精品解析：2026届河北省衡水市衡水二中等多校高三上学期考前预测物理试题

2025—2026学年度高三三调考试 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 以下所用物理学研究方法的叙述中，说法正确的是（ ） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了极限思想法 B. 在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了控制变量法 C. 重心概念的建立体现了理想化模型的思想 D. 速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式 2. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 3. 2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入轨道高度约为300千米、倾角41.5度的圆轨道。之后经过变轨，于2025年4月24日23时49分与轨道高度约为400km的空间站成功对接。关于神舟二十号和空间站，下列说法正确的有（　　） A. 变轨前，神舟二十号的运行速度小于空间站 B. 变轨前，神舟二十号和空间站各自与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 变轨后，神舟二十号的机械能一定小于变轨前的机械能 D. 变轨后，神舟二十号的运行周期一定大于变轨前的运行周期 4. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，在A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C都处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. B对C的摩擦力可能始终增大 B. 地面对C的支持力可能不变 C. C对地面的摩擦力方向始终向左，且逐渐减小 D. 滑轮对绳的作用力方向发生改变 6. 如图所示，两个等量异种点电荷＋Q和－Q固定在x轴上的（L，0）和（3L，0）点，分别以坐标原点O和＋Q所在的点为圆心、以2L和L为半径做圆。两圆在x轴上的c点相切，a、b、d是大圆与坐标轴的交点。下列说法正确的是（　　） A. b点和d点电场强度、电势均相同 B. O点的电势小于b点的电势 C. 将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，电势能增大 D 将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，电场力做正功 7. 在光滑水平面上放有一质量为的小车，一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置（细线伸直且水平）同时由静止释放小球和小车，设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中，细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为，则下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列机车牵引力—时间、机车功率—时间图像中正确的是（　　） A. B. C D. 9. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为，甲、乙所带电荷量分别为、，质量分别为、，静电力常量为。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. D. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 10. 在绝缘光滑水平面上的A处、的处分别固定正电荷，如图甲所示。图乙是之间连线上的电势与位置之间的关系图像，图中点为电势的最低点。若在的点由静止释放一个带正电小球（可视为质点），下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到处加速度最大 B. 两正电荷带电量之比 C. 小球在处的动能最大 D. 小球不能经过的位置 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 为研究一均匀带正电球体周围静止电场的性质，某同学在干燥的环境中先将球放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上，如图（a）所示，此时电子秤的示数为；再将另一小球用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于球的正上方点，电子秤稳定时的示数减小为。缓慢拉动绝缘细线，使小球从点沿竖直方向逐步上升到点，用刻度尺测出点正上方不同位置到点的距离，并采取上述方法确定该位置对应的场强，然后作出图像，如图（b）所示。已知点和点到点的距离分别为和，球在点产生的场强大小为。小球所带电量为，且远小于球所带的电量，球与球之间的距离远大于两球的半径。忽略空气阻力的影响，重力加速度为。 （1）小球A在M点所激发的电场的场强大小为______（用、、表示）。 （2）小球B位于点M时，电子秤的示数应为______（用、表示）。 12. 如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验： A.用天平测出两个小球的质量分别为和； B.安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端； C.先不放小球，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P； D．将小球放在斜槽末端B处，仍让小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置； E．用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离，图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，M、P、N三点到B点的距离分别为、、。 依据上述实验步骤，请回答下面问题： （1）两小球的质量、应满足______（填“”“”或“”）。 （2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式______，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。 （3）如果两个小球的碰撞是弹性碰撞，图中P、M分别是小球碰前碰后的落点位置，实验测得cm，cm，则小球的落点位置______cm。 13. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是___________。 A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 因绳的拉力可由力传感器读出，所以细绳不需要保持和木板平行 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度________m/s2（结果保留3位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M＝____。 A. B. C. D. （4）乙同学还做了如下实验：如图丙所示，平衡好摩擦力后，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比在丙图中不放手机，用打点计时器测得的要小。这是因为___________。 A. 在小车上放置了智能手机后，没有重新平衡摩擦力 B. 在小车上放置了智能手机后，细线的拉力变小了 C. 在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了 （5）若乙同学没有严格控制好小车质量M与沙和沙桶质量m的大小关系，其它操作规范合理，结果在某次实验结果发现小车加速度的实验值（利用纸带求的值）只有理论值（）的，若不考虑其它因素的影响，可估算__________。 14. 如右图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v0；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）C、O间的电势差； （2）在O点处的电场强度E的大小； （3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度vD大小。 15. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 16. 如图甲所示，在光滑水平地面上有质量分别为、的两小物块、B，用细线连接并使中间的轻弹簧处于压缩状态（弹簧与两物块未拴接），弹簧的弹性势能为。轴间距为的水平传送带左端与水平地面平滑连接，传送带以的速度顺时针匀速转动。传送带右侧放置一个倾角为的足够长的固定斜面，小物块静置于距斜面顶端处。现将、间的细线烧断，与弹簧分离后冲上传送带，在传送带上运动后，从传送带右端水平飞出，恰好无碰撞地由斜面顶端滑入斜面，一段时间后与发生碰撞。时恰完成第一次碰撞，时刚要发生第二次碰撞，在内运动的图像如图乙所示（以沿斜面向下为正方向）。B、C每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，与传送带间的动摩擦因数，物块均可看作质点，重力加速度，求： （1）B刚滑上传送带时的速度大小； （2）的质量以及与斜面间的动摩擦因数； （3）C沿斜面下滑的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高三三调考试 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 以下所用物理学研究方法的叙述中，说法正确的是（ ） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了极限思想法 B. 在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了控制变量法 C. 重心概念的建立体现了理想化模型的思想 D. 速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式 【答案】D 【解析】 【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了微元法，故A错误； B．在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了等效替代法，故B错误； C．重心概念的建立体现了等效替代法，故C错误； D．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，故D正确。 故选D。 2. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 3. 2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入轨道高度约为300千米、倾角41.5度的圆轨道。之后经过变轨，于2025年4月24日23时49分与轨道高度约为400km的空间站成功对接。关于神舟二十号和空间站，下列说法正确的有（　　） A. 变轨前，神舟二十号的运行速度小于空间站 B. 变轨前，神舟二十号和空间站各自与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 变轨后，神舟二十号的机械能一定小于变轨前的机械能 D. 变轨后，神舟二十号的运行周期一定大于变轨前的运行周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 卫星运行速度公式为 其中r为轨道半径（地球半径+轨道高度）。变轨前，神舟二十号轨道高度（300km）低于空间站（400km），故其轨道半径更小，运行速度更大，故A错误； B．开普勒第二定律指出，同一轨道上的卫星在相等时间内扫过的面积相等。但神舟二十号与空间站轨道不同，扫过的面积不相等，故B错误； C．从低轨道（300km）变轨至高轨道（400km）需两次加速，机械能增加。因此变轨后机械能应大于变轨前，故C错误； D．根据开普勒第三定律T2∝r3，轨道半径越大，周期越长。变轨后轨道半径增大，周期必然增大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】取 △t 时间内的水流为研究对象，则该时间内喷出水的质量， 利用动量定理列方程得 解得 故选D。 5. 如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，在A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C都处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. B对C的摩擦力可能始终增大 B. 地面对C的支持力可能不变 C. C对地面的摩擦力方向始终向左，且逐渐减小 D. 滑轮对绳的作用力方向发生改变 【答案】A 【解析】 【详解】A．设A、B的重力分别为GA、GB．若GA=GBsinθ，B受到C的摩擦力为零；若GA≠GBsinθ，B受到C的摩擦力不为零．若GA＜GBsinθ，B受到C的摩擦力沿斜面向上，当沙子流出时，B对C的摩擦力始终增加；故A正确； BC．以BC整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知，水平面对C的支持力 N=（GB+GC）-Tsinθ， 在A中的沙子缓慢流出的过程中T减小，则N增大；水平面对C的摩擦力 f=Tcosθ=GAcosθ， 方向水平向左，则C对地面的摩擦力方向始终向右，且逐渐减小．故BC错误． D．绳子对滑轮的作用力为两个相等的力T方向不变，所以绳子对滑轮的作用力方向不变，则滑轮对绳的作用力方向始终不变，故D错误． 6. 如图所示，两个等量异种点电荷＋Q和－Q固定在x轴上的（L，0）和（3L，0）点，分别以坐标原点O和＋Q所在的点为圆心、以2L和L为半径做圆。两圆在x轴上的c点相切，a、b、d是大圆与坐标轴的交点。下列说法正确的是（　　） A. b点和d点的电场强度、电势均相同 B. O点的电势小于b点的电势 C. 将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，电势能增大 D. 将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，电场力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．b点和d点关于两点电荷的连线对称，由对称性、结合电场的叠加可知，b点和d点电场强度大小相等，方向不同，电势相同，选项A错误； B．根据电场的叠加，Ob之间的连线上任意一点沿y方向的合场强都从O点指向b点，O点的电势大于b点的电势，选项B错误； C．将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，a点电势大于c点电势，所以整体电势能增加，选项C正确； D．将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，＋Q对其的电场力不做功，但－Q对其的电场力做负功，选项D错误。 故选C。 7. 在光滑水平面上放有一质量为的小车，一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置（细线伸直且水平）同时由静止释放小球和小车，设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中，细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为，则下列说法正确的有（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．从释放到到小球达最低点过程中，由水平方向动量守恒和能量守恒得 解得 故A错误，B错误； C．对小球，由动能定理得 解得 故C正确； D．从释放开始小车离开初位置的最大距离发生在小球摆至最高点时，此时小球与车的速度均为零，由能量守恒知小球回到原高度，由人船模型得 解得 故D错误。 故选C。 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列机车牵引力—时间、机车功率—时间图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．机车保持加速度不变启动，根据牛顿第二定律可得 可得牵引力为 可知在达到额定功率之前的过程中，牵引力保持不变，故A错误，B正确； CD．在达到额定功率前机车一直做匀加速直线运动，则有 机车的功率为 可知机车的功率随时间均匀增大，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为，甲、乙所带电荷量分别为、，质量分别为、，静电力常量为。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. D. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．设两球间的库仑力大小为F，倾角为θ，对两球进行受力分析，如图所示 对甲球根据平衡条件有， 对乙球根据平衡条件有， 联立解得 故 根据库仑定律有F= 解得，故AC正确，B错误； D．将甲、乙互换位置，若二者仍能保持静止，同理可得对甲有， 对乙有， 联立可得 无解，假设不成立，故D错误。 故选AC。 10. 在绝缘光滑水平面上的的A处、的处分别固定正电荷，如图甲所示。图乙是之间连线上的电势与位置之间的关系图像，图中点为电势的最低点。若在的点由静止释放一个带正电小球（可视为质点），下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到处的加速度最大 B. 两正电荷带电量之比 C. 小球在处的动能最大 D. 小球不能经过的位置 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图像中，斜率即为合电场强度，点处斜率为0，即合电场强度为0。小球运动到处的加速度为零，最小。故A错误； B．处场强为零，根据点电荷场强则有 解得 故B正确； C．从到的过程中，电势降低，带正电小球电势能减小，电场力做正功，动能增加。从再向右运动过程中，电势升高，带正电小球电势能增大，电场力做负功，动能减小。小球在处的动能最大。故C正确； D．设点和小球运动能到达的最右端处电势差为，根据动能定理得， 得 所以小球能运动到电势与出发点相同的位置。由乙图可知，和处电势相等的点在的右侧，故小球能经过的位置。故D错误。 故选BC。 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 为研究一均匀带正电球体周围静止电场的性质，某同学在干燥的环境中先将球放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上，如图（a）所示，此时电子秤的示数为；再将另一小球用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于球的正上方点，电子秤稳定时的示数减小为。缓慢拉动绝缘细线，使小球从点沿竖直方向逐步上升到点，用刻度尺测出点正上方不同位置到点的距离，并采取上述方法确定该位置对应的场强，然后作出图像，如图（b）所示。已知点和点到点的距离分别为和，球在点产生的场强大小为。小球所带电量为，且远小于球所带的电量，球与球之间的距离远大于两球的半径。忽略空气阻力的影响，重力加速度为。 （1）小球A在M点所激发的电场的场强大小为______（用、、表示）。 （2）小球B位于点M时，电子秤的示数应为______（用、表示）。 【答案】（1） （2）0.8N1+0.2N2 【解析】 小问1详解】 小球位于P点时，所受静电力为 故P点的电场强度大小为 由图（b）可知球A在M点所激发的电场的电场强度大小约为0.2E0，故M点的电场强度大小为 【小问2详解】 小球B在M点所受电场力为 故此时电子秤的示数为 12. 如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验： A.用天平测出两个小球的质量分别为和； B.安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端； C.先不放小球，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P； D．将小球放在斜槽末端B处，仍让小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置； E．用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离，图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，M、P、N三点到B点的距离分别为、、。 依据上述实验步骤，请回答下面问题： （1）两小球质量、应满足______（填“”“”或“”）。 （2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式______，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。 （3）如果两个小球的碰撞是弹性碰撞，图中P、M分别是小球碰前碰后的落点位置，实验测得cm，cm，则小球的落点位置______cm。 【答案】（1）＞ （2） （3）49 【解析】 【小问1详解】 为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量。 【小问2详解】 碰撞前，小球落在图中的点，设其水平初速度为，小球和发生碰撞后，小球的速度增大，小球的速度减小，都做平抛运动，的落点在图中的点，设其水平初速度为，的落点是图中的点，设其水平初速度为，设斜面与水平面的倾角为，根据平抛运动规律有， 解得 同理可解得， 所以只要满足 即，则说明两球碰撞过程中动量守恒。 【小问3详解】 如果满足小球的碰撞为弹性碰撞，则应满足 代入上一问的速度表达式可得 联立 可得 解得 13. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是___________。 A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 因绳的拉力可由力传感器读出，所以细绳不需要保持和木板平行 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度________m/s2（结果保留3位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M＝____。 A. B. C. D. （4）乙同学还做了如下实验：如图丙所示，平衡好摩擦力后，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比在丙图中不放手机，用打点计时器测得的要小。这是因为___________。 A. 在小车上放置了智能手机后，没有重新平衡摩擦力 B. 在小车上放置了智能手机后，细线的拉力变小了 C. 在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了 （5）若乙同学没有严格控制好小车质量M与沙和沙桶质量m的大小关系，其它操作规范合理，结果在某次实验结果发现小车加速度的实验值（利用纸带求的值）只有理论值（）的，若不考虑其它因素的影响，可估算__________。 【答案】（1）AC （2）2.98 （3）C （4）C （5） 【解析】 【小问1详解】 ABD．用力传感器测量绳子的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，不用保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，需要将细绳保持和木板平行，同时应平衡摩擦力，应将带滑轮的长木板右端垫高，故A正确，BD错误； C．为获得更多的点迹，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确； 故选AC。 【小问2详解】 根据题意，相邻计数点时间间隔为 s=0.1s 由逐差法计算加速度 【小问3详解】 对小车与滑轮组成的系统，由牛顿第二定律得 根据图线的斜率可知 故小车的质量为 故选C。 【小问4详解】 A．平衡摩擦力后，根据平衡条件有 化简得 由此可知，木板的倾角与小车质量无关，在小车上放置了智能手机后，相当于小车的质量增大，上式仍成立，不用重新平衡摩擦力，故A错误； B．对槽码有 a减小，则绳上拉力F增大，故B错误； C．在小车上放置了智能手机后，整体的质量变大了，不改变小车质量和槽码个数，则整体合力不变； 对槽码、小车和手机的整体，根据牛顿第二定律 化简得 M增大，a减小，故C正确； 故选C。 【小问5详解】 乙同学没有严格控制好小车质量M与沙和沙桶质量m的大小关系，据牛顿第二定律有 由题意其值只有理论值（）的，所以 解得 14. 如右图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v0；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）C、O间的电势差； （2）在O点处的电场强度E的大小； （3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度vD大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球p从C到O根据动能定理有 解得 （2）A点电荷和B点电荷在O点的电场强度均为 E＝ 其中 r＝AO＝BO＝ 所以 根据对称性可知，两点电荷场强在水平方向的分场强抵消，合场强为 （3）从C到D点，由于电场线的对称性 UCD＝2UCO 则根据动能定理有 解得 15. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 【答案】（1）12.4N；（2）2.4m；（3）4.8J 【解析】 【详解】（1）物体从E到C，由机械能守恒得 在C点，由牛顿第二定律得 联立解得 （2）对从E到A的过程，由动能定理得 联立解得 LAB=2.4 m 故斜面长度LAB至少为2.4 m。 （3）因为 解得 所以，物体不会停在斜面上，物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿光滑圆弧轨道做周期性运动。从E点开始直至最后，系统因摩擦而损失的机械能等于B、E两点间的重力势能，即 16. 如图甲所示，在光滑水平地面上有质量分别为、两小物块、B，用细线连接并使中间的轻弹簧处于压缩状态（弹簧与两物块未拴接），弹簧的弹性势能为。轴间距为的水平传送带左端与水平地面平滑连接，传送带以的速度顺时针匀速转动。传送带右侧放置一个倾角为的足够长的固定斜面，小物块静置于距斜面顶端处。现将、间的细线烧断，与弹簧分离后冲上传送带，在传送带上运动后，从传送带右端水平飞出，恰好无碰撞地由斜面顶端滑入斜面，一段时间后与发生碰撞。时恰完成第一次碰撞，时刚要发生第二次碰撞，在内运动的图像如图乙所示（以沿斜面向下为正方向）。B、C每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，与传送带间的动摩擦因数，物块均可看作质点，重力加速度，求： （1）B刚滑上传送带时的速度大小； （2）的质量以及与斜面间的动摩擦因数； （3）C沿斜面下滑的最大距离。 【答案】（1）1m/s （2）7kg， （3） 【解析】 【小问1详解】 对A、B及弹簧系统由动量及能量守恒定律得①， 由①②得 【小问2详解】 若在传送带上一直加速，由 得 由 得 不合题意，故在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动 B在斜面顶端有③ 由图像可知每次在斜面上向上减速过程和向下加速过程的加速度大小分别为 ， 在斜面上由顶端向下匀加速滑动过程中有④ 由③④式得 对、第一次碰撞过程有⑤⑥ 由⑤⑥得， 由图像得， 若在经过程后速度恰减为0，则由 得 故与再次碰撞时早已停止运动 与第一次碰后对有⑦， 则由⑦⑧得 【小问3详解】 设第次与碰前的速度为，由⑤⑥相同的规律可知碰后、的速度大小分别为⑨ 第次碰后上升过程有⑩ 减速过程有⑪ 与第次碰撞前的速度应满足⑫ 由⑨~⑫式得 由⑨（11）式可知第次碰撞后的位移为 第次碰撞后的位移为 又第一次碰后位移为 则每次碰后的位移为 沿斜面下滑的最大距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $