動(dòng)能定理-北京市23年高考物理模擬題（一模）高頻考點(diǎn)匯編

02動(dòng)能定理-北京市2023年高考物理模擬題（一模）高頻考點(diǎn)匯

編

一.選擇題（共10小題）

1.（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定

一小球，輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、

C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，下列說法正確的是（）

C

A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力沿著BO方向

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率保持不變

D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功

2.（2023?延慶區(qū)一模）如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37°的斜面底端沿斜面

向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機(jī)械能

E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則（）

A.物體的質(zhì)量m=0.67kg

B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)四=0.5

C.物體上升過程的加速度大小a=12m/s2

D.物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=20J

3.（2023?東城區(qū)一模）如圖甲所示，一物塊以一定的初速度沖上傾角為30。的固定斜面。

物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中，其動(dòng)能Ek與運(yùn)動(dòng)路程s的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊所受

的摩擦力大小恒定，gMX10m/s2o下列說法正確的是（）

A.物塊質(zhì)量為0.7kg

B.物塊所受摩擦力大小為0.7

C.0?20m過程中，物塊克服摩擦力做功為40J

D.0?10m過程中與10m?20m過程中物塊所受合力之比為3：4

4.（2023?西城區(qū)一模）如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過

橋面abc,其中a、c兩點(diǎn)高度相同，b點(diǎn)為橋面的最高點(diǎn)。假設(shè)整個(gè)過程中汽車所受空

氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說法正確的是（）

A.在ab段汽車對(duì)橋面的壓力大小不變

B.在be段汽車對(duì)橋面的壓力逐漸增大

C.在ab段汽車的輸出功率逐漸增大

D.在ab段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功比be段多

5.（2023?西城區(qū)一模）具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子稱為同位素。讓氫的三種同位

素原子核（；H、2H和3H）以相同的速度從帶電平行板間的P點(diǎn)沿垂直于電場(chǎng)的方向射

入電場(chǎng)，其中笊核（2H）恰好能離開電場(chǎng)，軌跡如圖所示。不計(jì)粒子的重力，則（）

?=>+

A.；H不能離開電場(chǎng)

B.；H在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力最大

C.3H在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

D.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì);H做功最少

6.（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，在粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做

的小圓柱體N（可視為質(zhì)點(diǎn)），穩(wěn)定時(shí)N在水中勻速上浮?，F(xiàn)將玻璃管軸線與豎直方向y

軸重合，在N上升剛好勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)O,同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做

初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。N依次經(jīng)過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，

在OA、AB、BC三個(gè)過程中沿y軸方向的距離相等，對(duì)應(yīng)的動(dòng)能變化量分別為△Eki、

△Ek2、AEk3，動(dòng)量變化量的大小分別為△pi、△p2>△P3?則下面分析正確的是（)

AP2：Ap3=l:1:1

B.AEki：△Ek2：△Ek3=1：3：5,Api：Ap2：△p3=1：3：5

C.AEki：△Ek2：AEk3=l：1：1,△pi：△p2：△P3=1：1：1

D.△Eki：AEk2：AEk3=l：4：9,△pi：△p2：△p3=l：4:9

（2022?密云區(qū)一模）卡車裝載大型貨物時(shí),常會(huì)在車尾搭一塊傾斜木板。如圖所示，工

人用平行于斜面的力將貨物沿斜面從底端勻速推到頂端。已知貨物與木板間的動(dòng)摩擦因

數(shù)不變。下列說法正確的是（）

A.斜面越長(zhǎng),推力越大

B.斜面越短,推力越大

C.斜面越長(zhǎng),工人做功越多

D.斜面越短,工人做功越多

8.（2022?密云區(qū)一模）如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂

直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。電子速度大小可通過

電子槍的加速電壓來控制，磁感應(yīng)強(qiáng)度可通過勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的

A.僅增大電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變小

B.僅增大電子槍的加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變大

C.僅增大勵(lì)磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變小

D.同時(shí)增大電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可能不變

9.（2022?東城區(qū)一模）為了節(jié)能，商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯在較長(zhǎng)時(shí)間無人乘行時(shí)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。

有人站上去后，扶梯開始加速，然后勻速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，下列說法正確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動(dòng)能不變，扶梯對(duì)人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對(duì)人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對(duì)人做正功，摩擦力對(duì)人做負(fù)功

10.（2022?平谷區(qū)一模）如圖所示，若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和速度v,AB是做直線

運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化的圖線，梯形OABC的面積可以代表該物體在該段時(shí)間內(nèi)的

位移。對(duì)一輛沿平直公路行駛的汽車，下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）

A.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的加速度a,AB是汽車的加速度隨時(shí)間變化的

圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變化量

B.若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引EAB是汽車牽引力隨速度變化

的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表牽引力的功率

C.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨時(shí)間變化的圖線，

那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功

D.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車所受的合外力F,AB是汽車所受合外力隨時(shí)間

變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動(dòng)量變化

二.計(jì)算題（共15小題）

11.（2023?延慶區(qū)一模）如圖所示，豎直放置的A、B與水平放置的C、D為兩對(duì)正對(duì)的平

行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U,C、D兩板分別帶正電和負(fù)電，兩板間場(chǎng)強(qiáng)為E,

C、D兩極板長(zhǎng)均為L(zhǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力）由靜止開始

經(jīng)A、B加速后穿過C、D并發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開B板時(shí)速度大小v；

（2）粒子剛穿過C、D時(shí)的豎直偏轉(zhuǎn)位移y；

（3）粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能。

HL-------->|C

+++++

12.（2022?密云區(qū)一模）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，

小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)?，F(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞

后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.8m；A和B的質(zhì)量

均為m=0.1kg,A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.2。重力加速度取g=lOm/s?。

求：

（1）與B碰撞前瞬間A對(duì)軌道的壓力N的大小；

（2）A與B碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（3）A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離1。

13.（2022?通州區(qū)一模）如圖1所示，一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上距圓盤中心r=0.50m

的位置有一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg的小物體橢圓圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)（未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)），小

物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)H=0.2（假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力），取重力加速度

g=10m/s2.

（1）圓盤的角速度3多大時(shí)，小物體將開始滑動(dòng)；

（2）若小物體隨圓盤一起從靜止開始做加速圓周運(yùn)動(dòng)（始終未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）.

a.小物體隨圓盤從靜止開始加速到即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，求摩擦力對(duì)小物體所做

的功W；

b.請(qǐng)?jiān)趫D2（俯視圖）中，畫出小物體在M點(diǎn)處摩擦力的大致方向，并分析說明摩擦力

在小物體做加速圓周運(yùn)動(dòng)中所起到的作用.

14.（2022?西城區(qū)一模）冰壺是冬奧會(huì)上極具觀賞性的項(xiàng)目之一。比賽中，運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿

水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)

處的某個(gè)位置。已知冰壺的質(zhì)量為19kg,初速度為3m/s,最初冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)

為0.02,g5X10m/s2o

（1）求冰壺滑行過程中加速度的大小a。

（2）求冰壺整個(gè)滑行過程中摩擦力做的功W。

（3）按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，

減小冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。若冰壺速度減為2.4m/s時(shí)距離目標(biāo)位置還需

滑行18m,需要隊(duì)友通過在其滑行前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?/p>

多少？

15.（2022?海淀區(qū)一模）如圖所示，粗糙的水平面AB與光滑的豎直圓軌道BCD在B點(diǎn)相

切，圓軌道BCD的半徑R=0.40m,D是軌道的最高點(diǎn)，一質(zhì)量m=1.0kg可以看成質(zhì)點(diǎn)

的物體靜止于水平面上的A點(diǎn)?，F(xiàn)用F=7.0N的水平恒力作用在物體上，使它在水平面

上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,之后物體沿圓軌道BCD運(yùn)動(dòng)，物體

恰好能通過D點(diǎn)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)n=0.20,取重力加速度g=10m/s2o

求：

（1）物體通過D點(diǎn)時(shí)速度VD的大小;

（2）物體剛進(jìn)入圓軌道B點(diǎn)時(shí)所受支持力FN的大小;

（3）A與B之間的距離X。

16.（2022?東城區(qū)一模）北京2022年冬奧會(huì)冰壺比賽新增加了混雙項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員用腳蹬固

定的起踏器和冰壺一起前進(jìn)，在前擲線處使冰壺脫手。冰壺前行過程中，運(yùn)動(dòng)員通過刷

地來改變冰壺的速度和運(yùn)動(dòng)方向，使其到達(dá)理想位置。已知冰壺的質(zhì)量為m,前擲線到

營(yíng)壘中心的距離為L(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為M。重力加速度為g?

（1）在某次投壺過程中，運(yùn)動(dòng)員離開起踏器時(shí)他和冰壺的速率為vi，已知運(yùn)動(dòng)員和起踏

器相互作用的時(shí)間為t,計(jì)算此過程中運(yùn)動(dòng)員和冰壺在水平方向所受平均作用力的大小F；

（2）某次投壺試驗(yàn)中，冰壺離開前擲線后沿直線運(yùn)動(dòng)（冰面視作水平面，不考慮冰壺的

轉(zhuǎn)動(dòng)），冰壺在恒定阻力作用下停在營(yíng)壘中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：

a.冰壺離開前擲線時(shí)的速率V2；

b.此過程中冰壺克服阻力做功的平均功率P。

17.（2022?東城區(qū)一模）如圖所示，密封在真空中的兩塊等大、正對(duì)的金屬板M、N豎直

平行放置，間距為d。將金屬板M、N與電源相連，兩板間的電壓大小恒為U。MN可看

作平行板電容器，忽略邊緣效應(yīng)。用一束單色平行光照射金屬板M恰好發(fā)生光電效應(yīng)。

金屬板M的面積為S,逸出功為W,普朗克常量為h。已知單色平行光均勻照射到整個(gè)

金屬板M上，照射到金屬板M上的功率為P,能引起光電效應(yīng)的概率為中光電子從金

屬板M逸出（不計(jì)初速度），經(jīng)過兩板間電場(chǎng)加速后打到金屬板N上形成穩(wěn)定的光電流,

電子打到板N上可視為完全非彈性碰撞。電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。忽略光電子之

間的相互作用?求：

（1）該單色光的頻率v；

（2）穩(wěn)定時(shí)光電流的大小1；

（3）光電子對(duì)板N的撞擊力的大小F；

（4）通過計(jì)算說明兩金屬板間電子的分布規(guī)律。

ouo{

一十工

18.（2022?天津模擬）首鋼滑雪大跳臺(tái)（如圖甲所示）又稱“雪飛天”，是北京2022年冬奧

會(huì)自由式滑雪和單板滑雪比賽場(chǎng)地，谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢(mèng)冠軍。為研究滑雪運(yùn)動(dòng)員

的運(yùn)動(dòng)情況，建立如圖乙所示的模型。跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下，從

跳臺(tái)O點(diǎn)沿水平方向飛出。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的距離為h,

斜坡的傾角為。，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m。重力加速度為g。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過跳臺(tái)O時(shí)的速度大小v；

（2）從離開O點(diǎn)到落在斜坡上，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（3）從離開。點(diǎn)到落在斜坡上，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)量的變化量。

19.（2022?石景山區(qū)一模）示波管的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,

管內(nèi)抽成真空，兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極XX'、YY'相互垂直。如圖乙所示，熒光屏上有xOy直角

坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)位于熒光屏的中心，x軸與電極XX，的金屬板垂直，其正方向由X，指

向X,y軸與電極YY，的金屬板垂直，其正方向由Y，指向Y。

電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子，電子經(jīng)加速電極間的電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極

間，兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極分別使電子在兩個(gè)相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終打在熒光屏上，產(chǎn)

生一個(gè)亮斑。

已知兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極極板都是邊長(zhǎng)為1的正方形金屬板，每對(duì)電極的兩個(gè)極板間距都為d,

加速電極間電壓為Uo,電子的電荷量為e,質(zhì)量為m。忽略電子剛離開金屬絲時(shí)的速度,

不計(jì)電子之間相互作用力及電子所受重力的影響。下列各情形中，電子均能打到熒光屏

上。

(1)若兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極都不加電壓時(shí)，電子束將沿直線運(yùn)動(dòng)，且電子運(yùn)動(dòng)的軌跡平行每塊

偏轉(zhuǎn)極板，最終打在xOy坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)。求電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)前瞬間速度的大小voo

(2)若在偏轉(zhuǎn)電極YY，之間加恒定電壓Ui，而偏轉(zhuǎn)電極XX，之間不加電壓，已知電極

YY，的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng)i。求電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)。

(3)若電極XX，的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng)2,偏轉(zhuǎn)電極XX，之間加如圖丙所示的

掃描電壓。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓發(fā)生變化時(shí)，可利用下述模型分析：由于被加速后電子的速度較

大，它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板，且時(shí)間極短，此過程中可認(rèn)為偏轉(zhuǎn)極板間的電

壓不變。

(i)在偏轉(zhuǎn)電極YY，之間不加電壓時(shí)，請(qǐng)說明電子打在熒光屏上，形成亮斑的位置隨時(shí)

間變化的關(guān)系;

(ii)在偏轉(zhuǎn)電極YY，之間加電壓［jy=U.兀t時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D丁中定性畫出在熒光屏上

國(guó)

看到的圖形。

圖丙掃描電壓--------------------

圖丁

20.(2022?房山區(qū)一模)2022年2月4日，第24屆冬奧會(huì)在北京舉行。冰壺是冬奧會(huì)比賽

項(xiàng)目之一。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿水平冰面投出，讓其在冰面上自由滑行，在不與

其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個(gè)位置。按照比賽規(guī)則，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷

摩擦冰而減小冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)，調(diào)節(jié)冰壺運(yùn)動(dòng)。若冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,

運(yùn)動(dòng)員以3.4m/s的速度將冰壺投出，g取10m/s2o

(1)畫出冰壺投出后在水平冰面上滑行的受力示意圖；

(2)冰壺能在冰面上滑行的距離；

(3)其隊(duì)友在冰壺自由滑行10m后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動(dòng)摩擦

因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%,冰壺能多滑行多遠(yuǎn)距離。

21.(2022?朝陽(yáng)區(qū)一模)北京2022年冬奧會(huì)，我國(guó)選手在單板滑雪U形池比賽中取得了較

好的成績(jī)。比賽場(chǎng)地可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：U形滑道由兩個(gè)半徑相同的四分之一

圓柱面軌道和中央平面直軌道連接而成，軌道傾角為18°。某次比賽中，質(zhì)量m=50kg

的運(yùn)動(dòng)員自A點(diǎn)以VA=6m/s的速度進(jìn)入U(xiǎn)形池，經(jīng)過多次騰空跳躍，以VM=10m/s的

速度從軌道邊緣上的M點(diǎn)沿軌道的豎直切面ABCD滑出軌道，速度方向與軌道邊緣線

AD的夾角a=72°,騰空后又沿軌道邊緣的N點(diǎn)進(jìn)入軌道。運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空

氣阻力。取重力加速度g=10m/s2。sin72°=0.95,cos72°=0.3k

(1)若A、M兩點(diǎn)間的距離l=20m,求運(yùn)動(dòng)員從A到M的過程中，除重力外其它力做

的功W。

(2)運(yùn)動(dòng)員自M點(diǎn)躍起后，在M到N的過程中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這種較為復(fù)雜

的曲線運(yùn)動(dòng)，同學(xué)們可以類比平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，將之分解為兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)來

處理。求：

a.在運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距離AD最遠(yuǎn)處所用的時(shí)

間t；

b.運(yùn)動(dòng)員落回到N點(diǎn)時(shí)，速度方向與AD夾角的正切值tan0(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

22.(2022?豐臺(tái)區(qū)一模)如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，半圓與

光滑水平地面相切于最低點(diǎn)A。質(zhì)量為m的小球以初速度vo從A點(diǎn)沖上豎直圓環(huán)，沿

軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)飛出，最后落在水平地面上的C點(diǎn)，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

(1)求小球運(yùn)動(dòng)到軌道末端B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；

(2)求A、C兩點(diǎn)間的距離X；

(3)若半圓形軌道不光滑，小球仍以初速度vo從A點(diǎn)沖上半圓軌道后，恰好能沿軌道

運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)飛出，落在水平地面上D點(diǎn)。請(qǐng)你在圖中標(biāo)出D點(diǎn)的大致位置；并求出小球

落在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能與落在D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的差值A(chǔ)Ek。

23.(2022?豐臺(tái)區(qū)一模)2021年4月我國(guó)空間站天和核心艙成功發(fā)射，核心艙首次使用了

一種全新的推進(jìn)裝置一一霍爾推力器。其工作原理簡(jiǎn)化如下：如圖甲所示，推力器右側(cè)

陰極逸出(初速度極小)的一部分電子進(jìn)入放電室中，放電室內(nèi)由沿圓柱體軸向的電場(chǎng)

和環(huán)形徑向磁場(chǎng)組成，電子在洛倫茲力和電場(chǎng)力的共同作用下運(yùn)動(dòng)，最終大多數(shù)電子被

束縛在一定的區(qū)域內(nèi)，與進(jìn)入放電室的中性推進(jìn)劑工質(zhì)(抗原子)發(fā)生碰撞使其電離；

電離后的敬離子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度很小，其運(yùn)動(dòng)可視為在軸向電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)

動(dòng)，飛出放電室后與陰極導(dǎo)出的另一部分電子中和并被高速噴出，霍爾推力器由于反沖

獲得推進(jìn)動(dòng)力。設(shè)某次核心艙進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，開啟霍爾推力器，電離后的急離子初速度

為0,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后高速噴出，氤離子所形成的等效電流為1。己知一個(gè)敬離

子質(zhì)量為m,電荷量為q,忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響，求：

(1)單位時(shí)間內(nèi)噴出氤離子的數(shù)目N；

(2)霍爾推力器獲得的平均推力大小F：

(3)放電室中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)很復(fù)雜，為簡(jiǎn)化研究，將圖甲中磁場(chǎng)和電場(chǎng)在小范圍內(nèi)看作

勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，俯視圖如圖乙所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場(chǎng)強(qiáng)度為E。選取從

陰極逸出的某電子為研究對(duì)象，初速度可視為0,在小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，已知電子

質(zhì)量為me，電荷量為e,忽略電子間，電子與離子間的相互作用力，求電子在沿軸向方

向運(yùn)動(dòng)的最大距離Ho

坦電室

推進(jìn)劑

工質(zhì)T

-----------?E

XXXX

-----7^---?

陽(yáng)極電子XX'、xX

軸向電場(chǎng)/-----1----?

徑向磁場(chǎng)陰極XBX'、義X

----------------?

圖甲圖乙

24.（2022?平谷區(qū)一模）飛機(jī)從起飛滑跑開始，上升到機(jī)場(chǎng)上空安全高度，這一加速運(yùn)動(dòng)過

程即為起飛過程。起飛過程分為如下三個(gè)階段：飛機(jī)從靜止加速到抬前輪速度VI、抬前

輪至以離地迎角a（可看作飛機(jī)速度方向與水平方向的夾角）達(dá)到起飛離地速度V2、飛

機(jī)離地至達(dá)到航線速度和高度。設(shè)某飛機(jī)起飛的機(jī)場(chǎng)跑道是水平的，該飛機(jī)的質(zhì)量為m,

重力加速度為g。貝I：

（1）在第一階段中，若飛機(jī)沿跑道行駛的距離為L(zhǎng)o,飛機(jī)所受的阻力f大小恒定，則飛

機(jī)的推力在第一階段中做了多少功？

（2）動(dòng)量p和沖量I都是矢量，在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的兩

個(gè)方向上分別研究。在第二階段中，飛機(jī)水平方向合力的沖量和豎直方向合力的沖量分

別是多少？

（3）飛機(jī)在第三階段的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知飛機(jī)的水平位移為L(zhǎng)時(shí)，沿豎直方向的

位移為h。若飛機(jī)離地后上升過程中飛機(jī)水平速度保持不變，豎直向上的升力大小恒定,

不計(jì)空氣阻力。從飛離跑道到上升h高的過程中，飛機(jī)的升力多大？

25.（2022?延慶區(qū)一模）如圖所示，半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道AB與粗糙的水平

軌道BC平滑連接，A點(diǎn)是四分之一圓弧軌道最高點(diǎn)，B點(diǎn)是四分之一圓弧軌道最低點(diǎn),

現(xiàn)有質(zhì)量均為m的兩物塊M和N（可看成質(zhì)點(diǎn)）。物塊N靜止于B點(diǎn)，物塊M從A點(diǎn)

由靜止釋放，兩物塊在B點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞，已知水平軌道與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

重力加速度為g,求：

（1）碰撞前瞬間物塊M受軌道支持力的大??；

（2）碰撞后物塊N在水平軌道上滑行的最大距離。

三.解答題（共2小題）

26.（2023?朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑R=0.2m的光滑』圓弧軌道固定在水

4

平桌面上，與桌面相切于B點(diǎn)。質(zhì)量m=0.5kg的小物塊由A點(diǎn)靜止釋放，最后靜止于

桌面上的C點(diǎn)。已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.5。IXg=10m/s2o求：

（1）物塊在B點(diǎn)時(shí)的速度大小VB；

（2）物塊在B點(diǎn)時(shí)所受圓弧軌道的支持力大小FN；

（3）B、C兩點(diǎn)間的距離x。

27.（2023?平谷區(qū)一模）一籃球質(zhì)量m=0.50kg,一運(yùn)動(dòng)員將其從距地面高度hi=1.25m處

以水平速度vo扔出，籃球在距離拋出點(diǎn)水平距離x=L0m處落地，落地后第一次彈起的

最大高度h2=0.80m。若運(yùn)動(dòng)員使籃球從距地面高度h3=1.3m處由靜止下落，并在開始

下落的同時(shí)向下拍球，運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的作用時(shí)間t=0.20s,球落地后反彈的過程中運(yùn)動(dòng)員不

再觸碰球，球反彈的最大高度h4=1.6m。若該籃球與該區(qū)域內(nèi)地面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e

恒定（物體與固定平面碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)e指：物體沿垂直接觸面方向上的碰后速度與

碰前速度之比）。為了方便研究，我們可以假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，取重

力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員將籃球水平扔出時(shí)速度vo的大小；

（2）運(yùn)動(dòng)員拍球過程中對(duì)籃球所做的功W；

（3）運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)籃球所受的合外力與籃球自身重力的比值ko

02動(dòng)能定理-北京市2023年高考物理模擬題（一模）高頻考點(diǎn)匯

-編TPU

參考答案與試題解析

選擇題（共10小題）

1.（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕桿的一端固定在通過。點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定

一小球，輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)、

C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，下列說法正確的是（）

A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向下

B.小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力沿著BO方向

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率保持不變

D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，桿對(duì)小球的作用力做負(fù)功

【答案】D

2

【解答】解：A.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，合外力提供向心力，當(dāng)Q=mg，此時(shí)小球經(jīng)過A

r

點(diǎn)速度v=JN，桿對(duì)小球無作用力。則當(dāng)小球速度v〈J區(qū)，則所受桿的作用力豎直

向上；當(dāng)小球速度v>J最，

則所受桿的作用力豎直向下，故A錯(cuò)誤；

B.小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，合外力提供向心力，小球受重力和桿給的作用力，則小球所受桿的

作用力為右上方。故B錯(cuò)誤；

C.A點(diǎn)和C點(diǎn)處重力與速度方向垂直，則小球重力的功率為0,B點(diǎn)處重力與速度共線,

故重力功率不為0,則從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，小球重力的功率先增大再減小。故C錯(cuò)誤;

D.A到C的過程中，重力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理：亞6+'^桿=4￡|<=0,故桿對(duì)小球的

作用力做負(fù)功。故D正確。

故選：D。

2.(2023?延慶區(qū)一模)如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角a=37°的斜面底端沿斜面

向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機(jī)械能

E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示。g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()

A.物體的質(zhì)量m=0.67kg

B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.5

C.物體上升過程的加速度大小a=12m/s2

D.物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=20J

【答案】B

【解答】解：A、物體到達(dá)最高點(diǎn)H寸，機(jī)械能為：E=EP=mgho由圖知：EP=30J,得：

m=—=———kg=1kg,故A錯(cuò)誤；

gh10X3

B、物體上升過程中，克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，且減少的機(jī)械能等于克服摩擦力做

的功，有△E=-pimgcosa^—,由圖知△E=30J-50J=-20J,h=3m,解得：四=0.5,

sinCL

故B正確；

C、物體上升過程中，由牛頓第二定律得：mgsina+umgcosa=ma,得：a=gsina+ngcosa

=(10X0.6+0.5X10X0.8)m/s2=10m/s2,故C錯(cuò)誤；

D、由圖象可知，物體上升過程中摩擦力做功為：W=AE=-20J,在整個(gè)過程中由動(dòng)能

定理得：Ek-Eko=2W,則有：Ek=Eko+2W=5OJ+2X(-20J)=10J,故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

3.(2023?東城區(qū)一模)如圖甲所示，一物塊以一定的初速度沖上傾角為30°的固定斜面。

物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中，其動(dòng)能Ek與運(yùn)動(dòng)路程s的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊所受

的摩擦力大小恒定，g10m/s2o下列說法正確的是()

甲

A.物塊質(zhì)量為0.7kg

B.物塊所受摩擦力大小為0.7

C.0~20m過程中，物塊克服摩擦力做功為40J

D.0?10m過程中與10m?20m過程中物塊所受合力之比為3：4

【答案】A

【解答】解：AB、物塊沿斜面上滑過程，由動(dòng)能定理得：-mgssin30°-fs=0-Eki

物塊沿斜面下滑過程，由動(dòng)能定理得：mgssin30°-fs=Ek2-0

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：m=0.7kg

f=0.5N

故A正確，B錯(cuò)誤；

C、0?20m過程中，物塊克服摩擦力做功為Wf=2fs=2X0.5X10J=10J

故C錯(cuò)誤；

D、0?10m過程中，物塊所受合外力為Fi=mgsin30°+f=0.7X10XAN+0.5N=4N

2

10m?20m過程中物塊所受合力為F2=mgsin30°-f=0.7X10xlN-0.5N=3N

2

合力之比為4：3,故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

4.（2023?西城區(qū)一模）如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過

橋面abc,其中a、c兩點(diǎn)高度相同，b點(diǎn)為橋面的最高點(diǎn)。假設(shè)整個(gè)過程中汽車所受空

氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說法正確的是（）

A.在ab段汽車對(duì)橋面的壓力大小不變

B.在be段汽車對(duì)橋面的壓力逐漸增大

C.在ab段汽車的輸出功率逐漸增大

D.在ab段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功比be段多

【答案】D

【解答】解：AB、汽車以恒定速率通過橋面abc,在ab段、b點(diǎn)、be段的受力分析如題

圖1圖2圖3

設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力和摩擦力為F,在ab段時(shí)支持力與豎直方向的夾角

為8,在be段時(shí)，支持力與豎直方向的夾角為a,對(duì)ab段、be段，由牛頓第二定律和向

22

心力公式，Wmgeos6-Nj=nr^~,rogcosCL-叫=噎，從a到c的過程中，角。逐漸

減小，角a逐漸增大，由此可知，Ni逐漸增大，N2逐漸減小，故AB錯(cuò)誤;

C、設(shè)在ab段牽引力與水平方向的夾角為0,汽車在ab段時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為Pab=F|v=

（mgsinp+F）v,從a至ijb過程中，夾角。在逐漸減小，因此可知Pab逐漸減小，故C錯(cuò)

誤;

D、在ab段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要克服阻力和重力做功，由動(dòng)能定理有：-W克f-W克G+W牽=0

在be段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)只克服阻力做功做功：-W&什W，G+W奉=0

整個(gè)過程中汽車的動(dòng)能不變，兩段過程克服阻力做功相同，因此在ab段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功

比be段多，故D正確。

故選：Do

5.（2023?西城區(qū)一模）具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子稱為同位素。讓氫的三種同位

素原子核（；11、和;H）以相同的速度從帶電平行板間的P點(diǎn)沿垂直于電場(chǎng)的方向射

入電場(chǎng)，其中氣核（2H）恰好能離開電場(chǎng)，軌跡如圖所示。不計(jì)粒子的重力，則（）

Pv

:H

A.不能離開電場(chǎng)

B.；H在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力最大

C.；H在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

D.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì);H做功最少

【答案】A

【解答】解：A、三種粒子在電場(chǎng)中均做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),P點(diǎn)距底板

的距離為h,則由平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)可得卜」?典t2，L=vt

2m

2

聯(lián)立解得h3-，分析可知，能否離開電場(chǎng)與比荷有關(guān)，笊核恰好能離開電場(chǎng)，

2mv2

則可知產(chǎn)不能離開電場(chǎng)，故A正確；

B、電場(chǎng)力大小為F=Eq,同一電場(chǎng)，E相同，三種粒子所帶電荷量相同，故三種粒子在

電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力大小相等，故B錯(cuò)誤；

C、三種粒子的初速度相同，;H不能離開電場(chǎng)，水平位移最小，由*=,知可知;H在電

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，jH和;H都能離開電場(chǎng)，則在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故C錯(cuò)誤；

D、電場(chǎng)力做功為W=Eqd,電荷量相同，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，分析可知;H、在電場(chǎng)中運(yùn)

動(dòng)的豎直位移相等，而;H在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的豎直位移最小，因此在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中電

場(chǎng)力對(duì)3H做功最少，故D錯(cuò)誤。

1

故選：Ao

6.（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，在粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做

的小圓柱體N（可視為質(zhì)點(diǎn)），穩(wěn)定時(shí)N在水中勻速上浮。現(xiàn)將玻璃管軸線與豎直方向y

軸重合，在N上升剛好勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)O,同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做

初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。N依次經(jīng)過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，

在OA、AB、BC三個(gè)過程中沿y軸方向的距離相等，對(duì)應(yīng)的動(dòng)能變化量分別為△Eki、

△Ek2、AEk3，動(dòng)量變化量的大小分別為Api、Ap2、Ap3。則下面分析正確的是（）

B.△Eki：AEk2：AEk3=l：3：5,△pi：Ap2：Ap3=l：3：5

C.AEki：AEk2：△Ek3=l：1：1，Api：△p2：Ap3=l：1：1

D.AEkj：△Ek2：AEk3=l：4：9,Api：Ap2：Ap3=l：4：9

【答案】A

【解答】解：小圓柱體R在OA、AB、BC三個(gè)過程中沿y軸方向的高度均相等，則每

個(gè)過程的時(shí)間相等，x軸方向上，R做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則每個(gè)過程對(duì)應(yīng)的

水平位移的大小之比為：Axi：AX2：AX3=1：3：5,；

豎直方向上，三個(gè)過程中重力勢(shì)能變化量相等，水平方向上，速度為：V=A/右，動(dòng)能

2=:

為：Ek=ymvmax,則三個(gè)過程中，動(dòng)能變化量之比為1：3：5；

根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化，R的合外力不變，三個(gè)過程的時(shí)間

相等，則沖量相等，動(dòng)量的變化量大小相等，即為：Api：Ap2：Ap3=l：1：1，故A

正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。

7.（2022?密云區(qū)一模）卡車裝載大型貨物時(shí)，常會(huì)在車尾搭一塊傾斜木板。如圖所示，工

人用平行于斜面的力將貨物沿斜面從底端勻速推到頂端。已知貨物與木板間的動(dòng)摩擦因

數(shù)不變。下列說法正確的是（）

A.斜面越長(zhǎng)，推力越大

B.斜面越短，推力越大

C.斜面越長(zhǎng)，工人做功越多

D.斜面越短，工人做功越多

【答案】C

【解答】解：AB.假設(shè)斜面長(zhǎng)為L(zhǎng),從底端到頂端高為H。斜面傾角為0,其中高H為定

值，根據(jù)受力平衡可得

F=mgsin0+f

f=|imgcosO

聯(lián)立可得

F=mg(sin0+|icos0)

令

1._|1

cosa=..，sina=「

可得

F={]+p,2mgsin(0+a)

當(dāng)

6=90°-a

推力最大值為

Fm=1]+|j,2mg

此時(shí)有

u

sin9=—=cosa_1

LVi+ki2

解得

L=H{]+|l2

故AB錯(cuò)誤；

CD.因?yàn)樨浳飫蛩龠\(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得

WF-mgH-|imgcos0eL=O

解得

WF=mgH+nmgcos0.L=mgH+nmg->y^2_j^2

可知斜面長(zhǎng)度L越大，推力做功越多，故C正確，D錯(cuò)誤:

故選:Co

8.（2022?密云區(qū)一模）如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂

直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。電子速度大小可通過

電子槍的加速電壓來控制，磁感應(yīng)強(qiáng)度可通過勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的

A.僅增大電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變小

B.僅增大電子槍的加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變大

C.僅增大勵(lì)磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變小

D.同時(shí)增大電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可能不變

【答案】C

【解答】解：AB、根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵(lì)磁線圈中電流方向

是順時(shí)針方向，電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有：

電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有:

evoB=m

又T=2兀工

V

聯(lián)立解得：r=三叵，T=2兀m

BVeeB

可知，增大電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變答，周期不變，故AB錯(cuò)誤；

C、同理可得僅增大勵(lì)磁線圈的電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，則電子束的軌道半徑變小,

故C正確；

D、同時(shí)增大電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流，由T=22E知，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的

eB

周期變小，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

9.（2022?東城區(qū)一模）為了節(jié)能，商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯在較長(zhǎng)時(shí)間無人乘行時(shí)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行.

有人站上去后，扶梯開始加速，然后勻速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，下列說法正確的是（）

A.勻速下行過程中，人的動(dòng)能不變，扶梯對(duì)人不做功

B.加速下行過程中，扶梯對(duì)人的支持力大于人所受的重力

C.加速下行過程中，人受到的摩擦力方向水平向左

D.加速下行過程中，支持力對(duì)人做正功，摩擦力對(duì)人做負(fù)功

【答案】C

【解答】解：A、勻速下行過程中，人的動(dòng)能不變，重力對(duì)人正功，由動(dòng)能定理得：WG+WF

=0,可得扶梯對(duì)人做功WF=-WG，可知扶梯對(duì)人做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B、加速下行過程中，人的加速度沿扶梯向下，有豎直向下的分加速度，人處于失重狀態(tài)，

則扶梯對(duì)人的支持力小于人所受的重力，故B錯(cuò)誤；

C、加速下行過程中，人的加速度沿扶梯向下，有水平向左的分加速度，由牛頓第二定律

知f=max，知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確；

D、加速下行過程中，支持力對(duì)人做負(fù)功，摩擦力對(duì)人做正功，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

10.（2022?平谷區(qū)一模）如圖所示，若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和速度v,AB是做直線

運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化的圖線，梯形OABC的面積可以代表該物體在該段時(shí)間內(nèi)的

位移。對(duì)一輛沿平直公路行駛的汽車，下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）

A.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的加速度a,AB是汽車的加速度隨時(shí)間變化的

圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變化量

B.若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引F,AB是汽車牽引力隨速度變化

的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表牽引力的功率

C.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨時(shí)間變化的圖線,

那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功

D.若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車所受的合外力EAB是汽車所受合外力隨時(shí)間

變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動(dòng)量變化

【答案】B

【解答】解：A、根據(jù)Av=aAt可知若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的加速度a,

AB是汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的速度變

化量，故A正確

B、由圖可知若x軸和y軸分別表示汽車的速度v和汽車的牽引E說明牽引力的瞬時(shí)

功率不斷增大，梯形OABC的面積沒有物理意義，故B錯(cuò)誤

C.根據(jù)W=pt可知若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車的功率P,AB是汽車的功率隨

時(shí)間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車牽引力做的功，故C正確

D.根據(jù)I=FAt=Ap可知若x軸和y軸分別表示時(shí)間t和汽車所受的合外力EAB是

汽車所受合外力隨時(shí)間變化的圖線，那么梯形OABC的面積可以代表汽車的動(dòng)量變化，

故D正確。

因選錯(cuò)誤的

故選：B?

二.計(jì)算題（共15小題）

11.（2023?延慶區(qū)一模）如圖所示，豎直放置的A、B與水平放置的C、D為兩對(duì)正對(duì)的平

行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U,C、D兩板分別帶正電和負(fù)電，兩板間場(chǎng)強(qiáng)為E,

C、D兩極板長(zhǎng)均為L(zhǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力）由靜止開始

經(jīng)A、B加速后穿過C、D并發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開B板時(shí)速度大小v;

（2）粒子剛穿過C、D時(shí)的豎直偏轉(zhuǎn)位移y；

（3）粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1）粒子帶正電，粒子離開B板時(shí)速度大小v為得

2

（2）粒子剛穿過C、D時(shí)的豎直偏轉(zhuǎn)位移y為蟹

22

(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為q(U4^/)。

【解答】解：(1)粒子在AB極板間運(yùn)動(dòng)只受電場(chǎng)力作用，對(duì)粒子在AB間運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)

能定理可得：qU=Lmv2

2

變形解得：V=悟

(2)粒子在CD間運(yùn)動(dòng)初速度水平，合外力即電場(chǎng)力方向豎直向下，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向有：L=vt

沿電場(chǎng)線方向有：y=—at2

2

根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma

聯(lián)立解得：y=里」。

4U

(3)在加速電場(chǎng)中，加速電場(chǎng)做的功：W=Uq。在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功：W'=

TT2T2

Eqy=ELq。

4U

當(dāng)打在屏上時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：W+W'=Ek

22

代入數(shù)據(jù)可得：Ek=q(U4^^」)

QIU4U)

答：(1)粒子帶正電，粒子離開B板時(shí)速度大小v為停；

2

(2)粒子剛穿過C、D時(shí)的豎直偏轉(zhuǎn)位移y為書

22

(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為q(u+^A)。

12.(2022?密云區(qū)一模)如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，

小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。現(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞

后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.8m；A和B的質(zhì)量

均為m=0.1kg,A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.2。重力加速度取g=lOm/s?。

求：