精品解析：上海市杨浦高级中学2024-2025学年高三上学期学业等级性阶段测试3 物理试卷

高三物理学业水平等级性阶段测试3 2024.11.19 注意：本试卷重力加速度取10m/s2 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 关于下列四幅图的叙述正确的是（　　） A. 图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容 B. 图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷 C. 图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零 D. 图丁所示是电解电容器，击穿电压为80V 2. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，摆球在P与N时刻具有相同的（　　） A. 速度 B. 加速度 C. 重力势能 D. 机械能 3. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. A点处于振动最弱的区 B. C点处于振动的最强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱 4. 猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维，使猫从高处跳下时能够减轻冲击力，同时厚厚的肉垫也能减少行走时发出的声音，帮助猫悄悄接近猎物或避免被猎物发现。猫脚底肉垫结构可以减轻冲击力，蕴含的物理规律是（　　） A. 动能定理 B. 动量定理 C. 机械能守恒定律 D. 动量守恒定律 5. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距增大，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A. 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力减小，方向向左 D. 电场力减小，方向向右 6. 光滑水平绝缘地面上有两完全相同的、带有等量异种电荷的金属小球，如图所示。某时刻，两球分别从M、N两点以大小相同的速度相互靠近，随后发生弹性碰撞，当两球再次返回到M、N两点时，下列说法正确的是（　　） A. 两球的机械能大于初始时的机械能 B. 两球的机械能小于初始时的机械能 C. 两球的动量大于碰撞前的动量 D. 两球的动量小于碰撞前的动量 7. 一对等量点电荷位于x轴上，沿x轴方向上的电势随坐标的变化情况如图所示，取无穷远处电势为零。图中、为轴上关于原点O的对称点，下列说法中正确的是（　　） A. 在范围内，O点的电势最低 B. 在范围内，O点的电场强度最大 C. 位于x轴上的是一对等量异种点电荷 D. 将一试探电荷在点由静止释放，它将做往复运动 8. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，空气阻力不变，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 出发时，物体的速率为 C. 下落阶段时，物体的动能 D. 落回到出发点，物体的动能 二、多选题（每题4分，共8分） 9. 在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将小车及弹簧看成一个系统，下列说法中正确的是（　　） A. 两手同时放开后，系统总动量始终为零 B. 先放开左手，再放开右手后，总动量向左 C. 先放开左手，再放开右手后，总动量向右 D. 无论先放哪只手，在两手都放开后，系统总动量总是守恒的 10. 波源O发出一列向右传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，一段时间后，在绳上可能形成的波形图有（　　） A. B. C. D. 三、综合题 从“打水漂”到“太空水漂”——半弹道跳跃式返回 11. 以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（ ） A. B. C. 12. 若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂1.6m的水面有一片小树叶。 受浮漂振动形成水波的影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填： A.能B.不能） 若浮漂在4.0s内全振动了8次，当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 13. “嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层（需考虑阻力），然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）下列选项正确的是（ ） A. B. C. （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是（ ） A.超重 失重 B.失重 超重 C.失重 失重 （3） 返回舱在d点的加速度大小为______ （4）返回舱在d点时的线速度______。（选填：A.大于B.等于C.小于） 14. 返回舱通过调整姿态减速，过程简化为如图所示，设返、推组合体减速前的总质量为m0（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后，推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出，此时返、推组合体完成减速制动，其速度大小为___；由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及v1的方向均在同一直线上，且除了组合体与喷出气体间的作用外。（不考虑其他力的影响）；该减速制动过程中，返、推组合体受到的平均作用力大小为______。 跨步电压触电 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷Q所产生的电场。 15. 该点电荷Q应为______（选填： A.正B.负）电荷。如图，a、b为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则（ ） A.Ea>Eb，φa>φb B.Ea>Eb，φa<φb C.Ea<Eb，φa>φb D.Ea<Eb，φa<φb 16. 若一电荷量为-1.0×10-8C的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为F=2.0×10-4N，且方向向右，则该点处电场强度的大小E=______N/C，方向______（选填： A.向左B.向右）；若试探电荷电量改为-2.0×10-8C，则该点处的电场强度的大小E=______N/C。 17. 若将一个电子从A点移至B点，电场力做功6.4×10-18J，则此过程中电子的电势能______（选填： A.增加 B.减小），AB间的电势差为______V。 18. 若测得该电场中某位置的场强大小为，其中为大地的电阻率，I为落地点流入大地的电流强度，r为落地点到测量位置的距离，则点电荷Q的电量大小为______。 19. 在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，若将无限远处的电势规定为零时，则距离该点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是V），已知一电荷量为q=1.6×10-4C的正电荷以一定的初速度从A点运动到B点，求： （1）判断点电荷Q1与Q2的电性；（无需说明理由） （2）该正电荷从A运动到B时电势能的变化量； （3）Q1与Q2的比值。 20. 如图，固定在竖直平面上的半径的光滑半圆轨道AB与光滑水平地面在A点相切，在半圆轨道的最低点A设置一压力传感器，压力传感器上放置一质量的小球乙，用外力将物块甲和物块丙间的轻弹簧压缩并保持静止，某一时刻突然同时撤去外力，轻弹簧将物块丙、甲分别向左右两边水平弹出，物块丙、甲被弹开后，立即拿走轻弹簧、经过一段时间后、物块甲与小球乙发生弹性碰撞，碰撞后瞬间压力传感器的示数为。已知物块甲与物块丙的质量均为，重力加速度g取、甲、乙、丙均可视为质点，B为半圆轨道的最高点，空气阻力不计，轻弹簧始终在弹性限度内。 （1）求物体乙被碰撞后瞬间获得的速度大小； （2）求轻弹簧的弹性势能； （3）小球乙运动能否到B点，若能，求小球乙落地点到A点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理学业水平等级性阶段测试3 2024.11.19 注意：本试卷重力加速度取10m/s2 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 关于下列四幅图的叙述正确的是（　　） A. 图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容 B. 图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷 C. 图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零 D. 图丁所示是电解电容器，击穿电压为80V 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，极板间的正对面积减小，从而改变电容，故A错误； B．图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故B正确； C．图丙中电容器在充电或者放电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故C错误； D．图丁是电解电容器，额定电压为80V，小于击穿电压，故D错误。 故选B。 2. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，摆球在P与N时刻具有相同的（　　） A. 速度 B. 加速度 C. 重力势能 D. 机械能 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在P点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能，摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的（）。单摆摆球的质量是定值，由于P、N两时刻摆球的位移大小相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同，重力势能也相同，但由于P点的机械能大于N点的机械能，所以P点对应时刻的动能大于在N点对应时刻的动能，根据动能的公式 可得速率 故摆球在P与N时刻的速度不同，故AD错误，C正确； B．根据牛顿第二定律得 由于位移大小相等，方向相反，可知回复力大小相等，方向相反，则有解得切向加速度大小相等，方向相反，则切向加速度不相等；由于单摆做阻尼振动，摆球的机械能在P与N时刻不相等，摆球具有位移大小相等，则重力势能相等，可知在P时刻动能大于在N时刻的动能，则在P时刻速度大小大于在N时刻的速度大小，由向心加速度公式可知，P时刻的向心加速度大小大于在N时刻的向心加速度大小，方向也不相同，由此可知，摆球在P时刻的切向加速度与法向加速度与N时刻的切向加速度与法向加速度分别均不相同，故B错误。 故选C。 3. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. A点处于振动最弱的区 B. C点处于振动的最强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．A点是波峰与波峰相遇处，A点处于振动的加强区，故A错误； B．C点是波谷与波谷相遇处，C点处于振动的加强区，故B正确； C．A点处与C点处振动都加强，振幅都为 A'=2A=2×10 cm=20 cm 此时A、C两点的竖直高度差为 Δh=2A'=2×20 cm=40 cm 故C错误； D．质点A只上下振动，不会随波迁移，始终是振动加强点，故D错误。 故选B。 4. 猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维，使猫从高处跳下时能够减轻冲击力，同时厚厚的肉垫也能减少行走时发出的声音，帮助猫悄悄接近猎物或避免被猎物发现。猫脚底肉垫结构可以减轻冲击力，蕴含的物理规律是（　　） A. 动能定理 B. 动量定理 C. 机械能守恒定律 D. 动量守恒定律 【答案】B 【解析】 【详解】根据动量定理可得 可知动量变化相同时，猫脚底肉垫结构可以增加作用时间，从而减轻冲击力；所以蕴含的物理规律是动量定理。 故选B。 5. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距增大，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A. 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力减小，方向向左 D. 电场力减小，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】根据 极板之间电压一定，若两金属板间距增大，则电场强度减小，即电子所受电场力减小，由于电场强度方向向左，则电子所受电场力方向向右。 故选D。 6. 光滑水平绝缘地面上有两完全相同的、带有等量异种电荷的金属小球，如图所示。某时刻，两球分别从M、N两点以大小相同的速度相互靠近，随后发生弹性碰撞，当两球再次返回到M、N两点时，下列说法正确的是（　　） A. 两球的机械能大于初始时的机械能 B. 两球的机械能小于初始时的机械能 C. 两球的动量大于碰撞前的动量 D. 两球的动量小于碰撞前的动量 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于两小球带有等量异种电荷，两球接触后电荷中和，两小球都不带电，故返回时无电场力，整个过程中只有碰撞前电场力做正功，机械能增大，故两球的机械能大于初始时的机械能，A正确，B错误； CD．两小球组成的系统所受外力和为0，故系统动量守恒，碰撞后的动量等于碰撞前的动量，CD错误。 故选A。 7. 一对等量点电荷位于x轴上，沿x轴方向上的电势随坐标的变化情况如图所示，取无穷远处电势为零。图中、为轴上关于原点O的对称点，下列说法中正确的是（　　） A. 在范围内，O点的电势最低 B. 在范围内，O点的电场强度最大 C. 位于x轴上的是一对等量异种点电荷 D. 将一试探电荷在点由静止释放，它将做往复运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电势随坐标的变化图像可知在范围内，O点的电势最高，故A错误； B．图像的斜率表示电场强度，则在范围内，O点的电场强度最小（为零），故B错误； C．因x轴上各点的电势均小于零，且图关于y轴对称，表明是一对等量负电荷激发的电场，故C错误； D． 电场沿x轴负方向，电场沿x轴正方向，将一试探电荷在点由静止释放，根据对称性知它将做往复运动，故D正确。 故选D。 8. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，空气阻力不变，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 出发时，物体的速率为 C. 下落阶段时，物体的动能 D. 落回到出发点，物体的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由图可知，当物体上升高度为4m时，物体的重力势能为80J，由公式 Ep=mgh 可得物体质量为 m=2kg 故A错误； B．根据题意，由图可知，当h=0时，物体的重力势能为零，则物体的机械能等于物体的动能，即物体抛出时的动能为100J，由公式 可得抛出时物体的速率为 v0=10m/s 故B错误； C．由图可知，物体每运动1m，物体的机械能就损失5J，当物体下降经过h=2m时，物体运动的路程为6m，因此减少的机械能为 E损=30J 设物体的初始机械能为E总0，由题意知 E总0=100J 此时的重力势能为 Ep=40J 因此此时的动能为 Ek=E总0-Ep-E损=100J-40J-30J=30J 故C错误； D．从抛出至落回地面的过程中物体运动的路程为8m，减少的机械能为 E损=40J 在地面时物体的重力势能为零，因此物体的动能为 Ek=100J-40J=60J 故D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，共8分） 9. 在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将小车及弹簧看成一个系统，下列说法中正确的是（　　） A. 两手同时放开后，系统总动量始终为零 B. 先放开左手，再放开右手后，总动量向左 C. 先放开左手，再放开右手后，总动量向右 D. 无论先放哪只手，在两手都放开后，系统总动量总是守恒的 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两手同时放开后，系统所受外力之和为零，所以系统总动量守恒，且总动量始终为零，故A正确； BC．先放开左手，A小车有向左的动量，再放开右手后，系统所受外力之和为零，系统总动量守恒，所以系统总动量向左，故C错误，B正确； D．无论先放哪只手，两只手都放开后，系统所受外力之和为零，系统总动量守恒，故D正确。 故选 ABD。 10. 波源O发出一列向右传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，一段时间后，在绳上可能形成的波形图有（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】由于t = 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴负方向，一段时间后，波传到绳上的某点，且该点的起振方向与波源的起振方向相同，由同侧法可知在绳上形成的波形图可能为AD。 故选AD。 三、综合题 从“打水漂”到“太空水漂”——半弹道跳跃式返回 11. 以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（ ） A. B. C. 12. 若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂1.6m的水面有一片小树叶。 受浮漂振动形成水波的影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填： A.能B.不能） 若浮漂在4.0s内全振动了8次，当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 13. “嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层（需考虑阻力），然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）下列选项正确的是（ ） A. B. C. （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是（ ） A.超重 失重 B.失重 超重 C.失重 失重 （3） 返回舱在d点的加速度大小为______ （4）返回舱在d点时的线速度______。（选填：A.大于B.等于C.小于） 14. 返回舱通过调整姿态减速，过程简化为如图所示，设返、推组合体减速前的总质量为m0（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后，推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出，此时返、推组合体完成减速制动，其速度大小为___；由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及v1的方向均在同一直线上，且除了组合体与喷出气体间的作用外。（不考虑其他力的影响）；该减速制动过程中，返、推组合体受到的平均作用力大小为______。 【答案】11. C 12. ①. 不能 ②. 0.5 ③. 0.4 13. ①. C ②. A ③. ④. C 14. ①. ②. 【解析】 【11题详解】 石子和水面相撞后，水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，可知竖直方向上的高度逐渐间隙，根据 可知石子在空中运动的时间逐渐减小，根据 可知石子在水平方向的位移逐渐减小。 故选C。 【12题详解】 [1]介质中的质点都是在各自的平衡位置振动，并不会随波迁移，故小树叶不能逐渐远离浮漂。 [2][3]此水波的周期 此水波的传播速度为 【13题详解】 （1）返回舱从a点滑入大气层经b点到达c点的过程，由于有空气阻力做负功，返回舱的动能减小，故有 从c点经d点后达到e点的过程，不受空气阻力作用，返回舱在该过程机械能守恒。而c点和e点高度相等，返回舱在两点的重力势能相等，故有 整理有 故选C。 （2）返回舱在b点做离心运动，加速度向上，返回舱处于超重状态。返回舱在d点做近心运动，加速度向下，返回舱处于失重状态。 故选A。 （3）返回舱在d点距离地面高度为h，此时返回舱只受万有引力作用，根据万有引力定律及牛顿第二定律有 在地球表面的物体，其所受重力等于万有引力，故有 联立解得 （4）当返回舱以d点做近心运动，即其所受万有引力大于其做圆周运动向心力，故根据牛顿第二定律有 解得 故选C。 【14题详解】 [1]根据动量守恒定律可知 解得 [2]以发动机喷出气体为研究对象，根据动量定理可知 解得 根据牛顿第三定律可知，返、推组合体受到的平均作用力大小为 跨步电压触电 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷Q所产生的电场。 15. 该点电荷Q应为______（选填： A.正B.负）电荷。如图，a、b为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则（ ） A.Ea>Eb，φa>φb B.Ea>Eb，φa<φb C.Ea<Eb，φa>φb D.Ea<Eb，φa<φb 16. 若一电荷量为-1.0×10-8C的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为F=2.0×10-4N，且方向向右，则该点处电场强度的大小E=______N/C，方向______（选填： A.向左B.向右）；若试探电荷电量改为-2.0×10-8C，则该点处的电场强度的大小E=______N/C。 17. 若将一个电子从A点移至B点，电场力做功6.4×10-18J，则此过程中电子的电势能______（选填： A.增加 B.减小），AB间的电势差为______V。 18. 若测得该电场中某位置的场强大小为，其中为大地的电阻率，I为落地点流入大地的电流强度，r为落地点到测量位置的距离，则点电荷Q的电量大小为______。 19. 在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，若将无限远处的电势规定为零时，则距离该点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是V），已知一电荷量为q=1.6×10-4C的正电荷以一定的初速度从A点运动到B点，求： （1）判断点电荷Q1与Q2的电性；（无需说明理由） （2）该正电荷从A运动到B时电势能的变化量； （3）Q1与Q2的比值。 【答案】15. ①. A ②. A 16. ①. ②. A ③. 17. ①. B ②. -40 18. 19. （1）带正电，带负电；（2）；（3） 【解析】 【15题详解】 [1]沿电场线的方向电势降低，则电场线是从落地点发出的，该点电荷Q应为正电荷。 故选A。 [2]由图题图可知，电场线由左指向右，则a点与b点相比a距离点电荷Q较近，沿电场线方向电势降低，则电势关系为。 故选A。 【16题详解】 [1]根据电场强度定义式可得，该点处电场强度的大小为 [2]负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，故该点处电场强度的方向水平向左。 故选A。 [3]该点处的电场强度的大小与试探电荷无关，若试探电荷电量改为﹣2.0×10﹣6C，则该点处的电场强度的大小不变，仍为。 【17题详解】 [1]电场力做正功电势能减小，则此过程中电子的电势能减小。 故选B。 [2]根据电场力做功与电势差的关系可得，AB间的电势差为 【18题详解】 根据点电荷的电场强度的决定式可知 ， 由题知 ， 联立可得 （k为静电力常量）。 【19题详解】 （1）根据两点电荷周围的电势分布可知：带正电，带负电。 （2）该正电荷从A运动到B时，由动能定理可得 又 其中 联立解得 （3）由图中电势为0的等势线可知 由图中距离关系可知 联立解得 20. 如图，固定在竖直平面上的半径的光滑半圆轨道AB与光滑水平地面在A点相切，在半圆轨道的最低点A设置一压力传感器，压力传感器上放置一质量的小球乙，用外力将物块甲和物块丙间的轻弹簧压缩并保持静止，某一时刻突然同时撤去外力，轻弹簧将物块丙、甲分别向左右两边水平弹出，物块丙、甲被弹开后，立即拿走轻弹簧、经过一段时间后、物块甲与小球乙发生弹性碰撞，碰撞后瞬间压力传感器的示数为。已知物块甲与物块丙的质量均为，重力加速度g取、甲、乙、丙均可视为质点，B为半圆轨道的最高点，空气阻力不计，轻弹簧始终在弹性限度内。 （1）求物体乙被碰撞后瞬间获得的速度大小； （2）求轻弹簧的弹性势能； （3）小球乙运动能否到B点，若能，求小球乙落地点到A点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，甲与乙发生弹性碰撞后瞬间轨道对乙的支持力，对乙由牛顿第二定律有 解得 （2）甲、乙发生弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律，有 碰撞过程中机械能守恒，有 联立解得 ， 释放弹簧，将甲、丙弹出的过程，根据动量守恒有 解得 负号表示弹开后丙的速度方向向左。弹簧将甲、丙弹开的过程中系统的机械能守恒，有 解得 （3）乙在半圆轨道上的运动过程，由机械能守恒定律有 解得 能过B的最小速度为 ， 故能到B点，小球乙离开B点做平抛运动，由平抛运动规律，可知水平方向有 竖直方向有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $