2024-2025學(xué)年湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市名校聯(lián)合高二下學(xué)期開學(xué)物理試題（A卷）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市名校聯(lián)合2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)物理試題（A卷）一、單選題1.從2023年起，每年的4月23日將被命名為世界乒乓球日。關(guān)于乒乓球運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.球拍對乒乓球的彈力越大，乒乓球的動(dòng)量變化一定越大B.球拍將飛來的乒乓球以原速率反向擊出的過程，乒乓球的動(dòng)量和動(dòng)能均保持不變C.乒乓球被球拍擊打出的過程，球拍對乒乓球的沖量大小大于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小D.一次擊球過程中，球拍對乒乓球的沖量大小等于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小【答案】D【解析】A．由動(dòng)量定理有則有可知，乒乓球的動(dòng)量變化量等于合外力的沖量，即乒乓球的動(dòng)量變化量除了與力的大小方向有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)量是矢量，既有大小又有方向，當(dāng)球拍以原速率反向擊出的過程，乒乓球的速率不變，但是方向發(fā)生了改變，因此乒乓球的動(dòng)量發(fā)生了改變，故B錯(cuò)誤；CD．用球拍打擊球時(shí)，球拍對乒乓球的力與乒乓球?qū)η蚺牡牧κ且粚ο嗷プ饔昧?，大小相等、作用時(shí)間相同、沖量大小相等，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.如圖所示，在某次航行時(shí)，一艘帆船在水平風(fēng)力的作用下，以速度沿風(fēng)的方向勻速前行，風(fēng)與帆作用的有效面積為S，氣流的平均密度為ρ，帆船行駛過程水平方向上所受阻力恒為f。假設(shè)氣流與帆作用后速度與帆船前行速度相等，則下列說法正確的是（）A.風(fēng)速大小為B.風(fēng)速大小為C.若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度一定變?yōu)樵瓉淼?倍D.若將風(fēng)速變?yōu)樵瓉淼?倍，阻力大小不變，則船的航行速度也將變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】A【解析】AB．以帆船為參考系，對內(nèi)的一段風(fēng)，由動(dòng)量定理帆船勻速前行，由平衡條件得解得所以A正確，B錯(cuò)誤；C．由以上結(jié)論，整理得若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度不是原來的2倍，故C錯(cuò)誤；D．由可知，若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度不是原來的2倍，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖甲所示，物塊P、Q中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，放在光滑水平面上，物塊P的質(zhì)量為4kg。開始時(shí)兩物塊均靜止，彈簧處于原長，時(shí)對物塊P施加水平向右的恒力F，2s末撤去恒力時(shí)，物塊Q的速度為2m/s，0~2s內(nèi)兩物體的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（）A.Q的質(zhì)量等于2kgB.2s末物塊P的速度大于4m/sC.2s內(nèi)恒力F做的功大于26.5JD.撤去推力后彈簧最長時(shí)，Q的速度小于3.2m/s【答案】C【解析】A．由圖乙可知，時(shí)，物塊P的加速度為，此時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可得，水平向右的恒力為時(shí)，物塊、的加速度均為，設(shè)此時(shí)彈簧的彈力為，由牛頓第二定律有，解得故A錯(cuò)誤；B．彈簧對P的彈力大小與對Q的彈力大小相等，方向相反，則彈簧對P的彈力的沖量大小與彈簧對Q的彈力的沖量大小相等，方向相反，內(nèi)，對P進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)量定理有對Q進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)量定理有解得故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合上述與題意可知，2s末物塊P的動(dòng)能為末物塊Q的動(dòng)能為彈簧被壓縮，彈性勢能不為零，由功能關(guān)系可知，2s內(nèi)恒力做的功為故C正確；D．根據(jù)題意可知，撤去推力后，物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)物塊、共速時(shí)彈簧最長，則有解得故D錯(cuò)誤。故選C4.如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），A、B之間始終保持相對靜止，彈簧的勁度系數(shù)為k，A和B的質(zhì)量分別為m和M（M≠m），A和B之間的最大靜摩擦力為fm，則下列說法正確的是（）A.A對B的靜摩擦力對B不做功，而B對A的靜摩擦力對A做功B.A和B一起（相對靜止）振動(dòng)的振幅不能大于C.當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，此后，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)振幅與取下A前相同D.當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，此后，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)周期與取下A前相同【答案】C【解析】A．A對B的靜摩擦力和B對A的靜摩擦力都沿水平方向，二者振動(dòng)過程中沿所受靜摩擦力的方向運(yùn)動(dòng)，所受的靜摩擦力均做功，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)A和B一起（相對靜止）振動(dòng)的最大振幅為A，當(dāng)二者運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，對A和整體分別根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立得故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)的最大位移處與平衡位置均不變，故物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅不變，但由于物塊B的質(zhì)量小于A和B的質(zhì)量之和，故物塊B經(jīng)過同一位置（除平衡位置外）時(shí)的加速度變大，故物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)周期變小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.水袖是中國古典舞中用于情感表達(dá)和抒發(fā)的常用技巧，舞者的手的規(guī)律振動(dòng)會傳導(dǎo)至袖子上，給人一種“行云流水”的美感。如圖（a）所示，一列簡諧橫波沿軸傳播，實(shí)線和虛線分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖，其中，、分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點(diǎn)。圖（b）為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.B.時(shí)刻的速度達(dá)到最大C.簡諧橫波沿軸傳播的速度大小為D.到內(nèi)，、運(yùn)動(dòng)的路程相等【答案】C【解析】A．由題圖可知波長，周期。因?yàn)闆]有說明時(shí)刻是哪個(gè)時(shí)刻，假設(shè)，根據(jù)題圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻正在沿軸正方向振動(dòng)，則波向軸正方向傳播，可得假設(shè)，根據(jù)題圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻正在沿軸負(fù)方向振動(dòng)，則波向軸負(fù)方向傳播，同理可得故A錯(cuò)誤；B．由A選項(xiàng)分析可知，無論是哪種情況，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)都在波峰，振動(dòng)速度等于零，最小，故B錯(cuò)誤；C．波速故C正確；D．到內(nèi)，運(yùn)動(dòng)的路程或如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到與軸對稱的位置，路程則到內(nèi)的路程同理如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，沿軸正方向運(yùn)動(dòng)到波峰，又沿軸負(fù)方向回到原位置，路程則到內(nèi)的路程可知、運(yùn)動(dòng)的路程不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，某水池下方水平放置一直徑為d=0.6m的圓環(huán)形發(fā)光細(xì)燈帶，O點(diǎn)為圓環(huán)中心正上方，燈帶到水面的距離h可調(diào)節(jié)，水面上面有光傳感器（圖中未畫出），可以探測水面上光的強(qiáng)度。當(dāng)燈帶放在某一深度h1時(shí)，發(fā)現(xiàn)水面上形成兩個(gè)以O(shè)為圓心的亮區(qū)，其中半徑r1=1.2m的圓內(nèi)光強(qiáng)更強(qiáng)，已知水的折射率，則（）A.湖面能被照亮的區(qū)域半徑為1.5mB.若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，則湖面上中間光強(qiáng)更強(qiáng)的區(qū)域也變大C.燈帶的深度D.當(dāng)時(shí)，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)【答案】C【解析】B．水面上形成兩個(gè)以O(shè)為圓心的亮區(qū)，若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，光環(huán)向外擴(kuò)大，重疊的區(qū)域變小，即湖面上中間光強(qiáng)更強(qiáng)的區(qū)域變小，B錯(cuò)誤；AC．當(dāng)重疊區(qū)域半徑r1=1.2m時(shí)，如圖所示解得湖面被照亮的區(qū)域半徑為A錯(cuò)誤，C正確；D．設(shè)重疊區(qū)域恰好為零時(shí)，燈帶的深度為h0，如圖所示解得當(dāng)時(shí)，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)，D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題7.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】根據(jù)安培定則可知，ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪毕蚶?，有因?yàn)镸N向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可判斷MN中感應(yīng)電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由楞次定律可知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上并減弱或向下并增強(qiáng)。如果L2中磁場向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為Q到P且減小，再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；如果L2中磁場向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為P到Q且增大，再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。8.如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。一束電子以垂直于磁場邊界的速度v從M點(diǎn)射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，從N點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向和原來射入方向的夾角為。下列說法正確的是（）A.電子的比荷為B.電子的比荷為C.電子穿越磁場的時(shí)間為D.電子穿越磁場的時(shí)間為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)數(shù)學(xué)知識知解得電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得電子的比荷為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)數(shù)學(xué)知識知電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期故電子穿越磁場的時(shí)間為故C正確，D錯(cuò)誤故選BC。9.如圖所示，回旋加速器由兩個(gè)銅質(zhì)半圓D形金屬盒D1、D2構(gòu)成，其間留有縫隙，縫隙處接交流電源，電壓的值為U。D形盒處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，盒的圓心附近置有粒子源，若粒子源射出的粒子帶電荷量為q（q>0），質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R，下列說法正確的是（）A.粒子每次經(jīng)過D形盒之間的縫隙后動(dòng)能增加qUB.粒子被加速后的最大速度隨加速電壓增大而增大C.粒子被加速后的最大速度為D.不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子（）的回旋加速器也可以用來加速α（）粒子【答案】AC【解析】A．粒子每次經(jīng)過D形盒之間的縫隙后動(dòng)能增加qU，A正確；BC．根據(jù)牛頓第二定律得解得粒子被加速后的最大速度與加速電壓無關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；D．粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為質(zhì)子和α粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率不同，所用交流電的頻率也不同，所以不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子（）的回旋加速器不可以用來加速α（）粒子，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，則以下說法正確的是（）A.金屬棒先做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B.金屬棒一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為C.當(dāng)金屬棒下滑的速度大小為v時(shí)，電容器的電荷量為CBLvD.金屬棒在t時(shí)刻的速度大小為【答案】CD【解析】AB．設(shè)金屬棒的速度大小為v1時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t1，通過金屬棒的電流為I1，金屬棒受到的磁場力方向沿導(dǎo)軌向上，大小為f1=BLI1設(shè)在時(shí)間間隔（t1，t1+t）內(nèi)流經(jīng)金屬棒的電荷量為Q，則Q=CBLv按定義有Q也是平行板電容器極板在時(shí)間間隔（t1，t1+t）內(nèi)增加的電荷量，由上式可得，v為金屬棒的速度變化量。金屬棒所受到的摩擦力方向沿導(dǎo)軌斜面向上，大小為f=μmgcosθ金屬棒在時(shí)刻t1的加速度方向沿斜面向下，設(shè)其大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ﹣f1﹣f=ma又聯(lián)立解得mgsinθ﹣μmgcosθ=CB2L2a+ma聯(lián)立上此式可得可知，金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。故AB錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv平行板電容器兩極板之間的電勢差為U=E設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q按定義有聯(lián)立可得Q=CBLv故C正確；D．金屬棒在t時(shí)刻的速度大小為故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題11.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的雙線擺來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）圖甲中兩根細(xì)線系在擺球表面同一點(diǎn)，長度均為L，與水平方向夾角均為，擺球的直徑為d，則擺長______（用上述物理量符號表示）；如圖乙所示，用螺旋測微器測得擺球的直徑______mm。（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。A.為使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，圖甲中應(yīng)小于B.為便于觀察擺球的運(yùn)動(dòng)，擺球應(yīng)選擇質(zhì)量和體積都大些的球C.測量周期時(shí)應(yīng)從擺球通過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，并記錄多次全振動(dòng)所用的總時(shí)間D.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為次擺動(dòng)的時(shí)間，會使測得的重力加速度的值偏?。?）用該雙線擺裝置測重力加速度較傳統(tǒng)的單擺實(shí)驗(yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？____________（回答一點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）5.980（2）C（3）可使小球更好地在同一平面內(nèi)擺動(dòng)【解析】（1）[1]擺長指的是懸點(diǎn)到球心的距離，細(xì)線長度均為L，與水平方向夾角均為，擺球的直徑為d，則擺長[2]擺球的直徑（2）A．為使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺在擺動(dòng)過程中的擺角要小于，圖甲中不是擺角，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)[球應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小，故B錯(cuò)誤；C．測量周期時(shí)應(yīng)從擺球通過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，并記錄多次全振動(dòng)所用的總時(shí)間，故C正確；D．根據(jù)周期公式解得把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為次擺動(dòng)的時(shí)間，則測得的周期T偏小，測得的重力加速度的值偏大，故D錯(cuò)誤。12.我國天宮實(shí)驗(yàn)室中曾進(jìn)行過“應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法測質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)。某興趣小組受到啟發(fā)，設(shè)計(jì)了在太空完全失重環(huán)境下（忽略空氣阻力）測小球質(zhì)量并驗(yàn)證彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)方案：（1）裝置如圖，在環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的空間站中的桌面上固定一個(gè)支架，支架上端通過力傳感器O連接一根輕繩，輕繩末端系一個(gè)直徑為d的小球a；（2）保持輕繩拉直，給小球a一個(gè)初速度，小球a在與桌面垂直的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，支架上端O與小球球心的距離為L。當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，該處的光電門M可記錄下小球a通過該位置的遮光時(shí)間，記為，并同時(shí)記下力傳感器顯示的讀數(shù)F。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可得小球a的質(zhì)量______（用“L，F(xiàn)，，d”表示）；（3）更換大小相同的小球b，重復(fù)以上操作，可測得小球b的質(zhì)量；（4）在小球a勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，將小球b放置在桌面右側(cè)的固定支架上，支架在小球a運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)。當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)剪斷輕繩，為保證小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的高度相比，應(yīng)______（選填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a與b碰后，依次通過右側(cè)的光電門N，光電門記錄下小球a的遮光時(shí)間為、小球b的遮光時(shí)間為，若測得，則當(dāng)測出______時(shí)，即可驗(yàn)證小球a、b的碰撞為彈性碰撞?！敬鸢浮康雀?【解析】[1]由牛頓第二定律有又有解得小球a的質(zhì)量為[2]該實(shí)驗(yàn)是在太空完全失重環(huán)境下進(jìn)行，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)剪斷輕繩，由于慣性小球a將沿著圓周最低點(diǎn)切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以要使小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的高度等高。[3]經(jīng)過光電門時(shí)小球a的速度為小球a速度為則若小球a、b的碰撞為彈性碰撞，應(yīng)滿足若測得，則由以上各式解得四、解答題13.忽略水對浮漂的阻力，浮漂在水中的上下振動(dòng)可以視為簡諧運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示。以豎直向上為正方向，從時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，浮漂振動(dòng)圖像如圖（b）所示，到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)刻為，重力加速度。（1）寫出浮漂簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程，并求出簡諧運(yùn)動(dòng)的周期。（2）已知浮漂和鉛墜的總質(zhì)量為，浮漂截面積，水的密度，求浮漂運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】（1）由題圖（b）可知浮漂振動(dòng)振幅浮漂（含鉛墜）的位移滿足關(guān)系式時(shí)刻有，結(jié)合之后的振動(dòng)方向可得時(shí)刻有，可得則浮漂簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為簡諧運(yùn)動(dòng)的周期（2）在平衡位置時(shí)，浮力等于重力，在最低點(diǎn)時(shí)，浮漂所受合外力等于浮力增加的量。由牛頓第二定律有可得14.如圖，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度d=0.15m，Ⅱ區(qū)域的范圍足夠大。勻強(qiáng)電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T，方向分別垂直紙面向里和向外。一個(gè)質(zhì)量為m=、帶電荷量為的帶電小球從距MN的高度為h的O點(diǎn)由靜止開始下落，進(jìn)入場區(qū)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2。（1）試判斷小球的電性并求出電場強(qiáng)度E的大?。唬?）若帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，則h應(yīng)滿足什么條件？（3）若想帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，h應(yīng)該等于多少？并求從開始運(yùn)動(dòng)到返回O點(diǎn)的時(shí)間（保留一位有效數(shù)字）？【答案】（1）正電，0.25N/C；（2）h>0.45m；（3）h=0.6m，1s【解析】（1）帶電小球進(jìn)入復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即所受合力為洛倫茲力，則重力與電場力大小相等，方向相反，重力豎直向下，電場力豎直向上，即小球帶正電。則有解得E=0.25N/C（2）假設(shè)下落高度為h0時(shí)，帶電小球在Ⅰ區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的圓弧與PQ相切時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示由幾何知識可知，小球的軌道半徑R=d帶電小球在進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得帶電小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得聯(lián)立解得h0=0.45m則當(dāng)h>h0時(shí)，即h>0.45m時(shí)帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。（3）帶電小球的軌跡如圖乙所示以三個(gè)圓心為頂點(diǎn)的三角形為等邊三角形，邊長為2R1，內(nèi)角為60°，由幾何關(guān)系知由解得，，粒子在磁場外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子在磁場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，15.如圖所示，左側(cè)圓弧光滑導(dǎo)軌與右側(cè)足夠長的平行水平光滑導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒b和c靜止放在水平導(dǎo)軌上，b、c兩棒均與導(dǎo)軌垂直。圖中虛線de右側(cè)存在方向豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，絕緣棒a垂直于圓弧導(dǎo)軌由靜止釋放，釋放位置與水平導(dǎo)軌的高度差為h=1.8m，之后與靜止在虛線de處的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，金屬棒b進(jìn)入磁場后始終未與金屬棒c發(fā)生碰撞，已知金屬棒b和絕緣棒a的質(zhì)量均為m=3kg，金屬棒c質(zhì)量是金屬棒b質(zhì)量的一半，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）絕緣棒a與金屬棒b碰撞后瞬間兩棒的速度大??；（2）金屬棒b進(jìn)入磁場后，其加速度為最大加速度的一半時(shí)的速度大?。唬?）整個(gè)過程兩金屬棒b、c上產(chǎn)生的總焦耳熱。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）絕緣棒a從靜止釋放到與屬棒b碰撞前過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得碰撞前瞬間絕緣棒a的速度大小為絕緣棒a與金屬棒b發(fā)生彈性碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得碰撞后瞬間兩棒的速度大小分別為，（2）金屬棒b剛進(jìn)入磁場時(shí)，加速度最大，則有設(shè)金屬棒b進(jìn)入磁場后，其加速度為最大加速度的一半時(shí)，金屬棒b、c的速度大小分別為、，金屬棒b、c組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，則有此時(shí)回路的總電動(dòng)勢為根據(jù)題意有聯(lián)立解得（3）當(dāng)金屬棒b、c速度相等時(shí)，回路的總電動(dòng)勢為0，回路電流為0，金屬棒受到安培力為0，可知最終兩棒以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)量守恒可得解得最終共同速度為根據(jù)能量守恒可知，整個(gè)過程兩金屬棒b、c上產(chǎn)生的總焦耳熱為解得湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市名校聯(lián)合2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)物理試題（A卷）一、單選題1.從2023年起，每年的4月23日將被命名為世界乒乓球日。關(guān)于乒乓球運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.球拍對乒乓球的彈力越大，乒乓球的動(dòng)量變化一定越大B.球拍將飛來的乒乓球以原速率反向擊出的過程，乒乓球的動(dòng)量和動(dòng)能均保持不變C.乒乓球被球拍擊打出的過程，球拍對乒乓球的沖量大小大于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小D.一次擊球過程中，球拍對乒乓球的沖量大小等于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小【答案】D【解析】A．由動(dòng)量定理有則有可知，乒乓球的動(dòng)量變化量等于合外力的沖量，即乒乓球的動(dòng)量變化量除了與力的大小方向有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)量是矢量，既有大小又有方向，當(dāng)球拍以原速率反向擊出的過程，乒乓球的速率不變，但是方向發(fā)生了改變，因此乒乓球的動(dòng)量發(fā)生了改變，故B錯(cuò)誤；CD．用球拍打擊球時(shí)，球拍對乒乓球的力與乒乓球?qū)η蚺牡牧κ且粚ο嗷プ饔昧?，大小相等、作用時(shí)間相同、沖量大小相等，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.如圖所示，在某次航行時(shí)，一艘帆船在水平風(fēng)力的作用下，以速度沿風(fēng)的方向勻速前行，風(fēng)與帆作用的有效面積為S，氣流的平均密度為ρ，帆船行駛過程水平方向上所受阻力恒為f。假設(shè)氣流與帆作用后速度與帆船前行速度相等，則下列說法正確的是（）A.風(fēng)速大小為B.風(fēng)速大小為C.若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度一定變?yōu)樵瓉淼?倍D.若將風(fēng)速變?yōu)樵瓉淼?倍，阻力大小不變，則船的航行速度也將變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】A【解析】AB．以帆船為參考系，對內(nèi)的一段風(fēng)，由動(dòng)量定理帆船勻速前行，由平衡條件得解得所以A正確，B錯(cuò)誤；C．由以上結(jié)論，整理得若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度不是原來的2倍，故C錯(cuò)誤；D．由可知，若將風(fēng)與帆作用的有效面積變?yōu)樵瓉淼?倍，風(fēng)速和阻力大小不變，則船的航行速度不是原來的2倍，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖甲所示，物塊P、Q中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，放在光滑水平面上，物塊P的質(zhì)量為4kg。開始時(shí)兩物塊均靜止，彈簧處于原長，時(shí)對物塊P施加水平向右的恒力F，2s末撤去恒力時(shí)，物塊Q的速度為2m/s，0~2s內(nèi)兩物體的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（）A.Q的質(zhì)量等于2kgB.2s末物塊P的速度大于4m/sC.2s內(nèi)恒力F做的功大于26.5JD.撤去推力后彈簧最長時(shí)，Q的速度小于3.2m/s【答案】C【解析】A．由圖乙可知，時(shí)，物塊P的加速度為，此時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可得，水平向右的恒力為時(shí)，物塊、的加速度均為，設(shè)此時(shí)彈簧的彈力為，由牛頓第二定律有，解得故A錯(cuò)誤；B．彈簧對P的彈力大小與對Q的彈力大小相等，方向相反，則彈簧對P的彈力的沖量大小與彈簧對Q的彈力的沖量大小相等，方向相反，內(nèi)，對P進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)量定理有對Q進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)量定理有解得故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合上述與題意可知，2s末物塊P的動(dòng)能為末物塊Q的動(dòng)能為彈簧被壓縮，彈性勢能不為零，由功能關(guān)系可知，2s內(nèi)恒力做的功為故C正確；D．根據(jù)題意可知，撤去推力后，物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)物塊、共速時(shí)彈簧最長，則有解得故D錯(cuò)誤。故選C4.如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），A、B之間始終保持相對靜止，彈簧的勁度系數(shù)為k，A和B的質(zhì)量分別為m和M（M≠m），A和B之間的最大靜摩擦力為fm，則下列說法正確的是（）A.A對B的靜摩擦力對B不做功，而B對A的靜摩擦力對A做功B.A和B一起（相對靜止）振動(dòng)的振幅不能大于C.當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，此后，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)振幅與取下A前相同D.當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，此后，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)周期與取下A前相同【答案】C【解析】A．A對B的靜摩擦力和B對A的靜摩擦力都沿水平方向，二者振動(dòng)過程中沿所受靜摩擦力的方向運(yùn)動(dòng)，所受的靜摩擦力均做功，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)A和B一起（相對靜止）振動(dòng)的最大振幅為A，當(dāng)二者運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，對A和整體分別根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立得故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)彈簧最短時(shí)迅速將物塊A取下，物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)的最大位移處與平衡位置均不變，故物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅不變，但由于物塊B的質(zhì)量小于A和B的質(zhì)量之和，故物塊B經(jīng)過同一位置（除平衡位置外）時(shí)的加速度變大，故物塊B做簡諧運(yùn)動(dòng)周期變小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.水袖是中國古典舞中用于情感表達(dá)和抒發(fā)的常用技巧，舞者的手的規(guī)律振動(dòng)會傳導(dǎo)至袖子上，給人一種“行云流水”的美感。如圖（a）所示，一列簡諧橫波沿軸傳播，實(shí)線和虛線分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖，其中，、分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點(diǎn)。圖（b）為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.B.時(shí)刻的速度達(dá)到最大C.簡諧橫波沿軸傳播的速度大小為D.到內(nèi)，、運(yùn)動(dòng)的路程相等【答案】C【解析】A．由題圖可知波長，周期。因?yàn)闆]有說明時(shí)刻是哪個(gè)時(shí)刻，假設(shè)，根據(jù)題圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻正在沿軸正方向振動(dòng)，則波向軸正方向傳播，可得假設(shè)，根據(jù)題圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻正在沿軸負(fù)方向振動(dòng)，則波向軸負(fù)方向傳播，同理可得故A錯(cuò)誤；B．由A選項(xiàng)分析可知，無論是哪種情況，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)都在波峰，振動(dòng)速度等于零，最小，故B錯(cuò)誤；C．波速故C正確；D．到內(nèi)，運(yùn)動(dòng)的路程或如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到與軸對稱的位置，路程則到內(nèi)的路程同理如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，沿軸正方向運(yùn)動(dòng)到波峰，又沿軸負(fù)方向回到原位置，路程則到內(nèi)的路程可知、運(yùn)動(dòng)的路程不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，某水池下方水平放置一直徑為d=0.6m的圓環(huán)形發(fā)光細(xì)燈帶，O點(diǎn)為圓環(huán)中心正上方，燈帶到水面的距離h可調(diào)節(jié)，水面上面有光傳感器（圖中未畫出），可以探測水面上光的強(qiáng)度。當(dāng)燈帶放在某一深度h1時(shí)，發(fā)現(xiàn)水面上形成兩個(gè)以O(shè)為圓心的亮區(qū)，其中半徑r1=1.2m的圓內(nèi)光強(qiáng)更強(qiáng)，已知水的折射率，則（）A.湖面能被照亮的區(qū)域半徑為1.5mB.若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，則湖面上中間光強(qiáng)更強(qiáng)的區(qū)域也變大C.燈帶的深度D.當(dāng)時(shí)，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)【答案】C【解析】B．水面上形成兩個(gè)以O(shè)為圓心的亮區(qū)，若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，光環(huán)向外擴(kuò)大，重疊的區(qū)域變小，即湖面上中間光強(qiáng)更強(qiáng)的區(qū)域變小，B錯(cuò)誤；AC．當(dāng)重疊區(qū)域半徑r1=1.2m時(shí)，如圖所示解得湖面被照亮的區(qū)域半徑為A錯(cuò)誤，C正確；D．設(shè)重疊區(qū)域恰好為零時(shí)，燈帶的深度為h0，如圖所示解得當(dāng)時(shí)，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)，D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題7.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】根據(jù)安培定則可知，ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪毕蚶?，有因?yàn)镸N向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可判斷MN中感應(yīng)電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由楞次定律可知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上并減弱或向下并增強(qiáng)。如果L2中磁場向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為Q到P且減小，再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；如果L2中磁場向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為P到Q且增大，再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。8.如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。一束電子以垂直于磁場邊界的速度v從M點(diǎn)射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，從N點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向和原來射入方向的夾角為。下列說法正確的是（）A.電子的比荷為B.電子的比荷為C.電子穿越磁場的時(shí)間為D.電子穿越磁場的時(shí)間為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)數(shù)學(xué)知識知解得電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得電子的比荷為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)數(shù)學(xué)知識知電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期故電子穿越磁場的時(shí)間為故C正確，D錯(cuò)誤故選BC。9.如圖所示，回旋加速器由兩個(gè)銅質(zhì)半圓D形金屬盒D1、D2構(gòu)成，其間留有縫隙，縫隙處接交流電源，電壓的值為U。D形盒處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，盒的圓心附近置有粒子源，若粒子源射出的粒子帶電荷量為q（q>0），質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R，下列說法正確的是（）A.粒子每次經(jīng)過D形盒之間的縫隙后動(dòng)能增加qUB.粒子被加速后的最大速度隨加速電壓增大而增大C.粒子被加速后的最大速度為D.不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子（）的回旋加速器也可以用來加速α（）粒子【答案】AC【解析】A．粒子每次經(jīng)過D形盒之間的縫隙后動(dòng)能增加qU，A正確；BC．根據(jù)牛頓第二定律得解得粒子被加速后的最大速度與加速電壓無關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；D．粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為質(zhì)子和α粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率不同，所用交流電的頻率也不同，所以不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子（）的回旋加速器不可以用來加速α（）粒子，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，則以下說法正確的是（）A.金屬棒先做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B.金屬棒一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為C.當(dāng)金屬棒下滑的速度大小為v時(shí)，電容器的電荷量為CBLvD.金屬棒在t時(shí)刻的速度大小為【答案】CD【解析】AB．設(shè)金屬棒的速度大小為v1時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t1，通過金屬棒的電流為I1，金屬棒受到的磁場力方向沿導(dǎo)軌向上，大小為f1=BLI1設(shè)在時(shí)間間隔（t1，t1+t）內(nèi)流經(jīng)金屬棒的電荷量為Q，則Q=CBLv按定義有Q也是平行板電容器極板在時(shí)間間隔（t1，t1+t）內(nèi)增加的電荷量，由上式可得，v為金屬棒的速度變化量。金屬棒所受到的摩擦力方向沿導(dǎo)軌斜面向上，大小為f=μmgcosθ金屬棒在時(shí)刻t1的加速度方向沿斜面向下，設(shè)其大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ﹣f1﹣f=ma又聯(lián)立解得mgsinθ﹣μmgcosθ=CB2L2a+ma聯(lián)立上此式可得可知，金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。故AB錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv平行板電容器兩極板之間的電勢差為U=E設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q按定義有聯(lián)立可得Q=CBLv故C正確；D．金屬棒在t時(shí)刻的速度大小為故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題11.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的雙線擺來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取＃?）圖甲中兩根細(xì)線系在擺球表面同一點(diǎn)，長度均為L，與水平方向夾角均為，擺球的直徑為d，則擺長______（用上述物理量符號表示）；如圖乙所示，用螺旋測微器測得擺球的直徑______mm。（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。A.為使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，圖甲中應(yīng)小于B.為便于觀察擺球的運(yùn)動(dòng)，擺球應(yīng)選擇質(zhì)量和體積都大些的球C.測量周期時(shí)應(yīng)從擺球通過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，并記錄多次全振動(dòng)所用的總時(shí)間D.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為次擺動(dòng)的時(shí)間，會使測得的重力加速度的值偏小（3）用該雙線擺裝置測重力加速度較傳統(tǒng)的單擺實(shí)驗(yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？____________（回答一點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）5.980（2）C（3）可使小球更好地在同一平面內(nèi)擺動(dòng)【解析】（1）[1]擺長指的是懸點(diǎn)到球心的距離，細(xì)線長度均為L，與水平方向夾角均為，擺球的直徑為d，則擺長[2]擺球的直徑（2）A．為使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺在擺動(dòng)過程中的擺角要小于，圖甲中不是擺角，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)[球應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小，故B錯(cuò)誤；C．測量周期時(shí)應(yīng)從擺球通過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，并記錄多次全振動(dòng)所用的總時(shí)間，故C正確；D．根據(jù)周期公式解得把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為次擺動(dòng)的時(shí)間，則測得的周期T偏小，測得的重力加速度的值偏大，故D錯(cuò)誤。12.我國天宮實(shí)驗(yàn)室中曾進(jìn)行過“應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法測質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)。某興趣小組受到啟發(fā)，設(shè)計(jì)了在太空完全失重環(huán)境下（忽略空氣阻力）測小球質(zhì)量并驗(yàn)證彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)方案：（1）裝置如圖，在環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的空間站中的桌面上固定一個(gè)支架，支架上端通過力傳感器O連接一根輕繩，輕繩末端系一個(gè)直徑為d的小球a；（2）保持輕繩拉直，給小球a一個(gè)初速度，小球a在與桌面垂直的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，支架上端O與小球球心的距離為L。當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，該處的光電門M可記錄下小球a通過該位置的遮光時(shí)間，記為，并同時(shí)記下力傳感器顯示的讀數(shù)F。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可得小球a的質(zhì)量______（用“L，F(xiàn)，，d”表示）；（3）更換大小相同的小球b，重復(fù)以上操作，可測得小球b的質(zhì)量；（4）在小球a勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，將小球b放置在桌面右側(cè)的固定支架上，支架在小球a運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)。當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)剪斷輕繩，為保證小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的高度相比，應(yīng)______（選填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a與b碰后，依次通過右側(cè)的光電門N，光電門記錄下小球a的遮光時(shí)間為、小球b的遮光時(shí)間為，若測得，則當(dāng)測出______時(shí)，即可驗(yàn)證小球a、b的碰撞為彈性碰撞?！敬鸢浮康雀?【解析】[1]由牛頓第二定律有又有解得小球a的質(zhì)量為[2]該實(shí)驗(yàn)是在太空完全失重環(huán)境下進(jìn)行，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)剪斷輕繩，由于慣性小球a將沿著圓周最低點(diǎn)切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以要使小球a與小球b能發(fā)生正碰，小球b放置的高度與小球a運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的高度等高。[3]經(jīng)過光電門時(shí)小球a的速度為小球a速度為則若小球a、b的碰撞為彈性碰撞，應(yīng)滿足若測得，則由以上各式解得四、解答題13.忽略水對浮漂的阻力，浮漂在水中的上下振動(dòng)可以視為簡諧運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示。以豎直向上為正方向，從時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，浮漂振動(dòng)圖像如圖（b）所示，到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)刻為，重力加速度。（1）寫出浮漂簡諧運(yùn)動(dòng)的振