河北省衡水市饶阳县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（含解析）

饶阳县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理学科试卷
满分100分：考试时间： 75分钟
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（每题4分， 共28分）
1. 游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（　　）
A. 路程增加，时间不变 B. 路程增加，时间增加
C. 路程减少，时间缩短 D. 路程、时间均与水速无关
2. 如图所示，质量不同、可视为质点的两物体，分别放在圆形转盘上的A、B两点，随圆盘一起匀速转动，转动半径分别为r和2r，则两物体（　　）
A. 角速度大小之比为2:1
B. 线速度大小之比为1:2
C. 向心加速度大小之比为1:4
D. 向心力大小之比为1:2
3. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。根据以上信息可以得出（ ）
A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C. 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
D. 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前
4. 如图所示各种情境下，关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A. 图甲中，火箭匀速升空过程机械能守恒，加速升空过程机械能增加
B. 图乙中，物体机械能守恒
C. 图丙中，物块机械能守恒
D. 图丁中，两小车组成系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒
5. 如图所示，带电小球A挂在绝缘细线下端，带电小球B固定在高度可调的绝缘支架上，实验过程中始终保持两个小球在同一水平线上，两小球可视为点电荷，平衡时细线与竖直方向的夹角为θ，已知小球A的质量为m，带电量为q1，小球B的带电量为q2，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　）
A. 两小球带异种电荷 B. q1>q2
C. 小球A受到的库仑力为mgsinθ D. 小球A、B间的距离为
6. 如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A. 图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B. 图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
C. 若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
D. 若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
7. 如图所示，空间立方体的棱长为a，O、P分别为立方体上下表面的中心，在两条竖直边MN和FG的中点处分别固定甲和乙两个带电荷量均为q的负点电荷，上下表面中心连线OP所在直线上O点的上方有一点S（图中未画出），S到O点的距离为r，电子的电荷量为e，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A. 重力不计、比荷为的电荷沿OP所在直线运动时，在O和P点的加速度最大，最大值为
B. 在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，当时， O点的电场强度恰好等于零
C. 在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，无论r为何值，比荷为的电荷在M点的电势能总大于在F点的电势能
D. 在立方体所在空间加一方向竖直向上、电场强度为E的匀强电场，将一电子由M移动到G时，电子的电势能减少了
二、多选题（每题6分，漏选得3分， 选错不得分）
8. 无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业，假设无人机从静止竖直向上起飞，匀加速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度时间图像如下图示，已知无人机的质量（含装备等）为，下列说法正确的是（　　）
A. 无人机整个上升过程平均速度
B. 加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大
C. 火灾位置距离消防地面距离为
D. 加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为
9. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验，下列说法错误的是（　　）
A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球均受到重力
C. 细绳的拉力均不对小球做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
10. 如图是某静电分选器的原理示意图。两竖直放置的正对平行金属板之间为匀强电场，漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，使a带正电、b带负电，然后沿电场中线进入，进入时的速度可认为是零。已知a、b的质量和电荷量分别为m、+q和2m、-q，电场两极板的长度为L，两板间距为，下端距地面的距离为3L。调整两极板间电压大小，使颗粒a恰好从极板边缘离开电场，不计空气阻力、颗粒体积及相互作用力，电场只分布在两板间，下列说法正确的是（ ）
A. a、b两种颗粒在电场中均做类平抛运动
B. a、b两种颗粒在电场中所受静电力大小均为
C. a、b两种颗粒落地点到O点的距离之比为2∶1
D. 若a、b两种颗粒落地时动能相等，则两极板间电压
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
（解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位）
三、实验题
11. （1）卡文迪许通过实验研究得出万有引力恒量的实验装置示意图是图________；库仑通过实验研究得出电荷之间相互作用力规律的实验装置示意图是图________。
（2）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是________。
A．增大T形架横梁的长度
B．利用平面镜对光线的反射
C．增大刻度尺与平面镜的距离
12. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。
A. 动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为m=0.40kg的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2，则打下C点时重锤的速度大小是______，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为______J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是______。
A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C.可能等于 D.一定小于
四、解答题
13. 如图所示，段光滑的水平轨道，段为竖直面内的半径为的光滑半圆轨道，直径竖直，两轨道在点平滑连接。一质量为的小物块（可看作质点）从点以某一水平初速度滑上轨道，从点进入半圆轨道，恰好能通过圆轨道的最高点，最后落在上的点（图中未画出），且不反弹。重力加速度为，忽略空气阻力的影响。求
（1）小物块通过点时的速度大小以及点与点间的距离；
（2）小物块的初速度大小。
14. 如图所示，质量均为m、电荷量相同的小球A、B，用长均为L的绝缘细线悬于O点。用光滑的竖直绝缘挡板使小球B静止，B球的悬线竖直，A球静止时，A球悬线与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为g，不计小球的大小，两小球的电荷量始终不变,静电力常量为k，求
(1)小球A所带电荷量的大小；
(2)小球B上悬线拉力大小；
(3)撤去挡板的一瞬间，小球A、B的加速度的大小。
15. 如图1所示，可视为质点的物块A静置于可转动且足够长的长直木板上，当木板与水平面夹角时，物块A刚要下滑；如图2所示，将物块A通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮与质量、长的薄板B相连，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行，当木板与水平面的夹角时，薄板B刚要下滑。已知A、B与木板间、A与B间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取10，忽略空气阻力。求：
（1）动摩擦因数μ；
（2）物块A的质量m；
（3）将图2中木板与水平面夹角调为并保持不变，物块A从薄板B上最下端由静止释放，物块A脱离薄板B时的速度大小。
饶阳县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理学科试卷 答案解析
满分100分：考试时间： 75分钟
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（每题4分， 共28分）
1. 游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（　　）
A. 路程增加，时间不变 B. 路程增加，时间增加
C. 路程减少，时间缩短 D. 路程、时间均与水速无关
【答案】A
【解析】
【详解】游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，在垂直河岸方向的运动时间不变，水速增大后在沿河岸方向的位移增大，所以路程增加，故选A。
2. 如图所示，质量不同、可视为质点的两物体，分别放在圆形转盘上的A、B两点，随圆盘一起匀速转动，转动半径分别为r和2r，则两物体（　　）
A. 角速度大小之比为2:1
B. 线速度大小之比为1:2
C. 向心加速度大小之比为1:4
D. 向心力大小之比为1:2
【答案】B
【解析】
【详解】AB．两物体分别放在圆形转盘上的A、B两点，随圆盘一起匀速转动，可知两物体的角速度相等，则两物体角速度大小之比为
根据
可知两物体线速度大小之比为
故A错误，B正确；
C．根据
可知两物体向心加速度大小之比为
故C错误；
D．根据
由于两物体质量不同，则两物体向心力大小之比
故D错误。
故选B。
3. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。根据以上信息可以得出（ ）
A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C. 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
D. 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前
【答案】B
【解析】
【详解】A．火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的轨道半径之比约为3：2，根据开普勒第三定律有
可得
故A错误；
B．火星和地球绕太阳匀速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时，由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故B正确；
C．星球表面根据万有引力定律有
由于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度，故C错误；
D．火星和地球绕太阳匀速圆周运动，有
要发生下一次火星冲日则有
得
可知下一次“火星冲日”将出现在2023年12月18日之后，故D错误。
故选B。
4. 如图所示各种情境下，关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A. 图甲中，火箭匀速升空过程机械能守恒，加速升空过程机械能增加
B. 图乙中，物体机械能守恒
C. 图丙中，物块机械能守恒
D. 图丁中，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中无论火箭匀速上升还是加速上升，都有推力对其做正功，机械能都增加，故A错误；
B．图乙中物体沿斜面匀速上升，动能不变，重力势能增加，所以机械能增加，故B错误；
C．图丙中，物块沿粗糙斜面加速滑下过程中，摩擦力做负功，机械能减少，故C错误；
D．图丁中，弹簧的弹力对两小车做正功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车组成的系统机械能增加，而两小车与弹簧组成的系统机械能守恒，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，带电小球A挂在绝缘细线下端，带电小球B固定在高度可调的绝缘支架上，实验过程中始终保持两个小球在同一水平线上，两小球可视为点电荷，平衡时细线与竖直方向的夹角为θ，已知小球A的质量为m，带电量为q1，小球B的带电量为q2，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　）
A. 两小球带异种电荷 B. q1>q2
C. 小球A受到的库仑力为mgsinθ D. 小球A、B间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题图可知，小球A向左偏转，可知两小球相互排斥，则有两小球带同种电荷，A错误；
BCD．对小球A受力分析，受重力、库仑力和细线的拉力，如图所示，由库仑定律可得
由平衡条件可得
解得小球A、B间的距离为
可知两小球的电荷量大小关系不能确定，BC错误，D正确。
故选D。
6. 如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A. 图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B. 图乙情形中，喷水速度越大，水在空中时间越长
C. 若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
D. 若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．水做平抛运动，图甲情形中，高度一定，则运动时间一定，与喷水速度无关，故A错误；
B．图乙中，根据
解得
图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长，故B正确；
C．甲情形中
乙中
不一定相同，故C错误；
D．若甲情形中喷水的最大速度加倍
，
则直接喷到草坪的面积变为4倍，故D错误；
故选B。
7. 如图所示，空间立方体的棱长为a，O、P分别为立方体上下表面的中心，在两条竖直边MN和FG的中点处分别固定甲和乙两个带电荷量均为q的负点电荷，上下表面中心连线OP所在直线上O点的上方有一点S（图中未画出），S到O点的距离为r，电子的电荷量为e，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A. 重力不计、比荷为的电荷沿OP所在直线运动时，在O和P点的加速度最大，最大值为
B. 在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，当时， O点的电场强度恰好等于零
C. 在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，无论r为何值，比荷为的电荷在M点的电势能总大于在F点的电势能
D. 在立方体所在空间加一方向竖直向上、电场强度为E的匀强电场，将一电子由M移动到G时，电子的电势能减少了
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图所示，连接甲乙，设OP所在直线上某点Q（图中未画出）与甲乙连线的夹角为θ，甲乙两电荷间的距离为L，利用点电荷电场场强决定式和平行四边形定则可求出Q点电场强度大小的表达式为
令，则有
解得当
时该点的场强最大，将代入以上关系式可求得最大值为
作图如图所示
根据几何关系可求Q点到甲乙连线中点的距离为
可见Q点跟O点重合，可知在甲乙等量同种电荷电场中O、P两点场强最大，最大值为
根据牛顿第二定律可求得比重力不计、比荷为的电荷沿OP所在直线运动时，在O和P点的加速度最大，最大值为，A正确；
B．在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，O点的电场强度恰好等于零，有
解得
B错误；
C．在S点固定一个电荷量为4q的负电荷，根据电场的对称性特点可知，无论r为何值，M点和F点的电势总相等，所以比荷为的电荷在M点和F点的电势能总是相等的，C错误；
D．在立方体所在空间加一方向竖直向上、电场强度为E的匀强电场，将一电子由M移动到G，根据对称性可知，甲乙电荷电场中M、G两点电势相等，则所加电场的电场力对电子做正功
所以电子的电势能减少了eEa，D错误。
故选A。
二、多选题（每题6分，漏选得3分， 选错不得分）
8. 无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业，假设无人机从静止竖直向上起飞，匀加速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度时间图像如下图示，已知无人机的质量（含装备等）为，下列说法正确的是（　　）
A. 无人机整个上升过程平均速度
B. 加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大
C. 火灾位置距离消防地面的距离为
D. 加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】C．根据图形中梯形面积计算可知，火灾位置距离消防地面的距离为
故C正确；
A．无人机整个上升过程平均速度为
故A正确；
B．加速阶段的加速度大小
减速阶段的加速度大小
故B错误；
D．加速阶段时，根据牛顿第二定律
代入数据解得无人机螺旋桨产生升力为
故D错误。
故选AC。
9. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验，下列说法错误的是（　　）
A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球均受到重力
C. 细绳的拉力均不对小球做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
【答案】AD
【解析】
【详解】在地面做此实验，由于重力对小球做功，使得小球做变速圆周运动，细绳的拉力大小发生变化，由于细绳的拉力始终与小球的速度方向垂直，所以细绳的拉力不对小球做功；
在“天宫”做此实验，小球仍受重力作用，但重力提供小球绕地球做圆周运动的向心力，小球处于完全失重状态，小球做匀速圆周运动，小球的速度大小保持不变；细绳的拉力提供向心力，细绳的拉力不对小球做功，且细绳的拉力大小保持不变。
本题选择错误的，故选AD。
10. 如图是某静电分选器原理示意图。两竖直放置的正对平行金属板之间为匀强电场，漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，使a带正电、b带负电，然后沿电场中线进入，进入时的速度可认为是零。已知a、b的质量和电荷量分别为m、+q和2m、-q，电场两极板的长度为L，两板间距为，下端距地面的距离为3L。调整两极板间电压大小，使颗粒a恰好从极板边缘离开电场，不计空气阻力、颗粒体积及相互作用力，电场只分布在两板间，下列说法正确的是（ ）
A. a、b两种颗粒在电场中均做类平抛运动
B. a、b两种颗粒在电场中所受静电力大小均为
C. a、b两种颗粒落地点到O点的距离之比为2∶1
D. 若a、b两种颗粒落地时动能相等，则两极板间电压
【答案】BC
【解析】
【详解】A．a、b两种颗粒在电场中均受重力和电场力作用，均做匀加速直线运动，A错误；
B．在电场中的运动时间为
水平方向做匀加速运动
解得
a、b两种颗粒的电荷量大小相等，所以电场力大小相等，在电场中所受静电力大小均为， B正确；
C．a、b两种颗粒在竖直方向均做自由落体运动，同时出电场，同时落地；
出电场前，水平方向根据牛顿第二定律，b的加速度是a的一半，根据 ，b的水平位移是a的一半；
出电场时，根据 ，b的水平速度是a的一半；
出电场后，根据 ，出电场后至落地，b的水平位移是a的一半；
综上所述，a、b两种颗粒落地点到O点的距离之比为2∶1，C正确；
D．电场力为
在匀强电场中
根据题意得
解得
D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
（解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位）
三、实验题
11. （1）卡文迪许通过实验研究得出万有引力恒量的实验装置示意图是图________；库仑通过实验研究得出电荷之间相互作用力规律的实验装置示意图是图________。
（2）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是________。
A．增大T形架横梁的长度
B．利用平面镜对光线的反射
C．增大刻度尺与平面镜的距离
【答案】 ①. a ②. b ③. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1]卡文迪许通过图a扭秤实验装置测得万有引力常量；
[2]库仑通过图b实验装置研究得出电荷之间相互作用力规律。
（2）[3]A．增大T形架横梁的长度，对测量石英丝极微小的扭转角没有作用，A错误；
BC．为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”。利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的。当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，BC正确。
故选BC。
12. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。
A. 动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为m=0.40kg的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2，则打下C点时重锤的速度大小是______，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为______J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是______。
A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C.可能等于 D.一定小于
【答案】 ①. A ②. AB##BA ③. 2.2 ④. 1.0 ⑤. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
故选A。
（2）[2]A．验证机械能守恒定律实验通过电磁打点计时器计时，需要交流电源，故A正确；
B．验证机械能守恒定律实验需选用刻度尺量取纸带上任意两点间的距离，故B正确
C．机械能守恒定律中等式两边重物质量可以约除，不需要天平，故C错误；
故选AB。
（3）[3]根据题意可知，电源频率为50Hz，则相邻两点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下D点时重锤的速度大小是
[4]O点到D点的这段时间内重锤重力势能的减少量为
（4）[5]AB．根据题意，设阻力为f，由动能定理有
整理可得
可知，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确；
CD．虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即可能等于，故C正确，D错误。
故选BC。
四、解答题
13. 如图所示，段光滑的水平轨道，段为竖直面内的半径为的光滑半圆轨道，直径竖直，两轨道在点平滑连接。一质量为的小物块（可看作质点）从点以某一水平初速度滑上轨道，从点进入半圆轨道，恰好能通过圆轨道的最高点，最后落在上的点（图中未画出），且不反弹。重力加速度为，忽略空气阻力的影响。求
（1）小物块通过点时的速度大小以及点与点间的距离；
（2）小物块的初速度大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，小物块恰好能通过圆轨道的最高点，在点由牛顿第二定律有
解得
小物块从点飞出做平抛运动，则有
联立解得
（2）小物块从点运动到点过程中，由机械能守恒定律有
解得
14. 如图所示，质量均为m、电荷量相同小球A、B，用长均为L的绝缘细线悬于O点。用光滑的竖直绝缘挡板使小球B静止，B球的悬线竖直，A球静止时，A球悬线与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为g，不计小球的大小，两小球的电荷量始终不变,静电力常量为k，求
(1)小球A所带电荷量的大小；
(2)小球B上悬线拉力的大小；
(3)撤去挡板的一瞬间，小球A、B的加速度的大小。
【答案】(1)；（2）；（3）0，
【解析】
【详解】（1）由几何关系可知，A、B两球间的距离为L，设两球的带电量均为Q，则A球受到的库仑力为
对A球分析，设A球悬线拉力大小为T1，根据力的平衡有
解得
小球A所带电荷量的大小
（2）设B球悬线的拉力大小为T2，则
（3）撤去挡板的一瞬间，小球A受到的合外力仍为零，则小球A的加速度
小球B沿竖直方向合外力为零，小球B的加速度沿水平方向，则
得
15. 如图1所示，可视为质点的物块A静置于可转动且足够长的长直木板上，当木板与水平面夹角时，物块A刚要下滑；如图2所示，将物块A通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮与质量、长的薄板B相连，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行，当木板与水平面的夹角时，薄板B刚要下滑。已知A、B与木板间、A与B间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取10，忽略空气阻力。求：
（1）动摩擦因数μ；
（2）物块A的质量m；
（3）将图2中木板与水平面的夹角调为并保持不变，物块A从薄板B上最下端由静止释放，物块A脱离薄板B时的速度大小。
【答案】（1）0.75；（2）0.1kg；（3）2m/s
【解析】
【详解】（1）物块A刚要下滑，有
解得
（2）薄板B刚要下滑，A刚要上滑，由平衡条件，对整体有
对A有
解得
（3）根据牛顿第二定律，对A有
对B有
解得
根据运动学公式
物块A脱离薄板B时的速度大小