精品解析：广东省珠海市金湾区第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

广东省珠海市金湾区第一中学 2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 下列有关物理学史的说法中不正确的是（　　） A. 开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律 B. 牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力，并遵循相同的规律 C. 20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动 D. 哥白尼提出了日心说，认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动 2. 北京某中学的教室有一朝南的合金窗，教室所处位置地磁场的磁感应强度水平分量大小为B，方向垂直于窗框水平边且指向室内。窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为t。对该过程判断正确的是（ ） A. 窗扇的水平边上各点的线速度相等 B. 通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C. 从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D. 窗扇的平均感应电动势大小为 3. 如图所示，半径可变的四分之一光滑圆面内，轨道的末端B处切线水平圆心O离地的高度为H。现将一小物块从轨道顶端A处由静止释放。若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径（不超过圆心离地的高度）。则下列说法正确的是（　　） A. 半径为时，小物块平抛的水平位移最大 B. 半径为时，小物块平抛的水平位移最大 C. 半径越大，小物块到圆弧轨道最低点时向心加速度越大 D. 半径越大，小物块落地时重力的瞬时功率越大 4. 一弹珠发射机以相同的速度大小将两弹珠A、B从水平地面斜向上射出，A、B弹珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则（　　） A. 弹珠A在空中运动的时间长 B. 弹珠B在空中运动的时间长 C. 弹珠A落地的速度大 D. 弹珠B落地的速度大 5. 如图是小船渡河的两种情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲方式渡河，渡河时间 B. 图乙方式渡河，渡河时间 C. 仅水速增大，图甲方式渡河，渡河时间变短 D. 仅水速增大，图乙方式渡河，仍能垂直河岸渡河 6. 伦敦眼是一个摩天轮，是英国伦敦标志性建筑。直径约为136米，共有32个乘坐舱，每个乘坐舱可载客约16名，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（　　） A. 游客受到乘坐舱的作用力大小为游客的重力 B. 游客做的是线速度约为0.24m/s C. 游客做的是一种匀变速运动 D. 游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低位置时，游客处于失重状态 7. 小红同学在校本课程中体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 8 英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔 4s 均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上 15 点奶油。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为 2 r/min B. 圆盘转动的角速度大小为 C. 蛋糕边缘的线速度大小约 D. 蛋糕边缘的向心加速度约为 90m/s2 8. 如图为北方的雪地转转游戏。人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为）绕轴以的角速度在水平雪地上匀速转动。已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A. 所受的合外力为零 B. 圆周运动的半径为2m C. 线速度大小为 D. 所受向心力大小为400N 9. 某无人机从地面起飞测试时通过传感器获得其水平方向的速度、竖直方向的速度，（取竖直向上为正方向）与飞行时间t的关系分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 前5s内，无人机做曲线运动 B. 10s后无人机做匀变速直线运动 C. 10s末，无人机的速度大小为 D. 20s末，无人机运动到最高点，高度为125m 10. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 二、实验题（本题共2小题，每空3分，共18分。） 11. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 。 （1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的____之比； A．角速度 B．质量 C．半径 D．线速度 （2）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是____； A．选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处 B．选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 D．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 12. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；________（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。 （2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点_________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为（________cm ，________cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，13题8分，14题12分，15题16分，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星大气经人类改造后火星成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，地球表面的重力加速度大小。求： （1）火星表面的重力加速度大小； （2）在火星上男子跳高的世界纪录。 14. 如图所示，竖直平面内光滑细管弯成的圆弧形轨道半径 ，质量的小球在最高点Q受到轻微扰动，由静止沿管道从右侧滑下。小球经最低点A从管道点飞出后恰好垂直打在竖直墙面BC上的E点（图中未画出），OP与OA的夹角。已知小球直径远小于且可视为质点，重力加速度取，，。求： （1）小球到达点时，管道对小球弹力的大小和方向； （2）Q、E之间的高度差。 15. 半径为的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直平面内，为圆轨道圆心，A点和点为圆周的最高点和最低点，点与点的连线过圆心且。空间存在一与圆形轨道平面平行的匀强电场，一质量为，电荷量为的带正电小球（可视为质点）恰好能静止于点处，此时小球对轨道的压力为重力的倍，已知重力加速度为。求： （1）匀强电场电场强度的大小和方向； （2）若该小球从点运动到点，则该过程中小球的电势能变化量； （3）现给位于点的小球以垂直方向的初速度，要使小球能做完整的圆周运动且不脱离圆轨道，则小球初速度至少为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省珠海市金湾区第一中学 2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 下列有关物理学史的说法中不正确的是（　　） A. 开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律 B. 牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力，并遵循相同的规律 C. 20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动 D. 哥白尼提出了日心说，认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，A错误，符合题意； B．牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力，并遵循相同的规律，B正确，不符合题意； C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，C正确，不符合题意； D．哥白尼提出了日心说，认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动，D正确，不符合题意； 故选A。 2. 北京某中学的教室有一朝南的合金窗，教室所处位置地磁场的磁感应强度水平分量大小为B，方向垂直于窗框水平边且指向室内。窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为t。对该过程判断正确的是（ ） A. 窗扇的水平边上各点的线速度相等 B. 通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C. 从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D. 窗扇的平均感应电动势大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．窗扇水平边上各点做同轴的圆周运动，其速度大小随距离的转轴的增大而增大，所以窗扇的水平边上各点的线速度不相等，故A错误； B．由于教室所处位置地磁场的磁感应强度水平分量方向垂直于窗框水平边且指向室内，所以转到过程中与磁场垂直面积减小，故磁通量的大小不断减小，故B错误； C．根据右手定则可以判断出窗扇转动过程中竖直边切割磁场产生的电流方向从上到下，即窗扇产生逆时针方向的电流，故C答案错误； D．窗扇开始的磁通量为 转过的磁通量为 由此可得 故D正确； 故选D。 3. 如图所示，半径可变的四分之一光滑圆面内，轨道的末端B处切线水平圆心O离地的高度为H。现将一小物块从轨道顶端A处由静止释放。若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径（不超过圆心离地的高度）。则下列说法正确的是（　　） A. 半径为时，小物块平抛的水平位移最大 B. 半径为时，小物块平抛的水平位移最大 C. 半径越大，小物块到圆弧轨道最低点时向心加速度越大 D. 半径越大，小物块落地时重力的瞬时功率越大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物块在圆面上运动的过程中，由动能定理得 小物块离开圆面后做平抛运动 解得 可知半径为时，小物块平抛的水平位移最大，A错误，B正确； C．物块在最低点时的向心加速度为 可知小物块到圆弧轨道最低点时向心加速度与半径无关，C错误； D．小物块落地时的竖直速度为，则 小物块落地时重力的瞬时功率为 可知，半径越大，小物块落地时重力的瞬时功率越小，D错误； 故选B。 4. 一弹珠发射机以相同的速度大小将两弹珠A、B从水平地面斜向上射出，A、B弹珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则（　　） A. 弹珠A在空中运动的时间长 B. 弹珠B在空中运动的时间长 C. 弹珠A落地的速度大 D. 弹珠B落地的速度大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意，由可得 由图可知，弹珠A上升的高度大，则A在空中运动的时间长，故A正确，B错误； CD．由对称性可知，两弹珠射出的速度大小相同，则它们落地时的速度大小也相同，故CD错误。 故选A。 5. 如图是小船渡河的两种情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲方式渡河，渡河时间 B. 图乙方式渡河，渡河时间 C. 仅水速增大，图甲方式渡河，渡河时间变短 D. 仅水速增大，图乙方式渡河，仍能垂直河岸渡河 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲方式渡河，渡河时间，A正确； B．图乙方式渡河，渡河时间，B错误； C．根据合运动与分运动的等时性知，仅水速增大，按图甲方式渡河时间不变，C错误； D．仅水速增大，图乙方式渡河，水速和船速合速度不再垂直河岸，不能垂直渡河，D错误。 故选A。 6. 伦敦眼是一个摩天轮，是英国伦敦标志性建筑。直径约为136米，共有32个乘坐舱，每个乘坐舱可载客约16名，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（　　） A. 游客受到乘坐舱的作用力大小为游客的重力 B. 游客做的是线速度约为0.24m/s C. 游客做的是一种匀变速运动 D. 游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低位置时，游客处于失重状态 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．游客随着摩天轮做匀速圆周运动，加速度不为零，则游客受到乘坐舱的作用力大小不等于游客的重力，选项A错误； B．游客做的是线速度约为 选项B正确； C．游客随摩天轮做匀速圆周运动，做的是一种非匀变速运动，选项C错误； D．游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低位置时，加速度向上，则游客处于超重状态，选项D错误。 故选B。 7. 小红同学在校本课程中体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 8 英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔 4s 均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上 15 点奶油。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为 2 r/min B. 圆盘转动的角速度大小为 C. 蛋糕边缘的线速度大小约 D. 蛋糕边缘的向心加速度约为 90m/s2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．圆盘转一圈所需的时间为 故转速为1 r/min，故A错误； B．由角速度与周期的关系可得 故B正确； C．蛋糕边缘的奶油线速度大小为 故C错误； D．蛋糕边缘的向心加速度为 故D错误。 故选B。 8. 如图为北方的雪地转转游戏。人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为）绕轴以的角速度在水平雪地上匀速转动。已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A. 所受的合外力为零 B. 圆周运动的半径为2m C. 线速度大小为 D. 所受向心力大小为400N 【答案】CD 【解析】 【详解】A．雪圈做匀速圆周运动，合力提供向心力，所受合力不为零，故A错误； B．雪圈做圆周运动的半径 故B错误； C．雪圈的线速度大小 故C正确； D．雪圈所受向心力大小 故D正确。 故选CD。 9. 某无人机从地面起飞测试时通过传感器获得其水平方向的速度、竖直方向的速度，（取竖直向上为正方向）与飞行时间t的关系分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 前5s内，无人机做曲线运动 B. 10s后无人机做匀变速直线运动 C. 10s末，无人机的速度大小为 D. 20s末，无人机运动到最高点，高度为125m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．前五秒，无人机水平方向和竖直方向都是做初速度为零的匀加速直线运动，其合成后还是直线运动，故无人机前五秒做直线运动，故A项错误； B．10s后无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，合成后，无人机做匀变速曲线运动，故B项错误； C．10s末，由图像知，无人机水平方向速度为10m/s，竖直方向速度为10m/s，根据运动的合成与分解得 故C项正确； D．对于 图像可知，图像的面积为位移，故20s末，无人机运动到最高点，其高度为 故D项正确。 故选CD。 10. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若小球在最高点时杆对球无作用力则 可得 若角速度小于，则杆对小球的作用力向上，A正确； B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，则轨道对火车的支持力和重力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，B错误； C．图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量= ， 根据，可知A 、B所受摩擦力，C错误； D．图d中是一圆锥摆，根据 可得 可知增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，每空3分，共18分。） 11. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 。 （1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的____之比； A．角速度 B．质量 C．半径 D．线速度 （2）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是____； A．选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处 B．选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 D．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 【答案】（1）A （2）B 【解析】 【小问1详解】 塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径来改变两小球做圆周运动的角速度。 故选A。 【小问2详解】 为探究向心力大小与半径的关系，应使两球的质量、角速度相等，将塔轮皮带都拨到最上层，两球的角速度相等，故选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处。 故选B。 12. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；________（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。 （2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点_________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为（________cm ，________cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 能 ②. 不能 ③. BC##CB ④. 不是 ⑤. 1.5 ⑥. ⑦. 【解析】 【详解】（1）[1][2]无论在什么高度，两个小球都同时落地，说明两个小球在竖直方向运动完全相同，由于B小球做自由落体运动，因此可以判断出A球在竖直方向做自由落体运动；而在水平方向上没有任何比较，因此不能判断出A球在水平方向做何种运动； （2）①[3]为保证小球到达斜槽末端时水平抛出，则必须要使斜槽末端水平；为保证小球到达斜槽末端的速度相同，则小球每次都从斜槽的同一位置从静止滚下，这样每次抛出的运动轨迹完全相同，斜槽轨道是否光滑对实验无影响，BC正确，A错误； ②[4]因A点到B点与B点到C点的水平位移相等，则时间相等；而竖直位移之比为3：5，不是从1开始的连续奇数比，可知A点不是平抛的起点； [5][6][7]根据 可得 则初速度 点竖直方向的速度为 解得从抛出点到B点的时间 则抛出点到B点竖直方向位移 水平方向的位移 根据 解得 三、计算题：本题共3小题，13题8分，14题12分，15题16分，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星大气经人类改造后火星成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，地球表面的重力加速度大小。求： （1）火星表面的重力加速度大小； （2）在火星上男子跳高的世界纪录。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）忽略地球和火星的自转，在星球表面有 ， 解得 （2）把跳高看作竖直上抛运动，设运动员离开地面时的竖直分速度为，在火星上男子跳高对应重心上升的最大高度为，有 ， 解得 则可知在火星上男子跳高的世界纪录为4.325m。 14. 如图所示，竖直平面内光滑细管弯成的圆弧形轨道半径 ，质量的小球在最高点Q受到轻微扰动，由静止沿管道从右侧滑下。小球经最低点A从管道点飞出后恰好垂直打在竖直墙面BC上的E点（图中未画出），OP与OA的夹角。已知小球直径远小于且可视为质点，重力加速度取，，。求： （1）小球到达点时，管道对小球弹力的大小和方向； （2）Q、E之间的高度差。 【答案】（1）38N，方向沿 方向；（2） 【解析】 【详解】（1）小球由到，由动能定理有 在点，令管道对小球的弹力为，根据牛顿第二定律有 解得 方向沿 方向。 （2）小球在的水平分速度为 从到，由动能定理有 解得 15. 半径为的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直平面内，为圆轨道圆心，A点和点为圆周的最高点和最低点，点与点的连线过圆心且。空间存在一与圆形轨道平面平行的匀强电场，一质量为，电荷量为的带正电小球（可视为质点）恰好能静止于点处，此时小球对轨道的压力为重力的倍，已知重力加速度为。求： （1）匀强电场电场强度的大小和方向； （2）若该小球从点运动到点，则该过程中小球的电势能变化量； （3）现给位于点的小球以垂直方向的初速度，要使小球能做完整的圆周运动且不脱离圆轨道，则小球初速度至少为多大。 【答案】（1），水平向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图为小球在点的受力图示 由平衡条件可得，故电场强度大小为 ，方向水平向左。 【小问2详解】 从D点到C点，电场力做功为，则小球的电势能变化量为 【小问3详解】 电场力与重力的合力为，且与水平方向成 若小球恰好能做完整圆周运动，此时的最小，则在B点有 从D点运动到B点，由动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $