子打在屏的最右側(cè)，求k的取值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）電子從A運(yùn)動(dòng)到MN的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得解得（2）粒子在平行板的運(yùn)動(dòng)時(shí)間豎直方向的加速度為帶電粒子離開(kāi)平行金屬板時(shí)距中心線AO的偏移量（3）當(dāng)粒子達(dá)到屏的最右側(cè)，由幾何關(guān)系有則解得15.如圖甲所示，有一裝置由傾斜軌道AB、水平軌道BC、豎直臺(tái)階CD和足夠長(zhǎng)的水平直軌道DE組成，表面處處光滑，且AB段與BC段通過(guò)一小圓弧（未畫(huà)出）平滑相接．有一小球用輕繩豎直懸掛在C點(diǎn)的正上方，小球與BC平面相切但無(wú)擠壓．緊靠臺(tái)階右側(cè)停放著一輛小車(chē)，車(chē)的上表面水平與B點(diǎn)等高且右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點(diǎn)，其中PQ段是粗糙的，Q點(diǎn)右側(cè)表面光滑．現(xiàn)將一個(gè)滑塊從傾斜軌道的頂端A處自由釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)與小球發(fā)生正碰，然后從小車(chē)左端P點(diǎn)滑上小車(chē)．碰撞之后小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩受到的拉力如圖乙所示．已知滑塊、小球和小車(chē)的質(zhì)量分別為m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，AB軌道頂端A點(diǎn)距BC段的高度為h=0.8m，PQ段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4m，輕繩的長(zhǎng)度為R=0.5m．滑塊、小球均可視為質(zhì)點(diǎn)．取g=10m/s2．求：（1）滑塊到達(dá)BC軌道上時(shí)的速度大?。?）滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大?。?）要使滑塊既能擠壓彈簧，又最終沒(méi)有滑離小車(chē)，則滑塊與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi)）【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】試題分析：（1）設(shè)滑塊與小球碰撞前瞬間速度為，由機(jī)械能守恒，有①得（2）設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度為v，由圖乙可知小球在最高點(diǎn)時(shí)受到的拉力由牛頓第二定律，有②設(shè)小球碰撞后瞬間速度為，由機(jī)械能守恒，有③聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)，解得（3）滑塊與小球碰撞過(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒：④得碰撞后的速度方向向右滑塊最終沒(méi)有滑離小車(chē)，滑塊和小車(chē)之間必有共同的末速度由滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：⑤（I）若較大，則滑塊可能不與彈簧接觸就已經(jīng)與小車(chē)相對(duì)靜止，設(shè)滑塊恰好滑到Q點(diǎn)，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有⑥聯(lián)立④⑤⑥得（II）若不是很大，則滑塊必然擠壓彈簧，再被彈回到PQ之間，設(shè)滑塊恰好回到小車(chē)的左端P點(diǎn)處，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有