精品解析：云南省玉溪第一中学2025-2026学年高二上学期第一次月考物理试题

玉溪一中2025—2026学年上学期高二年级月考一物理学科试卷 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，只有一个选项是正确的。 1. 有关电场强度的理解，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，电场强度跟放入的试探电荷所受的电场力成正比 B. 由可知，在离点电荷很近的地方，接近于零，电场强度为无穷大 C. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊物质，才存在电场强度 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 2. 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB，则下列结论正确的有（　　） A. 沿虚线c切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B. 只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C. 沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D. 沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA＝QB 3. 捕蝇草的叶片在受到触碰时，细胞膜外的钙离子内流，导致电位发生变化，叶片会迅速闭合。已知元电荷电荷量为1.6×10-19C，若某次触碰时，流入细胞的钙离子数目为个，则这些钙离子携带的总电荷量为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一试探电荷进入真空中等量的同种点电荷所形成的电场中。已知试探电荷只受电场力，A、、是试探电荷运动轨迹上的三个点，下列说法正确的是（　　） A. 当试探电荷从A点到点再到点时，其电势能先变大后变小 B. 试探电荷在点的加速度大于在点的加速度 C. 当试探电荷从A点到点再到点时，速度先增大再减小 D. 试探电荷一定带负电 5. 如图所示，O点正下方固定一带电量为Q的金属环。质量为m、带电量为q的小球用绝缘细线悬挂于O点，小球平衡时与环中心等高，细线与竖直方向夹角为。已知细线长为L，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　） A. 细线拉力大小为mg B. 细线拉力大小为 C. 小球受静电力大小为 D. 金属环在小球处产生电场的电场强度大小为 6. 在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块（滑块的电荷量始终不变），如图甲所示，滑块运动的v﹣t图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等 B. 在t=5 s时，小球经过边界MN C. 滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2：5 D. 在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功小于电场力做的功 7. 如图所示，、、、四个质量均为的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球位于点正上方h处，且在外力作用下恰处于静止状态，已知、、三小球的电荷量大小均为，小球的电荷量大小为，重力加速度为，静电力常量为，则（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球的加速度大小为 C. 小球的周期为 D. 外力竖直向上，大小等于 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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 6 分，选对但不全的得 3 分） 8. 据报道，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为；若戴上头盔后，撞击力作用到头部的时间为以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为（不计头盔质量），取重力加速度，忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的撞击力 B. 头盔减小了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 C. 在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D. 若驾驶员头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约 9. 如图甲是某同学设计的一静电除尘实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图.将钢锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连.将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕.摇动手摇发电机，顿时塑料瓶清澈透明；停止摇动时，又是烟雾缭绕.下列说法正确的是（ ） A. 由于电场力的作用，烟尘颗粒会向金属片聚集 B. 金属片和锯条之间是匀强电场 C. 同一烟尘颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，加速度越来越大 D. 加上高电压后，锯条附近产生大量离子 10. 如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为，在木板的上表面有两块质量均为的小木块和，它们与木板间的动摩擦因数均为。最初木板静止，、两木块同时以相向的水平初速度和滑上木板，则下列说法正确的是（　　） A. 若木板足够长，木块的最小速度是零 B. 若、始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为 C. 木块向左运动的最大位移为 D. 从刚开始运动到、、C速度刚好相等的过程中，木块所发生的位移是 第Ⅱ卷 非选择题（共18分） 三、填空题：本题共2小题，共18分。 11. （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是 （ ） A.选用质量大、体积小的重锤可减小实验误差 B.可以利用公式v＝来求解瞬时速度 C.固定好打点计时器，用手拿住穿过限位孔的纸带一端并静止使重锤靠近打点计时器处 D.先松开纸带，再接通电源，重物自由下落时纸带上就能打出一系列点 （2）在验证机械能守恒定律实验中,电源频率为50Hz。某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是纸带上连续五个点，测得它们到O的距离如图所示，（单位cm）。若实验中所用重锤的质量m=1kg，则到达C点时，重锤的动能Ek=_______J，从开始下落起至C点重锤的重力势能的减小量是_______J，由此可得出的结论是_____________。（g取10，计算结果均保留3位有效数字） 12. 某学习小组做“验证动量守恒定律”实验，设计了如下方案：（已知重力加速度为） （1）方案甲：如图甲所示，半径相同、质量分别为、的小球用等长的细绳悬挂在天花板上，将球A拉至某高度自由释放，拉力传感器A记录碰撞前后瞬时的示数为、，碰后瞬间拉力传感器B的示数为FB，已知球A碰撞后反弹，若满足_____________，则滑块A、B碰撞过程系统动量守恒。 （2）方案乙：如图乙所示，滑块A、B上端装有等宽的挡光片，操作如下： ①打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_______时，可认为气垫导轨水平。 ②该装置用于“验证动量守恒定律”时______（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度。 ③滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给滑块A一水平向右的初速度，滑块A先后通过光电门1和2的挡光时间为、，滑块B通过光电门2的挡光时间为，为使滑块A能通过光电门2，则______（填“小于”“等于”或“大于”）。 ④若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用题中物理量的符号表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共 36分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。 13. 如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。求： （1）小球M和小球N电性； （2）单个小球所带电荷量大小q。 14. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）碰撞后小球A反弹的速度大小； （2）碰后轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）物块C的最大速度大小。 15. 为了研究滑板运动中的滑道设计，如图所示，将滑道的竖直截面简化为直轨道与圆弧轨道，半径与垂直，两点的高度差，两点的高度差段动摩擦因数段摩擦不计，圆弧半径，运动过程空气阻力不计，与水平方向的夹角．将运动员及滑板简化为一质量的质点，经过前一滑道的滑行，到达图示的A点时速度恰好水平向右，到达B点时速度恰好与斜面平行进入斜面，经过后竖直上抛再从E点落回滑道，取求： （1）运动员到达B点时的速度大小； （2）第一次到达D点时滑板对D点的压力； （3）运动员有几次向上冲出E点的机会。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 玉溪一中2025—2026学年上学期高二年级月考一物理学科试卷 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，只有一个选项是正确的。 1. 有关电场强度的理解，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，电场强度跟放入的试探电荷所受的电场力成正比 B. 由可知，在离点电荷很近的地方，接近于零，电场强度为无穷大 C. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊物质，才存在电场强度 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量及其所受的电场力无关。公式是比值定义，的大小不随或变化，故A错误； B．公式仅适用于点电荷。当趋近于零时，点电荷模型失效，公式不再适用，故B错误； C．电场是客观存在的物质，与是否存在试探电荷无关。试探电荷仅用于测量场强，而非产生电场，故C错误； D．电场强度是描述电场本身性质的物理量，由场源电荷和空间位置决定，与试探电荷无关，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB，则下列结论正确的有（　　） A. 沿虚线c切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B. 只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C. 沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D. 沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA＝QB 【答案】D 【解析】 【详解】由于静电感应，导体远离带正电导体球的一端A感应出正电荷，靠近的一端B感应出负电荷，根据电荷守恒定律可知，正、负电荷的代数和为零，所以无论怎样分割导体，一定是远离正电荷的那部分导体带正电，靠近正电荷的那部分导体带等量负电，即A带正电，B带负电，且QA＝QB，与沿哪条虚线切开无关，故选D。 3. 捕蝇草的叶片在受到触碰时，细胞膜外的钙离子内流，导致电位发生变化，叶片会迅速闭合。已知元电荷电荷量为1.6×10-19C，若某次触碰时，流入细胞的钙离子数目为个，则这些钙离子携带的总电荷量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，每个钙离子带2个元电荷，电荷量为 总电荷量为钙离子数目与单个电荷量的乘积，则有 故选C。 4. 如图所示，一试探电荷进入真空中等量的同种点电荷所形成的电场中。已知试探电荷只受电场力，A、、是试探电荷运动轨迹上的三个点，下列说法正确的是（　　） A. 当试探电荷从A点到点再到点时，其电势能先变大后变小 B. 试探电荷在点的加速度大于在点的加速度 C. 当试探电荷从A点到点再到点时，速度先增大再减小 D. 试探电荷一定带负电 【答案】A 【解析】 【详解】A．当试探电荷从A点到点再到点，电场力与速度的夹角先是钝角后是锐角，其电场力先做负功后做正功，则试探电荷电势能先变大后变小，故A正确； B．点的电场线比点密集，故点的场强大于点的场强，试探电荷在点的电场力小于在点的电场力，根据牛顿第二定律，可知试探电荷在点的加速度小于在点的加速度，故B错误； C．当试探电荷从A点到点再到点时，电场力与速度的夹角先是钝角后是锐角，其速度先减小后增大，故C错误； D．由曲线运动的条件可知，点电荷对试探电荷的电场力一定指向曲线的凹侧，则试探电荷一定带正电才能满足上述条件，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，O点正下方固定一带电量为Q的金属环。质量为m、带电量为q的小球用绝缘细线悬挂于O点，小球平衡时与环中心等高，细线与竖直方向夹角为。已知细线长为L，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　） A. 细线拉力大小为mg B. 细线拉力大小为 C. 小球受静电力大小为 D. 金属环在小球处产生电场的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据题意，对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有 解得 由几何关系可得，金属环圆心到小球的距离为 由于金属环不能看成点电荷，则金属环和小球间的静电力大小 则细线拉力大小 故ABC错误； D．根据题意，由公式可得，金属环在小球处产生电场的电场强度大小为 故D正确。 故选D。 6. 在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块（滑块的电荷量始终不变），如图甲所示，滑块运动的v﹣t图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等 B. 在t=5 s时，小球经过边界MN C. 滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2：5 D. 在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功小于电场力做的功 【答案】C 【解析】 【分析】滑块在电场中，受到电场力与摩擦力，做匀加速运动，离开电场后受到摩擦力作用而做匀减速运动，由图可以看出，滑块经过边界MN的时刻．分别求出滑块离开电场前、后加速度大小，由牛顿第二定律求出重力与电场力之比．根据动能定理研究整个过程中重力做的功与电场力做的功大小关系． 【详解】A项：根据速度与时间图象，可知，图线与时间轴所围成的面积表示位移大小，那么滑块在MN右边运动的位移大小小于在MN左边运动的位移大小，故A错误； B项：滑块离开电场前做匀加速直线运动，离开电场后受到摩擦力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=2s时，故B错误； C项：由图象的斜率等于加速度得滑块离开电场前的加速度为，离开电场后的加速度大小为 由牛顿第二定律得：qE-f=ma1 f=ma2 解得，摩擦力与电场力之比为2：5．故C正确； D项：整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中摩擦力做的功与电场力做的功大小相等，故D错误． 故应选:C． 【点睛】本题一要能正确分析小球的运动情况，抓住斜率等于加速度是关键；二要运用牛顿第二定律和动能定理分别研究小球的受力情况和外力做功关系． 7. 如图所示，、、、四个质量均为的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球位于点正上方h处，且在外力作用下恰处于静止状态，已知、、三小球的电荷量大小均为，小球的电荷量大小为，重力加速度为，静电力常量为，则（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球的加速度大小为 C. 小球的周期为 D. 外力竖直向上，大小等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．、、三小球所带电荷量相同，要使三个小球做匀速圆周运动，球与、、三小球一定是异种电荷，由于球的电性未知，所以球不一定带正电，故A错误； B．设连线与水平方向的夹角为，根据几何关系可得， 对球，根据牛顿第二定律有 解得，故B错误； C．对b球，根据向心力公式有 解得，故C错误； D．对球，根据平衡条件有，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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 6 分，选对但不全的得 3 分） 8. 据报道，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为；若戴上头盔后，撞击力作用到头部的时间为以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为（不计头盔质量），取重力加速度，忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A. 头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的撞击力 B. 头盔减小了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 C. 在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D. 若驾驶员头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设竖直向下为正方向，根据动量定理 解得 戴上头盔后，撞击力作用到头部的时间增大，则F减小，所以头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的撞击力，A正确； B．根据上述得 可知头盔增大了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量，B错误； C．头盔对地面的力与地面对头盔的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，力的作用时间相同，根据 可知头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量的大小相等，方向相反，C错误； D．根据上述 代入数据，解得戴上头盔时 不戴头盔时 戴头盔使撞击力至少减少了3600N，D正确。 故选AD。 9. 如图甲是某同学设计的一静电除尘实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图.将钢锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连.将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕.摇动手摇发电机，顿时塑料瓶清澈透明；停止摇动时，又是烟雾缭绕.下列说法正确的是（ ） A. 由于电场力的作用，烟尘颗粒会向金属片聚集 B. 金属片和锯条之间是匀强电场 C. 同一烟尘颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，加速度越来越大 D. 加上高电压后，锯条附近产生大量离子 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动；带电烟尘带负电，最终到达正极，烟尘最终被吸附到金属片上，故A正确； B．尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，不是匀强电场，故B错误； C．尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，烟尘向金属片移动的过程中加速度越来越小，故C错误； D．选用锯条的目的是为了利用尖端放电，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为，在木板的上表面有两块质量均为的小木块和，它们与木板间的动摩擦因数均为。最初木板静止，、两木块同时以相向的水平初速度和滑上木板，则下列说法正确的是（　　） A. 若木板足够长，木块的最小速度是零 B. 若、始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为 C. 木块向左运动的最大位移为 D. 从刚开始运动到、、C速度刚好相等的过程中，木块所发生的位移是 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设木块、的质量均为m，则木板C的质量为3m。开始一段时间内，对木块B受力分析，可知木块B受到木板C对其向左的滑动摩擦力作用，大小为 根据牛顿第二定律可得加速度大小为 故木块B向右减速；对木块A受力分析，可知木块A受到木板C对其向右的滑动摩擦力作用，大小为 根据牛顿第二定律可得加速度大小为 故木块向左减速；此时木板C受到木块A对其向左的滑动摩擦力和木块B对其向右的滑动摩擦力，且，可知此过程木板C静止不动；又A、B做减速运动的加速度大小相等，但A的初速度更小，故木块的速度先减小到零后与木板C一起反向向右加速，木块继续向右减速，三者共速时，木块的速度最小；取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得木块的最小速度为 根据能量守恒定律有 解得木板最短长度，故A错误，B正确； C．木块向左减速的过程，根据动能定理有 解得木块向左运动的最大位移为，故C正确； D．木块向右加速过程，以、C整体为研究对象，根据动能定理有 解得 故从刚开始到、、C速度刚好相等的过程中，木块的位移，故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 非选择题（共18分） 三、填空题：本题共2小题，共18分。 11. （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法或做法正确的是 （ ） A.选用质量大、体积小的重锤可减小实验误差 B.可以利用公式v＝来求解瞬时速度 C.固定好打点计时器，用手拿住穿过限位孔的纸带一端并静止使重锤靠近打点计时器处 D.先松开纸带，再接通电源，重物自由下落时纸带上就能打出一系列点 （2）在验证机械能守恒定律实验中,电源频率为50Hz。某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是纸带上连续五个点，测得它们到O的距离如图所示，（单位cm）。若实验中所用重锤的质量m=1kg，则到达C点时，重锤的动能Ek=_______J，从开始下落起至C点重锤的重力势能的减小量是_______J，由此可得出的结论是_____________。（g取10，计算结果均保留3位有效数字） 【答案】 ①. AC ②. 8.00J ③. 8.42J ④. 在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A.选用质量大、体积小的重锤可减小空气阻力的影响，则可减小实验误差，选项A正确； B.不可以利用公式v＝来求解瞬时速度，否则就是间接运用了机械能守恒定律，选项B错误； C.固定好打点计时器，用手拿住穿过限位孔的纸带一端并静止使重锤靠近打点计时器处，选项C正确； D.先接通电源，再松开纸带，重物自由下落时纸带上就能打出一系列点，选项D错误。 故选AC。 （2）[2]到达C点时，重锤的速度 动能 [3]从开始下落起至C点重锤的重力势能的减小量是 [4]由此可得出的结论是在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。 12. 某学习小组做“验证动量守恒定律”实验，设计了如下方案：（已知重力加速度为） （1）方案甲：如图甲所示，半径相同、质量分别为、的小球用等长的细绳悬挂在天花板上，将球A拉至某高度自由释放，拉力传感器A记录碰撞前后瞬时的示数为、，碰后瞬间拉力传感器B的示数为FB，已知球A碰撞后反弹，若满足_____________，则滑块A、B碰撞过程系统动量守恒。 （2）方案乙：如图乙所示，滑块A、B上端装有等宽的挡光片，操作如下： ①打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_______时，可认为气垫导轨水平。 ②该装置用于“验证动量守恒定律”时______（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度。 ③滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给滑块A一水平向右的初速度，滑块A先后通过光电门1和2的挡光时间为、，滑块B通过光电门2的挡光时间为，为使滑块A能通过光电门2，则______（填“小于”“等于”或“大于”）。 ④若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用题中物理量的符号表示）。 【答案】（1） （2） ①. 相等 ②. 不需要 ③. 大于 ④. 【解析】 【小问1详解】 碰撞瞬间前后，对球A，根据牛顿第二定律有， 解得， 碰撞后瞬间，对球B，根据牛顿第二定律有 解得 若碰撞过程动量守恒，有 联立解得 【小问2详解】 ①[1]打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平； ②[2]实验要验证的关系式为 其中，， 代入可得 即该实验不需要测出遮光条的宽度； ③[3]为使滑块A能通过光电门2，即防止滑块A碰后反弹，则应使大于； ④[4]由上述分析可知，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式 四、计算题：本大题共3小题，共 36分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。 13. 如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。求： （1）小球M和小球N电性； （2）单个小球所带电荷量大小q。 【答案】（1）M带负电，N带正电 （2） 【解析】 【小问1详解】 两小球带等量异号电荷，根据“异种电荷互相吸引”可知两个小球相互吸引，所以匀强电场对M的电场力方向向左，故M带负电；匀强电场对N的电场力方向向右，故N带正电。 【小问2详解】 设匀强电场的电场强度为E，根据几何关系可得两个小球之间的距离为 当两个小球带电荷量大小均为q时，对M受力分析，根据平衡条件可得 其中 将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡，对M受力分析，根据平衡条件可得 其中 联立解得 14. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）碰撞后小球A反弹的速度大小； （2）碰后轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）物块C的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设碰撞后小球A反弹的速度大小为，根据机械能守恒定律有＝ 解得 【小问2详解】 设小球A运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有 解得 取向右为正方向，小球A与物块B碰撞后，物块B的速度为，根据动量守恒有 解得 当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有 解得 根据机械能守恒定律 解得 【小问3详解】 对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，根据据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 联立解得 15. 为了研究滑板运动中的滑道设计，如图所示，将滑道的竖直截面简化为直轨道与圆弧轨道，半径与垂直，两点的高度差，两点的高度差段动摩擦因数段摩擦不计，圆弧半径，运动过程空气阻力不计，与水平方向的夹角．将运动员及滑板简化为一质量的质点，经过前一滑道的滑行，到达图示的A点时速度恰好水平向右，到达B点时速度恰好与斜面平行进入斜面，经过后竖直上抛再从E点落回滑道，取求： （1）运动员到达B点时的速度大小； （2）第一次到达D点时滑板对D点的压力； （3）运动员有几次向上冲出E点的机会。 【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）2 【解析】 【详解】（1）分解运动员到达B点的速度，有 ， 解得 （2）运动员从B运动到D，由动能定理有 运动员在D点，受力分析根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知 方向竖直向下。 （3）要冲出E点，在C点的最小速度必须满足 解得 由牛顿第二定律有 解得 根据运动学公式，有 解得 因为 所以第一次能冲出E点。 返回时，有 解得 由运动学公式，有 再次返回C点的速度满足 因为 所以第二次能冲出E点，再次返回时 所以第三次不能冲上E点，综上所述总共能有2次冲上E点的机会。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $