精品解析：河北唐山市迁安市玉田县第一中学等校2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

2025—2026学年度高一年级第二学期期中考试 物理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟． 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．解答选择题时，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，再选涂其它答案标号。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、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 北斗卫星导航系统由5颗地球静止卫星和30颗其他卫星组成，则地球静止卫星（　　） A. 可以静止在唐山市上空 B. 运行周期与地球自转周期相同 C. 运行方向与地球自转方向相反 D. 绕地球运行的轨道为椭圆 2. 在下面列举的各个实例中（均不计空气阻力），说法正确的是（　　） A. 被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒 B. 撑竿跳运动员利用撑竿向上运动的过程中，运动员的机械能守恒 C. 火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒 D. 游客在倾斜的滑槽轨道上下滑过程中，游客的机械能守恒 3. 2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗也位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道（如图所示），这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。对此，下列说法正确的是（　　） A. “北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期小于24小时 B. “北斗2号”在“墓地轨道”的机械能等于它在同步轨道的机械能 C. “实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速 D. “实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速 4. 质量为的小球，从图中点下落到地面上的点，以桌面为参考平面。已知，，重力加速度取，不计空气阻力，则（　　） A. 小球在点的重力势能为 B. 小球在点的机械能为 C. 从点到点的过程中，小球重力势能的减少量为 D. 从点到点的过程中，小球动能的增加量为 5. 电子仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知电子速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线） A. B. C. D. 6. 质量为的汽车从静止开始以恒定功率启动，达到最大速度时立即撤去牵引力，汽车开始做减速运动直至停止，整个过程中汽车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 在整个运动阶段，汽车先做匀加速运动再做匀减速运动 B. 在整个运动阶段，汽车所受到的阻力为 C. 在减速阶段，汽车的位移大小为 D. 在减速阶段，汽车运动的时间为 7. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图所示。、两点各固定一负点电荷，一电荷量为的正点电荷置于O点时，点处的电场强度恰好为0。静电力常量用表示。若将该正点电荷移走，则点处场强的大小和方向分别是（　　） A. ；沿轴正向 B. ，沿轴正向 C. ，沿轴负向 D. ，沿轴负向 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其运动半径为地球半径的倍，已知地球的质量为，半径为，引力常量为，则（　　） A. 该卫星绕地球运动的线速度大小为 B. 该卫星绕地球运动的向心加速度大小为 C. 该卫星绕地球运动的周期为 D. 该卫星绕地球运动的周期为 9. 一带电粒子从电场中的点运动到点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 粒子在点的速度小于在点的速度 D. 粒子的加速度逐渐减小 10. 如图所示，物体、通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体、的质量分别为、，开始时细绳伸直，用手托着物体使弹簧处于原长且与地面的距离为，物体静止在地面上，放手后物体下落，与地面即将接触时速度大小为，此时物体对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 物体A着地时弹簧的弹性势能为 C. 弹簧的劲度系数为 D. 物体A着地时的加速度大小为 三、非选择题：共54分。 11. 库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤，细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，这里用到的实验方法为________。 A. 等效替代法 B. 微小量放大法 C. 极限法 D. 控制变量法 （2）保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为________。 A. 等效替代法 B. 微小量放大法 C. 极限法 D. 控制变量法 （3）法国物理学家库仑用该实验方法，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是________________。 12. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。 （1）甲同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。下列操作中，必要的是________（多选） A. 用天平测量重物的质量 B. 释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器 C. 先接通电源后释放重物 D. 用秒表测出重物下落的时间 （2）乙同学在计算与点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式（表示距离），这种做法________（填“对”或“不对”； （3）实验中在纸带上连续打出一系列的点，如图乙所示，O点为纸带打出的第一个点。已知重物的质量为，打点计时器的打点周期为，取重力加速度大小，纸带上所标数据单位为cm，则从打O点到打点的过程中，重物的重力势能减少量________，动能增加量________。（结果均保留三位有效数字） （4）通过多次实验，乙同学发现重力势能的减小量总是略大于动能增加量，产生这一误差的主要原因：______。 13. 一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图如图所示，斜面与竖直面内的圆形轨道在点平滑连接，斜面粗糙，圆形轨道光滑，圆形轨道半径为，一个质量为的小车（可视为质点）从高为的点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点。已知重力加速度为。求： （1）小车运动到点速度的大小； （2）小车从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功。 14. 如图所示，两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动，两卫星绕行方向相同（图中为逆时针方向）。已知行星的半径为，卫星1为近地卫星，其运行的周期为，到行星中心的距离为。卫星2到行星中心的距离为。引力常量为。图示时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求：（题干中、、已知） （1）行星的质量； （2）行星表面重力加速度的大小（忽略行星自转的影响）； （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 15. 如图所示，长轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量，质量，取重力加速度，，。求： （1）小球带正电还是负电及匀强电场的场强大小； （2）若在某时刻将细绳突然剪断，求经过时小球的速度大小（小球运动过程中电荷量保持不变）； （3）若只改变电场，小球仍在原位置平衡，求所加匀强电场的电场强度最小值及其方向； （4）若将小球移至悬点正下方的最低点，然后由静止释放，求小球能获得的最大速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高一年级第二学期期中考试 物理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟． 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．解答选择题时，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，再选涂其它答案标号。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、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 北斗卫星导航系统由5颗地球静止卫星和30颗其他卫星组成，则地球静止卫星（　　） A. 可以静止在唐山市上空 B. 运行周期与地球自转周期相同 C. 运行方向与地球自转方向相反 D. 绕地球运行的轨道为椭圆 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球静止卫星即地球同步卫星，轨道必须位于赤道正上空，唐山市不在赤道区域，不可能静止在唐山市上空，故A错误； B．地球静止卫星相对地面保持静止，运行周期与地球自转周期完全相同，故B正确； C．地球静止卫星要实现相对地面静止，运行方向必须与地球自转方向一致，故C错误； D．地球静止卫星的运行轨道为标准圆轨道，不是椭圆轨道，故D错误。 故选B。 2. 在下面列举的各个实例中（均不计空气阻力），说法正确的是（　　） A. 被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒 B. 撑竿跳运动员利用撑竿向上运动的过程中，运动员的机械能守恒 C. 火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒 D. 游客在倾斜的滑槽轨道上下滑过程中，游客的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】机械能守恒的条件为：只有重力或系统内弹力做功，其余力做功的代数和为0时，研究对象的机械能守恒。 A．铅球飞行过程不计空气阻力，仅受重力作用，只有重力做功，故A正确； B．撑竿的弹力对运动员属于外力，弹力对运动员做功，运动员的机械能不守恒，故B错误； C．火箭升空过程中，发动机推力对火箭做正功，火箭机械能持续增加，故C错误； D．题目未说明滑槽光滑，滑槽对游客的滑动摩擦力做负功，游客机械能减少，故D错误。 故选A。 3. 2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗也位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道（如图所示），这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。对此，下列说法正确的是（　　） A. “北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期小于24小时 B. “北斗2号”在“墓地轨道”的机械能等于它在同步轨道的机械能 C. “实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速 D. “实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力得 可得 可知“北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期大于在同步轨道的运行周期，即大于24小时，故A错误； BC．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以“实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速，“北斗2号”在“墓地轨道”的机械能大于它在同步轨道的机械能，故B错误，C正确； D．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以“实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火减速，故D错误。 故选C。 4. 质量为的小球，从图中点下落到地面上的点，以桌面为参考平面。已知，，重力加速度取，不计空气阻力，则（　　） A. 小球在点的重力势能为 B. 小球在点的机械能为 C. 从点到点的过程中，小球重力势能的减少量为 D. 从点到点的过程中，小球动能的增加量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．以桌面为参考平面，则小球在点的重力势能为，故A错误； B．小球运动过程满足机械能守恒，则小球在点的机械能为，故B错误； CD．从点到点的过程中，重力做功为 根据功能关系可知，小球重力势能的减少量为；根据动能定理可知小球动能的增加量为，故C正确，D错误。 故选C。 5. 电子仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知电子速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电子做曲线运动，所受合外力应该指向轨迹凹侧，速度沿轨迹切线。电子速度减小，则电场力与速度夹角应为钝角。电子带负电受力方向与场强相反，故B选项满足电场力指向轨迹凹侧，且电场力与速度夹角是钝角。 故选B。 6. 质量为的汽车从静止开始以恒定功率启动，达到最大速度时立即撤去牵引力，汽车开始做减速运动直至停止，整个过程中汽车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 在整个运动阶段，汽车先做匀加速运动再做匀减速运动 B. 在整个运动阶段，汽车所受到的阻力为 C. 在减速阶段，汽车的位移大小为 D. 在减速阶段，汽车运动的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速阶段汽车功率恒定，由牵引力公式 速度增大时牵引力减小，根据牛顿第二定律 加速度随牵引力减小而逐渐降低，因此加速阶段是加速度减小的变加速运动，不是匀加速运动，故A错误； B．汽车达到最大速度时受力平衡，牵引力等于阻力，即，故B错误； C．减速阶段只有阻力做功，由动能定理 将代入 解得，故C错误； D．减速阶段合外力为恒定阻力，由动量定理 将代入 解得，故D正确。 故选D。 7. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图所示。、两点各固定一负点电荷，一电荷量为的正点电荷置于O点时，点处的电场强度恰好为0。静电力常量用表示。若将该正点电荷移走，则点处场强的大小和方向分别是（　　） A. ；沿轴正向 B. ，沿轴正向 C. ，沿轴负向 D. ，沿轴负向 【答案】C 【解析】 【详解】当点放置正点电荷时，点场强为。这说明点的正电荷在点产生的场强，与、两点的负电荷在点产生的合场强大小相等、方向相反。点的正电荷在 点产生的场强大小为 正电荷的场强背离自身，指向点的反方向，即方向沿轴负方向。 因为点合场强为，所以、两点的负电荷在点的合场强大小也为 方向沿 y 轴正方向。 当点的正电荷被移走后，点的场强就只剩下、两点负电荷产生的合场强。 点和点关于原点对称，且、到、的距离完全相等。因此，、两点的负电荷在点产生的合场强，与在点产生的合场强大小相等、方向相反，点场强大小为 方向沿轴负方向。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其运动半径为地球半径的倍，已知地球的质量为，半径为，引力常量为，则（　　） A. 该卫星绕地球运动的线速度大小为 B. 该卫星绕地球运动的向心加速度大小为 C. 该卫星绕地球运动的周期为 D. 该卫星绕地球运动的周期为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 其中，可得该卫星绕地球运动的线速度大小为，故A正确； B．根据万有引力提供向心力可得 可得该卫星绕地球运动的向心加速度大小为，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力可得 可得该卫星绕地球运动的周期为，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 一带电粒子从电场中的点运动到点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 粒子在点的速度小于在点的速度 D. 粒子的加速度逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据曲线运动所受合力位于轨迹的凹侧，可知粒子受到的电场力沿电场线偏左，与场强方向相反，则粒子带负电，故A错误，B正确； C．粒子从点运动到点过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，所以粒子在点的速度大于在点的速度，故C错误； D．根据电场线的疏密程度可知，粒子从点运动到点过程中，场强逐渐减小，所受电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，粒子的加速度逐渐减小，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，物体、通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体、的质量分别为、，开始时细绳伸直，用手托着物体使弹簧处于原长且与地面的距离为，物体静止在地面上，放手后物体下落，与地面即将接触时速度大小为，此时物体对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 物体A着地时弹簧的弹性势能为 C. 弹簧的劲度系数为 D. 物体A着地时的加速度大小为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．物体A下落过程中，物体B一直静止不动，对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，满足机械能守恒的条件，因此系统机械能守恒，故A正确； B．根据系统机械能守恒：物体A减少的重力势能，转化为弹簧的弹性势能和物体A的动能，即 解得物体A着地时弹簧的弹性势能为，故B正确； C．A即将与地面接触时，B对地面恰好无压力，说明弹簧弹力大小等于B的重力，则有 解得弹簧的劲度系数为，故C正确； D．物体A着地时，根据牛顿第二定律可得 可得物体A着地时的加速度大小为，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：共54分。 11. 库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤，细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，这里用到的实验方法为________。 A. 等效替代法 B. 微小量放大法 C. 极限法 D. 控制变量法 （2）保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为________。 A. 等效替代法 B. 微小量放大法 C. 极限法 D. 控制变量法 （3）法国物理学家库仑用该实验方法，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是________________。 【答案】（1）B （2）D （3）力F和A、C间距离r的平方成反比 【解析】 【小问1详解】 通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，这里用到的实验方法为微小量放大法。 故选B。 【小问2详解】 保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，用到的实验方法为控制变量法。 故选D。 【小问3详解】 法国物理学家库仑用该实验方法，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系为力F和A、C间距离r的平方成反比。 12. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。 （1）甲同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。下列操作中，必要的是________（多选） A. 用天平测量重物的质量 B. 释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器 C. 先接通电源后释放重物 D. 用秒表测出重物下落的时间 （2）乙同学在计算与点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式（表示距离），这种做法________（填“对”或“不对”； （3）实验中在纸带上连续打出一系列的点，如图乙所示，O点为纸带打出的第一个点。已知重物的质量为，打点计时器的打点周期为，取重力加速度大小，纸带上所标数据单位为cm，则从打O点到打点的过程中，重物的重力势能减少量________，动能增加量________。（结果均保留三位有效数字） （4）通过多次实验，乙同学发现重力势能的减小量总是略大于动能增加量，产生这一误差的主要原因：______。 【答案】（1）BC （2）不对 （3） ①. 0.237 ②. 0.233 （4）摩擦阻力和空气阻力的影响 【解析】 【小问1详解】 A．由于验证机械能守恒的表达式中，重物的质量可以约去，所以不需要用天平测量重物的质量，故A错误； BC．为了充分利用纸带，释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器；实验时，先接通电源后释放重物，故BC正确； D．通过打点计时器可以知道时间，所以不需要用秒表测出重物下落的时间，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 乙同学在计算与点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式，这种做法不对；这样直接认为加速度为重力加速度，默认了机械能守恒，失去了验证的意义。 【小问3详解】 [1]从打O点到打点的过程中，重物的重力势能减少量 [2]打点时的速度大小为 则从打O点到打点的过程中，重物的动能增加量 【小问4详解】 通过多次实验，乙同学发现重力势能的减小量总是略大于动能增加量，产生这一误差的主要原因是摩擦阻力和空气阻力的影响，使得有一部分减少的重力势能转化为内能。 13. 一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图如图所示，斜面与竖直面内的圆形轨道在点平滑连接，斜面粗糙，圆形轨道光滑，圆形轨道半径为，一个质量为的小车（可视为质点）从高为的点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点。已知重力加速度为。求： （1）小车运动到点速度的大小； （2）小车从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小车恰能通过圆形轨道的最高点，则有 解得 小车从点到点过程中，根据机械能守恒可得 解得小车运动到点速度的大小 【小问2详解】 小车从点运动到点的过程中，根据动能定理可得 解得克服摩擦力做的功为 14. 如图所示，两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动，两卫星绕行方向相同（图中为逆时针方向）。已知行星的半径为，卫星1为近地卫星，其运行的周期为，到行星中心的距离为。卫星2到行星中心的距离为。引力常量为。图示时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求：（题干中、、已知） （1）行星的质量； （2）行星表面重力加速度的大小（忽略行星自转的影响）； （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对于卫星1，由万有引力提供向心力得 解得行星的质量为 【小问2详解】 忽略行星自转的影响，在行星表面有 可得行星表面重力加速度的大小为 【小问3详解】 设卫星2的周期为，由万有引力提供向心力得 解得 设从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近，则有 解得 15. 如图所示，长轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量，质量，取重力加速度，，。求： （1）小球带正电还是负电及匀强电场的场强大小； （2）若在某时刻将细绳突然剪断，求经过时小球的速度大小（小球运动过程中电荷量保持不变）； （3）若只改变电场，小球仍在原位置平衡，求所加匀强电场的电场强度最小值及其方向； （4）若将小球移至悬点正下方的最低点，然后由静止释放，求小球能获得的最大速率。 【答案】（1）带正电， （2） （3），方向垂直于细绳斜向上 （4） 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，根据平衡条件可知，小球受到的电场力水平向右，与场强方向相同，则小球带正电；根据受力平衡可得， 解得匀强电场的场强大小为 【小问2详解】 剪断细绳后，重力和电场力的合力为恒力，小球做初速度为0的匀加速直线运动；合力大小为 根据牛顿第二定律可得加速度大小为 则经过时小球的速度大小为 【小问3详解】 若只改变电场，小球仍在原位置平衡，根据三角形定则可知，当电场力与绳子方向垂直时，电场力最小，所加匀强电场的电场强度最小，则有 解得 方向垂直于细绳斜向上。 【小问4详解】 若将小球移至悬点正下方的最低点，然后由静止释放，可知小球运动到原来平衡位置时，速度最大；根据动能定理可得 代入数据解得小球能获得的最大速率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $