精品解析：江西吉安市2025-2026学年高二上学期期末教学质量检测物理试题

高二上学期期末教学质量检测 物理试题 （测试时间：75分钟 卷面总分：100分） 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，将答题卡交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述正确的是（　　） A. 法拉第设计并动手做了几十个实验后，发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦电磁场理论告诉我们变化的磁场一定可以产生变化的电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C. 卡文迪什通过扭秤实验巧妙地实现了对电荷间相互作用力规律的研究 D. 爱因斯坦认识到了薛定谔能量子假设意义，把能量子假设进行了推广 2. “万安鱼头鲜天下”特色美食，是以赣江鳙鱼头为主打，融合生态养殖、烹饪工艺与文旅产业，成为当地经济发展的核心支柱。以下光路图中能反映鱼儿在水下看到岸边游客的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，条形磁体水平放置，一个金属圆环从磁铁左侧靠近S极的a位置经过磁体中部b匀速移动到对称的c位置。下列说法正确的是（　　） A. 穿过圆环的磁通量先向左再向右 B. 穿过圆环的磁通量先向右再向左 C. 穿过圆环的磁通量先减小后增大 D. 穿过圆环的磁通量先增大后减小 4. 如图，将总质量为500g的2000粒黄豆2s内从距秤盘高h处连续均匀地倒在秤盘上，观察到指针指在刻度为200g的位置附近。若每粒黄豆与秤盘内只垂直碰撞一次，碰撞时间极短且碰撞前后速率不变，重力加速度，不计空气阻力，则h约为（　　） A. 40 B. 80 C. 125 D. 240 5. 如图所示，当滑动变阻器的滑片P向下端移动时，发现电压表、示数变化的绝对值分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 示数减小 B. 示数增大 C. A示数减小 D. 6. 等离子体是物质除固态、液态、气态外的第四态，由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成，整体呈电中性。当外来电荷放入等离子体中时，等离子体中的异号电荷会向其聚集，同号电荷会远离，形成“屏蔽层”。屏蔽层会抵消外来电荷的大部分电场，使电场仅在德拜长度内显著存在，超过后，等离子体重现“准中性”，电场强度近似为零。现将电荷量为的试探电荷放入等离子体中，不考虑试探电荷运动，电子和离子均视为静止电荷。下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在距离其处产生的电场为0 B. 试探电荷在距离其处产生的电场为0 C. 等离子体在距离试探电荷为处的电场指向试探电荷 D. 在距离试探电荷为处电场指向试探电荷 7. 在公园里有一段固定的造型独特的“碗池”轨道，其竖直截面为四分之一圆弧，半径为R，轨道表面十分光滑，轨道最低点右侧连接着一段铺有光滑树脂涂层的水平地面。水平地面上有一个装有特制缓冲弹簧的质量小球Q。一个质量的小球P被放置在位于轨道边缘B点的正上方的平台A上，移开平台后小球由静止释放。小球P沿轨道滑下，最终冲向缓冲弹簧。重力加速度，则（　　） A. 小球P到达圆形轨道最低点C时对轨道的压力大小为55N B. 小球P到达圆形轨道最低点C时对轨道的压力方向竖直向上 C. 在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 D. 小球P在碰到弹簧后，弹簧系统在前进的过程中动量不守恒，但是机械能守恒 8. 第一台简易版范德格拉夫起电机是美国科学家范德格拉夫于1929年发明的。它的主要部件是一个金属球壳F，一条橡胶皮带，一个金属滚轮C，一个塑料滚轮B，两个金属刷以及一个电动机。电动机驱动下方的B滚轮和皮带摩擦，滚轮带负电荷，皮带将正电荷输运至C滚轮，通过静电感应使得上方金属刷A带负电并电离空气，使得金属球壳F带正电。关于如图所示的范德格拉夫起电机，下列说法正确的是（　　） A. 电荷在球内表面积累成高压 B. 下方金属刷D带正电 C. 起电机能持续产生电荷，故电荷量不守恒 D. 接地O处电流方向向上 9. 一列简谐横波沿轴传播，时刻，轴上的波形如图所示，此后质点比质点晚第一次到达波峰，则（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 该波的传播速度大小为0.5 C. 质点和振动步调相反 D. 仅改变波源处质点振动频率，波传播的速度不变 10. 一同学利用所学物理知识制作了具有多种倍率欧姆表，内部结构原理如图所示，电流计通过两个电阻改装成两个不同量程的电流表，然后再通过调节滑动变阻器，就能实现倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 开关接1时欧姆表的倍率更低 B. 开关接1时欧姆表的倍率更高 C. D. 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某物理兴趣小组利用自制的装置进行“验证动量守恒定律”实验，选取两个半径为R的铝质和铁质小球，在直尺上刻画等距R的刻线，将直尺固定于光滑的墙角附近，使其与墙角的间距略大于2R，形成一条简易的带刻度值的轨道（水平地面为零刻度线位置）。将两球竖直紧靠置于轨道中，两球整体下端距水平面高度为4R，然后将两球同时由静止释放，如图所示，经过碰撞后发现上方小球的最高位置比初始位置高出很多。 （1）上方的小球应为________（选填“铝球”或“铁球”）。 （2）实际实验中发现小球高度很难达到理论位置，原因可能是（　　） A. 碰撞过程能量损失 B. 空气阻力 C. 小球与直尺存在摩擦 D. 小球质量太小 （3）查表可知铁球的密度约为铝球的3倍，设所有碰撞都是对心弹性碰撞，忽略空气阻力。根据动量守恒定律和机械能守恒定律，碰后上方小球到达最高点时球心刻度高出零刻度线的距离是________。 12. 小罗同学按下面改进的电路图甲“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”，其中A、B两个电容器完全相同。步骤如下： ①将电压传感器连接计算机并配置好相关软件程序，取一个电容器A和电压传感器相连，开关闭合，断开，用四节干电池给A充电，稳定后断开开关，通过计算机可以看到A两极板具有一定的电压，记为。 ②将开关接1，使另一个相同的但不带电的电容器B与A并联。电压传感器测得的电压变为。 ③然后将开关接2，使电容器B放电。 ④不断将开关交替置于1和2，计算机得到图乙所示的图像，电压表示数依次为、、、……，记录在表中。 …… 6.00 2.90 ________ 0.65 …… （1）电路中电阻的作用是________________________________________。 （2）由图乙读数可知，表格中________处缺失值为________（保留两位小数）。 （3）理论上每次电压值应该减半，由表格分析实际数据与理论值出现差异最可能的原因是（　　） A. 电阻过大导致电量损耗 B. 电阻过大导致电量损耗 C. 电容器在充放电过程中损耗一部分电量 D. 电压传感器内阻不够大放掉一部分电量 13. 水平放置的两平行金属板A、B的板间距为，两板之间的电压为。质量为、带电量为的粒子以初速度从点沿板间中线射入，粒子恰好从A极板右侧边缘离开。粒子重力不计，求： （1）粒子在电场中的加速度； （2）粒子以初速度从点沿板间中线射入，离开电场时动能大小。 14. 如图所示，在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点，另一端经光滑孔钉Q连接质量为m的小球A，该球穿过固定的光滑竖直直杆（足够长），初始时为静止状态。间距为弹力绳原长，与杆的距离为。弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，劲度系数为，已知重力加速度为。 （1）求弹力绳与竖直杆间的夹角； （2）给小球A一个向下的冲量，开始计时，证明小球A的运动为简谐运动。 15. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有完全相同的6个绝缘滑块，从左至右等间距（间距为L）依次排列在一条直线上，编号依次为、、、、、，所有滑块可视作质点，质量都为m。使其带电量依次为、、、、、，不考虑各滑块之间的库仑力。在空间加上水平向右的匀强电场E，滑块在电场作用下开始运动。已知滑块在碰撞后均会粘在一起。求： （1）滑块刚运动时的加速度大小； （2）滑块、间的最大距离s； （3）滑块碰撞过程中损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期期末教学质量检测 物理试题 （测试时间：75分钟 卷面总分：100分） 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，将答题卡交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述正确的是（　　） A. 法拉第设计并动手做了几十个实验后，发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦电磁场理论告诉我们变化的磁场一定可以产生变化的电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C. 卡文迪什通过扭秤实验巧妙地实现了对电荷间相互作用力规律的研究 D. 爱因斯坦认识到了薛定谔能量子假设的意义，把能量子假设进行了推广 【答案】A 【解析】 【详解】A．法拉第通过大量实验研究，最终发现了电磁感应现象，故A正确； B．麦克斯韦电磁场理论指出，均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化的电场产生恒定磁场，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，库仑通过扭秤实验研究了电荷间相互作用力规律，故C错误； D．普朗克提出了能量子假设，爱因斯坦认识到该假设的意义并将其推广解释光电效应，故D错误。 故选A。 2. “万安鱼头鲜天下”特色美食，是以赣江鳙鱼头为主打，融合生态养殖、烹饪工艺与文旅产业，成为当地经济发展的核心支柱。以下光路图中能反映鱼儿在水下看到岸边游客的是（　　） A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【详解】鱼儿在水下看岸边游客，所以光线的传播方向应该是从空气射向水里，根据光的折射规律可知，当光由空气斜射入水中时，发生折射，且折射角小于入射角。 故选B。 3. 如图所示，条形磁体水平放置，一个金属圆环从磁铁左侧靠近S极的a位置经过磁体中部b匀速移动到对称的c位置。下列说法正确的是（　　） A. 穿过圆环的磁通量先向左再向右 B. 穿过圆环的磁通量先向右再向左 C. 穿过圆环的磁通量先减小后增大 D. 穿过圆环的磁通量先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】磁体内部的磁场方向与磁体外部的磁场方向相反，当金属圆环从条形磁铁的左侧位置匀速移动到中部位置时，穿过圆环的磁通量增大，方向向右；从位置到位置时，穿过圆环的磁通量减小，方向也向右。因此穿过圆环的磁通量先增大后减小。 故选D。 4. 如图，将总质量为500g的2000粒黄豆2s内从距秤盘高h处连续均匀地倒在秤盘上，观察到指针指在刻度为200g的位置附近。若每粒黄豆与秤盘内只垂直碰撞一次，碰撞时间极短且碰撞前后速率不变，重力加速度，不计空气阻力，则h约为（　　） A. 40 B. 80 C. 125 D. 240 【答案】B 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动规律可得 解得黄豆落在秤盘上的速度大小为 设持续倾倒黄豆的时间为，则单位时间落在秤盘上的黄豆数量为 黄豆对秤盘的撞击力远大于黄豆的重力，故重力可以忽略，设单个黄豆的质量为，由动量定理可得 方程两侧根据时间累计求和可得 由读数可知 联立解得 故选B。 5. 如图所示，当滑动变阻器的滑片P向下端移动时，发现电压表、示数变化的绝对值分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 示数减小 B. 示数增大 C. A示数减小 D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．滑动变阻器向下移动时，连入电路的阻值变小，故外电路的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变大，所以路端电压变小，所以示数减小，内阻和所占电压增大，所以并联部分电压减小，即示数减小，根据欧姆定律可知，通过的电流减小，而总电流增大，所以通过滑动变阻器的电流增大，即A示数增大。故A正确，BC错误； D．根据闭合电路欧姆定律可得， 电压表、示数变化的绝对值分别为和，则有， 则有，故D错误。 故选A。 6. 等离子体是物质除固态、液态、气态外的第四态，由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成，整体呈电中性。当外来电荷放入等离子体中时，等离子体中的异号电荷会向其聚集，同号电荷会远离，形成“屏蔽层”。屏蔽层会抵消外来电荷的大部分电场，使电场仅在德拜长度内显著存在，超过后，等离子体重现“准中性”，电场强度近似为零。现将电荷量为的试探电荷放入等离子体中，不考虑试探电荷运动，电子和离子均视为静止电荷。下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在距离其处产生的电场为0 B. 试探电荷在距离其处产生的电场为0 C. 等离子体在距离试探电荷为处的电场指向试探电荷 D. 在距离试探电荷为处的电场指向试探电荷 【答案】C 【解析】 【详解】AB．试探电荷自身产生的电场满足 距离其有限范围内，试探电荷产生的电场强度始终不为零，且方向背离试探电荷。故A、B错误； C．根据题干描述，等离子体对外来电荷的电场具有屏蔽效应，德拜长度为。超过后，电场强度近似为零，故等离子体在处产生的电场与试探电荷自身产生的电场等大反向，指向试探电荷，故C正确； D．德拜长度为，电场仅在德拜长度内显著存在，在距离试探电荷为处，等离子体的屏蔽作用不完全，总电场由的电场和等离子体的电场叠加而成，合电场方向背离试探电荷，故D错误。 故选C。 7. 在公园里有一段固定的造型独特的“碗池”轨道，其竖直截面为四分之一圆弧，半径为R，轨道表面十分光滑，轨道最低点右侧连接着一段铺有光滑树脂涂层的水平地面。水平地面上有一个装有特制缓冲弹簧的质量小球Q。一个质量的小球P被放置在位于轨道边缘B点的正上方的平台A上，移开平台后小球由静止释放。小球P沿轨道滑下，最终冲向缓冲弹簧。重力加速度，则（　　） A. 小球P到达圆形轨道最低点C时对轨道的压力大小为55N B. 小球P到达圆形轨道最低点C时对轨道的压力方向竖直向上 C. 在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 D. 小球P在碰到弹簧后，弹簧系统在前进的过程中动量不守恒，但是机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AB．滑块从运动到过程，根据机械能守恒 其中， 解得 在最低点处，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律知小球对轨道的压力大小为50N，方向竖直向下，故AB错误； C．弹簧被压缩过程中，当两球速度相等时，弹簧压缩量最大，弹簧具有最大弹性势能，根据系统动量守恒 根据机械能守恒定律 联立解得，故C正确； D．小球在碰到弹簧后，弹簧系统在前进的过程中动量守恒，机械能守恒，故D错误。 故选C。 8. 第一台简易版范德格拉夫起电机是美国科学家范德格拉夫于1929年发明的。它的主要部件是一个金属球壳F，一条橡胶皮带，一个金属滚轮C，一个塑料滚轮B，两个金属刷以及一个电动机。电动机驱动下方的B滚轮和皮带摩擦，滚轮带负电荷，皮带将正电荷输运至C滚轮，通过静电感应使得上方金属刷A带负电并电离空气，使得金属球壳F带正电。关于如图所示的范德格拉夫起电机，下列说法正确的是（　　） A. 电荷在球内表面积累成高压 B. 下方金属刷D带正电 C. 起电机能持续产生电荷，故电荷量不守恒 D. 接地O处电流方向向上 【答案】BD 【解析】 【详解】A．静电平衡时，电荷只能分布在导体外表面，不会在球内表面积累，故A错误； B．下方滚轮带负电荷，使得下方金属刷感应出正电，故B正确； C．电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。起电机的本质是“分离和转移已有电荷”（摩擦起电、感应起电都是电荷转移），并非“产生电荷”，总电荷量始终守恒，故C错误； D．下方金属刷附近空气电离，会使得接地导线产生向上的电流，故D正确。 故选BD。 9. 一列简谐横波沿轴传播，时刻，轴上的波形如图所示，此后质点比质点晚第一次到达波峰，则（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 该波的传播速度大小为0.5 C 质点和振动步调相反 D. 仅改变波源处质点振动频率，波传播的速度不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如果波沿轴正方向传播，则质点向上振动，质点向下振动，质点比质点更晚到达波峰；如果波沿轴负方向传播，则质点向下振动，质点向上振动，质点比质点更早到达波峰。由题意质点比质点晚第一次到达波峰，因此波沿轴正方向传播，故A正确； B．质点到达波峰时，质点需要振动到达波峰，所以 即 由波形图可知，此波的波长 该波的传播速度大小为，故B错误； C．质点和位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反，所以两质点振动步调不是相反，故C错误； D．波的传播速度由介质决定，振动频率增大，波速不变。故D正确。 故选AD。 10. 一同学利用所学物理知识制作了具有多种倍率的欧姆表，内部结构原理如图所示，电流计通过两个电阻改装成两个不同量程的电流表，然后再通过调节滑动变阻器，就能实现倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 开关接1时欧姆表的倍率更低 B. 开关接1时欧姆表的倍率更高 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据电路可知用1和2接线柱时电流表的量程分别为， 则有 因此开关接1时，量程更大，中值电阻更小，倍率更低，故A正确，B错误； CD．根据欧姆表的原理，中值电阻等于内电阻，所以“”和“”的欧姆表内阻之比为，当调零时，满偏电流满足 则有 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某物理兴趣小组利用自制的装置进行“验证动量守恒定律”实验，选取两个半径为R的铝质和铁质小球，在直尺上刻画等距R的刻线，将直尺固定于光滑的墙角附近，使其与墙角的间距略大于2R，形成一条简易的带刻度值的轨道（水平地面为零刻度线位置）。将两球竖直紧靠置于轨道中，两球整体下端距水平面高度为4R，然后将两球同时由静止释放，如图所示，经过碰撞后发现上方小球的最高位置比初始位置高出很多。 （1）上方的小球应为________（选填“铝球”或“铁球”）。 （2）实际实验中发现小球高度很难达到理论位置，原因可能是（　　） A. 碰撞过程能量损失 B. 空气阻力 C. 小球与直尺存在摩擦 D. 小球质量太小 （3）查表可知铁球的密度约为铝球的3倍，设所有碰撞都是对心弹性碰撞，忽略空气阻力。根据动量守恒定律和机械能守恒定律，碰后上方小球到达最高点时球心刻度高出零刻度线的距离是________。 【答案】（1）铝球 （2）ABC （3）19R 【解析】 【小问1详解】 经过一系列碰撞后发现上方小球比初始位置高出很多，所以铝球在上方，铁球在下方。 【小问2详解】 实际的运动可能存在碰撞过程能量损失，空气阻力，以及与直尺存在摩擦，与小球实际质量无关。 【小问3详解】 由于两球同时静止释放，根据题意可知两球下落的高度均为，设此时它们的速度大小为，根据 可得 铁球第一次落地并与地发生弹性碰撞后速度反向，与铝球发生碰撞。因为两球体积相同且铁球密度为铝球3倍，根据 可知铁球质量为铝球的3倍，设铁球质量为，铝球质量为，并设它们碰后的速度分别为和，选竖直向上为正方向，两球发生弹性碰撞，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得， 铝球竖直上升的高度为 代入数值解得 再考虑两球的半径为，故球心位置为。 12. 小罗同学按下面改进的电路图甲“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”，其中A、B两个电容器完全相同。步骤如下： ①将电压传感器连接计算机并配置好相关软件程序，取一个电容器A和电压传感器相连，开关闭合，断开，用四节干电池给A充电，稳定后断开开关，通过计算机可以看到A两极板具有一定的电压，记为。 ②将开关接1，使另一个相同的但不带电的电容器B与A并联。电压传感器测得的电压变为。 ③然后将开关接2，使电容器B放电。 ④不断将开关交替置于1和2，计算机得到图乙所示的图像，电压表示数依次为、、、……，记录在表中。 …… 6.00 2.90 ________ 0.65 …… （1）电路中电阻的作用是________________________________________。 （2）由图乙读数可知，表格中________处缺失的值为________（保留两位小数）。 （3）理论上每次电压值应该减半，由表格分析实际数据与理论值出现差异最可能的原因是（　　） A. 电阻过大导致电量损耗 B. 电阻过大导致电量损耗 C. 电容器在充放电过程中损耗一部分电量 D. 电压传感器内阻不够大放掉一部分电量 【答案】（1）限流，保护电容器 （2）1.40##1.39##1.41##1.42 （3）C 【解析】 【小问1详解】 为了减缓充电速度，保护电容器，需要在电路中串联一个电阻。 【小问2详解】 电压应该比减小一半多，所以结果应该小于1.45，通过坐标观察，约在1.40附近。 【小问3详解】 AB．电阻影响电流大小而不会影响电荷量的多少。故AB错误， C．造成实际数据与理论值出现差异可能原因是电容器在充放电过程中损耗一部分电量。故C正确。 D．电压传感器不会放掉一部分电量。故D错误。 故选C。 13. 水平放置的两平行金属板A、B的板间距为，两板之间的电压为。质量为、带电量为的粒子以初速度从点沿板间中线射入，粒子恰好从A极板右侧边缘离开。粒子重力不计，求： （1）粒子在电场中的加速度； （2）粒子以初速度从点沿板间中线射入，离开电场时动能的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 平行板间电场强度 粒子受电场力 由牛顿第二定律 联立得加速度 【小问2详解】 粒子以射入时，水平方向 竖直方向 粒子以射入时，水平方向 得 竖直方向位移 联立得 电场力做功 初动能 由动能定理 得 14. 如图所示，在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点，另一端经光滑孔钉Q连接质量为m的小球A，该球穿过固定的光滑竖直直杆（足够长），初始时为静止状态。间距为弹力绳原长，与杆的距离为。弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，劲度系数为，已知重力加速度为。 （1）求弹力绳与竖直杆间的夹角； （2）给小球A一个向下的冲量，开始计时，证明小球A的运动为简谐运动。 【答案】（1）45° （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 设此时弹力绳伸长量为，小球受到的重力为，小球受到直杆的支持力为，小球所受弹力绳的拉力为，弹力绳与竖直杆的夹角为，孔钉到竖直杆的距离为，依题意 对小球A受力分析如图所示 可得 根据胡克定律 可得 由几何关系可得 联立解得 所以 【小问2详解】 小球向下离开平衡位置为时所受的指向平衡位置的回复力方向向上，与位移方向相反，大小为 符合简谐运动的回复力特点，因此小球以初始位置为平衡位置做简谐运动。 15. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有完全相同的6个绝缘滑块，从左至右等间距（间距为L）依次排列在一条直线上，编号依次为、、、、、，所有滑块可视作质点，质量都为m。使其带电量依次为、、、、、，不考虑各滑块之间的库仑力。在空间加上水平向右的匀强电场E，滑块在电场作用下开始运动。已知滑块在碰撞后均会粘在一起。求： （1）滑块刚运动时的加速度大小； （2）滑块、间最大距离s； （3）滑块碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1） （2）3L （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块，受到的电场力为 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 记滑块加速度为，同理可得滑块、、、、、的加速度分别为、、、、、，根据运动学公式 当追上时，它们的位移之差为，可得 此时，位移为 同理，、、、、位移分别为、、、、；发现此时、、、、位移差也为，故左侧五个滑块同时发生非弹性碰撞并结合成一个整体；碰撞前速度为 同理，碰撞前、、、、速度、、、、分别为、、、、； 由动量守恒得 得整体的速度 又整体的加速度 与的速度和加速度均相同，所以之后不再增加相对距离，所以和最大距离为碰撞时的距离，为 【小问3详解】 这次碰撞损失的机械能为 联立解得 由于之后不再发生碰撞，故碰撞损失的机械能为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $