陕西省宝鸡市2015届高三一模物理试卷

陕西省宝鸡市2015届高考物理一模试卷

一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．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．纵观自然科学发展的历史，我们可以看到，许多科学家的重要理论、重大发现和发明创造对人类的文明和进步做出了卓越贡献．则以下几种说法中正确的是( ) A．伽利略通过对理想斜面实验的研究，得到“重物体不会比轻物体下落得快”的结论 B．库仑创立了库仑定律F=k

，卡文迪许用扭秤实验测定了静电力恒量k

C．第谷经过长达20年对太空观测，发现和总结出行星运动的三大定律 D．奥斯特通过对磁现象的研究发现了通电导线的磁效应

2．已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比．4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B( )

A．大小为零 B．大小不为零，方向由O指向a C．大小不为零，方向由O指向c D．大小不为零，方向由O指向d

3．如图所示，质量为M的木块A套在粗糙水平杆上，并用轻绳将木块A与质量为m的小球B相连．现用水平力F将小球B缓慢拉起，在此过程中木块A始终静止不动．假设杆对A的支持力为N，杆对A的摩擦力为f，绳中张力为T，则此过程中( )

A．F增大 B．f不变 C．T减小 D．N减小

4．如图所示，将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1，2，3将质量为m的小球悬挂起来．框架和小球都静止时弹簧1竖直，弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长，这时框架对地面的压力大小等于（M+m）g．现将弹簧1从最上端剪断，则在剪断后瞬间( )

A．框架对地面的压力大小仍为（M+m）g B．框架对地面的压力大小为0 C．小球的加速度为0 D．小球的加速度大小等于g

5．如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场．对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是( )

A．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等 B．从c点离开的电子在磁场中运动时间最长 C．电子在磁场中运动的速度偏转角最大为π D．从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度

6．在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计．根据这些条件，可以求出的物理量是( ) A．太阳的密度 B．该星球的第一宇宙速度 C．该行星绕太阳运行的周期 D．绕该行星运行的卫星的最小周期

7．如图所示，在真空中分别固定有电荷量为+Q和﹣Q的点电荷，a、b、c、d是两点电荷连线上的四个点，已知a、b到+Q的距离以及c、d到﹣Q的距离均为L，下列说法正确的是( )

A．a、d两点的电场强度相同，电势不等 B．b、c两点的电场强度不同，电势相等 C．将一个正试探电荷从a点沿任意路径移动到b点时电场力做的功，跟从d点沿任意路径移动到c点时电场力做的功相同 D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能

8．如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以ω=kt（k＞0且是恒量）的角

速度转动．从t=0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上．假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为

22

d，则下图中P﹣t图象、d﹣t图象分别正确的是( )

A． B．

C． D．

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共129分） 9．图甲是小强测绘小灯泡伏安特性曲线的电路图．按该电路图实验时，闭合开关前应将滑线变阻器的触动头滑到__________（填“最左端”或“最右端”）；图乙是小强依据甲图在实物上的连线图．小强在实验前检查电路时发现有一根导线的一端接错了地方，请你在乙图中的这根连线上画上“×”，并直接在图上画出这根导线的正确连线．

10．振华同学用图1所示的实验装置验证牛顿第二定律．

（1）该实验装置中有两处错误，分别是：__________和__________．

（2）振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”．

①实验中，砝码盘及盘内小砝码的总质量m最好应为__________（填选项前的字母）． A．10g B．50g C．100g D．1kg

②振华同学在验证“合外力一定时加速度与质量成反比”的实验时，用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，但他清楚的知道甲、乙图属于同一纸带，则丙、丁、戊图中属于上述纸带的是__________．

2

③由甲、乙图可求得小车的加速度大小为__________m/s（小数点后保留两位数字）．

11．某大型游乐场有飞碟射击娱乐游戏，抛碟机将飞碟随机向上抛射出去，射击者用气枪将飞碟射中并击碎．由于飞碟抛射方向具有不确定性，所以游戏充满挑战性和乐趣．假设有一游戏爱好者站在距离抛碟机20m远处练习射击，射击点与飞碟抛出点近似在同一水平线上，气枪子弹在空中飞行可看作匀速直线运动，且速度大小为100m/s．某次，抛碟机将飞碟以20m/s初速度竖直向上抛出，射击者要在飞碟到达最高点时刚好将其击中，（不计空气阻力，

2

g=10m/s）求：

（1）射击方向和水平方向的夹角应该是多少？

（2）他必须在飞碟抛出后经多长时间发射子弹？（计算结果小数点后保留2位数字） 12．（18分）如图所示，固定在水平地面上轨道ABCD，其中半圆形轨道ABC光滑，水平轨道CD粗糙，且二者在C点相切，A与 C分别是半径R=0.1m的半圆轨道的最高点和最低点．一根轻弹簧固定在水平轨道的最右端，将一质量m=0.02kg、电量q=8×10C的绝缘小物块紧靠弹簧并向右压缩弹簧，直到小物块和圆弧最低点的距离L=0.5m．现在由静止释放小物块，小物块被弹出后恰好能够通过圆弧轨道的最高点A，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.4，小物块可视为质点，g取10m/s，求： （1）小物块释放前弹簧具有的弹性势能EP；

2

﹣5

（2）若在此空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度E=2×10v/m，小物块仍由原位置释放后通过A点再落回水平轨道，在此过程中小物块电势能变化量为多少？

3

【物理----选修3-4】

13．如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动，其位移随时间变化的函数表达式为y=10sin5πt cm．关于这列简谐波及质点P的振动，下列说法中正确的是( )

A．质点P的周期为0.4s

B．质点P的位移方向和速度方向始终相反 C．这列简谐波的振幅为20 cm D．这列简谐波沿x轴正向传播

E． 这列简谐波在该介质中的传播速度为10m/s

14．有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S在其对称轴PO上（O为球心），且PO水平，如图所示．从光源S发出的一束细光射到半球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃半球内，经右侧镀银面反射恰能沿原路返回．若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球心O之间的距离为多大？

【物理----选修3-5】

15．下列关于原子和原子核的说法正确的是( )

A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的 B．

U（铀）衰变为

Pa（镤）要经过1次α衰变和1次β衰变

C．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量 D．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流

E． 放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间

16．如图所示，光滑水平面上静止有两个滑块A和B，其质量分别为mA=6kg和mB=3kg，滑块A和B间用细线相连，中间有一压缩的轻质弹簧（弹簧和A相连，和B不相连），弹簧的弹性势能为EP=36J，现剪断细线，滑块B和墙壁发生弹性碰撞（无机械能损失）后再次压缩弹簧．求弹簧再次压缩最短时具有的弹性势能．

陕西省宝鸡市2015届高考物理一模试卷

一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．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．纵观自然科学发展的历史，我们可以看到，许多科学家的重要理论、重大发现和发明创造对人类的文明和进步做出了卓越贡献．则以下几种说法中正确的是( )

A．伽利略通过对理想斜面实验的研究，得到“重物体不会比轻物体下落得快”的结论 B．库仑创立了库仑定律F=k

，卡文迪许用扭秤实验测定了静电力恒量k

C．第谷经过长达20年对太空观测，发现和总结出行星运动的三大定律 D．奥斯特通过对磁现象的研究发现了通电导线的磁效应

考点：物理学史．

分析：解决本题要了解物理学史，对物理学上发生的重要事件、重要规律的发现者要有所了解．

解答： 解：A、伽利略通过对理想斜面实验的研究，得到“重物体与轻物体下落一样快”的结论，故A错误．

B、库仑创立了库仑定律F=k，并用扭秤实验测定了静电力恒量k，卡文迪许用扭秤实

验测定了引力常量G，故B错误．

C、开普勒发现和总结出行星运动的三大定律，故C错误．

D、1820年，奥斯特通过对磁现象的研究发现了通电导线的磁效应，故D正确． 故选：D． 点评：物理学史的学习可以培养科学素养和科学方法，但是学生容易出错，平时要注意记忆．

2．已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比．4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B( )

A．大小为零 B．大小不为零，方向由O指向a

C．大小不为零，方向由O指向c D．大小不为零，方向由O指向d

考点：磁感应强度．

分析：根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在O点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大约方和向．

解答： 解：Ia=Ic=Id=Ib，则根据矢量的合成法则，可知，a、c两棒产生的磁场为零，则由b、d两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，o指向a； 故选：B．

点评：考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行B的合成．

3．如图所示，质量为M的木块A套在粗糙水平杆上，并用轻绳将木块A与质量为m的小球B相连．现用水平力F将小球B缓慢拉起，在此过程中木块A始终静止不动．假设杆对A的支持力为N，杆对A的摩擦力为f，绳中张力为T，则此过程中( )

A．F增大 B．f不变 C．T减小 D．N减小

考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 专题：共点力作用下物体平衡专题．

分析：先以B为研究对象，分析在小球上升的过程中F如何变化，再以整体为研究对象，分析摩擦力f和支持力力N如何变化．

解答： 解答：解：以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T，如图1所示：

由平衡条件得：

F=mgtanα，α增大，则F增大

再以整体为研究对象，力图如图2所示，根据平衡条件得： f=F，则f逐渐增大．

N=（M+m）g，即N保持不变 故选：A．

点评：本题是动态平衡问题，采用隔离法和整体法相结合，根据共点力平衡条件求解出表达式分析．

4．如图所示，将质量为M的U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1，2，3将质量为m的小球悬挂起来．框架和小球都静止时弹簧1竖直，弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长，这时框架对地面的压力大小等于（M+m）g．现将弹簧1从最上端剪断，则在剪断后瞬间( )

考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力． 专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：根据剪断弹簧1从最上端后瞬间，弹力仍存在，结合牛顿第二定律或平衡条件，即可求解．

解答： 解：根据题意，当弹簧1从最上端剪断后瞬间，弹力仍存在，而弹簧2与3，没有形变，即没有弹力，因此框架对地面的压力大小为Mg，

对小球受力分析，只受重力与弹力，两力平衡，则加速度大小等于0，故ABD错误，C正确；

故选：C．

点评：考查弹簧剪断后瞬间的弹力有无是解题的关键，注意若是剪断弹簧，则形变来不及变化，弹力仍存在．

5．如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场．对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是( )

A．框架对地面的压力大小仍为（M+m）g B．框架对地面的压力大小为0 C．小球的加速度为0

D．小球的加速度大小等于g

A．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等 B．从c点离开的电子在磁场中运动时间最长

C．电子在磁场中运动的速度偏转角最大为π

D．从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力． 专题：带电粒子在磁场中的运动专题．

分析：电子粒子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动，根据半径和周期公式分析速率越大，轨迹半径和周期如何变化；在有界磁场中转动的时间越长，则粒子转过的圆心角越大，运动时间越长；

解答： 解答：解：ABC、电子的速率不同，运动轨迹半径不同，如图，由周期公式T=知，周期与电子的速率无关，所以在磁场中的运动周期相同， 由t=

T知，电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动

的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，

故从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等且运动时间最长；故AC正确B错误； D、从bc边射出的轨道半径大于从ad边射出的电子的轨道半径，由半径公式r=

知，轨迹

半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越大，故从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度，D正确； 题目要求选错误的，故选：B．

点评：带电粒子在磁场中的偏转要注意两点：一是圆心的确定，二是半径的求出，必要时先画出可能的图形再进行分析计算．

6．在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计．根据这些条件，可以求出的物理量是( ) A．太阳的密度

B．该星球的第一宇宙速度 C．该行星绕太阳运行的周期

D．绕该行星运行的卫星的最小周期

考点：万有引力定律及其应用． 专题：万有引力定律的应用专题．

分析：根据竖直上抛运动，求出星球表面的重力加速度，根据万有引力提供向心力求在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动卫星的周期和该星球的第一宇宙速度．

解答： 解：BD、在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H．

2

由v0=2gH，

得：g=

根据在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动卫星重力提供向心力得： mg=

解得：v=，T=．

星球的第一宇宙速度就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的线速度，所以星球的第一宇宙速度就是

，

行星附近运行的卫星的最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期，所以最小周期是

，

故BD正确．

AC、本题中不知道该星球绕太阳运动的任何量，故不可以就算太阳的密度和绕太阳运动的周期．故AC错误． 故选：BD． 点评：解决本题得关键掌握万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面的物体运动和天体运动的桥梁．

7．如图所示，在真空中分别固定有电荷量为+Q和﹣Q的点电荷，a、b、c、d是两点电荷连线上的四个点，已知a、b到+Q的距离以及c、d到﹣Q的距离均为L，下列说法正确的是( )

A．a、d两点的电场强度相同，电势不等 B．b、c两点的电场强度不同，电势相等

C．将一个正试探电荷从a点沿任意路径移动到b点时电场力做的功，跟从d点沿任意路径移动到c点时电场力做的功相同

D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能

考点：库仑定律；电势能．

分析：等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称，如图所示：

解答： 解：A、根据等量异种电荷电场线的分布特征可知，ad点所在处的电场疏密相同，故a、d两点的电场强度大小相等，方向都是从右向左，故a、d两点的电场强度相同，根据等势面的分布特征可知，a的等势面的电势高于d的等势面的电势，即φa＞φb，故A正确． B、根据等量异种电荷电场线的分布特征可知，b、c两点所在处的电场疏密相同，故b、c两点的电场强度大小相等，方向都是从左向右，故b、c两点的电场强度相同，根沿着电场线电势降低，即φb＞φc，故B错误．

C、由上图分布可知，a点的电势高于b点的电势，c点的电势高于d点的电势，故将一个正试探电荷从a点移动到b点时电场力做的正功，将一个正试探电荷从d点移动到c点时电场力做负功，做功不等，故C错误．

D、根据Ep=qφ，可知正电荷在电势高处的电势能大，故一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能，故D正确． 故选：AD． 点评：本题关键熟悉等量异种电荷电场线和等势面分布图，明确沿着电场线，电势逐渐降低．

8．如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以ω=kt（k＞0且是恒量）的角速度转动．从t=0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上．假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则下图中P﹣t图象、d﹣t图象分别正确的是( )

2

2

A． B．

C． D．

考点：向心力；牛顿第二定律．

专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．

分析：小物块解锁后做平抛运动，根据平抛运动的规律和功率公式得到P与t的关系式，d

2

与t的关系式，即可选择图象．

解答： 解：AB、时刻t将小物块解锁后物块做平抛运动，初速度为：v0=rφ=rkt 物块落地时竖直分速度为：vy=

物块落到地面上时重力的瞬时功率为：P=mgvy=mg，可知P与t无关，故A错误，B正确．

CD、物块做平抛运动的时间为：t′=水平位移大小为：x=v0t=rkt

；

，

2

根据几何知识可得落地点到转盘中心的水平距离为： d=r+x=r+（rkt

2

2

2

2

）=r+r

22

，故C正确，D错误．

故选：BC．

点评：解决本题的关键要掌握平抛运动的规律，熟练运用运动的分解法列式选择．

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共129分） 9．图甲是小强测绘小灯泡伏安特性曲线的电路图．按该电路图实验时，闭合开关前应将滑线变阻器的触动头滑到最左端（填“最左端”或“最右端”）；图乙是小强依据甲图在实物上的连线图．小强在实验前检查电路时发现有一根导线的一端接错了地方，请你在乙图中的这根连线上画上“×”，并直接在图上画出这根导线的正确连线．

考点：描绘小电珠的伏安特性曲线． 专题：实验题；恒定电流专题．

分析：滑动变阻器采用分压接法闭合开关前，滑片应置于分压电路分压为零的位置； 根据描绘灯泡伏安特性曲线的实验原理分析电路图，然后答题． 解答： 解：由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片要置于最左端．

描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由图示电路图可知，

滑动变阻器连接错误，修改后的电路图如图所示：

故答案为：最左端；电路图如图所示．

点评：本题考查了实验注意事项、修改电路图，知道滑动变阻器的接法是正确修改电路图的关键．

10．振华同学用图1所示的实验装置验证牛顿第二定律．

（1）该实验装置中有两处错误，分别是：细绳与长木板不平行和打点计时器应接交流电源． （2）振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”． ①实验中，砝码盘及盘内小砝码的总质量m最好应为A（填选项前的字母）． A．10g B．50g C．100g D．1kg

②振华同学在验证“合外力一定时加速度与质量成反比”的实验时，用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，但他清楚的知道甲、乙图属于同一纸带，则丙、丁、戊图中属于上述纸带的是戊．

2

③由甲、乙图可求得小车的加速度大小为2.30m/s（小数点后保留两位数字）．

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．

分析：分析实验的原理图，根据实验中的注意事项及减小误差的方法等分析本实验存在的问题；根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题．利用匀变速

2

直线运动的推论△x=aT求解加速度． 解答： 解：（1）该实验装置中有两处错误，分别是：滑轮太高（或细绳与长木板不平行）；打点计时器接到直流电源上（或打点计时器应接交流电源）．

（2）①该实验要求砝码和砝码盘的总质量远远小于车的质量，即砝码和砝码盘的质量尽量小，故A正确、BCD错误，故选：A．

②根据刻度尺的读数可知，1、2两点的距离为x1=3.60cm，2、3两点的距离为x2=4.70cm． 根据逐差相等的公式x2﹣x1=x3﹣x2=x4﹣x3，

所以4、5两点的距离为 x3=x1+3（x2﹣x1）=3.60+3×（4.70﹣3.60）=6.90cm，故戊纸带最符合，故选戊． ③根据逐差相等公式a=

=2.30m/s

2

故答案为：（1）滑轮太高（或细绳与长木板不平行）；打点计时器接到直流电源上（或打点计时器应接交流电源）；（2）①A； ②戊；③2.30． 点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

11．某大型游乐场有飞碟射击娱乐游戏，抛碟机将飞碟随机向上抛射出去，射击者用气枪将飞碟射中并击碎．由于飞碟抛射方向具有不确定性，所以游戏充满挑战性和乐趣．假设有一游戏爱好者站在距离抛碟机20m远处练习射击，射击点与飞碟抛出点近似在同一水平线上，气枪子弹在空中飞行可看作匀速直线运动，且速度大小为100m/s．某次，抛碟机将飞碟以20m/s初速度竖直向上抛出，射击者要在飞碟到达最高点时刚好将其击中，（不计空气阻力，g=10m/s）求：

（1）射击方向和水平方向的夹角应该是多少？

（2）他必须在飞碟抛出后经多长时间发射子弹？（计算结果小数点后保留2位数字）

考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 专题：直线运动规律专题．

2

分析：（1）根据运动的分解求解tanθ=，从而知角度θ

（2）分别根据运动学知识求飞碟上升到最高点所用时间为t1和子弹击中飞碟的位移s和飞行时间t2，则飞碟抛出后发射子弹的时间间隔t为t=t1﹣t2． 解答： 解：（1）设飞碟上升的最大高度h，飞碟抛出后做竖直上抛运动， 由vh=

=2gh可得： =20m，

由于飞碟抛出点与射击点的水平距离d=20m，所以可得： tanθ==1，

所以射击方向和水平方向的夹角为θ=45°．

（2）设飞碟上升到最高点所用时间为t1为： t1=

=

=2s

子弹击中飞碟的位移s和飞行时间t2为： s=t2==

=

=20

m

=0.28s

飞碟抛出后发射子弹的时间间隔t为： t=t1﹣t2=2﹣0.28=1.72s 答：（1）射击方向和水平方向的夹角应该是45°； （2）他必须在飞碟抛出后经1.72s发射子弹．

点评：此题考查运动的合成与分解，注意匀变速直线运动规律的应用． 12．（18分）如图所示，固定在水平地面上轨道ABCD，其中半圆形轨道ABC光滑，水平轨道CD粗糙，且二者在C点相切，A与 C分别是半径R=0.1m的半圆轨道的最高点和最低点．一根轻弹簧固定在水平轨道的最右端，将一质量m=0.02kg、电量q=8×10C的绝缘小物块紧靠弹簧并向右压缩弹簧，直到小物块和圆弧最低点的距离L=0.5m．现在由静止释放小物块，小物块被弹出后恰好能够通过圆弧轨道的最高点A，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0. 4，小物块可视为质点，g取10m/s，求： （1）小物块释放前弹簧具有的弹性势能EP；

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（2）若在此空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度E=2×10v/m，小物块仍由原位置释放后通过A点再落回水平轨道，在此过程中小物块电势能变化量为多少？

2

﹣5

考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动． 专题：动能定理的应用专题． 分析：（1）物块恰好到达A点，由牛顿第二定律求出物块的速度，然后应用能量守恒定律求出弹性势能．

（2）由能量守恒定律求出电场力做功，然后求出电势能的变化量．

解答： 解：（1）设小物块到达圆弧轨道的最高点时速度为v1，因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供： mg=m

，

代入数据解得：v1=1m/s，

小物块从开始运动到圆弧轨道最高点A的过程中，由能量守恒定律得： EP=μmgL+mg?2R+mv1，

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