《浙江省杭州市學(xué)軍中學(xué)海創(chuàng)園校區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題 Word版含解析.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

物理試卷選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列關(guān)于物理學(xué)史的說法，正確的是（）．A.卡文迪什通過扭秤實驗發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.第谷最早提出行星沿橢圓軌道繞太陽運動C.愛因斯坦最早較系統(tǒng)地提出相對論時空觀D.開普勒通過觀測天體運動，積累下大量的數(shù)據(jù)，最早提出了“日心說”【答案】C【解析】【詳解】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；B．開普勒最早提出行星沿橢圓軌道繞太陽運動，故B錯誤；C．愛因斯坦最早較系統(tǒng)地提出相對論時空觀，故C正確；D．第谷通過觀測天體運動，積累下大量的數(shù)據(jù)，哥白尼最早提出了“日心說”，故D錯誤。故選C。2.騎馬射箭是蒙古族傳統(tǒng)的體育項目，如圖甲所示.在某次比賽中，選手騎馬沿直線勻速前進，分別經(jīng)過E、F、G和H四點（GP連線與連線垂直），并在每處射出一支箭，射箭方向如圖乙所示。則可能射中靶心P點的是（　　）A.E點B.F點C.G點D.H點【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)合運動與分運動的關(guān)系，合運動在兩分運動之間，故F點處射出的箭可能射中；故選B。3.有一種很火的益智玩具—— “磁懸浮陀螺”，依靠磁場力可以讓旋轉(zhuǎn)的陀螺懸浮在空中，如圖所示。對處于懸浮狀態(tài)的陀螺，下列說法正確的是（　?。〢.陀螺上各質(zhì)點均處于平衡狀態(tài)B.陀螺處于完全失重狀態(tài)C.距離陀螺中心越遠的質(zhì)點，線速度越大D.距離陀螺中心越遠的質(zhì)點，向心加速度越小【答案】C【解析】【詳解】A．陀螺上旋轉(zhuǎn)的質(zhì)點受力不平衡，故A錯誤；B．處于懸浮狀態(tài)的陀螺，陀螺豎直方向上處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．距離陀螺中心越遠的質(zhì)點，由，可知線速度越大，故C正確；D．距離陀螺中心越遠的質(zhì)點，由，可知向心加速度越大，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，若質(zhì)點以初速v0水平拋出后，落在傾角為θ=37°的斜面上，要求質(zhì)點從拋出點到達斜面的位移最小，則質(zhì)點的飛行時間為（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】若質(zhì)點位移最小，則位移與斜面垂直，因此位移偏向角為解之得 故選B。5.如圖所示，一條不可伸長的輕質(zhì)軟繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個質(zhì)量分別為m、3m的小球a和b，用手按住a球靜止于地面時，b球離地面的高度為h。兩物體均可視為質(zhì)點，定滑輪的質(zhì)量及一切阻力均不計，重力加速度為g。釋放a球后，b球剛要落地前，下列說法正確的是（　?。〢.a球的機械能守恒B.b球的機械能增加C.b球剛要落地時的速度為D.b球剛要落地時速度為【答案】C【解析】【詳解】AB．a(chǎn)b兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，在運動過程中，繩子拉力對a球做正功，則a球機械能增加，繩子拉力對b球做負功，則b球機械能減小，故AB錯誤；CD．從釋放到b球剛好落地根據(jù)機械能守恒可得得v=故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面相切，一個質(zhì)量為的小球從弧形槽h高處由靜止開始下滑，不計空氣阻力，下列說法正確的是（　?。?A.在下滑過程中弧形槽對小球的彈力始終不做功B.在小球壓縮彈簧的過程中，小球的機械能守恒C.小球離開彈簧后，小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能不守恒D.在整個過程中，小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】D【解析】【詳解】A．在小球下滑過程中，雖然小球總是沿弧形槽的上表面運動，但弧形槽有水平向左的位移，故小球?qū)τ诘孛娴乃俣确较虿皇茄刂⌒尾鄣那芯€的，而弧形槽對小球的作用力是彈力，方向始終垂直于接觸面，故彈力和小球運動速度不垂直，彈力對小球要做功，故A錯誤；B．當(dāng)小球壓縮彈簧的過程中，彈簧和小球組成的系統(tǒng)的機械能守恒，但彈簧對小球的彈力做負功，故小球機械能減小，故B錯誤；C．小球在弧形槽上下滑的過程中，系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球與弧形槽分離時兩者動量大小相等，由于，則小球的速度大小大于弧形槽的速度大小，小球被彈簧原速率彈回后將追上弧形槽并要滑上弧形槽。在小球離開彈簧后，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，故C錯誤；D．整個運動過程中小球和弧形槽、彈簧組成的系統(tǒng)只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確。故選D。7.圖為某種電磁彈射系統(tǒng)的簡化示意圖，金屬彈射桿橫架在兩根水平放置且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌上。使用時先把開關(guān)撥到側(cè)給儲能電容充電，然后開關(guān)撥到側(cè)讓電容器放電．回路瞬間產(chǎn)生巨大電流，從而產(chǎn)生超強磁場，彈射桿在磁場力的作用下被快速彈出。若忽略空氣阻力，下列說法正確的是（　?。〢.彈射桿將沿軌道做變加速運動B.要使圖中彈射桿向右彈射，則電源必須上正下負C.要使圖中彈射桿向右彈射，則電源必須上負下正 D.導(dǎo)軌摩擦不計，電容器儲存的電能全部轉(zhuǎn)化為彈射桿的機械能【答案】A【解析】【詳解】A．電容器放電過程，回路電流逐漸減小，彈射桿受到的安培力逐漸減小，彈射桿將沿軌道做變加速運動，故A正確；BC．當(dāng)電源上正下負時，可知充電后電容器上極板帶正電，下極板帶負電，則電容器放電時，回路電流為順時針方向，產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，根據(jù)左手定則可知，彈射桿受到向右的安培力，使彈射桿向右彈射；當(dāng)電源上負下正時，可知充電后電容器下極板帶正電，上極板帶負電，則電容器放電時，回路電流為逆時針方向，產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，根據(jù)左手定則可知，彈射桿受到向右的安培力，使彈射桿向右彈射；故要使圖中彈射桿向右彈射，對電源正負極的連接沒要求，故BC錯誤；D．若導(dǎo)軌摩擦不計，當(dāng)彈射桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小等于電容器兩端電壓時，電容器不再放電，電容器仍儲存有一定的電能，故電容器儲存的電能不會全部轉(zhuǎn)化為彈射桿的機械能和焦耳熱，故D錯誤。故選A。8.下圖是由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場組成的，不同的帶負電的粒子在電壓為的電場中由靜止加速，從M孔射出后垂直進入電壓為的平行金屬板間的電場中，在滿足帶負電粒子能射出平行板電場區(qū)域的條件下，則下列說法錯誤的是（　?。〢.若不同比荷的負電粒子由O點射入，從偏轉(zhuǎn)電場射出時偏轉(zhuǎn)角度θ相同B.無論比荷是否相等，則帶負電粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出的偏轉(zhuǎn)位移y相等C.若電荷量q相等，則帶負電粒子從M孔射出時動能相等D.若電荷量q相等，則帶負電粒子在板間的加速度大小相等【答案】D【解析】【詳解】A．如圖所 設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的板間距離為，在偏轉(zhuǎn)電場中有tanθ=偏轉(zhuǎn)角度θ與粒子的比荷無關(guān)，所以不同比荷的帶負電粒子從O點射入，偏轉(zhuǎn)角度θ相同，故A正確，不符合題意；B．由動能定理得，粒子經(jīng)電壓為的電場中由靜止開始加速后，滿足進入電壓為的平行金屬板間的電場后，粒子做類平拋運動，則聯(lián)立解得粒子射出平行板電場時偏移量y與比荷均無關(guān)，故B正確，不符合題意；C．粒子從M孔射出時的動能所以當(dāng)帶負電粒子的電荷量q相等時，它們從M孔射出時的動能相等，故C正確，不符合題意；D．設(shè)加速電場的板間距離為d，由牛頓第二定律得由于粒子的質(zhì)量未知，所以無法確定帶負電粒子在板間的加速度大小關(guān)系，故D錯誤，符合題意。故選D。 9.如圖所示，兩傾角為的光滑平行導(dǎo)軌，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，整個空間存在豎直向上的勻強磁場。現(xiàn)導(dǎo)體棒中通有由a到b的恒定電流，使導(dǎo)體棒恰好保持靜止。已知磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)體棒中電流為I，重力加速度大小為g，忽略一切摩擦，則此時平行導(dǎo)軌間距為（　?。〢.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】磁場方向豎直向上，由左手定則可知，安培力水平向右，由力的平衡條件得解得故選C。10.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（　?。〢.甲圖可通過增加電壓U來增大粒子的最大動能B.乙圖可通過增加等離子體的流速來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，若載流子帶負電，穩(wěn)定時都是D板電勢高【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場中滿足 設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當(dāng)磁流體發(fā)電機達到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即所以電源電動勢為由此可知，增加等離子體的流速可以增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。11.如圖所示，磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B。電子從M點由靜止釋放，沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。已知M、P在同一等勢面上，且電子從M到P點運動的時間為t，P、M間的距離為d。下列說法正確的有（　　）A.電子到達P點時的速度為0B.電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力C.電子從N到P，電場力做正功D.該勻強電場的電場強度【答案】A【解析】【詳解】AB．由于M點和P點在同一等勢面上，故從M到P電場力做功為0，而洛倫茲力不做功，M點速度為0，根據(jù)動能定理可知電子在P點速度也為0，則電子在M點和P點都只受電場力作用，在勻強電場中電子在這兩點電場力相等，即合力相等，故A正確，B錯誤；C．從N到P電場力做負功，故C錯誤； D．通過單位判斷物理量關(guān)系錯誤，故D錯誤。故選A。12.如圖所示，兩個可視為點電荷的帶正電小球A和B，A球系在一根不可伸長的絕緣細線一端，繞過定滑輪，在細繩的另一端施加拉力F，B球固定在絕緣座上，位于定滑輪的正下方?，F(xiàn)緩慢拉動細繩，使A球緩慢移動到定滑輪處，此過程中，B球始終靜止，忽略定滑輪大小和摩擦，下列判斷正確的是（　?。〢.B球受到的庫侖力先增大后減小B.拉力F一直增大C.地面對絕緣座的支持力一直減少D.A球電勢能先不變后減少【答案】D【解析】【詳解】設(shè)球所受庫侖力大小為FC，AB兩球間距離為r，B球距定滑輪為h，A球與定滑輪間距離為l，對開始位置處的A球受力分析，將F和FC合成如圖，由相似三角形可得所以A球緩慢移動過程中，r先不變，等A球運動到滑輪正下方后，r再變大；整個過程中l(wèi)一直減小。A．r先不變再變大，B球受到的庫侖力大小先不變再減小，故A錯誤；B．A球未到滑輪正下方時，由相似三角形可得所以F先減小，當(dāng)A球到達滑輪正下方后，由平衡條件可得 所以F再增大，故B錯誤；C．A球未到滑輪正下方時，庫侖力大小不變，方向趨近豎直，則B球受到庫侖力的豎直分量變大，地面對絕緣座的支持力先變大；A球到達滑輪正下方后，B球受到庫侖力大小減小、方向豎直向下，地面對絕緣座的支持力減?。还蔆錯誤；D．r先不變再變大，兩者間的庫侖斥力對A球先不做功后做正功，則A球的電勢能先不變后減少，故D正確。故選D。13.如圖所示是某滑梯軌道設(shè)計圖，其中DO是水平面，AB、AC是傾斜直軌道，AE為一曲線軌道，所有軌道下端均與水平面平滑相切連接。初速度為的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零。若已知該物體與所有軌道和水平面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零，則（　　）A.該物體從A點由靜止出發(fā)沿ABD滑動到D點的速度大小為B.該物體從A點由靜止出發(fā)，分別沿ABD和ACD滑動，最終在同一點停下C.該物體從D點以速度出發(fā)，沿DCA滑動，無法滑到頂點AD.該物體從D點以速度出發(fā)，沿DEA滑動，能滑到頂點A【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，該物體從D點由靜止出發(fā)沿DBA滑動到A點過程有若該物體從A點由靜止出發(fā)沿ABD滑動到D點過程有解得故A錯誤；B．令斜面傾角為，則有 根據(jù)分析有表明物體沿水平面與斜面在AD之間運動過程中，克服摩擦力做功相同，根據(jù)題意，該物體從D點由靜止出發(fā)沿ACD滑動到A點過程有若該物體從A點由靜止出發(fā)沿ACD滑動到D點過程有解得可知由于該物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)處處相同，可知該物體從A點由靜止出發(fā)，分別沿ABD和ACD滑動，最終在同一點停下，故B正確；C．根據(jù)上述可知，物體沿水平面與斜面在AD之間運動過程中，克服摩擦力做功相同，可知，初速度為的物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到頂點A時速度剛好為零，可知，物體從D點以速度出發(fā)，沿DCA滑動，恰好滑到頂點A，故C錯誤；D．由于AE為一曲線軌道，則物體在弧線軌道上某一位置的彈力與該位置重力垂直于切向的分力的合力提供向心力，即物體在弧線軌道上某一位置的彈力大于該位置重力垂直于切向的分力，可知物體在AE曲線軌道上運動過程克服摩擦力做功大于沿AE直線軌道運動克服摩擦力做功，即該物體從D點以速度出發(fā)，沿DEA滑動，不能滑到頂點A，故D錯誤。故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，三個理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示，電表的示數(shù)變化量分別用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下列判斷正確的是（　?。?A.I增大，U1增大B.I減小，U2增大C.不變，增大D.不變，增大【答案】BC【解析】【詳解】AB．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時R2增大，電路的外電阻電阻R外增大，由知總電流減小，由路端電壓可知路端電壓U增大，設(shè)通過R3的電流為I3，由于R3阻值不變，由可以判斷出I3增大，由可知I減小，R1與R2串聯(lián)且R1與R2串聯(lián)的電壓為路端電壓，，由知U1減小，所以U2增大，A錯誤，B正確；CD．要注意對于定值電阻，是線性元件，有由電路圖可知故，不變化，對于電阻R2有由于R2增大，故都增大，將R3等效為電源的內(nèi)電阻，則等效內(nèi)電阻為根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知因為不變化，所以不變，故C正確，D錯誤。故選BC。15. 如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔，右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。電子原來靜止在左極板小孔處（不計重力作用）。下列說法中正確的是（　?。〢.從t=0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上B.從t=時刻釋放電子，電子可能在兩極板間振動C.從t=時刻釋放電子，電子可能在兩極板間振動，也可能打到右極板上D.從t=時刻釋放電子，電子必將打到左極板上【答案】AC【解析】【詳解】A．從t=0時刻釋放電子，在0-T內(nèi)，電子先向右做勻加速運動，再向右勻減速運動，t=T時速度為零，接著周而復(fù)始，電子運動的方向始終向右，直到打在右極板上，故A正確；B．從t=時刻釋放電子，在內(nèi)電子因受電場力的作用下在左極板上靜止，在內(nèi)電子先向右做勻加速運動，再向右勻減速運動，時速度為零，接著周而復(fù)始，電子運動的方向始終向右，直到打在右極板上，故B錯誤；C．從時刻釋放電子，在內(nèi)向右做勻加速運動，在向右做勻減速運動，有可能打到右極板上；若沒有打到右極板上，則時速度為零，內(nèi)向左做勻加速運動，向左做勻減速運動，時速度為零，接著周而復(fù)始，電子可能在兩板間振動，故C正確；D．從時刻釋放電子，內(nèi)電子在電場力的作用下向右做勻加速運動，內(nèi)向右做勻減速運動，可能打到右極板上，故D錯誤。故選AC。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.在研究平拋運動的特點及其規(guī)律實驗中： (1)某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。①他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B____（填“同時”或“不同時”）落地；②讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片。A球在空中運動的時間將___（填“變長”，“不變”或“變短”）；③上述現(xiàn)象說明______。(2)一個同學(xué)在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點A、B、C，量得Δs=0.1m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，取g=10m/s2，可求得：①物體拋出時的初速度為_______m/s；②物體經(jīng)過B時速度為________m/s?！敬鸢浮竣?同時②.不變③.平拋運動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動④.1.0⑤.1.8或【解析】【詳解】(1)①[1]他觀察到的現(xiàn)象是小球A、B同時落地；②[2]讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片。A球在空中運動的時間將不變； ③[3]上述現(xiàn)象說明平拋運動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動。(2)[4]在豎直方向上，根據(jù)h2?h1＝gT2得則物體平拋運動的初速度為[5]B點的豎直分速度為根據(jù)平行四邊形定則知，B點的速度為17.某實驗小組要測定一段電阻絲的電阻率，具體操作如下。（1）用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖甲所示，由圖可知其直徑為___________mm；（2）用多用電表粗測電阻絲阻值，將多用電表選擇開關(guān)置于“×10”擋，將黑紅兩表筆短接，然后進行___________，經(jīng)正確操作后多用電表指針位于如圖乙所示位置，被測電阻絲電阻的測量值為___________Ω；（3）利用如圖丙所示的電路精確地測量電阻絲的電阻，有以下實驗器材可供選擇：A．電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表（量程0~25mA，內(nèi)阻RA1=3.0Ω）D．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻RA2=3.0Ω）E．電阻箱R（0~999.9Ω）F．滑動變阻器（0~20Ω，額定電流2.0A）G．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干 （4）實驗中電流表應(yīng)選擇___________（填寫器材前邊序號）。（5）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電壓表有一較大讀數(shù)U，記下此時電阻箱的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)；（6）改變電阻箱的阻值，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)仍為U，記下此時電阻箱的讀數(shù)R2和電流表的讀數(shù)；（7）重復(fù)步驟（6），得到多組電阻箱和電流表的數(shù)據(jù)，以電阻箱電阻R為橫坐標(biāo)，以電流表電流的倒數(shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，描點連線，獲得圖線的縱軸截距為b，如圖丁所示，可知電阻絲電阻為___________（用題中給定物理量的符號表示），再測出電阻絲的長度L，可以根據(jù)電阻定律計算出電阻絲的電阻率ρ，若從系統(tǒng)誤差的角度分析用該方法測得的電阻絲的電阻率與真實值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮竣?2.150②.歐姆調(diào)零③.120④.C⑤.⑥.相等【解析】【詳解】（1）[1]由螺旋測微器可知電阻絲的直徑為（2）[2]用多用電表粗測電阻絲的阻值，將多用電表選擇開關(guān)置于“×10”擋，將黑紅兩表筆短接，然后進行歐姆調(diào)零。[3]多用電表表盤刻度不均勻，不需要估讀，此時表盤上所指刻度值為12，而用的是“×10”擋，所以電阻絲電阻的測量值為（4）[4]電路中最大電流約為為了使電流表指針能夠達到適當(dāng)?shù)姆纫詼p小讀數(shù)誤差，應(yīng)選擇量程為0~25mA的電流表C。（7）[5]根據(jù)題意有整理得結(jié)合圖像可知 解得[6]本實驗中所用電流表內(nèi)阻已知，不存在由于電表內(nèi)阻引入的系統(tǒng)誤差，所以測得電阻絲的阻值與真實值相等，進而根據(jù)電阻定律計算出的電阻率等于真實值。18.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點分別是圓軌道的最低點和最高點。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為m、帶負電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動（電荷量不變），經(jīng)過C點時速度最大，O、C連線與豎直方向的夾角θ=60°，重力加速度為g。（1）求小球所受的靜電力大?。唬?）求小球在A點的速度v0為多大時，小球經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力最小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由于小球經(jīng)過C點時速度最大，表明在該位置，重力與電場力的合力方向恰好背離圓心，可知電場力大小為（2）由于小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動，若小球經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力最小，則小球應(yīng)該是恰好能夠經(jīng)過C點關(guān)于圓心的對稱點D，此時在D點軌道對小球的彈力恰好為0，由重力與電場力的合力提供向心力，則有小球從A到達D過程有解得 19.如圖所示，在高h1=30m光滑水平平臺上，物塊A以初速度v0水平向右運動，與靜止在水平平臺上的物塊B發(fā)生碰撞，mB=2mA，碰撞后物塊A靜止，物塊B以一定的水平速度向右滑離平臺，并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道，B點的高度h2=15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L=70m的水平粗糙軌道CD平滑連接，物塊B沿軌道BCD運動與右邊墻壁發(fā)生碰撞。g取10m/s2。求：（1）物塊B由A運動到B的時間；（2）物塊A初速度v0的大?。唬?）若物塊B與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出B點，最后停在軌道CD上的某點p（p點未畫出）。設(shè)物塊B與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍.【答案】（1）1.732s；（2）20m/s；（3）0.17＜μ≤0.5【解析】【詳解】（1）物塊B從A到B做平拋運動，設(shè)從A運動到B的時間為t，則解得（2）由幾何關(guān)系，可知R=h1，Rcosθ=h1﹣h2解得θ=60°小物塊平拋的水平速度是v1，有解得 v1=10m/sA與B發(fā)生碰撞的過程中系統(tǒng)的動量守恒，選取向右為正方向，由動量守恒定律得mAv0=mBv1又mB=2mA解得v0=20m/s（3）設(shè)小物塊在水平軌道CD上通過的總路程為s，根據(jù)題意，該路程的最大值是smax=3L最小值是smin=L路程最大時，動摩擦因數(shù)最小；路程最小時，動摩擦因數(shù)最大。由能量守恒知解得即0.17＜μ≤0.520.現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動．如圖所示，真空中存在著多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場，寬度均為d電場強度為E，方向水平向左；垂直紙面向里磁場的磁感應(yīng)強度為B1，垂直紙面向外磁場的磁感應(yīng)強度為B2．電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第飛1層磁場左側(cè)邊界以初速度v0射入，方向與邊界夾角為θ，設(shè)粒子始終在電場、磁場中運動，除B1、B2、E以外其他物理量已知，不計粒子重力及運動時的電磁輻射．（cos53°=0.6，sin53°=0.8）（1）若θ=53°，要求拉子不進入電場，求B1至少為多大？（2）若B1、E均已知，求粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時速度的大??； （3）若θ=53°，且B1=，要求粒子不穿出第1層的電場，求E至少多大？【答案】（1）若θ=53°，要求拉子不進入電場，B1至少為；（2）若B1、E均已知，粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時速度的大小為；（3）若θ=53°，且B1=，要求粒子不穿出第1層的電場，E至少為．【解析】【詳解】（1）當(dāng)θ=53°時，設(shè)粒子在B1場中圓周運動半徑為R1，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qv0B1=m，恰好不進入電場時有：R1-R1cosθ=d，解得：B1≥；（2）對粒子，設(shè)從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時速度大小為vn，根據(jù)動能定理可得：-nEqd=mvn2-，解得：vn=；