精品解析：新疆生产建设兵团第二中学2025-2026学年第二学期高一年级期中考试物理试卷

兵团二中2025-2026学年第二学期高一年级期中考试 物理试卷 考试时间：75分钟 命题人： 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、（本题共10小题，共计44分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，每小题4分，选对得4分；第7~10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） 1. 下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上，从而使橡胶棒带负电 B. 图乙中的同学接触带电的金属球时，与带电的金属球带有同种性质的电荷 C. 图丙中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电 D. 图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 2. 真空中，在点电荷+Q的电场中，与+Q相距为r的M点放一个试探电荷-q，它在电场中受到的静电力是F，方向如图所示。则（　　） A. M点的电场强度方向与F方向相反 B. M点的电场强度大小为 C. M点的电场强度大小为 D. 若试探电荷q加倍，M点电场强度大小加倍 3. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　） A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O点场强最小 D. B、O、C三点比较，O点场强最大 4. 我国计划在2030年前实现首次载人登月，如图所示，飞船被月球捕获后，会先绕月球做周期为T的椭圆轨道运动，已知飞船贴着月球表面运动的周期为，月球的半径为R，则（　　） A. 飞船从B到C的运动时间为0.25T B. 若，则 C. 飞船在C点的速度大于在D点的速度 D. 飞船在A点的加速度小于在D点的加速度 5. 如图所示，为半径为的绝缘球壳的中心，球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上点处取下一面积足够小、带电荷量为的曲面，将其沿连线的延长线移到点，。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为，则球心点处场强为（　　） A. ，方向由指向 B. ，方向由指向 C. ，方向由指向 D. ，方向由指向 6. 传送带经常用于分拣货物。如图（a）为倾斜传送带输送机简化模型图，传送带顺时针匀速转动，在传送带下端点无初速度放上货物。货物从下端点运动到上端点的过程中，其机械能与位移的关系图像（以点所在水平面为零势能面）如图（b）所示。货物视为质点，关于货物从点运动到点的过程说法正确的是（　　） A. 该过程中货物受到的摩擦力不变 B. 货物与传送带间相对滑动产生的热量为 C. 货物对传送带做的功为 D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为 7. 我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，已知P是地球赤道上的一点，下列判断正确的是（　　） A. GEO卫星线速度大于P点的线速度 B. 风云三号G星的周期大于P点的周期 C. GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度 D. 风云三号G星的向心加速度大于P点的向心加速度 8. 新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时，得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为，限定最大功率为，匀加速阶段内的加速度大小为，时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为 B. 图像中 C. 在内，汽车牵引力做的功为 D. 因不知道是否大于，故无法求出在内汽车牵引力做的功 9. 如图所示，一带电小球N用绝缘柄固定不动，将一个质量为m，电荷量为的带正电小球M用一根不可伸长的轻质绝缘丝悬挂起来，悬点O在小球N的正上方，当小球M静止时，丝线与竖直方向夹角，M、N两球连线刚好水平。丝线长度为L，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两球均可视为点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 小球M受到的丝线拉力的大小为 B. 小球M受到的库仑力的大小为 C. 小球M所在处的电场强度的大小为 D. 小球N的电荷量为 10. 某静电场中x轴正半轴上电场强度E随x变化的规律如图所示，已知电场强度为正值时方向沿x轴正方向，一个质量为m、带电量为q的粒子从坐标原点由静止释放，粒子开始沿x轴正方向运动，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电荷 B. 粒子先做匀变速运动，后做匀速运动 C. 粒子一定能运动到处 D. 粒子运动过程中的最大速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（每空2分，共计18分） 11. 某学习小组用图甲所示的实验装置探究匀变速直线运动的物体所受合力与速度的关系。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 （1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则________。 （2）该实验________（选填“需要”或“不需要”）满足滑块和遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量。 （3）实验时保持滑块和遮光条的总质量不变，测量A、B间的距离并保持不变，改变钩码和力传感器的总质量，释放滑块使之沿气垫导轨运动，记录传感器的示数和遮光条通过光电门的时间。则滑块通过光电门时的速度大小为________（用所测物理量字母表示），某同学作出了图像，发现图像是过原点的直线，斜率为，则滑块和遮光条的总质量为________（用及所测物理量字母表示）。 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列步骤中，有4个是必需且正确的，请选择出来并按顺序排列，________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）。 三、解答题（第13题12分，第14题12分，第15题14分，共计38分） 13. 足球比赛中，某运动员罚点球时，将质量的足球以的速度踢出，足球直接飞向球门，击中球门立柱处的高度离地。忽略空气阻力，足球大小不计，运动员的脚与球作用时间极短，重力加速度取。求： （1）运动员踢球过程中，对足球做的功； （2）足球击中球门立柱前瞬间的动能。 14. 如图所示，光滑斜面倾角为，两点距离为。一质量为、带电荷量为的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，，，。求： （1）该电场的电场强度大小。 （2）若电场大小不变，方向变为竖直向上， ①求小物块的加速度大小； ②当小物块由静止沿斜面从下滑至点时，求物块在处速度的大小。 15. 某同学设计了一个如图所示的游戏装置，水平轨道右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内圆心角为的圆弧轨道平滑连接，之后再与圆心角为的竖直圆弧管道平滑连接。圆弧半径均为，管道内径远小于，点为轨道最高点，其中水平轨道上有一段长为、表面粗糙的段。将质量为的滑块（视为质点）挤压弹簧后由静止释放，滑块将沿轨道运动，滑块与段间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，重力加速度为。 （1）若弹簧弹性势能，求滑块第一次运动到圆轨道最低点时的速度和对轨道的压力大小； （2）若滑块飞出点后恰好落到点，求弹簧弹性势能多大； （3）若滑块滑入圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道，求弹簧弹性势能应该满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兵团二中2025-2026学年第二学期高一年级期中考试 物理试卷 考试时间：75分钟 命题人： 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、（本题共10小题，共计44分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，每小题4分，选对得4分；第7~10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） 1. 下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上，从而使橡胶棒带负电 B. 图乙中的同学接触带电的金属球时，与带电的金属球带有同种性质的电荷 C. 图丙中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电 D. 图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，从而使橡胶棒带负电，故A错误； B．图乙中的同学接触带电的金属球时，同学和金属球之间会发生电子转移，从而使同学与金属球带上同种电荷，故B正确； C．摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附，故C错误； D．燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故D错误。 故选B。 2. 真空中，在点电荷+Q的电场中，与+Q相距为r的M点放一个试探电荷-q，它在电场中受到的静电力是F，方向如图所示。则（　　） A. M点的电场强度方向与F方向相反 B. M点的电场强度大小为 C. M点的电场强度大小为 D. 若试探电荷q加倍，M点电场强度大小加倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于试探电荷带负电，故电场强度方向与静电力F方向相反，故A正确； B．根据点电荷电场强度公式可得M点的电场强度大小为，故B错误； C．根据电场强度的定义式可得M点的电场强度大小为，故C错误； D．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关，故D错误。 故选A。 3. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　） A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O点场强最小 D. B、O、C三点比较，O点场强最大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．等量异种电荷的电场线关于两电荷连线对称，关于两电荷连线的中垂线对称，结合图甲可知，B、C两点场强大小和方向都相同，A、D两点场强大小相等，方向相同，故A正确，B错误； C．E、O、F三点比较，O点电场线最密集，场强最大，故C错误； D．B、O、C三点比较，O点电场线最稀疏，场强最小，故D错误。 故选A。 4. 我国计划在2030年前实现首次载人登月，如图所示，飞船被月球捕获后，会先绕月球做周期为T的椭圆轨道运动，已知飞船贴着月球表面运动的周期为，月球的半径为R，则（　　） A. 飞船从B到C的运动时间为0.25T B. 若，则 C. 飞船在C点的速度大于在D点的速度 D. 飞船在A点的加速度小于在D点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船从A到C的时间为0.5T，从A到B的平均速度大于从B到C的平均速度，故从B到C的时间大于0.25T，A错误； B．若，则椭圆轨道的半长轴为4R，由开普勒第三定律可得 得，B正确； C．飞船从C到D做向心运动，引力做正功，速度增大，则飞船在C点的速度小于在D点的速度，C错误； D．A点到月球的距离小于D点到月球的距离，由 可得飞船在A点的加速度大于在D点的加速度，D错误。 故选B。 5. 如图所示，为半径为的绝缘球壳的中心，球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上点处取下一面积足够小、带电荷量为的曲面，将其沿连线的延长线移到点，。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为，则球心点处场强为（　　） A. ，方向由指向 B. ，方向由指向 C. ，方向由指向 D. ，方向由指向 【答案】B 【解析】 【详解】在球壳表面点处放入等电荷密度、等面积的带正电荷的曲面，和相同的带负电的曲面，则A处总电量为零，根据均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零可知，球壳内的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场，B处带正电，A处带负电，因为A处负电荷在O点产生场强更大，所以场强方向由指向，大小 故选B。 6. 传送带经常用于分拣货物。如图（a）为倾斜传送带输送机简化模型图，传送带顺时针匀速转动，在传送带下端点无初速度放上货物。货物从下端点运动到上端点的过程中，其机械能与位移的关系图像（以点所在水平面为零势能面）如图（b）所示。货物视为质点，关于货物从点运动到点的过程说法正确的是（　　） A. 该过程中货物受到的摩擦力不变 B. 货物与传送带间相对滑动产生的热量为 C. 货物对传送带做的功为 D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知E-x图像的斜率表示摩擦力大小，图中图像发生转折，可知摩擦力大小发生变化，故A错误； B．由于摩擦力发生变化，则变化的位置一定在货物与传送带共速时的位置，且共速前为滑动摩擦力，共速后为静摩擦力，即共速后货物与传送带相对静止，因加速阶段滑动摩擦力做功为5J，即 设传送带的速度为v，则货物与传送带间相对滑动产生的热量为，B错误； C．加速阶段货物对传送带做功 匀速阶段货物对传送带做功为 可知货物对传送带做的功为，C错误； D．传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为产生的热能与货物机械能的增量之和，即，D正确。 故选D。 7. 我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，已知P是地球赤道上的一点，下列判断正确的是（　　） A. GEO卫星线速度大于P点的线速度 B. 风云三号G星的周期大于P点的周期 C. GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度 D. 风云三号G星的向心加速度大于P点的向心加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题可知，GEO卫星与地球具有相同的角速度，根据 可知，角速度相同时，半径越大，线速度越大，因此GEO卫星线速度大于P点的线速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律 可知，轨道半径越大，卫星的周期越大，由于风云三号G星的轨道半径小于地球同步卫星GEO的轨道半径，则风云三号G星的周期小于地球同步卫星GEO的周期，而P点的周期等于地球同步卫星GEO的周期，因此风云三号G星的周期小于P点的周期，故B错误； C．万有引力提供卫星圆周运动的向心力，则有 解得 由于GEO卫星的轨道半径大于风云三号G星的轨道半径，因此GEO卫星角速度小于风云三号G星的角速度，故C错误； D．万有引力提供卫星圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得 解得 由于GEO卫星的轨道半径大于风云三号G星的轨道半径，GEO卫星加速度小于风云三号G星的加速度，结合 可知，角速度相同时，半径越大，加速度越大，因此P点的加速度小于GEO卫星的加速度，则风云三号G星的向心加速度大于P点的向心加速度，故D正确。 故选AD。 8. 新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时，得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为，限定最大功率为，匀加速阶段内的加速度大小为，时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为 B. 图像中 C. 在内，汽车牵引力做的功为 D. 因不知道是否大于，故无法求出在内汽车牵引力做的功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，此时功率达到最大值，故阻力，故A错误； B．匀加速结束时汽车功率达到最大值，则有 因为 其中，联立解得， 故B正确； CD．在时间内，对汽车，根据牛顿第二定律有 解得牵引力 则汽车牵引力做的功 汽车牵引力做的功 故时间内汽车牵引力做的功，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一带电小球N用绝缘柄固定不动，将一个质量为m，电荷量为的带正电小球M用一根不可伸长的轻质绝缘丝悬挂起来，悬点O在小球N的正上方，当小球M静止时，丝线与竖直方向夹角，M、N两球连线刚好水平。丝线长度为L，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两球均可视为点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 小球M受到的丝线拉力的大小为 B. 小球M受到的库仑力的大小为 C. 小球M所在处的电场强度的大小为 D. 小球N的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球M受力如下 根据平衡条件可知，故A错误，B正确； C．小球M所在处的电场强度的大小为，故C错误； D．MN间库仑力 联立解得，故D正确。 故选BD。 10. 某静电场中x轴正半轴上电场强度E随x变化的规律如图所示，已知电场强度为正值时方向沿x轴正方向，一个质量为m、带电量为q的粒子从坐标原点由静止释放，粒子开始沿x轴正方向运动，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电荷 B. 粒子先做匀变速运动，后做匀速运动 C. 粒子一定能运动到处 D. 粒子运动过程中的最大速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于范围内电场力沿轴正方向与场强方向一致，因此粒子一定带正电，故A错误； B．电场强度先沿x轴正方向逐渐减小后沿轴负方向逐渐增大，最后保持不变，则加速度先减小后增大再保持不变，故B错误； C．由几何关系可知，图像在范围内与坐标轴所围的面积大于范围内所围的面积，因此电场力做的正功大于负功，则粒子一定能到达处，故C正确； D．粒子运动到处电场强度为零，电场力为零，合外力为零，则速度最大，根据动能定理可得 解得，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（每空2分，共计18分） 11. 某学习小组用图甲所示的实验装置探究匀变速直线运动的物体所受合力与速度的关系。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 （1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则________。 （2）该实验________（选填“需要”或“不需要”）满足滑块和遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量。 （3）实验时保持滑块和遮光条的总质量不变，测量A、B间的距离并保持不变，改变钩码和力传感器的总质量，释放滑块使之沿气垫导轨运动，记录传感器的示数和遮光条通过光电门的时间。则滑块通过光电门时的速度大小为________（用所测物理量字母表示），某同学作出了图像，发现图像是过原点的直线，斜率为，则滑块和遮光条的总质量为________（用及所测物理量字母表示）。 【答案】 ①. 6.00 ②. 不需要 ③. ④. 2kL 【解析】 【详解】（1）[1]由题图可读得 （2）[2]该实验中，滑块所受拉力可通过力传感器直接测量，故不需要满足滑块和遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量。 （3）[3]该实验中，是用平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门的速度大小为 [4]对滑块的运动，根据动能定理有 变式可得 则的图像斜率 由此可知滑块和遮光条的总质量 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列步骤中，有4个是必需且正确的，请选择出来并按顺序排列，________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）。 【答案】（1）④①⑥⑤ （2）1.79 （3） ①. 2g ②. 19.1 （4） 【解析】 【小问1详解】 实验应该先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带，①正确，②错误； 该实验不需要用电子天平称量重锤的质量，③错误； 将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端保持竖直，④正确； 在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据，⑤正确； 关闭电源，取下纸带，⑥正确。 实验正确的顺序为④①⑥⑤。 【小问2详解】 打出B点时重锤下落的速度大小为 【小问3详解】 [1]若机械能守恒，则满足 即，则关系图像为通过原点且斜率为2g的直线； [2]由图3得直线的斜率 【小问4详解】 实验相对误差为 三、解答题（第13题12分，第14题12分，第15题14分，共计38分） 13. 足球比赛中，某运动员罚点球时，将质量的足球以的速度踢出，足球直接飞向球门，击中球门立柱处的高度离地。忽略空气阻力，足球大小不计，运动员的脚与球作用时间极短，重力加速度取。求： （1）运动员踢球过程中，对足球做的功； （2）足球击中球门立柱前瞬间的动能。 【答案】（1）100 J （2）90 J 【解析】 【小问1详解】 由动能定理可知 【小问2详解】 足球在空中机械能守恒 解得 14. 如图所示，光滑斜面倾角为，两点距离为。一质量为、带电荷量为的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，，，。求： （1）该电场的电场强度大小。 （2）若电场大小不变，方向变为竖直向上， ①求小物块的加速度大小； ②当小物块由静止沿斜面从下滑至点时，求物块在处速度的大小。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 小物块受重力、斜面支持力和向右的电场力三个力作用，受力平衡，则有 解得 【小问2详解】 ①小物块受重力、斜面支持力和向上的电场力三个力作用，根据牛顿第二定律 解得 ②根据运动学公式 解得 15. 某同学设计了一个如图所示的游戏装置，水平轨道右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内圆心角为的圆弧轨道平滑连接，之后再与圆心角为的竖直圆弧管道平滑连接。圆弧半径均为，管道内径远小于，点为轨道最高点，其中水平轨道上有一段长为、表面粗糙的段。将质量为的滑块（视为质点）挤压弹簧后由静止释放，滑块将沿轨道运动，滑块与段间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，重力加速度为。 （1）若弹簧弹性势能，求滑块第一次运动到圆轨道最低点时的速度和对轨道的压力大小； （2）若滑块飞出点后恰好落到点，求弹簧弹性势能多大； （3）若滑块滑入圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道，求弹簧弹性势能应该满足的条件。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 滑块从释放到B点 代入数据，解得 B点为圆弧最低点 解得 由牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为。 【小问2详解】 过E点做平抛运动， 得 解得 【小问3详解】 临界1：滑块恰能滑上圆轨道 可得 临界2：恰能到圆心等高点 得 临界3：恰到D点 由 得 临界4：恰到E点 得 故滑块原路返回至水平面上，弹性势能的范围：，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $