精品解析：福建省泉州市南安第一中学2025-2026学年高二上学期第一次段考物理试题

南安一中2025～2026学年度高二年第一次阶段考 物理科试卷 本试卷考试内容为：必修三一、二章，选必一第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2．考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4．保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 第I卷（选择题 共40分） 一、单选题（本大题共4小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 以下说法正确的是（  ） A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比，与试探电荷电量q成反比 B. 根据库仑定律可知，当r→0时，库仑力F→∞ C. 由Uab = Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为－1V 2. 在某场篮球比赛中，质量为的篮球以的速度大小传来，甲运动员接住后马上以相同的速度大小反向传出，如果甲从接球到将球传出的时间为，则在甲从接球到将球传出的过程中，不计空气阻力，则（　　） A. 甲接球后手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 整个过程中球的动量改变了 C. 整个过程中手对球的平均作用力大小为24N D. 整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 3. 如图所示，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为0V B. 匀强电场的场强大小为80V/m，方向由A指向C C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势最低 4. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内有人工制造的气流，表演者通过调整身体的姿态，改变受风面积（即表演者在垂直风力方向的投影面积），来改变其所受向上风力的大小，使人产生在天空翱翔的感觉。如图所示，一质量为m的游客恰好可以静止在直径为d的圆柱形风洞内。已知气流竖直向上通过风洞，密度为ρ，流速恒定为v，游客受风面积为S，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气体流量 B. 气体流量 C. 风对人的冲量与人对风的冲量相同 D. 若风洞中空气流速变为原来的2倍，要使游客仍静止，则他的受风面积必须调整为原来的 二、双选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 5. 在真空中的O点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示。不计粒子重力，粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是（　　） A 该粒子一定带正电荷 B. 粒子经过P点时的加速度比经过Q点时的加速度大 C. 粒子经过P点时的速度比经过Q点时的速度小 D. 粒子经过P点时电势能比经过R点时的电势能大 6. 如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成电路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是（ ） A. 振动膜向右运动时，电容器的板间电压增加 B. 振动膜向右运动时，电阻上有从a到b的电流 C. 振动膜向左运动时，电容器的板间电场强度减小 D. 振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量增加 7. 在图甲的直角坐标系中，轴上固定两等量的点电荷、，距坐标原点均为，轴上有、、三点，其纵坐标值分别为、、。轴上各点电场强度随变化的关系如图乙所示，图中的阴影部分面积为，的阴影部分面积为。一个质量为、电荷量为（）的带电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿轴负方向运动，则（　　） A. 、是等量正电荷 B. 带电粒子在、两点处的加速度大小之比为 C. 带电粒子运动过程中在达到最大速度为 D. 带电粒子运动到位置时动能 8. 如图（a）所示，在矩形MNQP区域内有平行于MP的匀强电场，一电荷量为、质量为m的带电粒子（不计粒子重力）以初速度从M点沿MN方向进入匀强电场，经时间刚好从Q点射出，。取匀强电场方向由M→P为正方向，使匀强电场的电场强度按图（b）或图（c）所示做周期性变化，图中为未知量，现使该粒子在时刻仍从M点以射入电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 若电场按图（b）做周期性变化，则粒子到达NQ边界上的位置与Q相距 C. 若电场按图（b）做周期性变化，则粒子到达NQ边界时的速度大小为 D. 若电场按图（c）做周期性变化，则粒子到达NQ边界时的位置与Q相距 第II卷（非选择题，共60分） 三、填空题（9题4分，10题4分，11题6分） 9. 真空中有相隔距离为r的两个带电金属球，它们分别带和的电量，其间的静电力为F,如果保持它们的电量不变，仅将它们之间的距离变为，它们之间的静电力的大小应变为____F，若将它们接触一下、再放回相距为r的原处，它们之间的静电力的大小应变为______F。 10. 如图甲所示，质量为1kg物块静止放在水平地面上，现对物块施加水平向右的外力F，F随时间变化的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.3，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。g=10 m/s²。则0~2s内，物块受到的摩擦力冲量大小为_________N·s， 6s末，物块的速度大小为_________m/s。 11. 如图，点电荷A、B带电量分别为3.0×10－8C和-2.4×10－8C，彼此相距6cm，若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，则O点的电场强度等于___________，球壳上的感应电荷在O处的场强大小为___________N/C，方向___________（“O指向A”、“O指向B”）。 四、实验题（12题6分，13题8分） 12. 如图所示，甲同学用图甲所示装置验证动量守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确是________。 A. 需要测量入射小球的释放高度h B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 需满足入射球的质量等于被碰球的质量 （2）入射球A的质量为，被碰球B的质量为，若要两球相碰前后的动量守恒，则应验证的表达式可表示为________（、、OM、OP、ON表示） （3）若乙同学用图乙所示装置进行试验，实验时先让质量为的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为的斜面上。再把质量为的被碰小球B放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，不考虑小球在斜面上的多次碰撞。在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用、、OM、OP、ON表示），则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 13. 实验器材有电源E，电容器C，电压表V（可视为理想电压表），定值电阻R，电流传感器（不考虑内阻），计算机，单刀双掷开关S，导线若干。 （1）将S接1，电压表示数逐渐增大，最后稳定在8V。在此过程中，电流传感器的示数___________； A. 一直稳定在某一数值 B. 由某一数值逐渐减小为零 C. 先逐渐增大，后逐渐减小为零 D. 先逐渐增大，后逐渐减小至某一非零数值 （2）电容器充电完成后，电容器___________极板带正电（选填“上”或“下”），再将S接2，通过传感器。将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I-t图像，如图 （b），t=1.2s时，I=1.0mA，图中两阴影部分的面积之比为S1：S2=3：2，则t=1.2s时，电容器两极板间电压UC=________ V，电阻R =______kΩ（结果均保留2位有效数字） 五、计算题（14题9分，15题9分，16题14分） 14. 如图所示，把质量为m的带负电小球A用绝缘细线悬挂，若将电荷量为+Q的带电小球B靠近小球A，当小球A平衡时与小球B相距r并在同一高度，此时细线与水平方向α角，已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，两小球均可视为点电荷。求∶ （1）细线对A球的拉力大小T； （2）A球所受库仑力大小F； （3）A球所带的电荷量q。 15. 如图所示，在示波管中电子枪产生电子，经过电压的加速电压加速，然后沿平行板中央轴线射入偏转电场，平行板长L=20cm，板间距离，距离平行板右端处有竖直屏幕，在屏幕上建立坐标轴，与中央轴线交点为点，当偏转电压为时，电子打在屏幕上，设电子电荷量，求： （1）电子离开偏转电场时的动能； （2）电子打在屏幕上的位置坐标； （3）电子能打到屏幕上时，平行板偏转电压所加电压的最大值和打在屏幕上离O点的最远距离。 16. 如图所示，斜面与足够长的水平轨道平滑连接，一轻质弹簧的左端固定在质量为的小物块2上，右端与质量为、带电荷量为的小物块3接触但未拴接，小物块2和3均静止在水平轨道上，水平轨道与圆弧轨道平滑连接，其圆心与在同一水平面，上方虚线框内存在着水平向右的匀强电场，电场右侧紧挨着一个圆弧轨道，其圆心与在同一竖直线上，所有的轨道均绝缘且光滑，圆弧和的半径均为。现将质量为的小物块1从左侧斜面上距水平轨道高度为处由静止释放（不计小物块1在斜面与水平面衔接处的能量损失），与小物块2发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，一段时间之后小物块3脱离弹簧，经圆弧轨道后进入电场，再沿着水平方向进入圆弧轨道，经过点时小物块3对轨道的作用力恰好为，最终落在水平地面的点。设小物块在运动过程中带电荷量始终保持不变，空气阻力忽略不计，重力加速度为。求： （1）弹簧被压缩时的最大弹性势能； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）小物块3落地时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2025～2026学年度高二年第一次阶段考 物理科试卷 本试卷考试内容为：必修三一、二章，选必一第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2．考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4．保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 第I卷（选择题 共40分） 一、单选题（本大题共4小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 以下说法正确的是（  ） A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比，与试探电荷电量q成反比 B. 根据库仑定律可知，当r→0时，库仑力F→∞ C. 由Uab = Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为－1V 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场中某点的电场强度只与场源电荷有关，此公式为定义式，电场强度与F、q无关。A错误； B．库仑定律，适用于点电荷之间的相互作用。当r→0时，电荷不能看成是点电荷，此时库仑定律不适用，B错误； C．由 Uab = Ed d为沿电场线方向的位移，故在匀强电场中若沿电场线方向两点a、b间的距离越大，则两点间的电势越大；在匀强电场中若没有沿电场线方向两点a、b间的距离越大，两点间的电势差不一定越大，如a、b两点在垂直于电场线的方向上，两点间的电势差为零，C错误； D．根据电势差的定义式 可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为−1V，D正确。 故选D。 【点睛】掌握电场强度、库仑定律、电势及电势差和电场力做功的定义和内容，熟悉各概念的适用范围。 2. 在某场篮球比赛中，质量为的篮球以的速度大小传来，甲运动员接住后马上以相同的速度大小反向传出，如果甲从接球到将球传出的时间为，则在甲从接球到将球传出的过程中，不计空气阻力，则（　　） A. 甲接球后手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 整个过程中球的动量改变了 C. 整个过程中手对球的平均作用力大小为24N D. 整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动量定理可知，甲接球后手要往身体收，延长触球时间，从而减小球与手指间的作用力，以免手指受到伤害，故A正确； B．以反向传出时为正方向，整个过程中球的动量变化量为 故B错误； C．整个过程中，根据动量定理可得 解得合力大小为 可知作用过程手对球的平均作用力和球的重力的合力大小为，由于不清楚球的速度方向，所以无法确定手对球的平均作用力大小，故C错误； D．整个过程中，根据牛顿第三定律可知，甲对球的作用力等于球对甲的作用力，且作用时间相等，则甲对球的冲量大小等于球对甲的冲量大小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为0V B. 匀强电场的场强大小为80V/m，方向由A指向C C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势最低 【答案】C 【解析】 【详解】A．AC的中点为F，则F点的电势为 与B点电势相等，则BF连线为一条等势线，则O点的电势为4V，故A错误； B．根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知，AC为一条电场线，电场方向由C指向A，CA间的电势差为 电场强度大小 故B错误； C．E为BC的中点，其电势 则 电子带负电，将电子由E点移到F点，由电场力所做的功为 则电子的电势能增加了1eV，故C正确； D．三角形ABC内切圆的圆周上电势最低点的点为过O点做AC的平行线与圆的交点P，如下图 并不是D点，所以在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势不是最低，故D错误。 故选C。 4. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内有人工制造的气流，表演者通过调整身体的姿态，改变受风面积（即表演者在垂直风力方向的投影面积），来改变其所受向上风力的大小，使人产生在天空翱翔的感觉。如图所示，一质量为m的游客恰好可以静止在直径为d的圆柱形风洞内。已知气流竖直向上通过风洞，密度为ρ，流速恒定为v，游客受风面积为S，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气体流量 B. 气体流量 C. 风对人的冲量与人对风的冲量相同 D. 若风洞中空气流速变为原来的2倍，要使游客仍静止，则他的受风面积必须调整为原来的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知 解得 A错误； B．对时间内吹向游客的气体，由动量定理可得 由于游客处于静止状态，满足 另外 风洞内气流的流量为 联立解得 B错误； C．根据牛顿第三定律可知，风对人的作用力与人对风的作用力大小相等，方向相反，所以根据冲量定义可知对人的冲量与人对风的冲量大小相等，方向相反，C错误； D．由 可知，若风洞中空气流速变为原来的2倍，游客受力不变，则S必须变为原来的，D正确。 故选D。 二、双选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 5. 在真空中的O点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示。不计粒子重力，粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 该粒子一定带正电荷 B. 粒子经过P点时加速度比经过Q点时的加速度大 C. 粒子经过P点时的速度比经过Q点时的速度小 D. 粒子经过P点时的电势能比经过R点时的电势能大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子的运动轨迹为曲线，合力方向指向轨迹的凹侧，即该粒子与带正电的点电荷相互吸引，可知该粒子一定带负电荷，故A错误； B．根据图像可知，根据静电力公式有可知，粒子经过P点时的电场力比经过Q点时的电场力小，由牛顿第二定律可知，粒子在P点的加速度比在Q点的加速度小，故B错误； C．粒子只受电场力作用，粒子的动能与电势能相互转化，带负电的粒子从过程，电场力做正功，动能增大，即粒子经过P点时的速度比经过Q点时的速度小，故C正确； D．结合上述，带负电的粒子从过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，即粒子经过P点时的电势能比经过R点时的电势能大，故D正确。 故选CD。 6. 如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成电路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是（ ） A. 振动膜向右运动时，电容器的板间电压增加 B. 振动膜向右运动时，电阻上有从a到b的电流 C. 振动膜向左运动时，电容器的板间电场强度减小 D. 振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于电容器和电源相连，电容器两极板电压不变，A错误； B．振动膜向右运动时，电容器两极板间的距离减小，根据 可知，电容增大，由于电容器和电源相连，电容器两极板电压不变，根据 故电容器的电荷量增大，处于充电状态，所以电阻上有从a到b的电流，B正确； C．振动膜向左运动时，电容器两极板间的距离增大，电压不变，根据 所以电容器的板间电场强度减小，C正确； D．振动膜向左运动时，电容器两极板间的距离增大，根据 可知电容减小，由于电容器和电源相连，电容器两极板电压不变，根据 振动膜所带的电荷量减小，D错误。 故选BC。 7. 在图甲的直角坐标系中，轴上固定两等量的点电荷、，距坐标原点均为，轴上有、、三点，其纵坐标值分别为、、。轴上各点电场强度随变化的关系如图乙所示，图中的阴影部分面积为，的阴影部分面积为。一个质量为、电荷量为（）的带电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿轴负方向运动，则（　　） A. 、是等量正电荷 B. 带电粒子在、两点处的加速度大小之比为 C. 带电粒子运动过程中在达到最大速度为 D. 带电粒子运动到位置时动能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图像可知两电荷电量相等，电性相同，一个质量为、电荷量为的带负电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿轴负方向运动，受到引力作用，所以、是等量正电荷，故A正确； B．设、两点电荷带电量为，根据牛顿第二定律可得 所以带电粒子在、两点处的加速度大小之比不是，故B错误； C．带电粒子运动过程中最大速度在点，根据动能定理可得 解得最大速度为 故C错误； D．图乙中面积代表电势差，所以带电粒子运动到位置时，电场力做功为 根据动能定理可知，带电粒子运动到位置时动能为，故D正确。 故选AD。 8. 如图（a）所示，在矩形MNQP区域内有平行于MP的匀强电场，一电荷量为、质量为m的带电粒子（不计粒子重力）以初速度从M点沿MN方向进入匀强电场，经时间刚好从Q点射出，。取匀强电场方向由M→P为正方向，使匀强电场的电场强度按图（b）或图（c）所示做周期性变化，图中为未知量，现使该粒子在时刻仍从M点以射入电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 若电场按图（b）做周期性变化，则粒子到达NQ边界上的位置与Q相距 C. 若电场按图（b）做周期性变化，则粒子到达NQ边界时的速度大小为 D. 若电场按图（c）做周期性变化，则粒子到达NQ边界时的位置与Q相距 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对粒子分析，粒子沿MN方向做匀速直线运动，由运动学知识有 沿电场方向做匀加速直线运动，由运动学知识有 对粒子受力分析，由牛顿第二定律有 联立解得，A正确； BC．若电场按图（b）做周期性变化，沿MN方向做匀速直线运动，有 沿电场线方向，前做匀加速直线运动，有， 时间内，沿电场线方向做匀速直线运动，有 联立解得粒子到达NQ边界上的位置与Q相距 粒子到达NQ边界时的速度大小为，B错误，C错误； D．若电场按图（c）做周期性变化，沿MN方向做匀速直线运动，有 沿电场线方向，前做匀加速直线运动，有， 时间内，沿电场线方向做匀减速直线运动，有， 联立粒子到达NQ边界时的位置与Q相距，D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题，共60分） 三、填空题（9题4分，10题4分，11题6分） 9. 真空中有相隔距离为r的两个带电金属球，它们分别带和的电量，其间的静电力为F,如果保持它们的电量不变，仅将它们之间的距离变为，它们之间的静电力的大小应变为____F，若将它们接触一下、再放回相距为r的原处，它们之间的静电力的大小应变为______F。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]．开始时： 将它们之间的距离变为，它们之间的静电力的大小 [2]．若将它们接触一下则每个球带电： 再放回相距为r的原处时的库仑力： 10. 如图甲所示，质量为1kg的物块静止放在水平地面上，现对物块施加水平向右的外力F，F随时间变化的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.3，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。g=10 m/s²。则0~2s内，物块受到的摩擦力冲量大小为_________N·s， 6s末，物块的速度大小为_________m/s。 【答案】 ①. 4.5 ②. 13.5 【解析】 【详解】[1]物块与水平地面间的最大静摩擦力为 由图像可知，在内物块处于静止状态，受到静摩擦力作用；在时物块开始运动，受到滑动摩擦力作用；则0~2s内，物块受到的摩擦力冲量大小为 [2]在时物块开始运动，则1~6s内，对物块根据动量定理可得 其中 ， 解得6s末，物块的速度大小为 11. 如图，点电荷A、B带电量分别为3.0×10－8C和-2.4×10－8C，彼此相距6cm，若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，则O点的电场强度等于___________，球壳上的感应电荷在O处的场强大小为___________N/C，方向___________（“O指向A”、“O指向B”）。 【答案】 ①. 零 ②. 5.4×105 ③. O指向A 【解析】 【详解】[1]由静电平衡可知，球壳内部各点的场强均为零，即O点的电场强度等于零； [2]感应电荷的场强与AB两点的点电荷在O点的场强等大反向，可知球壳上的感应电荷在O处的场强大小为 [3]因AB两点的点电荷在O点的合场强方向向右，可知感应电荷在O点的场强方向向左，即方向O指向A。 四、实验题（12题6分，13题8分） 12. 如图所示，甲同学用图甲所示装置验证动量守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 需要测量入射小球的释放高度h B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 需满足入射球的质量等于被碰球的质量 （2）入射球A的质量为，被碰球B的质量为，若要两球相碰前后的动量守恒，则应验证的表达式可表示为________（、、OM、OP、ON表示） （3）若乙同学用图乙所示装置进行试验，实验时先让质量为的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为的斜面上。再把质量为的被碰小球B放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，不考虑小球在斜面上的多次碰撞。在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用、、OM、OP、ON表示），则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．只要每次让入射小球从同一位置由静止释放，就能保证其到达斜槽末端的速度相同，不需要测量入射小球的释放高度h，故A错误； B．斜槽轨道是否光滑并不影响实验结果，因为只要每次小球从同一位置释放，其到达斜槽末端的速度就相同，故B错误； C．斜槽轨道末端必须水平，这样才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，故C正确； D．为保证入射球碰后不反弹，需满足入射球的质量大于被碰球的质量，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 由于平抛运动高度相同，则小球在空中运动时间相同，规定向右为正方向，由动量守恒有 整理得 【小问3详解】 小球离开斜槽后做平抛运动，设小球位移大小为L，竖直方向有 水平方向有 联立解得 则入射球碰撞前的速度为 入射球碰撞后的速度为 被碰球碰撞后的速度为 由动量守恒有 整理得 13. 实验器材有电源E，电容器C，电压表V（可视为理想电压表），定值电阻R，电流传感器（不考虑内阻），计算机，单刀双掷开关S，导线若干。 （1）将S接1，电压表示数逐渐增大，最后稳定在8V。在此过程中，电流传感器的示数___________； A. 一直稳定在某一数值 B. 由某一数值逐渐减小零 C. 先逐渐增大，后逐渐减小为零 D. 先逐渐增大，后逐渐减小至某一非零数值 （2）电容器充电完成后，电容器___________极板带正电（选填“上”或“下”），再将S接2，通过传感器。将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I-t图像，如图 （b），t=1.2s时，I=1.0mA，图中两阴影部分的面积之比为S1：S2=3：2，则t=1.2s时，电容器两极板间电压UC=________ V，电阻R =______kΩ（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 上 ②. 3.2 ③. 3.2 【解析】 【小问1详解】 开关接1时，电容器充电，根据电容器充电的特点，当电路刚接通后，电流表示数从0突然增大某一最大值，然后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0，故ACD错误，B正确。 故选B。 【小问2详解】 [1]由于电容器的上极板与电源正极相连，因此电容器充电完成后电容器上极板带正电； [2]由于I-t图线的面积表示电荷量，则 充电结束后，电容器两端电压 根据电容器的定义式，因此 代入数据解得 [3]t=1.2s时I=1.0mA，可知此时电容器两端的电压为 代入数据联立解得 五、计算题（14题9分，15题9分，16题14分） 14. 如图所示，把质量为m的带负电小球A用绝缘细线悬挂，若将电荷量为+Q的带电小球B靠近小球A，当小球A平衡时与小球B相距r并在同一高度，此时细线与水平方向α角，已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，两小球均可视为点电荷。求∶ （1）细线对A球的拉力大小T； （2）A球所受库仑力大小F； （3）A球所带的电荷量q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）对A球根据竖直方向平衡条件有 解得 （2）对A球根据水平方向平衡条件有 解得 （3）根据库仑定律有 解得 15. 如图所示，在示波管中电子枪产生电子，经过电压的加速电压加速，然后沿平行板中央轴线射入偏转电场，平行板长L=20cm，板间距离，距离平行板右端处有竖直屏幕，在屏幕上建立坐标轴，与中央轴线交点为点，当偏转电压为时，电子打在屏幕上，设电子电荷量，求： （1）电子离开偏转电场时的动能； （2）电子打在屏幕上的位置坐标； （3）电子能打到屏幕上时，平行板偏转电压所加电压的最大值和打在屏幕上离O点的最远距离。 【答案】（1）1×10-17J；（2）；（3）100V，30cm 【解析】 【详解】（1）电子在加速电场加速，由动能定理有 电子偏转电场中做类平抛运动 ， 得 由动能定理 电子离开偏转电场时的动能为 （2）电子离开屏幕后做类平抛运动，由几何关系有 得 电子打在屏幕上的位置坐标 （3）由，当时 打在屏幕上最大侧偏位移 得 16. 如图所示，斜面与足够长的水平轨道平滑连接，一轻质弹簧的左端固定在质量为的小物块2上，右端与质量为、带电荷量为的小物块3接触但未拴接，小物块2和3均静止在水平轨道上，水平轨道与圆弧轨道平滑连接，其圆心与在同一水平面，上方虚线框内存在着水平向右的匀强电场，电场右侧紧挨着一个圆弧轨道，其圆心与在同一竖直线上，所有的轨道均绝缘且光滑，圆弧和的半径均为。现将质量为的小物块1从左侧斜面上距水平轨道高度为处由静止释放（不计小物块1在斜面与水平面衔接处的能量损失），与小物块2发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，一段时间之后小物块3脱离弹簧，经圆弧轨道后进入电场，再沿着水平方向进入圆弧轨道，经过点时小物块3对轨道的作用力恰好为，最终落在水平地面的点。设小物块在运动过程中带电荷量始终保持不变，空气阻力忽略不计，重力加速度为。求： （1）弹簧被压缩时的最大弹性势能； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）小物块3落地时速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小物块1沿光滑斜面下滑到底端时速度大小为，根据动能定律有 解得 小物块1、2碰撞过程中动量守恒，设二者粘在一起后速度大小为，则有 解得 设弹簧压缩最短时，小物块1、2、3有共同速度，此时弹簧有最大弹性势能，则有 解得 根据能量守恒有 （2）设弹簧恢复原长时，小物块1、2的速度大小为，小物块3的速度大小，则根据动量守恒有 根据机械能守恒有 解得 设小物块3在点的速度大小为，在段根据动能定理有 解得 设小物块3在点速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 设小物块3在电场中运动的时间为，竖直方向上满足 解得 水平方向满足 解得 （3）设小物块3在电场中上升的高度为，则有 设小物块3落地速度大小为，根据动能定理可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $