2022臨沂蘭山區(qū)高二上學(xué)期開學(xué)檢測物理試題含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2021-2022學(xué)年度第一學(xué)期開學(xué)考測試高二物理試題本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分。考試用時(shí)90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、座號、考生號、縣區(qū)和科類填寫到答題卡和試卷規(guī)定的位置上。2.第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。3.第Ⅱ卷必須用0.5毫米黑色簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不能使用涂改液、膠帶紙、修正帶。不按以上要求作答的答案無效。第Ⅰ卷選擇題一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1. 甲、乙兩位同學(xué)在同一地點(diǎn)，從相同的高度水平射出相同的箭，箭落地時(shí)插入泥土中的形狀分別如圖所示，若空氣阻力不計(jì)，則甲同學(xué)射出的箭（　　）
A. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間短 B. 運(yùn)動(dòng)的初速度大 C. 運(yùn)動(dòng)的水平距離短 D. 落地時(shí)的動(dòng)能大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間只與拋出高度有關(guān)，兩位同學(xué)在同一地點(diǎn)，從相同的高度水平射出相同的箭，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題圖可知，甲同學(xué)射出的箭落地速度與水平方向夾角更大，由因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣，則甲同學(xué)射出的箭的運(yùn)動(dòng)的初速度更小，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)的水平距離故甲同學(xué)射出的箭運(yùn)動(dòng)的水平距離短，故C正確；D．落地時(shí)的動(dòng)能故甲同學(xué)射出的箭落地時(shí)的動(dòng)能小，故D錯(cuò)誤。故選C。2. 2021年6月17日上午9點(diǎn)22分我國“神舟”十二號載人飛船發(fā)射圓滿成功，不久前我國自主研發(fā)空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行，核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，航天員一天時(shí)間內(nèi)可觀察到16次日出，已知引力常量為G，再知道下列那個(gè)物理量可計(jì)算出地球的質(zhì)量（　?。?/span>A. 核心艙的質(zhì)量 B. 核心艙繞地半徑C. 核心艙離地面的高度 D. 核心艙的角速度【答案】B【解析】【分析】【詳解】核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可得解得依題意，航天員一天時(shí)間內(nèi)可觀察到16次日出，故核心艙的周期可作為已知條件，所以只需要再知道核心艙繞地半徑就可以計(jì)算出地球的質(zhì)量，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3. 如圖所示，在勻強(qiáng)電場中a、b、c為同一直線上的三點(diǎn)，c為中點(diǎn)。a、b兩點(diǎn)電勢分別為、。下列敘述正確的是（　?。?/span>
A. c點(diǎn)處的電勢一定為B. 負(fù)電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在a點(diǎn)的電勢能C. 正電荷由a點(diǎn)無初速釋放一定沿直線做勻加速運(yùn)動(dòng)D. 在過c點(diǎn)與垂直的直線上移動(dòng)電荷電勢能不變【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．c點(diǎn)處的電勢故A正確；B．因?yàn)樵?/span>a點(diǎn)的電勢大于c點(diǎn)的電勢，而負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，故負(fù)電荷在c點(diǎn)的電勢能大于在a點(diǎn)的電勢能，故B錯(cuò)誤；C．電場線的方向不一定是沿方向，正電荷由a點(diǎn)無初速釋放不一定沿直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．電場線的方向不一定是沿方向，過c點(diǎn)與垂直的直線不一定是等勢線，直線上移動(dòng)電荷電勢能可能改變，故D錯(cuò)誤。故選A。4. 銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體和構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測得其運(yùn)動(dòng)周期為T，到C點(diǎn)的距離為，和的距離為r，已知引力常量為G。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 星體和的向心力之比為 B. 星體和的加速度之比為C. 星體的質(zhì)量為 D. 星體和的線速度之比為【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．雙星系統(tǒng)通過相互作用的萬有引力提供向心力，所以星體和的向心力之比為1:1。故A錯(cuò)誤；B．依題意，雙星系統(tǒng)繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可得二者周期或者角速度相同，根據(jù)向心加速度公式有所以星體和的加速度之比為故B正確；C．星體S1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，有解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系，有星體和的線速度之比為故D錯(cuò)誤。故選B。5. 如圖所示，為等邊三角形，邊長為L。在A、B頂點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為、，靜電力常量為k。則中心處的場強(qiáng)大小為（　　）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】如圖所示，根據(jù)對稱性和幾何關(guān)系可知+q和-q在中心處激發(fā)的場強(qiáng)大小均為為合場強(qiáng)大小為故選C。6. 摩天輪是游樂園中常見的大型游樂設(shè)施之一、繞中心軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示為摩天輪的簡化示意圖，圖中a、c分別表示座艙的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，已知小明的質(zhì)量為m，在游樂園乘坐的摩天輪在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度為v，座椅到中心軸半徑為R，重力加速度為g。當(dāng)小明從a處轉(zhuǎn)動(dòng)到c處的過程中，下列說法正確的是（　　）A. 小明始終處于超重狀態(tài) B. 在a、c處受到的合力相同C. 在a、c處對座椅的壓力之差為 D. 在a、c處對座椅的壓力之差為【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．小明從a處轉(zhuǎn)動(dòng)到c處的過程中，豎直方向的速度先增大后減小，則豎直方向先是向上做加速運(yùn)動(dòng)后來向上做減速運(yùn)動(dòng)，則小明先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．小明做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在a、c處受到的合力大小相等，方向不相同，故B錯(cuò)誤；CD．在a處，受力分析可得在c處，受力分析可得聯(lián)立，可得故C錯(cuò)誤，D正確故選D。7. 2021年5月15日中國“天文一號”探測器成功著陸火星。火星是太陽系中距離地球較近、自然環(huán)境與地球最為類似的行星之一，一直以來都是人類深空探測的熱點(diǎn)。我國的航天科學(xué)家為了能使探測器登陸火星，在此之前做了大量的研究工作。如果將地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并忽略行星自轉(zhuǎn)的影響。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，綜合所學(xué)知識可以判斷（　?。?/span>行星天體質(zhì)量/kg天體半徑/m公轉(zhuǎn)軌道半徑/m地球火星 A. 火星的公轉(zhuǎn)周期小于一年B. 火星的公轉(zhuǎn)速度比地球公轉(zhuǎn)速度大C. 火星表面的第一宇宙速度大于7.9km/sD. 太陽對地球的引力比對火星的引力大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．據(jù)解得由上式可知，行星的公轉(zhuǎn)周期隨半徑的增大而增大，則火星的公轉(zhuǎn)周期大于一年，所以A錯(cuò)誤；B．據(jù)解得由上式可知行星的公轉(zhuǎn)速度隨半徑的增大而減小，則火星的公轉(zhuǎn)速度比地球公轉(zhuǎn)速度小，所以B錯(cuò)誤；C．星表面的第一宇宙速度為地球表面的第一宇宙速度為7.9km/s，有代入數(shù)據(jù)可知所以C錯(cuò)誤；D．據(jù)由于地球的質(zhì)量比火星的質(zhì)量大，公轉(zhuǎn)半徑又比火星的公轉(zhuǎn)半徑小，所以太陽對地球的引力比對火星的引力大，則D正確；故選D。8. 無縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上冷卻后就得到無縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑為R，為使注入鐵水后管狀模型的各部分均對鐵水有彈力，則管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為（　?。?/span>
A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【詳解】最高點(diǎn)，重力恰好提供向心力時(shí)，為臨界條件解得故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9. 質(zhì)量為m的物體，從靜止出發(fā)以的加速度豎直下降h的過程，下列說法正確的是（　　）A. 下落的平均速度為 B. 下落用的時(shí)間為C. 物體的機(jī)械能減少了 D. 重力的最大功率為【答案】AC【解析】【詳解】AB．物體下降h時(shí)的末速度為下落用的時(shí)間為下落的平均速度為故A正確，B錯(cuò)誤；C．物體受到豎直向上的外力作用，其大小為物體機(jī)械能的減少量等于克服f所做的功，為故C正確；D．重力的最大功率為故D錯(cuò)誤。故選AC。10. 如圖所示水平面粗糙程度相同，物體A、B經(jīng)光滑的輕質(zhì)定滑輪用細(xì)線連在一起。當(dāng)A物體受水平向右的力F在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（　?。?/span>
A. 物體B的動(dòng)能不變 B. 力F的功率變大C. 繩拉力做功大于B物體重力勢能的增加 D. 力F做的功等于B物體機(jī)械能的增加【答案】BC【解析】【詳解】A．設(shè)與A連接的繩子與水平方向的夾角為θ，A物體沿繩方向的分速度大小等于物體B的速度大小，即因?yàn)?/span>vA不變，但θ變小，所以物體B的速度變大，即動(dòng)能變大，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)繩中的張力大小為T，對A根據(jù)平衡條件有當(dāng)θ趨于0時(shí)，有當(dāng)θ趨于90°時(shí)，有即所以在θ逐漸減小的過程中，F逐漸增大，根據(jù)可知力F的功率變大，故B正確；C．B物體重力勢能的增加量等于克服重力所做的功，因?yàn)槲矬wB做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知繩拉力做的功一定大于B物體克服重力所做的功，即繩拉力做功大于B物體重力勢能的增加，故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可知，力F做的功等于B物體機(jī)械能的增加與A物體克服摩擦力做功之和，故D錯(cuò)誤。故選BC。11. 質(zhì)量為的物體以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦力的作用，其動(dòng)能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖所示，重力加速度，以下說法中正確的是（　?。?/span>A. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 B. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C. 物體滑行的總時(shí)間為 D. 物體滑行的總時(shí)間為【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．根據(jù)動(dòng)能定理由圖像可知解得μ=0.2故A錯(cuò)誤，B正確；CD．物體的初速度加速度則物體滑行的總時(shí)間為選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12. 如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略，開關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點(diǎn)，若打開開關(guān)k，將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離，則下列說法正確的是（　?。?/span>
A. 靜電計(jì)指針的張角變小 B. P點(diǎn)電勢升高C. 帶電油滴向上運(yùn)動(dòng) D. 帶電油滴的電勢能不變【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A．將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離，極板間距減小，根據(jù)可知，電容器的電容增大，當(dāng)開關(guān)打開后，兩極板的電荷量不變，又所以，極板間的電勢差減小，則靜電計(jì)指針的張角變小，A正確；BCD．根據(jù)場強(qiáng)公式，即當(dāng)打開開關(guān)后，極板的電荷量不變，故可得場強(qiáng)不變，故帶電液滴不會(huì)移動(dòng)，根據(jù)電勢與場強(qiáng)的關(guān)系可知，P點(diǎn)的電勢不變，電勢能不變，BC錯(cuò)誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷非選擇題二、非選擇題：本題共6小題，共60分。13. 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)用球分為鋼球和鋁球，請回答相關(guān)問題：
（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，我們主要用到了物理學(xué)中的___________。A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．演繹法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與___________的關(guān)系。A．質(zhì)量m B．角速度 C．半徑r（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出1個(gè)格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為___________；其他條件不變?nèi)粼龃笫直D(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將___________，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值___________（選填：變大、變小或不變）【答案】 ①. C ②. B ③. 1∶2 ④. 變大 ⑤. 不變【解析】【分析】【詳解】（1）[1] 在研究向心力的大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，控制角速度和半徑r不變，在研究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量m和半徑r不變，在研究向心力的大小F與和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，控制角速度和質(zhì)量m不變，主要用到了物理學(xué)中的控制變量法。故選C。（2）[2] 把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置時(shí)，則控制質(zhì)量相等、半徑相等，研究的目的是向心力的大小與角速度的關(guān)系。故選B。（3）[3]由題意可知左右兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比為則由可得由可知皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為[4] [5] 其他條件不變?nèi)粼龃笫直D(zhuǎn)動(dòng)的速度，則角速度均增大，由則左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，但半徑之比不變，由則角速度比值不變，兩標(biāo)尺的示數(shù)比值不變。14. 某班同學(xué)用讓重錘自由下落的方法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。試回答以下問題：（1）除帶夾子的重錘、紙帶鐵架臺(tái)（含夾子）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還需要使用的器材是___________（選填選項(xiàng)前字母）A．直流電源 B．天平（含砝碼） C．交流電源 D．刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)過程中他們進(jìn)行了如下操作，其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是___________（選填選項(xiàng)前字母）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上B．先釋放紙帶，后接通電源C．在紙帶上選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，并測量數(shù)據(jù)點(diǎn)間的距離D．根據(jù)測量結(jié)果分別計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能及增加的動(dòng)能（3）甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測得，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（4）某同學(xué)根據(jù)另一紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)速度v，量出下落的距離h，以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線如圖所示，由圖象可知機(jī)械能損失占機(jī)械能的___________%（保留兩位有效數(shù)字），得到的結(jié)論是在誤差范圍內(nèi)___________。【答案】 ①. CD##DC ②. B ③. 1.85 ④. 4.08 ⑤. 機(jī)械能守恒【解析】【分析】【詳解】（1）[1]需要交流電源為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要刻度尺測量點(diǎn)跡間的距離，不需要測出質(zhì)量，故不需要天平。故選CD。（2）[2] A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，符合實(shí)驗(yàn)操作要求，故A正確，不符合題意；B．為充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．在紙帶上選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，并測量數(shù)據(jù)點(diǎn)間的距離，符合實(shí)驗(yàn)操作要求，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)測量結(jié)果分別計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能及增加的動(dòng)能，符合實(shí)驗(yàn)要求，故D正確，不符合題意。故選B。（3）[3]根據(jù)題意，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大小為（4）[4]根據(jù)動(dòng)能定理有故物體下落加速度為機(jī)械能損失占機(jī)械能的（5）[5]在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能損失可忽略不計(jì)，重力勢能減少量等于動(dòng)能增加量，機(jī)械能守恒。15. 一行星探測器從所探測的行星表面垂直升空，探測器的質(zhì)量是，發(fā)動(dòng)機(jī)推力為恒力，升空途中發(fā)動(dòng)機(jī)突發(fā)故障關(guān)閉。探測器速度隨時(shí)間的變化圖象如圖所示，此行星半徑為。求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)突發(fā)故障后探測器落回該行星表面所需時(shí)間；（2）該行星的衛(wèi)星其第一宇宙速度大小。
【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】探測器上升的最大高度為該星球表面重力加速度大小為最高點(diǎn)開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有解得發(fā)動(dòng)機(jī)故障后探測器落回地面總時(shí)間（2）行星表面的萬有引力等于重力，有衛(wèi)星所受萬有引力提供向心力，有解得16. 游樂場里的“飛天秋千”游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空，鋼絲繩的長度為l，座椅和人的質(zhì)量為m，繩到轉(zhuǎn)軸的距離為。秋千由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鋼絲繩擺離豎直方向，座椅比靜止時(shí)升高，人和座椅可視為質(zhì)點(diǎn)，其簡化模型如圖所示。已知重力加速度為g，求：（1）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繩的拉力大??；（2）人運(yùn)動(dòng)的線速大??；（3）由靜止到穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)過程繩對座椅做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繩的拉力大小為T，繩與豎直方向的夾角為θ，在豎直方向上根據(jù)平衡條件有由題意并根據(jù)幾何關(guān)系可得解得（2）座椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為設(shè)人運(yùn)動(dòng)的線速大小為v，在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律可得解得（3）由功能關(guān)系可知，繩對座椅做功等于人和座椅機(jī)械能的增加量，即17. 如圖所示，質(zhì)量的金屬小球從距水平面高的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)無能量損耗，水平面是長的粗糙平面，與半徑的光滑的半圓形軌道相切于B點(diǎn)，其中半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，取。求：（1）小球與面間的摩擦因數(shù)；（2）若改變釋放點(diǎn)高度，要使小球從D點(diǎn)飛出后能落到斜面上，釋放點(diǎn)離地高度H應(yīng)為多大。
【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）小球下滑至B點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得由B到D過程機(jī)械能守恒在D點(diǎn)由向心力公式解得（2）要使小球從D點(diǎn)拋出后能落到斜面上，從D射出的最小速度為小球從D點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，有水平位移為由釋放點(diǎn)到D的過程，由動(dòng)能定理18. 如圖所示，水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系，在第二、三象限內(nèi)存在沿x軸正方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場Ⅰ，在第一、四象限的至區(qū)間內(nèi)存在沿y軸正方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場Ⅱ，場強(qiáng)大小未知。一帶正電的粒子（可視為點(diǎn)電荷）從P點(diǎn)由靜止開始僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)離開電場Ⅱ。帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)帶電粒子的重力。求：（1）粒子從釋放到射出場區(qū)的時(shí)間；（2）電場Ⅱ的場強(qiáng)的大??；（3）若將帶電粒子從x軸負(fù)半軸上某一位置由靜止釋放，可使粒子飛出電場Ⅱ時(shí)動(dòng)能最小，求該粒子飛出電場Ⅱ時(shí)的最小動(dòng)能。
【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）粒子在電場Ⅰ中做初速度為0勻加速運(yùn)動(dòng)，從P點(diǎn)到O點(diǎn)，則有射入電場Ⅱ的速度為v，則有粒子在電場Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2）粒子在電場Ⅱ中的加速度為解得（3）設(shè)粒子在電場Ⅰ中x軸上距原點(diǎn)O為x的位置釋放，從釋放到O點(diǎn)，由動(dòng)能定理得解得粒子進(jìn)入電場Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)偏移量為y，則有解得由全過程動(dòng)能定理得帶入y整理后得當(dāng)即時(shí)，動(dòng)能有最小值。且最小值為

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