衡中同卷 2023届全国高三学业质量联合检测(新高考)物理试题答案

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1.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板B和静电计外壳均接地，电容器右侧极板A与静电计金属球相连。现使电容器带电后与电源断开，下列操作能使静电计的指针张角变大的是pA.减小A板与B板之间的水平距离B.将橡胶棒插入A板与B板之间C.A板位置不动，将B板稍微竖直向下平移D.将A板也接地【答案】C【解析】电容器充电后与电源断开，则电容器极板所带电荷量Q不变，减小A板与B板之间的水平距离，即d减小，根据电容的决定式C=,得电容C增大，再由电家的定又或C=吕可知板问电势差减小，静电计的指针张角变小，A错误；将橡胶棒插入A板与B板之间，即相对介电常数增大，根据电容的决定式可知电容C增大，再由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计的指针张角变小，B错误；A板位置不动，将B板稍微竖直向下平移，即S减小，根据电容的决定式可知电容C减小，再结合电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计的指针张角变大，C正确：将A板也接地，板间电势差减小为零，静电计指针的张角变小，D错误。

18.(16分)如图所示，粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于C点，CM为半圆的直径，O为圆心，D点是弧CM的中点，在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电场，电场强度大小E=ms。现把可视为质点、质量为2m的小物块P置于水平面的A点，并在水平恒力F(大小未知)的作用下由静止向左运动，运动到B点撤掉水平恒力F,小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量的一半、电荷量为十9的绝缘小物块Q同样置于A点，在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动，到B点撤掉水平恒力F,带电小物块Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动恰好能通过最高点M,重力加速度大小为g。求：(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小。(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力。(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功。【答案】(1)√3gR(2)(3√2+1)mg(3)-2 mgR【解析】(1)小物块Q在最高，点M由牛顿第二定律得mg=mR(2分)C到M的过程中，对Q由动能定理得11qER-mg X2R-2mvi2m呢(2分)解得vc=√3gR(1分)(2)根据题意并结合受力分析知，小物块Q运动到与圆心的连线与竖直方向之间的夹角为45°的位置时，对轨道的压力最大，此位置小物块Q对应的速度大小设为，根据动能定理得qERsin45”-mgR1-cos45)=号mv2-21(2分)由牛顿第二定律得FN-mg20s450=R(2分)解得FN=(3√2+1)mg(1分)由牛顿第三定律得小物块Q对轨道的最大压力为F=(3√2+1)mg(1分)(3)设小物块Q从A到C过程中所受摩擦力做的功为W,对小物块P,由功能关系得W:+2W=0(2分)对小物块Q有W:+W=2mw呢(2分)解得W=一2mgR(1分)