精品解析：黑龙江省实验中学2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试卷

黑龙江省实验中学2024-2025学年度高三学年上学期第三次月考物理学科试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（本题共10道小题，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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上，开始时小车处于静止状态。当小车匀加速向右运动时，与静止状态相比较，下述说法中正确的是 （ ） A 弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大 B. 弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小 C. 弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变 D. 弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大 2. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，t=0时刻一简谐横波沿x轴正方向恰好传播到x=20cm的质点A处，t=0.4s时波恰好传播到x=60cm的质点P处。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期是0.4s B. 波的传播速度是0.5m/s C. 0~0.4s内质点A通过的路程为1.6m D. t=0.4s时，质点A向y轴正方向运动 3. 有一静电场，其电势φ随x坐标的改变而改变，变化的图像如图所示。若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将沿x轴正方向一直向前运动 B. 粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反 C. 粒子经过P点与Q点时，动能相等 D. 粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等 4. 如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角时，小球受到的合力大小为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，大小相同摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断中正确的是(　　) A. 第一次碰撞后瞬间，两球的速度大小不相等 B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C. 第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D. 发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 6. 如图所示，电荷量为+Q的点电荷固定在O点，光滑绝缘水平面的P点在O点正下方，质量为m，电荷量为−q的试探电荷，在水平面上的N点，有向右的水平速度v0，试探电荷到达P点时速度为v，图中θ = 60°，规定电场中P点的电势为零。下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷从N运动到P点做匀减速运动 B. 试探电荷在P点受到的电场力大小是N点的2倍 C. 在+Q形成的电场中N、P两点的电势差 D. 试探电荷在N点具有的电势能为 7. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于B位置。现用手托重物使之缓慢上升至A位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在A位置和C位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ） A. 重物在C位置时，其加速度的大小等于当地重力加速度的值的两倍 B. 在重物从A位置下落到C位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量 C. 在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能 D. 在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是 8. 探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 飞行试验器在工作轨道上的加速度为 B. 飞行试验器绕月球运行的周期为2π C. 飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D. 月球的平均密度为 9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是 A. 电阻R3消耗的功率变大 B. 电容器C上的电荷量变大 C. 灯L变暗 D. R1两端电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值 10. 如图所示，有两个相同的带电粒子A、B，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们恰好都打在下极板右端处的C点，若不计重力，则可以断定（　　） A. A粒子的初动能是B粒子的2倍 B. A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的2倍 C. A、B两粒子到达C点时的动能可能相同 D. 如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D（图中未画出） 二、实验题（本题共2道小题，共14分，11题7分，12题7分） 11. 在“用传感器观察电容器充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电压为直流8.0V。 （1）先将开关S拨至位置1，充电完毕，再将开关S拨至位置2，则流经电阻R的电流方向为______（填“从上到下”或“从下到上”）； （2）放电过程i-t图像如图2所示，曲线与横轴围成的区域共有147个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）； （3）关于电容器在整个充、放电过程中通过定值电阻R的I-t图像和图像的大致形状，可能正确的有______（为A、B两板的电势差）（填标号）。 A. B. C. D. 12. 某同学测量一金属导体的电阻率，如图甲所示，该导体的横截面为空心的正方形。外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空。经粗略测量该金属导体的电阻为5 Ω左右。为了精确测量它的阻值R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ，实验室备有下列器材： A．电源E（电动势为3 V，内阻不计） B．电流表A1（量程为0 ~ 1 A，内阻r1约为0.1 Ω） C．电流表A2（量程为0 ~ 0.6 A，内阻r2 = 5 Ω） D．滑动变阻器R0（阻值范围为0 ~ 3 Ω） E．开关S，导线若干 （1）请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图______。 （2）做实验时，先把滑动变阻器滑片P滑动到A端，闭合开关S，滑动P到合适位置，记录电流表A1的读数I1，记录电流表A2的读数I2，可以求出金属导体电阻R = ________（用题中所给字母表示），然后滑动滑片，多次测量求平均值，可得到更精确阻值。 （3）该同学测得外正方形的边长为a，金属导体的长度为L。用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ = ________。 三、解答题（本题共3道小题，共40分，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 有一电荷量的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，静电力做功，从B点移动到C点时克服静电力做功。（重力忽略不计） （1）求电势差UAB、UBC的大小； （2）若以C点为零电势点，求B点的电势和点电荷在B点的电势能； （3）将该点电荷放在C点，由静止释放后，求它到达A点时动能的大小 14. 如图所示，质量为m1＝2kg的长木板A静止于地面上，小物块B（可视为质点）静止于A的左端，B的质量为m2＝4kg。现有一个固定于地面的光滑曲面，曲面与水平地面相切于M点，让另一质量为m3＝2kg小物块C（可视为质点），从曲面上离地面高h＝7.2m处由静止滑下与A正碰，C与A相碰时间极短，相碰后C与A粘在一起，A与C相碰后，经一段时间B刚好未离开A。A、C与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.2，A、B之间的动摩擦因数μ2=0.4。（g＝10m/s2）求： （1）C与A碰撞刚结束时A的速度； （2）木板A的长度L。 15. 如图所示，长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电小球悬挂于O点，整个空间存在水平向右、电场强度大小为（其中g为重力加速度）的匀强电场，小球可视为质点。 （1）若将小球在A点由静止释放，求细线摆起的最大角度； （2）若小球在最低点A获得一水平向右速度，为使小球运动过程中细线不松弛，求该速度大小应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黑龙江省实验中学2024-2025学年度高三学年上学期第三次月考物理学科试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（本题共10道小题，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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上，开始时小车处于静止状态。当小车匀加速向右运动时，与静止状态相比较，下述说法中正确的是 （ ） A. 弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大 B. 弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小 C. 弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变 D. 弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大 【答案】C 【解析】 【详解】开始时小车处于静止状态，小球受重力mg、绳的拉力，由于小球静止，所以 当小车匀加速向右运动稳定时，小球也向右匀加速运动。小球受力如图 由于小球向右做匀加速运动，所以小球加速度水平向右，根据牛顿第二定律小球的合力也水平向右，根据力图几何关系得出：此时绳子的拉力 所以绳中拉力变大，弹簧秤读数变大。对整体进行受力分析：开始时小车处于静止状态，整体所受地面的支持力等于本身重力。当小车匀加速向右运动稳定时，整体在竖直方向无加速度，也就是整体在竖直方向出于平衡状态，所以整体所受地面的支持力仍然等于本身重力。故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，t=0时刻一简谐横波沿x轴正方向恰好传播到x=20cm的质点A处，t=0.4s时波恰好传播到x=60cm的质点P处。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期是0.4s B. 波的传播速度是0.5m/s C. 0~0.4s内质点A通过的路程为1.6m D. t=0.4s时，质点A向y轴正方向运动 【答案】C 【解析】 【详解】B．波的传播速度为 故B错误； A．由波形图知波长 则波的周期为 故A错误； C．由波形图知波的振幅 则质点A通过的路程为 故C正确； D．根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知t=0时质点A向y轴负方向运动，经过2个周期，t=0.4s时质点A仍向y轴负方向运动，故D错误。 故选C。 3. 有一静电场，其电势φ随x坐标的改变而改变，变化的图像如图所示。若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将沿x轴正方向一直向前运动 B. 粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反 C. 粒子经过P点与Q点时，动能相等 D. 粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据顺着电场线方向电势降低可知，0～2 mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力沿x轴正方向做加速运动；在2～6 mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力沿x轴负方向，粒子做减速运动，6 mm处粒子的速度为零；然后粒子向左先做加速运动后做减速运动，即在0～6 mm间做往复运动，A错误； B．图像的斜率大小等于场强E，则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反，B错误； C．粒子经过P点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等，C正确； D．粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则电场力做功的功率不等，D错误。 故选C。 4. 如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角时，小球受到的合力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】机械能守恒定律及牛顿第二定律 【详解】当绳与竖直方向的夹角时，由机械能守恒定律可得 根据牛顿定律可得小球沿绳子方向的合力即向心力为 小球受的合力为 故选B 5. 如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断中正确的是(　　) A. 第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小不相等 B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C. 第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D. 发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向两球组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有 两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即 解两式得 可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等，方向相反，A错误； B．由前面分析知两球速度大小相等，因两球质量不相等，故两球碰后的动量大小不相等，B错误； C．两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，摆长也相等，故两球碰后的最大摆角相同，C错误； D．由单摆的周期公式可知，两球摆动周期相同，经半个周期后，两球在平衡位置处发生第二次碰撞，D正确； 故选D． 6. 如图所示，电荷量为+Q的点电荷固定在O点，光滑绝缘水平面的P点在O点正下方，质量为m，电荷量为−q的试探电荷，在水平面上的N点，有向右的水平速度v0，试探电荷到达P点时速度为v，图中θ = 60°，规定电场中P点的电势为零。下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷从N运动到P点做匀减速运动 B. 试探电荷在P点受到的电场力大小是N点的2倍 C. 在+Q形成电场中N、P两点的电势差 D. 试探电荷在N点具有的电势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于试探电荷与点电荷之间存在引力，沿水平方向的分力与试探电荷运动方向相同，故试探电荷从N运动到P点做加速运动，A错误； B．设O、P之间的距离为r，则N、O之间的距离为2r，则试探电荷在N点受到的静电力 试探电荷在P点受到的静电力 故试探电荷在P点受到的电场力大小是N点的4倍，B错误； C．根据动能定理可得 解得 C错误； D．根据动能定理可知 结合电场力做功特点可得 其中 解得 D正确。 故选D。 7. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于B位置。现用手托重物使之缓慢上升至A位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在A位置和C位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ） A. 重物在C位置时，其加速度大小等于当地重力加速度的值的两倍 B. 在重物从A位置下落到C位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量 C. 在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能 D. 在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是 【答案】C 【解析】 【详解】A．重物在AC之间做简谐振动，在A点释放时的加速度为向下的g，由对称性可知，在C位置时的加速度的大小也等于g，方向向上，选项A错误； B．在重物从A位置下落到C位置的过程中，重物动量的变化为零，根据动量定理可知，向下的重力的冲量大小等于向上的弹簧弹力的冲量，选项B错误； C．在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，由能量关系可知 重物从A点下落到B点时动能最大，则由动能定理 可得 即在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能，选项C正确； D．在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是 选项D错误。 故选C。 8. 探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 飞行试验器在工作轨道上的加速度为 B. 飞行试验器绕月球运行的周期为2π C. 飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D. 月球的平均密度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有 在月球表面则有 联立解得 A正确； B．牛顿第二定律可得 解得 B错误； C．根据周期的公式 解得 C错误； D．根据上述分析可知月球的质量 月球的体积 故月球的密度 D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是 A. 电阻R3消耗的功率变大 B. 电容器C上的电荷量变大 C. 灯L变暗 D. R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故消耗的功率：变小，故A错误； B．变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而上电压变小，则电流变小，故上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，，则电荷量变大，故B正确； C．变小，小电阻分小电压，则的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，故C正确； D．两端的电压变大，两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故两端增加的电压小于两端减小的电压，故D正确． 10. 如图所示，有两个相同的带电粒子A、B，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们恰好都打在下极板右端处的C点，若不计重力，则可以断定（　　） A. A粒子的初动能是B粒子的2倍 B. A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的2倍 C. A、B两粒子到达C点时的动能可能相同 D. 如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D（图中未画出） 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．设平行金属板长为l，板间距离为d，场强为E，则运用运动的分解法研究得到：水平方向 l=v0t 竖直方向 y=at2 a= 联立得到 由图看出，两个粒子的水平位移都等于板长l，q、E相同，y之比为 yA：yB=1：2 初动能Ek与y成反比，可以判定A粒子的初动能是B粒子的2倍，故A正确； B．设A、B两粒子在C点的偏向角分别为α、β，根据推论：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，射出电场后，速度反向延长线交水平位移的中点，得到 则 2tanα=tanβ α、β都是锐角，根据数学知识可知A粒子在C点的偏向角的正弦值不等于B粒子的两倍，故B错误； C．根据动能定理得 Ek′-Ek=qEy 得粒子到达C点时动能为 Ek′=Ek+qEy A粒子的初动能Ek大，y较小，而B粒子的初动能Ek小，y较大，A、B两粒子到达C点时的动能Ek′可能相同，故C正确； D．如果仅将加在两极板间的电压加倍，由上得到 A、B两粒子到达下极板时y之比为 yA：yB=1：2 电压U加倍时，x仍相等，两粒子到达下极板时仍为同一点D，故D正确。 故选ACD。 二、实验题（本题共2道小题，共14分，11题7分，12题7分） 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电压为直流8.0V。 （1）先将开关S拨至位置1，充电完毕，再将开关S拨至位置2，则流经电阻R的电流方向为______（填“从上到下”或“从下到上”）； （2）放电过程i-t图像如图2所示，曲线与横轴围成的区域共有147个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）； （3）关于电容器在整个充、放电过程中通过定值电阻R的I-t图像和图像的大致形状，可能正确的有______（为A、B两板的电势差）（填标号）。 A. B. C. D. 【答案】（1）从下到上 （2）368 （3）AD 【解析】 【小问1详解】 充电完毕，将开关S拨至位置2，电容器放电，电容器上极板带正电，则流经电阻R的电流方向为从下到上。 【小问2详解】 图象与坐标值围成的面积表示电量，电量为 电容器电容的测量值为 【小问3详解】 AB．电源给电容器充电时，极板上的电荷从没有到有，从少到多，需要一个过程，在开始充电的瞬间，由于极板上没有电荷，电容器极板两端电压为零，此时电容器相当于短路，极板上很容易充上电荷，所以电荷量变化率即电流刚开始比较大，随着电容极板上电荷数量的增加，电流减小；电容放电时，刚开始两极板间电势差较大，电荷量的变化率即电流较大，随着放电进行，两极板间电势差减小，电流也减小。且充电和放电时，流经电阻R的电流方向相反，故A正确，B错误； CD．根据，且C不变可知，Q与U的变化情况相同，充电时和放电时电势差都变化越来越慢，且上极板一直为高电势，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 某同学测量一金属导体的电阻率，如图甲所示，该导体的横截面为空心的正方形。外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空。经粗略测量该金属导体的电阻为5 Ω左右。为了精确测量它的阻值R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ，实验室备有下列器材： A．电源E（电动势为3 V，内阻不计） B．电流表A1（量程为0 ~ 1 A，内阻r1约为0.1 Ω） C．电流表A2（量程为0 ~ 0.6 A，内阻r2 = 5 Ω） D．滑动变阻器R0（阻值范围为0 ~ 3 Ω） E．开关S，导线若干 （1）请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图______。 （2）做实验时，先把滑动变阻器滑片P滑动到A端，闭合开关S，滑动P到合适位置，记录电流表A1的读数I1，记录电流表A2的读数I2，可以求出金属导体电阻R = ________（用题中所给字母表示），然后滑动滑片，多次测量求平均值，可得到更精确阻值。 （3）该同学测得外正方形的边长为a，金属导体的长度为L。用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ = ________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 测电阻需要电压表和电流表，本题器材中没有电压表，但电流表A2的内阻已知，可当成电压表使用，其满偏电压Ug2 = Ig2r2 = 3 V。因为其内阻r2已知，则电流表A1采用外接法时，可消除A2表分流带来的误差。电路图如图所示 【小问2详解】 R和A2并联，其两端电压相等，则 可得 【小问3详解】 该导体横截面积为 由电阻定律 结合 可得 三、解答题（本题共3道小题，共40分，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 有一电荷量的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，静电力做功，从B点移动到C点时克服静电力做功。（重力忽略不计） （1）求电势差UAB、UBC的大小； （2）若以C点为零电势点，求B点的电势和点电荷在B点的电势能； （3）将该点电荷放在C点，由静止释放后，求它到达A点时动能的大小 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 电荷由A移向B，则有静电力做正功 解得 电荷从B点移动到C点时克服静电力做功即静电力做负功，同理可得 【小问2详解】 又因为 若，可得 解得 【小问3详解】 A、C两点电势差为 所以 由动能定理可得 14. 如图所示，质量为m1＝2kg的长木板A静止于地面上，小物块B（可视为质点）静止于A的左端，B的质量为m2＝4kg。现有一个固定于地面的光滑曲面，曲面与水平地面相切于M点，让另一质量为m3＝2kg小物块C（可视为质点），从曲面上离地面高h＝7.2m处由静止滑下与A正碰，C与A相碰时间极短，相碰后C与A粘在一起，A与C相碰后，经一段时间B刚好未离开A。A、C与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.2，A、B之间的动摩擦因数μ2=0.4。（g＝10m/s2）求： （1）C与A碰撞刚结束时A的速度； （2）木板A的长度L。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设C滑至地面的速度为v，由动能定理得 代入数据解得 对A、C碰撞过程，设C与A碰撞刚结束时A的速度为，由动量守恒得 代入数据解得 【小问2详解】 设B物体在A上滑动时A和C的加速度为a1 ，B物体加速度为a2 A、B、C三者共速速度为 解得 t=1s C从粘接碰撞后到A、B、C三者有共速度移动的位移为 B从开始运动到A、B、C三者共速速度移动的位移为 15. 如图所示，长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电小球悬挂于O点，整个空间存在水平向右、电场强度大小为（其中g为重力加速度）的匀强电场，小球可视为质点。 （1）若将小球在A点由静止释放，求细线摆起的最大角度； （2）若小球在最低点A获得一水平向右速度，为使小球运动过程中细线不松弛，求该速度大小应满足的条件。 【答案】（1）74° （2）或，细线均不会松弛 【解析】 【小问1详解】 若将小球在A点静止释放，细线摆起的最大角度为α，此过程由动能定理得 解得 【小问2详解】 小球所受重力、电场力的合力大小为 与水平方向的夹角为θ，则有 解得 如果小球获得水平速度v1后刚好能做完整的圆周运动，在速度最小的位置B（如图1）满足 小球从A点运动到B点，由动能定理得 联立解得 如果小球获得水平速度v2后来回摆动，则小球刚好能到达C点或D点（如图2），则小球从A点运动到C点，由动能定理得 或小球从A点运动到D点，由动能定理得 联立解得 综上可得或，细线均不会松弛。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $