精品解析：2026届甘肃省兰州市西北师范大学附属中学高三上学期模拟预测物理试题

西北师大附中2026届第一次周考试题 高三物理 一、选择题（本题共10小题，总分43分。1~7题为单选题，每小题4分，共28分；8~10题为多选题，每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分。） 1. 如图所示，在“研究电容器两极板间电介质对电容大小的影响”实验中，保持电容器所带电荷量不变，当把一块有机玻璃板插入两极板之间后，静电计指针张角减小，则（　　） A. 电容器两极板间电场强度减小 B. 电容器的电容减小 C. 电容器两极板间的电势差增大 D. 电容器两极板间的距离增大 2. 港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平。晴天时路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍。若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，则（　　） A. 汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为 B. 汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为0.6rad/s C. 晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D. 下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 3. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质I、II的分界线，位于x=0处的一个波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质I、II中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻a波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴正方向 B. 两列波的频率关系fa=4fb C. 此时刻b波传到x=12m处 D. 质点P在这段时间内的路程为50cm 4. 如图所示，质量分别为mA和mB的两个带电小球，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1>θ2），A、B两球对细线的拉力分别为TA和TB。则（　　） A. 两小球带异种电性 B. qA∶qB=1∶1 C. mA∶mB=tanθ1∶tanθ2 D. TA∶TB=sinθ2∶sinθ1 5. 一质量为0.5 kg的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2。现给物块一水平方向的外力F，F随时间t变化的图线如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为10m/s2，则 A. t=l s时物块的动量大小为2 kg·m/s B. t=l.5 s时物块的动量大小为2 kg·m/s C. t=6-2s时物块速度大小为0.5 m/s D. 在3 s～4 s的时间内，物块受到的摩擦力逐渐减小 6. 如图所示，真空中固定两等量同种正点电荷，AOB为两电荷连线的中垂线，其中A、B两点关于O点对称．有一带电粒子（重力忽略不计）在直线AB之间往返运动，下列判断一定正确的是（ ） A. 带电粒子可能带正电 B. 在O点，带电粒子的速度最大 C. 在O点，带电粒子的加速度最大 D. 在A点（或B点），带电粒子速度为零，加速度最大 7. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，则（　　） A. a落地前，轻杆对b先做负功后做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为2mg 8. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 坐标原点处的电势为1V C. 电子在点的电势能比在点的低7eV D. 电子从点运动到点，电场力做功为9eV 9. 如图所示，竖直固定的半圆轨道ABC与水平长直轨道在C点相切，半径为R，AC是半圆轨道的竖直直径。将小物块b从半圆轨道与圆心等高的B点由静止释放，在水平轨道上与以速度向左运动的小物块a发生弹性正碰，两小物块的质量均为m，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若小物块a速度足够大，则小物块a可以经过半圆轨道的A点 B. 小物块b在返回半圆轨道最低点C时，所受的向心力大小与成正比 C. 碰撞过程中，小物块b受到小物块a的冲量大小为 D. 若小物块b碰后返回半圆轨道且恰好能经过A点，则 10. 如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量q=5.0×10-4C。小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v-t图像如图乙所示。小球运动到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（　　） A. 由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大 B. 由C到A电势逐渐降低 C. C、B两点间的电势差 UCB=0.9V D. 在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E=1.2V/m 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。 11. 某同学用如图所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B. 在弹簧的下端挂上钩码后，立即读数 C. 应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 D. 在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 （2）该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度l数据后描点连线得到F-l图像，如图所示，由图线可得出该弹簧原长为_______cm，弹簧的劲度系数为____N/m（结果保留一位小数）。 （3）另一位同学用同一弹簧重做实验，实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，则仍然采用（1）中的方法得出F-l图像，下列图像中实线是新数据，虚线是（2）所测的数据，可能正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. B. C. D. 12. 某同学设计如图所示的实验，用来验证向心力公式和平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。将四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，在圆弧轨道底下安装一个压力传感器，把光电门固定在圆弧底端正上方。实验步骤如下： ①让小球静止在圆弧轨道底端，静止时，压力传感器示数为F0； ②让小球从圆弧轨道某一位置由静止释放，记录通过光电门的时间t、压力传感器的示数F和落点与圆弧轨道底端的水平位移x； ③改变释放位置，重复②的步骤。 请回答以下问题： （1）为完成实验，关于实验装置及相关测量，下列说法正确的是 ； A. 圆弧轨道要保持光滑 B. 小球要选择体积小，密度大的 C. 需要测量小球到地面的竖直高度 D. 需要测量小球质量 （2）用游标卡尺测量小球直径，如图所示，则小球直径为d=_________mm； （3）以_________（填“F”或“”）为纵轴，为横轴作图像，若图像是___________，则说明向心力大小与小球速度的平方成正比； （4）作图像，若图像为经过坐标原点的直线，则说明平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，其中y应该为_________（填“t”、“”或“”）。 三、计算题：本题有3小题，共39分。 13. 一列简谐横波沿x轴传播，时波形图如图甲所示，图乙为介质中质点A的振动图像。 （1）求波的传播方向及波速； （2）时，波刚好传播到坐标原点O，质点B平衡位置的坐标（图中未画出），求质点B处于波峰位置的时刻。 14. 如图所示，将带电荷量均为＋q、质量分别为m和2m的带电小球A与B用轻质绝缘细线相连，在竖直向上的匀强电场中由静止释放，小球A和B一起以大小为的加速度竖直向上运动．运动过程中，连接A与B之间的细线保持竖直方向，小球A和B之间的库仑力忽略不计，重力加速度为g，求： (1)匀强电场的场强E的大小； (2)当A、B一起向上运动t0时间时，A、B间的细线突然断开，求从初始的静止状态开始经过2t0时间，B球电势能的变化量． 15. 如图所示，一个质量为M长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为。管从下端离地面距离为H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）管第一次落地弹起时管和球的加速度； （2）管第一次落地弹起后，若球没有从管中滑出，则球与管刚达到相同速度时，管的下端距地面的高度； （3）管第二次弹起后球没有从管中滑出，L应满足什么条件 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西北师大附中2026届第一次周考试题 高三物理 一、选择题（本题共10小题，总分43分。1~7题为单选题，每小题4分，共28分；8~10题为多选题，每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分。） 1. 如图所示，在“研究电容器两极板间电介质对电容大小的影响”实验中，保持电容器所带电荷量不变，当把一块有机玻璃板插入两极板之间后，静电计指针张角减小，则（　　） A. 电容器两极板间电场强度减小 B. 电容器的电容减小 C. 电容器两极板间的电势差增大 D. 电容器两极板间的距离增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．由可知：电荷量不变，静电计指针张角减小，极板间电势差减小，则电容器的电容变大；由可知：两板间距不变，极板间电势差减小，极板间电场强度减小，故A正确，BC错误； D．根据题意可知，电容器两极板间的距离不变，故D错误。 故选A。 2. 港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平。晴天时路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍。若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，则（　　） A. 汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为 B. 汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为0.6rad/s C. 晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D. 下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为 A错误； B．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为 B错误； C．晴天时，汽车安全通过此圆弧形弯道时 解得 则汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道，C正确； D．下雨时，汽车安全通过此圆弧形弯道时 解得 则汽车以15m/s速率可以安全通过此圆弧形弯道，D错误。 故选C。 3. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质I、II的分界线，位于x=0处的一个波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质I、II中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻a波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴正方向 B. 两列波的频率关系fa=4fb C. 此时刻b波传到x=12m处 D. 质点P在这段时间内的路程为50cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．此时刻a波恰好传到x=4m处，根据“上下坡”法可知，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，则波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误； B．由于两列波是由同一波源产生的，所以频率相同，故B错误； C．由图可知，a与b波波长之比为1:4，根据可知，a、b波的传播速度之比为1:4，经过相同时间，传播距离之比为1:4，所以a波恰好传到x=4m处时，b波传到x=16m处，故C错误； D．由图可知，质点P振动的时间为2.5T，所以路程为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，质量分别为mA和mB的两个带电小球，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1>θ2），A、B两球对细线的拉力分别为TA和TB。则（　　） A. 两小球带异种电性 B. qA∶qB=1∶1 C. mA∶mB=tanθ1∶tanθ2 D. TA∶TB=sinθ2∶sinθ1 【答案】D 【解析】 【详解】 A．如图分析A球受力及平衡条件可知两球是相斥的，所以两球带同种电荷，故A错； B．两个小球间的库仑力是相互作用力，总是大小相等，与两小球带电量大小无关，因此无法求出两球间电量的关系，故B错误； CD．A球受到库仑力、绳子拉力和重力而处于平衡状态，由平衡条件得库仑力大小为， 同理B受到的库仑力为, 两球间的库仑力大小相等、方向相反，因此，故C错误，D正确； 故选 D。 5. 一质量为0.5 kg的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2。现给物块一水平方向的外力F，F随时间t变化的图线如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为10m/s2，则 A. t=l s时物块的动量大小为2 kg·m/s B. t=l.5 s时物块的动量大小为2 kg·m/s C. t=6-2s时物块的速度大小为0.5 m/s D. 在3 s～4 s的时间内，物块受到的摩擦力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动量定理可得，t=l s时物块的动量大小为 选项Ａ错误； B．根据动量定理可得，t=l.5 s时物块的动量大小为 选项B错误； C ．设t时刻物块的速度为零，由动量定理得： IF-μmgt=0-0 图象在2-4s内方程为： F=0.5t-2（N） 根据F-t图象与t轴所围的面积表示冲量，可得： 联立解得： t=（6-2）s 故C错误。 D．因为t=（6-2）s在2-3s内，所以在3s～4s的时间内，物块静止，随着F的减小，物块受到的摩擦力逐渐减小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，真空中固定两等量同种正点电荷，AOB为两电荷连线的中垂线，其中A、B两点关于O点对称．有一带电粒子（重力忽略不计）在直线AB之间往返运动，下列判断一定正确的是（ ） A. 带电粒子可能带正电 B. 在O点，带电粒子的速度最大 C. 在O点，带电粒子的加速度最大 D. 在A点（或B点），带电粒子速度为零，加速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．等量同种电荷连线中垂线在连线上方场强方向向上，连线下方场强方向向下，所以带电粒子一定带负电，故A错误； B．等量同种电荷连线中垂线的连线上方场强方向向上，连线下方场强方向向下，带电粒子从静止开始先做加速运动到O点，再减速运动到B点，所以在O点，带电粒子的速度最大，故B正确； C．等量同种电荷连线中点场强为零，所以在O点，带电粒子的加速度为零，故C错误； D．等量同种电荷连线中点场强为零，中垂线上从O点往上场强先增大后减小，所以带电粒子在A点（或B点），场强不一定最大，加速度不一定最大，故D错误． 7. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，则（　　） A. a落地前，轻杆对b先做负功后做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为2mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功后做负功，故A错误； B．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律可得 解得，故B正确； C．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度；而b加速过程中，b对a是向上的支持力，此时a的加速度小于重力加速度，故C错误； D．a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力和地面支持力的作用，二者大小相等，根据牛顿第三定律可得b对地面的压力大小为mg，故D错误。 故选B。 8. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 坐标原点处的电势为1V C. 电子在点电势能比在点的低7eV D. 电子从点运动到点，电场力做功为9eV 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．如图所示 设之间的点电势与点电势相同，则有 所以点的坐标为，过点作等势线的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势，由几何关系可得，的长度为 的长度为 根据直角三角形bcd面积相等，有 代入数据解得cf的长度 电场强度的大小 故A正确； B．因为是矩形，，且，则有 即 可得坐标原点处的电势为 故B正确； C．点电势比点电势低7V，电子带负电，所以电子在点的电势能比在点的高7eV，故C错误； D．点电势比点电势低9V，电子从点运动到点，电场力做功 故D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，竖直固定的半圆轨道ABC与水平长直轨道在C点相切，半径为R，AC是半圆轨道的竖直直径。将小物块b从半圆轨道与圆心等高的B点由静止释放，在水平轨道上与以速度向左运动的小物块a发生弹性正碰，两小物块的质量均为m，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若小物块a速度足够大，则小物块a可以经过半圆轨道的A点 B. 小物块b在返回半圆轨道最低点C时，所受向心力大小与成正比 C. 碰撞过程中，小物块b受到小物块a的冲量大小为 D. 若小物块b碰后返回半圆轨道且恰好能经过A点，则 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小物块b从B点由静止释放，到达水平轨道时，有 解得 a、b两小物块在水平轨道上发生弹性正碰，则动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，则有， 解得， 即a、b两小物块碰后交换速度，所以小物块a的速度方向向右，小物块a不会经过半圆轨道的A点，A错误； B．交换速度后，小物块b的速度大小为，小物块b返回到C点时，有 可知小物块b所受向心力大小与成正比，B错误； C．a、b碰撞过程，以向左为正方向，对小物块b由动量定理，有 则小物块b所受的冲量大小为，C正确； D．若小物块b碰后返回半圆轨道且恰好能经过A点，在A点根据牛顿第二定律，有 解得 根据机械能守恒定律，有 解得，D正确 故选CD。 10. 如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量q=5.0×10-4C。小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v-t图像如图乙所示。小球运动到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（　　） A. 由C到A的过程中，小球的电势能先减小后变大 B. 由C到A电势逐渐降低 C. C、B两点间的电势差 UCB=0.9V D. 在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E=1.2V/m 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB．从C到A小球的动能一直增大，说明电场力一直做正功，故电势能一直减小，电势一直减小，故A错误，B正确； C．根据动能定理知 解得 UCB=0.9V 故C正确； D．根据对称性知O点电场强度为0，由乙图可知，小球在B点的加速度最大，故所受的电场力最大，加速度由电场力产生，故B点的电场强度最大，小球的加速度 根据牛顿第二定律 联立解得 E=1.2V/m 故D正确。 故选BCD。 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。 11. 某同学用如图所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 B. 在弹簧的下端挂上钩码后，立即读数 C. 应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 D. 在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 （2）该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度l数据后描点连线得到F-l图像，如图所示，由图线可得出该弹簧的原长为_______cm，弹簧的劲度系数为____N/m（结果保留一位小数）。 （3）另一位同学用同一弹簧重做实验，实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，则仍然采用（1）中的方法得出F-l图像，下列图像中实线是新数据，虚线是（2）所测的数据，可能正确的是 （填正确选项前的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）AC （2） ①. 6.0 ②. 166.7 （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．刻度尺竖直测量弹簧长度才能保证读数造成的误差小，故A正确； B．弹簧悬挂钩码后，需要弹簧和钩码静止时再读数，故B错误； C．应在弹簧的弹性范围内测量，故C正确； D．测量弹簧原长，将弹簧竖直悬挂，弹簧静止不动后读数测量，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1] 图乙中，当弹簧弹力为0时，读出的弹簧长度就是弹簧原长，此时读数为，所以弹簧原长为； [2]根据胡克定律，在图像中，斜率表示弹簧的劲度系数，可得 【小问3详解】 实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，会导致弹簧未挂重物时的长度偏大，根据胡克定律可知弹簧的劲度系数不变，故选A。 12. 某同学设计如图所示的实验，用来验证向心力公式和平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。将四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，在圆弧轨道底下安装一个压力传感器，把光电门固定在圆弧底端正上方。实验步骤如下： ①让小球静止在圆弧轨道底端，静止时，压力传感器示数为F0； ②让小球从圆弧轨道某一位置由静止释放，记录通过光电门的时间t、压力传感器的示数F和落点与圆弧轨道底端的水平位移x； ③改变释放位置，重复②的步骤。 请回答以下问题： （1）为完成实验，关于实验装置及相关测量，下列说法正确的是 ； A. 圆弧轨道要保持光滑 B. 小球要选择体积小，密度大的 C. 需要测量小球到地面的竖直高度 D. 需要测量小球的质量 （2）用游标卡尺测量小球直径，如图所示，则小球直径为d=_________mm； （3）以_________（填“F”或“”）为纵轴，为横轴作图像，若图像是___________，则说明向心力大小与小球速度的平方成正比； （4）作图像，若图像为经过坐标原点的直线，则说明平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，其中y应该为_________（填“t”、“”或“”）。 【答案】（1）BD （2）6.70 （3） ①. ②. 过原点的直线 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．圆弧没必要保持光滑，从不同高度下滑，小球经过光电门的速度不同，速度根据小球直径和光电门测量的挡光时间测出，A错误； B．小球要选择体积小，密度大的，减小阻力的影响，B正确； C．没有必要测量小球到地面的竖直高度，只要保证竖直高度相同，平抛运动的时间相同，只需证明水平位移和水平速度成正比即可证明平抛运动的水平方向分运动为匀速运动，C错误； D．小球在最低点 要验证向心力公式，需要测量小球的质量，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 小球的直径 【小问3详解】 [1][2]小球经过光电门的速度 小球在最低点 以为纵轴，为横轴作图像，若图像是一条过原点的直线，则说明向心力大小与小球速度平方成正比； 【小问4详解】 设桌面高度为，则 得平抛运动时间 水平位移 作图，若图像成正比，则说明平抛运动水平方向为匀速直线运动，其中y应该为 。 三、计算题：本题有3小题，共39分。 13. 一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图甲所示，图乙为介质中质点A的振动图像。 （1）求波的传播方向及波速； （2）时，波刚好传播到坐标原点O，质点B平衡位置的坐标（图中未画出），求质点B处于波峰位置的时刻。 【答案】（1）x轴负方向，0.5m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图乙可知时，质点A正经过平衡位置沿y轴负方向运动，结合题图甲根据同侧法可知波的传播方向为沿x轴负方向，题图甲可知波长 由题图乙可知周期为 根据波速与波长的关系v＝ 代入数据可得 【小问2详解】 根据公式可知波从O点传播到B点所需时间 质点B第一次离开平衡位置是向上运动的，到波峰位置所需时间为 所以质点B处于波峰位置的时刻 14. 如图所示，将带电荷量均为＋q、质量分别为m和2m的带电小球A与B用轻质绝缘细线相连，在竖直向上的匀强电场中由静止释放，小球A和B一起以大小为的加速度竖直向上运动．运动过程中，连接A与B之间的细线保持竖直方向，小球A和B之间的库仑力忽略不计，重力加速度为g，求： (1)匀强电场的场强E的大小； (2)当A、B一起向上运动t0时间时，A、B间的细线突然断开，求从初始的静止状态开始经过2t0时间，B球电势能的变化量． 【答案】(1) (2)电势能减小 【解析】 【详解】(1)由于小球在电场中向上做匀加速运动，对于A、B两球组成的整体，由牛顿运动定律可得： 其中： 代入可得: (2)当细线断开时，B球受到竖直向上电场力： 小球受到的电场力和重力二力平衡，所以小球B接下来向上做匀速直线运动，其速度大小为匀加速运动的末速度： 在匀加速阶段小球B上升的高度为： 在匀速阶段小球B上升的高度为： 所以在整个过程中电场力做功为： 由于电场力对小球B做了的正功，所以小球B电势能减小了. 【点睛】电场中的牛顿第二定律和运动学结合的应用，关键是灵活选取研究对象，正确的进行受力分析，再运用力学的规律解题． 15. 如图所示，一个质量为M长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为。管从下端离地面距离为H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）管第一次落地弹起时管和球的加速度； （2）管第一次落地弹起后，若球没有从管中滑出，则球与管刚达到相同速度时，管的下端距地面的高度； （3）管第二次弹起后球没有从管中滑出，L应满足什么条件。 【答案】（1） ，竖直向下；，竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）管第一次落地弹起时，求和管的受力情况如图所示 根据牛顿第二定律可知，管的加速度 加速度方向向下 球的加速度 加速度方向向上 （2）取竖直向下为正方向，球与管第一次碰地时速度的速度 解得 碰地后管的速度 球的速度 若球好没有从管中滑出，设经过时间，球管速度相同，则有 解得 故管从弹起经这段时间的位移为 即管的下端距地面的高度为 （3）球与管达到共速后，由于 球与管将以速度、加速度竖直上升到最高点，上升的高度为 因此，管第一次落地弹起后上升的最大高度 共速时球运动的位移 则球与管发生相对位移 当管与球从Hm再次下落，第二次落地弹起中，发生的相对位移由第一次可类推知 所以管第二次弹起后，球不会滑出管外的条件是 即应满足条件 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $