時(shí)限：75分鐘滿分：100分
一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)的得0分。）
1. 2024年10月3日，期刊上發(fā)表了中國科學(xué)院近代物理研究所的研究成果：研究團(tuán)隊(duì)合成新核素钚，并測量了該新核素的半衰期。已知钚的衰變方程為，下列說法正確的是（ ）
A 10個(gè)钚原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后還剩余5個(gè)
B. 钚原子核發(fā)生是衰變
C. 钚原子核發(fā)生衰變時(shí)需要吸收能量
D. 原子核的比結(jié)合能比原子核的比結(jié)合能大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．半衰期是大量粒子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，10個(gè)钚-227經(jīng)過一個(gè)半衰期不一定還剩余5個(gè)，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知Y的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，可知Y為α粒子，則钚-227發(fā)生的是α衰變，B正確；
CD．钚-227衰變的過程中是釋放能量的，比結(jié)合能增大，的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小，CD錯(cuò)誤。
故選B。
2. 如圖所示，在光滑的水平面上放著兩塊長度相同，質(zhì)量分別為和的木板，在兩木板的左端分別放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物體，開始時(shí)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)分別對(duì)兩物體施加水平恒力、，當(dāng)物體與板分離時(shí)，兩木板的速度分別為和，若已知，且物體與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，以下幾種情況中不能成立的是（ ）
A. ，且B. ，且
C. ，且D. ，且
【答案】B
【解析】
【詳解】在物塊與木板相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)物塊有
對(duì)木板有
A．若，則物塊加速度相等，即，若，則木板加速度。根據(jù)
可知
故
根據(jù)知
故A正確；
B．若，則物塊加速度相等，即，若，則木板加速度。根據(jù)
可知
故
根據(jù)知
故B錯(cuò)誤；
C．若，則物塊加速度關(guān)系為，若，則木板加速度關(guān)系為。根據(jù)
可知
故
根據(jù)知
故
故C正確；
D．若，則物塊加速度關(guān)系為，若，則木板加速度關(guān)系為。根據(jù)
可知
故
根據(jù)知
故D正確。
本題選擇不能成立的，故選B。
3. 如圖為兩顆人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，Ⅰ為圓軌道，Ⅱ?yàn)闄E圓軌道，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，C、D為兩軌道交點(diǎn)。已知軌道Ⅱ上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度方向與AB平行（說明Ⅱ的半長軸和Ⅰ的半徑相等），則下列說法正確的是（ ）
A. 兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的加速度不相同
B. 兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)所受到的力相等
C. 兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期相同
D. 若衛(wèi)星在Ⅰ軌道的速率為，衛(wèi)星在Ⅱ軌道B點(diǎn)的速率為，則
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，所受的萬有引力相等，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度相同。故A錯(cuò)誤，B正確；
C．根據(jù)幾何關(guān)系知，橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相同，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期相等，故C正確；
D．根據(jù)
可得
若過B點(diǎn)做圓周，則在圓軌道Ⅰ的速度v1大于在過B點(diǎn)的圓軌道上的速度vB，而由過B點(diǎn)的圓軌道進(jìn)入橢圓軌道要在B點(diǎn)減速，可知在橢圓軌道B點(diǎn)的速度v2小于過B點(diǎn)的圓軌道上的速度vB，則
v1>v2
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
4. 如圖所示，已知帶電小球A、B的電荷量分別為、，A球固定，B球用長為L的絕緣細(xì)線懸掛在О點(diǎn)，靜止時(shí)A、B相距為。若A球電荷量保持不變，B球緩慢漏電，不計(jì)兩小球半徑，則下列說法正確的是（ ）
A. 細(xì)線對(duì)B球的拉力逐漸變大
B. A、B球靠近，它們間的庫侖力逐漸變大
C. 當(dāng)A、B間距離減小為時(shí)，B球的電荷量減小為原來的
D. 當(dāng)A、B間距離減小為時(shí)，B球的電荷量減小為原來的
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)題意，對(duì)B受力分析，受重力、細(xì)線拉力和庫侖力，如圖所示
由相似三角形可得
根據(jù)庫侖定律
可知，由于B球緩慢漏電，則F減小，由于G、OA、OB均不變，則d逐漸減小，F(xiàn)T不變。故AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)AB分析可知，當(dāng)AB間距離減為時(shí)，庫侖力減小到原來的，根據(jù)
可知，B球的電荷量減小為原來的。故C錯(cuò)誤；D正確。
故選D
5. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)聲波檢測器：如圖甲所示，由相互插接的兩條圓弧管道組成半徑為R的圓形，管道直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 R。當(dāng)聲波從入口進(jìn)入后分為上下兩路傳播，并在出口處匯合。某次測試時(shí)，先調(diào)節(jié)上下路徑相等如圖甲，并保持入口聲波強(qiáng)度不變，當(dāng)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)右側(cè)出口管道θ（弧度制）后（如圖乙），探測到聲波強(qiáng)度第一次達(dá)到最弱，假設(shè)聲波波速為 v，則（ ）
A. 該同學(xué)設(shè)計(jì)的聲波檢測器是根據(jù)波的衍射原理
B. 若由圖甲逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)右側(cè)出口管道θ角度時(shí)，探測到的聲波強(qiáng)度最強(qiáng)
C. 可以求出該聲波的波長為2R
D. 可以求出該聲波的頻率為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．該降噪器是利用聲波干涉原理設(shè)計(jì)，A錯(cuò)誤；
B．若由圖甲逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)右側(cè)出口管道θ角度時(shí)，探測到的聲波強(qiáng)度依然是最弱，B錯(cuò)誤；
C．由于順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)右側(cè)出口管道θ，探測到聲波強(qiáng)度第一次達(dá)到最弱，故兩列波的波程差
根據(jù)波的干涉原理則有
聯(lián)立解得
C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)波長、頻率、波速的關(guān)系
解得該列波的頻率
D正確。
故選D。
6. 如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌置于磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，左側(cè)導(dǎo)軌間距為l，右側(cè)導(dǎo)軌間距為2l，導(dǎo)軌均足夠長。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab和質(zhì)量為2m的導(dǎo)體棒cd均垂直于導(dǎo)軌放置，處于靜止?fàn)顟B(tài)。ab的電阻為R，cd的電阻為2R，兩棒始終在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌部分運(yùn)動(dòng)，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)瞬間給cd一水平向右的初速度，則此后的運(yùn)動(dòng)過程中下列說法正確的是（ ）
A. ab棒最終的速度
B. 全過程中，通過導(dǎo)體棒cd的電荷量為
C. 從cd獲得初速度到二者穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，此過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
【答案】C
【解析】
【詳解】A．當(dāng)導(dǎo)體棒和產(chǎn)生的電動(dòng)勢相等時(shí)，兩棒都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有
對(duì)導(dǎo)體棒，由動(dòng)量定理可得
對(duì)導(dǎo)體棒，由動(dòng)量定理可得
聯(lián)立解得
故A錯(cuò)誤；
B．對(duì)導(dǎo)體棒，有
又
聯(lián)立解得
故B錯(cuò)誤；
C．由能量守恒定律得，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱
解得
故C正確；
D．導(dǎo)體棒和的長度不一樣，所以受到的安培力大小不相等，系統(tǒng)合力不為零，所以導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和，A、D分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（ ）
A. 點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等
B. 點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同
C. 點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差大于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差
D. 將試探電荷+q由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢能一直減小
【答案】A
【解析】
【詳解】A．由兩等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的對(duì)稱性可知，點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等。故A正確；
B．由兩等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的對(duì)稱性可知，點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不相同。故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)等量異種電荷所形成的電場的特性可知，將O點(diǎn)與連接，可知連線的電勢為0，分別作的平行線和，如圖所示
可知平面的電勢為零，因到平面的距離與到平面的距離相等，根據(jù)等量異種電荷的電場分布規(guī)律可知，兩點(diǎn)與平面的平均電場強(qiáng)度相等，則根據(jù)
則點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差等于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差，同理，可知點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差，所以點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差。故C錯(cuò)誤；
D．正六棱柱上表面如圖所示
由幾何關(guān)系可知，正電荷在OF中點(diǎn)K的場強(qiáng)方向垂直于OF，負(fù)電荷在K點(diǎn)的場強(qiáng)方向指向D點(diǎn)，則K點(diǎn)的合場強(qiáng)與OF的夾角為銳角，而在F點(diǎn)的合場強(qiáng)與OF的夾角為鈍角，因此將試探電荷+q由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功，則其電勢能先增大后減小。故D錯(cuò)誤。
故選A。
8. 在光滑的水平面上，一滑塊的質(zhì)量，在水平方向上恒定的外力的作用下運(yùn)動(dòng)，如圖所示給出了滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為?；瑝K在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角，，則下列說法中正確的是（ ）
A. 水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角
B. 滑塊從P點(diǎn)到Q點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C. 滑塊從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中動(dòng)能最小值為16J
D. P、Q兩點(diǎn)間距離為12m
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．設(shè)水平恒力F的方向與PQ連線夾角為β，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，根據(jù)動(dòng)能定理得
得
即水平恒力F與PQ連線垂直且指向軌跡的凹側(cè)，A錯(cuò)誤；
B．水平恒力F與PQ連線垂直，其在速度方向（軌跡切線方向）的分力改變速度的大小，而F在速度方向的分力先減小后增大，因此滑塊從P點(diǎn)到Q點(diǎn)做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．把P點(diǎn)的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F兩個(gè)方向上，沿水平力F方向上滑塊先做勻減速后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F方向速度為零時(shí)，只有垂直F方向的速度
此時(shí)速度方向與F垂直，速度最小，動(dòng)能最小為
選項(xiàng)C正確；
D．滑塊沿水平力F方向上有
當(dāng)F方向速度為零時(shí)，時(shí)間為
解得
根據(jù)對(duì)稱性，滑塊從P到Q的時(shí)間為
滑塊垂直F的方向上物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有
選項(xiàng)D正確。
故選CD。
9. 在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個(gè)帶電油滴保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。當(dāng)給電容器充電使其電壓增加時(shí)，油滴開始向上運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，經(jīng)時(shí)間t后，電容器放電使其電壓減小，油滴加速度大小為a2，又經(jīng)過時(shí)間2t，油滴恰好回到原來位置。假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短暫，這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽略不計(jì)。下列說法正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．設(shè)第一個(gè)t時(shí)間內(nèi)油滴的位移為，加速度為，第二個(gè)2t時(shí)間內(nèi)油滴的位移為，加速度為，則
根據(jù)題意有
聯(lián)立解得
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．油滴靜止時(shí)，根據(jù)平衡條件有
解得
油滴向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有
即
油滴向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有
即
聯(lián)立可得
解得
故D正確，C錯(cuò)誤。
故選BD。
10. 如圖所示，長為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，兩金屬板左邊中點(diǎn)O有一粒子源，在時(shí)間內(nèi)持續(xù)均勻水平向右發(fā)射初速度為、電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖所示的交變電場，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是（ ）
A. 粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為
B. 時(shí)刻進(jìn)入的粒子能從點(diǎn)射出
C. 射出粒子的最大動(dòng)能為
D. 能從兩板間射出的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
假設(shè)粒子進(jìn)入電場后，在豎直方向上始終沿一個(gè)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且最終打在極板上，則有
解得
所以假設(shè)成立，則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為，故A正確；
B．時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在時(shí)間內(nèi)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，且豎直分位移大小為
根據(jù)對(duì)稱性可知，粒子在時(shí)間內(nèi)將向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，且豎直分位移大小仍等于，則有
粒子在時(shí)刻豎直分速度減為零后又開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知在時(shí)刻回到上；而粒子從進(jìn)入電場到離開電場所用時(shí)間為
根據(jù)周期性可知，時(shí)刻進(jìn)入的粒子，剛好在時(shí)刻從點(diǎn)射出，故B正確；
C．設(shè)交變電場周期為，射出粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為
根據(jù)交變電場的周期性可知，無論在何時(shí)刻射入的粒子，粒子在電場中經(jīng)過時(shí)間后電場力對(duì)粒子的合沖量均為零，則粒子在豎直方向速度的變化量為零，所以射出粒子的最大動(dòng)能為
故C錯(cuò)誤；
D．在時(shí)間內(nèi)射入電場的粒子，設(shè)時(shí)刻進(jìn)入的粒子，剛好打在下極板上，根據(jù)對(duì)稱性可得
解得
設(shè)時(shí)刻進(jìn)入的粒子，剛好打在上極板上，則有
解得
綜上分析可知，在時(shí)間內(nèi)射入電場的粒子，從時(shí)間內(nèi)射入電場的粒子可以從兩板間射出，則能從兩板間射出的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的
故D錯(cuò)誤。
故選AB。
二、非選擇題（本題共5小題，共60分）
11. 圖（甲）是演示簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的裝置，它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動(dòng)時(shí)，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時(shí)勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會(huì)形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動(dòng)的振動(dòng)圖像。圖（乙）是同一個(gè)沙漏分別在兩塊木板。上形成的曲線（圖中的虛線表示）。
①圖（乙）的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________（選填“多”、“少”或“一樣多”）；
②經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖（乙）中，若木板1的移動(dòng)速度，則木板2的移動(dòng)速度_______。
【答案】 ①. 多 ②. 8
【解析】
【詳解】①[1]根據(jù)題意可知，在圖（乙）中P處，沙擺的速度最小，Q處沙擺的速度最大，所以P處堆積的細(xì)沙比Q處多。
②[2]根據(jù)題意，設(shè)該單擺的周期為，木板長度為。由圖（乙）可知木板1在運(yùn)動(dòng)段，所用時(shí)間為
木板2在運(yùn)動(dòng)段，所用時(shí)間為
可得木板1、2拉動(dòng)的速度大小為
聯(lián)立求得
12. 有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和武漢大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室，并各自在那里利用DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長l的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了圖像，如圖甲所示，去武漢大學(xué)的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是______（填“A”或“B”）。
另外，在武大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖像（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長之比______。
【答案】 ①. A ②. 9:4
【解析】
【詳解】[1][2]根據(jù)單擺的周期公式
可得
因?yàn)閺某嗟赖絻蓸O重力加速度變大，故在北京大學(xué)的斜率小，因此是B；去武漢大學(xué)的對(duì)應(yīng)圖像為A。同樣由
兩擺的擺長之比等于周期的平方比，由
，
可得擺長比為9:4。
13. 某實(shí)驗(yàn)小組測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到了如下器材：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
B．靈敏電流計(jì)（0～50mA，內(nèi)阻為33.0Ω）
C．滑動(dòng)變阻器（0～30Ω）
D．電阻箱（0～99.9Ω）
E．開關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）他們首先將靈敏電流計(jì)改裝成量程為0～0.6A的電流表，他們需要將電阻箱調(diào)為_____Ω后與靈敏電流計(jì)_____（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），改裝后電流表的電阻_____Ω。
（2）他們?cè)O(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，為了減小誤差實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選擇_____（填“甲”或“乙”）。
（3）他們正確的電路完成實(shí)驗(yàn)，記錄了6組數(shù)據(jù)，并畫出了U-I圖線如圖丙所示，根據(jù)此圖可得出于電池的電動(dòng)勢E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。
【答案】（1） ①. 3.0 ②. 并聯(lián) ③. 2.75
（2）乙 （3） ①. 1.50 ②. 1.25
【解析】
【小問1詳解】
[1][2][3] 將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大，需要將電阻箱調(diào)為R后，與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，由題意有
解得
此時(shí)電流表的內(nèi)阻
【小問2詳解】
由于此時(shí)電流表的內(nèi)阻的準(zhǔn)確值已知，所以電路圖選擇乙圖?
【小問3詳解】
[1][2] 由閉合電路歐姆定律有
結(jié)合圖乙可知
E=1.50V，
解得
r=1.25Ω
14. 光線從空氣射入圓形玻璃磚表面的M點(diǎn)后，最后在玻璃磚內(nèi)表面E點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。已知圓形玻璃磚的半徑為R，折射率為，入射角；光在空氣中的傳播速度為c；求：
（1）折射角r；
（2）光從M點(diǎn)傳播到E點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問1詳解】
由折射定律
解得折射角為
【小問2詳解】
由光的全反射原理
由正弦定理得
其中
聯(lián)立可得
由光的折射定律
所以光從M點(diǎn)傳播到E點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間
15. 如圖所示，在水平向右且場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量均為m的小球A、B靜止放置在光滑的水平面上，且A，B所在直線與電場線平行。A帶電量為，B不帶電，A、B之間的距離為L。時(shí)刻開始，A在電場力的作用下開始沿直線運(yùn)動(dòng)，并與B發(fā)生彈性碰撞。碰撞過程中A、B之間沒有電量轉(zhuǎn)移，僅碰撞時(shí)才考慮A、B之間的相互作用。
（1）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，A、B之間最遠(yuǎn)距離；
（2）從時(shí)刻開始，到A、B發(fā)生第n次碰撞前，整個(gè)過程中電場力做了多少功?
【答案】（1）L （2）
【解析】
【小問1詳解】
A、B第一次碰撞前
解得A、B第一次碰撞前
A、B第一次碰撞時(shí)
解得A、B第一次碰撞后A、B的速度分別為
當(dāng)再次共速時(shí)，間距最遠(yuǎn)
最遠(yuǎn)間距
【小問2詳解】
兩球第一次碰撞到第二次碰撞
解得兩球第一次碰撞到第二次碰撞時(shí)間間隔為
A、B第二次發(fā)生碰撞前
A、B第二次碰撞時(shí)
解得A、B第二次碰撞后A、B的速度分別為
同理可得，兩小球第次碰撞前速度與第次碰撞后速度的關(guān)系為
所以第次碰撞前
，
整個(gè)過程中電場力做功
解得
16. 如圖所示，長為L的絕緣細(xì)線，一端懸于O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球，置于水平向右的勻強(qiáng)電場中，在O點(diǎn)正下方釘一個(gè)釘子，已知小球受到的電場力是重力的，現(xiàn)將細(xì)線向右水平拉直后從靜止釋放，細(xì)線碰到釘子后要使小球剛好繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。
（1）小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方，求小球速度的大??；
（2）求長度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問1詳解】
初始時(shí)刻，將電場和重力場疊加起來看成一個(gè)等效力場，如圖
設(shè)等效力場方向與水平方向夾角為，則
則
θ=60°
開始時(shí)，小球在合力F的作用下沿力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由圖可知，△AOB為等邊三角形，則小球從A到B，由動(dòng)能定理得
其中
解得
在B點(diǎn)處，由于在極短的時(shí)間內(nèi)細(xì)線被拉緊，小球受到細(xì)線拉力的作用，法向分速度變?yōu)榱?，切向分速度?br>從B點(diǎn)到O點(diǎn)正下方過程中，由動(dòng)能定理
代入數(shù)據(jù)解得，下球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方，小球速度的大小為
【小問2詳解】
小球碰到釘子后，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，再等效力場中，過點(diǎn)作合力F的平行線與圓的交點(diǎn)為Q，即為小球繞點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的“最高點(diǎn)”，則Q點(diǎn)應(yīng)滿足
可得
在等效力場中，選B為零勢能點(diǎn)，從B點(diǎn)到Q點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律得
聯(lián)立方程可解得
所以長度為

相關(guān)試卷

2024-2025學(xué)年湖北省武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)高三（上）月度檢測物理試卷（10月）（含答案）：

這是一份2024-2025學(xué)年湖北省武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)高三（上）月度檢測物理試卷（10月）（含答案），共9頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實(shí)驗(yàn)題，簡答題，計(jì)算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

30，2024屆湖北省武漢市華中師大一附中高三下學(xué)期5月高考考前測試卷物理試題：

這是一份30，2024屆湖北省武漢市華中師大一附中高三下學(xué)期5月高考考前測試卷物理試題，共4頁。

2024屆湖北省武漢市華中師大一附中高三下學(xué)期5月高考考前測試卷物理試題：

這是一份2024屆湖北省武漢市華中師大一附中高三下學(xué)期5月高考考前測試卷物理試題，共13頁。試卷主要包含了選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

2024湖北省華中師范大學(xué)第一附中高三上學(xué)期11月期中檢測物理試卷含解析

2024湖北省華中師范大學(xué)第一附中高三上學(xué)期11月期中檢測物理試卷含解析
2022-2023學(xué)年湖北省武漢市武昌區(qū)高三上學(xué)期質(zhì)量檢測物理試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省武漢市武昌區(qū)高三上學(xué)期質(zhì)量檢測物理試卷含解析
2023泰州中學(xué)高三上學(xué)期第一次月度檢測物理試題Word含解析

2023泰州中學(xué)高三上學(xué)期第一次月度檢測物理試題Word含解析
2023泰州中學(xué)高三上學(xué)期第一次月度檢測物理試題Word含解析

2023泰州中學(xué)高三上學(xué)期第一次月度檢測物理試題Word含解析
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
月考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部