精品解析：河北省邢台市卓越联盟2025-2026学年高三上学期12月期中物理试题

邢台市卓越联盟2025-2026学年高三年级上学期12月联考物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，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。 考试时间为75分钟，满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 热门游乐项目“跳楼机”如图所示。“跳楼机”先将被安全带固定在座椅上的游客提升到高处，然后由静止释放，游客开始下落的过程可认为在做自由落体运动，然后游客做匀减速直线运动，直至速度减为零。游客下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客做自由落体运动时，其惯性逐渐增大 B. 游客做自由落体运动时，处于超重状态 C. 游客做匀减速直线运动时，其机械能逐渐减小 D. 游客做匀减速直线运动时，所受座椅的支持力大于其对座椅的压力 2. 2025年11月16日，36岁奥运冠军、河北选手巩立姣再夺女子铅球冠军，实现个人全运会“五连冠”。若铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，铅球在空中运动时的动能随运动时间的变化关系中，正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 2025广州车展以“新科技·新生活”为核心主题，汇聚1085辆展车，兼具电动化与智能化特质的首发车型及新能源汽车，以近58%的占比成为绝对主角。一辆新能源汽车在水平路面行驶时所受的阻力大小与汽车的速率的平方成正比。当该汽车以速率匀速行驶时，发动机的功率为，速率变为，仍旧匀速行驶时，发动机的功率为（　　） A B. C. D. 4. “嫦娥六号”探测器在月球表面着陆时，会在反推火箭的作用下短暂悬停，如图所示。若探测器的质量为，喷气口直径为，喷气口相对月球表面向下以速度喷气（可认为探测器质量不变），月球表面重力加速度为，则喷出气体的平均密度为（　　） A B. C. D. 5. 如图，直角三角形的、两点分别放有电荷量大小为、的点电荷时，点的电场强度方向恰好与连线垂直，已知，，，则等于（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知圆形腰带的半径为，某次运动时，在时间内，计数器显示的圈数为，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，配重可视为质点，则轻绳长度为（　　） A. B. C. D. 7. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在处平滑连接。质量为的包裹（可视为质点）从滑道顶端点由静止释放，沿直线运动并以垂直于方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共小题，每小题分，共分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得分，有选错的得分。 8. 根据SpaceStats的统计数据，截止到年月日之前，中国在轨卫星共颗，位居世界第二位，在通信、导航、遥感等领域服务千行百业、走进千家万户。如图所示，某卫星绕地球的运动轨迹为椭圆，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，已知、之间的距离为且卫星绕地球一周的时间为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在点和点的速度相同 B. 卫星从运动到所用的时间等于 C. 卫星从运动到的过程中，地球对卫星的万有引力做正功 D. 地球的质量为 9. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。虚线为某一带电微粒只在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 带电微粒带正电荷 B. 带电微粒在A点的加速度大于在B点的加速度 C. 带电微粒在A点的速度大于在B点的速度 D. 带电微粒在A点的电势能大于在B点的电势能 10. 如图，倾角为30°的光滑斜面体固定在水平面上，底端固定轻质弹簧，弹簧上端放置质量为m的小球B。某时刻，将质量为m的小球A从某一位置以平行于斜面体底边的初速度水平抛出，小球A与斜面碰撞后垂直斜面方向速度减为零，沿斜面方向速度不变，之后小球A立刻与小球B发生碰撞并结合在一起压缩弹簧。已知重力加速度为g，小球A、B初始位置间的竖直高度，弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能表达式为（x为弹簧的形变量），小球A、B均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球A与斜面碰撞前瞬间，其速度的大小为 B. 小球A与斜面碰撞过程，其动量变化量的大小为 C. 小球A、B碰撞过程，损失的机械能为 D. 弹簧的最大形变量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充、放电规律。操作步骤如下： （1）按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电完毕后，开关S拨至2处，电容器放电，放电电流方向为______（填“逆时针”或“顺时针”）。 （2）放电过程中用电流传感器记录了放电电流随时间的变化关系如图乙所示，则电容器充电结束后所带的电荷量为______C。（结果保留两位有效数字） 12. 如图甲所示为某同学设计的研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量M一定，砂和砂桶的总质量为m，小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑动滑轮。 （1）下列说法正确的是______。 A. 实验前需要将带定滑轮长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 本实验不需要确保动滑轮左端的两段细线与木板平行 C. 小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D. 本实验需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线如图乙所示，图线的斜率为k，则小车的质量______。（用、表示） 13. 物理学习小组利用图甲所示气垫导轨和光电门验证动量守恒定律。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，刻度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm。 （2）某同学开启充气泵和两光电门，调节气垫导轨水平，他将滑块A从左端向右轻推一下，若发现______，则说明气垫导轨已水平。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块A通过光电门1的时间为，滑块A、B通过光电门2的时间分别为、。已知滑块A、B的质量分别为、，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则应满足的关系式为______。（用、、、、表示） （4）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球（可视为质点）悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为和，弦长、、。已知。若小球1、2碰撞前、后动量守恒，则应满足______。 A. B. C D. 14. 如图，水平向右的匀强电场中，用长为的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕点做圆周运动。图中、为圆周上的两点，点为最高点，与点之间的夹角为。当小球运动到点时速度最小，且细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，重力加速度大小为g，小球可视为质点，，。求： （1）、两点间的电势差； （2）小球在点的速度大小。 15. 如图甲所示，真空中两块相距为、长度为的平行金属板、与电源连接（图中未画出），其中板接地（电势为零），板电势变化的规律如图乙所示（、均已知）。时刻，一比荷为、带负电的粒子从极板上边界的点沿极板方向进入电场，经时间后第一次经过两极板中线，最终从点离开电场，不计粒子重力。求： （1）该粒子在电场中的加速度大小； （2）之间的距离； （3）该粒子进入电场时速度大小。 16. 如图所示，水平面上C点左侧光滑，C点右侧粗糙，质量的滑块静止在水平面光滑部分，其上表面有半径的光滑圆弧轨道，其底端点的切线水平。水平面上点右侧，等间距放置完全相同的滑块1、滑块2、滑块3…、滑块。将滑块从滑块的顶端点由静止释放，滑块从点进入水平面粗糙部分，滑块运动距离后与滑块1碰撞，碰后两滑块以共同的速度继续运动距离后与滑块2碰撞，三滑块以共同的速度运动…后面重复前面的运动情况。除滑块外其他滑块均可视为质点，质量均为，与水平面之间的动摩擦因数均为，，所有碰撞时间极短，忽略空气阻力。取，已知。求： （1）合外力对滑块b的冲量大小； （2）从滑块b静止释放到a、b分离过程，a运动的距离； （3）滑块b最多能与几个滑块发生碰撞？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邢台市卓越联盟2025-2026学年高三年级上学期12月联考物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，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。 考试时间为75分钟，满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 热门游乐项目“跳楼机”如图所示。“跳楼机”先将被安全带固定在座椅上的游客提升到高处，然后由静止释放，游客开始下落的过程可认为在做自由落体运动，然后游客做匀减速直线运动，直至速度减为零。游客下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客做自由落体运动时，其惯性逐渐增大 B. 游客做自由落体运动时，处于超重状态 C. 游客做匀减速直线运动时，其机械能逐渐减小 D. 游客做匀减速直线运动时，所受座椅的支持力大于其对座椅的压力 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性是物体的固有属性，它只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，因此游客的惯性不变，A错误； B．游客在做自由落体运动时，加速度方向向下，大小等于重力加速度，此时游客处于失重状态，B错误； C．游客在做匀减速直线运动时，由于速度减小，动能减小，同时由于高度降低，重力势能也减小，因此游客的机械能逐渐减小，C正确； D．游客做匀减速直线运动时，所受座椅的支持力和其对座椅的压力是一对作用力和反作用力，因此它们的大小是相等的，D错误。 故选C。 2. 2025年11月16日，36岁奥运冠军、河北选手巩立姣再夺女子铅球冠军，实现个人全运会“五连冠”。若铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，铅球在空中运动时的动能随运动时间的变化关系中，正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】铅球做平抛运动，令初速度为，则铅球运动过程的动能 铅球竖直分速度 铅球的速度 解得 可知，铅球动能与时间的关系为二次函数关系，图像为开口向上的抛物线，第一个选项图像满足要求。 故选A。 3. 2025广州车展以“新科技·新生活”为核心主题，汇聚1085辆展车，兼具电动化与智能化特质的首发车型及新能源汽车，以近58%的占比成为绝对主角。一辆新能源汽车在水平路面行驶时所受的阻力大小与汽车的速率的平方成正比。当该汽车以速率匀速行驶时，发动机的功率为，速率变为，仍旧匀速行驶时，发动机的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】阻力大小与速率的平方成正比，即 ，其中 为比例常数。当该汽车以速率匀速行驶时，阻力， 功率 当该汽车以速率匀速行驶时，则 牵引力等于阻力，功率 由 得 ，故发动机的功率为 。 故选 C。 4. “嫦娥六号”探测器在月球表面着陆时，会在反推火箭的作用下短暂悬停，如图所示。若探测器的质量为，喷气口直径为，喷气口相对月球表面向下以速度喷气（可认为探测器质量不变），月球表面重力加速度为，则喷出气体的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】探测器在气体反推力和重力作用下处于静止，设气体反推力大小为，即 极短时间内喷出气体体积 气体质量 根据牛顿第三定律可知气体所受作用力大小为 以气体运动方向为正方向，根据动量定理有 解得 故选C。 5. 如图，直角三角形的、两点分别放有电荷量大小为、的点电荷时，点的电场强度方向恰好与连线垂直，已知，，，则等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知两电荷为同种电荷，假设均为负电荷，两电荷在点的电场强度方向如图 大小分别为， 则 根据几何知识可得 解得 故选D。 6. 如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知圆形腰带的半径为，某次运动时，在时间内，计数器显示的圈数为，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，配重可视为质点，则轻绳长度为（　　） A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【详解】配重做圆周运动的角速度 根据牛顿第二定律可得 解得 故选B。 7. 某工厂自动化分拣系统简化如图所示，倾斜滑道与水平传送带在处平滑连接。质量为的包裹（可视为质点）从滑道顶端点由静止释放，沿直线运动并以垂直于方向的速度滑入传送带进行分拣。已知滑道倾角，长度，包裹与滑道间的动摩擦因数；传送带以的恒定速度向左运行，包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。忽略包裹在滑道与传送带连接处的能量损失，包裹滑上传送带后与传送带发生相对滑动，最终达到共速。为了防止包裹从传送带上滑落，传送带的最小宽度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】包裹沿倾斜滑道下滑阶段，由牛顿第二定律，有 解得 由速度-位移公式 解得包裹滑上传送带的初速度v=4m/s 包裹相对于传送带的速度大小为 方向如图所示，v2与v之间的夹角正切值 解得 包裹受摩擦力方向与v2方向相反，加速度方向与v2方向相反，包裹在传送带上滑动时加速度大小为 将加速度分解，如图所示 垂直于传送带速度方向有 根据速度-位移公式得 代入数据解得 故选C。 二、多项选择题：本题共小题，每小题分，共分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得分，选对但不全的得分，有选错的得分。 8. 根据SpaceStats的统计数据，截止到年月日之前，中国在轨卫星共颗，位居世界第二位，在通信、导航、遥感等领域服务千行百业、走进千家万户。如图所示，某卫星绕地球的运动轨迹为椭圆，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，已知、之间的距离为且卫星绕地球一周的时间为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在点和点的速度相同 B. 卫星从运动到所用的时间等于 C. 卫星从运动到的过程中，地球对卫星的万有引力做正功 D. 地球的质量为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第二定律可知，卫星在点速度最大，点速度最小，卫星在点和点的速度大小相等，但速度方向不同，卫星从A运动到B所用时间小于，AB错误； C．卫星从A运动到B的过程中，万有引力方向与速度方向夹角为锐角，地球对卫星的万有引力做正功，C正确； D．根据开普勒第三定律有，若绕地球轨迹为圆，则有 则有 解得，D正确。 故选CD。 9. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。虚线为某一带电微粒只在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 带电微粒带正电荷 B. 带电微粒在A点的加速度大于在B点的加速度 C. 带电微粒在A点的速度大于在B点的速度 D. 带电微粒在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，可知钾、钙离子等受到的电场力方向向下，电场线方向向下，根据带电微粒轨迹可判断其所受电场力向上，带电微粒带负电荷，A错误； B．根据电场线疏密表示电场强弱可知，A点的电场强度大，根据可知，带电微粒在A点的加速度大于在B点的加速度，B正确； D．根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势高于B点电势，带电微粒在A点的电势能小于在B点的电势能，D错误； C．根据能量守恒可知，带电微粒在A点的动能大于在B点的动能，则带电微粒在A点的速度大于在B点的速度，C正确。 故选BC。 10. 如图，倾角为30°的光滑斜面体固定在水平面上，底端固定轻质弹簧，弹簧上端放置质量为m的小球B。某时刻，将质量为m的小球A从某一位置以平行于斜面体底边的初速度水平抛出，小球A与斜面碰撞后垂直斜面方向速度减为零，沿斜面方向速度不变，之后小球A立刻与小球B发生碰撞并结合在一起压缩弹簧。已知重力加速度为g，小球A、B初始位置间的竖直高度，弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能表达式为（x为弹簧的形变量），小球A、B均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球A与斜面碰撞前瞬间，其速度的大小为 B. 小球A与斜面碰撞过程，其动量变化量的大小为 C. 小球A、B碰撞过程，损失的机械能为 D. 弹簧的最大形变量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球A与斜面碰撞前瞬间，竖直方向的分速度 实际速度，A正确； B．小球A与斜面碰撞前瞬间，速度与水平方向夹角的正切值 则 实际速度与斜面之间的夹角 小球A与斜面碰撞过程，其动量变化量的大小为，B错误； C．小球A、B碰撞过程，根据动量守恒有 解得 损失的机械能，C错误； D．设开始时弹簧的形变量为，则 解得 设弹簧的最大形变量为，小球A、B一起压缩弹簧过程中，根据机械能守恒有 解得，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充、放电规律。操作步骤如下： （1）按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电完毕后，开关S拨至2处，电容器放电，放电电流方向为______（填“逆时针”或“顺时针”）。 （2）放电过程中用电流传感器记录了放电电流随时间的变化关系如图乙所示，则电容器充电结束后所带的电荷量为______C。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）顺时针 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，开关S拨至1处，对电容器进行充电，电容器下极板带正电，充电完毕后，开关S拨至2处，电容器放电，放电电流方向为顺时针。 小问2详解】 根据可知，曲线与横轴围成的面积表示充完电后电容器所带的电荷量，图线与坐标轴围成的区域内约有17小格，则有 12. 如图甲所示为某同学设计的研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量M一定，砂和砂桶的总质量为m，小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑动滑轮。 （1）下列说法正确的是______。 A. 实验前需要将带定滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 本实验不需要确保动滑轮左端的两段细线与木板平行 C. 小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D. 本实验需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）以小车加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线如图乙所示，图线的斜率为k，则小车的质量______。（用、表示） 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验采用力传感器来测量细线拉力，但是仍需要实验前将带定滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，这样小车所受的合力只有细线拉力，A正确； B．本实验需要确保动滑轮左端的两段细线与木板平行，这样传感器读数的2倍才为小车受的合力，B错误； C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，C错误； D．本实验采用力传感器来测量细线的拉力，小车所受的合力可以测量得到，并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，故不需要满足，D错误。 故选A。 小问2详解】 平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有 可得 斜率为，则有 解得小车的质量 13. 物理学习小组利用图甲所示气垫导轨和光电门验证动量守恒定律。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，刻度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm。 （2）某同学开启充气泵和两光电门，调节气垫导轨水平，他将滑块A从左端向右轻推一下，若发现______，则说明气垫导轨已水平。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块A通过光电门1的时间为，滑块A、B通过光电门2的时间分别为、。已知滑块A、B的质量分别为、，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则应满足的关系式为______。（用、、、、表示） （4）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球（可视为质点）悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为和，弦长、、。已知。若小球1、2碰撞前、后动量守恒，则应满足______。 A. B. C. D. 【答案】（1）5.50 （2）滑块A通过光电门1、2的时间相等 （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律，遮光条的宽度 【小问2详解】 气垫导轨若调节至水平，将滑块A从左端向右轻推一下，滑块将做匀速直线运动，即若滑块A通过光电门1、2的时间相等，则说明气垫导轨已调水平。 【小问3详解】 若滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则有 其中，， 整理得 【小问4详解】 设轻绳长为，小球从偏角处静止下摆，摆到最低点时的速度为，小球经过圆弧对应的弦长为，根据动能定理有 由数学知识可知 联立两式解得 若两小球碰撞过程中动量守恒，则有 其中，， 整理可得 故选A。 14. 如图，水平向右的匀强电场中，用长为的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕点做圆周运动。图中、为圆周上的两点，点为最高点，与点之间的夹角为。当小球运动到点时速度最小，且细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，重力加速度大小为g，小球可视为质点，，。求： （1）、两点间的电势差； （2）小球在点的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当小球运动到B点时速度最小，可知重力和电场力的合力沿BO方向，则 解得 在匀强电场中，根据电势差与电场强度的关系可得 解得 【小问2详解】 在B点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得 解得 从A到B过程根据动能定理得 解得 15. 如图甲所示，真空中两块相距为、长度为的平行金属板、与电源连接（图中未画出），其中板接地（电势为零），板电势变化的规律如图乙所示（、均已知）。时刻，一比荷为、带负电的粒子从极板上边界的点沿极板方向进入电场，经时间后第一次经过两极板中线，最终从点离开电场，不计粒子重力。求： （1）该粒子在电场中的加速度大小； （2）之间的距离； （3）该粒子进入电场时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意分析可知电场强度大小为 粒子在电场中的加速度大小为 解得 【小问2详解】 粒子经时间后第一次经过两极板中线，则 解得 【小问3详解】 粒子最终从点离开电场，第一种情况：从点离开时速度偏向右下方，如图1所示 有 解得 第二种情况：从点离开时速度偏向左下方，如图2所示 有 解得 综合以上两种情况可得粒子进入电场时的速度大小为 16. 如图所示，水平面上C点左侧光滑，C点右侧粗糙，质量的滑块静止在水平面光滑部分，其上表面有半径的光滑圆弧轨道，其底端点的切线水平。水平面上点右侧，等间距放置完全相同的滑块1、滑块2、滑块3…、滑块。将滑块从滑块的顶端点由静止释放，滑块从点进入水平面粗糙部分，滑块运动距离后与滑块1碰撞，碰后两滑块以共同的速度继续运动距离后与滑块2碰撞，三滑块以共同的速度运动…后面重复前面的运动情况。除滑块外其他滑块均可视为质点，质量均为，与水平面之间的动摩擦因数均为，，所有碰撞时间极短，忽略空气阻力。取，已知。求： （1）合外力对滑块b的冲量大小； （2）从滑块b静止释放到a、b分离过程，a运动的距离； （3）滑块b最多能与几个滑块发生碰撞？ 【答案】（1）1.6N·s （2）0.8m （3）5个 【解析】 【小问1详解】 将滑块从滑块的顶端点由静止释放，二者水平方向动量守恒，则有 根据机械能守恒定律有 解得 合外力对滑块的冲量大小为 解得 【小问2详解】 滑块与滑块的水平位移关系为 其中 则滑块运动的距离 【小问3详解】 根据上述分析可知，滑块到达点时的速度 滑块与滑块1碰撞前瞬间动能 滑块与滑块1相碰，根据动量守恒得 碰撞后瞬间系统动能 滑块、1和2碰撞前瞬间，系统动能 滑块、1和2相碰，根据动量守恒 滑块、1和2碰撞后瞬间，系统动能 滑块、1、2和3碰撞前瞬间，系统动能 以此类推，在与滑块碰撞前瞬间，系统动能 若一共碰撞次，则有， 代入数据解得 即滑块最多能与5个滑块发生碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $