2024黔东南州高一下学期7月期末考试物理含解析

这是一份2024黔东南州高一下学期7月期末考试物理含解析，共22页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0等内容，欢迎下载使用。
（本试卷满分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1.答题时，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关物理知识的说法中，错误的是（ ）
A. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
B. 类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的
C. 开普勒第三定律中，k是一个在任何星系中都相等的常量
D. 电工的高压作业服是由包含金属丝的织物制成，这种作业服起到静电屏蔽的作用
2. 真空中有两个完全相同的金属小球A和B，分别带有＋4q和－q的电荷，相距一定距离时库仑力的大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，最后移开C，将A、B两球放回原处，此时A、B两球之间的库仑力为（ ）
A. 引力，大小为B. 斥力，大小为
C. 斥力，大小为FD. 引力，大小为3F
3. 贵州榕江“村超”爆红全网，足球比赛精彩纷呈。设某次比赛中运动员将质量为400g的足球踢出后，观众观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取。则运动员踢球时对足球做的功约为（ ）
A. 120JB. 100JC. 80JD. 20J
4. 北京时间2月3日7时37分，中国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将吉利星座02组卫星发射升空，11颗卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若“吉利星座02组”卫星在如图中的轨道A上运行，地球同步轨道卫星在轨道B上运行，则（ ）
A. 地球同步轨道卫星的线速度比“吉利星座02组”卫星的线速度大
B. 地球同步轨道卫星的角速度比“吉利星座02组”卫星的角速度大
C. 地球同步轨道卫星的向心加速度比“吉利星座02组”卫星的向心加速度大
D. 地球同步轨道卫星的周期比“吉利星座02组”卫星的周期大
5. 如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，若AB＝BC＝AC，则C点的磁感应强度的方向为（ ）
A 与AB边平行，竖直向上B. 与AB边平行，竖直向下
C. 与AB边垂直，指向左边D. 与AB边垂直，指向右边
6. 如图所示，A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电。b为A、B连线的中点，a、c两点关于A、B连线的中垂线对称，则以下说法正确的是（ ）
A. a点和c点电场强度相同
B. a、b、c三点中b点电势最低
C. 一正点电荷从b点沿A、B连线中垂线向上移动时，电场力做正功
D. 负点电荷从a点移动到c点，电势能增大
7. 某人将质量m＝1kg石块从10m高处以与水平成30°角斜向上方抛出，如图所示。初速度，以地面为零势能面，不计空气阻力，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球落地时的机械能为100J
B. 小球从抛出到落地所花的时间为2.5s
C. 小球从抛出到落地过程中重力做功的平均功率为50W
D. 小球从抛出到落地机械能增加100J
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下列如图所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动
B. 如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中
C. 如图丙所示，开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
D. 如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈
9. 平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。如图所示，已充电完成的平行板电容器内部悬挂一质量为m的带电小球，稳定时悬线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球带正电且所受电场力为B. 仅增大两极板之间的距离，角将变大
C. 仅将A板稍微上移，角将变大D. 若剪断绳子，小球将沿水平方向向右运动
10. 如图所示电路中，电源的电动势为10V，、、。在图甲中，当电键断开时，电阻上通过的电流为1A。已知电动机的额定电压为4V，电动机的线圈的电阻为0.5Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源内阻为2Ω
B. 在图甲中，电键闭合后消耗的功率减小
C. 在图乙中，电键闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电动机线圈的电流为8A
D. 在图乙中，电键闭合后电动机恰好正常工作，此时电动机的输出功率为1.52W
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d；
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离L；
D．．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t；
E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；
F.……
（1）在滑块从静止释放到运动至光电门过程中，系统的重力势能减少了______（用物理量的符号表示）；
（2）遮光条通过光电门的速率为______；
（3）为验证机械能守恒定律，还需要测量哪个物理量______（写出物理量的名称和符号）；
（4）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测量的物理量应该满足的关系为______（用测量的物理量的字母表示）；
（5）在操作正确的情况下，多次实验发现动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其可能的原因是____________________（写出一种情况即可）。
（6）本实验是否要满足托盘和砝码总质量远小于滑块和遮光条的总质量？______（选填：“是”或“否”）。
12. 某实验小组利用实验室的器材测量一粗细均匀的圆柱形实心导体棒的电阻率。
（1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径D为______mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度L为______cm。
（2）先用多用电表欧姆挡粗测了导体棒的阻值，欧姆挡共有“×1”“×10”“×100”“×1k”四个挡。实验主要操作步骤有如下三步：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“×10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在______（选填：“左”或“右”）侧0刻度线；
②把红、黑表笔分别与导体棒的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到______挡；
③在正确操作后表针指在如图虚线②的位置，则该导体棒阻值的测量值是______Ω；
（3）为了进一步测量导体棒的电阻，该小组设计了实验方案并通过实验测量获得了数据：若某次测量导体棒两端电压为U，电流为I，导体棒的长度L，以及导体棒的直径D。那么本次实验得到导体棒电阻率______（用题中所给的符号表示）。
13. 2024年6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，成功进入预定环月轨道。如图所示，设月球表面上有一倾角的足够长固定斜面，一小物块从斜面底端以速度沿斜面向上运动，经过时间t后速度恰好减为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为，月球半径为R，引力常量为G，，。求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）月球的“第一宇宙速度”；
（3）嫦娥六号在距月球表面高度为h的环月轨道上做匀速圆周运动的运行周期T。
14. 有一种电子仪器叫示波器，它的核心部件是示波管，由电子枪、加速电场、两水平放置的平行金属板形成的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，可简化为如图所示。电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速后从A板中心孔以速度v（已知）沿中心线KO射出后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰好从极板右侧离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的距离为d，板长为，板右端到荧光屏的距离为，电子质量为m，电荷量为e。不计重力，求：
（1）加速电场的加速电压；
（2）平行金属板M、N之间的电压；
（3）P点到O点的距离。
15. 如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.2m的细圆管CD，管D端正下方直立一根劲度系数k＝50N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量m＝1kg的小球从A点由静止开始下滑，进入管口C端时对上管壁有10N的作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程小球的最大动能，已知小球与BC间的动摩擦因数，粗糙水平面BC的长度L＝1m。不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
（1）小球通过C点时的速度大小；
（2）曲面AB的高度H；
（3）在压缩弹簧过程中小球获得最大动能时弹簧的弹性势能。
黔东南州2023—2024学年度第二学期期末文化水平测试
高一物理试卷
（本试卷满分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1.答题时，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关物理知识说法中，错误的是（ ）
A. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
B. 类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的
C. 开普勒第三定律中，k是一个在任何星系中都相等的常量
D. 电工的高压作业服是由包含金属丝的织物制成，这种作业服起到静电屏蔽的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故A正确；
B．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故B正确；
C．开普勒第三定律中，k与中心天体的质量有关，k不是一个在任何星系中都相等的常量，故C错误；
D．电工高压作业服是由包含金属丝的织物制成，这种作业服起到静电屏蔽的作用，故D正确。
本题选错误的，故选C。
2. 真空中有两个完全相同的金属小球A和B，分别带有＋4q和－q的电荷，相距一定距离时库仑力的大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，最后移开C，将A、B两球放回原处，此时A、B两球之间的库仑力为（ ）
A. 引力，大小为B. 斥力，大小为
C. 斥力，大小为FD. 引力，大小为3F
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律可得
现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，接触后A、C的电荷量均为
再与B接触，接触后B、C的电荷量均为
最后移开C，将A、B两球放回原处，此时A、B两球之间的库仑力为斥力，大小为
故选B。
3. 贵州榕江“村超”爆红全网，足球比赛精彩纷呈。设某次比赛中运动员将质量为400g的足球踢出后，观众观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取。则运动员踢球时对足球做的功约为（ ）
A. 120JB. 100JC. 80JD. 20J
【答案】B
【解析】
【详解】不考虑空气阻力，运动员踢球时对足球做的功转化为足球的机械能，足球上升过程机械能守恒，所以运动员对足球做的功为
故选B。
4. 北京时间2月3日7时37分，中国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将吉利星座02组卫星发射升空，11颗卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若“吉利星座02组”卫星在如图中的轨道A上运行，地球同步轨道卫星在轨道B上运行，则（ ）
A. 地球同步轨道卫星的线速度比“吉利星座02组”卫星的线速度大
B. 地球同步轨道卫星的角速度比“吉利星座02组”卫星的角速度大
C. 地球同步轨道卫星的向心加速度比“吉利星座02组”卫星的向心加速度大
D. 地球同步轨道卫星的周期比“吉利星座02组”卫星的周期大
【答案】D
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
可得
，，，
由于地球同步轨道卫星的轨道半径大于“吉利星座02组”卫星的轨道半径，则地球同步轨道卫星的线速度比“吉利星座02组”卫星的线速度小，地球同步轨道卫星的角速度比“吉利星座02组”卫星的角速度小，地球同步轨道卫星的向心加速度比“吉利星座02组”卫星的向心加速度小，地球同步轨道卫星的周期比“吉利星座02组”卫星的周期大。
故选D。
5. 如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，若AB＝BC＝AC，则C点的磁感应强度的方向为（ ）
A. 与AB边平行，竖直向上B. 与AB边平行，竖直向下
C. 与AB边垂直，指向左边D. 与AB边垂直，指向右边
【答案】C
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知，A、B两处电流在C点的磁感应强度方向如图所示
可知C点的磁感应强度的方向与AB边垂直，指向左边。
故选C。
6. 如图所示，A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电。b为A、B连线的中点，a、c两点关于A、B连线的中垂线对称，则以下说法正确的是（ ）
A. a点和c点的电场强度相同
B. a、b、c三点中b点电势最低
C. 一正点电荷从b点沿A、B连线中垂线向上移动时，电场力做正功
D. 负点电荷从a点移动到c点，电势能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由等量异种电荷的电场分布可知，a点与c点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．由等量异种电荷的电势分布可知
故a、b、c三点中c点电势最低，故B错误；
C．A、B连线的中垂线是等势面，则一正点电荷从b点沿A、B连线中垂线向上移动时，电场力不做功，故C错误；
D．a、c两点关于A、B连线的中垂线对称，a点靠近正电荷，c点靠近负电荷，则a点的电势大于c点的电势，根据负电荷在高电势处电势能反而小，可知负点电荷从a点移动到c点，电势能增大，故D正确。
故选D。
7. 某人将质量m＝1kg的石块从10m高处以与水平成30°角斜向上方抛出，如图所示。初速度，以地面为零势能面，不计空气阻力，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球落地时的机械能为100J
B. 小球从抛出到落地所花的时间为2.5s
C. 小球从抛出到落地过程中重力做功平均功率为50W
D. 小球从抛出到落地机械能增加100J
【答案】C
【解析】
【详解】AD．石块下落过程中，只有重力做功，石块机械能守恒，则小球落地时的机械能等于小球释放时的机械能，为
故AD错误；
B．竖直方向，石块做竖直上抛运动，则
解得小球从抛出到落地所花的时间为
故B错误；
C．小球从抛出到落地过程中重力做功为
小球从抛出到落地过程中重力做功的平均功率为
故C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下列如图所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（ ）
A. 如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动
B. 如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中
C. 如图丙所示，开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
D. 如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈
【答案】BC
【解析】
【详解】A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动，线圈内磁通量不变，线圈中没有感应电流，故A错误；
B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中，线圈内磁通量发生变化，线圈中有感应电流，故B正确；
C．如图丙所示，开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片，通过线圈A的电流发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，线圈B内磁通量发生变化，线圈B中有感应电流，故C正确；
D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈，线圈内磁通量发生变化，由于线圈未构成闭合回路，线圈中没有感应电流，故D错误。
故选BC。
9. 平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。如图所示，已充电完成的平行板电容器内部悬挂一质量为m的带电小球，稳定时悬线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球带正电且所受电场力为B. 仅增大两极板之间的距离，角将变大
C. 仅将A板稍微上移，角将变大D. 若剪断绳子，小球将沿水平方向向右运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．以小球为对象，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向右，与板间电场方向相同，则小球带正电，根据
解得电场力大小为
故A正确；
BC．根据
仅增大两极板之间的距离，场强不变，小球受到的电场力不变，则角不变；仅将A板稍微上移，正对面积减小，场强增大，小球受到的电场力增大，则角将变大；故B错误，C正确；
D．若剪断绳子，小球受到电场力和重力作用，小球将沿电场力和重力的合力方向斜向下运动，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示电路中，电源的电动势为10V，、、。在图甲中，当电键断开时，电阻上通过的电流为1A。已知电动机的额定电压为4V，电动机的线圈的电阻为0.5Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源内阻为2Ω
B. 在图甲中，电键闭合后消耗的功率减小
C. 在图乙中，电键闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电动机线圈的电流为8A
D. 在图乙中，电键闭合后电动机恰好正常工作，此时电动机的输出功率为1.52W
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．在图甲中，当电键断开时，电阻上通过的电流为1A；根据闭合电路欧姆定律可得
解得电源内阻为
故A正确；
B．在图甲中，电键闭合，电路的总电阻减小，则电路总电流增大，路端电压减小，两端电压增大，则两端电压减小，消耗的功率减小，故B正确；
CD．在图乙中，电键闭合后电动机恰好正常工作，根据闭合电路欧姆定律可得
解得干路电流为
通过电动机的电流为
电动机输出功率为
故C错误，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d；
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离L；
D．．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t；
E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；
F.……
（1）在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，系统的重力势能减少了______（用物理量的符号表示）；
（2）遮光条通过光电门的速率为______；
（3）为验证机械能守恒定律，还需要测量哪个物理量______（写出物理量的名称和符号）；
（4）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测量的物理量应该满足的关系为______（用测量的物理量的字母表示）；
（5）在操作正确的情况下，多次实验发现动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其可能的原因是____________________（写出一种情况即可）。
（6）本实验是否要满足托盘和砝码的总质量远小于滑块和遮光条的总质量？______（选填：“是”或“否”）。
【答案】（1）mgL （2）
（3）滑块的质量M （4）
（5）滑块运动中受空气阻力的作用
（6）否
【解析】
【小问1详解】
在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，系统的重力势能减少了
【小问2详解】
遮光条通过光电门的速率为
【小问3详解】
为验证机械能守恒定律，还需要测量滑块的质量M；
小问4详解】
根据机械能守恒定律得
解得
若要符合机械能守恒定律的结论，以上测量的物理量应该满足的关系为；
【小问5详解】
在操作正确的情况下，多次实验发现动能的增加量总是略小于重力势能的减少量，其可能的原因是：滑块运动中受空气阻力的作用
【小问6详解】
本实验只要比较重力势能的减小量和系统动能的增量是否相等，即可验证系统机械能是否守恒，不需要满足托盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量。
12. 某实验小组利用实验室的器材测量一粗细均匀的圆柱形实心导体棒的电阻率。
（1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径D为______mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度L为______cm。
（2）先用多用电表欧姆挡粗测了导体棒的阻值，欧姆挡共有“×1”“×10”“×100”“×1k”四个挡。实验主要操作步骤有如下三步：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“×10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在______（选填：“左”或“右”）侧0刻度线；
②把红、黑表笔分别与导体棒的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到______挡；
③在正确操作后表针指在如图虚线②的位置，则该导体棒阻值的测量值是______Ω；
（3）为了进一步测量导体棒的电阻，该小组设计了实验方案并通过实验测量获得了数据：若某次测量导体棒两端电压为U，电流为I，导体棒的长度L，以及导体棒的直径D。那么本次实验得到导体棒电阻率______（用题中所给的符号表示）。
【答案】（1） ①. 4.620 ②. 10.15
（2） ①. 右 ②. ×1 ③. 80
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1]导体棒的直径为
[2]导体棒的长度为
【小问2详解】
[1]将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“×10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线。
[2]选择“×10”倍率的欧姆挡，表针指在如图中虚线①的位置，表针偏转较大，可知待测电阻阻值较小，为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到×1挡。
[3]该导体棒阻值的测量值是
【小问3详解】
根据欧姆定律
根据电阻定律
解得导体棒电阻率
13. 2024年6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，成功进入预定环月轨道。如图所示，设月球表面上有一倾角的足够长固定斜面，一小物块从斜面底端以速度沿斜面向上运动，经过时间t后速度恰好减为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为，月球半径为R，引力常量为G，，。求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）月球的“第一宇宙速度”；
（3）嫦娥六号在距月球表面高度为h的环月轨道上做匀速圆周运动的运行周期T。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设小物块沿斜面上滑时的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得
又
联立解得月球表面的重力加速度大小为
（2）卫星在月球表面轨道绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
又
联立解得月球的第一宇宙速度为
（3）嫦娥六号在距月球表面高度为h的环月轨道上做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得
解得运行周期为
14. 有一种电子仪器叫示波器，它的核心部件是示波管，由电子枪、加速电场、两水平放置的平行金属板形成的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，可简化为如图所示。电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速后从A板中心孔以速度v（已知）沿中心线KO射出后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰好从极板右侧离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的距离为d，板长为，板右端到荧光屏的距离为，电子质量为m，电荷量为e。不计重力，求：
（1）加速电场的加速电压；
（2）平行金属板M、N之间的电压；
（3）P点到O点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场加速，根据动能定理有
解得加速电场的加速电压
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
竖直方向有
加速度为
解得平行金属板M、N之间的电压
（3）电子离开偏转电场时，竖直方向的速度为
电子从板右端到荧光屏，有
P点到O点的距离
15. 如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.2m的细圆管CD，管D端正下方直立一根劲度系数k＝50N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量m＝1kg的小球从A点由静止开始下滑，进入管口C端时对上管壁有10N的作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程小球的最大动能，已知小球与BC间的动摩擦因数，粗糙水平面BC的长度L＝1m。不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
（1）小球通过C点时的速度大小；
（2）曲面AB的高度H；
（3）在压缩弹簧过程中小球获得最大动能时弹簧的弹性势能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球进入管口C端时对上管壁有10N的作用力，根据牛顿第二定律可得
解得小球通过C点时的速度大小为
（2）小球从A点到C点过程，根据动能定理可得
解得曲面AB的高度为
（3）在压缩弹簧过程中，当弹力等于重力时，小球的速度最大，动能最大，根据受力平衡可得
解得弹簧的压缩量为
由题意可知在压缩弹簧过程小球的最大动能，从C点到小球动能最大过程，根据功能关系可得
解得小球获得最大动能时弹簧的弹性势能为