【上海名校精品卷】上海市杨浦高级中学2024学年高二上期中物理试卷（文字版含答案）

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1. D 2. AD 3. AB
二、生活中的物理（共17分）
4. B 5. C 6. B；竖直向下 7. B 8. ACD
三、火车（共10分）
9. C 10. D 11. 3:4；
四、探索地外生命（共14分）
12. ACD 13. C 14. B 15. ；
五、流水的试题，铁打的模型（共27分）
16. A；A 17. BCD 18. C；3.98
19.（1）根据平抛运动规律，在A点有
根据速度-位移时间公式，有，解得
（2）物块在A点速度
从A到B过程，根据动能定理有，解得
从B到C过程，根据动能定理有，解得
在圆轨道C点，根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律可知，小物块滑上M时对C点的压力，解得，方向竖直向下。
设小物块滑上M的最大高度时，小物块与M共速，由动量守恒守律有
由机械能守恒得，解得
（3）物块从B到C过程，克服摩擦力做功
若到C点共速，则有，解得
则有ΔE损=12mvB2−12m+m1+m2v共2=15J>6.5J，故能通过C点。
六、永动机（共22分）
20.（1）小球在电容器中加速，根据动能定理，解得
小球进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，解得
（2）小球第一次进入磁场时，速度最小，在磁场中运动的半径最小，
为了避免小球撞击在电容器上，电容器的宽度应满足，可得
电容器的宽度最大值为
（3）小球第三次通过极板时，在电场中加速三次，第一次加速后的速度为根据动能定理
第一次经过无磁场区域的时间t1=dv1=dm2Uq
第二次加速后的速度为根据动能定理
第二次经过无磁场区域的时间t2=dv3=dm4Uq
在电场中加速三次，运动总时间为,则，解得t3=d6mUq
在磁场中经过四次半圆周的匀速圆周运动，两次经过无电磁场区域，
小球在磁场中运动的时间为t4=2T=4πmBq
总的运行时间为t=t1+t2+t3+t4=dm2qU+dm4qU+d6mqU+4πmqB
（4）小球在磁场中受到的洛伦兹力方向与小球速度方向垂直，洛伦兹力不做功，磁场能量不变，
A同学观点不正确；
小球飞来飞去，电容器两极板电荷分布不发生变化，仍是左侧极板带正电，右侧极板带负电，
B同学观点不正确；
根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，
磁场和平行板电容器的电场之间产生了某种耦合，磁场和电场的总能量不会增加，C同学观点不正确。
带电小球定向移动，可等效看成电容构成闭合回路放电，电容储存的电场能逐渐转化为小球的动能。
综上，A、B、C 观点均错误，该方案违背能量守恒定律，
小球动能增加来自电容器初始储存的电场能，并非新产生能量。