精品解析：河北省衡水中学2025-2026学年高三上学期期中综合素质评价物理试卷

2025—2026学年度高三年级上学期期中综合素质评价 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 共8页，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 2. 电容式位移传感器的示意图如图所示，平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连，当电介质板向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容变大 B. 平行板电容器的带电量减小 C. 通过电流计的电流方向为b到a D. 平行板间的电场强度变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由电容的决定式可知，在电介质板向右移动过程中，由于εr变大，则电容C变大，故A正确； BC．根据电容的定义式可知，电容C变大，U不变，则平行板电容器的带电量变大，即电容器进行充电，通过电流计的电流方向为a到b，故BC错误； D．根据可知，电容器两板间电压不变，两板间距不变，所以平行板间的电场强度不变，故D错误。 故选A。 3. 学习了反冲原理之后，同学们利用饮料瓶制作的“水火箭”。如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M（含水）的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 水火箭的原理与体操运动员在着地时要屈腿的原理是一样的 B. 发射后，水火箭的速度大小为 C. 水火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 D. 水火箭上升到最大高度的过程中，重力的冲量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．体操运动员在着地时屈腿可以延长着地时间，从而可以减小地面对运动员的作用力，故A错误； B．由题意可得，由动量守恒定律可得 解得火箭获得的速度为 故B正确； C．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故C错误； D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，火箭在空中飞行的时间为 重力的冲量为 故D错误。 故选B。 4. 舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为，重力加速度为，忽略空气阻力。则（ ） A. 幡被抛出时的速度大小为 B. 幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为 C. 杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 D. 杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．幡被抛做竖直上抛运动，由对称性可得，幡被抛出时的速度大小为 故A错误； B．幡被抛出后到被接住的过程中只受重力，其加速度大小一直为，故B错误； CD．幡从最高点开始下落到到达最低点，设手对幡的冲量大小为，取竖直向下为正方向，根据动量定理有 求得 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示为智能健身圈，其原理是利用摇动腰部轨道上的阻尼环带起腰带外部轨道上的小球，起到健身的效果，其原理简化为如图乙所示。设配重小球的质量为m，体积忽略不计，小球悬绳（忽略质量）长度为L，腰带轨道近似看成是正圆，且半径为R。若配重小球绕腰带的中心轴做水平匀速圆周运动，小球的线速度大小为v，悬绳与竖直方向夹角为，运动过程腰部保持稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 要让配重小球从静止以速度v匀速转动起来，悬绳对小球做的功为 B. 当悬绳与竖直方向夹角为时，配重小球做匀速圆周运动的向心力大小为 C. 若更换质量为2m的配重小球，以相同角速度转动阻尼环，悬绳与竖直方向的夹角不变 D. 若将悬绳长度变大，以相同角速度转动阻尼环，悬绳与竖直方向的夹角不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．要让配重小球从静止以速度v匀速转动起来，此时小球的重力势能也要增加，则悬绳对小球做的功大于，故A错误； B．当绳子与竖直方向夹角为时，配重小球做匀速圆周运动的向心力大小为，故B错误； CD．根据 解得 两边可消掉m，若更换质量为2m的配重小球，以相同角速度转动阻尼环，绳子与竖直方向夹角不变；若将悬绳长度变大，以相同角速度转动阻尼环，悬绳与竖直方向的夹角变大，故C正确，D错误； 故选C。 6. 如图所示，边长为L的正方形ABCD区域内存在着方向向上的匀强电场，边长也为L的正方形CDPQ区域内无电场。现有一个质量为m、电荷量为的粒子，从A点沿着AD方向以速度射入该区域，粒子恰能从Q点射出。若不考虑粒子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在电场运动的过程中电势能增大 B. 粒子在两个区域的运动时间之比为2∶1 C. 粒子从Q点飞出时速度方向与AD方向的夹角为45° D. 若将匀强电场的电场强度减半，粒子将从PQ边的中点飞出 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，粒子在运动过程中电场力方向和速度方向成锐角，所以电场力做正功，粒子电势能降低，故A错误； B．粒子在电场中做类平抛运动，飞出电场后做匀速直线运动，粒子在两个区域运动时的水平速度不变，则运动时间相等，故B错误； C．粒子在电场中做类平抛运动，从CD边射出时速度方向的反向延长线交于AD中点，由几何关系可知，粒子从Q点飞出时速度方向与AD方向的夹角小于45°，故C错误； D．根据， 解得 速度偏向角 可知若将匀强电场的电场强度减半，从电场中射出时竖直偏转位移和速度偏向角正切值均减半，则粒子将从PQ边的中点飞出，粒子从PQ边飞出的方向要改变，故D正确。 故选D。 7. 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确，如图所示为两个彼此平行且共轴的、半径分别为和的圆环，两圆环上的电荷量均为，而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为，试分析判断下列关于A点电场强度大小E的表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由极限法，当趋于0时，两环可以看做点电荷q，则 可知A选项符合题意。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题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. 运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为37°（已知，），球拍与球保持相对静止，重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，则（ ） A. 球拍对球的作用力为 B. 运动员对球拍的作用力为 C. 运动员的加速度为0.75g D. 若运动员的加速度大于0.6g，球一定沿球拍向上运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对小球分析如下图所示 根据平行四边形定则知，球拍对球的作用力，故A正确； B．同理，对球拍和球整体分析，根据平行四边形定则知，运动员对球拍的作用力为，故B错误； C．球和运动员具有相同的加速度，对小球分析如图所示，则小球所受的合力为 根据牛顿第二定律得运动员的加速度为，故C正确； D．当时，乒乓球将向上运动，若运动员的加速度大于，但不一定比0.75g大，故球不一定会沿球拍向上运动，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲，竖直挡板固定在光滑水平面上，质量为的光滑半圆形弯槽静止在水平面上并紧靠挡板，质量为的小球从半圆形弯槽左端静止释放，小球速度的水平分量和弯槽的速度与时间的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球释放后，小球与弯槽系统动量守恒 B. 时小球到达位置低于释放时的高度 C. 由图可知大于 D. 图中阴影面积 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球从弯槽左侧边缘静止下滑的过程中，弯槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对弯槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直挡板挡住，所以弯槽不会向左运动，则小球与弯槽在水平方向受到外力作用，系统动量不守恒；小球从弯槽最低点向右侧运动过程，由于存在小球的重力作用，系统动量不守恒，但水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，故错误； B．时小球与弯槽在水平方向第一次共速，即小球到达弯槽右侧，时再次共速则到达弯槽左侧，根据能量守恒 可知，故小球此时不可能到达释放时的高度，故B正确； C．小球通过弯槽最低点后，系统水平动量守恒，则有 移项得 若大于，则 图中明显获知，故C错误； D．小球第一次到达弯槽最低点时，其具有最大速度，而在时间内即小球的从弯槽右侧共速点到左侧共速点，共速点低于弯槽左右两端，根据图像围成面积等于水平位移，得，而为两者的相对位移，有，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，三维空间坐标系的y轴竖直向上，y轴上一L处记作P点，空间存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出）。长度为L的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接质量为m、电荷量大小为q带正电的小球（可视为质点）。已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 若小球从P点由静止释放，则小球运动的最大动能为 B. 若小球从P点由静止释放，则细线中的拉力最大为3mg C. 若小球过P点做匀速圆周运动，则小球运动的速率为 D. 若在P点给小球沿x轴正方向的初速度，则小球能绕O点做完整的圆周运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小球所受合外力的大小为F，方向与y负方向的夹角为，则有， 小球从P点静止释放，小球到动能最大的过程有 解得，故A错误； B．动能最大时细线中的拉力最大，有 解得细线中的拉力 故B正确； C．若小球做匀速圈周运动，则说明小球做圆周运动的平面一定与合外力在同一平面内，所以小球过P点做圆锥摆运动，有 解得 故C正确； D．小球刚好能经过等效最高点时 解得 假设小球从P点能运动到等效最高点，则有 解得 故小球不能绕O点做完整的圆周运动，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论； （1）水滴滴落的时间间隔为_________s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度_________（结果均保留三位有效数字）。 （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量_________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量。 【答案】（1）0.04 （2）9.69 （3）大于 【解析】 【11题详解】 当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴，故水滴滴下的时间间隔为 【12题详解】 根据逐差法求加速度可得该地的重力加速度为 【13题详解】 若水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，水滴下落做匀变速直线运动，设阻力为，则有， 联立可得 由图像可知 即 解得 12. 某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。其中小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，实验步骤包括：第一次操作，让小球1从斜槽上固定位置S由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，重复10次，记录平均落点P，测量水平位移OP，从而得到速度v1；第二次操作，让小球1从同一位置S由静止滚下，与放在斜槽末端的小球2碰撞，两球分别做平抛运动，重复10次，记录平均落点M和N，测量水平位移OM和ON，从而得到速度和。需要验证的表达式为。 （1）实验必须满足的条件有（　　） A. 两球的质量必须相等 B. 轨道末端必须水平 C. 小球1每次必须从轨道的同一位置由静止释放 D. 斜槽必须保证光滑 （2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下的位置比S点低一些，但其他操作正确，则实验中可能会发现（　　） A. B. C. D. 无法判断 （3）如果小球1的质量远大于小球2的质量，且碰撞是弹性碰撞，那么预期的落点关系是（　　） A. 且 B. 且 C. 且 D. 且 （4）某同学记录小球做平抛运动的三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图乙所示。该同学认为只要满足关系式______，则说明两小球碰撞前后总机械能守恒。 【答案】（1）BC （2）B （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验为了保证两小球碰撞后入射小球不被反弹，要求入射小球1的质量应大于被碰小球2的质量，故A错误； B．利用平抛运动验证动量守恒，则轨道末端必须水平，故B正确； CD．实验中斜槽不必光滑，但小球1每次必须从轨道的同一位置由静止释放，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 若小球碰撞过程动量守恒，则 小球做平抛运动竖直高度相同，则下落时间相等，根据平抛运动的规律有， 如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下的位置比S点低一些，则 联立可得 故选B。 【小问3详解】 若两球碰撞是弹性碰撞，则， 联立可得， 如果小球1的质量远大于小球2的质量，则， 所以， 故选C。 【小问4详解】 两小球碰撞前后总机械能守恒，则 所以 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg （3）2.1kg 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律有 解得 【小问2详解】 对小球2受力分析，水平方向上有 竖直方向上有 解得， 【小问3详解】 将小球1、2作为整体受力分析，有 解得m1=2.1kg 14. 水平面上竖直固定一个圆形光滑绝缘轨道ABCD，圆心为O，半径为R。A、C是圆弧上水平直径上的两点，D为最高点，B为最低点。在竖直平面分布着与水平方向夹角θ=30°的匀强电场。一个质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球从A点以某一速度竖直向下沿轨道内侧运动，恰好不离开轨道并从D点水平向右做直线运动，重力加速度为g。求∶ （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）绝缘小球在A点对轨道的压力F的大小； （3）绝缘小球沿轨道从B到C电势能的变化量ΔEₚ。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从D点水平向右做直线运动，则有 解得 【小问2详解】 结合上述可知，小球等效物理最高点在C点，小球恰好不离开轨道，则在轨道点有 小球从A到C过程，根据动能定理有 小球在A点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 小球沿轨道从B到C过程，根据功能关系有 解得 15. 如图所示，水平面上放置着半径为R、圆心角为60°的圆弧轨道，一个可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成30°角。 （1）求圆弧的半径；（结果用和g表示） （2）求小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度大小；（结果用表示） （3）若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为x，求小球在轨道上的运动时间；（结果用、x和g表示） （4）小球从圆弧轨道飞出后，经一段时间落到水平面上（水平面足够大），求小球落地时与圆弧轨道最右端的水平距离。（结果用和g表示） 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小球以初速度v0滑上圆弧轨道，小球与圆弧轨道产生相互作用，因此小球从滑上圆弧到飞离圆弧的运动中，小球与圆弧轨道组成的系统在水平方向动量守恒，机械能守恒，因此小球有两个分速度，其中v1是相对轨道的速度，与圆弧相切，v2是随轨道运动的速度，方向水平，如图所示 由几何关系，可知与v2成60°角，v与v2成30°角，则与v成30°角，所以四边形是菱形，则有， 由水平方向动量守恒可得 由系统机械能守恒可得 联立解得圆弧半径为 【小问2详解】 由水平方向动量守恒可得 可得圆弧轨道的速度大小 根据矢量三角形可得小球飞出圆弧轨道时速度大小为 【小问3详解】 根据题意可知，小球与圆弧轨道水平方向动量守恒，则有 设小球在轨道上运动时间为t，则有 整理可得 解得 【小问4详解】 小球从圆弧轨道飞出后，落到水平面上时间为，竖直方向有 解得（负值舍去） 水平方向小球位移 圆弧轨道最右端的水平位移 小球落地时与圆弧轨道最右端的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高三年级上学期期中综合素质评价 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 共8页，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 2. 电容式位移传感器的示意图如图所示，平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连，当电介质板向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容变大 B. 平行板电容器的带电量减小 C. 通过电流计的电流方向为b到a D. 平行板间的电场强度变小 3. 学习了反冲原理之后，同学们利用饮料瓶制作的“水火箭”。如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M（含水）的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 水火箭的原理与体操运动员在着地时要屈腿的原理是一样的 B. 发射后，水火箭的速度大小为 C. 水火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 D. 水火箭上升到最大高度的过程中，重力的冲量为 4. 舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为，重力加速度为，忽略空气阻力。则（ ） A. 幡被抛出时的速度大小为 B. 幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为 C. 杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 D. 杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为 5. 如图甲所示为智能健身圈，其原理是利用摇动腰部轨道上的阻尼环带起腰带外部轨道上的小球，起到健身的效果，其原理简化为如图乙所示。设配重小球的质量为m，体积忽略不计，小球悬绳（忽略质量）长度为L，腰带轨道近似看成是正圆，且半径为R。若配重小球绕腰带的中心轴做水平匀速圆周运动，小球的线速度大小为v，悬绳与竖直方向夹角为，运动过程腰部保持稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 要让配重小球从静止以速度v匀速转动起来，悬绳对小球做的功为 B. 当悬绳与竖直方向夹角为时，配重小球做匀速圆周运动的向心力大小为 C. 若更换质量为2m的配重小球，以相同角速度转动阻尼环，悬绳与竖直方向的夹角不变 D. 若将悬绳长度变大，以相同角速度转动阻尼环，悬绳与竖直方向的夹角不变 6. 如图所示，边长为L的正方形ABCD区域内存在着方向向上的匀强电场，边长也为L的正方形CDPQ区域内无电场。现有一个质量为m、电荷量为的粒子，从A点沿着AD方向以速度射入该区域，粒子恰能从Q点射出。若不考虑粒子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在电场运动的过程中电势能增大 B. 粒子在两个区域的运动时间之比为2∶1 C. 粒子从Q点飞出时速度方向与AD方向的夹角为45° D. 若将匀强电场的电场强度减半，粒子将从PQ边的中点飞出 7. 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确，如图所示为两个彼此平行且共轴的、半径分别为和的圆环，两圆环上的电荷量均为，而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为，试分析判断下列关于A点电场强度大小E的表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题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. 运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为37°（已知，），球拍与球保持相对静止，重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，则（ ） A. 球拍对球的作用力为 B. 运动员对球拍的作用力为 C. 运动员的加速度为0.75g D. 若运动员的加速度大于0.6g，球一定沿球拍向上运动 9. 如图甲，竖直挡板固定在光滑水平面上，质量为的光滑半圆形弯槽静止在水平面上并紧靠挡板，质量为的小球从半圆形弯槽左端静止释放，小球速度的水平分量和弯槽的速度与时间的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球释放后，小球与弯槽系统动量守恒 B. 时小球到达位置低于释放时的高度 C. 由图可知大于 D. 图中阴影面积 10. 如图所示，三维空间坐标系的y轴竖直向上，y轴上一L处记作P点，空间存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出）。长度为L的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接质量为m、电荷量大小为q带正电的小球（可视为质点）。已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 若小球从P点由静止释放，则小球运动的最大动能为 B. 若小球从P点由静止释放，则细线中的拉力最大为3mg C. 若小球过P点做匀速圆周运动，则小球运动的速率为 D. 若在P点给小球沿x轴正方向的初速度，则小球能绕O点做完整的圆周运动 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论； （1）水滴滴落的时间间隔为_________s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度_________（结果均保留三位有效数字）。 （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量_________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量。 12. 某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。其中小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，实验步骤包括：第一次操作，让小球1从斜槽上固定位置S由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，重复10次，记录平均落点P，测量水平位移OP，从而得到速度v1；第二次操作，让小球1从同一位置S由静止滚下，与放在斜槽末端的小球2碰撞，两球分别做平抛运动，重复10次，记录平均落点M和N，测量水平位移OM和ON，从而得到速度和。需要验证的表达式为。 （1）实验必须满足的条件有（　　） A. 两球的质量必须相等 B. 轨道末端必须水平 C. 小球1每次必须从轨道的同一位置由静止释放 D. 斜槽必须保证光滑 （2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下的位置比S点低一些，但其他操作正确，则实验中可能会发现（　　） A. B. C. D. 无法判断 （3）如果小球1的质量远大于小球2的质量，且碰撞是弹性碰撞，那么预期的落点关系是（　　） A. 且 B. 且 C. 且 D. 且 （4）某同学记录小球做平抛运动的三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图乙所示。该同学认为只要满足关系式______，则说明两小球碰撞前后总机械能守恒。 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 14. 水平面上竖直固定一个圆形光滑绝缘轨道ABCD，圆心为O，半径为R。A、C是圆弧上水平直径上的两点，D为最高点，B为最低点。在竖直平面分布着与水平方向夹角θ=30°的匀强电场。一个质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球从A点以某一速度竖直向下沿轨道内侧运动，恰好不离开轨道并从D点水平向右做直线运动，重力加速度为g。求∶ （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）绝缘小球在A点对轨道的压力F的大小； （3）绝缘小球沿轨道从B到C电势能的变化量ΔEₚ。 15. 如图所示，水平面上放置着半径为R、圆心角为60°的圆弧轨道，一个可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成30°角。 （1）求圆弧的半径；（结果用和g表示） （2）求小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度大小；（结果用表示） （3）若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为x，求小球在轨道上的运动时间；（结果用、x和g表示） （4）小球从圆弧轨道飞出后，经一段时间落到水平面上（水平面足够大），求小球落地时与圆弧轨道最右端的水平距离。（结果用和g表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $