云南省腾冲市第八中学高二物理上学期期中试题

腾八中2022—2022学年度高二上学期期中考试物理试卷（考试时间：120分钟，总分110分）一、选择题（本题共18小题，共58分，1-14题有一个选项是对的每小题3分，15-18题至少有一个选项是对的每小题4分，全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分。）1．下列说法中正确的是（　　）　A．由库仑定律F=，可知，当r→0时，F→∞　B．由电场强度E=可知，电场强度E与电荷量q成反比　C．由点电荷场强公式E=可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大　D．由电势差U=Ed可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大2.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是(　　)A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下3．2022年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A．周期变大B．速率变大C．动能变大D．向心加速度变大4.距离水平地面3米高处以2m/s的速度抛出一个小球．若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为（g取10m/s2）（　　）A．0m/sB．5.6m/sC．8m/sD．32m/s5.一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt-23-\n时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中()A.地面对他的冲量大小为mvB.地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C.地面对他的冲量大小为mv-mgΔtD.地面对他做的功为mv26.如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为(　　)A.μmgLB.2μmgLC.D.μ(M＋m)gL7.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A.B.C.D.8．有两个质量相同的小球A、B，从离地相同高度处以相同的速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．落地前瞬间，两小球的速度一定相同B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同　D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同9.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹．若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）A．电荷从a到b加速度增加B.电荷从a到b速度减小-23-\nC．电荷从a到b动能增加D．电荷从a到b电势能减小10.在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为(　　)A.2∶7B.1∶4C.3∶8D.4∶111．如图所示，两平金属板始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（　　）A．两板间的场强为500V/mB．C、D两点的电势相等C．C点的电势φC＝2.0VD．D点的电势φD＝2.0V12．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60º，＝20cm，把一个电量q＝1.0×10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　）A．866V/m，垂直AC向上B．866V/m，垂直AC向下C．1000V/m，垂直AB斜向上D．1000V/m，垂直AB斜向下13.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是(　　)A.甲图中与点电荷等距的a、b两点-23-\nB.乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中匀强电场中的a、b两点14.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　　)A.增大两极之间的距离，指针张角变小B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板间，则静电计指针张角变大D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零15．如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（　　）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大16.2022年6月20日，航天员王亚平在运行的“天宫一号”内上了节物理课，做了如图所示的演示实验，当小球在最低点时给其一初速度，小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动.若把此装置带回地球表面，仅在重力场中，仍在最低点给小球相同初速度，则(　　)A．小球仍能做匀速圆周运动B．小球不可能做匀速圆周运动C．小球可能做完整的圆周运动D．小球一定能做完整的圆周运动17.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A，B间的距离为2m，g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则(　　)A.乘客与行李同时到达B处-23-\nB.乘客提前0.5s到达B处C.若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处D.行李提前0.5s到达B处18．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）A．如果a、b带正电，那么c一定带负电B．匀强电场场强的大小为C．质点c的电量大小为qD．匀强电场的方向与ab边垂直背离c电场强度；库仑定律．二、实验题（每空2分，共14分。）19．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.1s．（1）如果小车做加速运动，则应该是纸带的________端（填“左”或“右”）与小车相连．（2）根据纸带，可以算得B点的瞬时速度VB=_______m/s，BE段的平均速度V=_______m/s（要求保留3位有效数字）20.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2b．调整气垫导轨，使导轨处于水平c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上-23-\nd．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e．按下开关放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是___________________________。（2）利用上述测量的实验数据，得出关系式______________________成立（用测量出的物理量表示），即可得出碰撞中守恒的动量，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________________（写出其中一个即可）。（3）利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达式_________。三、计算题（本题包括4小题，共28分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）21．（6分）如图所示，在匀强电场中有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为－2×10－5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？（2）A、B两点的电势差UAB为多少？（3）匀强电场的场强为多大？22.（6分）如图所示，有一质子（质量为m，电荷量为e）由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两块板间距离为d，板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。求：（1）质子刚进入偏转电场U2时的速度；（2）质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度；（3）质子穿出偏转电场时的动能。-23-\n23.(8分)如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N．当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m＝2kg的小物块．小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．g取10m/s2，则：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少？24.（8分）如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小E=5×103V/m。一带正电小球,以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点。已知小球的质量为m=1.0×10-2kg,所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2。(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)小球能通过轨道最高点D时的速度v;(2)带电小球在从D点飞出后,首次在水平轨道上的落点与B点的距离;(3)小球的初速度v0。-23-\n附加题：（10分）竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点。已知水平滑道AB长为L，轨道ABCD的质量为3m。求：(1)小物块在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道，圆弧滑道的半径R至少是多大？(3)若增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R，试分析小物块最终能否停在滑道上？-23-\n腾八中2022—2022学年度高二上学期期中考试物理试卷一、选择题（本题共18小题，共58分，1-14题有一个选项是对的每小题3分，15-18题至少有一个选项是对的每小题4分，全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分。）1．下列说法中正确的是（C　　）　A．由库仑定律F=，可知，当r→0时，F→∞　B．由电场强度E=可知，电场强度E与电荷量q成反比　C．由点电荷场强公式E=可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大　D．由电势差U=Ed可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大考点：库仑定律；电场强度．分析：电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；再根据点电荷的场强强度公式E=，电场强度只由场源电荷电量和位置决定．解答：解：A、真空中两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，要强调库仑定律的使用范围，当r→0时，电荷已不能当作点电荷，故A错误．B、电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故B错误．C、根据点电荷的场强公式E=知，Q为场源电荷的电量，电场中某点电场强度和场源电荷的电量有关，故C正确．D、由电势差U=Ed可知，当电场强度一定时，两点间d距离越大，这两点间电势差才越大，注意两点间距变化，而d不一定变化，故D错误．故选：C．2.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg-23-\n，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是(D　　)A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下3．2022年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的(C)A．周期变大B．速率变大C．动能变大D．向心加速度变大【答案】C考点：万有引力定律的应用、动能4.距离水平地面3米高处以2m/s的速度抛出一个小球．若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为（g取10m/s2）（　B　）A．0m/sB．5.6m/sC．8m/sD．32m/s5.一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt-23-\n时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中(B)A.地面对他的冲量大小为mvB.地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C.地面对他的冲量大小为mv-mgΔt，D.地面对他做的功为mv2【答案】B【解析】【详解】人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；故ACD错误；故选B。【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不故选：AC．6.如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为(　A　)A.μmgLB.2μmgLC.D.μ(M＋m)gL【答案】A【解析】开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值，即为小木块在木板上做匀速运动，所以由功的定义式可得：，故A正确，BCD错误。7.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（B）A.B.C.D.【答案】B-23-\n【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律可知，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，8．有两个质量不同的小球A、B，从离地相同高度处以相同的速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　B　）　A．落地前瞬间，两小球的速度大小一定相同　B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多　C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同　D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同分析：两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．解答：解：A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，故A错误．B、根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，重力对两小球做功相同，故B正确；C、小球落地瞬间，两球的速度大小相等，当方向不同，小球A的重力与速度有夹角，小球B的重力与速度方向相同，落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故C错误；D、从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，A的运动时间小于B的运动时间，根据P=知道重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误．故选：B．9.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹．若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（B ）A．电荷从a到b加速度增加B.电荷从a到b速度减小C．电荷从a到b动能增加D．电荷从a到b电势能减小-23-\n10.在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为(　　B)A.2∶7B.1∶4C.3∶8D.4∶1【答案】B【解析】由图示图象可知，小球的速度：，，，负号表示速度方向，碰撞过程系统动量守恒，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mbvb+mava=（ma+mb）v，即：mb×1+ma×（-3）=（ma+mb）×0.2，解得：，故B正确，ACD错误；故选B．12．如图7所示，两平金属板始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（　D　）图7A．两板间的场强为500V/mB．C、D两点的电势相等C．C点的电势φC＝2.0VD．D点的电势φD＝2.0V【点拨】由公式计算出两板间的场强为400V/m，A正确；B板接地，φB＝0，φA＝8V。UAC＝400×0.5×10－2V＝2V，得φC＝6V；同理得φD＝2V，D正确。12．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60º，＝20cm，把一个电量q＝1.0×10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（D）A．866V/m，垂直AC向上B．866V/m，垂直AC向下C．1000V/m，垂直AB斜向上D．1000V/m，垂直AB斜向下-23-\n【答案】D【点拨】正电荷从A移到B，电场力做功为零，表明AB两点电势相等，电场线垂直AB连线。正电荷从B移到C，电场力做负功，表明C点电势高，由电场力做功W＝qEsin60º得：E＝1000V/m，D正确。13.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是(　B　)A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中匀强电场中的a、b两点【答案】B【解析】甲图中a、b两点的电场强度大小相同，但方向不在同一条直线上，A错误；乙图中a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，B错误；丙图中a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，C正确；丁图中由于电场强度相同，但电势不同，D错误．14.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　B　)A.增大两极之间的距离，指针张角变小B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板间，则静电计指针张角变大D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零【答案】B【解析】试题分析：增大两极板之间的距离，由电容的决定式-23-\n可知，电容增小，电容器的电量不变，由C=分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A不正确；将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式可知，电容增小，电量不变，由C=分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B正确．将玻璃板插入两板之间，电容的决定式可知，电容增大，电量不变，由C=分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误．已充电的平行板电容器,电容器上所带电量一定，张角变大故D错误，15．如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（AD　　）　A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒　B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量　C．小球在B点时动能最大　D．在C点，弹性势能最大　解答：解：A、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；B、根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；C、当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；D、在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选：AD．16.2022年6月20日，航天员王亚平在运行的“天宫一号”内上了节物理课，做了如图所示的演示实验，当小球在最低点时给其一初速度，小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动.若把此装置带回地球表面，仅在重力场中，仍在最低点给小球相同初速度，则(　BC　)-23-\nA．小球仍能做匀速圆周运动B．小球不可能做匀速圆周运动C．小球可能做完整的圆周运动D．小球一定能做完整的圆周运动BC【解析】试题分析：在天宫一号里，所有物体均处于完全失重状态，因此，只要小球的初速度v0＞0，它将相对天宫一号做匀速圆周运动，当把此装置带回地球表面，由于重力做功的缘故，小球的运动速率一定发生变化，故选项A错误；选项B正确；若小球能运动至最高点，则在最高点时满足：mg≤，根据动能定理有：2mgl＝－，所以，只有当v0≥时，小球才能做完整的圆周运动，故选项C正确；选项D错误。考点：本题主要考查了对失重概念的理解和圆周运动的有关知识问题，属于中档题。17.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A，B间的距离为2m，g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则(　BC　)A.乘客与行李同时到达B处B.乘客提前0.5s到达B处C.行李提前0.5s到达B处D.若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处【答案】BC【解析】解：A、B、C、由牛顿第二定律，得μmg=ma得a=1m/s2-23-\n．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：x=a=0.5m，匀速运动的时间为：t2==1.5s，行李从A到B的时间为：t=t1+t2=2.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==2s．故乘客提前0.5s到达B．故A、C均错误，B正确；D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由L=，解得，最短时间tmin=2s．故C正确．故选：BC．【点评】该题考查是的传送带问题，行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运18．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　AB）　A．如果a、b带正电，那么c一定带负电　B．匀强电场场强的大小为　C．质点c的电量大小为q　D．匀强电场的方向与ab边垂直背离c　电场强度；库仑定律．分析：三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解匀强电场场强的大小．三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解c球的带电量．解答：解：A、如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡．故A正确．-23-\nBCD、设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：2××cos30°=E•Q；所以匀强电场场强的大小为E=，方向与ab边垂直指向ab连线．设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：=×cos60°所以c球的带电量为2q．故B正确，CD错误．故选：AB．点评：本题首先要灵活选择研究的对象，正确分析受力情况，再根据平衡条件和库仑定律及平行四边形定则解题．二、实验题（每空2分，共18分。）19．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.1s．（1）如果小车做加速运动，则应该是纸带的________端（填“左”或“右”）与小车相连．（2）根据纸带，可以算得B点的瞬时速度VB=________m/s，BE段的平均速度V=________m/s（要求保留3位有效数字）答案：左0.4000.53320-23-\n.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2b．调整气垫导轨，使导轨处于水平c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e．按下开关放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是___________________________。（2）利用上述测量的实验数据，得出关系式______________________成立（用测量出的物理量表示），即可得出碰撞中守恒的量是______________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________________（写出其中一个即可）。（3）利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达式____________。【答案】（1）B的右端至D的距离L2(2).（2）；(3).测量距离不准确，测量时间不准确，气垫导轨不水平等(4).（3）【解析】(1)(2)滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，mAvA=mBvB，又，，则，知还需要测量B右端到D的距离L2；(3)根据能量守恒可知，。点晴：解决本题关键根据实验原理找出需要验证的关系式结合题目中已测的从而找出还要测量的物理量，注意能量转换的分析。三.　计算题（本题包括4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）-23-\n21．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为－2×10－5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？（2）A、B两点的电势差UAB为多少？（3）匀强电场的场强为多大？能的增加量相等而且做负功-0.1J；A、B两点它们间的距离为2cm，两点的连线与场强方向成60°角，A、B两点的电势差UAB为，匀强电场的场强为5.0×105 V/m22.如图所示，有一质子（质量为m，电荷量为e）由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两块板间距离为d，板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。求：（1）质子刚进入偏转电场U2时的速度；（2）质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度；（3）质子穿出偏转电场时的动能。试题分析：（1）质子在加速电场中有（2）质子在偏转电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动水平方向 竖直方向加速度由以上各式解得极板长运动时间（3）质子在整个运动过程中由动能定律得质子射出电场时的动能 -23-\n23.如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N．当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m＝2kg的小物块．小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．g取10m/s2，则：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少？解：（1）物块的加速度小车的加速度（2）由，得：t=1s （3）在开始1s内小物块的位移：最大速度：在接下来的2s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度：这0.5s内的位移通过的总位移24.如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小E=5×103V/m。一带正电小球,以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点。已知小球的质量为m=1.0×10-2kg,所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2。(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)小球能通过轨道最高点D时的速度v0;(2)带电小球在从D点飞出后,首次在水平轨道上的落点与B点的距离;(3)小球的初速度v0。-23-\n(1)恰能通过轨道最高点的情况下，设到达最高点的速度为vD，   x=vDt③ 联立①②③得VD=2m/sx=0.4m由动能定理:得  联立①⑦⑧得附加题：（10分）竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点。已知水平滑道AB长为L，轨道ABCD的质量为3m。求：(1)小物块在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道，圆弧滑道的半径R至少是多大？(3)若增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R，试分析小物块最终能否停在滑道上？答案】(1)；（2）；(3)x=【解析】【详解】（1）小物块冲上轨道的初速度设为v，最终停在AB的中点，跟轨道有相同的速度，设为V，在这个过程中，系统动量守恒，有①系统的动能损失用于克服摩擦做功，有②-23-\n③解得摩擦力（2）若小物块刚好到达D处，此时它与轨道有共同的速度（与V相等），在此过程中系统总动能减少转化为内能（克服摩擦做功）和物块的势能，同理有④解得要使物块不从D点离开滑道，CD圆弧半径至少为（3）设物块以初动能E′，冲上轨道，可以达到的最大高度是1.5R,物块从D点离开轨道后，其水平方向的速度总与轨道速度相等，达到最高点后，物块的速度跟轨道的速度相等（设为V2），同理有⑤物块从最高点落下后仍沿圆弧轨道运动回到水平轨道上沿BA方向运动，假设能沿BA运动x远，达到与轨道有相同的速度（等于V2），同理有，⑥解得物块最终停在水平滑道AB上，距B为处。-23-