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    15．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等．一个正电荷在等势面L3处的动能为20J，运动到L1处的动能为零．若取L2为零势面参考平面，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能是（不计重力和空气阻力）（　　）
    A．16JB．19JC．6JD．4J

    分析 根据动能定理求出电荷从等势面L3处运动到L1处电场力所做的功，从而得出电势能的变化量，根据L2为零势面，得出L1处和L3处得电势能．在运动的过程中，电荷的电势能和动能之和保持不变，根据总能量守恒，由能量守恒定律即可得出电荷的电势能为4J时它的动能．

    解答 解：设两相邻等势面间的电势差为U0，正电荷的电量为q．根据仅在电场力作用下，电荷的电势能与动能之和E保持不变，有：
    E=Ek3-qU0=Ek1+qU0=EK+Ep，
    解得：qU0=$\frac{1}{2}$（Ek3-Ek1）
    从而可得：Ek=$\frac{1}{2}$（Ek1+Ek3）-EP=$\frac{1}{2}$×（0+20）-4=6J．故B正确．
    故选：B

    点评 解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．有一空的薄金属筒，高h1=10cm．某同学讲其开口向下，自水银表面处缓慢压入水银中，如图所示，设大气和水银温度恒定，筒内空气无泄漏，大气压强P0=75cmHg，不计气体分子间的相互作用，当金属筒被压入水银表面下h2=0.7m处，求金属筒内部空气柱的高度h．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：
    （1）按图1连接实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量未知，钩码和细线用拉力传感器连接，传感器用来测量细线的拉力大小．
    （2）释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
    （3）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图2所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，
    d5=0.360m，d6=0.480m…，这次实验中传感器的读数为0.40N，算出打下0点到打下第5点合力做功W=0.176J和打下第5点时的速度大小V5=4.20m/s，用正确的公式Ek=$\frac{M{f}^{2}}{200}$（$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$）2 （用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek=0.125J．（结果保留三位有效数字）
    （4）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是AB．
    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太
    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
    D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，a、b周期大小分别为T1、T2．则（　　）
    A．$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}}$B．$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}}$C．$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{1}^{3}}{{r}_{2}^{3}}}$D．$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{2}^{3}}{{r}_{1}^{3}}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．（1）使用螺旋测微器测某金属丝直径如图1所示，则金属丝的直径为0.590mm．

    （2）使用多用电表粗测某一电阻，操作过程分以下四个步骤，
    请把第②步的内容填在相应的位置上：
    ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔，选择开关置于电阻×100档．
    ②将红黑表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针在电阻的“0”刻度处．
    ③把红黑表笔分别与电阻的两端相接，读出被测电阻的阻值．
    ④将选择开关置于交流电压的最高档或“off”档．
    （3）若上述第③步中，多用电表的示数如图2所示，则粗测电阻值为2200Ω．
    （4）为了用伏安法测出某小灯泡的电阻（约为5Ω）．有以下实验器材可供选择：
    A．电池组（3V，内阻约为0.3Ω）
    B．电流表（0～3A，内阻约为0.025Ω）
    C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.125Ω）
    D．电压表（0～3V，内阻约为3KΩ）
    E．电压表（0～15V，内阻约为15KΩ）
    F．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A）
    G．滑动变阻器（0～1750Ω，额定电流0.3A）
    H．电键、导线
    ①为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应选择的电流表是C，电压表是D，滑动变阻器是F（填写器材前面的字母代号）．
    ②设计的实验电路图画在如图3的虚线框内，并按电路图用铅笔画线连接实物图（图4）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，斜面体ABC置于粗糙的水平面上，质量M=20kg，地面与它的动摩擦因数μ=0.2，小木块质量为m=5kg，在BC斜面上以v=0.4m/s的速度匀速下滑，BC斜面倾角θ=37°．求斜面受到地面的静摩擦力．（g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．小锐在上学途中沿人行道以v1=2.0m/s速度向一公交车站走去，发现一辆公交车正以v2=15.0m/s的速度从身旁的平直公路同向驶过，此时他们距车站x=50.0m．为了乘上该公交车，当公交车从身旁经过时他立即匀加速向前跑去，加速度a1=2.0m/s2，达到最大速度vm=6.0m/s后匀速前进，假设公交车匀速行速行驶到距车站x0=25.0m处开始匀减速刹车，刚好到车站停下．（不计车长）求：
    （1）公交车刹车过程中加速度a2的大小；
    （2）公交车至少需在车站停留多长时间小锐才能赶上；
    （3）小锐在追赶公交车的过程中与公交车的最大距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．一质量为5.0t的汽车，在水平公路上行驶，突然遇到紧急情况而刹车，但依然发生了事故．交警为了知道这辆汽车开始刹车时的速度，测量了汽车刹车以后继续滑行的距离为75m（由橡胶轮胎擦过路面留下的黑色痕迹可知），同时知道汽车在紧急刹车情况下所受的制动力为车重的$\frac{3}{5}$，试求汽车在刹车前的行驶速度．（取g=10m/s2）

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