浙江省2025_2026学年高二物理上学期9月开学考试试题含解析

这是一份浙江省2025_2026学年高二物理上学期9月开学考试试题含解析，共23页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题卡等内容，欢迎下载使用。
2．答题前，在答题卡指定区域填写学校、班级、姓名、考场号、座位号及准考证号；
3．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效；
4．考试结束后，只需上交答题卡。
第I卷（选择题 共42分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 以下物理量为矢量，且单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ）
A. 功、JB. 功率、
C. 力、D. 电场强度、
【答案】D
【解析】
【详解】A．功是标量，其单位焦耳（J）的国际单位制中的基本单位表示为，但功为标量，故A不符合题意；
B．功率是标量，其单位用基本单位表示为，但功率为标量，故B不符合题意；
C．力是矢量，但其单位牛顿（N）的基本单位应为，而选项C的单位为，单位错误，故C错误；
D．电场强度是矢量，根据，力的单位为，电荷单位库仑为，因此电场强度的单位为，与选项D一致，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，某同学从学校骑行到北山公园，骑行导航提供了三条可行线路及相关数据，下列说法正确的是（ ）
A. 图中路线一显示的“24分钟，6.4公里”分别指时间间隔和位移
B. 三条线路的位移大小相等，方向相同
C. 三条线路的平均速度大小相等
D. 在研究某同学骑行动作时，可将某同学视为质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．24分钟描述的是路线一所用的总时间，6.4公里是路线一运动轨迹的总长度，可知，路线一显示的“24分钟，6.4公里”分别指时间和路程，故A错误；
B．由于三条路线始末位置相同，可知，三条线路的位移相同，故B正确；
C．平均速度等于总位移与总时间之比，结合上述与题意可知，三条线路的位移大小相等，三条路线总时间不相等，则三条线路的平均速度大小不相等，故C错误；
D．在研究某同学骑行动作时，同学的形状和体积对所研究问题的影响不可以忽略，不可将某同学视为质点， 故D错误。
故选B。
3. 如图所示，某同学将一纸飞机以某一水平初速度抛出，经过一段时间的平稳滑翔，落在地面上。已知纸飞机由手抛出时的高度约为，那么纸飞机的落地时间可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】若不计空气阻力，则竖直方向有
可得
由于纸飞机空中飞行时，空气阻力不能忽略，则纸飞机的实际落地时间应大于，可能为。
故选D。
4. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中汽车减速通过凹形桥最低点，此时汽车所受合外力指向圆心点
B. 图乙中汽车转弯时发生侧滑，是汽车所受离心力小于向心力的结果
C. 图丙中餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动，使物品随着水平玻璃转盘一起转动，则放置位置距离圆心越远，越容易发生相对滑动
D. 丁图中同一小球在光滑固定的圆锥筒内、点所在平面先后做匀速圆周运动，在、两位置小球受筒壁的支持力大小相等，小球的周期大小也相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中汽车减速通过凹形桥最低点，则汽车除受竖直方向的重力和支持力外，还受与运动方向相反（最低点切线方向）的阻力，合外力不指向圆心点，故A错误；
B．图乙中汽车转弯时发生侧滑，是汽车所受侧向最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动的向心力的结果，故B错误；
C．图丙中物品随着水平玻璃转盘一起转动，静摩擦力提供向心力，放置位置距离圆心越远，所需要的向心力越大，则更容易到达最大静摩擦力，发生相对滑动，故C正确；
D．丁图中同一小球在A、B两点，支持力的竖直分量要与重力平衡，因在同一斜面上，故支持力大小相等，且其水平分量大小也相等。支持力的水平分量提供小球做圆周运动的向心力，因在A点圆周运动半径更大，由知周期越大，故D错误。
故选C 。
5. 中国女子田径运动员陆佳雯在2024年全国室内田径锦标赛女子跳高决赛中，以1米84的成绩夺得冠军，跳高运动可以简化为如下模型：运动员助跑之后跳起，以背越式过杆后落在防护垫上。起跳瞬间运动员重心距离地面高度为，过杆时重心距离地面高度，跳高成绩。防护垫的高度为，取。根据以上信息，关于运动员跳高，下面说法正确的是（ ）
A. 起跳速度的竖直分量为
B. 滞空时间为0.8s
C. 到达最高点时速度为0
D. 落在防护垫上时的瞬时速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A．起跳速度的竖直分量为，故A正确。
B．上升时间为
由于下落过程中心下落距离大于上升距离，所以下落时间大于0.4s，总时间大于0.8s，故B错误。
C．到达最高点时有水平方向的速度，故C错误。
D．因为下落过程水平方向速度未知，所以无法计算落在防护垫上时的瞬时速度，故D错误。
故选A。
6. 科学家研究发现蜘蛛可以高空飞行，并猜测飞行原理为“御电而行”。蜘蛛在吐丝的过程中，蛛丝与身体摩擦而带负电，而地球也带有净电荷，蜘蛛在地球电场的作用下，可以实现“飞行”。现抽象物理模型如图乙所示，蜘蛛质量为，蜘蛛吐出4根蛛丝，每根蛛丝带电量为，且均匀带电。忽略空气影响，蜘蛛仅在重力和地球电场力的作用下，匀速竖直升起飞离地面，取。根据上述数据，下面说法正确的是（ ）
A. 地球所带净电荷为正电
B. 若忽略蛛丝之间的电场力，可估算出地表附近电场的场强大小为
C. 若考虑蛛丝之间的电场力对蛛丝形状的影响，蛛丝在竖直上升过程中的形状应如图丙所示
D. 匀速竖直上升过程中蜘蛛所具有重力势能和电势能之和增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．蛛丝与身体摩擦而带负电，蜘蛛仅在重力和地球电场力的作用下，匀速竖直升起飞离地面，可知蛛丝受到的电场力竖直向上，则地球产生电场强度方向向下，所以地球所带净电荷为负电，故A错误；
B．若忽略蛛丝之间的电场力，根据受力平衡可得
解得地表附近电场的场强大小为，故B正确；
C．若考虑蛛丝之间的电场力对蛛丝形状的影响，由于每根蛛丝都带负电，根据同种电荷相互排斥，可知4根蛛丝应对称伸直散开，故C错误；
D．根据能量守恒可知，蜘蛛的动能、重力势能和电势能之和保持不变，匀速竖直上升过程中，由于动能不变，所以蜘蛛所具有重力势能和电势能之和不变，故D错误。
故选B。
7. 神舟二十一号任务预计将于2025年下半年发射，执行中国空间站乘组轮换任务，中国空间站已进入常态化运营阶段，每年执行1-2次载人飞行任务。如图，1、2、3、4、5为地球上发射的卫星轨道，轨道1为近地轨道，地球的半径为，轨道3是一端近地的椭圆轨道，轨道4卫星的发射速度是，轨道5卫星的发射速度是，下列说法错误的是（ ）
A. 轨道1卫星运行周期约，向心加速度大小约为
B. 轨道3卫星在近地点的速度必大于
C. 轨道4卫星的发射速度，可以使卫星克服地球引力，永远离开地球
D. 轨道5卫星可以脱离太阳系
【答案】A
【解析】
【详解】A．轨道1为近地轨道，近地卫星运行周期约85分钟，不过向心加速度大小约为9.8m/s2（近似等于地球表面重力加速度），故A错误，符合题意；
B．7.9km/s是第一宇宙速度，是近地圆轨道的环绕速度，轨道3是一端近地的椭圆轨道，卫星在近地点要做离心运动，所以速度必大于7.9km/s，故B正确，不符合题意；
C．11.2km/s是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，轨道4卫星发射速度是11.2km/s，能使卫星脱离地球引力，永远离开地球，故C正确，不符合题意；
D．16.7km/s是第三宇宙速度，是卫星脱离太阳系的最小发射速度，轨道5卫星发射速度是16.7km/s，可以脱离太阳系，故D正确，不符合题意。
故选A。
8. 蹦极，也叫机索跳，白话叫笨猪跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。澳门塔蹦极是亚洲第一高蹦极。挑战者从233米高空平台跃下后，将以每小时200公里的高速划破长空，感受4至5秒自由下坠的快感。下图是某次蹦极过程中的速度时间图像，则挑战者（ ）
A. 内的平均速度大于
B. 内做加速度减小的减速运动
C. 内处于失重状态
D. 时刻最有可能把绳子拉断
【答案】A
【解析】
【详解】A．若物体做初速度为0，末速度为的匀加速直线运动，平均速度为
由图像可知，内的速度—时间图像与坐标轴围成的面积大于匀加速直线运动时的面积，即位移大于匀加速直线运动的位移，根据平均速度
所以内的平均速度大于，故A正确；
B．速度—时间图像的斜率表示加速度，内，斜率的绝对值逐渐增大，即不是加速度减小的减速运动，而是加速度增大的减速运动，故B错误；
C．内，加速度为负（向上），根据超重和失重的概念，加速度向上时物体处于超重状态，故C错误；
D．时刻速度为0，此时绳子的伸长量最大，拉力最大，最有可能把绳子拉断，故D错误。
故选A。
9. 如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷的中垂线从点移动到点，再沿连线从点移动到点，则（ ）
A. 从到再到的过程中，电场力先变大再变小
B. 点的电势高于点的电势
C. 从到的过程中，试探电荷的电势能不变
D. 从到过程中，电场力对试探电荷做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示
和大小相等，中垂线上某点场强为
越靠近点，角度越大，越小，故场强越大。
根据
可知从到过程中，电场力先变大。
连线上某点场强为
整理得
越靠近电荷，越大，场强越大，故再到的过程中，电场力继续变大。
故从到再到的过程中，电场力一直增大，故A错误；
BC．电势叠加遵循代数法则，根据
可知中垂线上的点的电势均为0，故点的电势和点的电势相等，从到的过程中，根据
可知试探电荷的电势能不变。
故B错误，C正确；
D．从到的过程中，负试探电荷受电场力的方向与位移同向，故电场力对试探电荷做正功，故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示，某质量为的滑块从斜面上点由静止开始下滑，其图像如图乙所示。其中斜面上段光滑，段粗糙且动摩擦因数与位置有关，地面段光滑，取。判断以下说法错误的是（ ）
A. 斜面倾角为
B. 该斜面的总长度大于
C. BC段上离越远的位置，动摩擦因数越大
D. 由动能定理可计算出到过程摩擦产生的热量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结合图像可知，
代入解得
根据
解得斜面倾角为，故A正确，不符合题意。
C．在BC段，根据，所以
根据图像可知，为定值，所以随着时间增大，加速度在减小，阻力变大，正压力不变，则BC段上离越远的位置，动摩擦因数越大，故C正确，不符合题意。
B．匀加速位移，之后做加速度减小的加速直线运动，则运动的位移大于对应匀变速的位移，如果是匀变速直线运动，BC段位移
所以该斜面的总长度大于
故B正确，不符合题意。
D．由动能定理可计算出到过程合外力做功
其中重力做正功
所以克服阻力做功即产热大于32J，故D错误，符合题意。
故选D。
二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，牛顿运用了实验和逻辑推理相结合的方法研究了物体下落规律
B. 如图乙所示，库仑用扭秤实验验证了库仑定律，运用了放大法
C. 如图丙所示，飞机机翼上有多条“尖针”装置，其目的是通过尖端放电的方式导走飞机表面的净电荷
D. 如图丁所示，假设一列车以接近光速的速度从地面上观察者面前水平驶过，与坐在列车内乘客的观测结果相比，地面上静止观察者观测车内同一站立的乘客体型“变瘦”
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．研究物体下落规律，运用实验和逻辑推理相结合方法的是伽利略，不是牛顿，故A错误；
B．库仑用扭秤实验验证库仑定律时，利用扭秤的微小转动，将微弱的库仑力作用效果放大，运用了放大法，故B正确；
C．飞机机翼上的“尖针”装置，是利用尖端放电原理，导走飞机表面因摩擦等产生的净电荷，避免电荷积累产生危害，故C正确；
D．根据相对论尺缩效应可知，在运动方向上，人的宽度要减小，在垂直于运动方向上，人的高度不变；则与坐在列车内乘客的观测结果相比，地面上静止的观察者观测车内同一站立的乘客体型变瘦，故D正确。
故选BCD。
12. 酒店送餐机器人，在酒店内自主导航将物品配送到指定房间。已知机器人的质量为80kg，机器人在瓷砖路面上由静止以恒定加速度运行1s，之后保持输出功率恒定做直线运动，某一时刻走到了酒店的地毯上继续前行。机器人内置速度测量仪，可记录机器人运动的v-t图像如图所示，，则（ ）
A. 送餐机器人的输出功率为40W
B. 送餐机器人在酒店地毯上所受阻力为40N
C. 送餐机器人在地毯上相较于瓷砖上，通过相同距离更为省电
D. 送餐机器人从10s到18s时间内所通过的位移大小为4.375m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．机器人1s末的速度为
机器人做匀加速直线运动的加速度为
设机器人在瓷砖路面上运动时的阻力为f1，机器人做匀加速直线运动的牵引力为F。
根据牛顿第二定律得
根据图像得，机器人在瓷砖路面上的最大速度为
设机器人的输出功率为P，则，
解得，，，A正确；
B．送餐机器人在酒店地毯上所受阻力为，B错误；
C．机器人在瓷砖路面上运动1m所消耗的电能为
机器人在地毯上运动1m所消耗的电能为
送餐机器人在地毯上相较于瓷砖上，通过相同的距离更为费电，C错误；
D．设送餐机器人从10s到18s时间内所通过的位移大小为L。
根据动能定理得
解得，D正确。
故选AD。
13. 如图甲所示，一倾角的粗糙斜面顶端安装一轻质定滑轮，一轻绳跨过定滑轮，一端沿斜面方向连接质量为的物块1，另一端悬挂质量为的物块2。现使物块1在斜面上静止释放，以释放点为坐标原点，以物块的运动方向为正方向建立轴。物块1的机械能与的关系如图乙所示。已知物块落地后不反弹，粗糙斜面的动摩擦因数，取。下列说法正确的是（ ）
A. 至阶段，合外力对做的功等于其机械能的变化量
B. 物块1的质量为
C. 物块2的质量为
D. 至阶段，物块1的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据动能定理，至阶段，合外力对做的功等于其动能的变化量，故A错误；
B．由图乙可知，至阶段，轻绳对物块1的拉力为0，摩擦力对物块1做负功使其机械能减小，则
解得，故B正确；
CD．至阶段，设轻绳拉力为T，对物块1有
解得
对物块1受力分析有
对物块2受力分析有
解得，，故C错误，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共58分）
14. 某实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率）、铁架台、天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
（1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来：________
①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带
②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点
③用天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据
⑥关闭电源，取下纸带
（2）正确操作后，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带（局部），并标记计数点，如图乙所示。已知交流电频率为，当地重力加速度。则打7点时，重物的速度大小________m/s：若用天平测得重物质量为，则可计算0点到7点重物减小的重力势能________J；（计算结果都保留3位有效数字）
（3）实验中，大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，但某同学提交的结论显示，重锤的动能增加量大于重锤的重力势能减少量，出现这一问题的原因可能是________
A. 电源电压偏低
B. 重锤的质量测量偏小
C. 交流电源的实际频率不等于
D. 重锤下落受到的阻力较小
【答案】（1）①④⑤⑥
（2） ①. 1.67##1.68##1.69##1.70##1.71##1.72##1.73 ②. 0.428##0.429##0.430##0.431
（3）C
【解析】
【小问1详解】
①实验时应先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放纸带，这样才能保证纸带开头有足够多的点，便于后续数据处理，该步骤正确。
②若先释放纸带再接通电源，纸带开头部分的点会缺失，导致无法准确测量初始位置的运动情况，该步骤错误。
③验证机械能守恒定律的表达式为
可知两边的m可以约掉，所以不需要用天平称量重锤的质量，该步骤错误。
④将纸带固定在重锤上并穿过打点计时器限位孔，用手捏住纸带上端，这是正确的安装操作，该步骤正确。
⑤在纸带上选取一段，测量各点到起点的距离，进而计算重力势能的减少量和动能的增加量，该步骤正确。
⑥实验结束后关闭电源，取下纸带，这是正确的操作步骤，该步骤正确。
综合可知实验必需且正确的是①④⑤⑥。
【小问2详解】
[1]打7点时，重物的速度大小
[2]0点到7点重物减小的重力势能
【小问3详解】
A．电源电压偏低，只会影响打点计时器的打点清晰度，不会影响重力势能和动能的计算，所以不会导致动能增加量大于重力势能减少量，故A错误；
B．由机械能守恒定律
可知两边m约掉，重锤质量测量偏小，不会引起该误差，故B错误；
C．交流电源的实际频率不等于50Hz，若实际频率小于50Hz，则计算时所用的周期偏小，则会导致速度v偏大，从而动能增加量大于重力势能减少量，故C正确；
D．重锤下落受到的阻力较小，会使重力势能减少量略大于动能增加量，而不是动能增加量大于重力势能减少量，故D错误。
故选C。
15. 某两位同学为了探究平抛运动的规律，分别选用两种不同的实验装置：
（1）冰冰同学利用图甲装置进行实验，用小锤击打弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过________（填“眼睛看”或“耳朵听”）方式比较它们落地时刻的先后更加合适。
（2）小裴同学利用图乙中装置进行实验，从斜槽上合适位置释放钢球，钢球落到挡板上后，会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。为了减小实验误差，下列说法正确的是（ ）
A. 实验中应使斜槽轨道尽量光滑
B. 为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置以不同速度释放
C. 为了使小球离开斜槽后能做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平
D. 用平滑曲线把所有点连接起来
【答案】（1）耳朵听 （2）C
【解析】
【小问1详解】
在图甲实验中，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。因为两个球落地时发出的声音是同时的，所以通过“耳朵听”方式比较它们落地时刻的先后更加合适，这样能更准确地判断两球是否同时落地。
【小问2详解】
A．斜槽轨道是否光滑对实验影响不大，只要每次小球从同一位置由静止释放，就能保证小球到达斜槽末端时的速度相同，故A错误；
B．为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放，这样才能保证初速度相同，而不是以不同速度释放，故B错误；
C．为了使小球离开斜槽后能做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，这样小球的初速度才是水平方向，故C正确；
D．在记录小球位置后，应用平滑曲线把尽可能多的点连接起来，而不是所有的点（因为可能存在误差较大的点），故D错误。
故选C
16. 小明同学用如图甲所示电路图观察电容器充、放电现象，将电键扳至1位置，电流表指针由中央0刻度迅速打到一侧，然后逐渐减小，电压表示数逐渐增大。在电压表示数稳定在时，电流表的示数恒定并没有减小为零。
（1）请分析电流表示数不为零的原因（ ）
A. 电源继续在给电容器充电
B. 电压表并非理想电表，电阻不是无穷大
C. 电流表并非理想电表，电阻不是零
（2）在不增减实验仪器的前提下，改变电压表的位置，使电流表示数能减小为零。请在图乙方框中的实验电路图中补画上电压表_______。
（3）采用新的电路图方案，充电电流随时间变化图线如图丙所示，从图中信息可以得到，电容器充满电时，电容存储的电荷量大小约为________C（保留2位有效数字）。
【答案】（1）B （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电容器稳定后为断路，所以电流表示数不为零是因为电压表并非理想电表，电阻不是无穷大，与电源电流表形成回路。
故选B。
【小问2详解】
将电流表和电容器直接串联，不通过电压表即可
【小问3详解】
I-t图像与坐标轴围成的面积的物理意义为这段时间内通过电路某截面的电荷量，由图像知所围面积为
17. 2025年4月22日，全球首张无人机物流通行证获批，低空经济迈入新高度。如图所示，某次无人机沿竖直方向从地面静止起飞，在内做匀加速直线运动，加速度大小，末调节发动机转速改变升力，开始向上做匀减速直线运动，末刚好减速到零并到达指定平台。已知无人机总质量（包括货物）为，重力加速度取，求：
（1）无人机的加速度大小；
（2）平台离地高度；
（3）在内空气对无人机作用力大小。
【答案】（1）
（2）24m （3）36N
【解析】
【小问1详解】
末无人机速度大小为
内无人机加速度大小为
【小问2详解】
全程平均速度大小为
则总高度
【小问3详解】
对无人机有
则空气对无人机作用力大小为
18. 如图实验装置由斜面轨道，竖直圆轨道（圆心为点），水平直轨道连接而成，斜面轨道与竖直圆轨道相切于点，竖直圆轨道在最低点略微错开并与水平直轨道相接，各段轨道均平滑连接。小钢球从斜面轨道上静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动。小钢球可视为质点，重力加速度取，不计一切摩擦与空气阻力。求：
（1）若小钢球恰能通过轨道的最高点，在点的速度；
（2）若小钢球不会脱离轨道，则的取值范围；
（3）若小钢球从斜面轨道处静止释放，则将在距离地面多高处脱离轨道。
【答案】（1）
（2）或
（3）
【解析】
【小问1详解】
若小钢球恰能通过轨道的最高点e，则小钢球在e点时，重力恰好提供向心力
代入数据，解得
【小问2详解】
恰好到达最高点
解得
代入数据得
恰好到达圆心等高处
得
代入数据得
所以，h的取值范围为或。
【小问3详解】
设小球脱离轨道点与圆心连线和水平夹角为，小钢球脱离轨道时，根据牛顿第二定律
根据动能定理
小钢球到地面的距离为
代入数据得
19. 在粒子物理学的研究中，经常用电场来控制或者改变粒子的运动。如图为一控制粒子运动的实验仪器，整个装置处于真空环境中，一离子源能够源源不断地发射质量为、电荷量为的正离子。离子从离子源出射时的初动能忽略不计，该离子经过电压为的加速电场加速后，随后进入辐向电场，辐向电场只在以为圆心的四分之一圆弧的管道内存在，且到距离相等的点，辐向电场大小相等，方向指向圆心。离子进入辐向电场后，恰好能够绕点做半径为的匀速圆周运动。离子离开辐向电场后，随后经点进入偏转电场。其中点位于极板、的中线上，板电势高于板电势。极板、长度均为，间距也为，离子刚进入偏转电场时的速度与电场方向垂直。随后离子离开偏转电场，做匀速直线运动，打在荧光屏上。荧光屏与极板、平行，长度为。荧光屏到极板、中线的距离为。极板、间的电压可调，可使离子打在荧光屏的不同位置。整个运动过程中，离子重力不计，不考虑离子间的相互作用，不计其它阻力，题中三种电场不会互相影响。
（1）求离子刚离开加速电场时的速度大小；
（2）求离子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小；
（3）某次实验时，调节极板、间的电压，离子恰好能够飞出偏转电场，并打在荧光屏最左端点处，求荧光屏最左端到极板最右端的水平距离；
（4）在第（3）问的基础上，调节极板、间的电压为，离子飞出偏转电场后，打在荧光屏最右端点处，求的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据
解得
【小问2详解】
根据
解得
【小问3详解】
离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，由题中所给条件以及相似三角形可知
解得
【小问4详解】
离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，设偏转距离为，由题中所给条件以及相似三角形可知
解得
由竖直方向，，
水平方向
解得
所以
20. 如图所示，光滑水平轨道上有一弹簧，弹簧左端固定，右端连接一质量的物块（可视为质点），开始时将弹簧右端压缩至点并锁定，物块与弹簧不粘连，此时弹簧储存的弹性势能。随后解除锁定，弹簧的弹性势能全部转化为物块的动能，物块从点飞出做平抛运动，恰好在点沿方向进入传送带。传送带与水平方向的夹角，动摩擦因数，传送带的转动方向为顺时针方向，速度大小。物块在传送带上运动了后进入粗糙水平轨道。传送带与平滑连接，物块在处损失的动能可忽略不计。水平轨道的动摩擦因数，长度。之后，物块滑到原本静止在水平轨道FG的木板上，带动木板向右运动。木板上表面与相平，初始时木板的左端与对齐。已知木板的质量为，物块与木板上表面动摩擦因数，下表面与地面动摩擦因数为（未知），且木板足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其它摩擦和空气阻力，重力加速度取。已知，求：
（1）物块刚到达传送带点时的速度大小；
（2）物块在传送带上运动的位移大小；
（3）传送带因为运送物块，电动机多消耗的电能；
（4）物块与木板上表面产生的热量范围。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据能量守恒
解得
物块从B点到C点做平抛运动，则
解得
【小问2详解】
物块进入传送带以后，受到沿斜面向下的摩擦力，物块加速运动，根据牛顿第二定律
解得
假设物块加速至与传送带速度相同时，所需时间，则
解得
所以物块还未加速至与传送带共速，就离开传送带，设离开传送带时速度大小，则
解得
物块在传送带上位移大小
【小问3详解】
传送带的位移大小
传送带受到沿斜面向上的滑动摩擦力
电动机多消耗的电能用于克服摩擦力做功，
【小问4详解】
滑块能带动木板向右运动
解得
物块与木板到达共速时
物块与木板上表面产生的热量
代入数据得