格物学 力学动能和动能定理

动能定理的综合应用-动能和动能定理知识点专题进阶单选题自测题解析-河北省等高中物理,平均正确率40.0%

2025-08-29
动能定理的综合应用-动能和动能定理知识点专题进阶单选题自测题解析-河北省等高中物理,平均正确率40.0%
1、['质谱仪', '动能定理的综合应用', '向心力', '洛伦兹力的计算']

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A.距离小孔$${{S}_{3}}$$越远的“质谱线”离子比荷越大

B.距离小孔$${{S}_{3}}$$越远的“质谱线”离子进入磁场的速度越大

C.距离小孔$${{S}_{3}}$$越近的“质谱线”离子在磁场中运动时间越短

D.几种离子进入磁场时动能相同

2、['机械能守恒定律', '动能定理的综合应用', '动量定理内容及应用', '牵连(关联)速度问题']

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A.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,两小球速度大小相等

B.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,$${{N}}$$球的速度大小为$$1. 5 m / s$$

C.此运动过程中,细杆$${{b}}$$对$${{N}}$$球的冲量大小约为$$1. 5 N \cdot s$$

D.此运动过程中,$${{a}}$$、$${{b}}$$两杆对$${{M}}$$球做功之和为$$1. 1 2 5 J$$

3、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '动能定理的综合应用']

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A.在$${{A}}$$处的重力势能大于在$${{C}}$$处的动能

B.在$${{A}}$$处的机械能大于在$${{C}}$$处的机械能

C.在$${{B}}$$处的机械能小于在$${{C}}$$处的机械能

D.在$${{B}}$$处的动能等于$${{C}}$$处的动能

4、['功能关系的应用', '动能定理的综合应用', '功的定义、计算式和物理意义']

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A.外力$${{F}}$$对$${{B}}$$做的功等于$${{B}}$$的动能的增量

B.外力$${{F}}$$做的功等于$${{A}}$$和$${{B}}$$动能的增量

C.$${{B}}$$对$${{A}}$$的摩擦力所做的功等于$${{A}}$$的动能增量

D.$${{A}}$$对$${{B}}$$的摩擦力所做的功等于$${{B}}$$对$${{A}}$$的摩擦力所做的功

5、['动能定理的综合应用', '功率', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用', '能量守恒定律']

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A.$${{1}{×}{{1}{0}^{5}}{W}}$$

B.$${{5}{×}{{1}{0}^{5}}{W}}$$

C.$${{1}{×}{{1}{0}^{6}}{W}}$$

D.$${{5}{×}{{1}{0}^{6}}{W}}$$

6、['静电力做功与电势能的关系', '牛顿第二定律', '电势差与电场强度的关系', '动能定理的综合应用', '电势差']

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A.小圆环从$${{C}}$$到$${{D}}$$过程中先做减速运动,再做加速运动

B.$${{C}{D}}$$两点间的电势差为:$$U_{C D}=\frac{m ( v_{C}^{2}-v_{D}^{2} )} {2 q}$$

C.小圆环至$${{O}}$$点时的速度为:$$v_{O}=\frac{\sqrt{v_{C}^{2}+v_{D}^{2}}} {2}$$

D.小圆环通过$${{D}}$$点后,继续向前运动很远距离,最终速率趋于$$v_{1}=\frac{\sqrt{v_{C}^{2}+v_{D}^{2}}} {2}$$

7、['静电力做功与电势能的关系', '电势差与电场强度的关系', '动能定理的综合应用', '带电粒子在电场中的运动']

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A.粒子所受的电场力方向竖直向下

B.匀强电场的场强方向竖直向下

C.粒子从$${{A}}$$点运动到$${{B}}$$点电场力做负功

D.匀强电场的电场强度大小为$$\frac{m ( v_{2}^{2}-v_{1}^{2} )} {2 q L \operatorname{c o s} \theta}$$

8、['电容器的动态分析', '动能定理的综合应用', '带电粒子在电场中的运动']

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A.若保持开关闭合,将下极板向上平移$$\frac{d} {3}$$,粒子将会从下极穿出而不能返回

B.若保持开关闭合,将下极板向上平移$$\frac{d} {3}$$,粒子将会在距上极板$$\frac{d} {5}$$处返回

C.若断开开关,将上极板向上平移$$\frac{d} {3}$$,粒子将会在距上极板$$\frac{d} {3}$$处返回

D.若断开开关,将上极板向下平移$$\frac{d} {3}$$,粒子仍能返回

9、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '质谱仪', '牛顿第二定律', '动能定理的综合应用']

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A.$$\frac{3 U} {R^{2} B^{2}}$$

B.$$\frac{4 U} {R^{2} B^{2}}$$

C.$$\frac{6 U} {R^{2} B^{2}}$$

D.$$\frac{2 U} {R^{2} B^{2}}$$

10、['动能定理的综合应用', '带电粒子在电场中的运动']

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A.若仅增大$${{U}_{1}}$$,则质子打在$${{F}}$$点下方

B.若仅增大$${{U}_{2}}$$,则质子打在$${{F}}$$点上方

C.若仅把质子改为$${{α}}$$粒子$${{(}}$$氮核$${{)}}$$,则$${{α}}$$粒子仍打在$${{F}}$$

D.若仅把质子改为$${{α}}$$粒子$${{(}}$$氦核$${{)}}$$,则$${{α}}$$粒子打在$${{F}}$$点下方

1. 质谱仪问题分析:

离子经过速度选择器后速度相同,动能相同,进入磁场后做圆周运动,半径 $$R = \frac{{mv}}{{qB}} = \frac{{m}}{{q}} \cdot \frac{{v}}{{B}}$$

距离小孔 $$S_3$$ 越远,半径越大,比荷 $$\frac{{q}}{{m}}$$ 越小,A错误

所有离子进入磁场速度相同,B错误

运动时间 $$t = \frac{{T}}{{2}} = \frac{{\pi m}}{{qB}}$$,距离越近半径越小,比荷越大,运动时间越短,C正确

经过速度选择器后动能相同,D正确

答案:CD

2. 两小球运动分析:

$$t=2s$$ 时,$$M$$ 球速度 $$v_M = 2 - 0.5 \times 2^2 = 0$$,$$N$$ 球速度 $$v_N = 1.5 - 0.5 \times 2 = 0.5m/s$$,A错误

$$N$$ 球速度大小为 $$0.5m/s$$,B错误

细杆 $$b$$ 对 $$N$$ 球的冲量 $$I = \Delta p = m(v_N - v_{N0}) = 0.5 \times (0.5 - 1.5) = -0.5N \cdot s$$,大小约 $$0.5N \cdot s$$,C错误

$$a$$、$$b$$ 两杆对 $$M$$ 球做功之和等于动能变化:$$W = \frac{{1}}{{2}} \times 0.5 \times (0^2 - 2^2) = -1J$$,D错误

答案:无正确选项(根据计算)

3. 机械能守恒问题:

从 $$A$$ 到 $$C$$ 机械能守恒,$$A$$ 处重力势能大于 $$C$$ 处动能,A正确

$$A$$、$$C$$ 处机械能相等,B错误

$$B$$、$$C$$ 处机械能相等,C错误

$$B$$ 处动能小于 $$C$$ 处动能,D错误

答案:A

4. 摩擦力做功分析:

外力 $$F$$ 对 $$B$$ 做功等于 $$B$$ 动能增量加上 $$A$$ 动能增量(因为 $$A$$ 靠 $$B$$ 的摩擦力带动),A错误

外力 $$F$$ 做功等于系统动能增量,B正确

$$B$$ 对 $$A$$ 的摩擦力做功等于 $$A$$ 动能增量,C正确

$$A$$ 对 $$B$$ 的摩擦力做功与 $$B$$ 对 $$A$$ 的摩擦力做功大小相等符号相反,D正确

答案:BCD

5. 功率计算:

$$P = Fv = 2000 \times 10 \times 25 = 5 \times 10^5 W$$

答案:B

6. 圆环在电场中运动:

从 $$C$$ 到 $$D$$ 电势先升高后降低,电场力先做负功后做正功,先减速后加速,A正确

$$U_{CD} = \frac{{\Delta E_k}}{{q}} = \frac{{m(v_C^2 - v_D^2)}}{{2q}}$$,B正确

$$O$$ 点速度 $$v_O = \sqrt{{\frac{{v_C^2 + v_D^2}}{{2}}}}$$,C错误

最终速率趋于 $$v_1 = \sqrt{{\frac{{v_C^2 + v_D^2}}{{2}}}}$$,D正确

答案:ABD

7. 带电粒子在电场中运动:

粒子动能减小,电势能增加,电场力做负功,方向与运动方向夹角大于90°,C正确

场强方向判断需要更多信息,但 $$E = \frac{{m(v_2^2 - v_1^2)}}{{2qL\cos\theta}}$$ 正确,D正确

答案:CD

8. 电容器极板移动问题:

保持开关闭合,电压不变,场强 $$E = \frac{{U}}{{d}}$$,下极板上移 $$\frac{{d}}{{3}}$$,$$E' = \frac{{U}}{{2d/3}} = \frac{{3U}}{{2d}}$$

粒子进入深度 $$h = \frac{{d}}{{5}}$$ 处返回,B正确

断开开关,电量不变,场强不变,移动极板不影响粒子运动,CD正确

答案:BCD

9. 粒子速度选择:

$$qvB = qE$$,$$v = \frac{{E}}{{B}} = \frac{{U}}{{dB}}$$

但需要具体几何关系,典型结果为 $$\frac{{4U}}{{R^2B^2}}$$

答案:B

10. 粒子偏转问题:

增大 $$U_1$$,加速电压增大,进入偏转场速度增大,偏转减小,打在 $$F$$ 点下方,A正确

增大 $$U_2$$,偏转电压增大,偏转增大,打在 $$F$$ 点上方,B正确

$$\alpha$$ 粒子电荷为 $$2e$$,质量为 $$4m$$,偏转情况与质子不同,不打在 $$F$$ 点,CD错误

答案:AB

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