2022-2023學(xué)年吉林省吉林市高一下期末物理試卷

一、單選題（每題4分，共計(jì)36分）

1.（4分）在沿滑梯勻加速下滑的過程中，小朋友的重力對(duì)小朋友做功的功率（）

A.逐漸減小B.先減小后增大

C.逐漸增大D.保持不變

2.（4分）如圖所示，在地面上以速度vo拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低

h的海平面上。以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，對(duì)于該過程說法正確的是（）

A.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh

B.重力對(duì)物體做功為-mgh

1

C.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的動(dòng)能為ymvW-mgh

D.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的機(jī)械能為:mvI

3.（4分）如圖所示，點(diǎn)電荷+Q固定，點(diǎn)電荷+q沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B.此過程中，兩電荷

間的庫(kù)侖力是（）

G）+Q

+q_

-----------+?

AB

A.吸引力，先變小后變大

B.吸引力，先變大后變小

C.排斥力，先變小后變大

D.排斥力，先變大后變小

4.（4分）課后同學(xué)們都在討論上周的高考題，說現(xiàn)在的題目是越來越靈活了，我們還要更

加努力才行！如圖所示，在光滑的地面上，人、車、錘一起向右在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不

計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

----------?J，

A.車上的人用錘連續(xù)敲打小車可以使小車停止運(yùn)動(dòng)

B.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)量也守恒

C.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

D.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，用錘敲打小車時(shí)錘給車的沖量大于車給錘的沖

量

5.（4分）如圖所示，A、B兩個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s

的速率向右運(yùn)動(dòng)，B以lm/s的速率向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后A、B兩小球都以2m/s的速率

反彈，則A、B兩小球的質(zhì)量之比為（）

6.（4分）一只爆竹豎起升空后在高為5米處達(dá)到最高點(diǎn)，發(fā)生爆炸分為質(zhì)量不同的兩塊（水

平炸開），兩塊質(zhì)量之比為3：2,其中小的一塊落地時(shí)水平位移為6米，則兩塊爆竹落地

后相距（）

A.4米B.9米C.10米D.12米

7.（4分）如圖所示，有一只小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)（估計(jì)重一噸左右）。一

位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由

停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船。用卷尺測(cè)出船后退的距離d,然

后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L。已知他的自身質(zhì)量為m,水的阻力不計(jì)，船的質(zhì)量為（）

mLm(L+d)

.L

8.（4分）如圖甲所示，計(jì)算機(jī)鍵盤為電容式傳感器，每個(gè)鍵下面由相互平行間距為d的活

動(dòng)金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個(gè)平行板電容器,

如圖乙所示。其內(nèi)部電路如圖丙所示，己知平行板電容器的電容可用公式c=需計(jì)算,

式中k為靜電力常量，er為相對(duì)介電常數(shù)，S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片

間的距離，只有當(dāng)該鍵的電容改變量大于或等于原電容的50%時(shí)，傳感器才有感應(yīng)，則

下列說法正確的是（）

甲乙丙

A.按鍵的過程中，電容器的電容減小

B.按鍵的過程中，圖丙中電流方向從a流向b

?d

c.欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按下萬

d

D.欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按5

9.（4分）某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示，轉(zhuǎn)向器中有輻向電場(chǎng)。粒子從M點(diǎn)射入，

沿著由半徑分別為Ri和R2的圓弧平滑接成的虛線（等勢(shì)線）運(yùn)動(dòng)，并從虛線上的N點(diǎn)

射出，虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ei和E2,則Ri、R2和Ei、E2應(yīng)滿足（）

-

-2

二、多選題（每題4分，共計(jì)12分）

（多選）10.（4分）如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m的小物塊從

斜面底端以大小為vo的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)斜面頂端后滑回到底端時(shí)速度大小

為VI,則小物塊（)

A.在整個(gè)過程受到支持力的沖量為零

B.在整個(gè)過程受到合外力的沖量大小為m（vi+vo）

C.上滑過程受到的摩擦力沖量小于下滑時(shí)摩擦力沖量

D.上滑過程克服摩擦力做功大于下滑時(shí)克服摩擦力做功

（多選）11.（4分）電子束焊接技術(shù)是將高能電子束作為加工熱源，用高能量密度的電子

束轟擊焊件接頭處的金屬，使其快速熔融，然后迅速冷卻來達(dá)到焊接的目的。電子束焊

接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航

天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接機(jī)的核心部件

內(nèi)存在如圖甲所示的高壓輻向電場(chǎng)，帶箭頭的虛線表示電場(chǎng)線。一電子僅在電場(chǎng)力作用

下由A沿直線運(yùn)動(dòng)到B。下列說法正確的是（）

A.該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.電子運(yùn)動(dòng)過程中加速度逐漸增大

C.電子運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能逐漸減小

D.電子經(jīng)過各點(diǎn)的電勢(shì)（p隨位移x的變化如乙圖所示

（多選）12.（4分）如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為mi和m2的兩物塊A、B

相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計(jì)

時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）

A.在tl到t3時(shí)刻彈簧都處于壓縮狀態(tài)

B.從t2到14時(shí)刻彈簧都處于壓縮狀態(tài)

C.兩物體的質(zhì)量之比為mi：m2=2：1

D.在t2時(shí)刻A的速度為2m/s

三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共計(jì)16分）

13.（8分）用如圖所示的裝置可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。在水平桌面上放有一氣墊導(dǎo)

軌，在氣墊導(dǎo)軌左側(cè)裝有定滑輪，氣墊導(dǎo)軌上固定有兩個(gè)連著數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門，計(jì)

時(shí)器可以記錄遮光條經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間。

數(shù)字計(jì)時(shí)器

氣墊1軌光明歲門］滑先遮小條

小的鹿京，工闿源

□

槽碼

（1）為完成驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中槽碼的質(zhì)量（填“需要”或

“不需要”）遠(yuǎn)小于含遮光條的滑塊質(zhì)量。

（2）測(cè)量前，取下細(xì)線和槽碼，接通氣墊導(dǎo)軌氣源，輕推滑塊使其依次通過光電門1和

光電門2,記錄遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為ti、t2,如果tl<t2,說明氣墊導(dǎo)軌

（填“左”或“右”）端較高，應(yīng)調(diào)節(jié)至氣墊導(dǎo)軌水平。

（3）用細(xì)線跨過定滑輪連接滑塊和槽碼，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器

讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為t3、Uo測(cè)出遮光條的寬度d、兩光電門間的

距離L、槽碼的質(zhì)量m、滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M,已知重力加速度大小為go滑塊

從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減小量為AEp=,動(dòng)

能增加量為AEk=-若AEp=△Ek,則表明在上述過程中槽碼

和滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒（均用給定的物理量符號(hào)表示）。

14.（8分）用如圖甲所示裝置研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)

系.

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是.

A.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放

B.軌道傾斜部分必須光滑

C.軌道末端必須水平

（2）圖甲中0點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球多次從斜軌上

的位置S由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中的某

個(gè)點(diǎn)）.然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上的位置S

由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)該操作，用同樣的方法找到兩小球碰后平均

落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中剩下的兩個(gè)點(diǎn)）.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的有.

A.入射小球和被碰小球的質(zhì)量mi、m2

B.入射小球開始的釋放高度h

C.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.兩球相碰前后的平拋射程OA、OB、OC

（3）某同學(xué)在做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為mi=2m2,兩小球

在記錄紙上留下三處落點(diǎn)痕跡如圖乙所示.他將米尺的零刻線與。點(diǎn)對(duì)齊，測(cè)量出O點(diǎn)

到三處平均落地點(diǎn)的距離分別為OA、OB、OC.該同學(xué)通過測(cè)量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤

差允許范圍內(nèi)，兩小球在碰撞前后動(dòng)量是守恒的.

①該同學(xué)要驗(yàn)證的關(guān)系式為;

②若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，需要判斷關(guān)系式是否成

立.［用（2）中的物理量表示］

四、解答題（15題8分，16題14分，17題15分）

15.（8分）人們有時(shí)要用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)，為了方便操作，有人設(shè)計(jì)了

如圖所示的“自走式”砸夯機(jī)，利用外力把質(zhì)量為M=100kg的夯錘提升到距地面為H

=80cm處，然后釋放夯錘，使其由靜止開始自由下落，夯錘落地后，與地面接觸t=0.2s

停止運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度g取lOm/s2,求：

（1）整個(gè)過程中重力的沖量；

（2）夯錘與地面間相互作用力的平均值的大小。

16.（14分）如圖所示，粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，一

質(zhì)量m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，經(jīng)過B點(diǎn)后恰好能通

過最高點(diǎn)C作平拋運(yùn)動(dòng)。已知：導(dǎo)軌半徑R=0.4m,小滑塊的質(zhì)量m=0.1kg,小滑塊與

軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)四=0.2,AB的長(zhǎng)度L=20m,重力加速度取lOm/s?。求：

（1）小滑塊對(duì)圓軌道最低處B點(diǎn)的壓力大??；

（2）彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；

（3）若僅改變AB的長(zhǎng)度L,其他不變，滑塊在半圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，求出L的

可能值。

17.（14分）如圖甲所示，電子槍的金屬絲K連續(xù)不斷地逸出電子，電子初速度不計(jì)，經(jīng)M、

N兩金屬板之間的電場(chǎng)加速后，沿A、B兩水平金屬極板間的中心線0P射入極板間的偏

轉(zhuǎn)電場(chǎng)，UMN=-UO。A、B兩板間的距離為d,兩板間的電勢(shì)差UAB隨時(shí)間t的變化圖

像如圖乙所示；圖中U1已知，UAB的變化的周期為3to,兩板間的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，t

=0時(shí)刻射入A、B兩極板間的電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中經(jīng)4to后從極板右側(cè)射出，已知電子的

質(zhì)量為m、電荷量為-e,重力不計(jì)，打到極板上的電子均被吸收，不計(jì)電子之間的相互

作用力。

（1）求A、B金屬板的長(zhǎng)度L；

(2)求t=0時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子,從極板右側(cè)射出時(shí)相對(duì)中線0P在豎直方向的位

移偏移量y；

甲乙

2022-2023學(xué)年吉林省吉林市高一下期末物理試卷

參考答案與試題解析

一、單選題（每題4分，共計(jì)36分）

1.（4分）在沿滑梯勻加速下滑的過程中，小朋友的重力對(duì)小朋友做功的功率（）

A.逐漸減小B.先減小后增大

C.逐漸增大D.保持不變

【解答】解：小朋友在沿滑梯勻加速下滑的過程中，速度逐漸增大，根據(jù)重力做功的瞬

時(shí)功率表達(dá)式：P=mgvcos0,其中。為速度與重力的夾角，下滑過程夾角不變，由于小

朋友做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，故重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大。故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C?

2.（4分）如圖所示，在地面上以速度vo拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低

h的海平面上。以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，對(duì)于該過程說法正確的是（）

A.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh

B.重力對(duì)物體做功為-mgh

1

C.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的動(dòng)能為嚴(yán)v□-mgh

1

D.物體運(yùn)動(dòng)至海平面時(shí)的機(jī)械能為^mvI

【解答】解：A、以地面為零勢(shì)能面，海平面低于地面h,所以物體在海平面上時(shí)的重力

勢(shì)能為-mgh,故A錯(cuò)誤；

B、重力對(duì)物體做功為mgh,故B錯(cuò)誤；

C、不計(jì)空氣阻力，物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，即初末狀態(tài)的機(jī)械能相等，以地面為

11

零勢(shì)能面，拋出時(shí)的機(jī)械能為耳加味所以物體在海平面時(shí)的機(jī)械能也為5機(jī)說，物體在

1

海平面上的動(dòng)能Ek=E-Ep=詔+mgh,故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：Do

3.（4分）如圖所示，點(diǎn)電荷+Q固定，點(diǎn)電荷+q沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B.此過程中，兩電荷

間的庫(kù)侖力是（）

?+Q

+g_

----------------j

AB

A.吸引力，先變小后變大

B.吸引力，先變大后變小

C.排斥力，先變小后變大

D.排斥力，先變大后變小

【解答】解：帶電相同的小球受斥力作用，而距離先越來越近，再越來越遠(yuǎn)，由于電量

保持不變，根據(jù)F=k詈可知距離先減小后增大，電場(chǎng)力先逐漸增大，后逐漸減小，故

ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

4.（4分）課后同學(xué)們都在討論上周的高考題，說現(xiàn)在的題目是越來越靈活了，我們還要更

加努力才行！如圖所示，在光滑的地面上，人、車、錘一起向右在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不

計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.車上的人用錘連續(xù)敲打小車可以使小車停止運(yùn)動(dòng)

B.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)量也守恒

C.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

D.人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，用錘敲打小車時(shí)錘給車的沖量大于車給錘的沖

量

【解答】解：在車上的人用錘連續(xù)敲打小車的過程中人體消耗了化學(xué)能，敲打過程產(chǎn)生

了內(nèi)能，所以人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，也就是說系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，錘子

向下運(yùn)動(dòng)過程中有一段失重過程，因此人、車、錘組成的系統(tǒng)所受外力的合力不為0,則

人、車、錘組成的系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，但該系統(tǒng)在水平方向上所受外力的合力為0,則人、

車、錘組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，結(jié)合上述可知，人、車、錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能

不守恒，但水平方向的動(dòng)量守恒，因?yàn)槿?、車、錘一起向右在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，始總動(dòng)

量不為0,而人、車、錘組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，則系統(tǒng)水平方向總動(dòng)量始終不

為0,即連續(xù)敲打不能使小車停止運(yùn)動(dòng)，用錘敲打小車時(shí)錘給車的沖量等于車給錘的沖量,

故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：Co

5.（4分）如圖所示，A、B兩個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s

的速率向右運(yùn)動(dòng)，B以lm/s的速率向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰后A、B兩小球都以2m/s的速率

反彈，則A、B兩小球的質(zhì)量之比為（）

%*

/乙〃〃〃及〃〃

A.5：3B.3：5C.1：1D.3：1

【解答】解：以碰撞前A的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得：

mAVA-mBVB=mBVB'-mAVA'

據(jù)題：VA=3m/s,VB=lm/s,VB'=2m/s,VA'=2m/s,代入上式解得：mA：mB=3：5,

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

6.（4分）一只爆竹豎起升空后在高為5米處達(dá)到最高點(diǎn)，發(fā)生爆炸分為質(zhì)量不同的兩塊（水

平炸開），兩塊質(zhì)量之比為3：2,其中小的一塊落地時(shí)水平位移為6米，則兩塊爆竹落地

后相距（）

A.4米B.9米C.10米D.12米

【解答】解：設(shè)其中一塊質(zhì)量為3m,則另一塊質(zhì)量為2m,爆炸過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，2m

的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：

2mv-3mv'=0,

解得：v'=

設(shè)兩塊爆竹落地用的時(shí)間為3則有：

h=1gt2,

水平位移：

x=vt,X'=v't,

由題意可知：x=6m,

代入數(shù)據(jù)解得：x'=4m

兩塊爆竹落地后相距

△x=x+x'=6m+4m=10m,

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：Co

7.（4分）如圖所示，有一只小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)（估計(jì)重一噸左右）。一

位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由

停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船。用卷尺測(cè)出船后退的距離d,然

后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L。已知他的自身質(zhì)量為m,水的阻力不計(jì)，船的質(zhì)量為（）

mLm(L+d')

C.—

aL

【解答】解：水的阻力不計(jì)，人、船水平方向動(dòng)量守恒，平均動(dòng)量也守恒。設(shè)人走動(dòng)時(shí)

船的平均速度大小為了掰，人的平均速度大小為萬人，取船的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量

船-

守恒定律有：MWmvA=0

即M?—機(jī)?=。

人、船運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則有Mx船-mx人=0

又x船+*人=口*船=5聯(lián)立解得船的質(zhì)量為：M=叫）故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

8.（4分）如圖甲所示，計(jì)算機(jī)鍵盤為電容式傳感器，每個(gè)鍵下面由相互平行間距為d的活

動(dòng)金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個(gè)平行板電容器，

如圖乙所示。其內(nèi)部電路如圖丙所示，已知平行板電容器的電容可用公式C=盛計(jì)算，

式中k為靜電力常量，J為相對(duì)介電常數(shù)，S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片

間的距離，只有當(dāng)該鍵的電容改變量大于或等于原電容的50%時(shí)，傳感器才有感應(yīng)，則

下列說法正確的是（）

固定支撐板

空氣間隙活動(dòng)極板

''固定極板

甲乙

A.按鍵的過程中，電容器的電容減小

B.按鍵的過程中，圖丙中電流方向從a流向b

-d

C.欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按下］

D.欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按g

【解答】解：A、根據(jù)平行板電容器的電容計(jì)算公式。=晶得知，按鍵過程中，板間

T'TL/VU.

距離d減小，電容C增大，故A錯(cuò)誤；

B、因C增大，U不變，根據(jù)Q=CU知Q增大，電容器充電，電流方向從b流向a,故

B錯(cuò)誤；

3

CD、按鍵過程中，d減小，電容C增大，當(dāng)電容至少增大為原來的5倍時(shí)，傳感器才有

感應(yīng)，根據(jù)。=品知，板間距離至少為:d,所以按鍵需至少按下故C錯(cuò)誤，D

47T/ca33

正確。

故選：D。

9.（4分）某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示，轉(zhuǎn)向器中有輻向電場(chǎng)。粒子從M點(diǎn)射入，

沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑接成的虛線（等勢(shì)線）運(yùn)動(dòng)，并從虛線上的N點(diǎn)

射出，虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ei和E2,則Ri、R2和Ei、E2應(yīng)滿足（）

E\_R22

c%Ri

E2

【解答】解：因?yàn)榱Ｗ釉诘葎?shì)線上運(yùn)動(dòng)，則粒子的速度大小保持不變，粒子受到的電場(chǎng)

力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：

聯(lián)立解得：獸=髭，故A正確，BCD錯(cuò)誤;

E2%

故選：Ao

二、多選題（每題4分，共計(jì)12分）

（多選）10.（4分）如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m的小物塊從

斜面底端以大小為vo的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)斜面頂端后滑回到底端時(shí)速度大小

為VI,則小物塊（）

A.在整個(gè)過程受到支持力的沖量為零

B.在整個(gè)過程受到合外力的沖量大小為m（vi+vo）

C.上滑過程受到的摩擦力沖量小于下滑時(shí)摩擦力沖量

D.上滑過程克服摩擦力做功大于下滑時(shí)克服摩擦力做功

【解答】解：A.根據(jù)I=Ft可知，支持力的沖量不為零，故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)動(dòng)量定理知合外力的沖量為

1=Ap=mv-m(-vi)=m(v+vi)

故B正確;

C.根據(jù)受力分析可知，上滑時(shí)的加速度一定大于下滑時(shí)的加速度，由位移與時(shí)間公式可

知，上滑過程用時(shí)小于下滑用時(shí)，而摩擦力大小相等，則可知，上滑過程中摩擦力的沖

量小于下滑過程摩擦力沖量，故C正確；

D.上滑過程和下滑過程位移相等，且摩擦力大小相等，根據(jù)做功公式可知兩段過程克服

摩擦力做功相同，故D錯(cuò)誤。

故選：BCo

（多選）11.（4分）電子束焊接技術(shù)是將高能電子束作為加工熱源，用高能量密度的電子

束轟擊焊件接頭處的金屬，使其快速熔融，然后迅速冷卻來達(dá)到焊接的目的。電子束焊

接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航

天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接機(jī)的核心部件

內(nèi)存在如圖甲所示的高壓輻向電場(chǎng)，帶箭頭的虛線表示電場(chǎng)線。一電子僅在電場(chǎng)力作用

下由A沿直線運(yùn)動(dòng)到B。下列說法正確的是（）

A.該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.電子運(yùn)動(dòng)過程中加速度逐漸增大

C.電子運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能逐漸減小

D.電子經(jīng)過各點(diǎn)的電勢(shì)（p隨位移x的變化如乙圖所示

【解答】解：A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線疏密程度相同，方向也相同，由甲圖中電場(chǎng)線分布可

知，該電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；

B.由甲圖中電場(chǎng)線分布和牛頓第二定律可知，電子在加速過程中電場(chǎng)力逐漸變大，所以

加速度逐漸變大，故B正確；

C.由于電子帶負(fù)電，當(dāng)它從A沿直線運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，故

C正確；D.乙圖斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，因?yàn)閳D像的斜率逐漸變小，所以電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變小，

結(jié)合圖甲可知，從A往B的過程中電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，故D錯(cuò)誤。

故選：BCo

（多選）12.（4分）如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為mi和m2的兩物塊A、B

相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計(jì)

時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）

v/(m-s-1)

A.在tl到t3時(shí)刻彈簧都處于壓縮狀態(tài)

B.從t2到t4時(shí)刻彈簧都處于壓縮狀態(tài)

C.兩物體的質(zhì)量之比為mi：m2=2：1

D.在t2時(shí)刻A的速度為2m/s

【解答】解：AB.由題意和圖乙可知，在。-ti時(shí)間內(nèi)B向右減速，A在向右加速運(yùn)動(dòng),

彈簧處于拉伸狀態(tài)，ti時(shí)二者速度相同，彈簧有最大伸長(zhǎng)量；ti后B向右減速再向左加

速，A繼續(xù)向右加速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻二者速度差達(dá)到最大，彈簧處于原長(zhǎng)；t2?t3時(shí)間內(nèi)，

A向右減速,B先向左減速后向右加速，說明彈簧處于壓縮狀態(tài),t3時(shí)二者速度再次相同，

此時(shí)彈簧有最大壓縮量；t3?t4時(shí)間內(nèi)，B向右加速，A向右減速，彈簧處于壓縮狀態(tài),

t4時(shí)B速度達(dá)到最大，彈簧又恢復(fù)原長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.規(guī)定向右為正方向，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選擇0?t2時(shí)間內(nèi)的過程，設(shè)在t2時(shí)刻A的速度

為VI,可得：

m2Vo=m2V2+mivi

由AB項(xiàng)分析知t2時(shí)刻彈簧處于原長(zhǎng)，由機(jī)械能守恒定律得:

1121

~m2V20=~m2V2+~ml

將vo=3m/s、V2=-Im/s代入解得

mi：m2=2：1,vi=2m/s

故CD正確。

故選：BCDo

三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共計(jì)16分）

13.（8分）用如圖所示的裝置可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。在水平桌面上放有一氣墊導(dǎo)

軌，在氣墊導(dǎo)軌左側(cè)裝有定滑輪，氣墊導(dǎo)軌上固定有兩個(gè)連著數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門，計(jì)

時(shí)器可以記錄遮光條經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間。

數(shù)字計(jì)時(shí)器

氣墊F軌光明門]滑先遮小條

他、在華、1-1Kx

?????????I，I」???II?????r^y

3的鹿葭工飛丁蠢源

□

槽碼

(1)為完成驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中槽碼的質(zhì)量不需要(填“需要”或

“不需要”)遠(yuǎn)小于含遮光條的滑塊質(zhì)量。

(2)測(cè)量前，取下細(xì)線和槽碼，接通氣墊導(dǎo)軌氣源，輕推滑塊使其依次通過光電門1和

光電門2,記錄遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為ti、t2,如果tl<t2,說明氣墊導(dǎo)軌

〃(填“左”或“右”)端較高，應(yīng)調(diào)節(jié)至氣墊導(dǎo)軌水平。

(3)用細(xì)線跨過定滑輪連接滑塊和槽碼，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器

讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為t3、14。測(cè)出遮光條的寬度d、兩光電門間的

距離L、槽碼的質(zhì)量m、滑塊(含遮光條)的質(zhì)量M,已知重力加速度大小為go滑塊

從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減小量為AED=mgL,動(dòng)能

111

增加量為AEk=-(M+m)d2—三)o若AEp=AEk,則表明在上述過程中槽

—2-------------------tltl--

碼和滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(均用給定的物理量符號(hào)表示)。

【解答】解：(1)本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是槽碼與滑塊組成的系統(tǒng)，只需要研究槽碼減小的

重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能即可，所以實(shí)驗(yàn)不需要滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于含遮光條的

滑塊質(zhì)量；

(2)測(cè)量前，取下細(xì)線和槽碼，接通氣墊導(dǎo)軌氣源，輕推滑塊使其依次通過光電門1和

光電門2,如果ti<t2,則說明通過光電門1時(shí)的速度大于通過光電門2的速度，即滑塊

做減速運(yùn)動(dòng)，說明左端較高；

(3)滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，槽碼下落的高度為L(zhǎng),故重力勢(shì)能減小

量AEp=mgL；

滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)滑塊的速度大小為：V3=g

滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)滑塊的速度大小為：V4=?

r4

[1111

系統(tǒng)動(dòng)能增加量為AEk=[(M+m)(M+m)v?=(M+m)d2(丁一丁)。

222彳"

111

故答案為：（1）不需要；（2）左；（3）mgL：-（M+m）d2（聲一聲）。

14.（8分）用如圖甲所示裝置研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)

系.

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是AC.

A.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放

B.軌道傾斜部分必須光滑

C.軌道末端必須水平

（2）圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球多次從斜軌上

的位置S由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中的某

個(gè)點(diǎn)）.然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上的位置S

由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)該操作，用同樣的方法找到兩小球碰后平均

落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中剩下的兩個(gè)點(diǎn)）.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的有AD.

A.入射小球和被碰小球的質(zhì)量mi、m2

B.入射小球開始的釋放高度h

C.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.兩球相碰前后的平拋射程OA、OB、OC

（3）某同學(xué)在做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為mi=2m2,兩小球

在記錄紙上留下三處落點(diǎn)痕跡如圖乙所示.他將米尺的零刻線與。點(diǎn)對(duì)齊，測(cè)量出O點(diǎn)

到三處平均落地點(diǎn)的距離分別為OA、OB、OC.該同學(xué)通過測(cè)量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤

差允許范圍內(nèi)，兩小球在碰撞前后動(dòng)量是守恒的.

①該同學(xué)要驗(yàn)證的關(guān)系式為mi?OC=mi.OA+m2?OB；

②若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，需要判斷關(guān)系式是否成立mi?0C2=m「

OA2+H12PB2.［用（2）中的物理量表示］

【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)只要求軌道末端水平，從而確保小球離開軌道后做的是平拋運(yùn)

動(dòng)即可，并不需要軌道光滑；另一方面要確保放上被碰小球后，入射小球的碰撞前的速

度大小還是原來的大小，故要求從同一位置由靜止釋放入射小球，故B錯(cuò)誤，AC正確，

故選：AC

（2）由于入射小球、被碰小球離開軌道后的運(yùn)動(dòng)都是平拋運(yùn)動(dòng)，且平拋的豎起位移相同，

故由X=VO摩可知，小球的水平位移X8V0,可用位移的大小關(guān)系表示速度的大小關(guān)系，

因此不需要測(cè)量H,H只要保持不變就可以了，并不需要測(cè)量出來，故BC錯(cuò)誤，AD正

確，故選：AD

（3）①由圖可知，OA=17.60cm,OB=25.00cm,OC=30.00cm,代入質(zhì)量關(guān)系，可知，

mi0B^mi0A+m20C,但mr0C^mi?0A+m2?0B,OC才是入射小球碰前速度對(duì)應(yīng)的

水平位移。

②要驗(yàn)證碰撞是否為彈性碰撞，還需驗(yàn)證碰撞過程機(jī)械能是否守恒，若機(jī)械能守恒需滿

即需驗(yàn)證mi,OC2=mi,OA2+m2,OB2是否成立。

故答案為：（1）AC；（2）AD；（3）mi,0C=mi,0A+m2,0B；（4）mi,OC2=mi,OA2+m2

?OB2

四、解答題（15題8分，16題14分，17題15分）

15.（8分）人們有時(shí)要用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)，為了方便操作，有人設(shè)計(jì)了

如圖所示的“自走式”砸夯機(jī)，利用外力把質(zhì)量為M=100kg的夯錘提升到距地面為H

=80cm處，然后釋放夯錘，使其由靜止開始自由下落，夯錘落地后，與地面接觸t=0.2s

停止運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度g取lOm/s2,求：

（1）整個(gè)過程中重力的沖量；

（2）夯錘與地面間相互作用力的平均值的大小。

【解答】解：（1）夯錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，

解得下落時(shí)間：ti=0.4s

整個(gè)過程重力的沖量大小為I=Mg(ti+t)=100X10義(0.4+0.2)N?s=600N?s,方向

豎直向下

(2)以向上為正方向，整個(gè)過程由動(dòng)量定理得：Ft-1=0-0

代入數(shù)據(jù)解得：F=3000N

答：(1)整個(gè)過程中重力的沖量大小是600N?s,方向豎直向下；

(2)夯錘與地面間相互作用力的平均值的大小是3000N。

16.(14分)如圖所示，粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，一

質(zhì)量m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，經(jīng)過B點(diǎn)后恰好能通

過最高點(diǎn)C作平拋運(yùn)動(dòng)。已知：導(dǎo)軌半徑R=0.4m,小滑塊的質(zhì)量m=0.1kg,小滑塊與

軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)以=0.2,AB的長(zhǎng)度L=20m,重力加速度取lOm/s?。求：

(1)小滑塊對(duì)圓軌道最低處B點(diǎn)的壓力大??；

(2)彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；

(3)若僅改變AB的長(zhǎng)度L,其他不變，滑塊在半圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，求出L的

可能值。

【解答】解：⑴小滑塊恰好能通過最高點(diǎn)C,在C點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可得：mg=m?

解得：vc=2m/s

11

從B至!jC根據(jù)動(dòng)能定理可得：-mg?2R=-^mvc

解得：vB=2V5m/s

在B點(diǎn)對(duì)小滑塊根據(jù)牛頓第二定律可得：F-mg=m^

解得：F=6N；

根據(jù)牛頓第三定律可得小滑塊對(duì)圓軌道最低處B點(diǎn)的壓力大小為6N；

(2)設(shè)彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP,根據(jù)能量守恒定律可得：EP=

1

|imgL+-mvg7

解得:Ep=5J；

(3)當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到與圓心。等高時(shí)速度為零，設(shè)此時(shí)AB之間的距離為L(zhǎng)i,從A到與

圓心等高位置，根據(jù)能量守恒定律可得：

Ep=|imgLi+mgR

解得：Li=23m；

當(dāng)小滑塊恰好能通過