精品解析：山东省新泰市第一中学（老校区）2022-2023学年高一下学期第二次大单元考试物理试题

新泰一中（老校区）2022级高一下学期第二次阶段性考试 物理试题 考试时间：100分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一个正电荷以一定的初速度进入电场 中，仅在电场力作用下从 M 点运动到 N 点（轨迹图中没有画出），此过程中电场力对正电荷做负功，由此可以判断 A. M 点的电场强度大于 N 点的电场强度 B. M 点的电场强度等于 N 点的电场强度 C. M 点的电势低于 N 点的电势 D. M 点的电势等于 N 点的电势 2. 对于下列图片的说法，正确的是（　　） A. 图（a）中，大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同 B. 图（b）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C. 图（c）中，汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用 D. 图（d）中，砂轮不能转速过高，以防止砂轮破裂而酿成事故 3. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，e为ab边中点，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则以下说法中错误的是（　　） A. c、d两点的电场强度大小相等 B. 沿ce连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终不做功 C. e点、O点电场强度方向相同 D. 将一电量为的点电荷从d点移到c点，电场力一定先做负功，后做正功 5. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5cm，bc12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，一个电荷量为q4108C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W11.210-7J，则（　　） A. 匀强电场的场强的大小E=3V/m B. 将电荷q由b移到c，电场力做功J C. a、c两点的电势差 D. 6. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆轨道与一斜面轨道平滑连接，A、B连线竖直。一个质量为m的小球自P点由静止开始下滑，小球沿轨道运动到B点时对轨道的压力大小为mg。已知P点与B点的高度差为2R，则小球从P点运动到B点的过程中（　　） A. 重力做功mgR B. 机械能减小mgR C. 合外力做功2mgR D. 克服摩擦力做功 7. 2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火星捕获制动，成为火星卫星。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨道示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后从点登陆火星。点是三个轨道的交点，轨道上的、P、三点与火星中心在一条直线上，、分别为椭圆轨道Ⅲ的远火点和近火点。已知火星的半径为R，，探测器在轨道Ⅱ上正常运行时经过点的速度为，在此轨道上运行的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运行时探测器与点的连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 沿轨道Ⅱ运行时探测器经过点时的加速度大小为 C. 沿轨道Ⅱ运动到点的速度小于沿轨道Ⅲ运动到点的速度 D. 沿轨道Ⅲ运行时探测器从点到点的时间为 8. 如图所示，一质量为m、带电荷量为的粒子（不计重力）从原点O由静止开始运动，空间所加的电场沿x轴正方向，电场强度E与其位移x的关系图线如图所示。若选定原点的电势为零，图中、为已知量，则下列说法正确的是（  ） A. 处的电势 B. 处的电势 C. 该粒子的最大速度为 D. 该粒子在到的过程中做减速运动 二、多选题（每题4分，共16分。选不全得2分。） 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 10. 如图，匀强电场中，以O为原点，沿电场的方向建立直线坐标，对电势的描述，下列图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为r1的轨道上做匀速圆周运动，其周期为T1。火星半径为R0，自转周期为T0。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面两极的重力加速度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的静止卫星距离星球表面高度为 12. 如图所示在一个固定的十字架上（横竖两杆连结点为O点），小球A套在竖直杆上，小球B套在水平杆上，A、B两球通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，并竖直静止。由于微小扰动，B球从O点开始由静止沿水平杆向右运动。A、B两球的质量均为m，不计一切摩擦，小球A、B视为质点。在A球下滑到O点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 在A球下滑到O点之前轻杆对B球一直做正功 B. 小球A的机械能先减小后增大 C. A球运动到O点时的速度为 D. B球的速度最大时，B球对水平杆的压力大小为2mg 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块系统的机械能守恒。 (1)实验前调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则滑块经过光电门时的速度可表示为_______（各物理量均用字母表示）。 (2)用天平测出钩码的质量m和滑块的质量M，已知重力加速度为g，本实验还需要测量的物理量是____（文字说明并用相应的字母表示）。 (3)本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为________。 14. 某实验小组为了测定金属丝的电阻率，用游标卡尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 （1）从图中读出金属丝的直径为______； （2）为此取来电源、开关和若干导线及下列器材： A.电压表，内阻约 B.电流表，内阻约 C.滑动变阻器， D.滑动变阻器， ①要求较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选______；填序号） ②实验中实物接线如图所示，合上开关前请指出有明显错误或不合理的一条接线______；（填序号） （3）某同学发现不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是： 第一步：先将的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关向1闭合，闭合开关，调节滑动变阻器和，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数、。 第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数、。请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式______。 四、解答题 15. 如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，重力加速度为g，求： （1）碗壁对小球的弹力大小； （2）小球做匀速圆周运动的线速度大小。 16. 如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆环，半径r =0.3 m，圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q=+5x10-5 C的小球．匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点，B、C与圆心O在同一条水平线上．小球从A点静止释放，运动到B点时的速度vB =3 m/s．重力加速度g取10 m/s2．求： （1）电场强度E的大小； （2）小球运动到C点时对圆环的作用力。 17. 如图所示，高为h=5m的光滑斜面AB，倾角为=30°，底端与水平面BD相连，经过B点时无机械能损失，在水平面末端墙上固定轻弹簧，水平面BC段粗糙，长度为15m，动摩擦因数为。水平面CD段光滑，且等于弹簧原长，质量为m=1kg的物块，由斜面顶端A点静止下滑（g=10m/s2）。求： (1)物块滑到B点时的速度大小； (2)弹簧被压缩具有的最大弹性势能； (3)物块会停在距离B点多远的地方。 18. 如图所示，两平行金属板板长L=10cm，板间距离d=10cm的平行电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m，带电荷量为q的小球由O点静止释放，沿直线OA从电容器C的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，O到A的距离，（g取10m/s2），求： （1）电容器左侧匀强电场的电场强度E的大小； （2）小球刚进入电容器C时的速度v的大小； （3）电容器C极板间的电压U。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰一中（老校区）2022级高一下学期第二次阶段性考试 物理试题 考试时间：100分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一个正电荷以一定的初速度进入电场 中，仅在电场力作用下从 M 点运动到 N 点（轨迹图中没有画出），此过程中电场力对正电荷做负功，由此可以判断 A. M 点的电场强度大于 N 点的电场强度 B. M 点的电场强度等于 N 点的电场强度 C. M 点的电势低于 N 点的电势 D. M 点的电势等于 N 点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因为N点处等势面比M处等势面密集，可知M 点的电场强度小于 N 点的电场强度，选项AB错误； CD．根据正电荷的运动轨迹可知，电场力的方向偏向右下方，可知电场线偏向右下方，沿电场线电势降低，可知M 点的电势低于 N 点的电势，选项C正确，D错误． 2. 对于下列图片的说法，正确的是（　　） A. 图（a）中，大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同 B. 图（b）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C. 图（c）中，汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用 D. 图（d）中，砂轮不能转速过高，以防止砂轮破裂而酿成事故 【答案】D 【解析】 【详解】A．图（a）中，大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度大小相同，但是方向不一定相同，选项A错误； B．图（b）中，医务人员用离心机分离血清，混合液不同部分做离心运动是由于外力不足以提供向心力造成的，不是受到离心力的作用，故B错误； C．图（c）中，汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、摩擦力、弹力三个力作用，其中的摩擦力提供汽车转弯的向心力，选项C错误； D．图（d）中，砂轮上的各点之间的引力提供向心力，F=mrω2，砂轮转速越高，ω越大，需要的引力越大，则砂轮转速过高，会破裂而酿成事故，故D正确。 故选D。 3. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】当汽车匀速行驶时，有 根据 得 由牛顿第二定律得 故选项B正确，A、C、D错误。 故选B。 4. 如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，e为ab边中点，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则以下说法中错误的是（　　） A. c、d两点的电场强度大小相等 B. 沿ce连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终不做功 C. e点、O点电场强度方向相同 D. 将一电量为的点电荷从d点移到c点，电场力一定先做负功，后做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．+Q和−Q是等量异种电荷，根据其电场线的分布情况和对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相同，故A正确，不符合题意； B．通过ab连线的中垂面是一等势面，c、e在同一等势面上，ce连线上电势处处相等．则沿ce连线移动一带电量的点电荷，电场力始终不做功，故B正确，不符合题意； C．由上分析知，Oe在同一等势面上，电场线与等势面正交，则两点的电场强度方向相同，选项C正确，不符合题意； D．因为cd在同一等势面上，则将一带电量为−q的点电荷从d点移到c点，电场力一直不做功，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5cm，bc12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，一个电荷量为q4108C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W11.210-7J，则（　　） A. 匀强电场的场强的大小E=3V/m B. 将电荷q由b移到c，电场力做功J C. a、c两点的电势差 D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由题知，ab=5cm0.05m，bc=12cm=0.12m，由 W1=qELab 得 故A错误； B．电荷从b移到c电场力做功为 故B错误； CD．电荷从a移到c电场力做功为 则a、c两点的电势差为 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆轨道与一斜面轨道平滑连接，A、B连线竖直。一个质量为m的小球自P点由静止开始下滑，小球沿轨道运动到B点时对轨道的压力大小为mg。已知P点与B点的高度差为2R，则小球从P点运动到B点的过程中（　　） A. 重力做功mgR B. 机械能减小mgR C. 合外力做功2mgR D. 克服摩擦力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力做功 故A错误； B．在B点，根据向心力公式得 解得 球从P点运动到B点的过程中机械能减小 故B正确； C．从P到B的过程中根据动能定理得 故C错误； D．从P到B的过程中 解得 克服摩擦力做功为，故D错误。 故选B。 7. 2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火星捕获制动，成为火星卫星。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨道示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后从点登陆火星。点是三个轨道的交点，轨道上的、P、三点与火星中心在一条直线上，、分别为椭圆轨道Ⅲ的远火点和近火点。已知火星的半径为R，，探测器在轨道Ⅱ上正常运行时经过点的速度为，在此轨道上运行的周期为T，下列说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅰ运行时探测器与点的连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 沿轨道Ⅱ运行时探测器经过点时的加速度大小为 C. 沿轨道Ⅱ运动到点的速度小于沿轨道Ⅲ运动到点的速度 D. 沿轨道Ⅲ运行时探测器从点到点的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，沿轨道Ⅰ运行时探测器与火星中心的连线在相等时间内扫过的面积相等，故A错误； B．沿轨道Ⅱ运行时探测器做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，其轨迹半径为3R，则经过O点时的加速度为 故B错误； C．沿轨道Ⅱ运行到点需要减速做近心运动才能进入轨道Ⅲ，故C错误； D．沿轨道Ⅲ运行时探测器的周期为，半长轴为2R，根据开普勒第三定律有 解得 沿轨道Ⅲ运行时探测器从Q点到O点的时间为 故D正确； 故选D。 8. 如图所示，一质量为m、带电荷量为的粒子（不计重力）从原点O由静止开始运动，空间所加的电场沿x轴正方向，电场强度E与其位移x的关系图线如图所示。若选定原点的电势为零，图中、为已知量，则下列说法正确的是（  ） A. 处的电势 B. 处的电势 C. 该粒子的最大速度为 D. 该粒子在到的过程中做减速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于空间所加的电场沿x轴正方向，则 结合图像有 解得 A错误； B．结合图像可知 解得 B正确； C．根据分析粒子达到位置处速度最大，则 解得 C正确； D．空间所加的电场沿x轴正方向，则该粒子在到的过程中做加速运动，D错误。 故选BC。 二、多选题（每题4分，共16分。选不全得2分。） 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时，两极板的正对面积S不变，间距d变大，根据关系式 电容C减小，A正确； B．因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化，题中电容器两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，B错误； C．U不变，极板间距d变大时，板间场强 减小，带电油滴所处位置的电势 增大，其中为油滴到上极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，C正确； D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器带电荷量Q不变，极板间距d变大，根据 ，， 可知 可见，极板间场强E不变，所以带电油滴所受电场力不变，D正确。 故选ACD。 10. 如图，匀强电场中，以O为原点，沿电场的方向建立直线坐标，对电势的描述，下列图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】设原点电势为，根据公式 得 即 可得图像斜率小于零，当设定原点电势为零电势点时，图像为过原点的直线，结合题中图像可得BD图像符合。 故选BD。 11. 中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为r1的轨道上做匀速圆周运动，其周期为T1。火星半径为R0，自转周期为T0。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面两极的重力加速度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的静止卫星距离星球表面高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 根据 解得，故A错误； B．在火星两极重力等于万有引力 把M的表达式代入可得，故B正确； C．根据牛顿第二定律得 把M的表达式代入可得，故C正确； D．根据开普勒第三定律得 根据 解得火星的静止卫星距离星球表面高度，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示在一个固定的十字架上（横竖两杆连结点为O点），小球A套在竖直杆上，小球B套在水平杆上，A、B两球通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，并竖直静止。由于微小扰动，B球从O点开始由静止沿水平杆向右运动。A、B两球的质量均为m，不计一切摩擦，小球A、B视为质点。在A球下滑到O点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 在A球下滑到O点之前轻杆对B球一直做正功 B. 小球A的机械能先减小后增大 C. A球运动到O点时的速度为 D. B球的速度最大时，B球对水平杆的压力大小为2mg 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当A球到达O点时，B球的速度为零，故B球的速度先增大后减小，动能先增大后减小，由动能定理可知，轻杆对B球先做正功，后做负功，故A错误； B．A、B两球组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，而B球的机械能先增大后减小，所以小球A的机械能先减小后增大，故 B正确； C．因A球到达O点时，B球的速度为零，由系统机械能守恒可得 mgL＝mvA2 可得 vA＝ 故C正确； D．当A球的机械能最小时，B球的机械能最大，则B球的动能最大，速度最大，此时B球的加速度为零，轻杆对B球水平方向无作用力，故B球对水平杆的压力大小为mg，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块系统的机械能守恒。 (1)实验前调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则滑块经过光电门时的速度可表示为_______（各物理量均用字母表示）。 (2)用天平测出钩码的质量m和滑块的质量M，已知重力加速度为g，本实验还需要测量的物理量是____（文字说明并用相应的字母表示）。 (3)本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为________。 【答案】 ①. ②. 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s ③. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]滑块经过光电门时的速度可表示为 (2)[2]本实验要验证的关系是 则本实验还需要测量的物理量是滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s。 (3)[3]本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为 14. 某实验小组为了测定金属丝的电阻率，用游标卡尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 （1）从图中读出金属丝的直径为______； （2）为此取来电源、开关和若干导线及下列器材： A.电压表，内阻约 B.电流表，内阻约 C.滑动变阻器， D.滑动变阻器， ①要求较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选______；填序号） ②实验中实物接线如图所示，合上开关前请指出有明显错误或不合理的一条接线______；（填序号） （3）某同学发现不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是： 第一步：先将的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关向1闭合，闭合开关，调节滑动变阻器和，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数、。 第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数、。请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式______。 【答案】 ①. 0.9 ②. C ③. 2 ④. 【解析】 【详解】(1)[1] 金属丝的直径 (2)[2] 滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻器选择C [3]第2根导线应该接在接线柱上，图中2导线接到滑动变阻器的划片上； (3)[4] 将单刀双掷开关S2合向1，读出此时电压表和电流表的示数U2和I2，则有 得到 四、解答题 15. 如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，重力加速度为g，求： （1）碗壁对小球的弹力大小； （2）小球做匀速圆周运动的线速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）受力分析，合成或者正交分解得到力的关系如下 则 （2）合力是向心力 解得 16. 如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆环，半径r =0.3 m，圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q=+5x10-5 C的小球．匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点，B、C与圆心O在同一条水平线上．小球从A点静止释放，运动到B点时的速度vB =3 m/s．重力加速度g取10 m/s2．求： （1）电场强度E的大小； （2）小球运动到C点时对圆环的作用力。 【答案】（1）（2）0.05N，方向水平向左 【解析】 【详解】（1）从A到B根据动能定理可得 解得 （2）从A到C根据动能定理可得 在C点根据牛顿第二定律可得 联立解得 ，方向水平向右 根据牛顿第三定律小球最圆环的作用力大小为0.05N，方向水平向左 17. 如图所示，高为h=5m的光滑斜面AB，倾角为=30°，底端与水平面BD相连，经过B点时无机械能损失，在水平面末端墙上固定轻弹簧，水平面BC段粗糙，长度为15m，动摩擦因数为。水平面CD段光滑，且等于弹簧原长，质量为m=1kg的物块，由斜面顶端A点静止下滑（g=10m/s2）。求： (1)物块滑到B点时的速度大小； (2)弹簧被压缩具有的最大弹性势能； (3)物块会停在距离B点多远的地方。 【答案】(1)10m/s；(2)35J；(3)10m 【解析】 【详解】(1)物体由A运动到B过程中机械能守恒，即 解得 (2)物块由B到C过程，由动能定理可得 物块由C到D过程，物体的动能全部转化为弹性势能 解得J (3)物体由C出发到停止过程，由动能定理可得 解得 距B点 18. 如图所示，两平行金属板板长L=10cm，板间距离d=10cm的平行电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m，带电荷量为q的小球由O点静止释放，沿直线OA从电容器C的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，O到A的距离，（g取10m/s2），求： （1）电容器左侧匀强电场的电场强度E的大小； （2）小球刚进入电容器C时的速度v的大小； （3）电容器C极板间的电压U。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于带电小球做直线运动，因此小球所受合力沿水平方向，则 解得 （2）从O点到A点，由动能定理得 解得 v=3m/s （3）小球在电容器C中做类平抛运动， 水平方向 L=vt 竖直方向 根据牛顿第二定律，有 联立求解得 【点睛】本题关键明确小球的运动规律，然后根据动能定理、类平抛运动分位移公式和牛顿第二定律列式后联立求解即可。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $