精品解析:河北衡水市枣强中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题
2026-07-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 衡水市 |
| 地区(区县) | 枣强县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.47 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58828658.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河北衡水市枣强中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题
本试卷共8页、15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 高考期间,为了方便考生掌握时间,考室前面都悬挂了时钟,如图所示为一块走时准确的时钟,下列关于时钟的说法正确的是( )
A. 时针转动的周期最长
B. 秒针的角速度为
C. 分针与秒针的角速度之比为
D. 分针从“7”第一次转到“8”过程中时针转过的角度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.时针转动一周时间为十二小时,分针转动一周为一小时,秒针转动一周为一分钟,时针转动周期最长,故A正确;
BC.秒针的角速度为
分针的角速度为
则分针与秒针的角速度之比为,故BC错误;
D.分针从“7”第一次转到“8”过程中用时5分钟,即小时,时针转过的角度为,故D错误。
故选A。
2. 2026年5月15日,我国在东风商业航天创新试验区用力箭一号遥十三火箭,成功将卫星发射升空。该卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道高度约为500km,已知地球同步卫星距离地球表面的高度约为35786km,下列说法正确的是( )
A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度
B. 该卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度
C. 该卫星的运行周期大于地球同步卫星的运行周期
D. 卫星入轨后,发动机持续做功才能维持圆周运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度()是近地卫星的环绕速度,根据
可知卫星轨道越高,线速度越小,故该卫星的运行速度小于,A错误;
B.由
可得
在地球表面有
可得
因,故该卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度,B正确;
C.地球同步卫星的轨道高度约为,由开普勒第三定律可知,轨道越低,周期越小,故该卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期,C错误;
D.卫星入轨后,万有引力提供向心力,理想太空中做匀速圆周运动时无需发动机持续推进,现实低轨卫星需间断点火补充能量,发动机并不持续工作,D错误。
故选B。
3. “天津之眼”摩天轮的设计受到伦敦眼的启发,将摩天轮架在海河河口之上,并与永乐桥结合建造,是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,兼具观光和交通功用,是天津地标之一。如果摩天轮在竖直平面内做圆周运动时,轿厢内一小学生双脚离地坐在座椅上,座椅始终水平。下列说法正确的是( )
A. 在最低点时,小学生处于失重状态
B. 在最低点时,摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越小
C. 在最高点时,小学生处于平衡状态
D. 在最高点时,摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越小
【答案】D
【解析】
【详解】A B.小学生在最低点时,向心力竖直向上,由可知,向心加速度竖直向上,小学生处于超重状态,又座椅的支持力和小学生重力的合力提供所需的向心力
解得
由牛顿第三定律可知,小学生对座椅的压力大小为
故在最低点时,摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越大,故AB错误;
CD.在最高点时,向心加速度向下,小学生处于失重状态,由支持力和重力的合力提供向心力有
解得
由牛顿第三定律可知,小学生对座椅的压力,故摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越小,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,两个完全相同的绝缘金属小球A、B放置在桌面上,所带电荷量分别为+9q、-q,刚开始时两球心相距为,库仑力大小为,现将两球接触后球心相距为放置,则库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律可得初始时的库仑力大小为
将A、B两球接触后分开,则A、B所带电荷量均为
使A、B相距2d,则A、B间库仑力大小变为
可得
故选C。
5. 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:是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则( )
A. 图中左侧点电荷带负电,右侧点电荷带正电
B. B、C两点场强大小和方向都相同
C. A、D两点场强大小相等,方向相反
D. E、O、F三点比较,O点场强最小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电场线分布可知,图中左侧点电荷带正电,右侧点电荷带负电,A错误;
B.B、C两点电场线疏密相同,场强方向均水平向右,则场强大小和方向都相同,B正确;
C.由对称性可知,A、D两点场强大小相等,方向相同,C错误;
D.E、O、F三点比较,O点电场线最密集,则场强最大,D错误。
故选B。
6. 某电场的电场线和等势线分布如图,其中实线和虚线分别表示电场线和等势线,已知c点处的电势为0,相邻两等势线间的电势差均为0.4V,则( )
A. a点电势比c点电势高
B. a点电场强度比c点电场强度小
C. 电子在b处具有的电势能为-0.4eV
D. 将一电子从a点移到c点,电势能减少4eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线从高等势面指向低等势面,a点电势比c点电势低,A错误;
B.a处电场线比c处密集,a处电场强度大于c处电场强度,故B错误;
C.电子在b处具有的电势能为0.4eV,故C错误;
D.将一电子从a点移到c点,电场力做正功,,电势能减少4eV,D正确。
故选D。
7. 如图所示,“L”形直角光滑框架AOB固定在天花板上,框架的AO杆呈竖直状态,OB杆呈水平状态。质量相等的两个小球甲、乙分别套在AO和OB上,甲、乙之间用轻杆相连,轻杆与小球连接处是可以活动的转轴。开始时杆竖直,由于微小扰动,甲球沿AO杆向下运动,乙球沿OB杆向右运动。已知当细杆与AO杆的夹角为60°时,甲球沿着AO杆下滑的速度为v,重力加速度为g。则连接甲、乙球的杆长( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于杆长不可伸长,甲、乙两球沿杆方向的分速度相等。甲球速度,竖直向下,沿杆方向分速度为
乙球速度水平向右,沿杆方向分速度为,则
设杆长为,系统只有重力做功,机械能守恒,乙球高度不变,甲球下降的高度为
根据系统机械能守恒定律,甲球重力势能的减少量等于甲、乙两球动能的增加量
方程联立,解得连接甲、乙球的杆长
故选B。
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,有多项符合题目要求,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. 一斜面固定在水平地面上,顶端到正下方水平面O点的高度为h,斜面与水平面平滑连接,斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑,滑到水平面上的A点停下,已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ,A点到O点的距离为x,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 整个过程摩擦力对小木块做的功为
B. 只增加小木块的质量,其它条件不变,小木块停在A点的右侧
C. 只增加斜面的倾角,其它条件不变(如虚线1所示),小木块仍停在A点
D. 只降低斜面的高度,其它条件不变(如虚线2所示),小木块停在A点的左侧
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设斜面水平投影长度为,水平面滑行距离为,则
在斜面上摩擦力做功
在水平面上摩擦力做功
整个过程摩擦力做功,故A正确;
B.由动能定理
解得
停止位置与质量无关,故B错误;
C.只增加斜面倾角,高度不变,由
知水平位移不变,小木块仍停在A点,故C正确;
D.只降低斜面高度,减小,由
知减小,小木块停在A点右侧,故D错误。
故选AC。
9. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目,在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示,一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内,已知气流密度为,游客受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)为,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为。假设气流吹到人身上后速度变为零,则下列说法正确的是( )
A. 气流速度大小为
B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积
C. 单位时间内风机做的功为
D. 若风速变为原来的,游客开始运动时的加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对时间内吹向游客的空气,设气体质量为,则
则风的动量变化为
以时间内吹向游客的空气为研究对象,由动量定理可得
由于游客处于静止状态,则
联立解得气流速度大小为,故A错误;
B.单位时间内流过风洞内横截面积的气体体积为
解得,故B正确;
C.风洞单位时间流出的气体质量为
单位时间内风机做的功为,故C正确;
D.若风速为原来的,设风力为,则
由动量定理可得
联立解得
根据牛顿第二定律可知
解得游客开始运动时的加速度大小为,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,圆形区域内存在与圆平面平行的匀强电场(图中未画出),圆的两条直径与间的夹角为,从点向圆内不同方向发射速率相同的不计重力的带正电粒子,发现从圆边界射出的粒子中点射出的粒子速度最大。以为坐标原点,沿方向建立坐标轴,点的坐标为,轴上从到的电势变化如图乙所示,则( )
A. 圆边界上点电势最高
B. 电场强度
C. 点的电势为
D. 把一电子从点移到点电场力做功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.从D点射出的粒子速度最大,说明电场力做功最多,粒子沿电场线方向的位移最大,可知电场强度沿着CD方向;沿着电场线方向电势逐渐降低,所以圆边界上D点电势最低。
已知圆半径
则有
解得,故A错误,B正确;
C.因B点电势为零,
解得,故C错误;
D.C、D间的电势差为
把一电子从D点移到C点电场力做功为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的遮光条。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:接通气源后,在导轨左端只放滑块A,轻推一下滑块A,使它从气垫导轨左端向右运动,发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平,可以调节导轨旋钮使其右端________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)气垫导轨调平后,滑块A静置于光电门1的左侧,滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度,为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2,则________(填“大于”或“小于”)。
(3)已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、,滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律,则滑块A、 的质量之比满足________(用已知量表示);若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞,则应满足________(用、、表示)。
【答案】(1)升高 (2)小于
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
滑块A通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,则滑块A通过光电门1时速度小于通过光电门2时的速度,滑块A从左向右做加速运动,气垫导轨右端偏低,要使其水平,应调节使导轨右端升高一点。
【小问2详解】
根据题意可知滑块A与滑块B碰撞后反向,则需滑块A的质量小于滑块B的质量。
【小问3详解】
[1]滑块A先后通过光电门1时的速度大小分别为,
滑块B通过光电门2时的速度大小为
若此过程满足动量守恒定律,则有
即
可得
[2]若两滑块间的碰撞为弹性碰撞,则
即
联立可得
12. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)除了图中的实验器材外,还需要_____(填字母)。
A. 天平 B. 的交流电源
C. 的交流电源 D. 毫米刻度尺
(2)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,已知交流电源的频率为,图乙中的点均为计时点,3、4、5三点到0点的距离分别为15.55 cm、19.20 cm、23.23 cm,0点为起始点,若重锤的质量为,重力加速度,则打下4点时重锤的动能为_________J,从释放到打下4点的过程中重锤减小的重力势能为_________J。(结果均保留两位小数)
(3)科学实验要求相对误差小于,计算本实验相对误差_________,其中为重力势能的减少量,为动能的增加量。(结果保留两位有效数字)
(4)实验小组利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像如图丙所示,则由图线得到的重力加速度_________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)CD (2) ①. 1.84 ②. 1.88
(3)2.1 (4)9.67
【解析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒不需要测量重锤质量,因此不需要天平,故A错误;
BC.图中的计时器为电火花计时器,需要连接220V的交流电源,故B错误,C正确;
D.测量纸带上点迹间的距离需要毫米刻度尺,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
[1]打第4点时重锤的速度为
此时重锤的动能为
[2]从释放到打下4点重力势能的减少量为
【小问3详解】
实验的相对误差为
【小问4详解】
根据机械能守恒定律
可得
因此图像的斜率。由图丙可得
解得重力加速度
13. 两个带电小球A、B所带电荷量分别为、,都与绝缘丝线拴接,丝线另一端固定在点,平衡后如图所示。已知两条丝线长度均为,静电力常量为,两小球均可视为点电荷,求:
(1)两小球间库仑力的大小;
(2)小球B、A的质量之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据几何关系可知,两球之间的距离为
由库仑定律得
解得
【小问2详解】
画出两球的受力图如图所示
以小球A为研究对象,有
以小球B为研究对象,有
联立可得
14. 如图所示,质量为2m的物块P静止在光滑水平地面上,其右侧表面是半径为R的光滑圆弧轨道,圆弧轨道下端与水平地面相切。物块P右侧静止有质量为m的球b,球b左侧固定有轻弹簧。将质量为m的球a从圆弧轨道最上端静止释放,球a离开物块P后与轻弹簧左侧接触并粘连。已知重力加速度为g,弹簧的形变始终在弹性限度内。求:
(1)若物块P固定,整个运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep;
(2)若物块P不固定,球a离开物块P瞬间速度va的大小,及球b能达到的最大速度vb的大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
若物块P固定,球a由静止释放到离开物块P的过程中,由动能定理得
球a与弹簧接触后,球a与球b组成的系统动量守恒,当二者的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得整个运动过程中弹簧的最大弹性势能
【小问2详解】
P不固定时,下滑过程中,和P组成的系统水平方向动量守恒,且系统机械能守恒。 规定向右为正方向,设离开P时P的速度为,由动量守恒
由机械能守恒
整理得
与弹簧粘连后,、和弹簧组成的系统水平面光滑,动量守恒、机械能守恒。当弹簧恢复原长时,的速度达到最大;
设弹簧恢复原长时的速度为,由动量守恒
由机械能守恒
联立解得球b能达到的最大速度
15. 如图所示,光滑的轨道固定在竖直平面内,它由直线部分和圆弧部分组成,圆弧与直线在点相切;部分与水平面的夹角,是圆弧的圆心,水平,竖直。已知圆弧的半径,,重力加速度,,。现使质量为的小球从点沿斜面向上以某初速度射出,小球恰好能经过点,求:
(1)小球经过点时对轨道的压力大小及从点射出时的初速度大小;
(2)要保证小球能到达圆弧轨道且不从之间脱离圆弧轨道,从点射出的初速度需满足什么条件?
(3)如果小球滑上圆弧轨道后在点上方满足的点恰好脱离圆弧轨道,此时从点射出的初速度多大?
【答案】(1)
;
(2)或
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球恰好经过点时,轨道对小球的支持力为零。设小球经过点、点的速度分别为、,在点由牛顿第二定律有
解得
从点到点,机械能守恒,有=
解得
在点,重力沿半径方向的分量为零,设轨道对小球的支持力为,由牛顿第二定律有
代入数据得,由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为
从点到点的高度差为
由机械能守恒定律有=
代入数据解得
【小问2详解】
小球能滑上圆弧轨道,要求它到达点时速度大于零。由机械能守恒定律有
解得
设圆弧上任一点相对的方位角为,在点上方时。沿指向圆心方向,由牛顿第二定律有
若小球在不高于点处速度减为零,则有,此时
小球会沿原轨道返回,不会脱离轨道。小球恰好到达点时,由机械能守恒定律有=
解得
故该情形下
若小球越过点继续上升,随增大,支持力减小,保证小球到达点前不脱离轨道,需满足点处,即
从点到点,由机械能守恒定律有=
结合,解得
综上,初速度应满足或
【小问3详解】
小球在点恰好脱离圆弧轨道时,轨道对小球的支持力为零。设小球经过点时的速度为,沿指向圆心方向,由牛顿第二定律有
解得
从点到点的高度差为
由机械能守恒定律有=
代入数据解得
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河北衡水市枣强中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题
本试卷共8页、15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 高考期间,为了方便考生掌握时间,考室前面都悬挂了时钟,如图所示为一块走时准确的时钟,下列关于时钟的说法正确的是( )
A. 时针转动的周期最长
B. 秒针的角速度为
C. 分针与秒针的角速度之比为
D. 分针从“7”第一次转到“8”过程中时针转过的角度为
2. 2026年5月15日,我国在东风商业航天创新试验区用力箭一号遥十三火箭,成功将卫星发射升空。该卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道高度约为500km,已知地球同步卫星距离地球表面的高度约为35786km,下列说法正确的是( )
A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度
B. 该卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度
C. 该卫星的运行周期大于地球同步卫星的运行周期
D. 卫星入轨后,发动机持续做功才能维持圆周运动
3. “天津之眼”摩天轮的设计受到伦敦眼的启发,将摩天轮架在海河河口之上,并与永乐桥结合建造,是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,兼具观光和交通功用,是天津地标之一。如果摩天轮在竖直平面内做圆周运动时,轿厢内一小学生双脚离地坐在座椅上,座椅始终水平。下列说法正确的是( )
A. 在最低点时,小学生处于失重状态
B. 在最低点时,摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越小
C. 在最高点时,小学生处于平衡状态
D. 在最高点时,摩天轮的速度越大,小学生对座椅的压力越小
4. 如图所示,两个完全相同的绝缘金属小球A、B放置在桌面上,所带电荷量分别为+9q、-q,刚开始时两球心相距为,库仑力大小为,现将两球接触后球心相距为放置,则库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
5. 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:是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则( )
A. 图中左侧点电荷带负电,右侧点电荷带正电
B. B、C两点场强大小和方向都相同
C. A、D两点场强大小相等,方向相反
D. E、O、F三点比较,O点场强最小
6. 某电场的电场线和等势线分布如图,其中实线和虚线分别表示电场线和等势线,已知c点处的电势为0,相邻两等势线间的电势差均为0.4V,则( )
A. a点电势比c点电势高
B. a点电场强度比c点电场强度小
C. 电子在b处具有的电势能为-0.4eV
D. 将一电子从a点移到c点,电势能减少4eV
7. 如图所示,“L”形直角光滑框架AOB固定在天花板上,框架的AO杆呈竖直状态,OB杆呈水平状态。质量相等的两个小球甲、乙分别套在AO和OB上,甲、乙之间用轻杆相连,轻杆与小球连接处是可以活动的转轴。开始时杆竖直,由于微小扰动,甲球沿AO杆向下运动,乙球沿OB杆向右运动。已知当细杆与AO杆的夹角为60°时,甲球沿着AO杆下滑的速度为v,重力加速度为g。则连接甲、乙球的杆长( )
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,有多项符合题目要求,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. 一斜面固定在水平地面上,顶端到正下方水平面O点的高度为h,斜面与水平面平滑连接,斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑,滑到水平面上的A点停下,已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ,A点到O点的距离为x,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 整个过程摩擦力对小木块做的功为
B. 只增加小木块的质量,其它条件不变,小木块停在A点的右侧
C. 只增加斜面的倾角,其它条件不变(如虚线1所示),小木块仍停在A点
D. 只降低斜面的高度,其它条件不变(如虚线2所示),小木块停在A点的左侧
9. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目,在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示,一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内,已知气流密度为,游客受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)为,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为。假设气流吹到人身上后速度变为零,则下列说法正确的是( )
A. 气流速度大小为
B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积
C. 单位时间内风机做的功为
D. 若风速变为原来的,游客开始运动时的加速度大小为
10. 如图甲所示,圆形区域内存在与圆平面平行的匀强电场(图中未画出),圆的两条直径与间的夹角为,从点向圆内不同方向发射速率相同的不计重力的带正电粒子,发现从圆边界射出的粒子中点射出的粒子速度最大。以为坐标原点,沿方向建立坐标轴,点的坐标为,轴上从到的电势变化如图乙所示,则( )
A. 圆边界上点电势最高
B. 电场强度
C. 点的电势为
D. 把一电子从点移到点电场力做功
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,分别在滑块A和 相碰的端面上装上水平弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的遮光条。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:接通气源后,在导轨左端只放滑块A,轻推一下滑块A,使它从气垫导轨左端向右运动,发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平,可以调节导轨旋钮使其右端________(填“升高”或“降低”)一些。
(2)气垫导轨调平后,滑块A静置于光电门1的左侧,滑块 静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度,为使滑块A和 相碰后分别经过光电门1和光电门2,则________(填“大于”或“小于”)。
(3)已知滑块A先后通过光电门1的时间分别为、,滑块 通过光电门2的时间为。若此过程满足动量守恒定律,则滑块A、 的质量之比满足________(用已知量表示);若滑块A、 间的碰撞是弹性碰撞,则应满足________(用、、表示)。
12. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)除了图中的实验器材外,还需要_____(填字母)。
A. 天平 B. 的交流电源
C. 的交流电源 D. 毫米刻度尺
(2)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,已知交流电源的频率为,图乙中的点均为计时点,3、4、5三点到0点的距离分别为15.55 cm、19.20 cm、23.23 cm,0点为起始点,若重锤的质量为,重力加速度,则打下4点时重锤的动能为_________J,从释放到打下4点的过程中重锤减小的重力势能为_________J。(结果均保留两位小数)
(3)科学实验要求相对误差小于,计算本实验相对误差_________,其中为重力势能的减少量,为动能的增加量。(结果保留两位有效数字)
(4)实验小组利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像如图丙所示,则由图线得到的重力加速度_________(结果保留三位有效数字)。
13. 两个带电小球A、B所带电荷量分别为、,都与绝缘丝线拴接,丝线另一端固定在点,平衡后如图所示。已知两条丝线长度均为,静电力常量为,两小球均可视为点电荷,求:
(1)两小球间库仑力的大小;
(2)小球B、A的质量之比。
14. 如图所示,质量为2m的物块P静止在光滑水平地面上,其右侧表面是半径为R的光滑圆弧轨道,圆弧轨道下端与水平地面相切。物块P右侧静止有质量为m的球b,球b左侧固定有轻弹簧。将质量为m的球a从圆弧轨道最上端静止释放,球a离开物块P后与轻弹簧左侧接触并粘连。已知重力加速度为g,弹簧的形变始终在弹性限度内。求:
(1)若物块P固定,整个运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep;
(2)若物块P不固定,球a离开物块P瞬间速度va的大小,及球b能达到的最大速度vb的大小。
15. 如图所示,光滑的轨道固定在竖直平面内,它由直线部分和圆弧部分组成,圆弧与直线在点相切;部分与水平面的夹角,是圆弧的圆心,水平,竖直。已知圆弧的半径,,重力加速度,,。现使质量为的小球从点沿斜面向上以某初速度射出,小球恰好能经过点,求:
(1)小球经过点时对轨道的压力大小及从点射出时的初速度大小;
(2)要保证小球能到达圆弧轨道且不从之间脱离圆弧轨道,从点射出的初速度需满足什么条件?
(3)如果小球滑上圆弧轨道后在点上方满足的点恰好脱离圆弧轨道,此时从点射出的初速度多大?
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