2024-2025學(xué)年河北省衡水二中高三上學(xué)期素養(yǎng)檢測(cè)（一）物理試題及答案

2024—2025學(xué)年度下學(xué)期高三年級(jí)素養(yǎng)檢測(cè)一物理試卷本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分。考試時(shí)間75分鐘第I卷（選擇題共46分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。R1.如圖所示，通過(guò)計(jì)算可知：一個(gè)半徑為的均勻帶電體（或球殼）在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于QEkr2球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，在相關(guān)應(yīng)用中可用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算。這里所采用最核心的物理方法與下列哪個(gè)相同（）A.瞬時(shí)速度概念的建立彈簧振子模型的建立“重心”模型的建立D.探究向心力大小的表達(dá)式2.“抖空竹繩系于兩根輕桿的端點(diǎn)位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，一定質(zhì)量的空竹架在輕繩上。接下來(lái)做出如下動(dòng)作，左手抬高的同時(shí)右手放低，使繩的兩個(gè)端點(diǎn)沿豎直面內(nèi)等腰梯形的兩個(gè)腰（梯形的上下底ACAB阻力的影響，則在變化過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.左右兩繩的夾角增大左右兩繩的夾角減少輕繩的張力變大D.輕繩張力大小不變3.在巴黎奧運(yùn)會(huì)上，中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)首次包攬八金。如圖甲所示，在某次跳水比賽中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員入水前v做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，從離開(kāi)跳板瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，該運(yùn)動(dòng)員重心的豎直速度隨時(shí)間變t0t化的圖像如圖乙所示，其中部分為直線(xiàn)。則（）2tt時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員離水面最高3A.時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員離水面最高D.1t0t運(yùn)動(dòng)員所受重力沖量為零1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員所受重力瞬時(shí)功率最大44.2024年6月2日6時(shí)23分成功著陸在月球背面南極-類(lèi)探測(cè)器首次在月球背面實(shí)施的樣品采集任務(wù)。著陸前探測(cè)器先在離月面高度為h的圓軌道做周期為T(mén)的100mv，探測(cè)器質(zhì)量為m，月球半徑為R，若不計(jì)探測(cè)器質(zhì)量的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為（）mRh32πmRh34π234π2mRh4π2A.D.RhTv22T2vR2T2vR2Tv5.某實(shí)驗(yàn)室有一研究擺動(dòng)的裝置，如圖所示，質(zhì)量為m的小球B通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩與質(zhì)量為2m的滑塊AABA等高處ABgB第一次擺至最低點(diǎn)時(shí)輕繩所受的拉力大小為（）Amg2mg3mgD.4mg6.如圖，在水平地面上固定一圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)壁光滑，圓環(huán)內(nèi)嵌著A、B兩個(gè)大小相同的小球，它們的質(zhì)量mAmBAm，小球的直徑略小于圓環(huán)的孔徑且它們之間的摩擦忽略不計(jì)，圓環(huán)的內(nèi)半徑B分別是、遠(yuǎn)大于球的半徑，初始時(shí)B球處于靜止?fàn)顟B(tài)，A球以一定初速度撞擊B球，A、B兩個(gè)球在a點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞，一段時(shí)間后，AB兩個(gè)球在b點(diǎn)發(fā)生第二次彈性碰撞，、b兩點(diǎn)與圓環(huán)圓心的連線(xiàn)夾角為120°，A:m則）BA.∶1314∶1D.517.如圖所示，虛線(xiàn)圓的半徑為R是直徑，O是圓心，D是圓周上的一點(diǎn)，C是延長(zhǎng)線(xiàn)上的一點(diǎn)，qADDBA=30°，靜電力常量為，下列說(shuō)法正確的是（）kqA.A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2R23R2kq2R2D.如果在、D兩點(diǎn)同時(shí)放置電荷量均為q的兩正點(diǎn)電荷，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為R2二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。8.如圖所示，光滑水平軌道上放置足夠長(zhǎng)的木板A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊BA的左端，A、vB間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5m=2kgm=1kgm=2kgC靜止，AB一起以=5m/sABC0的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后立即一起向右運(yùn)動(dòng)。取=10m/s，則（）A.A與C碰撞后瞬間，A速度為A與C碰撞后瞬間，A的速度為2.5m/sA與C碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為15JD.若長(zhǎng)木板A的長(zhǎng)度為0.6m，則滑塊B不會(huì)滑離木板A09.一半徑為R的半球面均勻帶有正電荷QQ在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小R2把半球面分為表面積相等的上、下兩部分，如圖甲所示，上、下兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E、E；把半球面分為表面積相等的左、右兩部分，如圖乙所示，左、右兩部分電荷在球心O處12產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E、E，則（）34kQkQA.1E3D.E242R22R2kQ2R22R210.的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)C恰好位于光滑絕緣直軌道AD兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)z軸上的A邊上的豎直投影點(diǎn)為OyBD兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷，在z軸兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上必定有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)。在A(yíng)點(diǎn)q將質(zhì)量為m的小球套在軌道L23力常量為，重力加速度為gk，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）3A.圖中的Az軸上場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)軌道上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為q小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度不為03D.小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2三、實(shí)驗(yàn)題（14分）如圖所示，某探究小組用圖示裝置做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，圖中的氣墊導(dǎo)軌由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門(mén)等組成。1）實(shí)驗(yàn)探究小組采用了正確的操作步驟：①該小組測(cè)出了滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的擋光時(shí)間。已知兩滑塊上遮光板的寬度相同。滑塊1通過(guò)光電門(mén)1Δttt，滑塊2通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為；3的擋光時(shí)間為，通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為12mm。21的質(zhì)量為，滑塊2（包括彈簧）的質(zhì)量為12）數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①實(shí)驗(yàn)中采用氣墊導(dǎo)軌的原因是______；②本實(shí)驗(yàn)探究滑塊碰撞前后動(dòng)量是否守恒，其驗(yàn)證等式為_(kāi)_____。3）另一實(shí)驗(yàn)探究小組采用了上一小組的裝置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩個(gè)滑塊用細(xì)線(xiàn)連接且靜止，中間有一個(gè)壓縮到最短的輕質(zhì)彈簧。燒斷細(xì)線(xiàn)，輕彈簧將兩個(gè)滑塊tt1mm1的質(zhì)量為2的質(zhì)量為221滿(mǎn)足的關(guān)系式為_(kāi)_____。12.N與Q小球離地面的高度均為HP小球從斜槽末端與擋片相碰后水平飛出，同時(shí)由于電路斷開(kāi)使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地，H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，、Q1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說(shuō)法，正確的有A.斜槽軌道必須光滑。P球的質(zhì)量必須大于Q球的質(zhì)量P小球每次必須從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放D.P小球可以從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放2）在某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將背景換成方格紙，通過(guò)頻閃攝影方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的、bcd所示，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6cm，則頻閃相機(jī)的拍照頻率=_______Hz，該小球平拋時(shí)的速度大小v=_______m/sc點(diǎn)的豎直分速度大小為_(kāi)______m/s2位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s）四、解答題（共40分，需要寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和角解題過(guò)程，只寫(xiě)出結(jié)果，沒(méi)有過(guò)程不能得分）13.2022年2月12日，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員高亭宇斬獲北京冬奧會(huì)男子速度滑冰500米金牌。中國(guó)航天科工研發(fā)的“人體高速?gòu)椛溲b置為運(yùn)動(dòng)員的高質(zhì)量訓(xùn)練提供了科技支持。該裝置的作用過(guò)程可簡(jiǎn)化成如圖所示，運(yùn)動(dòng)m身上裝備）的運(yùn)動(dòng)員僅依靠=600N的水平恒定牽引力從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)了s=20m的距離，然后保持恒定速率通過(guò)半徑為=10m的半圓形彎道，過(guò)彎時(shí)冰刀與冰面彎道凹槽處的接觸點(diǎn)如放大圖所示。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：1）運(yùn)動(dòng)員被加速后的速率v及加速過(guò)程中牽引力的平均功率；2）運(yùn)動(dòng)員過(guò)彎道上A點(diǎn)時(shí)，冰面對(duì)其作用力FN大小。14.ABA與豎直墻壁距離L=8m?，F(xiàn)解除彈簧鎖定，使A、B瞬間分離，并立即取走彈簧，此時(shí)兩物塊獲得的動(dòng)能之和為28JAB質(zhì)量分別為m=1kgm=7kgAB均沿同一AB水平直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，重力加速度取10m/s，求：1）取走彈簧時(shí)A、B獲得的速度大?。?）AB都停止運(yùn)動(dòng)后，兩者之間的距離；3）改變L的大小，使A、B第1次碰撞時(shí)，B已經(jīng)停止，且能發(fā)生第2次碰撞，求L的取值范圍。15.如圖甲所示，光滑小球AB（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿連接后緊靠墻壁豎直立于水平面上，初始時(shí)均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)A受到輕微擾動(dòng)向右傾倒（初速度視為0面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，桿與水平方向的夾角為，重力加速度大小為g。1）求B恰好離開(kāi)墻壁時(shí)桿與水平方向夾角的正弦值sin；02）求從A受微擾后瞬間至落地前瞬間的過(guò)程，桿對(duì)A做的功；3）AB和輕桿組成的系統(tǒng)在外力作用下豎直立于距墻壁足夠遠(yuǎn)的光滑水平地面上，以B的初始位置為原點(diǎn)在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系A(chǔ)一個(gè)輕微擾動(dòng)使其0AB的速度最大時(shí)桿與水平面的夾角應(yīng)滿(mǎn)足的方程。2024—2025學(xué)年度下學(xué)期高三年級(jí)素養(yǎng)檢測(cè)一物理試卷本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分。考試時(shí)間75分鐘第I卷（選擇題共46分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。R1.如圖所示，通過(guò)計(jì)算可知：一個(gè)半徑為的均勻帶電體（或球殼）在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于QEkr2球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，在相關(guān)應(yīng)用中可用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算。這里所采用最核心的物理方法與下列哪個(gè)相同（）A.瞬時(shí)速度概念的建立彈簧振子模型的建立【答案】B“重心”模型的建立D.探究向心力大小的表達(dá)式【解析】AR的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，這里采用最核心的物理方法為等效替代，瞬時(shí)速度概念的建立采用了極限法，故A錯(cuò)誤；．“重心”模型的建立采用了等效替代，故B正確；．彈簧振子模型的建立采用了理想模型法，故C錯(cuò)誤；D．探究向心力大小的表達(dá)式采用了控制變量法，故D錯(cuò)誤。。2.“抖空竹第1共頁(yè)繩系于兩根輕桿的端點(diǎn)位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，一定質(zhì)量的空竹架在輕繩上。接下來(lái)做出如下動(dòng)作，左手抬高的同時(shí)右手放低，使繩的兩個(gè)端點(diǎn)沿豎直面內(nèi)等腰梯形的兩個(gè)腰（梯形的上下底ACAB阻力的影響，則在變化過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.左右兩繩的夾角增大左右兩繩的夾角減少輕繩的張力變大D.輕繩的張力大小不變【答案】D【解析】【詳解】對(duì)空竹受力分析，同一根繩子拉力處處相等，所以12在水平方向空竹共點(diǎn)力平衡，設(shè)1與水平方向的夾角為，F(xiàn)2與水平方向的夾角為FcosF12αβ所以?xún)筛K與豎直方向的夾角相等為21cos第2共頁(yè)12兩端點(diǎn)沿AB所以不變，從而得出F和F均不變，且兩者大小相等，故錯(cuò)誤，D正確。12D。3.在巴黎奧運(yùn)會(huì)上，中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)首次包攬八金。如圖甲所示，在某次跳水比賽中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員入水前v做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，從離開(kāi)跳板瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，該運(yùn)動(dòng)員重心的豎直速度隨時(shí)間變t0t化的圖像如圖乙所示，其中部分為直線(xiàn)。則（）2tt時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員離水面最高3A.時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員離水面最高D.1t0t運(yùn)動(dòng)員所受重力沖量為零1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員所受重力瞬時(shí)功率最大4【答案】A【解析】0tt1【詳解】．由乙圖可知，時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員向上減速到零，故時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員離水面最高，故A正確，B1錯(cuò)誤；．由乙圖可知，tD．根據(jù)時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的速度為零，故此時(shí)的重力瞬時(shí)功率為零，故C錯(cuò)誤；4I0t運(yùn)動(dòng)員所受重力沖量不為零，故D錯(cuò)誤。1A。4.2024年6月2日6時(shí)23分成功著陸在月球背面南極-類(lèi)探測(cè)器首次在月球背面實(shí)施的樣品采集任務(wù)。著陸前探測(cè)器先在離月面高度為h的圓軌道做周期為T(mén)的100m第3共頁(yè)v，探測(cè)器質(zhì)量為m，月球半徑為R，若不計(jì)探測(cè)器質(zhì)量的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為（）mRh32πmRh34π234π2mRh4π2A.D.RhTv22T2vR2T2vR2Tv【答案】B【解析】【詳解】設(shè)月球質(zhì)量為M，探測(cè)器在圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，有2Mm(Rh)2πTGmRh2g設(shè)月球表面重力加速度為MmGmg2R探測(cè)器懸停時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力Ftm，由動(dòng)量定理設(shè)時(shí)間噴出氣體質(zhì)量為tmv0聯(lián)立可得發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為m4π2m(Rh)3tR2Tv2。5.某實(shí)驗(yàn)室有一研究擺動(dòng)的裝置，如圖所示，質(zhì)量為m的小球B通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩與質(zhì)量為2m的滑塊AABA等高處ABgB第一次擺至最低點(diǎn)時(shí)輕繩所受的拉力大小為（）第4共頁(yè)A.mg2mg3mgD.4mg【答案】D【解析】【詳解】由題知，AB組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，小球B從釋放點(diǎn)第一次擺到最低點(diǎn)有AB根據(jù)能量守恒有112A2B22聯(lián)立解得4vA,vB33B第一次擺至最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有vA2vFmBL解得輕繩的拉力為F4根據(jù)牛頓第三定律，可知當(dāng)小球B第一次擺至最低點(diǎn)時(shí)輕繩所受的拉力大小為4mg。D。6.如圖，在水平地面上固定一圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)壁光滑，圓環(huán)內(nèi)嵌著A、B兩個(gè)大小相同的小球，它們的質(zhì)量mAmBAm，小球的直徑略小于圓環(huán)的孔徑且它們之間的摩擦忽略不計(jì)，圓環(huán)的內(nèi)半徑B分別是、遠(yuǎn)大于球的半徑，初始時(shí)B球處于靜止?fàn)顟B(tài)，A球以一定初速度撞擊B球，A、B兩個(gè)球在a點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞，一段時(shí)間后，AB兩個(gè)球在b點(diǎn)發(fā)生第二次彈性碰撞，、b兩點(diǎn)與圓環(huán)圓心的連線(xiàn)夾角為120°，A:m則）BA.∶1314∶1D.51【答案】A第5共頁(yè)【解析】vv，則根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有B【詳解】?jī)汕虬l(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后速度分別為、A1211mvmvmv20mv2Amv2BmvA，A0AABBAB22聯(lián)立解得AmB2Av0ABAv0vB，AB第二次碰撞發(fā)生在圖中的b點(diǎn)，則從第一次碰撞到第二次碰撞之間，有1343Aklk01，，xBkl周k01，，）周（1k4k故A、B通過(guò)的路程之比為（k0，1，AA1kBB4k（k0，1，）聯(lián)立解得A4kB2k（k0，1，）由于兩質(zhì)量均為正數(shù)，故k0AB21A。7.如圖所示，虛線(xiàn)圓的半徑為R是直徑，O是圓心，D是圓周上的一點(diǎn)，C是延長(zhǎng)線(xiàn)上的一點(diǎn)，qADDBA=30°，靜電力常量為，下列說(shuō)法正確的是（）kqA.A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2R2第6共頁(yè)D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3R2kq2R2D.如果在、D兩點(diǎn)同時(shí)放置電荷量均為q的兩正點(diǎn)電荷，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為R2【答案】D【解析】【詳解】AA點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度0(2R)24R2故A錯(cuò)誤；．由幾何關(guān)系可得2R30RD點(diǎn)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小1(BD)23R2故B錯(cuò)誤；．由幾何關(guān)系可得，RD點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2(DC)23R2故C錯(cuò)誤；D．兩點(diǎn)電荷分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為R23兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度的夾角為60°O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E2E3043R2第7共頁(yè)故D正確。D。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。8.如圖所示，光滑水平軌道上放置足夠長(zhǎng)的木板A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊BA的左端，A、vB間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5m=2kgm=1kgm=2kgC靜止，AB一起以=5m/sABC0的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后立即一起向右運(yùn)動(dòng)。取=10m/s，則（）A.A與C碰撞后瞬間，A的速度為3m/sA與C碰撞后瞬間，A的速度為2.5m/sA與C碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為15JD.若長(zhǎng)木板A的長(zhǎng)度為0.6m，則滑塊B不會(huì)滑離木板A【答案】【解析】A與CA與C共同速度為v為正方向，由動(dòng)量守恒定律可得mv（mm）vA0ACv=2.5m/sA錯(cuò)誤，B．A與C碰撞運(yùn)動(dòng)中損失的機(jī)械能為11Emv20mmv2AAC22代入數(shù)據(jù)解得EC錯(cuò)誤；DA與B的摩擦力大小為F=mgfBB的加速度大小為a=g10ms5ms22B第8共頁(yè)AC的加速度大小為fBg0.51a==ms2ms2ACAC22B做減速運(yùn)動(dòng)，AC做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度相等時(shí)所用時(shí)間為，則有vatvat0B=0.4sB的位移為11xvtat250.4m5m1.6m2B0B22A的位移為11xvtat22.50.4m1.25m2A22BA的位移為△=x－x=1.6m－1.1m=0.5mBA因此若長(zhǎng)木板A的長(zhǎng)度為0.6m，則滑塊B不會(huì)滑離木板A，D正確。。09.一半徑為R的半球面均勻帶有正電荷QQ在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小R2把半球面分為表面積相等的上、下兩部分，如圖甲所示，上、下兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E、E；把半球面分為表面積相等的左、右兩部分，如圖乙所示，左、右兩部分電荷在球心O處12產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E、E，則（）34kQkQA.1E3D.E242R22R2kQ2R22R2【答案】AD【解析】E【詳解】AB．根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，且電荷只分布在球的表面，可知每個(gè)電荷在球心O處產(chǎn)2r第9共頁(yè)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同。對(duì)于圖甲，表面積相同，所分布電荷總量相同，由電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量疊加可知，上、下兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為E＞2因電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小R20則EkQ2R2kQ2R21==2EE22故A正確，B錯(cuò)誤；．對(duì)于圖乙，半球面分為表面積相等的左、右兩部分，由于左右兩個(gè)半個(gè)球殼在同一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知，左側(cè)部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與右側(cè)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，即＝4由于方向不共線(xiàn)，由合成法則可知EEE=34222R故C錯(cuò)誤，D正確。AD.10.的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)C恰好位于光滑絕緣直軌道AD兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)z軸上的A邊上的豎直投影點(diǎn)為OyBD兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷，在z軸兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上必定有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)。在A(yíng)點(diǎn)q將質(zhì)量為m的小球套在軌道L23力常量為，重力加速度為gk，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）3A.圖中的Az軸上場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)軌道上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為q小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度不為03D.小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2【答案】【解析】【詳解】A．由題意可知3OAL2如圖所示，P為z軸上一點(diǎn)，連線(xiàn)與z軸的夾角為根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)分布可知P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向上，大小表示為2Ecos2sin整理得88Ecossin2cos12L2L2令tcos，t(0，可得函數(shù)ftt1t2對(duì)函數(shù)求導(dǎo)ft1t2ft0令，解得第共頁(yè)3t333t，ft單調(diào)遞增，在t單調(diào)遞減，因此1ft結(jié)合導(dǎo)函數(shù)的性質(zhì)可知，在333tcos時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，即3tan2L42由此可知，z軸上距離O點(diǎn)L處的兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，故A錯(cuò)誤；4．DAO30，軌道上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小22EAcos302q故B正確；．由幾何關(guān)系可知3L，2根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，因此，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度大小表示為EECAq小球在C點(diǎn)時(shí)受力如圖所示小球在C受到的電場(chǎng)力為FCC沿桿方向的合力為Fmgcos45Fcos45maa0由此可知小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度為C錯(cuò)誤；DACA到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理可得EkC03EkC2故D正確。。三、實(shí)驗(yàn)題（14分）如圖所示，某探究小組用圖示裝置做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，圖中的氣墊導(dǎo)軌由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門(mén)等組成。1）實(shí)驗(yàn)探究小組采用了正確的操作步驟：①該小組測(cè)出了滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的擋光時(shí)間。已知兩滑塊上遮光板的寬度相同?；瑝K1通過(guò)光電門(mén)1Δttt，滑塊2通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為；3的擋光時(shí)間為，通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為12mm。21的質(zhì)量為，滑塊2（包括彈簧）的質(zhì)量為12）數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①實(shí)驗(yàn)中采用氣墊導(dǎo)軌的原因是______；②本實(shí)驗(yàn)探究滑塊碰撞前后動(dòng)量是否守恒，其驗(yàn)證等式為_(kāi)_____。3）另一實(shí)驗(yàn)探究小組采用了上一小組的裝置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩個(gè)滑塊用細(xì)線(xiàn)連接且靜止，中間有一個(gè)壓縮到最短的輕質(zhì)彈簧。燒斷細(xì)線(xiàn)，輕彈簧將兩個(gè)滑塊tt1mm1的質(zhì)量為2的質(zhì)量為221滿(mǎn)足的關(guān)系式為_(kāi)_____。112123【答案】.減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦引起的實(shí)驗(yàn)誤差..mtmt01221【解析】2）①[1]使用氣墊導(dǎo)軌使兩滑塊能沿導(dǎo)軌做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，保證了兩滑塊碰撞前后在同一條直線(xiàn)上做一維碰撞，減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。[2]設(shè)遮光條寬度為d，則滑塊1碰撞之前的速度d123Δ11碰撞之后的速度2碰撞后的速度dt2dΔt3探究滑塊碰撞前、后動(dòng)量是否守恒，需要驗(yàn)證等式為mvmvmv231112即dd2d123化簡(jiǎn)得1121233）根據(jù)動(dòng)量守恒定律，滿(mǎn)足的表達(dá)式為0mvmv2211即mvmv1122AB的速度分別為dd1,21t2代入可得變形得1d2d1t2mtmt0122112.N與Q小球離地面的高度均為HP小球從斜槽末端與擋片相碰后水平飛出，同時(shí)由于電路斷開(kāi)使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地，H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，、Q1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說(shuō)法，正確的有A.斜槽軌道必須光滑。P球的質(zhì)量必須大于Q球的質(zhì)量P小球每次必須從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放D.P小球可以從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放2）在某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將背景換成方格紙，通過(guò)頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的、bcd所示，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6cm，則頻閃相機(jī)的拍照頻率=_______Hz，該小球平拋時(shí)的速度大小v=_______m/sc點(diǎn)的豎直分速度大小為_(kāi)______m/s2位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s）【答案】（）D2）.25②.0.80.1.0【解析】【小問(wèn)1詳解】A．在研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律槽是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故A錯(cuò)誤；P球不與QP球從斜槽上無(wú)初速度釋放后在斜槽末端只需與擋片相碰就可使電路斷開(kāi)使電磁鐵釋放Q小球，這個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，與、Q的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；因此不需要保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，所以P小球可以從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放，故C錯(cuò)誤，D正確。D?！拘?wèn)2詳解】[1]平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在豎直方向由逐差相等可得yyL2L2解得∶t根據(jù)周期與頻率之間的關(guān)系可得1fT水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)坐標(biāo)紙中的點(diǎn)跡可得，在水平方向2Lt0[3]根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知在c點(diǎn)豎直分速度2L3Lv1.0m/sT四、解答題（共40分，需要寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和角解題過(guò)程，只寫(xiě)出結(jié)果，沒(méi)有過(guò)程不能得分）13.2022年2月12日，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員高亭宇斬獲北京冬奧會(huì)男子速度滑冰500米金牌。中國(guó)航天科工研發(fā)的“人體高速?gòu)椛溲b置為運(yùn)動(dòng)員的高質(zhì)量訓(xùn)練提供了科技支持。該裝置的作用過(guò)程可簡(jiǎn)化成如圖所示，運(yùn)動(dòng)m身上裝備）的運(yùn)動(dòng)員僅依靠=600N的水平恒定牽引力從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)了s=20m的距離，然后保持恒定速率通過(guò)半徑為=10m的半圓形彎道，過(guò)彎時(shí)冰刀與冰面彎道凹槽處的接觸點(diǎn)如放大圖所示。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：1）運(yùn)動(dòng)員被加速后的速率v及加速過(guò)程中牽引力的平均功率；2）運(yùn)動(dòng)員過(guò)彎道上A點(diǎn)時(shí)，冰面對(duì)其作用力FN的大小。【答案】（）/s，6000W）60017N2【解析】）對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析，由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可得Fa10m/s2運(yùn)動(dòng)員由靜止開(kāi)始加速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22asvv/st加速過(guò)程中牽引力做的功WW則加速過(guò)程牽引力的平均功率為WtPP2）對(duì)運(yùn)動(dòng)員在A(yíng)點(diǎn)受力分析可知，支持力在水平方向的分力提供向心力，即v2xmRNx2400NNy支持力在豎直方向的分力平衡重力，即Nx600N由力的合成與分解可得NF2NxF2NyN17N14.ABA與豎直墻壁距離L=8m?，F(xiàn)解除彈簧鎖定，使A、B瞬間分離，并立即取走彈簧，此時(shí)兩物塊獲得的動(dòng)能之和為28JAB質(zhì)量分別為m=1kgm=7kgAB均沿同一AB水平直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，重力加速度取10m/s，求：1）取走彈簧時(shí)A、B獲得速度大小；2）AB都停止運(yùn)動(dòng)后，兩者之間的距離；3）改變L的大小，使A、B第1次碰撞時(shí)，B已經(jīng)停止，且能發(fā)生第2次碰撞，求L的取值范圍。【答案】（）7m/s1m/s2）33）Lm【解析】【小問(wèn)1詳解】解鎖瞬間AB動(dòng)量守恒、能量守恒，則有121mvmv02Amv2B28JmvA，AABBB2A7m/sv/s，B【小問(wèn)2詳解】根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述可知ag/s2v2A2av2B2a2L可知，A、B分離后能再次碰撞且相碰時(shí)B已停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰前A的速度為，則有v2Av2v2B2a2L2av4m/sAB第一次彈性碰撞，則有111mvmvmv2mv21mv22m