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1、第1页/共6页 学科网（北京）股份有限公司2023-2024 学年第一学期高二年段期末六校联考学年第一学期高二年段期末六校联考物理试卷物理试卷（满分：（满分：100分，完卷时间：分，完卷时间：75 分钟）分钟）一、单项选择（一、单项选择（4 个小题，共个小题，共 16 分。选对得分。选对得 4 分，选错或漏选的得分，选错或漏选的得 0 分）分）1.如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置，下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是（）A.将条形磁铁插入线圈的过程中B.将条形磁铁从线圈中拔出过程中C.将条形磁铁放在线圈中不动时D.磁铁不动，将线圈向磁铁靠近过程中2.如图所示，两辆质量相同的小
2、车置于光滑的水平面上，有一人静止站在 A车上，两车静止，当这个人自 A 车跳到 B车上，接着又跳回 A 车，则以下说法正确的是（）A.A车的速率大于 B车的速率B.A 车的速率等于 B车的速率C.A、B两车仍然保持静止D.A车的速率小于 B车的速率3.某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过 M点和 N点。以下说法正确的是（）A.粒子带负电B.粒子在 M、N点的电势能ppMNEE的福州六校联考2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题 第2页/共6页 学科网（北京）股份有限公司 C.粒子在 M、N点的加速度MNaa D.粒子在 M、N点的速度
3、MNvv 4.如图所示电路，电源电动势为 E，内阻为 r，C 为两块彼此靠近而又绝缘的平行金属板，两金属板中一带电液滴 P 处于静止状态，1R、2R和3R为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器4R的滑片由图中位置向 b端移动过程中，下列判断正确的是（）A.电流表读数增大，电压表读数减小 B.金属板一个极板所带电荷量逐渐减小 C.带电液滴 P 将向上运动 D.电源效率逐渐增大 二、多项选择（二、多项选择（4 个小题，共个小题，共 24 分。每题有多项符合要求，选对得分。每题有多项符合要求，选对得 6 分，漏选得分，漏选得 3 分，多选分，多选或错选得或错选得 0 分）分）5.如图所
4、示，一绝缘且光滑的竖直细杆处于两固定的等量异种点电荷Q+、Q的连线的中垂线上，A、O、B为细杆上的三点，O为Q+、Q连线的中点，AOBOh=。现有电荷量为q+、质量为 m的小球套在杆上，重力加速度为 g，从 A点静止释放，从 A运动到 B 的过程中，则（）A.在 A 点时小球加速度大小等于 g B.小球从 A 到 B运动过程中先加速后减速 C.小球从 A 到 B运动过程中电场力始终不做功 D.小球达到 B点时速度大小为2gh 6.空间存在一沿 x轴方向的静电场，质子由原点 O点开始仅在电场力的作用下沿 x 轴的正方向运动，该过程中质子的电势能关于位移 x的变化规律如图所示。其中图线2Ox为顶点
5、在1x的开口向上的抛物线，2x以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是（）第3页/共6页 学科网（北京）股份有限公司 A.O位置和2x位置的电场强度方向相同 B.图中1x处的电势最低，3x处的电势最高 C.23xx段质子做匀变速直线运动 D.在3Ox段该电场沿 x 轴的正方向 7.如图所示，质量均为 m的木块 A、B 与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，与木块 A、B完全相同的木块 C 以速度0v与木块 A 碰撞并粘在一起，则从木块 C 与木块 A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（）A.木块 A、B、C 和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 B.木块 C与木块 A碰
6、撞结束时，木块 C速度02v C.弹簧的最大弹性势能为2016mv D.弹簧最大弹性势能小于木块 A、B、C 和弹簧组成系统的动能减少量 8.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一个绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了24J，金属块克服摩擦力做功16J，重力做功48J。下列说法中正确的是（）A.金属块带负电荷 B.电场力对金属块做功等于8J C.金属块的电势能增加8J D.金属块的机械能减少24J 三、填空题（三、填空题（3 个小题，每空个小题，每空 2 分，共分，共 12 分）分）9.面积为222.5 10 m的单匝矩形线圈放在匀强磁场中，若线圈与磁场平
7、行时，穿过线圈的磁通量是为的 第4页/共6页 学科网（北京）股份有限公司 _；当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是310 Wb，那么，磁场的磁感应强度是_T。10.如图所示电路，电源电动势为3V，内阻为1，滑动变阻器总电阻为3，定值电阻02R=，闭合电键，在滑片从 a移到 b的过程中，电源总功率的最小值为_W，变阻器消耗的最大功率为_W。11.蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。一名质量为60kg的运动员，从离水平网面3 2m高处自由落下，与网接触0 8s后竖直向上蹦回到离水平网面1 8m高处。运动过程不考虑肢体动作对重心的影响，重力加速度
8、210m/sg=，从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为_N S，人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力大小为_N。四、实验题（四、实验题（2 个小题，其中个小题，其中 13 题（题（3）每空）每空 1 分，分，12题（题（2）2 分，其余每空分，其余每空 2 分，共分，共 16分）分）12.某实验探究小组的同学准备测量阻值约为2金属丝的电阻率，他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径如图甲所示，用伏安法测金属丝两端之间的电阻。（1）由图甲可读出该金属丝的直径为_mm。（2）为了较精准地测量该金属丝电阻阻值，要求尽可能多测几组数据，电压从零开始测量，图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图，
9、图中已连接了部分导线。请根据要求，补充完成图乙中实物的连线_；（3）若通过金属丝的电流为 I，金属丝两端之间的电压为 U，金属丝的直径 D和长度 L，则电阻率的表达式为=_（用 D、L、I、U 表示）。13.实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。的 第5页/共6页 学科网（北京）股份有限公司（1）先用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势将多用电表的红表笔与电源的_（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图所示，则粗测电源电动势为_V。（2）在UI坐标系中描点作图，如乙图所示，由此测得电源的电动势E=_V，电源的内阻r=_（均保留三位有效数字）。（3）利
10、用甲图电路测得的值与真实值相比，E测_E真；r测_r真（选填“大于”或“等于”或“小于”）五、计算题（五、计算题（3 小题，共小题，共 32 分。解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）分。解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）14.如图所示，质量2kgm=的带正电小球，以02m/sv=的初速度从水平放置的平行金属板 A、B 的中央，水平飞入电场，已知 A板带正电，金属板长0.1mL=，板间距离 d=0.225m，当电场强度100V/mE=时，带电小球恰好能够穿过电场。忽略空气阻力，重力加速度 g取 102m/s求：（1）粒子穿过两板所用的时间；（2）带电粒子的电荷量 q。第6页/共6页
11、 学科网（北京）股份有限公司 15.如图，一根长为05mL=的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为34 10 kgm=的带电小球，将整个装置放入竖直面内足够大的匀强电场当中，电场强度大小为33 10 N/CE=，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为37=时，小球在 B 点处于平衡状态，重力加速度 g 取210m/s，cos370.8=，sin370.6=。求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）若将小球拉至最低点 C 无初速度释放，当小球运动到 B点时速度大小；（3）若让小球在 B 点获得与绳垂直初速度，小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则圆周运动的最小动能。16.如图所示，光滑水平
12、面上有一质量4.0kgM=的平板车，车的上表面是一段长1.5mL=的粗糙足够长水平轨道，水平轨道左侧连一半径0.25mR=的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点O处相切。现将一质量1.0kgm=的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度05m/sv=滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点 A。取210m/sg=。求：（1）小物块到达圆弧轨道最高点 A 时小车的速度大小；（2）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；（3）小物块与车最终相对静止时，小物块速度方向及它距点O的距离。的 第1页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 2023-2024
13、学年第一学期高二年段期末六校联考学年第一学期高二年段期末六校联考 物理试卷物理试卷（满分：（满分：100分，完卷时间：分，完卷时间：75 分钟）分钟）一、单项选择（一、单项选择（4 个小题，共个小题，共 16 分。选对得分。选对得 4 分，选错或漏选的得分，选错或漏选的得 0 分）分）1.如图所示为“探究产生感应电流的条件”的实验装置，下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是（）A.将条形磁铁插入线圈的过程中 B.将条形磁铁从线圈中拔出的过程中 C.将条形磁铁放在线圈中不动时 D.磁铁不动，将线圈向磁铁靠近过程中【答案】C【解析】【详解】A将条形磁铁插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，
14、则产生感应电流，电流表指针偏转，选项 A 不符合题意；B将条形磁铁从线圈中拔出的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则产生感应电流，电流表指针偏转，选项 B不符合题意；C将条形磁铁放在线圈中不动时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则不会产生感应电流，电流表指针不偏转，选项 C 符合题意；D磁铁不动，将线圈向磁铁靠近过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则产生感应电流，电流表指针偏转，选项 D不符合题意。故选 C。2.如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在 A车上，两车静止，当这个人自 A 车跳到 B车上，接着又跳回 A 车，则以下说法正确的是（）第2页/共16页 学科网（北京）股
15、份有限公司 A.A车的速率大于 B车的速率 B.A 车的速率等于 B车的速率 C.A、B两车仍然保持静止 D.A车的速率小于 B车的速率【答案】D【解析】【详解】A、B两车和人组成的系统在水平方向不受外力，故 A、B两车和人组成的系统在水平方向动量守恒，由于系统的初动量为 0，则系统末动量为 0，则有 AB()mmvm v+=人车车 可得 ABvv C.粒子在 M、N点的加速度MNaa D.粒子在 M、N点的速度MNvv【答案】B【解析】【详解】A由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向右上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故 A 错误；B顺着电场线的方向电势降落，可知
16、 M点电势比 N点电势高，粒子在 M、N点的电势能 第3页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 ppMNEE 故 B 正确；C电场线的疏密表示场强的大小关系，N点电场线密集，故场强大，电场力大，粒子在 M、N点的加速度 MNaa 故 C 错误；D粒子由 M点到 N 点电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子在 M、N点的速度 MNvv 故 D 错误。故选 B。4.如图所示电路，电源电动势为 E，内阻为 r，C 为两块彼此靠近而又绝缘的平行金属板，两金属板中一带电液滴 P 处于静止状态，1R、2R和3R为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器4R的滑片由图中位置向 b端移动过程中，
17、下列判断正确的是（）A.电流表读数增大，电压表读数减小 B.金属板一个极板所带电荷量逐渐减小 C.带电液滴 P 将向上运动 D.电源效率逐渐增大【答案】B【解析】【详解】A当滑动变阻器4R的滑片由图中位置向 b端移动过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电路的总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，由于通过1R的电流增大，则1R两端电压增大，电压表读数增大，并联部分的电压减小，可知通过3R的电流减小，即电流表读数减小，故 A 错误；BC由于电容器电压减小，根据 第4页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 QCU=，UEd=可知金属板一个极板所带电荷量逐渐减小，板间
18、场强减小，带电液滴 P 受到的电场力减小，带电液滴 P 将向下运动，故 B正确，C错误；D电源效率为 U IUPPEIE=外外出总 由于路端电压减小，则电源效率逐渐减小，故 D 错误。故选 B。二、多项选择（二、多项选择（4 个小题，共个小题，共 24 分。每题有多项符合要求，选对得分。每题有多项符合要求，选对得 6 分，漏选得分，漏选得 3 分，多选分，多选或错选得或错选得 0 分）分）5.如图所示，一绝缘且光滑的竖直细杆处于两固定的等量异种点电荷Q+、Q的连线的中垂线上，A、O、B为细杆上的三点，O为Q+、Q连线的中点，AOBOh=。现有电荷量为q+、质量为 m的小球套在杆上，重力加速度为
19、 g，从 A点静止释放，从 A运动到 B 的过程中，则（）A.在 A 点时小球加速度大小等于 g B.小球从 A 到 B运动过程中先加速后减速 C.小球从 A 到 B运动过程中电场力始终不做功 D.小球达到 B点时速度大小为2gh【答案】AC【解析】【详解】AD等量异种点电荷的电场线分布如图所示 第5页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 可知中垂线上的电场方向都与中垂线垂直，水平向右，故小球在竖直方向只受重力的作用，水平方向杆的弹力与电场力平衡，故小球的加速度为重力加速度 g，从 A到 B 的过程，根据动能定理可得 2122Bmghmv=解得 2Bvgh=故 A 正确，D错误；B小球从 A
20、 到 B运动过程中，一直做加速度为 g的匀加速直线运动，B错误；D由于中垂线上的电场方向都与中垂线垂直，小球从 A 到 B 运动过程中，电场力方向一直与速度方向垂直，故电场力始终不做功，故 C正确。故选 AC。6.空间存在一沿 x轴方向的静电场，质子由原点 O点开始仅在电场力的作用下沿 x 轴的正方向运动，该过程中质子的电势能关于位移 x的变化规律如图所示。其中图线2Ox为顶点在1x的开口向上的抛物线，2x以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是（）A.O位置和2x位置的电场强度方向相同 B.图中1x处的电势最低，3x处的电势最高 C.23xx段质子做匀变速直线运动 D.在3Ox段该电场沿 x
21、 轴的正方向【答案】BC【解析】【详解】A根据 pEqEx=可知，pEx图像的切线斜率的绝对值等于qE，由题图可知1x处切线斜率为零，故1x处电场强度最小且为零，O位置和2x位置关于1x位置对称，则 O 位置和2x位置的电场强度大小相等，方向相反，故 A 错 第6页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 误；B根据 pEq=由于质子带正电，可知质子所在位置电势能越大，电势越高，则图中1x处的电势最低，3x处的电势最高，故 B 正确；C23xx段图像的斜率不变，则质子所受的电场力不变，质子的加速度不变，则该过程质子做匀变速直线运动，故 C 正确；D根据沿电场方向电势降低，可知1x左侧的电场沿 x
22、 轴的正方向，1x右侧的电场沿 x轴的负方向，故 D错误。故选 BC。7.如图所示，质量均为 m的木块 A、B 与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，与木块 A、B完全相同的木块 C 以速度0v与木块 A 碰撞并粘在一起，则从木块 C 与木块 A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（）A.木块 A、B、C 和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒 B.木块 C与木块 A碰撞结束时，木块 C速度为02v C.弹簧的最大弹性势能为2016mv D.弹簧的最大弹性势能小于木块 A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量【答案】BD【解析】【详解】A木块 A、B、C和弹簧组成的系统所受合外
23、力为零，所以系统动量守恒；木块 C与 A碰撞并粘在一起，此过程系统机械能有损失，故系统机械能不守恒，故 A错误；B木块 C与 A碰撞并粘在一起，根据动量守恒定律得 012mvmv=解得碰撞结束时，木块 A、C 速度为 012vv=故 B 正确；第7页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 C弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，此时木块 A、B、C 具有相同的速度，根据系统动量守恒可得 1223mvmv=解得 023vv=根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为 222p120111232212Emvmvmv=故 C 错误；D木块 A、B、C 和弹簧组成系统的动能减少量为 222k0201113223E
24、mvmvmv=则有 pkEE 故 D 正确。故选 BD。8.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一个绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了24J，金属块克服摩擦力做功16J，重力做功48J。下列说法中正确的是（）A.金属块带负电荷 B.电场力对金属块做功等于8J C.金属块的电势能增加8J D.金属块的机械能减少24J【答案】CD【解析】【详解】ABC金属块滑下的过程中动能增加了 24J，由动能定理知 GfkWWWE+=电 摩擦力做功为 第8页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 f16JW=重力做功为 G48JW=可得电场力做功为 8JW=电 电场力做负
25、功，即金属块克服电场力做功 8J；可知金属块带正电荷，电势能增加了 8J，故 AB 错误，C 正确；D由功能关系可知机械能的变化量为 fF24JEWW=+=即金属块的机械能减少了 24 J，故 D 正确。故选 CD。三、填空题（三、填空题（3 个小题，每空个小题，每空 2 分，共分，共 12 分）分）9.面积为222.5 10 m的单匝矩形线圈放在匀强磁场中，若线圈与磁场平行时，穿过线圈的磁通量是_；当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是310 Wb，那么，磁场的磁感应强度是_T。【答案】.0 .24 10 T【解析】【详解】12磁通量的定义式为 sinBS=其中为B与S的夹角。当线圈
26、与磁场平行时 0=，sin0=，0=当线圈平面与磁场方向垂直时，o90=，sin1=，可得 24 10 TBS=10.如图所示电路，电源电动势为3V，内阻为1，滑动变阻器总电阻为3，定值电阻02R=，闭合电键，在滑片从 a移到 b过程中，电源总功率的最小值为_W，变阻器消耗的最大功率为_W。的 第9页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】.1.5 .0.75【解析】【详解】1当电路总电阻最大时，电流最小，电源总功率最小，则有 minmax3A0.5A32 1EIR=+电源总功率的最小值为 minmin3 0.5W1.5WPEI=2滑动变阻器消耗的功率为 2222000()()2()E
27、EPI RRRrRRrRRrR=+滑滑滑滑滑滑 可知当 03RRr=+=滑 滑动变阻器消耗的功率最大，则有 22max03()()3W0.75W32 1EPRRRr=+滑滑 11.蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。一名质量为60kg的运动员，从离水平网面3 2m高处自由落下，与网接触0 8s后竖直向上蹦回到离水平网面1 8m高处。运动过程不考虑肢体动作对重心的影响，重力加速度210m/sg=，从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为_N S，人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力大小为_N。【答案】.480 .1650【解析】【详解】1设人
28、自由下落与网接触瞬间，所用时间为1t，速度为1v，则 21112hgt=11vgt=第10页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 解得 10.8st=18m/sv=从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为 160 10 0.8N s480N sImgt=2设人竖直弹起上升到最高点过程中所用时间2t，弹起瞬间速度大小为2v，则根据逆向思维分析有 22212hgt=22vgt=解得 20.6st=26m/sv=设人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力为 F，取向上为正方向，根据动量定理有 21()()Fmg tmvmv=解得 1650NF=四、实验题（四、实验题（2 个小题，其中个小题，
29、其中 13 题（题（3）每空）每空 1 分，分，12题（题（2）2 分，其余每空分，其余每空 2 分，共分，共 16分）分）12.某实验探究小组的同学准备测量阻值约为2金属丝的电阻率，他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径如图甲所示，用伏安法测金属丝两端之间的电阻。（1）由图甲可读出该金属丝直径为_mm。（2）为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值，要求尽可能多测几组数据，电压从零开始测量，图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据要求，补充完成图乙中实物的连线为的 第11页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 _；（3）若通过金属丝电流为 I，金属丝两端之间的电压为 U，
30、金属丝的直径 D和长度 L，则电阻率的表达式为=_（用 D、L、I、U 表示）。【答案】.7.883#7.884#7.882 .24D UIL【解析】【详解】（1）1根据螺旋测微器原理可知，该金属丝的直径为 7.5mm38.3 0.01mm7.883mmD=+=（2）2 要求尽可能多测几组数据，电压从零开始测量，则选用分压式接法，为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值，且电阻较小，故采用电流表外接，实物图如图所示 3根据 LRS=，URI=，24DS=解得 24D UIL=13.实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。（1）先用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势将多用电表的红表笔与电源的
31、_（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图所示，则粗测电源电动势为_V。的 第12页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 （2）在UI坐标系中描点作图，如乙图所示，由此测得电源的电动势E=_V，电源的内阻r=_（均保留三位有效数字）。（3）利用甲图电路测得的值与真实值相比，E测_E真；r测_r真（选填“大于”或“等于”或“小于”）【答案】.正 .1.30 .1.45 .1.30 .小于 .小于【解析】【详解】（1）12多用电表电流从红表笔流入，黑表笔流出；先用多用电表2 5V量程粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电源的正极相连，黑表笔与电池的另一电极相
32、连，多用电表的示数如图所示，则粗测电源电动势为 1.30VE=（2）34根据闭合电路欧姆定律可得 EUIr=+可得 UEIr=可知UI图像的纵轴截距等于电动势，则有 1.45VE=UI图像的斜率绝对值等于内阻，则有 第13页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 1.450.801.300.50r=（3）56由图示电路可知，由于电压表的分流作用，电流表测得的电流小于流过电源的电流，电压表的分流作用是造成系统误差的原因，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的UII 图像如图所示 由图像可知，电源的电动势和内阻的测量值都小于真实值。五
33、、计算题（五、计算题（3 小题，共小题，共 32 分。解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）分。解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）14.如图所示，质量2kgm=的带正电小球，以02m/sv=的初速度从水平放置的平行金属板 A、B 的中央，水平飞入电场，已知 A板带正电，金属板长0.1mL=，板间距离 d=0.225m，当电场强度100V/mE=时，带电小球恰好能够穿过电场。忽略空气阻力，重力加速度 g取 102m/s求：（1）粒子穿过两板所用的时间；（2）带电粒子的电荷量 q。【答案】（1）0.05s；（2）1.6C【解析】【详解】（1）粒子进入电场后水平方向做匀速运动，设粒子穿过
34、两板所用的时间为t，则有 0Lv t=解得 0.05st=（2）竖直方向做匀加速运动，则有 21122dat=其中 第14页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 qEmgam+=解得 1.6Cq=15.如图，一根长为05mL=的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为34 10 kgm=的带电小球，将整个装置放入竖直面内足够大的匀强电场当中，电场强度大小为33 10 N/CE=，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为37=时，小球在 B 点处于平衡状态，重力加速度 g 取210m/s，cos370.8=，sin370.6=。求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）若将小球拉至最低点 C
35、 无初速度释放，当小球运动到 B点时速度大小；（3）若让小球在 B 点获得与绳垂直初速度，小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则圆周运动的最小动能。【答案】（1）正电，51 10 C；（2）10m/s2；（3）0.125J【解析】【详解】（1）小球在 B 点处于平衡状态，小球受重力、绳子拉力、电场力的作用，可知小球受到的电场力向右，小球带正电，根据平衡条件可得 tan37qEmg=小球带电量为 51 10 Cq=（2）若将小球拉至最低点 C 无初速度释放，当小球运动到 B点时，根据动能定理有 21sin37(1 cos37)2BqELmgLmv=解得小球运动到 B 点时速度大小为 第15页/共16
36、页 学科网（北京）股份有限公司 10m/s2Bv=（3）小球受到等效重力为 222()()5 10 NmgmgqE=+=等 小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则小球恰能通过等效重力最高点时，小球处于等效重力最高点时，速度最小，根据牛顿第二定律有 2minvmgmL=等 圆周运动的最小动能为 2kminmin10.125J2Emv=16.如图所示，光滑水平面上有一质量4.0kgM=的平板车，车的上表面是一段长1.5mL=的粗糙足够长水平轨道，水平轨道左侧连一半径0.25mR=的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点O处相切。现将一质量1.0kgm=的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向
37、左的初速度05m/sv=滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点 A。取210m/sg=。求：（1）小物块到达圆弧轨道的最高点 A时小车的速度大小；（2）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；（3）小物块与车最终相对静止时，小物块速度方向及它距点O的距离。【答案】（1）1m/s；（2）0.5；（3）速度方向水平向左，0.5m【解析】【详解】（1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，小物块到达圆弧最高点 A时，二者具有共同的速度1v，由水平方向动量守恒得 01()mvMm v=+的 第16页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 解得小物块到达圆弧轨道的最高点 A时小车的速度大小为 11m/sv=（2）小物块从滑上平板车到圆弧最高点 A过程，由能量守恒得 220111()22mvMm vmgRmgL+=+解得小物块与水平轨道间的动摩擦因数为 0.5=（3）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为2v，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由水平方向动量守恒得 02()mvMm v=+解得 21m/sv=方向水平向左；设小物块与车最终相对静止时，它距O点的距离为x；由能量守恒得 220211()()22mvMm vmg Lx+=解得 0.5mx=