2021届辽宁省高三下学期4月高考模拟预测物理试题（18）（解析版）

这是一份2021届辽宁省高三下学期4月高考模拟预测物理试题（18）（解析版），共21页。

2021辽宁高考模拟预测卷 18
物 理
考生注意：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
1.动车组是由几节自带动力的车辆(动车)和几节不带动力的车辆(拖车)编在一起组成的，如图所示.一工作人员站在车外进行观测，发现某动车组连续两节经过他的时间依次为5 s和4 s，若动车组可看成做匀变速直线运动，每节车厢的长度为30 m，则该动车组的加速度约为（　　）

A. 0.17 m/s2 B. 0.30 m/s2 C. 0.33 m/s2 D. 0.38 m/s2
2. 2019年9月18日凌晨4时52分，国航CA818航班从华盛顿杜勒斯国际机场起飞后疑似发生鸟击，于凌晨5时54分返航并安全降落，鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一，被称为“飞机杀手”。假设在某次空难中，鸟的质量为0.6kg，飞行的速度为3m/s，迎面撞上速度为720km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106N，则鸟撞飞机的作用时间大约为（　　）
A. 1.5×10-5s B. 1.5×10-4s C. 7.6×10-6s D. 7.6×10-5s

3. 通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的(　　)

A. 线框所受安培力的合力为零
B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同
D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
4. 国产科幻巨作《流浪地球》上映，开创了中国科幻电影新纪元，打破了中国人不会拍摄科幻电影的魔咒，也引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R，最远距离为7R(R为加速前地球与太阳间的距离)，则在该轨道上地球公转周期将变为(　　)
A. 8年 B. 6年 C. 4年 D. 2年
5. 如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法正确的是(　　)

A. 0～1s内圆环面积有扩张的趋势
B. 1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C. 1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反
D. 从上往下看，0～2s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向

6. 一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车，小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球，杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。当小车运动状态不同时，悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态，下列关于小车在不同运动形式下，轻绳呈现状态的说法中正确的是(　　)

A. 若小车沿斜面匀速向上运动，轻绳一定与AB杆平行
B. 若小车沿斜面匀加速向上运动，轻绳可能沿竖直方向
C. 若小车沿斜面匀减速向下运动，轻绳可能与AB杆平行
D. 若小车沿斜面匀加速向下运动时，轻绳可能与AB杆平行
7.一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v．若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v．对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　)
A. WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1
B. WF2＞4 WF1，Wf2＝2 Wf1
C. WF2＜4 WF1，Wf2＝2 Wf1
D. WF2＜4 WF1，Wf2＜2 Wf1





8.图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为Hz，下列说法正确的是________。

A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为m/s
B. 质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C. s时质点N恰好处于波谷
D. 0~s内质点M的路程为mm
9.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2、L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是(　　)

A. 等效电阻R上消耗的功率变小
B. 原线圈两端间的输入电压减小
C. 原线圈中电流表示数减小
D. 灯泡L1、L2变暗
10.真空中有一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示。图中x1、x2、x3分别表示该直线上A、B、C三点到球心的距离，根据φ－x图象，下列说法正确的是(　　)

A. B点的电场强度小于C点的电场强度
B. 该金属球带正电
C. A点的电场强度方向由A指向B
D. 电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功W=q(φ2-φ3)
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)

(1)重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
(2)小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
12. 某同学欲将内阻为、量程为的电流计改装成欧姆表，要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的刻度。可选用的器材还有：定值电阻(阻值；定值电阻(阻值；滑动变阻器(最大阻值；干电池．；红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。

(1)定值电阻应选择__(填元件符号)。改装后的欧姆表的中值电阻为__。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量一内阻和量程均未知的电压表的内阻。步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节__(填图甲中对应元件符号)，使电流计指针指到__；再将__(填“红”或“黑” 表笔与表的“”接线柱相连，另一表笔与V表的“”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则表的内阻为__，量程为__。









13.如图所示,一横截面积为3×10-4m2的U形管竖直放置,左侧封闭,右端开口,两侧水银面高度差为5cm,左侧封闭气体长为12.5cm,右侧被一轻质活塞封闭气体的长度为10cm．然后缓慢向下压活塞,使左右两侧液面相平,气体温度保持不变,问此时施加压力多大?活塞下移的距离是多少?(已知大气压为P0=1×105Pa=75cmHg) 


















14. 做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。如图所示，真空中静止点电荷+Q产生的电场中，取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+Q为r的某点处放置电荷量为+q的检验电荷的电势能为(式中k为静电力常量)。
(1)A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2;
①将该检验电荷由A点移至B点，判断电场力做功的正负及电势能的增减；
②求A、B两点的电势差UAB；
(2)类似的，由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能．若取离行星无穷远处为引力势能的零势点，则距离行星球心为r处的物体引力势能，式中G为万有引力常量，M为行星的质量，m为物体的质量。设行星的半径为R，求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小发射速度。








15. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平．一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高．质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板．滑板运动到平台D时被牢固粘连．已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值．取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时速度大小vB
(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力
(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

2021辽宁高考模拟预测卷 18
物 理
考生注意：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
1.动车组是由几节自带动力的车辆(动车)和几节不带动力的车辆(拖车)编在一起组成的，如图所示.一工作人员站在车外进行观测，发现某动车组连续两节经过他的时间依次为5 s和4 s，若动车组可看成做匀变速直线运动，每节车厢的长度为30 m，则该动车组的加速度约为（　　）

A. 0.17 m/s2 B. 0.30 m/s2 C. 0.33 m/s2 D. 0.38 m/s2
【答案】C
【解析】
动车组可看成做匀变速直线运动,设车厢的初速度为 ,加速度为a,由位移公式 可得:
对两节车厢由位移公式有:
对第1节车厢由位移公式有:
带入数据联立计算得出: .所以C选项是正确的,ABD错误.
故选：C
2. 2019年9月18日凌晨4时52分，国航CA818航班从华盛顿杜勒斯国际机场起飞后疑似发生鸟击，于凌晨5时54分返航并安全降落，鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一，被称为“飞机杀手”。假设在某次空难中，鸟的质量为0.6kg，飞行的速度为3m/s，迎面撞上速度为720km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106N，则鸟撞飞机的作用时间大约为（　　）
A. 1.5×10-5s B. 1.5×10-4s C. 7.6×10-6s D. 7.6×10-5s
【答案】D
【解析】
设鸟与飞机碰撞时间为t，由动量定理有：

解得：

选项D正确，ABC错误
故选D。
3. 通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的(　　)

A. 线框所受安培力的合力为零
B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同
D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
【答案】C
【解析】
直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，故AB错误，C正确；离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，则线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，故D错误．
4. 国产科幻巨作《流浪地球》上映，开创了中国科幻电影新纪元，打破了中国人不会拍摄科幻电影的魔咒，也引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R，最远距离为7R(R为加速前地球与太阳间的距离)，则在该轨道上地球公转周期将变为(　　)
A. 8年 B. 6年 C. 4年 D. 2年
【答案】A
【解析】
由开普勒第三定律

解得
T1=8年。
A．8年，与结论相符，选项A正确；
B．6年，与结论不相符，选项B错误；
C．4年，与结论不相符，选项C错误；
D．2年，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
5. 如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法正确的是(　　)

A. 0～1s内圆环面积有扩张的趋势
B. 1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C. 1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反
D. 从上往下看，0～2s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
【答案】D
【解析】
0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误；1s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以1s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1s～2s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，金属环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1s～2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；故D正确.
6. 一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车，小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球，杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。当小车运动状态不同时，悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态，下列关于小车在不同运动形式下，轻绳呈现状态的说法中正确的是(　　)

A. 若小车沿斜面匀速向上运动，轻绳一定与AB杆平行
B. 若小车沿斜面匀加速向上运动，轻绳可能沿竖直方向
C. 若小车沿斜面匀减速向下运动，轻绳可能与AB杆平行
D. 若小车沿斜面匀加速向下运动时，轻绳可能与AB杆平行
【答案】D
【解析】
A．若小车沿斜面匀速向上运动，则小球也跟着车匀速，其合力必为零，故小球所受的重力和绳的拉力平衡，则绳的拉力竖直向上，大小为mg，其方向不可能与AB平行，故A错误；
B．若小车沿斜面匀加速向上运动，则球向上匀加速，其加速度沿斜面向上；而轻绳的拉力沿竖直方向就不可能和重力产生斜向上的加速度，故B错误；
CD．若轻绳与AB杆平行，对球受力分析，如图所示：

由牛顿第二定律可知，拉力和重力的合力在斜面方向只能是向下，即加速度向下，对应的小车的加速度斜向下，小车的运动有斜向下加速或斜向上减速，故C错误，D正确。
故选D。


7.一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v．若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v．对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　)
A. WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1
B. WF2＞4 WF1，Wf2＝2 Wf1
C. WF2＜4 WF1，Wf2＝2 Wf1
D. WF2＜4 WF1，Wf2＜2 Wf1
【答案】C
【解析】根据x＝t得两过程的位移关系为：
x1＝x2
根据加速度的定义a＝得两过程的加速度关系为：
a1＝a2
由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等，即
Ff1＝Ff2＝Ff
根据牛顿第二定律得
F1－Ff1＝ma1
F2－Ff2＝ma2
所以
F1＝F2＋Ff
即
F1>F2
根据功的计算公式W＝Fl，可知
Wf1＝Wf2
WF1>WF2
故选项C正确，选项ABD错误．
8.图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为Hz，下列说法正确的是________。

A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为m/s
B. 质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C. s时质点N恰好处于波谷
D. 0~s内质点M的路程为mm
【答案】AC
【解析】
A．计算波速：

A正确；
B．波沿轴正方向传播，根据同侧法可知质点M此时的振动方向沿轴负方向，B错误；
C．从图像中可知MN之间的距离：

波传至N点所需时间：

质点N振动了：

N点起振方向向下，经过四分之一周期，处于波谷位置，C正确；
D．经过，质点M振动了：

经过的路程为：

D错误。
故选AC。
9.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2、L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是(　　)

A. 等效电阻R上消耗的功率变小
B. 原线圈两端间的输入电压减小
C. 原线圈中电流表示数减小
D. 灯泡L1、L2变暗
【答案】AC
【解析】
AB．电流表是理想的电流表，所以原线圈两端输入电压不变，当S断开后，副线圈上的总电阻增大，电流减小，根据知等效电阻R上消耗的功率变小，A正确，B错误；
C．当S断开后，副线圈上的总电阻增大，电流减小，根据变压器原副线圈电流关系：

可知输入电流也减小，C正确；
D．由于电流减小，输电线上电压损失减小，总的输出电压不变，所以灯泡L1和L2两端电压增大，变亮，D错误。
故选AC。
10.真空中有一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示。图中x1、x2、x3分别表示该直线上A、B、C三点到球心的距离，根据φ－x图象，下列说法正确的是(　　)

A. B点的电场强度小于C点的电场强度
B. 该金属球带正电
C. A点的电场强度方向由A指向B
D. 电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功W=q(φ2-φ3)
【答案】BD
【解析】
A．φ－x图象的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由图可知，B点处的斜率绝对值大于C点处的斜率绝对值，A错误；
B．由图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，可知金属球带正电，B正确；
C．由于A点处于金属球壳内部，处于静电屏蔽状态，场强为0，C错误；
D．电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功为：

D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)

(1)重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
(2)小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
【答案】 (1). 9.61 (2). 0.62 (3). 9.30
【解析】(1)若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由 得：
投影点经过图3中M位置时的速度大小
(2)设小球在毛玻璃上的投影NB=Y

则经过时间t后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三角形得：
则：
结合图4可得：
12. 某同学欲将内阻为、量程为的电流计改装成欧姆表，要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的刻度。可选用的器材还有：定值电阻(阻值；定值电阻(阻值；滑动变阻器(最大阻值；干电池．；红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。

(1)定值电阻应选择__(填元件符号)。改装后的欧姆表的中值电阻为__。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量一内阻和量程均未知的电压表的内阻。步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节__(填图甲中对应元件符号)，使电流计指针指到__；再将__(填“红”或“黑” 表笔与表的“”接线柱相连，另一表笔与V表的“”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则表的内阻为__，量程为__。
【答案】 (1). R1 (2). 1000 (3). R (4). 300 (5). 黑 (6). 500 (7). 1
【解析】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可得
，
解得

因此选择定值电阻；
[2]当时可得

解得

(2)[3]使用欧姆表，先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R；
[4]短接对应的电表达到满偏，即；
[5]因为欧姆表内部电源正极连接黑接线柱，所以黑表笔与表的“”接线柱相连；
[6]根据欧姆表结构，结合闭合电路欧姆定律可得
，
解得
,
[7]因为电压表指针指到中间位置，所以其量程为1V。


13.如图所示,一横截面积为3×10-4m2的U形管竖直放置,左侧封闭,右端开口,两侧水银面高度差为5cm,左侧封闭气体长为12.5cm,右侧被一轻质活塞封闭气体的长度为10cm．然后缓慢向下压活塞,使左右两侧液面相平,气体温度保持不变,问此时施加压力多大?活塞下移的距离是多少?(已知大气压为P0=1×105Pa=75cmHg) 

【答案】10N；5cm；
【解析】
对于左侧封闭气体：初状态：，
末状态：，
根据玻意耳定律可得
代入相关数据得
对于右侧封闭气体：初状态：，
末状态，
由玻意耳定律可得，代入相关数据可得
根据可得活塞下降高度





14. 做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。如图所示，真空中静止点电荷+Q产生的电场中，取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+Q为r的某点处放置电荷量为+q的检验电荷的电势能为(式中k为静电力常量)。
(1)A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2;
①将该检验电荷由A点移至B点，判断电场力做功的正负及电势能的增减；
②求A、B两点的电势差UAB；
(2)类似的，由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能．若取离行星无穷远处为引力势能的零势点，则距离行星球心为r处的物体引力势能，式中G为万有引力常量，M为行星的质量，m为物体的质量。设行星的半径为R，求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小发射速度。

【答案】(1)①电场力做正功，电势能减小②(2)
【解析】
(1)①正电荷受力向右，可知电场力做正功，电势能减小.
②由电势差定义：


可得：

(2)由机械能守恒可得：



15. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平．一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高．质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板．滑板运动到平台D时被牢固粘连．已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值．取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时速度大小vB
(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力
(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系
【答案】(1) (2) 46N，方向竖直向下(3) 或
【解析】
(1)从A到B，物块做平抛运动，由几何关系得：
vB=1m/s
(2)从B到C，物块机械能守恒
解得：vC=3m/s

联立解得FN=46N
根据牛顿第三定律FNˊ=FN，物块在C点对轨道的压力大小为46N，方向竖直向下
(3) 物块从C点滑上滑板后开始作匀减速运动，此时滑板开始作匀加速直线运动，当物块与滑板达共同速度时，二者开始作匀速直线运动．设它们的共同速度为v，根据动量守恒mvC=(m+M)v
解得 v=1m/s
对物块，用动能定理列方程：，解得：s1=0.8m
对滑板，用动能定理列方程：，解得：s2=0.2m
由此可知物块在滑板上相对滑过∆s=s1－s2=0.6m时，小于0.65m，并没有滑下去，二者就具有共同速度了(同速时物块离滑板右侧还有L-∆s=0.05m距离)．
①当0.2m≤s＜0.5m时，物块的运动是匀减速运动s1=0.8m，匀速运动s－s2，匀减速运动L-∆s=0.05m，滑上平台D，根据动能定理：
解得：EKD=0.25J
②当0.1m＜s＜0.2m时，物块的运动是匀减速运动L+s，滑上平台D．根据动能定理：
解得：EKD =1.25-5s (J)