精品解析：吉林省实验中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷（三）

吉林省实验繁荣高级中学2025—2026学年度下学期 高一年级学程性考试（三） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。 3．请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效，不得在答题卡上做任何标记。 4．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 5．考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题的四个选项中，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. 古田翠屏湖是福建省最大的淡水湖，入选福建省第一批美丽河湖建设优秀案例。某学习小组用水波发生器在平静的湖面探究水波的特性，下列说法正确的是（ ） A. 水波在传播过程中水也随波迁移至远处 B. 水波能绕过小船继续向前传播，是波的衍射现象 C. 水波传到湖岸边会出现反射现象，反射波振幅增大 D. 两列水波在相遇区域出现强弱相间的图样是波的衍射现象 2. 我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由，现在人类穿上涡喷飞翼飞行器（简称飞行器）也能像哪吒一样，在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作，如图。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器要加速上升，需向下喷射燃气 B. 某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量为零 C. 燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量相同 D. 飞行器在下降过程，其动量一定越来越大 3. 2026年6月，吉林省实验中学高一年级男子篮球赛开赛。在某场比赛中，队友将质量为0.6 kg的篮球传给运动员甲，运动员甲接球时，球的速度大小为10 m/s，速度方向沿水平方向。运动员甲接球后马上以大小相同的水平速度反向传出，如果甲从接球到将球传出的总时间为2.0 s，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ） A. 甲接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，球的动量改变了 C. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，手对球的平均作用力大小为12 N D. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 4. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和0～t1时间内的平均功率分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 水分子120°的键角堆积造成了水分子宏观结晶的多样性。如图所示，一个水分子中氧原子（O）与氢原子（H）分布在竖直平面内等腰三角形的三个顶点上，两个氢原子的连线水平且中点为A。已知氢原子带正电，氧原子带负电，氧原子所带电荷量为氢原子电荷量的2倍。下列说法正确的是（　　） A. A点电场强度方向竖直向下 B. 氧原子所受电场力的方向竖直向下 C. 其中一个氢原子所受电场力的方向竖直向上 D. 若将带负电的试探电荷从A点沿竖直向下方向移动，其电势能先增大后减小 6. 利用电场可以使带电粒子实现类似光学中的“折射”（即改变运动的方向）。如图所示，粒子从平行板电容器的上极板点以的速率斜射入板间，速度方向与“法线”成角，经电场“折射”后，从下极板点离开电场，离开时速度方向与“法线”成角（）。已知粒子质量为，电荷量的大小为，两板间电压，不计重力影响，忽略极板厚度，板间可视为匀强电场，则电场对粒子的“折射率”（）为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，物体从固定的粗糙斜面顶端A点无初速度下滑，压缩轻质弹簧到最低点C，然后被弹回最高到达D点，已知B点为弹簧原长所在位置，D点为A、B中点，物体可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到B点时速度最大 B. 第一次经过B点和第二次经过B点的速度大小之比为2：1 C. 第四次经过B点时的速度为零 D. 物体由A到B过程中增加的动能大于由B到D的过程中减小的动能 8. 关于静电现象，以下说法正确的是（ ） A. 在工业生产中常利用静电以净化气体或回收有用尘粒 B. 处于静电场中的导体，其内部各点的电势一定为零 C. 高压电站的工作人员不能穿用金属纤维制作的衣服 D. 避雷针把空气击穿（电离）形成导电通路，使云层中积累的电荷通过避雷针导入大地 9. 某机械传动装置如图1所示，曲柄绕固定点在竖直面内转动时，点可在T形连杆的槽中滑动，连杆连接一物块M。逆时针匀速转动时，通过连杆和弹簧带动M在水平方向上做简谐运动，M的振动图像如图2所示。在时，点位于点的正下方，则（　　） A. 的长度为 B. M在时的速度为零 C. 连杆在时的速度与时相同 D. 转动到水平方向时，M运动的加速度为零 10. 某同学利用如图甲所示的装置，探究滑块a上升的最大高度，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量。起初物块a放在地面上，物块b距地面的高度为h，细绳恰好绷直，现静止释放物块b，物块b碰地后不再反弹，测出物块a上升的最大高度H，每次释放物块b时，确保物块a在地面上，改变细绳长度及物块b距地面的高度h，寻找多组（H，h），然后做出的图像（如图乙所示），测得图像的斜率为k，已知物块a、b的质量分别为、。则（　　） A. 物块a、b的质量之比 B. 物块a、b的质量之比 C. 图像的斜率k的取值范围是 D. 图像的斜率k的取值范围是 二、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单摆装置测量当地的重力加速度，进行了如下操作： ①测出悬点O到水平地面的距离； ②打开光源，测出小球静止时在竖直墙面上的投影中心到地面的高度； ③将细线从竖直方向拉开较小角度后释放，打开手机的连拍功能，将连拍间隔设为0.1s，记录小球在不同时刻投影中心的位置并测出其离地面的高度h； ④将测出的高度和对应的时刻输入计算机，得到小球球心的离地高度h随时间t变化的图像如图乙所示。 请回答下列问题： （1）单摆的摆长l=___________cm； （2）单摆的周期T=___________s； （3）当地的重力加速度大小g=___________（取，结果保留3位有效数字）。 12. 小明用图1所示装置验证小球与物块碰撞过程中的动量守恒。小球的质量为m，半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切，轨道的底端固定一压力传感器。质量为M的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生碰撞后反弹。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。通过压力传感器测出碰前和碰后小球对传感器的压力分别为和，重力加速度为g。 （1）实验中小球和物块的质量关系是m______M（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）小球第一次到达轨道底端的速度大小______（用题中所给物理量的字母表示），同样可求得小球反弹后的速度大小。 （3）为验证小球和物块碰撞过程中动量守恒，需要验证的关系式为_____（用m、M、、、、、、表示）。 13. 横波如图所示，时刻波形为图中实线所示；时刻波形如图中虚线所示。已知，问： （1）如果波向右传播，波速多大？ （2）如果波向左传播，波速多大？ 14. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点，电荷量分别为+9q、+q，质量分别为m1和m2，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到B球的距离OB=L，∠AOB=90°∠OAB=30°，带电小球均可视为点电荷静电力常量为k。求: （1）A、B间的库仑力大小； （2）A、B两球的质量之比； （3）AB连线上且在O点的正下方C点的电场强度。 15. 如图所示，质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道P放置在光滑水平平台上，其轨道最低点与平台面相切，有质量的滑块A从轨道P与圆心等高处无初速释放，滑至平台后，与静止在平台上质量的小滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，滑块B滑上静止在光滑水平地面上的小车C（小车紧靠平台且上表面与平台等高，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与挡板相连接），滑块B压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在小车左端。弹簧始终在弹性限度内，忽略滑块与弹簧相碰的机械能损失，小车质量（含挡板），滑块A、B均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）若圆弧轨道P固定在平台上，求滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力； （2）若圆弧轨道P不固定，求碰撞后滑块A、B的速度大小； （3）若圆弧轨道P不固定，滑块B压缩弹簧过程中弹簧所具有的最大弹性势能。 16. 为两个电荷量都是Q的点电荷，相距为连线的中点为O．现将电荷量为q的点电荷C放置在连线的中垂线上到O点的距离为x的位置，如图甲所示。已知静电力常量为k。 （1）求此时点电荷C所受的静电力大小； （2）若A所带的电荷量变为，其他条件都不变，如图乙所示，此时点电荷C所受的静电力大小为多少？ （3）为使大于和x的大小应满足什么关系？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林省实验繁荣高级中学2025—2026学年度下学期 高一年级学程性考试（三） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。 3．请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效，不得在答题卡上做任何标记。 4．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 5．考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题的四个选项中，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. 古田翠屏湖是福建省最大的淡水湖，入选福建省第一批美丽河湖建设优秀案例。某学习小组用水波发生器在平静的湖面探究水波的特性，下列说法正确的是（ ） A. 水波在传播过程中水也随波迁移至远处 B. 水波能绕过小船继续向前传播，是波的衍射现象 C. 水波传到湖岸边会出现反射现象，反射波振幅增大 D. 两列水波在相遇区域出现强弱相间的图样是波的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．水波在传播过程中传播的是振动形式和能量，质点不随波传播，故A错误； B．水波绕过小船向前传播，水波绕过阻碍物，继续向前传播，是波的衍射现象，故B正确； C．水波传到湖岸边会出现反射现象，因为还是在同一介质传播，所以反射波振幅不变，故C错误； D．两列水波在相遇区域出现强弱相间的图样是波的干涉现象，故D错误。 故选B。 2. 我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由，现在人类穿上涡喷飞翼飞行器（简称飞行器）也能像哪吒一样，在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作，如图。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器要加速上升，需向下喷射燃气 B. 某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量为零 C. 燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量相同 D. 飞行器在下降过程，其动量一定越来越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞行器要加速上升，需向下喷射燃气，产生向上的推力，故A正确； B．某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量 不为零，故B错误； C．燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量方向不同，故C错误； D．飞行器在下降过程，可能速度减小，其动量不一定越来越大，故D错误。 故选A。 3. 2026年6月，吉林省实验中学高一年级男子篮球赛开赛。在某场比赛中，队友将质量为0.6 kg的篮球传给运动员甲，运动员甲接球时，球的速度大小为10 m/s，速度方向沿水平方向。运动员甲接球后马上以大小相同的水平速度反向传出，如果甲从接球到将球传出的总时间为2.0 s，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ） A. 甲接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，球的动量改变了 C. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，手对球的平均作用力大小为12 N D. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，根据动量定理有 在动量变化量大小一定的情况下，延长作用时间可以减小球对手的平均作用力大小，以免手指受到伤害，故A正确； B．规定球传出的方向为正方向，则球的初速度，末速度，球的动量变化量为 代入数据解得 即球的动量改变了，故B错误； C．规定球传出的方向为正方向，只考虑水平方向，根据动量定理有 代入数据解得手对球水平方向的平均作用力大小为 竖直方向上手对球的作用力需要平衡重力，根据平衡条件有 代入数据解得 手对球的平均作用力大小为 解得 大小不等于，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，甲对球的作用力与球对甲的作用力大小相等、方向相反，且作用时间相同，根据冲量定义式有 可知两者的冲量大小相等、方向相反，故D错误。 故选A。 4. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和0～t1时间内的平均功率分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】t1时刻，木块的速度 0～t1时间内的平均速度 ， 由 P＝Fv 得t1时刻F的功率为 ， 0～t1时间内的平均功率为 故C项正确。 故选C。 5. 水分子120°的键角堆积造成了水分子宏观结晶的多样性。如图所示，一个水分子中氧原子（O）与氢原子（H）分布在竖直平面内等腰三角形的三个顶点上，两个氢原子的连线水平且中点为A。已知氢原子带正电，氧原子带负电，氧原子所带电荷量为氢原子电荷量的2倍。下列说法正确的是（　　） A. A点电场强度方向竖直向下 B. 氧原子所受电场力的方向竖直向下 C. 其中一个氢原子所受电场力的方向竖直向上 D. 若将带负电的试探电荷从A点沿竖直向下方向移动，其电势能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．两个H在A合场强为零，O在A点场强竖直向上，所以A点电场强度方向竖直向上，故A错误； B．根据对称性可知，氧原子所受两个H的引力水平合力为零，所以氧原子所受电场力的方向竖直向下，故B正确； C．左侧H受到右侧H的斥力，设腰长为L，有 受到引力水平分力 所以H受到的水平方向合力不为零，总合力不可能竖直向上，根据对称性可知，右侧H受合力也不会竖直向上，故C错误； D．根据A分析可知，A点电场强度方向竖直向上，负电的试探电荷受力竖直向下，所以试探电荷从A点沿竖直向下方向移动，电场力开始阶段会做正功，电势能减小，故D错误。 故选B。 6. 利用电场可以使带电粒子实现类似光学中的“折射”（即改变运动的方向）。如图所示，粒子从平行板电容器的上极板点以的速率斜射入板间，速度方向与“法线”成角，经电场“折射”后，从下极板点离开电场，离开时速度方向与“法线”成角（）。已知粒子质量为，电荷量的大小为，两板间电压，不计重力影响，忽略极板厚度，板间可视为匀强电场，则电场对粒子的“折射率”（）为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电场沿竖直方向，则粒子在水平方向的速度不变，有 竖直方向根据动能定理有 解得 故选D。 7. 如图所示，物体从固定的粗糙斜面顶端A点无初速度下滑，压缩轻质弹簧到最低点C，然后被弹回最高到达D点，已知B点为弹簧原长所在位置，D点为A、B中点，物体可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到B点时速度最大 B. 第一次经过B点和第二次经过B点的速度大小之比为2：1 C. 第四次经过B点时的速度为零 D. 物体由A到B过程中增加的动能大于由B到D的过程中减小的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体运动到B点，弹簧弹力为0，受力分析可知合力沿斜面向下，物块继续做加速运动，故B点速度不是最大，故A错误； B．设AD高为h，长为x，第一次到达B点根据动能定理得 第二次到达B点到返回D点根据动能定理得 联立得 则 故 故B错误； C．设BC长为，再次压缩弹簧长度为，第一次回到D根据动能定理得 从D点再次回到B点，正好为第四次到达B点，根据动能定理 则 故C错误； D．从A到B增加的动能 从B到D减小的动能 因为 故 故D正确。 故选D。 8. 关于静电现象，以下说法正确的是（ ） A. 在工业生产中常利用静电以净化气体或回收有用尘粒 B. 处于静电场中的导体，其内部各点的电势一定为零 C. 高压电站的工作人员不能穿用金属纤维制作的衣服 D. 避雷针把空气击穿（电离）形成导电通路，使云层中积累的电荷通过避雷针导入大地 【答案】AD 【解析】 【详解】A．工业生产中的静电除尘、静电回收有用尘粒是利用静电的吸附作用实现的，属于静电的典型应用，故A正确； B．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，整个导体是等势体，但其电势的具体数值与零电势参考点的选取有关，不一定为零，故B错误； C．金属纤维制作的衣服可形成静电屏蔽，能保护高压作业人员免受高压电场的伤害，因此高压电站工作人员应该穿用该类衣服，故C错误； D．避雷针利用尖端放电原理，电离周围空气形成导电通路，将云层中积累的电荷导入大地，从而避免建筑物被雷击，故D正确。 故选AD。 9. 某机械传动装置如图1所示，曲柄绕固定点在竖直面内转动时，点可在T形连杆的槽中滑动，连杆连接一物块M。逆时针匀速转动时，通过连杆和弹簧带动M在水平方向上做简谐运动，M的振动图像如图2所示。在时，点位于点的正下方，则（　　） A. 的长度为 B. M在时的速度为零 C. 连杆在时的速度与时相同 D. 转动到水平方向时，M运动的加速度为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从振动图像可得物块M简谐运动的振幅A=0.3m 周期T=2s M的水平位移等于P点的水平投影，因此振幅等于OP的长度。 即OP的长度等于0.3m，A错误； B．t=0.5s时，M位于正向最大位移处，速度为零，B正确； C．t=0.7s，M从正最大位移向平衡位置运动，速度方向沿x负方向；t=1.3s，M从平衡位置向负最大位移运动，速度方向也沿x负方向；且t=0.7s和t=1.3s关于平衡位置时刻t=1s对称，两个时刻速度大小相等，因此速度相同，C正确； D．OP转动到水平方向时，P的水平位移最大，即M位于最大位移处，加速度最大，不为零，D错误。 故选BC。 10. 某同学利用如图甲所示的装置，探究滑块a上升的最大高度，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量。起初物块a放在地面上，物块b距地面的高度为h，细绳恰好绷直，现静止释放物块b，物块b碰地后不再反弹，测出物块a上升的最大高度H，每次释放物块b时，确保物块a在地面上，改变细绳长度及物块b距地面的高度h，寻找多组（H，h），然后做出的图像（如图乙所示），测得图像的斜率为k，已知物块a、b的质量分别为、。则（　　） A. 物块a、b的质量之比 B. 物块a、b的质量之比 C. 图像的斜率k的取值范围是 D. 图像的斜率k的取值范围是 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物块的上升过程分为两个阶段，第一阶段为在物块释放后，在绳子拉力的作用下加速上升，与此同时物块加速下降，速率与物块相同，第二个阶段为物块落地后，物块在自生重力的作用下减速上升直至最高点。则第一阶段对整体由动能定理有 第二阶段对物块由动能定理有 联立以上两式可得 结合图像可得 可知 故A错误，B正确； CD．要将物块拉起，则有 对物块，则有 可得 因此有 即 故C正确，D错误。 故选BC。 二、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单摆装置测量当地的重力加速度，进行了如下操作： ①测出悬点O到水平地面的距离； ②打开光源，测出小球静止时在竖直墙面上的投影中心到地面的高度； ③将细线从竖直方向拉开较小角度后释放，打开手机的连拍功能，将连拍间隔设为0.1s，记录小球在不同时刻投影中心的位置并测出其离地面的高度h； ④将测出的高度和对应的时刻输入计算机，得到小球球心的离地高度h随时间t变化的图像如图乙所示。 请回答下列问题： （1）单摆的摆长l=___________cm； （2）单摆的周期T=___________s； （3）当地的重力加速度大小g=___________（取，结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）## （2）## （3） 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆长为 【小问2详解】 由图乙可知，单摆的周期为 【小问3详解】 由单摆的周期公式，得 12. 小明用图1所示装置验证小球与物块碰撞过程中的动量守恒。小球的质量为m，半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切，轨道的底端固定一压力传感器。质量为M的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生碰撞后反弹。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。通过压力传感器测出碰前和碰后小球对传感器的压力分别为和，重力加速度为g。 （1）实验中小球和物块的质量关系是m______M（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）小球第一次到达轨道底端的速度大小______（用题中所给物理量的字母表示），同样可求得小球反弹后的速度大小。 （3）为验证小球和物块碰撞过程中动量守恒，需要验证的关系式为_____（用m、M、、、、、、表示）。 【答案】（1）< （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，本实验在碰后小球会被反弹，为了保证小球反弹，所以小球的质量应该小于物块的质量，即。 【小问2详解】 小球到达最低点时，由牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 设碰后物块速度为，有， 解得 若小球和物块碰撞过程中动量守恒，取向右为正方向，有 整理有 13. 横波如图所示，时刻波形为图中实线所示；时刻波形如图中虚线所示。已知，问： （1）如果波向右传播，波速多大？ （2）如果波向左传播，波速多大？ 【答案】（1）v=8n+2（m/s）（n=0，1，2，3…）；（2）v=8n+6（m/s）（n=0，1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）由图可知，波长 如果波向右传播，由时刻波形到时刻波形，波向右传播的距离 根据波速公式有 解得 v=8n+2（m/s）（n=0，1，2，3…） （2）如果波向左传播，由时刻波形到时刻波形，波向左传播的距离 根据波速公式有 解得 v=8n+6（m/s）（n=0，1，2，3…） 14. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点，电荷量分别为+9q、+q，质量分别为m1和m2，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到B球的距离OB=L，∠AOB=90°∠OAB=30°，带电小球均可视为点电荷静电力常量为k。求: （1）A、B间的库仑力大小； （2）A、B两球的质量之比； （3）AB连线上且在O点的正下方C点的电场强度。 【答案】（1）；（2）1：3；（3）C点的合场强为零 【解析】 【详解】（1）由几何关系可知，A、B间距为 根据库仑定律，A、B之间的库仑力大小为 （2）对A、B受力分析如图所示 对A球 F=m1gtan60° 对B球 F=m2gtan30° 解得：m1:m2=1:3 （3）两个带电小球A、B在C点产生的场强大小分别是 方向相反，因此C点的合场强为零 15. 如图所示，质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道P放置在光滑水平平台上，其轨道最低点与平台面相切，有质量的滑块A从轨道P与圆心等高处无初速释放，滑至平台后，与静止在平台上质量的小滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，滑块B滑上静止在光滑水平地面上的小车C（小车紧靠平台且上表面与平台等高，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与挡板相连接），滑块B压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在小车左端。弹簧始终在弹性限度内，忽略滑块与弹簧相碰的机械能损失，小车质量（含挡板），滑块A、B均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）若圆弧轨道P固定在平台上，求滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力； （2）若圆弧轨道P不固定，求碰撞后滑块A、B的速度大小； （3）若圆弧轨道P不固定，滑块B压缩弹簧过程中弹簧所具有的最大弹性势能。 【答案】（1）15N，方向竖直向下 （2）；2m/s （3）0.75J 【解析】 【小问1详解】 物块A沿着固定圆弧轨道下滑过程中，根据动能定理可得 在最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可得滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力为15N，方向竖直向下； 【小问2详解】 圆弧轨道不固定，物块A沿着圆弧槽下滑过程中，水平方向动量守恒有 根据机械能守恒有 解得 滑块A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得， 【小问3详解】 滑块B滑上小车压缩弹簧，根据动量守恒定律可得 解得 根据能量守恒定律有 滑块B最终停在小车左端，则 解得 根据能量守恒定律有 解得 16. 为两个电荷量都是Q的点电荷，相距为连线的中点为O．现将电荷量为q的点电荷C放置在连线的中垂线上到O点的距离为x的位置，如图甲所示。已知静电力常量为k。 （1）求此时点电荷C所受的静电力大小； （2）若A所带的电荷量变为，其他条件都不变，如图乙所示，此时点电荷C所受的静电力大小为多少？ （3）为使大于和x的大小应满足什么关系？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设点电荷C为正电荷，其所受静电力如图甲所示 其中 则 利用三角形相似有 解得 【小问2详解】 若A的电荷量变为，则点电荷C所受静电力如图乙所示 所以 利用三角形相似有 解得 【小问3详解】 要使大于，应满足 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $