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2024届贵州省六盘水市高三上学期模拟预测物理试题
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这是一份2024届贵州省六盘水市高三上学期模拟预测物理试题，共17页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，5mgLD等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己姓名和考号等相关信息，并在“贴条形码区”贴好条形码。
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，用黑色字迹的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 科学史家猜测图为伽利略研究小球从离水平桌面一定高度的轨道下滑到桌面后做平抛运动的手稿。手稿记录了小球释放点距水平桌面的高度h，落地点与桌子边缘的水平距离x。将手稿中的数据整理如表格所示（长度计量单位为Punti），由表格数据可推断（ ）
A. 与成正比B. 与成正比C. 与成正比D. 与成正比
【答案】A
【解析】
【详解】由表格可得，结果近似相等，故可以推断出：与成正比。
故选A。
2. 如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直轻质细线连接，在水平面上按一个“互”字形静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”（Tensegrity）结构原理。重力加速度大更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 小为g。图中细线a张力F的大小（ ）
A. 可能小于mgB. 一定等于mg
C. 可能等于2mgD. 一定大于2mg
【答案】C
【解析】
【详解】对上方木模分析可知，细线a上的张力向上，两长线的拉力向下，则有
故有
则图中细线a张力F的大小可能等于2mg。
故选C
3. 真空中两个点电荷a、b分别被固定在x轴上坐标为0和4cm处，若在空间加某一沿x轴正方向的匀强电场，可使x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度恰好均为零。则a、b电荷量的绝对值之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若在空间加某一沿x轴正方向的匀强电场，可使x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度恰好均为零，说明x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度相同，方向沿x轴的负方向。则a点是负电荷，b点是正电荷。
1cm处的电场强度为
2cm处的电场强度为
根据，可得
故选B。
4. 在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示电子可能的一条运动轨迹。设电场中M、N两点的电势分别为、，电子在M、N两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、，动能分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据电子的运动轨迹，电子受电场力方向指向轨迹的凹向，可知在M点时电子受电场力指向右下方向，可知电场线大致向左，沿电场线电势逐渐降低，可知
因N点电场线较M点密集，可知N点场强较大，电子在N点的加速度较大，即
选项AB错误；
CD．若电子从M点到N点，则电场力做正功，动能增加，电势能减小，则
选项C正确，D错误。
故选C。
5. 物体在拉力作用下沿着光滑斜面做直线运动，其机械能与位置的关系图像如图所示。设物体在和处时力的大小分别为、，从运动至的过程拉力所做的功为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据功能关系，除重力之外的其他力做功的多少等于物体的机械能的变化量
可得，图像的斜率为物体所受拉力的大小。由图像可得，斜率在逐渐变大，所以物体所受拉力在逐渐变大，即，故AB错误；
CD．根据功能关系，除重力之外的其他力做功的多少等于物体的机械能的变化量，所以物体从处运动到处，拉力所做的功为
故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，一条轻绳跨过光滑定滑轮，两端与质量分别为2m和m的物体P、Q连接，轻弹簧竖直放置，上端与物体Q相连，下端固定在水平面上。用手托住物体P，当轻绳刚好被拉直时，物体P离地的高度为L，重力加速度大小为g。物体P由静止释放后，落地时的速度恰好为0，则物体P下落过程中（ ）
A. 物体P、Q组成的系统机械能守恒B. 物体P、Q组成的系统机械能一直减少
C. 弹簧的弹性势能增加了0.5mgLD. 弹簧的弹性势能增加了mgL
【答案】D
【解析】
【详解】AB．物体P下落过程中，物体P、Q和弹簧组成的系统满足机械能守恒；弹簧先处于压缩状态后处于伸长状态，弹性势能先减小后增加，则物体P、Q组成的系统机械能先增加后减小，故AB错误；
CD．物体P下落过程中，物体P、Q组成的系统重力势能减少了
则弹簧的弹性势能增加了mgL，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，电影《流浪地球Ⅱ》里位于赤道处竖直向上直冲霄汉的“太空电梯”令人十分震撼，宇航员通过“太空电梯”可到达位于地球静止轨道卫星处的太空站上方某处。设宇航员到地心的距离为r，地球半径为，地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系如图乙中曲线A所示，宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系如图乙中直线B所示。若宇航员将物体相对“太空电梯”无初速释放，则（ ）
A. 当时，物体将“飘浮”在空中
B. 当时，物体将“飘浮”在空中
C. 当时，物体将“落”向天花板
D. 当时，物体将“落”向天花板
【答案】D
【解析】
【详解】A．当时，即将物体放置在地面处，则物体不会“飘浮”在空中，选项A错误；
BCD．由图像可知，当时可知A、B的图像相交，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即R2为地球同步卫星的轨道半径，物体将“飘浮”在空中；当时，引力加速度大于宇航员做圆周运动的向心加速度，则物体将做向心运动，即物体将落向底板；当时，引力加速度小于宇航员做圆周运动的向心加速度，则物体将做离心运动，即物体将“落”向天花板；故BC错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分。每题有两个或两个以上的选项符合题意，选不全的得3分，多选、错选、不选均不得分）
8. 轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，使小球在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示，图中P位置小球所受杆的作用力F的示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，说明小球受到的合力完全提供向心力，即重力与F的合力指向圆心O，故只有BD符合要求。
故选BD。
9. 在光滑绝缘的水平面上，相距为的两个带电小球A、B，质量分别为m、4m，电荷量分别为+q、+2q，小球A以速度v向静止的小球B运动，经时间t后，它们之间的距离缩短到这一极限值后又被弹开，两个小球均可视为点电荷，则（ ）
A. 小球A、B之间的距离最近时，速度大小分别为0.2v、0.2v
B. 小球A、B之间的距离最近时，速度大小分别为、
C. 在时间内，小球A对小球B的平均作用力大小为
D. 在时间内，小球A对小球B的平均作用力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小球A、B组成的系统满足动量守恒，小球A、B之间的距离最近时，两球具有相同的速度，则有
解得
故A正确，B错误；
CD．由于在时间内，小球A对小球B的平均作用力随时间并不是线性变化的，所以小球A对小球B的平均作用力大小
以B为对象，根据动量定理可得
联立解得小球A对小球B的平均作用力大小为
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 一种静电透镜的简化模型如图所示，以为球心的球形边界外部各处的电势均为，内部各处的电势均为，。一束离轴很近的电子束沿平行于轴的方向运动，在越过球形边界“壳层”的过程中，电子运动速度将发生变化。已知电子质量为、电荷量为，不计电子之间的相互作用力，则电子（ ）
A. 进入“壳层”过程动能增加了
B. 进入“壳层”过程动量增加了
C. 进入“壳层”后可能沿着轨迹a运动
D. 进入“壳层”后可能沿着轨迹b运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．因，即球形边界外电势低于球形内部电势，根据电场线指向电势低的方向则有电场线从球心处指向外，则进入“壳层”过程由能量关系
动能增加了
选项A正确；
B．根据
但是
况且电子进入“壳层”过程前后速度不共线，可知动量增加量不等于，选项B错误；
CD．由于是电子所带电荷为负电荷，所以受力方向与电场线方向相反，电场力方向偏向圆心，可知进入“壳层”后可能沿着轨迹a运动，故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题（共2题，共16分）
11. 某实验小组用以下器材研究流过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
小灯泡L（额定电压为3.8V）
电压表V1（量程为，内阻约为）
电压表V2（量程为，内阻约为）
电流表A（量程为或）
滑动变阻器（最大阻值为）
电源（电动势为，内阻）
开关S，导线若干。
（1）该实验中，电压表应选________（选填“V1”或“V2”），电流表选择接入电路的量程为0~0.6A。
（2）图甲为尚未完成的实物电路连线图，请用笔画线代替导线，将电路连线图补充完整______。
（3）经正确操作后，该小组绘制出小灯泡的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示，由图像可知流过该小灯泡的电流随电压的变化而变化，但并非正比关系。
（4）如图丙所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，，则该电路中流过小灯泡的实际电流为________（保留2位有效数字）。
【答案】 ①. V1 ②. ③. 0.20
【解析】
【详解】（1）[1] 小灯泡L额定电压为3.8V，则电压表选择5V量程的V1；
（2）[2]电源电动势大于灯泡的额定电压，为保护用电器的安全同时使灯泡电压变化从零开始，应采用分压接法，如图：
（4）[3]将定值电阻也看作电源内阻，根据
在图乙中作出电源的图，如图
图像的交点为灯泡和并联部分的工作状态，此时
，
根据并联规律，通过的电流为
则通过小灯泡的电流为
12. 某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块，天平，两个相同轻质弹簧，两个压力传感器及其配件，气垫导轨及其配件。
（1）用天平测出两个滑块的质量，。
（2）用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨水平，并将两轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图甲所示。
（3）水平向右推滑块，使右侧弹簧适当压缩并锁定。压力传感器开始记录数据，同时开始计时，时刻释放。与发生碰撞后，向左运动并压缩左侧弹簧，返回再次压缩右侧弹簧。该过程中，两压力传感器A、B的示数随时间变化的图像如图乙中A、B所示。
（4）若弹簧弹力大小与形变量的关系如图丙所示；则释放过程中，弹簧对做的功________。
（5）和组成的系统，碰撞前总动量________，碰撞后总动量________。实验相对误差________，如果小于，则可认为动量守恒。（所有空均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 8 ②. 0.160 ③. 0.158 ④.
【解析】
【详解】（4）[1]根据图丙中图像与横轴围成的面积表示弹簧对做的功，则有
（5）[2]设与碰撞前的速度大小为，根据动能定理可得
解得
则和组成的系统，碰撞前总动量为
[3]由图丙可知弹簧的劲度系数为
设与碰撞后的速度大小分别为、，右侧弹簧的最大压缩量为，左侧弹簧的最大压缩量为，有图乙可知
，
解得
，
根据动能定理可得
解得
，
则和组成的系统，碰撞后总动量为
[4]实验相对误差为
四、计算题（共3小题，共41分）
13. 如图所示，平行放置的薄金属板A、B中心开有小孔、，板间距离为。现让A、B两板间加电压，两板间形成匀强电场，板外电场忽略不计。由质量均为、所带电荷量均为的带电粒子组成长为的直线阵列，阵列中所有粒子均以水平初速度从小孔穿入电场，经电场加速后从小孔穿出。忽略阵列中粒子间的相互作用和重力的影响。求：
（1）最右端的带电粒子离开小孔时速度的大小；
（2）最左端的带电粒子离开小孔时粒子阵列的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据动能定理可得
可得
（2）长度
14. 如图所示，光滑轨道ABCD固定在竖直平面内，BC段是圆心为、半径为的四分之一圆弧，点在点的正上方。一质量为的小球由A点静止下滑，最后从点水平飞出，落在水平地面上的点。已知O，D之间的距离为2R，小球可视为质点，重力加速度大小取，空气阻力忽略不计。
（1）求A、B两点间的高度差；
（2）若小球从轨道AB上某点由静止释放后，沿着轨道运动至点时脱离轨道，已知。求小球释放点与点之间的高度差。（，）
【答案】（1）1m；（2）02m
【解析】
【详解】（1）小球从A点由静止沿圆弧轨道滑下运动至B点，根据机械能守恒有
小球从B点飞出后做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
解得，A、B两点间的高度差
（2）小球从轨道AB上某点由静止释放后，沿着轨道运动至点时脱离轨道，则小球在P点对轨道没有压力，此时重力沿PO方向的分力提供向心力，即
根据机械能守恒有
解得
根据几何关系，小球释放点与点之间的高度差
15. 如图所示，电荷量均为+q的三个带电小球，由三根长均为l的绝缘轻质细线连接，构成等边三角形，静止于水平光滑绝缘桌面上。已知小球1、2的质量均为m，小球3的质量为4m，小球的质量和电荷量可认为集中在球心，细线不可伸长。已知相距为r的任意两个点电荷、间具有相互作用的电势能，其大小为，为静电力常量。当空间中有两个以上点电荷时，系统的电势能为任意两点电荷间电势能的代数和。本题不考虑电荷运动过程中的电磁辐射。若将小球1、2之间的细线剪断，求：
（1）从剪断细线至三个小球共线的过程中，它们的总电势能减少量；
（2）三个小球共线时，小球1、3的动量大小；
（3）从剪断细线至三个小球共线的过程中，小球1、3通过的位移大小。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）由于小球1和小球2 质量相等，电荷量相等，所以剪断细线后，将运动到如图所示的状态
所以系统总电势能减少量为
（2）三个小球所受合外力为0， 所以组成的系统动量守恒，根据对称性可知，三个小球共线时，小球1和小球2速度相同，设小球1和小球2速度均为，小球3速度为，根据动量守恒和能量守恒，有
解得
三个小球共线时，小球1、3的动量大小分别为
（3）将小球1和小球2 看成一个整体，在竖直方向上所受到的合力与小球3在竖直方向上收到的合力等大反向，设小球1和小球2在竖直方向上加速度为，小球3 在竖直方向上的加速度为，根据牛顿第二定律，有
在竖直上的位移分别为
可得
有几何关系可得
可得
根据几何关系可得，小球1的位移大小为
小球3的位移大小为
…
300
800
2.7
0.0089
0.000030
4619
…
600
1131
1.9
0.0031
0.000005
46.17
…
800
1306
1.6
0.0020
0.000003
46.17
…
1000
1460
1.5
0.0015
0.000001
46.17
…
注意事项：
1.答题前，务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己姓名和考号等相关信息，并在“贴条形码区”贴好条形码。
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，用黑色字迹的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 科学史家猜测图为伽利略研究小球从离水平桌面一定高度的轨道下滑到桌面后做平抛运动的手稿。手稿记录了小球释放点距水平桌面的高度h，落地点与桌子边缘的水平距离x。将手稿中的数据整理如表格所示（长度计量单位为Punti），由表格数据可推断（ ）
A. 与成正比B. 与成正比C. 与成正比D. 与成正比
【答案】A
【解析】
【详解】由表格可得，结果近似相等，故可以推断出：与成正比。
故选A。
2. 如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直轻质细线连接，在水平面上按一个“互”字形静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”（Tensegrity）结构原理。重力加速度大更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 小为g。图中细线a张力F的大小（ ）
A. 可能小于mgB. 一定等于mg
C. 可能等于2mgD. 一定大于2mg
【答案】C
【解析】
【详解】对上方木模分析可知，细线a上的张力向上，两长线的拉力向下，则有
故有
则图中细线a张力F的大小可能等于2mg。
故选C
3. 真空中两个点电荷a、b分别被固定在x轴上坐标为0和4cm处，若在空间加某一沿x轴正方向的匀强电场，可使x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度恰好均为零。则a、b电荷量的绝对值之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若在空间加某一沿x轴正方向的匀强电场，可使x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度恰好均为零，说明x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度相同，方向沿x轴的负方向。则a点是负电荷，b点是正电荷。
1cm处的电场强度为
2cm处的电场强度为
根据，可得
故选B。
4. 在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示电子可能的一条运动轨迹。设电场中M、N两点的电势分别为、，电子在M、N两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、，动能分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据电子的运动轨迹，电子受电场力方向指向轨迹的凹向，可知在M点时电子受电场力指向右下方向，可知电场线大致向左，沿电场线电势逐渐降低，可知
因N点电场线较M点密集，可知N点场强较大，电子在N点的加速度较大，即
选项AB错误；
CD．若电子从M点到N点，则电场力做正功，动能增加，电势能减小，则
选项C正确，D错误。
故选C。
5. 物体在拉力作用下沿着光滑斜面做直线运动，其机械能与位置的关系图像如图所示。设物体在和处时力的大小分别为、，从运动至的过程拉力所做的功为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据功能关系，除重力之外的其他力做功的多少等于物体的机械能的变化量
可得，图像的斜率为物体所受拉力的大小。由图像可得，斜率在逐渐变大，所以物体所受拉力在逐渐变大，即，故AB错误；
CD．根据功能关系，除重力之外的其他力做功的多少等于物体的机械能的变化量，所以物体从处运动到处，拉力所做的功为
故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，一条轻绳跨过光滑定滑轮，两端与质量分别为2m和m的物体P、Q连接，轻弹簧竖直放置，上端与物体Q相连，下端固定在水平面上。用手托住物体P，当轻绳刚好被拉直时，物体P离地的高度为L，重力加速度大小为g。物体P由静止释放后，落地时的速度恰好为0，则物体P下落过程中（ ）
A. 物体P、Q组成的系统机械能守恒B. 物体P、Q组成的系统机械能一直减少
C. 弹簧的弹性势能增加了0.5mgLD. 弹簧的弹性势能增加了mgL
【答案】D
【解析】
【详解】AB．物体P下落过程中，物体P、Q和弹簧组成的系统满足机械能守恒；弹簧先处于压缩状态后处于伸长状态，弹性势能先减小后增加，则物体P、Q组成的系统机械能先增加后减小，故AB错误；
CD．物体P下落过程中，物体P、Q组成的系统重力势能减少了
则弹簧的弹性势能增加了mgL，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，电影《流浪地球Ⅱ》里位于赤道处竖直向上直冲霄汉的“太空电梯”令人十分震撼，宇航员通过“太空电梯”可到达位于地球静止轨道卫星处的太空站上方某处。设宇航员到地心的距离为r，地球半径为，地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系如图乙中曲线A所示，宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系如图乙中直线B所示。若宇航员将物体相对“太空电梯”无初速释放，则（ ）
A. 当时，物体将“飘浮”在空中
B. 当时，物体将“飘浮”在空中
C. 当时，物体将“落”向天花板
D. 当时，物体将“落”向天花板
【答案】D
【解析】
【详解】A．当时，即将物体放置在地面处，则物体不会“飘浮”在空中，选项A错误；
BCD．由图像可知，当时可知A、B的图像相交，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即R2为地球同步卫星的轨道半径，物体将“飘浮”在空中；当时，引力加速度大于宇航员做圆周运动的向心加速度，则物体将做向心运动，即物体将落向底板；当时，引力加速度小于宇航员做圆周运动的向心加速度，则物体将做离心运动，即物体将“落”向天花板；故BC错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分。每题有两个或两个以上的选项符合题意，选不全的得3分，多选、错选、不选均不得分）
8. 轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，使小球在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示，图中P位置小球所受杆的作用力F的示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，说明小球受到的合力完全提供向心力，即重力与F的合力指向圆心O，故只有BD符合要求。
故选BD。
9. 在光滑绝缘的水平面上，相距为的两个带电小球A、B，质量分别为m、4m，电荷量分别为+q、+2q，小球A以速度v向静止的小球B运动，经时间t后，它们之间的距离缩短到这一极限值后又被弹开，两个小球均可视为点电荷，则（ ）
A. 小球A、B之间的距离最近时，速度大小分别为0.2v、0.2v
B. 小球A、B之间的距离最近时，速度大小分别为、
C. 在时间内，小球A对小球B的平均作用力大小为
D. 在时间内，小球A对小球B的平均作用力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小球A、B组成的系统满足动量守恒，小球A、B之间的距离最近时，两球具有相同的速度，则有
解得
故A正确，B错误；
CD．由于在时间内，小球A对小球B的平均作用力随时间并不是线性变化的，所以小球A对小球B的平均作用力大小
以B为对象，根据动量定理可得
联立解得小球A对小球B的平均作用力大小为
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 一种静电透镜的简化模型如图所示，以为球心的球形边界外部各处的电势均为，内部各处的电势均为，。一束离轴很近的电子束沿平行于轴的方向运动，在越过球形边界“壳层”的过程中，电子运动速度将发生变化。已知电子质量为、电荷量为，不计电子之间的相互作用力，则电子（ ）
A. 进入“壳层”过程动能增加了
B. 进入“壳层”过程动量增加了
C. 进入“壳层”后可能沿着轨迹a运动
D. 进入“壳层”后可能沿着轨迹b运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．因，即球形边界外电势低于球形内部电势，根据电场线指向电势低的方向则有电场线从球心处指向外，则进入“壳层”过程由能量关系
动能增加了
选项A正确；
B．根据
但是
况且电子进入“壳层”过程前后速度不共线，可知动量增加量不等于，选项B错误；
CD．由于是电子所带电荷为负电荷，所以受力方向与电场线方向相反，电场力方向偏向圆心，可知进入“壳层”后可能沿着轨迹a运动，故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题（共2题，共16分）
11. 某实验小组用以下器材研究流过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
小灯泡L（额定电压为3.8V）
电压表V1（量程为，内阻约为）
电压表V2（量程为，内阻约为）
电流表A（量程为或）
滑动变阻器（最大阻值为）
电源（电动势为，内阻）
开关S，导线若干。
（1）该实验中，电压表应选________（选填“V1”或“V2”），电流表选择接入电路的量程为0~0.6A。
（2）图甲为尚未完成的实物电路连线图，请用笔画线代替导线，将电路连线图补充完整______。
（3）经正确操作后，该小组绘制出小灯泡的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示，由图像可知流过该小灯泡的电流随电压的变化而变化，但并非正比关系。
（4）如图丙所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，，则该电路中流过小灯泡的实际电流为________（保留2位有效数字）。
【答案】 ①. V1 ②. ③. 0.20
【解析】
【详解】（1）[1] 小灯泡L额定电压为3.8V，则电压表选择5V量程的V1；
（2）[2]电源电动势大于灯泡的额定电压，为保护用电器的安全同时使灯泡电压变化从零开始，应采用分压接法，如图：
（4）[3]将定值电阻也看作电源内阻，根据
在图乙中作出电源的图，如图
图像的交点为灯泡和并联部分的工作状态，此时
，
根据并联规律，通过的电流为
则通过小灯泡的电流为
12. 某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块，天平，两个相同轻质弹簧，两个压力传感器及其配件，气垫导轨及其配件。
（1）用天平测出两个滑块的质量，。
（2）用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨水平，并将两轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图甲所示。
（3）水平向右推滑块，使右侧弹簧适当压缩并锁定。压力传感器开始记录数据，同时开始计时，时刻释放。与发生碰撞后，向左运动并压缩左侧弹簧，返回再次压缩右侧弹簧。该过程中，两压力传感器A、B的示数随时间变化的图像如图乙中A、B所示。
（4）若弹簧弹力大小与形变量的关系如图丙所示；则释放过程中，弹簧对做的功________。
（5）和组成的系统，碰撞前总动量________，碰撞后总动量________。实验相对误差________，如果小于，则可认为动量守恒。（所有空均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 8 ②. 0.160 ③. 0.158 ④.
【解析】
【详解】（4）[1]根据图丙中图像与横轴围成的面积表示弹簧对做的功，则有
（5）[2]设与碰撞前的速度大小为，根据动能定理可得
解得
则和组成的系统，碰撞前总动量为
[3]由图丙可知弹簧的劲度系数为
设与碰撞后的速度大小分别为、，右侧弹簧的最大压缩量为，左侧弹簧的最大压缩量为，有图乙可知
，
解得
，
根据动能定理可得
解得
，
则和组成的系统，碰撞后总动量为
[4]实验相对误差为
四、计算题（共3小题，共41分）
13. 如图所示，平行放置的薄金属板A、B中心开有小孔、，板间距离为。现让A、B两板间加电压，两板间形成匀强电场，板外电场忽略不计。由质量均为、所带电荷量均为的带电粒子组成长为的直线阵列，阵列中所有粒子均以水平初速度从小孔穿入电场，经电场加速后从小孔穿出。忽略阵列中粒子间的相互作用和重力的影响。求：
（1）最右端的带电粒子离开小孔时速度的大小；
（2）最左端的带电粒子离开小孔时粒子阵列的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据动能定理可得
可得
（2）长度
14. 如图所示，光滑轨道ABCD固定在竖直平面内，BC段是圆心为、半径为的四分之一圆弧，点在点的正上方。一质量为的小球由A点静止下滑，最后从点水平飞出，落在水平地面上的点。已知O，D之间的距离为2R，小球可视为质点，重力加速度大小取，空气阻力忽略不计。
（1）求A、B两点间的高度差；
（2）若小球从轨道AB上某点由静止释放后，沿着轨道运动至点时脱离轨道，已知。求小球释放点与点之间的高度差。（，）
【答案】（1）1m；（2）02m
【解析】
【详解】（1）小球从A点由静止沿圆弧轨道滑下运动至B点，根据机械能守恒有
小球从B点飞出后做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
解得，A、B两点间的高度差
（2）小球从轨道AB上某点由静止释放后，沿着轨道运动至点时脱离轨道，则小球在P点对轨道没有压力，此时重力沿PO方向的分力提供向心力，即
根据机械能守恒有
解得
根据几何关系，小球释放点与点之间的高度差
15. 如图所示，电荷量均为+q的三个带电小球，由三根长均为l的绝缘轻质细线连接，构成等边三角形，静止于水平光滑绝缘桌面上。已知小球1、2的质量均为m，小球3的质量为4m，小球的质量和电荷量可认为集中在球心，细线不可伸长。已知相距为r的任意两个点电荷、间具有相互作用的电势能，其大小为，为静电力常量。当空间中有两个以上点电荷时，系统的电势能为任意两点电荷间电势能的代数和。本题不考虑电荷运动过程中的电磁辐射。若将小球1、2之间的细线剪断，求：
（1）从剪断细线至三个小球共线的过程中，它们的总电势能减少量；
（2）三个小球共线时，小球1、3的动量大小；
（3）从剪断细线至三个小球共线的过程中，小球1、3通过的位移大小。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）由于小球1和小球2 质量相等，电荷量相等，所以剪断细线后，将运动到如图所示的状态
所以系统总电势能减少量为
（2）三个小球所受合外力为0， 所以组成的系统动量守恒，根据对称性可知，三个小球共线时，小球1和小球2速度相同，设小球1和小球2速度均为，小球3速度为，根据动量守恒和能量守恒，有
解得
三个小球共线时，小球1、3的动量大小分别为
（3）将小球1和小球2 看成一个整体，在竖直方向上所受到的合力与小球3在竖直方向上收到的合力等大反向，设小球1和小球2在竖直方向上加速度为，小球3 在竖直方向上的加速度为，根据牛顿第二定律，有
在竖直上的位移分别为
可得
有几何关系可得
可得
根据几何关系可得，小球1的位移大小为
小球3的位移大小为
…
300
800
2.7
0.0089
0.000030
4619
…
600
1131
1.9
0.0031
0.000005
46.17
…
800
1306
1.6
0.0020
0.000003
46.17
…
1000
1460
1.5
0.0015
0.000001
46.17
…
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