精品解析：2025届贵州省高三下学期普通高中学业水平选择性考试物理试题

2025年贵州省普通高中学业水平选择性考试适应性测试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。答案写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 研究人员采用双路激光方法进行天然硼（B）的核反应实验，该实验中某一过程的核反应方程为：，则该核反应方程中X为（　　） A. B. C. D. 2. 2025年3月10日，我国在西昌成功发射了一通信技术试验卫星。该卫星绕地球做圆周运动时的轨道半径为r，周期为T。已知地球半径为R，地球表面附近的重力加速度大小为g，则该卫星在圆轨道上运行时为（　　） A. B. C. D. 3. 国家级自然保护区威宁草海是红尾水鸲的栖息地之一。漂浮于草海湖面的一枯木上站有一只红尾水鸲，当它飞离后，枯木上下浮动。枯木的运动可视为竖直方向周期为T的简谐运动，其位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻枯木的加速度为零 B. 在时刻枯木的加速度最大 C. 在内枯木所受的合力做正功 D. 在~内枯木所受的合力做正功 4. 甲、乙两位同学进行百米赛跑。他们同时从静止出发，先做匀加速直线运动达到各自的最大速度，然后保持各自的最大速度做匀速直线运动，最终同时到达终点。若甲先达到他的最大速度，设甲、乙的最大速度分别是、，加速阶段的加速度分别是、，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 某区域内有水平方向的匀强磁场，在磁场中放一电流方向垂直纸面向里的无限长直导线后，磁感线的分布如图中曲线所示。关于匀强磁场的磁感应强度B的方向和通电导线所受安培力F的方向，下列说法正确的是（　　） A. B向右，F向上 B. B向右，F向下 C. B向左，F向上 D. B向左，F向下 6. 如图，倾角可调货物运输机通过传送带将货物从底端传送到顶端。已知传送带底端到顶端的距离为L，货物与传送带间的动摩擦因数为µ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证轻放在传送带上的货物能被传送到顶端，则传送带底端与顶端间的高度差须小于（　　） A. B. C. D. 7. 如图，轴水平向右，其坐标原点的正上方点放有一正点电荷，、为轴上的两点，各点间的距离满足。现分别用、表示、两点的电势，将、两点的电场强度沿轴方向和垂直于轴方向进行分解，设轴方向的分量分别为、，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 炎热的夏天，停在露天停车场的汽车，经暴晒后轮胎内的气体压强较早晨时有所增大。在压强增大的过程中，不考虑轮胎内气体的质量和体积的变化，且气体可视为理想气体，则下列说法正确的是（　　） A. 轮胎内气体的内能增大 B. 轮胎内气体分子的平均动能增大 C. 轮胎内所有气体分子的运动速率都增大 D. 单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞次数不变 9. 利用手机内置加速度传感器可测出手机的加速度。如图（a），将橡皮筋的左端固定，右端连接放置于水平桌面、质量为150g的手机，保持手机与橡皮筋在同一条水平直线上，向右移动手机使橡皮筋拉伸到一定长度。手机从时无初速释放到时停止运动，其加速度－时间图像如图（b）所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 在时手机的速度最大 B. 手机与桌面间的动摩擦因数为0.4 C. 橡皮筋的最大拉力大小为2.1N D. 在0~1s内橡皮筋拉力的冲量大小为0.6 10. 如图，在上下无限长平行边界与间有垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，与间的距离为d。直线l垂直于，其上S点处有一点状粒子源，S到的距离为1.5d。粒子源在纸面内向其右侧空间各个方向发射大量带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、速度大小相等。从右侧离开磁场区域的所有粒子中，在磁场中运动时间最短的粒子a（图中未标出）做匀速圆周运动的圆心恰好在直线l上。不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 所有粒子在磁场中运动轨道半径均为d B. 粒子a进入磁场时的速度方向与直线l的夹角为60° C. 粒子a在磁场中运动的时间为 D. 从直线l下方入射的粒子均从直线左侧离开磁场 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某小组探究匀变速直线运动特点的实验装置如图（a）所示，所用交流电源的频率为50。 （1）关于此实验的要求及相关操作，下列说法正确的是______（选填正确答案前的序号）。 ①细线必须与长木板平行 ②钩码的质量必须远小于小车的质量 ③先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）该小组第一次实验打出了一条纸带，取纸带上某清晰点标为“0”，然后每隔一个点取一个计数点，分别标为“1、2、……”，并在纸带上放置刻度尺，如图（b）所示，则可知打计数点“1”时小车的速度大小为______（结果保留两位有效数字）。 （3）该小组仅改变钩码的质量进行第二次实验，打出纸带的一部分如图（c）所示，则可知第二次实验所挂钩码的质量_______（填“大于”或“小于”）第一次实验所挂钩码的质量。 12. 物理兴趣小组利用图（a）所示的实验电路图进行电学实验探究。 （1）实验中电流表、电压表分别选用0~0.6A、0~3V的量程。请根据图（a）在答题卡上完成图（b）中的实物图连线_______。 （2）闭合S前，把滑动变阻器R0的滑片P0调到_______（填“a”或“b”）端。 （3）甲、乙、丙三位同学做了如下探究： ①甲同学把滑动变阻器R的滑片P固定在某一位置，闭合S，改变滑动变阻器R0的滑片P0的位置，对滑动变阻器R的接入电阻进行多次测量。某次测量时，电流表、电压表的示数如图（c）所示，则滑动变阻器R此时接入电路的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字），不考虑偶然误差的影响，该测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。 ②乙、丙两同学各自把滑动变阻器R0的滑片P0固定在不同位置，闭合S，改变滑动变阻器R的滑片P的位置，记录两电表对应的示数U、I。他们分别以U为纵坐标、I为横坐标，绘出U-I图像，并进行数据拟合得到U随I的变化关系式，其中乙得到的关系式为，丙得到的关系式为，则可知_______（填“乙”或“丙”）的滑动变阻器R0的滑片P0更靠近a端。 （4）实验结束后，三位同学进行交流，发现该实验电路不仅可以测电阻，还可以进行其他电学实验探究。 13. 矩形ABCD为某玻璃砖横截面，且。已知该玻璃砖对某单色光的折射率为，当该单色光束垂直AB边射入时，光线从CD边的O点射出，如图（a）所示。现把玻璃砖沿对角线AC切分为两个相同的三棱镜，然后将右侧三棱镜A′C′D向右平移距离d，让该单色光束再次沿原路径从AB边射入，最后从C′D边的O′点射出，如图（b）所示。不考虑光在各界面上的反射。 （1）请在答题卡上图（b）中准确作出该单色光束从AB边射入到O′点射出的光路图； （2）求图（b）中O′点与O点之间的距离。 14. 如图，在水平面内固定一间距为的“”形光滑金属导轨，其两条轨道、相互平行且足够长。以为坐标原点沿建立向右的坐标轴，在导轨所在的区域内存在竖直向下的磁场（图中未画出）。在时，一金属棒以水平向右的速度从处滑上轨道，并在向右的水平拉力作用下保持匀速运动，金属棒在运动过程中始终与轨道保持垂直且接触良好。已知单位长度的电阻为，不计其他电阻。 （1）若磁场为匀强磁场，磁感应强度大小为，求金属棒运动到时回路中电流大小及此时拉力做功的瞬时功率。 （2）若磁场的磁感应强度大小随的变化关系式为（为大于零的常数），求0~时间内通过金属棒横截面的电荷量。 15. 如图（a），一粗糙的圆弧轨道与另一半径为的光滑半圆轨道均固定在同一竖直平面内，其下端均与粗糙的水平地面相切，间的虚线区域存在水平向左的匀强电场。现将带等量异种电荷的甲、乙两滑块在水平地面上无初速同时释放，释放时甲到C点的距离与乙到A点的距离之和为，它们运动一段时间后同时离开电场，然后分别沿圆弧轨道运动。其中甲经过最高点D时对轨道的压力大小为；乙从A点运动经B点到最高点（图中未画出）的过程中，其水平速度大小与离地面的高度之间的关系如图（b）所示。已知甲、乙质量分别为、，它们与水平地面间的动摩擦因数分别为、，甲、乙均可视为质点，甲、乙分别运动到C、A点前电荷量均保持不变且电荷间的相互作用力不能忽略，当达到C、A点时电荷均被全部导走。取重力加速度大小。求： （1）甲离开电场时的速度大小； （2）乙运动过程中最高点离地面的高度； （3）滑块从释放到离开电场的过程中，甲、乙和电场组成的系统减少的电势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年贵州省普通高中学业水平选择性考试适应性测试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。答案写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 研究人员采用双路激光方法进行天然硼（B）的核反应实验，该实验中某一过程的核反应方程为：，则该核反应方程中X为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应过程中质量数守恒，核电荷数守恒，可以知道X得质量数为1，电荷数为1，故X是质子，故选C。 2. 2025年3月10日，我国在西昌成功发射了一通信技术试验卫星。该卫星绕地球做圆周运动时的轨道半径为r，周期为T。已知地球半径为R，地球表面附近的重力加速度大小为g，则该卫星在圆轨道上运行时为（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】卫星绕地球做圆周运动过程中由万有引力提供向心力，有 地球表面附近有 解得 故选C。 3. 国家级自然保护区威宁草海是红尾水鸲的栖息地之一。漂浮于草海湖面的一枯木上站有一只红尾水鸲，当它飞离后，枯木上下浮动。枯木的运动可视为竖直方向周期为T的简谐运动，其位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻枯木加速度为零 B. 在时刻枯木的加速度最大 C. 在内枯木所受的合力做正功 D. 在~内枯木所受的合力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时刻枯木处于正向的最大位移处，枯木的加速度最大，故A错误； B．在时刻枯木处于平衡位置，枯木的加速度为零，故B错误； C．在内枯木从平衡位置向最大位移处运动，枯木所受的合力总是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做负功，故C错误； D．在~内，枯木从最大位移处向平衡位置运动，枯木所受的合力总是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做正功，故D正确。 故选D。 4. 甲、乙两位同学进行百米赛跑。他们同时从静止出发，先做匀加速直线运动达到各自的最大速度，然后保持各自的最大速度做匀速直线运动，最终同时到达终点。若甲先达到他的最大速度，设甲、乙的最大速度分别是、，加速阶段的加速度分别是、，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，甲、乙发生的位移相同，运动的时间也相同，而图像中图线与坐标轴所围的面积表示位移，且甲速度先达到最大，可作出甲、乙的图像如图所示 由图知，甲的加速度较大，乙的最大速度较大，即，。 故选A。 5. 某区域内有水平方向的匀强磁场，在磁场中放一电流方向垂直纸面向里的无限长直导线后，磁感线的分布如图中曲线所示。关于匀强磁场的磁感应强度B的方向和通电导线所受安培力F的方向，下列说法正确的是（　　） A. B向右，F向上 B. B向右，F向下 C. B向左，F向上 D. B向左，F向下 【答案】B 【解析】 【详解】根据磁感线的分布可知导线上方的磁感应强度比下方大，则直导线在其上方产生的磁场方向与原磁场方向相同，在其下方产生的磁场方向与原磁场方向相反，结合右手定则可知原磁场方向向右，由左手定则可知通电导线所受安培力F的方向向下，故选B。 6. 如图，倾角可调货物运输机通过传送带将货物从底端传送到顶端。已知传送带底端到顶端的距离为L，货物与传送带间的动摩擦因数为µ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证轻放在传送带上的货物能被传送到顶端，则传送带底端与顶端间的高度差须小于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设传送带与水平面的夹角为θ，若货物能被传送到顶端，则 即 根据几何关系可得 联立可得 故选D。 7. 如图，轴水平向右，其坐标原点的正上方点放有一正点电荷，、为轴上的两点，各点间的距离满足。现分别用、表示、两点的电势，将、两点的电场强度沿轴方向和垂直于轴方向进行分解，设轴方向的分量分别为、，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】离正点电荷越近的地方电势越高，A点比B点离正点电荷更近， 则A点电势更高，即。设x轴正方向上某点的横坐标为x，该点与M点的距离为r，则该点与M点连线和x轴负方向的夹角为，几何关系有 正点电荷在该点产生的电场强度沿x方向的分量大小 可知 由于 整理得 故 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 炎热的夏天，停在露天停车场的汽车，经暴晒后轮胎内的气体压强较早晨时有所增大。在压强增大的过程中，不考虑轮胎内气体的质量和体积的变化，且气体可视为理想气体，则下列说法正确的是（　　） A. 轮胎内气体的内能增大 B. 轮胎内气体分子的平均动能增大 C. 轮胎内所有气体分子的运动速率都增大 D. 单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞的次数不变 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．当车胎内气体的温度升高时，内能增大，分子运动越剧烈，车胎内气体分子的平均动能增大，故AB正确； C．由于轮胎内气体分子平均动能增大，气体分子的平均速率增大，但是不是所有气体分子的运动速度增大，故C错误； D．气体单位体积内分子数不变，但是温度升高，分子平均速率增大，所以气体分子在单位时间内单位面积上与车胎碰撞的次数增多，故D错误。 故选AB。 9. 利用手机内置的加速度传感器可测出手机的加速度。如图（a），将橡皮筋的左端固定，右端连接放置于水平桌面、质量为150g的手机，保持手机与橡皮筋在同一条水平直线上，向右移动手机使橡皮筋拉伸到一定长度。手机从时无初速释放到时停止运动，其加速度－时间图像如图（b）所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 在时手机的速度最大 B. 手机与桌面间的动摩擦因数为0.4 C. 橡皮筋的最大拉力大小为2.1N D. 在0~1s内橡皮筋拉力的冲量大小为0.6 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．手机释放后，在运动过程中，在水平方向上手机只受到橡皮筋的拉力和桌面给的摩擦力，最初时，手机做加速度减小的加速运动；当时，加速度为0，手机速度最大，之后，手机做加速度增大的减速运动，当橡皮筋拉力时，手机水平方向只受摩擦力，做匀减速直线运动直至停止运动。故手机在0.5s时速度不是最大，故A错误； B．根据图像可以知道，物体在后，手机做匀减速直线运动，在水平方向上只受到摩擦力，即 代入数据得 故B正确； C．时，橡皮筋的拉力最大时， 代入数据得 故C正确； D．由动量定理可知1s内 代入数据得 故D正确； 故选BCD。 10. 如图，在上下无限长平行边界与间有垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，与间的距离为d。直线l垂直于，其上S点处有一点状粒子源，S到的距离为1.5d。粒子源在纸面内向其右侧空间各个方向发射大量带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、速度大小相等。从右侧离开磁场区域的所有粒子中，在磁场中运动时间最短的粒子a（图中未标出）做匀速圆周运动的圆心恰好在直线l上。不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 所有粒子在磁场中运动的轨道半径均为d B. 粒子a进入磁场时的速度方向与直线l的夹角为60° C. 粒子a在磁场中运动的时间为 D. 从直线l下方入射的粒子均从直线左侧离开磁场 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在磁场中运动时间最短的粒子a做匀速圆周运动的圆心恰好在直线l上，则a粒子在磁场中进入磁场和离开磁场的位置连线最短（弦最短，运动时间最短），即进入磁场和离开磁场的位置连线的距离为d，如图所示 圆心为O，几何关系可知 解得 由于进入磁场的所有粒子的速度大小相等，则所有粒子在磁场中运动的轨道半径均为d，故A正确； B．粒子a进入磁场时的速度方向与直线l的夹角为θ，几何关系有 解得 故B错误； C．几何关系可知，粒子a在磁场中转过的圆心角为2θ＝60°，所以粒子在磁场中 粒子在磁场中做匀速圆周运动周期 联立解得 故C错误； D．分析可知沿l方向射入磁场的粒子，恰好和MN边界相切，则从直线下l方入射的粒子均从直线PQ左侧离开磁场，故D正确； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某小组探究匀变速直线运动特点的实验装置如图（a）所示，所用交流电源的频率为50。 （1）关于此实验的要求及相关操作，下列说法正确的是______（选填正确答案前的序号）。 ①细线必须与长木板平行 ②钩码的质量必须远小于小车的质量 ③先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）该小组第一次实验打出了一条纸带，取纸带上某清晰点标为“0”，然后每隔一个点取一个计数点，分别标为“1、2、……”，并在纸带上放置刻度尺，如图（b）所示，则可知打计数点“1”时小车速度大小为______（结果保留两位有效数字）。 （3）该小组仅改变钩码的质量进行第二次实验，打出纸带的一部分如图（c）所示，则可知第二次实验所挂钩码的质量_______（填“大于”或“小于”）第一次实验所挂钩码的质量。 【答案】（1）① （2） （3）大于 【解析】 【小问1详解】 ①实验过程中应使细线与长木板平行，①正确； ②探究匀变速直线运动特点只需加速度恒定，不必满足钩码的质量远小于小车的质量，②错误； ③实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车，③错误； 故选①。 【小问2详解】 打计数点“1”时小车的速度大小为 【小问3详解】 所用交流电源的频率为50，则，由图可计算第一次实验打出的纸带的加速度为 第二次实验打出的纸带的加速度为： 第二次加速度更大，则第二次实验所挂钩码的质量大于第一次实验所挂钩码的质量。 12. 物理兴趣小组利用图（a）所示的实验电路图进行电学实验探究。 （1）实验中电流表、电压表分别选用0~0.6A、0~3V的量程。请根据图（a）在答题卡上完成图（b）中的实物图连线_______。 （2）闭合S前，把滑动变阻器R0的滑片P0调到_______（填“a”或“b”）端。 （3）甲、乙、丙三位同学做了如下探究： ①甲同学把滑动变阻器R的滑片P固定在某一位置，闭合S，改变滑动变阻器R0的滑片P0的位置，对滑动变阻器R的接入电阻进行多次测量。某次测量时，电流表、电压表的示数如图（c）所示，则滑动变阻器R此时接入电路的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字），不考虑偶然误差的影响，该测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。 ②乙、丙两同学各自把滑动变阻器R0的滑片P0固定在不同位置，闭合S，改变滑动变阻器R的滑片P的位置，记录两电表对应的示数U、I。他们分别以U为纵坐标、I为横坐标，绘出U-I图像，并进行数据拟合得到U随I的变化关系式，其中乙得到的关系式为，丙得到的关系式为，则可知_______（填“乙”或“丙”）的滑动变阻器R0的滑片P0更靠近a端。 （4）实验结束后，三位同学进行交流，发现该实验电路不仅可以测电阻，还可以进行其他电学实验探究。 【答案】 ①. ②. a ③. 2.4 ④. 小于 ⑤. 丙 【解析】 【详解】[1]根据电路图进行实物连接，如图所示 [2]闭合S前，应将滑动变阻器R0的滑片P0调到a端； [3]由于电流表每一小格为0.02A，电压表每一小格为0.1V，所以电流表读数为0.50A，电压表读数为1.20V，所以滑动变阻器R此时接入电路的阻值为 [4]由于电流表采用外接法，所以电流的测量值偏大，则电阻的测量值小于真实值； [5]由两表达式可知，当电流为零时，乙的电压较大，丙的电压较小，由于电压表同时测量滑动变阻器R0左端部分电压，即丙的滑动变阻器R0的滑片P0更靠近a端。 13. 矩形ABCD为某玻璃砖的横截面，且。已知该玻璃砖对某单色光的折射率为，当该单色光束垂直AB边射入时，光线从CD边的O点射出，如图（a）所示。现把玻璃砖沿对角线AC切分为两个相同的三棱镜，然后将右侧三棱镜A′C′D向右平移距离d，让该单色光束再次沿原路径从AB边射入，最后从C′D边的O′点射出，如图（b）所示。不考虑光在各界面上的反射。 （1）请在答题卡上图（b）中准确作出该单色光束从AB边射入到O′点射出的光路图； （2）求图（b）中O′点与O点之间的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 【小问2详解】 根据几何关系可得 所以 则 根据折射定律可得 所以 所以O′点与O点之间的距离为 14. 如图，在水平面内固定一间距为的“”形光滑金属导轨，其两条轨道、相互平行且足够长。以为坐标原点沿建立向右的坐标轴，在导轨所在的区域内存在竖直向下的磁场（图中未画出）。在时，一金属棒以水平向右的速度从处滑上轨道，并在向右的水平拉力作用下保持匀速运动，金属棒在运动过程中始终与轨道保持垂直且接触良好。已知单位长度的电阻为，不计其他电阻。 （1）若磁场为匀强磁场，磁感应强度大小为，求金属棒运动到时回路中电流大小及此时拉力做功的瞬时功率。 （2）若磁场的磁感应强度大小随的变化关系式为（为大于零的常数），求0~时间内通过金属棒横截面的电荷量。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，金属棒运动到时，感应电动势为 感应电流为 金属棒所受安培力为 金属棒做匀速运动，则外力 拉力做功的瞬时功率 【小问2详解】 根据题意可知，金属棒在时刻的感应电动势为 感应电流为 可知，感应电流与时间无关，金属棒运动过程中，感应电流不变，则0~时间内通过金属棒横截面的电荷量 15. 如图（a），一粗糙的圆弧轨道与另一半径为的光滑半圆轨道均固定在同一竖直平面内，其下端均与粗糙的水平地面相切，间的虚线区域存在水平向左的匀强电场。现将带等量异种电荷的甲、乙两滑块在水平地面上无初速同时释放，释放时甲到C点的距离与乙到A点的距离之和为，它们运动一段时间后同时离开电场，然后分别沿圆弧轨道运动。其中甲经过最高点D时对轨道的压力大小为；乙从A点运动经B点到最高点（图中未画出）的过程中，其水平速度大小与离地面的高度之间的关系如图（b）所示。已知甲、乙质量分别为、，它们与水平地面间的动摩擦因数分别为、，甲、乙均可视为质点，甲、乙分别运动到C、A点前电荷量均保持不变且电荷间的相互作用力不能忽略，当达到C、A点时电荷均被全部导走。取重力加速度大小。求： （1）甲离开电场时的速度大小； （2）乙运动过程中最高点离地面的高度； （3）滑块从释放到离开电场的过程中，甲、乙和电场组成的系统减少的电势能。 【答案】（1）4m/s （2）1.12m （3）6.6J 【解析】 【小问1详解】 设甲离开电场时的速度大小为，经过D点时的速度大小为，由牛顿第三 定律有 甲从C到D的过程中根据机械能守恒定律有 联立解得 【小问2详解】 由图（b）可知，圆弧轨道AB的半径r及B点到地面的高度分别为 设乙经过B点时竖直方向的速度大小为，圆心O与B的连线与水平方向的夹角为，乙运动过程中最高点到地面的高度为h，则有 联立解得 【小问3详解】 由题意可知，甲、乙在水平面上受到的摩擦力大小满足 且匀强电场给两电荷的作用力大小相等、方向相反。因此，甲、乙两滑块所受外力 的矢量和为零，所以从释放到离开电场的过程中动量守恒，设乙离开电场时的速度大小，根据动量守恒定律有 设甲、乙两物体在电场中运动的距离分别为，由题可知 从释放到 离开电场的过程中，设甲、乙和电场组成的系统减少的电势能为，根据能量守恒定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $