（本試卷共4頁(yè)，考試時(shí)間75分鐘，總分100分）
一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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。
1. 龍舟競(jìng)渡，奮楫爭(zhēng)先，2022年首屆世界龍舟聯(lián)賽決賽在福建舉行，如圖所示為直道上某龍舟前進(jìn)過(guò)程中隊(duì)員奮力劃水的場(chǎng)景，則（ ）
A. 觀看隊(duì)員的劃水動(dòng)作時(shí)，隊(duì)員可被視為質(zhì)點(diǎn)
B. 描繪龍舟運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，龍舟可以看作質(zhì)點(diǎn)
C. 水對(duì)龍舟的作用力大于龍舟對(duì)水的作用力
D. 龍舟全程做勻速運(yùn)動(dòng)
2. 如圖所示，是常見(jiàn)的桿秤的工作示意圖。三根長(zhǎng)度均為5L的細(xì)繩上端連在一起，并固定在桿秤的左端，另一端與質(zhì)量為m、直徑為6L、質(zhì)量分布均勻的秤盤相連，連接點(diǎn)將秤盤邊緣三等分。當(dāng)在盤中放置質(zhì)量為2m的物體，秤桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，秤盤靜止在水平位置，這時(shí)每根細(xì)繩的拉力大小為（ ）
A. B. C. D.
3. 如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為的帶電小球以初速度從點(diǎn)豎直向上拋出，通過(guò)點(diǎn)時(shí)，速度大小為，方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中（ ）
A. 動(dòng)能增加B. 機(jī)械能增加C. 重力勢(shì)能增加D. 電勢(shì)能增加
4. 如圖所示，兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷固定在真空中同一水平線上（水平線在紙面內(nèi)），電荷量為Q，兩電荷相距r，O為兩者連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)沿豎直方向做水平線的垂線MN，M到兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離均為r，一個(gè)帶負(fù)電的粒子P以垂直于紙面的速度v從M點(diǎn)射入，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知靜電力常量為k，帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，重力忽略不計(jì)，則其速度v大小為（ ）
A. B. C. D.
二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
5. 某同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍攝小球從桌面水平飛出至落地的過(guò)程.已知閃光頻率為，桌面離地高，小球落地后不反彈，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 照片上在空中的小球影像可能有9個(gè)
B. 小球拋出的初速度越大，照片上在空中的小球影像越多
C. 下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的水平距離相等
D. 下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間距離之比為……
6. 在x軸附近固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷和，其連線與x軸平行。以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，測(cè)得x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨坐標(biāo)x的分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. 和帶有異種電荷
C. 將試探電荷從沿x軸正方向移到的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小
D. 將試探電荷從沿x軸正方向移到的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大
7. 2022年10月31日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭托舉下成功進(jìn)入預(yù)定軌道，此后與空間站對(duì)接成為組合體，在距離地面高度H的圓軌道勻速運(yùn)行。若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能零點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體在地球引力場(chǎng)中具有的引力勢(shì)能為（式中G為引力常量，M為地球的質(zhì)量，為物體到地心的距離）。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體的質(zhì)量為，則（ ）
A. 先使實(shí)驗(yàn)艙與空間站在同一軌道上運(yùn)行，然后實(shí)驗(yàn)艙加速追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接
B. 若組合體返回地球，則需加速離開(kāi)該軌道
C. 在該軌道上組合體的引力勢(shì)能為
D. 在該軌道上組合體的機(jī)械能為
8. 如圖所示，質(zhì)量為m的物塊P與物塊Q（質(zhì)量未知）之間拴接一輕彈簧，靜止在光滑的水平地面上，彈簧恰好處于原長(zhǎng)。現(xiàn)給物塊P一瞬時(shí)初速度，并把此時(shí)記為0時(shí)刻，規(guī)定向左為正方向，內(nèi)物塊P、Q運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，其中t軸下方部分的面積大小為，t軸上方部分的面積大小為，則（ ）

A. 物塊Q的質(zhì)量為
B. 時(shí)刻物塊Q的速度為
C. 時(shí)刻物塊P的速度為
D. 時(shí)間內(nèi)彈簧先對(duì)物塊Q先做正功后做負(fù)功
三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實(shí)驗(yàn)題，13-15題為計(jì)算題，請(qǐng)考生根據(jù)要求作答。
9. 如圖所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過(guò)程中剎車失靈，以的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，若避險(xiǎn)車道路面傾角為30°，取重力加速度大小。則貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的加速度為_(kāi)_____，行駛的最大距離為_(kāi)_____m。結(jié)果均保留2位有效數(shù)字。
10. 一帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷固定在橢圓的焦點(diǎn)F處，另一質(zhì)量為m，電荷量為q的試探電荷僅在彼此間的庫(kù)侖引力作用下繞Q做橢圓運(yùn)動(dòng)。MN是橢圓的長(zhǎng)軸，SL是橢圓的短軸，則試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)電勢(shì)能___________（選填“增大”或“減小”）；試探電荷在M點(diǎn)時(shí)的加速度___________（選填“大于”、“等于”或“小于”）在N點(diǎn)時(shí)的加速度。

11. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）圖中所示是______（選填“A”或“B”）
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．電火花計(jì)時(shí)器
（2）一小車在重物牽引下拖著穿過(guò)限位孔的紙帶沿平直軌道加速運(yùn)動(dòng)，下圖是打出的紙帶的一段，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。
①圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=______s；
②小車加速度為a=_____（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
12. 為探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)一細(xì)繩連接滑塊。用來(lái)測(cè)量向心力的大小?；瑝K上固定一遮光片，測(cè)得質(zhì)量為，遮光片寬度為，光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)同，測(cè)得旋轉(zhuǎn)半徑為r，滑塊隨桿勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)光電門一次，通過(guò)力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力和角
速度的數(shù)據(jù)。
（1）為了深究向心力與角度的關(guān)系，需要控制______和______保持不變，某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中遮光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間為，則角速度______。
（2）以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中指出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖乙所示直線，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______。
13. 某學(xué)校的足球訓(xùn)練場(chǎng)地長(zhǎng)L=120m、寬d=80m，在一次傳球射門訓(xùn)練活動(dòng)中，甲站在邊線與中線的交點(diǎn)處，乙站在開(kāi)球點(diǎn)（球場(chǎng)中心），如圖所示。甲將足球以的速度踢出，足球在草地上沿偏離中線37°的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，球被踢出的同時(shí)乙同學(xué)沿圖中虛線由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末與足球相遇。已知足球的質(zhì)量m=0.45kg，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)的加速度大??；
（2）足球勻減速過(guò)程中受到的阻力大?。?br>（3）乙同學(xué)與足球相遇時(shí)足球動(dòng)能。
14. 如圖甲所示，離子源持續(xù)逸出帶電量為、質(zhì)量為m的離子，其初速度視為0，離子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后，以速度沿兩平行極板PQ的中線飛入交變電場(chǎng)。已知極板P、Q水平放置，間距為d，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，極板上所加的交變電壓如圖乙所示，變化周期，所有離子均能從PQ極板右側(cè)射出，不計(jì)離子重力及離子間相互作用，求：
（1）加速電場(chǎng)的電壓大??；
（2）PQ極板間所加電壓U的最大值。
15. 如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上，右側(cè)有一質(zhì)量M=0.10kg、半徑R=0.20m的四分之一光滑圓弧軌道CED（厚度不計(jì)）靜置于水平地面上，圓弧軌道底端C與水平面上的B點(diǎn)平滑相接，O為圓弧軌道圓心。用質(zhì)量為m=0.20kg的物塊把彈簧的右端壓縮到A點(diǎn)由靜止釋放（物塊與彈簧不拴接），物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為。已知B點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B之間的距離為x=1m，B點(diǎn)右側(cè)地面光滑，g取。
（1）求物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能；
（2）求物塊上升的最大高度；
（3）使該物塊質(zhì)量變?yōu)?，仍由A點(diǎn)靜止釋放，物塊離開(kāi)圓弧軌道D點(diǎn)時(shí)受到一垂直紙面向里的瞬時(shí)沖量，并同時(shí)利用鎖定裝置讓圓弧軌道瞬間停下，求物塊離開(kāi)軌道后運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到D點(diǎn)的距離。
2024屆培元中學(xué)高三年段12月份月考（物理科）
姓名：___________ 班級(jí)：___________ 座號(hào)：___________
（本試卷共4頁(yè)，考試時(shí)間75分鐘，總分100分）
一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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。
1. 龍舟競(jìng)渡，奮楫爭(zhēng)先，2022年首屆世界龍舟聯(lián)賽決賽在福建舉行，如圖所示為直道上某龍舟前進(jìn)過(guò)程中隊(duì)員奮力劃水的場(chǎng)景，則（ ）
A. 觀看隊(duì)員的劃水動(dòng)作時(shí)，隊(duì)員可被視為質(zhì)點(diǎn)
B. 描繪龍舟的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，龍舟可以看作質(zhì)點(diǎn)
C. 水對(duì)龍舟的作用力大于龍舟對(duì)水的作用力
D. 龍舟全程做勻速運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．觀看隊(duì)員的劃水動(dòng)作時(shí)，不能忽略隊(duì)員的形狀和大小，不可被視為質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B．描繪龍舟的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可以忽略龍舟的形狀和大小，能看作質(zhì)點(diǎn)，故B正確；
C．水對(duì)龍舟的作用力等于龍舟對(duì)水的作用力，故C錯(cuò)誤；
D．龍舟全程運(yùn)動(dòng)的速度是變化的，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 如圖所示，是常見(jiàn)的桿秤的工作示意圖。三根長(zhǎng)度均為5L的細(xì)繩上端連在一起，并固定在桿秤的左端，另一端與質(zhì)量為m、直徑為6L、質(zhì)量分布均勻的秤盤相連，連接點(diǎn)將秤盤邊緣三等分。當(dāng)在盤中放置質(zhì)量為2m的物體，秤桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，秤盤靜止在水平位置，這時(shí)每根細(xì)繩的拉力大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可得
可得
以秤盤和盤中物體為整體，根據(jù)受力平衡可得
解得每根細(xì)繩的拉力大小為
故選B。
3. 如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為的帶電小球以初速度從點(diǎn)豎直向上拋出，通過(guò)點(diǎn)時(shí)，速度大小為，方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中（ ）
A. 動(dòng)能增加B. 機(jī)械能增加C. 重力勢(shì)能增加D. 電勢(shì)能增加
【答案】C
【解析】
【詳解】A．小球由到過(guò)程中動(dòng)能增加量
故A錯(cuò)誤；
BC．在豎直方向上，小球只受重力作用，小球豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)為小球還動(dòng)的最高點(diǎn)，，從到，小球克服重力做的功
所以小球的重力勢(shì)能增加量
小球的機(jī)械能增加量
故B錯(cuò)誤，C正確；
D．由能量守恒定律可知，小球機(jī)械能增大，電勢(shì)能減少，故D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 如圖所示，兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷固定在真空中同一水平線上（水平線在紙面內(nèi)），電荷量為Q，兩電荷相距r，O為兩者連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)沿豎直方向做水平線的垂線MN，M到兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離均為r，一個(gè)帶負(fù)電的粒子P以垂直于紙面的速度v從M點(diǎn)射入，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知靜電力常量為k，帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，重力忽略不計(jì)，則其速度v大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】依題意，兩等量同種電荷對(duì)帶電粒子的庫(kù)侖力的合力提供其勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即
解得
故選A。
二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
5. 某同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍攝小球從桌面水平飛出至落地的過(guò)程.已知閃光頻率為，桌面離地高，小球落地后不反彈，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 照片上在空中的小球影像可能有9個(gè)
B. 小球拋出初速度越大，照片上在空中的小球影像越多
C. 下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的水平距離相等
D. 下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的距離之比為……
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．小球落地的時(shí)間
閃照相機(jī)頻閃周期為
若不是小球拋出時(shí)就開(kāi)始拍照，則照片上在空中小球影像可能有9個(gè)，選項(xiàng)A正確；
B．小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與拋出時(shí)的初速度無(wú)關(guān)，則照片上在空中的小球影像與初速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)x=vt可知，下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的水平距離相等，選項(xiàng)C正確；
D．若從小球下落開(kāi)始進(jìn)行拍攝，則下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的豎直距離之比為1:3：5:7……，則下落過(guò)程中相鄰兩個(gè)小球影像間的距離之比不等于1:3：5:7……，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。
6. 在x軸附近固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷和，其連線與x軸平行。以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，測(cè)得x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)隨坐標(biāo)x的分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. 和帶有異種電荷
C. 將試探電荷從沿x軸正方向移到的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小
D. 將試探電荷從沿x軸正方向移到的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大
【答案】BD
【解析】
【詳解】A、-x圖象的斜率等于電場(chǎng)強(qiáng)度E，則知點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度不等于零，故A錯(cuò)誤；
B、以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則正電荷附近的點(diǎn)的電勢(shì)是大于零的，而負(fù)電荷附近的電勢(shì)是小于零的，由圖該區(qū)域內(nèi)有的位置電勢(shì)大于零，有的位置電勢(shì)小于零，可知和帶有異種電荷，故B正確；
CD、由圖可知沿x軸正方向從到過(guò)程中電勢(shì)先降低后升高，由可知正電荷從沿x軸正方向移到的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選BD。
7. 2022年10月31日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭托舉下成功進(jìn)入預(yù)定軌道，此后與空間站對(duì)接成為組合體，在距離地面高度H的圓軌道勻速運(yùn)行。若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能零點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體在地球引力場(chǎng)中具有的引力勢(shì)能為（式中G為引力常量，M為地球的質(zhì)量，為物體到地心的距離）。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體的質(zhì)量為，則（ ）
A. 先使實(shí)驗(yàn)艙與空間站在同一軌道上運(yùn)行，然后實(shí)驗(yàn)艙加速追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接
B. 若組合體返回地球，則需加速離開(kāi)該軌道
C. 在該軌道上組合體的引力勢(shì)能為
D. 在該軌道上組合體的機(jī)械能為
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．實(shí)驗(yàn)艙與空間站在同一軌道上運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)艙加速后將會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)與空間站對(duì)接，故A錯(cuò)誤；
B．若組合體返回地球，則需減速做向心運(yùn)動(dòng)從而離開(kāi)該軌道，故B錯(cuò)誤；
C．由題意可知，在該軌道上組合體的引力勢(shì)能為
故C正確；
D．根據(jù)
可得組合體在該軌道上運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能為
則在該軌道上組合體的機(jī)械能為
故D正確。
故選CD。
8. 如圖所示，質(zhì)量為m物塊P與物塊Q（質(zhì)量未知）之間拴接一輕彈簧，靜止在光滑的水平地面上，彈簧恰好處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)給物塊P一瞬時(shí)初速度，并把此時(shí)記為0時(shí)刻，規(guī)定向左為正方向，內(nèi)物塊P、Q運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，其中t軸下方部分的面積大小為，t軸上方部分的面積大小為，則（ ）

A. 物塊Q的質(zhì)量為
B. 時(shí)刻物塊Q的速度為
C. 時(shí)刻物塊P速度為
D. 時(shí)間內(nèi)彈簧先對(duì)物塊Q先做正功后做負(fù)功
【答案】AC
【解析】
【詳解】AD．時(shí)間內(nèi)Q所受彈力方向向左，P所受彈力方向始終向右，彈簧始終對(duì)Q物體做正功；時(shí)刻，PQ所受彈力最大且大小相等，由牛頓第二定律可得
則物體Q的質(zhì)量為，故A正確，D錯(cuò)誤；
B．由圖像可知，時(shí)刻Q物體的速度為
故B錯(cuò)誤；
C．由圖像可知，時(shí)刻P物體的速度為
故C正確。
故選AC。
三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實(shí)驗(yàn)題，13-15題為計(jì)算題，請(qǐng)考生根據(jù)要求作答。
9. 如圖所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過(guò)程中剎車失靈，以的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，若避險(xiǎn)車道路面傾角為30°，取重力加速度大小。則貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的加速度為_(kāi)_____，行駛的最大距離為_(kāi)_____m。結(jié)果均保留2位有效數(shù)字。
【答案】 ①. 10 ②. 31
【解析】
【詳解】[1][2]貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的加速度
解得
行駛的最大距離為
10. 一帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷固定在橢圓的焦點(diǎn)F處，另一質(zhì)量為m，電荷量為q的試探電荷僅在彼此間的庫(kù)侖引力作用下繞Q做橢圓運(yùn)動(dòng)。MN是橢圓的長(zhǎng)軸，SL是橢圓的短軸，則試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)電勢(shì)能___________（選填“增大”或“減小”）；試探電荷在M點(diǎn)時(shí)的加速度___________（選填“大于”、“等于”或“小于”）在N點(diǎn)時(shí)的加速度。

【答案】 ①. 增大 ②. 大于
【解析】
【詳解】[1]由題意得，試探電荷從M到N電場(chǎng)力做負(fù)功，因此電勢(shì)能增大；
[2]由庫(kù)侖定律可知，在M點(diǎn)受電場(chǎng)力比N點(diǎn)大，根據(jù)牛頓第二定律，可知試探電荷在M點(diǎn)時(shí)的加速度比在N點(diǎn)時(shí)的加速度大。
11. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）圖中所示是______（選填“A”或“B”）
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．電火花計(jì)時(shí)器
（2）一小車在重物牽引下拖著穿過(guò)限位孔的紙帶沿平直軌道加速運(yùn)動(dòng)，下圖是打出的紙帶的一段，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。
①圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=______s；
②小車的加速度為a=_____（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
【答案】 ①. A ②. 0.10 ③. 0.39
【解析】
【詳解】（1）[1]圖中所示是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故填A(yù)。
（2）①[2] 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，每隔0.02s打一次點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，會(huì)有5個(gè)時(shí)間間隔，故相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為
②[3]根據(jù)，可得小車的加速度大小
12. 為探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；瑝K套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)一細(xì)繩連接滑塊。用來(lái)測(cè)量向心力的大小?；瑝K上固定一遮光片，測(cè)得質(zhì)量為，遮光片寬度為，光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)同，測(cè)得旋轉(zhuǎn)半徑為r，滑塊隨桿勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)光電門一次，通過(guò)力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力和角
速度的數(shù)據(jù)。
（1）為了深究向心力與角度的關(guān)系，需要控制______和______保持不變，某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中遮光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間為，則角速度______。
（2）以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中指出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖乙所示直線，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______。
【答案】 ①. 滑塊質(zhì)量 ②. 旋轉(zhuǎn)半徑 ③. ④. 滑塊受到摩擦力
【解析】
【詳解】（1）[1][2]根據(jù)控制變量法，為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)的半徑不變。
[3]物體轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為
其中
則
（2）[4]圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：滑塊和水平桿之間有摩擦力，開(kāi)始一段時(shí)間，摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大值后，才存在繩子拉力。
13. 某學(xué)校的足球訓(xùn)練場(chǎng)地長(zhǎng)L=120m、寬d=80m，在一次傳球射門訓(xùn)練活動(dòng)中，甲站在邊線與中線的交點(diǎn)處，乙站在開(kāi)球點(diǎn)（球場(chǎng)中心），如圖所示。甲將足球以的速度踢出，足球在草地上沿偏離中線37°的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，球被踢出的同時(shí)乙同學(xué)沿圖中虛線由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末與足球相遇。已知足球的質(zhì)量m=0.45kg，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?br>（2）足球勻減速過(guò)程中受到的阻力大??；
（3）乙同學(xué)與足球相遇時(shí)足球的動(dòng)能。
【答案】（1）；（2）0.9N；（3）
【解析】
【詳解】（1）乙追上足球過(guò)程，根據(jù)位移公式有
解得
（2）設(shè)足球受到的恒定阻力為f，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到追上過(guò)程，根據(jù)位移公式有
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
f=0.9N
（3）對(duì)足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程由動(dòng)能定理得
解得
14. 如圖甲所示，離子源持續(xù)逸出帶電量為、質(zhì)量為m的離子，其初速度視為0，離子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后，以速度沿兩平行極板PQ的中線飛入交變電場(chǎng)。已知極板P、Q水平放置，間距為d，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，極板上所加的交變電壓如圖乙所示，變化周期，所有離子均能從PQ極板右側(cè)射出，不計(jì)離子重力及離子間相互作用，求：
（1）加速電場(chǎng)的電壓大?。?br>（2）PQ極板間所加電壓U的最大值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）離子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后有
解得
（2）離子在平行極板PQ間運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)
解得
即離子在平行極板PQ間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間恰為電場(chǎng)變化的一個(gè)周期，則
（n=0，1，2，3……）
時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的離子恰從極板邊緣離開(kāi)時(shí)，電壓最大，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
15. 如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上，右側(cè)有一質(zhì)量M=0.10kg、半徑R=0.20m的四分之一光滑圓弧軌道CED（厚度不計(jì)）靜置于水平地面上，圓弧軌道底端C與水平面上的B點(diǎn)平滑相接，O為圓弧軌道圓心。用質(zhì)量為m=0.20kg的物塊把彈簧的右端壓縮到A點(diǎn)由靜止釋放（物塊與彈簧不拴接），物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為。已知B點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B之間的距離為x=1m，B點(diǎn)右側(cè)地面光滑，g取。
（1）求物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能；
（2）求物塊上升的最大高度；
（3）使該物塊質(zhì)量變?yōu)?，仍由A點(diǎn)靜止釋放，物塊離開(kāi)圓弧軌道D點(diǎn)時(shí)受到一垂直紙面向里的瞬時(shí)沖量，并同時(shí)利用鎖定裝置讓圓弧軌道瞬間停下，求物塊離開(kāi)軌道后運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到D點(diǎn)的距離。
【答案】（1）；（2）h=0.15m；（3）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為，物塊從A到B的過(guò)程由動(dòng)能定理得
代入數(shù)據(jù)得
（2）物塊和圓弧軌道相互作用的過(guò)程水平方向動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，則
解得
h=0.15m
（3）設(shè)質(zhì)量為的物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為，物塊從A到B的過(guò)程由動(dòng)能定理得
物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)在水平方向上與M共速
解得
設(shè)物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)在豎直方向上的速度為，由機(jī)械能守恒定律得
⑧
解得
物塊飛出后在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)從D點(diǎn)飛出到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t
當(dāng)物塊上升到D點(diǎn)時(shí)受到一個(gè)垂直于紙面的沖量，設(shè)獲得的速度為，由
以物塊飛出時(shí)D點(diǎn)所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平向右為x軸，豎直向上為y軸，垂直于紙面向里為z軸，則在時(shí)間t內(nèi)各方向的位移分別為
則最高點(diǎn)到D點(diǎn)的距離
代入數(shù)據(jù)得

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