精品解析：辽宁省部分高中2024-2025学年高二上学期开学阶段测试物理试题

2024—2025学年度上学期高二年级开学阶段测试 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体，这是静电现象最早的发现。下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 元电荷实际上是指电子和质子本身 B. 电场是物质存在的一种形式 C. 用验电器检测物体是否带电时，被检测物体必须与验电器金属球接触 D. 由库仑定律公式 可知，当r趋近于0时，F将趋近于无穷大 2. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示(截取其中一部分)，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是匀强电场 B. 电子在A 点的加速度大于在B 点的加速度 C. 电子在A 点的速度大于在 B 点的速度 D. 电子在 A 点的电势能大于在B 点的电势能 3. 2024年(大连)全国职工足球邀请赛于8月2日至8月13日在大连举办。经过紧张激烈的对决，济南能源队夺得冠军，北京环卫集团队获得亚军，辽港集团队获得季军，火车头队获得殿军。某足球运动员进行颠球训练，足球被脚面反弹出去后竖直向上运动，一段时间后又落回到脚面上，足球离开脚面和落回脚面时脚面离地面的高度相同，设整个运动过程中足球受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是（ ） A. 足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力的冲量为零 B. 足球从离开脚面到落回脚面的过程中，阻力的冲量为零 C. 足球在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量 D. 足球上升阶段动量变化量的大小小于下降阶段动量变化量的大小 4. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 5. 如图所示，带电荷量为+q和+2q 的P、Q两球，质量分别为m 和2m，通过两根长度均为l的不可伸长的绝缘细线悬挂。整个装置处于电场强度水平向右、大小为E 的匀强电场中。系统静止时，两根细线偏离竖直方向的角度分别为α和β，则（ ） A. α=β B. α>β C α<β D. 无法确定 6. 如图为某电场在x轴上电势随距离变化的图像，将一电子从x轴上A点移到B点，A、B关于原点O对称，则电子的电势能Ep随x变化的关系图像是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，平板车停在光滑水平面上，某工人(可视为质点)在平板车上卸货，该工人从固定在平板车上右端的货厢左边缘水平向左跳出，恰好落在平板车左边缘上的P点(该工人落在P点瞬间与平板车共速)。已知平板车长度4m，货厢长度为1m，高度为h=1.25m，工人的质量为m，平板车连同货厢的质量为M=5m，g取10 m/s²。则下列说法正确的是（ ） A. 平板车最终的速度大小为0.5m/s B. 工人水平方向移动的距离为4m C. 平板车最终移动距离为2.5m D. 工人水平向左跳出时的速度大小为5m/s 8. 如图所示，在x 轴上有固定的两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q和-Q 连线中点O为圆心的圆，A、B、C、D是圆上的四个点，一质子从A 点由静止释放，到达 B 点时的动能 。已知质子仅在电场力作用下运动，则下列说法正确的是（ ） A. B. 质子经过O 点时的动能为5 eV C. 将该质子从 A 点沿圆周移动至C 点，再沿直线移动至D 点的过程中，其电势能先减小，后不变 D. 将该质子沿直线 COD 移动的过程中，其所受的电场力始终不做功 9. 光滑绝缘斜面体ACD 固定在水平面上，已知AD 长度为3cm，斜面倾角 ，B点为AC 的中点。平行于ACD 平面内有一匀强电场，已知，，。现有一质量M=0.1kg，所带电荷量 的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取，，。则在滑块运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向竖直向下 B. 匀强电场电场强度的大小E=2 V/m C. 滑块滑到斜面底端C时的动能大小为0.06 J D. 滑块从A 点滑到斜面底端C 的过程中，其机械能变化量为0.06 J 10. 生活中许多电子仪器都利用了带电粒子在电场中的偏转的原理，例如示波器、电子束仪、XCT扫描等。如图所示，长为2d的水平放置的平行金属板A和B间的距离为d。(OO'为两板的中线，在A、B两板间加上恒定电压U0。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子组成的粒子束，不断地从O点沿OO'方向射入两板间，结果粒子从距离A板的位置离开平行金属板。不计重力影响，不计粒子间的相互作用。则（ ） A. 粒子从O点射入的速度大小为 B. 只改变粒子射入速度的方向，使粒子刚好能从B板右侧边缘平行于B板飞出，则粒子射入速度的方向与OO'的夹角为45° C. 只将B板沿竖直方向平移，要使粒子从A板右侧边缘飞出，则B板向上移动的距离为 D. 只将A板沿竖直方向平移，要使粒子从A板右侧边缘飞出，则A板向下移动的距离为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用图示装置验证动量守恒定律。固定在水平桌面上的水平槽轨道内有一被锁定的处于压缩状态的弹簧，其右侧放置一小球P。水平槽轨道右端口放置一小球Q，已知P、Q质量分别为mp、mQ。现将弹簧解除锁定，小球P向右运动，与弹簧分离，和小球Q发生碰撞后两球从水平槽轨道右端口飞出。图中O点是小球从水平槽轨道右端口飞出点在水平地面上的垂直投影，xP是小球P落地点与O点的距离，xQ是小球Q落地点与O点的距离。现撤掉小球Q，使小球P仍从弹簧原锁定位置被弹出，xPO是小球P落地点与O点的距离。重力加速度为g。 （1）实验中必须满足以下哪些条件 。 A. 水平槽轨道末端水平 B. 水平槽轨道光滑 C. 小球P质量大于小球Q的质量 D. 需测量P、Q两小球的半径 （2）若水平槽右端口到地面的高度为h，则小球P与Q碰撞前的速度________。(将两球视作质点) （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式应满足________(用本题中测量的物理量符号表示)。 12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按如图所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）单刀双掷开关S先与1相接，稳定后再与2相接，则开关S与2相接后，电容器进行的是________ (选填“充电”或“放电”)过程。以下哪个I-t图像能描述开关S与2相接后的过程?________。 A. B. C. D. （2）保持单刀双掷开关S接1，现将一块有机玻璃插入电容器两极板中间，则通过电阻R的电流方向________(选填“向上”或“向下”)。断开开关S，将一带电粒子置于电容器两极板中间，粒子恰好处于静止状态。现将电容器下极板下移，则粒子将________。 A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止不动 13. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量同种电荷的小球A、B电荷量均为-q，整个系统置于方向平行于水平面的匀强电场中，A、B在外力作用下处于静止状态。现引入第三个带电小球C，使C位于和A、B两小球组成的边长为d的正三角形的第三个顶点上，同时撤去外力，三个小球均处于静止状态。已知静电力常量为k，三个小球均可视为点电荷。求： （1）匀强电场的电场强度的大小和方向。 （2）C球的电性和电荷量。 14. 水平桌面上放置两个物块A、B(均可看成质点)，质量分别为 0.2kg，A、B间夹一压缩量为0.1m 轻弹簧，弹簧与A、B 不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端滑上一长木板C(C的上表面与桌面齐平)。C原来静止于光滑水平面上，质量 长度 A 与桌面间的动摩擦因数为 B 与桌面间的动摩擦因数为 A与长木板C间的动摩擦因数为 0.5。若A 滑上C后恰好未从C上滑落，求： （1）脱离弹簧时A、B的速度大小。 （2）整个过程中弹簧释放的弹性势能。 15. 如图所示，光滑绝缘水平面上，质量为m的A球，以的速度与静止于水平面的B球发生弹性碰撞，B球质量为3m，B球所带电荷量为(碰撞过程中A、B两小球质量与电荷量均保持不变，两小球均可看成质点)。已知碰撞后，B球从M点沿水平方向进入与水平方向成角，电场强度大小为的匀强电场中，恰好做直线运动，B球从N点出匀强电场后做平抛运动，从P点沿切线进入竖直光滑绝缘圆弧轨道，OP连线与竖直方向成角，该圆弧轨道与水平线相切于Q点，半径大小为R，且处于大小为方向水平向右的匀强电场中，若B球能沿圆弧轨道运动至Q点，重力加速度为g，求： （1）左侧匀强电场的电场强度的大小。 （2）左侧匀强电场的宽度。 （3）B球在竖直圆轨道上运动过程中与轨道间弹力的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度上学期高二年级开学阶段测试 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体，这是静电现象最早的发现。下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 元电荷实际上是指电子和质子本身 B. 电场是物质存在的一种形式 C. 用验电器检测物体是否带电时，被检测物体必须与验电器金属球接触 D. 由库仑定律公式 可知，当r趋近于0时，F将趋近于无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．物理学中把质子所带的电荷量或电子所带电荷量的绝对值叫元电荷，不是指质子或电子本身，A错误； B．电场是物质存在的一种形式，B正确； C．被检验物体靠近验电器接触球时，由于感应带电，验电器的箔片也可张开，检验出物体带电，C错误； D．库仑定律公式 的适用条件是真空中的点电荷，当趋近于0时，公式已经不适用，D错误； 故选B。 2. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示(截取其中一部分)，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是匀强电场 B. 电子在A 点的加速度大于在B 点的加速度 C. 电子在A 点的速度大于在 B 点的速度 D. 电子在 A 点的电势能大于在B 点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由等差等势面的疏密可表示电场强度的大小，可知该电场不是匀强电场，故A错误； B．由等差等势面的疏密可表示电场强度的大小，可知，根据 所以 故B错误； C．电子从根据轨迹弯曲方向和速度方向，可知电场力方向斜向左上方，因此电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，则有，故C正确； D．电场力做负功，电势能增加，则有，故D错误。 故选C。 3. 2024年(大连)全国职工足球邀请赛于8月2日至8月13日在大连举办。经过紧张激烈的对决，济南能源队夺得冠军，北京环卫集团队获得亚军，辽港集团队获得季军，火车头队获得殿军。某足球运动员进行颠球训练，足球被脚面反弹出去后竖直向上运动，一段时间后又落回到脚面上，足球离开脚面和落回脚面时脚面离地面的高度相同，设整个运动过程中足球受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是（ ） A. 足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力的冲量为零 B. 足球从离开脚面到落回脚面的过程中，阻力的冲量为零 C. 足球在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量 D. 足球上升阶段动量变化量的大小小于下降阶段动量变化量的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力的冲量 故A错误； B．足球上升过程，根据牛顿第二定律 下降过程，根据牛顿第二定律 可得 根据 可得 足球从离开脚面到落回脚面的过程中，阻力的冲量为 故B错误； C．足球在上升阶段的用时较短，足球在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量，故C正确； D．根据 ， 可知 所以上升阶段的动量变化量大小大于下降阶段的动量变化量大小，故D错误。 故选C。 4. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．静电喷漆利用的是带负电的油漆微粒在静电力作用下向正极运动，故A错误； B．点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电，使在电压不高的情况下也容易点火，故B正确； C．加油机的除静电装置通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电，保证加油站的安全，故C正确； D．因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场会有生命危险。如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了，故D正确。 本题选错误的，故选A。 5. 如图所示，带电荷量为+q和+2q 的P、Q两球，质量分别为m 和2m，通过两根长度均为l的不可伸长的绝缘细线悬挂。整个装置处于电场强度水平向右、大小为E 的匀强电场中。系统静止时，两根细线偏离竖直方向的角度分别为α和β，则（ ） A. α=β B. α>β C α<β D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】对P、Q整体根据平衡条件得 对Q根据平衡条件得 解得 故选A。 6. 如图为某电场在x轴上电势随距离变化的图像，将一电子从x轴上A点移到B点，A、B关于原点O对称，则电子的电势能Ep随x变化的关系图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 电子带负电，可知图B符合要求。 故选B。 7. 如图所示，平板车停在光滑的水平面上，某工人(可视为质点)在平板车上卸货，该工人从固定在平板车上右端的货厢左边缘水平向左跳出，恰好落在平板车左边缘上的P点(该工人落在P点瞬间与平板车共速)。已知平板车长度4m，货厢长度为1m，高度为h=1.25m，工人的质量为m，平板车连同货厢的质量为M=5m，g取10 m/s²。则下列说法正确的是（ ） A. 平板车最终的速度大小为0.5m/s B. 工人水平方向移动的距离为4m C. 平板车最终移动的距离为2.5m D. 工人水平向左跳出时的速度大小为5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．工人与平板车在水平方向动量守恒，则 解得 故A错误； BC．根据人船模型可得 解得 ， 故工人水平方向移动的距离为2.5m，平板车最终移动的距离为0.5m，故BC错误； D．对工人做平抛运动过程，有 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在x 轴上有固定的两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q和-Q 连线中点O为圆心的圆，A、B、C、D是圆上的四个点，一质子从A 点由静止释放，到达 B 点时的动能 。已知质子仅在电场力作用下运动，则下列说法正确的是（ ） A. B. 质子经过O 点时的动能为5 eV C. 将该质子从 A 点沿圆周移动至C 点，再沿直线移动至D 点过程中，其电势能先减小，后不变 D. 将该质子沿直线 COD 移动的过程中，其所受的电场力始终不做功 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对过程，有 解得 故A错误； B．根据等量异种点电荷电势分布的对称性可知 对过程 解得 故B正确； C．由于，根据 可知先减小，后不变，故C正确； D．质子沿直线运动过程中所受的电场力始终水平向右，与运动方向垂直，因此电场力始终不做功，故D正确。 故选BCD 9. 光滑绝缘斜面体ACD 固定在水平面上，已知AD 长度为3cm，斜面倾角 ，B点为AC 的中点。平行于ACD 平面内有一匀强电场，已知，，。现有一质量M=0.1kg，所带电荷量 的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取，，。则在滑块运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向竖直向下 B. 匀强电场电场强度的大小E=2 V/m C. 滑块滑到斜面底端C时的动能大小为0.06 J D. 滑块从A 点滑到斜面底端C 的过程中，其机械能变化量为0.06 J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设中点为，根据匀强电场特点 可得 BM为等势面，故电场线垂直于向下，故电场强度方向竖直向下。故A正确； B．匀强电场电场强度的大小 故B错误； C．从A到，由动能定理可得 解得 故C正确； D．从A到，机械能变化量等于电场力做功，可得 故D错误。 故选AC。 10. 生活中许多电子仪器都利用了带电粒子在电场中的偏转的原理，例如示波器、电子束仪、XCT扫描等。如图所示，长为2d的水平放置的平行金属板A和B间的距离为d。(OO'为两板的中线，在A、B两板间加上恒定电压U0。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子组成的粒子束，不断地从O点沿OO'方向射入两板间，结果粒子从距离A板的位置离开平行金属板。不计重力影响，不计粒子间的相互作用。则（ ） A. 粒子从O点射入的速度大小为 B. 只改变粒子射入速度方向，使粒子刚好能从B板右侧边缘平行于B板飞出，则粒子射入速度的方向与OO'的夹角为45° C. 只将B板沿竖直方向平移，要使粒子从A板右侧边缘飞出，则B板向上移动的距离为 D. 只将A板沿竖直方向平移，要使粒子从A板右侧边缘飞出，则A板向下移动的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子在平行金属板间运动，水平方向有 竖直方向有 加速度为 解得 故A正确； B．粒子从B板右侧边缘平行于B板飞出，有 解得 可知，故В错误； C．只将B板沿竖直方向移动，要使粒子从A板右侧边缘飞出，则 解得 故B板沿竖直方向向上移动，故C错误； D．只将A板沿竖直方向移动，要使粒子从板右侧边缘飞出，则 解得 故A板向下移动，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用图示装置验证动量守恒定律。固定在水平桌面上的水平槽轨道内有一被锁定的处于压缩状态的弹簧，其右侧放置一小球P。水平槽轨道右端口放置一小球Q，已知P、Q质量分别为mp、mQ。现将弹簧解除锁定，小球P向右运动，与弹簧分离，和小球Q发生碰撞后两球从水平槽轨道右端口飞出。图中O点是小球从水平槽轨道右端口飞出点在水平地面上的垂直投影，xP是小球P落地点与O点的距离，xQ是小球Q落地点与O点的距离。现撤掉小球Q，使小球P仍从弹簧原锁定位置被弹出，xPO是小球P落地点与O点的距离。重力加速度为g。 （1）实验中必须满足以下哪些条件 。 A. 水平槽轨道末端水平 B. 水平槽轨道光滑 C. 小球P的质量大于小球Q的质量 D. 需测量P、Q两小球的半径 （2）若水平槽右端口到地面的高度为h，则小球P与Q碰撞前的速度________。(将两球视作质点) （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式应满足________(用本题中测量的物理量符号表示)。 【答案】（1）AC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．水平槽轨道末端需水平，保证小球做平抛运动，故A正确； B．实验需保证P球两次到达水平槽末端速度相同，水平槽轨道可以不光滑，故B错误； C．由于要保证P、Q小球碰后均向右做平抛运动，小球P的质量要大于Q的质量，故C正确； D．P、Q两球平抛运动的初始位置相同，落点位置看切点确定，不需要测量半径，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 小球P做平抛运动，则 解得 【小问3详解】 同理，对碰撞后两球速度有 ， 若两球碰撞前后动量守恒，则有 化简得 12. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按如图所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）单刀双掷开关S先与1相接，稳定后再与2相接，则开关S与2相接后，电容器进行的是________ (选填“充电”或“放电”)过程。以下哪个I-t图像能描述开关S与2相接后的过程?________。 A. B. C. D. （2）保持单刀双掷开关S接1，现将一块有机玻璃插入电容器两极板中间，则通过电阻R的电流方向________(选填“向上”或“向下”)。断开开关S，将一带电粒子置于电容器两极板中间，粒子恰好处于静止状态。现将电容器下极板下移，则粒子将________。 A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止不动 【答案】（1） ①. 放电 ②. D （2） ①. 向下 ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]S接2，电容器开始放电，电流逐渐减小，最后为0。 故选D。 【小问2详解】 [1]S先接1，电容器两端电压不变，插入有机玻璃后相对介电常数增大，电容增大，根据知电容器的电荷量增大，即电容器充电，故通过的电流方向向下。 [2]断开S，一带电粒子恰能静止在电容器两极板中间，现将电容器下极板下移，则 减小，不变，故粒子保持静止不动。 13. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量同种电荷的小球A、B电荷量均为-q，整个系统置于方向平行于水平面的匀强电场中，A、B在外力作用下处于静止状态。现引入第三个带电小球C，使C位于和A、B两小球组成的边长为d的正三角形的第三个顶点上，同时撤去外力，三个小球均处于静止状态。已知静电力常量为k，三个小球均可视为点电荷。求： （1）匀强电场的电场强度的大小和方向。 （2）C球的电性和电荷量。 【答案】（1），垂直于连线由一侧指向 （2）带正电， 【解析】 【小问1详解】 A、B两球在点产生的电场强度 两者的合电场强度 方向垂直连线背离，小球C保持静止，则处总的电场强度为0，则匀强电场的电场强度大小为 方向垂直于连线由一侧指向。 【小问2详解】 对小球A受力分析，有 解得 A、C两球之间为引力，易知小球C带正电。 14. 水平桌面上放置两个物块A、B(均可看成质点)，质量分别为 0.2kg，A、B间夹一压缩量为0.1m 的轻弹簧，弹簧与A、B 不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端滑上一长木板C(C的上表面与桌面齐平)。C原来静止于光滑水平面上，质量 长度 A 与桌面间的动摩擦因数为 B 与桌面间的动摩擦因数为 A与长木板C间的动摩擦因数为 0.5。若A 滑上C后恰好未从C上滑落，求： （1）脱离弹簧时A、B的速度大小。 （2）整个过程中弹簧释放的弹性势能。 【答案】（1）， （2）0.2075J 【解析】 【小问1详解】 A滑上木板C后两者组成的系统动量守恒，有 由能量守恒定律有 解得 因为 所以弹簧将A、B弹开过程，两者动量守恒，有 解得 小问2详解】 由（1）知，A、B与桌面间的摩擦力相等，则弹簧将A、B弹开过程摩擦生热 弹簧释放的弹性势能 解得 15. 如图所示，光滑绝缘水平面上，质量为m的A球，以的速度与静止于水平面的B球发生弹性碰撞，B球质量为3m，B球所带电荷量为(碰撞过程中A、B两小球质量与电荷量均保持不变，两小球均可看成质点)。已知碰撞后，B球从M点沿水平方向进入与水平方向成角，电场强度大小为的匀强电场中，恰好做直线运动，B球从N点出匀强电场后做平抛运动，从P点沿切线进入竖直光滑绝缘圆弧轨道，OP连线与竖直方向成角，该圆弧轨道与水平线相切于Q点，半径大小为R，且处于大小为方向水平向右的匀强电场中，若B球能沿圆弧轨道运动至Q点，重力加速度为g，求： （1）左侧匀强电场的电场强度的大小。 （2）左侧匀强电场的宽度。 （3）B球在竖直圆轨道上运动过程中与轨道间弹力的最大值。 【答案】（1） （2） （3）36mg 【解析】 【小问1详解】 由小球在左侧匀强电场中恰好做直线运动，受力分析可知，小球竖直方向分力为0，则 解得 【小问2详解】 A、B两球弹性碰撞过程动量和能量守恒，有 解得 B球做平抛运动过程有 根据几何关系可得 解得 设B球在点的速度为，在点竖直速度为，由速度分解可得 解得 从到过程，有 由牛顿第二定律可知 解得 【小问3详解】 由速度的合成可知在点的速度 在右侧电场中，设合力与竖直方向的夹角为，则 解得 可得等效重力即电场力与重力的合力为 B球在等效最低点处与轨道间的弹力达到最大，由几何关系可知等效最低点在圆弧轨道上与点等高处，记为点，则从到，由能量守恒有 根据向心力公式有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $