精品解析：甘肃陇南市第一中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

2025-2026学年武都市陇南第一中学高一下学期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟试卷满分：100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 熔喷布是口罩的中间过滤层（如图），是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　） A. 尖端放电 B. 静电屏蔽 C. 静电吸附 D. 静电平衡 2. 如图甲是家用的人字梯，结构简图如图乙所示，该人字梯由两个完全相同的梯子AM、AN通过顶端的铰链（大小不计）连接而成。某次使用完人字梯后需要将其收拢起来，让梯子的底端M、N两点均以恒定的速率v贴着地面向中间滑动，某时刻梯子AM、AN和竖直方向的夹角均为30°，则此时梯子顶部铰链的速度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 一汽车在平直公路上从静止开始匀加速启动，阻力保持不变。某时刻发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始发动机始终在额定功率下工作，关于汽车此后的加速度和速度，下列说法正确的是（　　） A. 逐渐减小到零，逐渐减小到某一定值 B. 逐渐减小到某一非零值，逐渐减小到某一定值 C. 逐渐减小到零，逐渐增加到某一定值 D. 逐渐减小到某一非零值，逐渐增加到某一定值 4. 一石块从某山坡以初速度斜向上方抛出，其速度与水平方向的夹角为。以地面为零势能面，不计空气阻力。石块落地时的机械能与下列哪个量无关（　　） A. 石块的质量 B. 石块的初速度 C. 石块初速度的仰角 D. 石块抛出时的高度 5. 某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示．汽车在时间内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力减速滑行，时刻停止运动。已知，汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的瞬时速度 B. 在内汽车牵引力对汽车做功 C. 在内汽车运动位移大小是 D. 为 6. 如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都闭合 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片都闭合 C. 把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D. 把C移近导体A，用手摸了一下B，再把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A、B上的金属箔片都张开 7. 圆心在O点的半球形光滑绝缘容器固定在水平面上，带电量分别为+3q和+2q的小球甲、乙恰好静止在容器内壁A、B两点，AO、BO与竖直线的夹角分别是30°、60°。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两小球的质量之比为 B. 甲、乙两小球所受弹力之比为 C. 仅互换两小球的电荷量，平衡时两小球的位置将发生变化 D. 固定乙小球，缓慢减小甲小球的电荷量，甲小球受到的弹力将逐渐增大 8. 如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置两个物块，A物块距圆盘中心的距离小于B物块距圆盘中心的距离，两物块与圆盘的动摩擦因数相同。开始时，圆盘匀速转动，木块随圆盘一起运动，则（　　） A. 圆盘匀速转动时，A受到的摩擦力小于B受到的摩擦力 B. 圆盘匀速转动时，物块所受的摩擦力指向圆盘中心 C. 从某一时刻开始，圆盘开始缓慢加速，随着圆盘速度的增加，B物块先相对于圆盘发生相对滑动 D. 若某一时刻圆盘突然停止转动，A、B两物体将沿他们与圆心的连线方向（即半径方向）向外飞出 9. 如图所示，真空中有两个点电荷，、，分别固定在轴的坐标为0和的位置上。下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为0 B. 处的电场强度为0 C. 处的电场强度方向沿轴正向 D. 处的电场强度方向沿轴正向 10. 如图，宇宙中某双星系统由A、B两颗恒星组成，它们分别以、为半径绕共同的圆心做匀速圆周运动，转动周期为。引力常量为，不考虑其他星球对该双星系统的影响，则（　　） A. A、B的质量之比为 B. A、B的线速度之比为 C. 该双星系统的总质量为 D. 该双星系统的总质量为 二、实验题（共14分） 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，观察到（　　）（多选，填正确选项前的字母） A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）图乙是某同学“研究平抛运动的特点”实验。通过描点画出小球平抛的运动轨迹。为了能较准确的描绘出小球的运动轨迹，下列实验要求中，正确的是（　　）（多选，填正确选项前的字母） A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次必须由静止释放小球 C. 斜槽轨道必须是光滑的 D. 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 （3）该同学绘制了一条小球做平抛运动的轨迹，如图丙所示，其中O点为小球平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出小球做平抛运动的初速度______m/s。（已知当地的重力加速度为9.8m/s²） 12. 某同学用如图所示装置做“探究系统机械能守恒定律”实验。开始时，将滑块置于导轨右侧，遮光条的位置记为A点，将光电门固定在气垫轨道上的B点。测出滑块和遮光条的总质量M，遮光条的宽度d，AB间距离L，重力加速度为g。 （1）实验前要调节气垫导轨水平，开通气源，未悬挂钩码，将滑块放在气垫导轨上，若滑块向左加速滑动，应将气垫导轨左端调_______（选填“高”或“低”），直至导轨水平。 （2）挂上质量为m的钩码，调节定滑轮使连接滑块的细线水平，将滑块由A处静止释放。滑块通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，则此时滑块的速度大小v=_______，从A处到光电门时，m和M组成的系统动能增加量ΔEk=_______，系统重力势能减少量ΔEp=_______。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp，则系统机械能守恒。（均用题中所给符号表示） 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有A、B、C三个点，AB为5cm，BC为10cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向的夹角为60°。 （1）将电荷量为的正电荷从A点移到B点，再从B点移到C点，静电力分别做了多少功？ （2）若将该电荷沿直线由A点移到C点，静电力做的功又是多少？ （3）A、C点的电势差UAC是多少？若C点的电势为0，则A点的电势是多少？ 14. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆控在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到Q点，两点的连线水平，，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g，。求： （1）弹簧的劲度系数。 （2）小球运动至Q点时的速度大小。 15. 在平面直角坐标系中，轴左侧有加速和偏转电场，轴与偏转电场中轴线重合。一个质量为、电荷量为的带电粒子由静止从加速电场左极板边缘处经加速电场后以沿偏转电场中轴线射入偏转电场，最终从偏转电场射出。偏转电场两极板间电压，极板长度与板间距均为。不计带电粒子的重力，静电力常量为。 （1）求加速电压； （2）求粒子从偏转电场射出时的速度及经过轴的位置； （3）若在轴右侧有一负点电荷，轴左右两侧电场互不影响。 ①粒子从偏转电场射出后，做圆周运动再次回到偏转电场时，偏转电场两极板电压大小不变电性反转，粒子恰又回到初始静止位置，求此点电荷的位置及电荷量； ②改变电压大小，并调整点电荷的位置及电荷量大小，使粒子在点电荷形成的电场中恰好做匀速圆周运动，且库仑力大小等于（已知，为粒子做匀速圆周运动的速度大小），证明粒子两次经过轴时的距离为一定值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年武都市陇南第一中学高一下学期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟试卷满分：100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 熔喷布是口罩的中间过滤层（如图），是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　） A. 尖端放电 B. 静电屏蔽 C. 静电吸附 D. 静电平衡 【答案】C 【解析】 【详解】体积微小的病毒吸附在带有静电的超细纤维布上，属于静电吸附。 故选C。 2. 如图甲是家用的人字梯，结构简图如图乙所示，该人字梯由两个完全相同的梯子AM、AN通过顶端的铰链（大小不计）连接而成。某次使用完人字梯后需要将其收拢起来，让梯子的底端M、N两点均以恒定的速率v贴着地面向中间滑动，某时刻梯子AM、AN和竖直方向的夹角均为30°，则此时梯子顶部铰链的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将M、A两点的速度分解，如图 根据沿杆方向速度大小处处相等，则有 解得 故选C。 3. 一汽车在平直公路上从静止开始匀加速启动，阻力保持不变。某时刻发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始发动机始终在额定功率下工作，关于汽车此后的加速度和速度，下列说法正确的是（　　） A. 逐渐减小到零，逐渐减小到某一定值 B. 逐渐减小到某一非零值，逐渐减小到某一定值 C. 逐渐减小到零，逐渐增加到某一定值 D. 逐渐减小到某一非零值，逐渐增加到某一定值 【答案】C 【解析】 【详解】当汽车以额定功率工作时，牵引力为 随着速度增大，减小，由牛顿第二定律可得 可知加速度逐渐减小；当时，，速度达到最大值并保持匀速。可知汽车此后的加速度逐渐减小到零，速度逐渐增加到某一定值。 故选C。 4. 一石块从某山坡以初速度斜向上方抛出，其速度与水平方向的夹角为。以地面为零势能面，不计空气阻力。石块落地时的机械能与下列哪个量无关（　　） A. 石块的质量 B. 石块的初速度 C. 石块初速度的仰角 D. 石块抛出时的高度 【答案】C 【解析】 【详解】石块在空中只受重力作用，满足机械能守恒，以地面为零势能面，则石块落地时的机械能为 可知石块落地时的机械能与石块的质量、石块的初速度和石块抛出时的高度均有关，与石块初速度的仰角无关。 故选C。 5. 某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示．汽车在时间内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力减速滑行，时刻停止运动。已知，汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的瞬时速度 B. 在内汽车牵引力对汽车做功 C. 在内汽车运动位移大小是 D. 为 【答案】C 【解析】 【详解】D．根据题意可知，当汽车以额定功率行驶时，牵引力等于阻力时，速度最大，则有 解得阻力大小为 关闭发动机之后，由牛顿第二定律可得，加速度大小为 由运动学公式可得 解得 故D错误； B．在内，汽车牵引力对汽车做功为 故B错误； AC．根据题意，设时刻，汽车的速度为则，此时的牵引力为 设汽车在时间内做匀加速直线运动的加速度为，则有 由牛顿第二定律有 联立解得 内，由动能定理有 解得 故A错误，C正确。 故选C。 6. 如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都闭合 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片都闭合 C. 把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D. 把C移近导体A，用手摸了一下B，再把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A、B上的金属箔片都张开 【答案】D 【解析】 【详解】A．把C移近导体A时，导体A、B的电子被吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电，A、B上的金属箔片都张开，A错误； B．把C移近导体A，导体A、B的电子被吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电；先把A、B分开，导体A多电子带负电，导体B少电子带正电； 然后移去C，导体A多电子带负电，导体B少电子带正电，A、B上的金属箔片都张开；B错误； C．把C移近导体A，导体A、B的电子被吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电；先把C移走，左端的电子又回到右端，两端均不带电，导体A、B均不带电，A、B上的金属箔片闭合；再把A、B分开，导体A、B均不带电，A、B上的金属箔片仍闭合；C错误； D．把C移近导体A，导体A、B的电子被吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电，A、B上的金属箔片都张开；用手摸了一下B，地球远端的电子被吸引到左端，左端多电子带负电，地球远端少电子带正电，导体B不带电，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合；再把A、B分开，A多电子带负电，地球远端少电子带正电，导体B不带电；再把C移走，导体A多电子带负电，导体B不带电；最后重新让A、B接触，由于静电斥力，电子平分到左右两端，导体A、B多电子均带负电， A、B上的金属箔片都张开；D正确。 故选D。 7. 圆心在O点的半球形光滑绝缘容器固定在水平面上，带电量分别为+3q和+2q的小球甲、乙恰好静止在容器内壁A、B两点，AO、BO与竖直线的夹角分别是30°、60°。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两小球的质量之比为 B. 甲、乙两小球所受弹力之比为 C. 仅互换两小球的电荷量，平衡时两小球的位置将发生变化 D. 固定乙小球，缓慢减小甲小球的电荷量，甲小球受到的弹力将逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设两个小球的距离为r，两个小球连线与水平方向的夹角为θ，两个小球间的库仑力为F，则， 对甲小球根据平衡条件， 对乙小球根据平衡条件， 联立可得，，故A正确，B错误； C．仅互换两小球的电荷量，两球间库仑力大小不变，根据上述平衡方程可知，平衡时两小球的位置不会发生变化，故C错误； D．设AO与竖直线的夹角为α，AO与AB的夹角为β，固定乙小球，缓慢减小甲小球的电荷量，两球间库仑力减小，则甲球将沿容器向下移动，此时α角变小（α<30°），β角变大（β>45°），以甲球为研究对象，其受力分析图如图所示 根据三角形定则结合受力分析图可知，甲小球受到的弹力将逐渐减小，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置两个物块，A物块距圆盘中心的距离小于B物块距圆盘中心的距离，两物块与圆盘的动摩擦因数相同。开始时，圆盘匀速转动，木块随圆盘一起运动，则（　　） A. 圆盘匀速转动时，A受到的摩擦力小于B受到的摩擦力 B. 圆盘匀速转动时，物块所受的摩擦力指向圆盘中心 C. 从某一时刻开始，圆盘开始缓慢加速，随着圆盘速度的增加，B物块先相对于圆盘发生相对滑动 D. 若某一时刻圆盘突然停止转动，A、B两物体将沿他们与圆心的连线方向（即半径方向）向外飞出 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块在平台上受到的静摩擦力提供向心力，则 由于两物块的质量关系不确定，则不能比较两物块受的静摩擦大小关系，选项A错误； B．圆盘匀速转动时，物块在平台上受到的静摩擦力提供向心力，则物块所受的摩擦力指向圆盘中心，选项B正确； C．从某一时刻开始，圆盘开始缓慢加速，随着圆盘速度的增加，根据 可得 则B物块先达到最大静摩擦，则物块B先相对于圆盘发生相对滑动，选项C正确； D．若某一时刻圆盘突然停止转动，A、B两物体将沿半径垂直的方向飞出，选项D错误。 故选BC。 9. 如图所示，真空中有两个点电荷，、，分别固定在轴的坐标为0和的位置上。下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为0 B. 处的电场强度为0 C. 处的电场强度方向沿轴正向 D. 处的电场强度方向沿轴正向 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设电场强度为0的点到的距离为。因为的电荷量比的多，所以电场强度为0的位置只能在右边，则有 解得 所以坐标轴上处的电场强度为0，只有一处，A正确，B错误； C．在处的电场强度方向沿轴正向，在处的电场强度方向沿轴正向，根据场强的叠加可知处的电场强度方向沿轴正向，故C正确； D．根据点电荷的电场强度公式和电场强度的叠加原理可知的区域电场强度沿轴正方向。在之间，正电荷和负电荷在该处产生的电场强度方向均沿轴正方向，所以实际电场也是沿轴正方向，所以轴上电场强度方向沿轴正方向的区域是， 轴上电场强度方向沿轴负方向的区域是，，，即处的电场强度方向沿轴负向，故D错误。 故选AC。 10. 如图，宇宙中某双星系统由A、B两颗恒星组成，它们分别以、为半径绕共同的圆心做匀速圆周运动，转动周期为。引力常量为，不考虑其他星球对该双星系统的影响，则（　　） A. A、B的质量之比为 B. A、B的线速度之比为 C. 该双星系统的总质量为 D. 该双星系统的总质量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．双星系统中两星球之间的万有引力分别提供各自做圆周运动的向心力，且两者周期相同、角速度相同，有 解得A、B的质量之比为 故A正确； B．根据 可知A、B的线速度之比为 故B错误； CD．由A选项分析有 联立解得该双星系统的总质量为 故C正确，D错误。 故选AC。 二、实验题（共14分） 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，观察到（　　）（多选，填正确选项前的字母） A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）图乙是某同学“研究平抛运动的特点”实验。通过描点画出小球平抛的运动轨迹。为了能较准确的描绘出小球的运动轨迹，下列实验要求中，正确的是（　　）（多选，填正确选项前的字母） A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次必须由静止释放小球 C. 斜槽轨道必须是光滑的 D. 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 （3）该同学绘制了一条小球做平抛运动的轨迹，如图丙所示，其中O点为小球平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出小球做平抛运动的初速度______m/s。（已知当地的重力加速度为9.8m/s²） 【答案】（1）AC （2）AB （3）1.6 【解析】 【小问1详解】 A．A球做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，B球是自由落体运动， 两球竖直方向运动情况相同，所以同时落地，故A正确； BC．不同的力击打弹簧金属片，A球平抛初速度不同，运动路线（平抛轨迹）不同；B球始终是自由落体，运动路线相同，故B错误，C正确； D．两球竖直方向均为自由落体，落地时间由高度决定，与击打力无关，落地时间间隔始终为0 ，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 A．斜槽末端水平，才能保证小球做平抛运动，故A正确； B．每次由静止释放小球，能保证小球每次平抛初速度相同，轨迹重合，故B正确； C．斜槽是否光滑不影响，只要每次初速度由静止释放保证相同即可 ，故C错误； D．记录位置不需要严格等距离下降，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 对小球,竖直方向有 水平方向有 联立解得初速度 12. 某同学用如图所示装置做“探究系统机械能守恒定律”实验。开始时，将滑块置于导轨右侧，遮光条的位置记为A点，将光电门固定在气垫轨道上的B点。测出滑块和遮光条的总质量M，遮光条的宽度d，AB间距离L，重力加速度为g。 （1）实验前要调节气垫导轨水平，开通气源，未悬挂钩码，将滑块放在气垫导轨上，若滑块向左加速滑动，应将气垫导轨左端调_______（选填“高”或“低”），直至导轨水平。 （2）挂上质量为m的钩码，调节定滑轮使连接滑块的细线水平，将滑块由A处静止释放。滑块通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，则此时滑块的速度大小v=_______，从A处到光电门时，m和M组成的系统动能增加量ΔEk=_______，系统重力势能减少量ΔEp=_______。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp，则系统机械能守恒。（均用题中所给符号表示） 【答案】（1）高 （2） ①. ②. ③. mgL 【解析】 【小问1详解】 如果滑块向左加速滑动，说明左端偏低，应将气垫导轨左端调高； 【小问2详解】 [1]滑块的速度大小 [2][3]从A处到光电门时，m和M组成的系统动能增加量 系统重力势能减少量 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有A、B、C三个点，AB为5cm，BC为10cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向的夹角为60°。 （1）将电荷量为的正电荷从A点移到B点，再从B点移到C点，静电力分别做了多少功？ （2）若将该电荷沿直线由A点移到C点，静电力做的功又是多少？ （3）A、C点的电势差UAC是多少？若C点的电势为0，则A点的电势是多少？ 【答案】（1）， （2） （3）6V，6V 【解析】 【小问1详解】 将正电荷从A点移到B点静电力做功 从B点移到C点，静电力做功 【小问2详解】 由（1）可知，将正电荷从A点移到B点，再从B点移到C点静电力做的功 可知电场力做功与路径无关，则将该电荷沿直线由A点移到C点，静电力做的功仍为 【小问3详解】 根据 解得 根据 又 联立解得 14. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆控在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到Q点，两点的连线水平，，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g，。求： （1）弹簧的劲度系数。 （2）小球运动至Q点时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题知：间长度 小球在P点时弹簧压缩量 对小球 解得 （2）小球运动到Q点时，物体乙速度为O，在P点和Q点弹簧的弹性势能相等， 从P到Q过程中甲、乙、弹簧的机械能守恒 解得 15. 在平面直角坐标系中，轴左侧有加速和偏转电场，轴与偏转电场中轴线重合。一个质量为、电荷量为的带电粒子由静止从加速电场左极板边缘处经加速电场后以沿偏转电场中轴线射入偏转电场，最终从偏转电场射出。偏转电场两极板间电压，极板长度与板间距均为。不计带电粒子的重力，静电力常量为。 （1）求加速电压； （2）求粒子从偏转电场射出时的速度及经过轴的位置； （3）若在轴右侧有一负点电荷，轴左右两侧电场互不影响。 ①粒子从偏转电场射出后，做圆周运动再次回到偏转电场时，偏转电场两极板电压大小不变电性反转，粒子恰又回到初始静止位置，求此点电荷的位置及电荷量； ②改变电压大小，并调整点电荷的位置及电荷量大小，使粒子在点电荷形成的电场中恰好做匀速圆周运动，且库仑力大小等于（已知，为粒子做匀速圆周运动的速度大小），证明粒子两次经过轴时的距离为一定值。 【答案】（1） （2），与x轴正向的夹角为斜向下， （3），， 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 解得 【小问2详解】 粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据粒子水平方向的运动，可知粒子在偏转电场中运动的时间 竖直方向上的运动加速度 解得 粒子从偏转电场射出时，竖直方向的速度 粒子从偏转电场射出时，粒子的速度大小 此时粒子的速度方向与x轴正向的夹角为斜向下。粒子在竖直方向上的位移大小 所以粒子从偏转电场射出时经过y轴的位置 【小问3详解】 经分析，如下图所示 粒子在偏转电场的下极板与水平方向成射出偏转电场，在偏转电场的上极板与水平方向成再次射入偏转电场，根据几何关系，粒子在y轴右侧的转动半径 负的点电荷的位置在x轴上，且 根据库仑力提供向心力 解得负电荷所带电荷量 当改变电压时，保证粒子在y轴的右侧库仑力提供向心力做匀速圆周运动则有 解得 设粒子出偏转电场时，粒子的速度方向与水平方向的夹角为，则有 解得 可知粒子两次经过轴时的距离为一定值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $