山东省临沂七中2022届高三物理上学期第二次月考试题含解析

2022-2022学年山东省临沂七中高三（上）第二次月考物理试卷　二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全者得3分，有选错的得0分．1．某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位置﹣时间（x﹣t）图线，如图所示，下列说法中正确的是（　　）A．在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零B．在t2时刻，甲、乙速度可能相同C．在t2时刻，甲、乙两同学相遇D．在t3时刻，乙的速度为零、加速度不为零　2．如图所示，质量为m的木块静止地放在半径为R的半球体上，半球体与木块均处于静止状态，已知木块与半球体间的动摩擦因数为μ，木块与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B．木块对半球体的压力大小为mgcosθC．木块所受摩擦力大小为mgcosθD．木块所受摩擦力大小为μmgcosθ　3．相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为（　　）A．B．C．D．　-18-\n4．某静电场中，同一条电场线上依次排列着a、b、c三个点，已知ab间距离是bc间距离的2倍，那么下列说法中正确的是（　　）A．a点的场强一定大于b点的场强B．将正点电荷从a移到c点，若电场力做正功，则a点电势φa一定大于c点电势φcC．若φa＞φc＞0；则b点的电势有可能φb＜0D．电势差必定Uab=2Ubc　5．如图所示，可绕固定转轴B点转动的直木板OB与水平面间的倾斜角为θ，在直木板O点处用铰链连接一长度一定的竖直直杆OA，且OA=OB，A与坡底B间有一个光滑的可伸缩的细直杆AB，细杆上穿一个小钢球（可视为质点）从A点由静止释放，滑到B点所用时间用t表示，现改变直木板的倾斜角θ，在改变的过程中，始终使直杆OA保持竖直方向，则t﹣θ的关系图象为（　　）A．B．C．D．　6．一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一上表面光滑的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现将长木板由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是（　　）A．稳定后弹簧处于原长状态B．稳定后弹簧一定处于压缩状态C．μ=-18-\nD．μ=　7．2022年10月1日，继“嫦娥一号”卫星成功发射之后，“嫦娥二号”卫星再次发射成功．这是我国航天史上的另一重要成果．“嫦娥二号”发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=100km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g′，万有引力常量为G，则下列说法正确的（　　）A．嫦娥二号绕月球运行的周期为B．由题目条件可知月球的平均密度为C．嫦娥二号在轨道上绕行的线速度为D．嫦娥二号轨道处的加速度为　8．如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环内侧，且与圆环的动摩擦因数处处相等，当到达圆环顶点C时，刚好对轨道压力为零；然后沿CB圆弧滑下，进入光滑弧形轨道BD，到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（　　）A．10mB．9.5mC．8.5mD．8m　　三、非选择题：9-12题为物理必考题，请考生将解答写在物理答题纸上相对应的题框内，在本试卷上作答不得分．9．某研究性学习小组用如图所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中正确的是（　　）A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力-18-\nB．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的　10．（12分）（2022秋•临沂校级月考）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．（1）除了图中1已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和　　　　　　（填“交流”或“直流”）电源．（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是　　　　　　A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是　　　　　　A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线（4）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用如图的纸带的　　　　　　部分进行测量（根据如图所示的纸带回答）．　11．（12分）（2022秋•重庆期末）如图甲所示，电荷量为q=1×10﹣4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求-18-\n（1）前2秒内电场力做的功；（2）物块的质量；（3）物块与水平面间的动摩擦因数．　12．（18分）（2022秋•青岛期中）如图所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R=2.5m的半圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m，B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场场强E=6×105V/m；质量为m=4×10﹣3kg、带电量q=+1×10﹣8C的小环套在轨道上，小环与轨道AD段之间存在摩擦且动摩擦因数处处相同，小环与轨道其余部分的摩擦忽略不计，现使小环在D点获得某一初速度沿轨道向左运动，若小环在轨道上可以无限循环运动，且小环每次到达圆弧上的A点时，对圆轨道刚好均无压力．求：（1）小环通过A点时的速度多大；（2）小环与AD段间的动摩擦因数μ；（3）小环运动到D点时的速度多大．　　二、选修（15分）13．（15分）（2022秋•湛江校级期中）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.004m，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m=2×10﹣6kg，电量q=1×10﹣8C，电容器电容为C=10﹣6F．求（1）为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？-18-\n　　2022-2022学年山东省临沂七中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析　二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全者得3分，有选错的得0分．1．某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位置﹣时间（x﹣t）图线，如图所示，下列说法中正确的是（　　）A．在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零B．在t2时刻，甲、乙速度可能相同C．在t2时刻，甲、乙两同学相遇D．在t3时刻，乙的速度为零、加速度不为零【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】x﹣t图象反映了各个时刻物体的位移情况，斜率表示速度，匀速直线运动的x﹣t图象是直线．【解答】解：A、x﹣t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；B、x﹣t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同）；故B错误；C、在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；D、x﹣t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选：C．【点评】本题关键明确x﹣t图象的物理意义，明确斜率表示速度、交点表示相遇，基础问题．　2．如图所示，质量为m的木块静止地放在半径为R的半球体上，半球体与木块均处于静止状态，已知木块与半球体间的动摩擦因数为μ，木块与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左-18-\nB．木块对半球体的压力大小为mgcosθC．木块所受摩擦力大小为mgcosθD．木块所受摩擦力大小为μmgcosθ【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】对小木块受力分析，并将重力分解到半球半径方向和接触点的切线方向，由平衡条件对切线方向和半径方向列方程，解出半球对小木块的支持力的表达式和摩擦力的表达式，由于小木块保持静止，故摩擦力不能用f=μN，只能用平衡条件求出．【解答】解：A、设半球体的质量为M，以小木块和半球体整体为研究对象，受重力和支持力，根据平衡条件得知，地面对半球体的摩擦力为零．故A错误．B、C、D、对小物块受力分析，如图：将重力正交分解，如图：由于物体静止在半球上，处于平衡态，沿半径方向列平衡方程：N﹣mgsinθ=0解得：N=mgsinθ根据牛顿第三定律，木块对半球体的压力为mgsinθ，故B错误；沿切向列平衡方程：f﹣mgcosθ=0解得：f=mgcosθ，故C正确，D错误；故选：C．【点评】本题采用整体法和隔离法处理两个物体的平衡问题，要注意题中θ与斜面的倾角不同．　-18-\n3．相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为（　　）A．B．C．D．【考点】动能定理的应用；滑动摩擦力．【专题】动能定理的应用专题．【分析】BC段摩擦力可以求出，由做的公式可求得BC段克服摩擦力所做的功；对全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功．【解答】解：由题意知，ABC滑道材料相同，设木块与曲面间的动摩擦因数为μ，则木块与BC段摩擦因数为μ，BC段物体受摩擦力f=μmg，位移为2h，故BC段摩擦力对物体做功W=﹣f•2h=﹣2μmgh；即物体克服摩擦力做功为﹣2μmgh；对全程由动能定理可知，mgh﹣mgh﹣2μmgh=0解得：故A正确，BCD错误故选：A．【点评】AB段的摩擦力为变力，故可以由动能定理求解；而BC段为恒力，可以直接由功的公式求解；同时本题需要注意阻力做功与克服阻力做功的关系．　4．某静电场中，同一条电场线上依次排列着a、b、c三个点，已知ab间距离是bc间距离的2倍，那么下列说法中正确的是（　　）A．a点的场强一定大于b点的场强B．将正点电荷从a移到c点，若电场力做正功，则a点电势φa一定大于c点电势φcC．若φa＞φc＞0；则b点的电势有可能φb＜0D．电势差必定Uab=2Ubc【考点】电场线；电场强度；电势差；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】顺着电场线方向，电势必定降低．根据电场线疏密判断电场强度的大小，电场线越密电场强度越大．匀强电场中沿电场线方向相等的距离电势差相等．非匀强电场中，可以运用公式U=Ed定性分析电势差关系．【解答】解：A、因为仅一根电场线，无法判断电场线分布的疏密情况，故无法判定ab两点场的大小情况，故A错误；B、将正点电荷从a移到C点，若电场力做正功，则电场线方向从a指向c，则根据沿着电场线方向电势逐渐降低知，a点电势一定大于c点电势，故B正确；-18-\nC、若φa＞φc＞0，根据沿电场线方向电势逐渐降低知，电场线方向从a向c，故b点电势比c点电势高，因为c的电势大于0，则b的电势必大于0，故C错误；D、在匀强电场中有U=Ed，根据距离关系满足：电势差必定Uab=2Ubc，但仅凭一条电场线无法断定电场是匀强电场，故不能说明电势差必定Uab=2Ubc，故D错误．故选：B【点评】本题主要抓住电线线如何形象描述电场问题，电场强度是矢量，电场线通过切线方向表示电场强度方向，通过分布表示电场强度的强弱，知道沿电场线方向电势逐渐降低等是解决问题的基础．　5．如图所示，可绕固定转轴B点转动的直木板OB与水平面间的倾斜角为θ，在直木板O点处用铰链连接一长度一定的竖直直杆OA，且OA=OB，A与坡底B间有一个光滑的可伸缩的细直杆AB，细杆上穿一个小钢球（可视为质点）从A点由静止释放，滑到B点所用时间用t表示，现改变直木板的倾斜角θ，在改变的过程中，始终使直杆OA保持竖直方向，则t﹣θ的关系图象为（　　）A．B．C．D．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】物体做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律求解加速度，然后利用匀变速直线运动规律列式求解即可．【解答】解：由几何关系可得：∠ABO=物体受重力和杆的弹力，有牛顿第二定律得物体的加速度为：…①设OA=OB=L，物块的位移为x，由几何关系得：-18-\n…②则：…③①②③联立得：，与角度无关，所以A正确，BCD错误；故选：A．【点评】解决本题的关键是利用几何关系理清楚等腰三角形△AOB中各角与θ的关系，θ改变，腰也变，则位移也变，找到位移与腰的关系，然后利用匀变速直线运动规律即可分析．　6．一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一上表面光滑的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现将长木板由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是（　　）A．稳定后弹簧处于原长状态B．稳定后弹簧一定处于压缩状态C．μ=D．μ=【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】木板固定时，有F1=mgsinθ；木板沿斜面下滑时，对整体分析，由牛顿第二定律求出加速度，再对小球研究，分析弹簧的状态，并求出μ．【解答】解：A、B、平衡时，对小球分析：F1=mgsinθ…①木板运动后稳定时，对整体由牛顿第二定律得：a==gsinθ﹣μgcosθ…②则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态．故A错误，B错误；C、D、对小球有：mgsinθ﹣F2=ma…③而tanθ=…④联立①②③④计算可得：-18-\nμ=．故C错误，D正确；故选：D．【点评】本题根据牛顿第二定律，采用整体法和隔离法相结合的方法研究弹簧的状态和动摩擦因数．　7．2022年10月1日，继“嫦娥一号”卫星成功发射之后，“嫦娥二号”卫星再次发射成功．这是我国航天史上的另一重要成果．“嫦娥二号”发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=100km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g′，万有引力常量为G，则下列说法正确的（　　）A．嫦娥二号绕月球运行的周期为B．由题目条件可知月球的平均密度为C．嫦娥二号在轨道上绕行的线速度为D．嫦娥二号轨道处的加速度为【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】“嫦娥二号”距月面h的圆形工作轨道上做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，由此可以解得T=，，，据此分析判断即可．【解答】解：A、“嫦娥二号”距月面h的圆形工作轨道上做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力为：，得：．在月球表面的物体受到的重力等于万有引力为：，得：GM=R2g′．所以有：T=．故A正确．B、在月球表面的物体受到的重力等于万有引力有：，-18-\n得：，根据密度的定义有：，故B正确．C、“嫦娥二号”距月面h的圆形工作轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力为：，得：，故C错误．D、根据万有引力提供向心力为：，得：，故D正确．故选：ABD．【点评】本题要掌握解题天体问题的两个重要的关系：1、在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，2、环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力．同时要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．　8．如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环内侧，且与圆环的动摩擦因数处处相等，当到达圆环顶点C时，刚好对轨道压力为零；然后沿CB圆弧滑下，进入光滑弧形轨道BD，到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（　　）A．10mB．9.5mC．8.5mD．8m【考点】向心力；动能定理．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】分析小球从A到C点的运动过程，已知C点小球对圆环无压力，则重力提供向心力，求出小球的动能，小球从A运动到C，根据动能定理求出小球从A运动到C，半个圆弧加上AB段圆弧的摩擦力做功，再分析从C点运动到D点根据动能定理列式，根据两半圆摩擦力的关系再结合机械能守恒定律求出如果没有摩擦力小球上升的高度，即可求出高度的范围．【解答】解：已知C点小球对圆环无压力，则重力提供向心力，得到：mg=m-18-\n小球在C点的动能为：小球从A运动到C，根据动能定理得：mg（H﹣2R）﹣Wf=EkC把数据代入，得到：Wf=2mg所以小球从A运动到C，半个圆弧加上AB段圆弧的摩擦力做功Wf=2mg再分析从C点运动到D点根据动能定理得：mg（2R﹣h）﹣Wf′=0﹣mgh=10mg﹣Wf′因为沿BC弧运动的平均速度小于沿AB弧运动平均速度，根据圆周运动向心力公式可知沿BC弧运动的平均正压力小于沿AB弧运动平均正压力，故沿BC弧运动的平均摩擦力小于沿AB弧运动的平均摩擦力，所以0＜Wf′＜Wf=2mg所以8mg＜mgh＜10mg故8m＜h＜10m．故B、C正确，A、D错误．故选：BC．【点评】本题解题的关键是对小球运动过程的分析，知道小球在两个半圆上的摩擦力做功不等，难度适中．　三、非选择题：9-12题为物理必考题，请考生将解答写在物理答题纸上相对应的题框内，在本试卷上作答不得分．9．某研究性学习小组用如图所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中正确的是（　　）A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的【考点】验证牛顿第二运动定律．【专题】实验题．【分析】由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：A、做该实验需要平衡摩擦力，所以在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，让小车做匀速直线运动，砂桶和砂不能挂在小车上，故A错误；-18-\nB、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，故B正确；C、实际上砂桶和砂也做匀加速运动，mg﹣T=ma，所以细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力，故C正确；D、该实验有两个变量，要保持质量不变，研究力与加速度的关系，保持力不变，研究质量与加速度的关系，是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的，故D正确．故选：BCD．【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．　10．（12分）（2022秋•临沂校级月考）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．（1）除了图中1已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和　交流　（填“交流”或“直流”）电源．（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是　D　A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是　B　A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线（4）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用如图的纸带的　GJ　部分进行测量（根据如图所示的纸带回答）．【考点】探究功与速度变化的关系．-18-\n【专题】实验题；定性思想；实验分析法；动能定理的应用专题．【分析】（1）打点计时器使用的是交流电；（2）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动．（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大．（4）要测量最大速度，应该选用点迹均匀的部分．结合匀速直线运动的位移公式求出最大速度的大小【解答】解：（1）打点计时器使用的是交流电，故需要交流电源．（2）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC错误，D正确．故选：D．（3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态，所以B正确；故选：B（3）要验证的是“合力做功和物体速度变化的关系”，小车的初速度为零，故需要知道做功完毕的末速度即最大速度v，此后小车做的是匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部分，由纸带的间距可知，应该选择GJ部分．故答案为：（1）交流，（2）D，（3）B，（4）GJ【点评】本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，本题关键要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键．　11．（12分）（2022秋•重庆期末）如图甲所示，电荷量为q=1×10﹣4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求（1）前2秒内电场力做的功；（2）物块的质量；（3）物块与水平面间的动摩擦因数．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】（1）根据速度时间图线求出匀加速运动的加速度，得出匀加速运动的位移，根据电场力和位移求出前2s内电场力做功的大小．（2、3）根据物块做匀速运动得出电场力和摩擦力相等，求出摩擦力的大小，对匀加速运动运用牛顿第二定律求出物块的质量和动摩擦因数的大小．【解答】解：（1）由图象可知，在前两秒内-18-\na==1m/s2S=at2==2mW=qE1S=1×10﹣4×3×104×2J=6J（2、3）后两秒物体做匀速运动E2q=μmg前两秒做匀加速运动E2q﹣E1q=ma代入数据解得：m=1kg，μ=0.2．答：（1）前2秒内电场力做的功为6J；（2）物块的质量为1kg；（3）物块与水平面间的动摩擦因数为0.2．【点评】本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，抓住匀速运动时，电场力和摩擦力相等，然后结合匀加速运动过程运用牛顿第二定律求解，难度中等．　12．（18分）（2022秋•青岛期中）如图所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R=2.5m的半圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m，B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场场强E=6×105V/m；质量为m=4×10﹣3kg、带电量q=+1×10﹣8C的小环套在轨道上，小环与轨道AD段之间存在摩擦且动摩擦因数处处相同，小环与轨道其余部分的摩擦忽略不计，现使小环在D点获得某一初速度沿轨道向左运动，若小环在轨道上可以无限循环运动，且小环每次到达圆弧上的A点时，对圆轨道刚好均无压力．求：（1）小环通过A点时的速度多大；（2）小环与AD段间的动摩擦因数μ；（3）小环运动到D点时的速度多大．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力；动能定理．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】（1）小环每次到达圆弧上的A点时，对圆轨道刚好均无压力，知在A点靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出A点的速度．（2）根据能量守恒求出小环与AD段的动摩擦因数大小．（3）对A到D段运用动能定理，求出小环运动到D点的速度．【解答】解：（1）进入半圆轨道AB时小环仅受重力，在A点由向心力公式得：解得-18-\n（2）由题意可得：物体在AD段损失的能量跟在电场阶段补充的能量是相等的，故摩擦力做的功与电场力做的功相同．故：μmgLAD=qELBCμ=0.15（3）从A到D列动能定理可得：解得：vD=7m/s答：（1）小环通过A点时的速度为5m/s；（2）小环与AD段间的动摩擦因数μ为0.15；（3）小环运动到D点时的速度为7m/s．【点评】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，关键理清小环的运动过程，选择合适的规律进行求解，难度不大．　二、选修（15分）13．（15分）（2022秋•湛江校级期中）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.004m，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m=2×10﹣6kg，电量q=1×10﹣8C，电容器电容为C=10﹣6F．求（1）为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】（1）根据粒子做平抛运动的规律，运用运动的合成与分解，并依据运动学公式，即可求解；（2）根据牛顿第二定律，结合电场力表达式，与运动学公式，即可求解．【解答】解：（1）第一个粒子在极板间做平抛运动，即水平位移：x=v0t…①竖直位移：at2，…②由①、②代入数据解得：x=2.5m/s；为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，x必须满足≤x＜L，即：，解得：2.5m/s≤v0≤5m/s；（2）由L=v01t，代入数据得：t=4×10﹣2s．-18-\nat2代入数据得：a=2.5m/s2，有：mg﹣qE=ma，E=代入数据得：Q=6×10﹣6　C．最多能有落到下极板上的带电粒子的各数代入数据得：n=600个．答：（1）为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应满足2.5m/s≤v0≤5m/s；（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有600个落到下极板上．【点评】考查如何处理平抛运动的思路，掌握运动的合成与分解的方法，理解运动学公式与牛顿第二定律的综合应用．　-18-