精品解析：江苏南通市启东市第一中学2024-2025学年高三上学期第一次检测物理试题

启东市第一中学2024-2025年度第一学期第一次素质检测 高三物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 能源是人类社会活动的基础，节约能源应成为公民的行为习惯．下列说法中正确的是（ ） A. 太阳能转化为电能过程中能量增加 B. 能量耗散过程中能量在不断减少 C. 能量耗散会降低能源的利用品质 D. 能量转化在宏观上没有方向性 2. 链球运动是一项能够增强力量、提高协调性和身体平衡能力的运动。运动员双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A. 链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心 B. 链球掷出瞬间速度方向沿该点圆周运动的径向 C. 链球掷出后做匀变速运动 D. 链球掷出后运动时间与掷出时速度的方向无关 3. 一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为、，具有的电势能分别为、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 巴黎奥运会上，运动员托着重为G的杠铃从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程杠铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图丙），则运动员从图甲到图丙的过程中（　　） A. 地面对运动员做正功 B. 地面对运动员的冲量为0 C. 运动员受到重力的冲量为0 D. 运动员对杠铃的冲量大于 5. 如图，将一带正电的球靠近不带电的导体棒待其达到静电平衡。其中A、C为导体棒两个端点，B为A、C中点，且在导体内部，沿虚线将导体分成两部分，这两部分带电量分别为、，则（　　） A. B. A点场强大于B点 C. A点电势高于B点 D. C端带负电 6. 如图所示，一小物块从斜面顶端O点由静止释放，滑到水平面上的A点停止，斜面与水平面平滑连接，物块与各接触面间的动摩擦因数均相同．若将斜面换成同种材质的曲面（图中虚线），将物块仍从O点由静止释放，则（　　） A. 停在A点左侧 B. 停在A点右侧 C. 到达B点时间一定相同 D. 经过B点的速度一定相同 7. 如图所示的图像中，直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则（　　） A. 电源电动势 B. 电源内阻 C. 电源的输出功率 D. 电源的总功率 8. 离子推进器可以为宇宙飞船提供推力，其原理简化图如图所示，近乎静止的正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，期间撞击由中性粒子组成的推进剂，使推进剂加速向后喷出，从而向前推进飞船。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的小 B. 电极A的电势高于电极B的电势 C. 正离子与中性粒子组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D. 同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近小 9. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是 （ ） A. 不变，变小 B. 变大，不变 C. 不变，变大 D. 电源的输出功率变大 10. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压UMN，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为 11. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，点固定有电荷量为的点电荷，。轴上三点的横坐标分别为轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图象最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（ ） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强大于点场强 C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 二、非选择题（共5题，共56分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。） 12. 某实验小组利用光电门遮光时可测速度的特性来做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置主体如图甲所示。 （1）将宽度d＝0.5cm的黑色胶带等间隔贴在 ________（选填“透明塑料”或“铁质”）直尺上，相邻胶带中心线之间的距离Δh＝2.5cm。 （2）图乙为某条胶带在刻度尺上的位置，该胶带右侧边缘所对应的读数为 ________cm。 （3）将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为t1和t4。已知直尺质量m＝0.4kg，t1＝0.010s，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 ________J（保留两位有效数字）。 （4）在误差允许范围内，若关系式 ________（用Δh、d、t1、t4、g表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒。 （5）直尺上黑色胶带的宽度d不是足够小，导致胶带通过光电门时直尺的动能计算值比真实值________（偏大、偏小、不变）。请简要说明理由________。 13. 在如图所示的电路中，电阻R1为10 Ω，R2为120 Ω，R3为40Ω。求： （1）当C、D端短路时，A、B之间的等效电阻是多少； （2）当A、B两端接通一个电压恒为50V的电源时，C、D两端的电压是多少。 14. 2024年5月8日，“嫦娥六号”月球探测器顺利进入大椭圆环月轨道Ⅰ运行，经过多次调整后，最终转入圆形环月轨道Ⅱ绕月球做匀速圆周运动。轨道Ⅰ、Ⅱ相切于近月点A，轨道Ⅰ的远月点为B，已知“嫦娥六号”在轨道Ⅰ、Ⅱ运行的周期分别为8T和T，月球质量为M，月球半径为R，万有引力常量为G，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）圆形环月轨道Ⅱ的半径； （3）大椭圆环月轨道Ⅰ上的远月点B到月球球心的距离。 15. 学完科技课程后，小军同学自制了一个“火箭”玩具，如图所示，它由上下A、B两部分和一个夹在中间且不固接、劲度系数很大的轻弹簧构成，最初弹簧处于压缩状态并锁定，解除锁定通过遥控完成，A的质量为m、B的质量为2m。现让“火箭”在离地面h处静止释放，不计空气阻力和“火箭”的体积，弹簧恢复原长时间极短，已知释放瞬间就解除锁定，A上升离释放点的最大高度也为h，重力加速度取g。 （1）弹簧被锁定时的弹性势能； （2）若释放后在向下运动过程中的某位置解除锁定，发现A恰好能运动至初位置，则解除锁定位置离地面的距离； （3）若“火箭”着地瞬间以原速率反弹，在上升到距离地面高为h0处解除锁定（）（假设解除锁定过程B和地面不接触），则A上升离地面的最大高度。 16. 如图，两竖直平行极板A和B之间电压.两水平平行极板C和D之间间距和板长均为L。某电荷量为+q，质量为m的带电粒子，从A板小孔无初速进入AB板间。经过加速从B板小孔射出。正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力、电场间的相互影响和电场边缘效应。已知静电力常量为k。 （1）求粒子刚从B板小孔射出时的速度大小； （2）若CD板上的电压为（未知），粒子刚好打在D板的中心。若要使得粒子刚好从D板的边缘M点离开，求此时所加的电压的大小； （3）若粒子刚好从D板的边缘M点沿一细圆弧轨道中心轴线的切线进入光滑圆管，圆弧轨道的圆心O正好在CD板的中心线延长线上，如图所示，若在O点放一点电荷，粒子刚好在点电荷作用下沿圆弧的中心轴线轨道做匀速圆周运动，求O点处点电荷的电荷量Q的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启东市第一中学2024-2025年度第一学期第一次素质检测 高三物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 能源是人类社会活动的基础，节约能源应成为公民的行为习惯．下列说法中正确的是（ ） A. 太阳能转化为电能过程中能量增加 B. 能量耗散过程中能量在不断减少 C. 能量耗散会降低能源的利用品质 D. 能量转化在宏观上没有方向性 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳能转化为电能过程中能量总和不变，故A错误； B．能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少，故B错误； C．能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确； D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，故D错误。 故选C。 2. 链球运动是一项能够增强力量、提高协调性和身体平衡能力的运动。运动员双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A. 链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心 B. 链球掷出瞬间速度方向沿该点圆周运动的径向 C. 链球掷出后做匀变速运动 D. 链球掷出后运动时间与掷出时速度的方向无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．链球做加速圆周运动时，合力存在切向分量以改变速度大小，同时拉力还需有竖直分量平衡重力，因此拉力不指向圆心，故A错误； B．由曲线运动的速度方向可知，链球抛出瞬间的速度方向沿该点圆周的切线方向，而不是径向，故B错误； C．忽略空气阻力，链球抛出后只受重力，加速度恒为重力加速度，故链球做匀变速曲线运动，故C正确； D．链球抛出后，竖直方向做匀变速直线运动，其运动时间与抛出速度的竖直分量有关，因此与抛出时速度的方向有关，故D错误。 故选C。 3. 一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为、，具有的电势能分别为、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】电场线越密集的地方，电场强度越大，则电场力越大，故，沿着电场线方向，电势逐渐降低，故b点电势较高，电荷带负电，根据可知，。 故选A。 4. 巴黎奥运会上，运动员托着重为G的杠铃从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程杠铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图丙），则运动员从图甲到图丙的过程中（　　） A. 地面对运动员做正功 B. 地面对运动员的冲量为0 C. 运动员受到重力的冲量为0 D. 运动员对杠铃的冲量大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．地面对运动员的支持力的位移为零，则地面对运动员不做功，选项A错误； B．地面对运动员的支持力的冲量 IN=Nt 则地面对运动员的冲量不为0，选项B错误； C．重力的冲量 IG=Gt 可知运动员受到重力的冲量不为0，选项C错误； D．运动员从图甲到图丙的过程中运动员对杠铃的作用力为G，作用时间大于，可知运动员对杠铃的冲量大于，选项D正确。 故选D。 5. 如图，将一带正电的球靠近不带电的导体棒待其达到静电平衡。其中A、C为导体棒两个端点，B为A、C中点，且在导体内部，沿虚线将导体分成两部分，这两部分带电量分别为、，则（　　） A. B. A点场强大于B点 C. A点电势高于B点 D. C端带负电 【答案】B 【解析】 【详解】AD．导体棒本身不带电，不管是怎样将导体分开，两部分所带异种电荷量的大小均相等，由于静电感应，A端带负电，C端带正电，故AD错误； B．导体棒处于静电平衡状态，其内部各点电场强度均为零，外部表面附近任何一点的场强方向跟该点的表面垂直，即A点场强大于B点，故B正确； C．导体棒处于静电平衡状态，整体电势相等，故C错误。 故选B。 6. 如图所示，一小物块从斜面顶端O点由静止释放，滑到水平面上的A点停止，斜面与水平面平滑连接，物块与各接触面间的动摩擦因数均相同．若将斜面换成同种材质的曲面（图中虚线），将物块仍从O点由静止释放，则（　　） A. 停在A点左侧 B. 停在A点右侧 C. 到达B点时间一定相同 D. 经过B点的速度一定相同 【答案】B 【解析】 【详解】物块下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，把曲线分成无数小段，如不考虑向心力，则物块在每小段运动中摩擦力所做的功只与该小段的水平距离有关，累积求和后与物块沿斜面运动中做的功相等，但考虑到物块在曲线上运动时，需要向心力，则支持力应比不考虑向心力时偏大，导致摩擦力偏大，摩擦力在下滑阶段做功应偏多，则物块下滑过程中损失的机械能更多，则物块应停在A点右侧，且经过B点的速度更慢，需要的时间更长，故ACD错误，B正确。故选B。 7. 如图所示的图像中，直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则（　　） A. 电源电动势 B. 电源内阻 C. 电源的输出功率 D. 电源的总功率 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路得欧姆定律有 由图像可得电源电动势 电源内阻 故AB错误； C．电源的输出功率 由图知小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，路端电压U、电流I相同，则 故C错误； D．电源的总功率 因为 电流I相等，则 故D正确。 故选D。 8. 离子推进器可以为宇宙飞船提供推力，其原理简化图如图所示，近乎静止的正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，期间撞击由中性粒子组成的推进剂，使推进剂加速向后喷出，从而向前推进飞船。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的小 B. 电极A的电势高于电极B的电势 C. 正离子与中性粒子组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D. 同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近小 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线越密集的地方，场强越大，则中性粒子C附近电场强度比中性粒子D附近的大，故A错误； BD．正离子在高压电场作用下，从针状电极A向环形电极B运动，则电场方向向右，沿着电场线，电势逐渐降低，则电极A的电势高于电极B的电势，根据可知，正离子在电势高的位置电势能较大，则同一正离子的电势能在电极A附近比在电极B附近大，故B正确，D错误； C．碰撞期间动量守恒，机械能减小，故C错误； 故选B。 9. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是 （ ） A. 不变，变小 B. 变大，不变 C. 不变，变大 D. 电源的输出功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大。由欧姆定律得，所以不变 两状态间有，所以不变，故A错误； B．由欧姆定律得，所以增大时该比值变大。 由闭合电路欧姆定律得，又有 整理得，因此两状态间有，所以不变，故B正确； C．由欧姆定律得，所以该比值随增大而变大 由闭合电路欧姆定律得，所以不变，故C错误； D．电源的输出功率为 滑片下移时电流减小，但题目没有给出初、末状态的电流与的关系，因此不能确定输出功率一定变大，故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压UMN，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为 D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属圆筒具有静电屏蔽作用，筒内电场强度为零，质子所受电场力为零，因而在各圆筒中做匀速直线运动，故A错误； B．质子进入第个圆筒前经过了个加速间隙，每经过一个间隙，电场力做功。由动能定理得 解得，故B错误； C．交变电压每经过半个周期反向，为使质子到达下一间隙时仍被加速，质子在每个圆筒中的运动时间均应为。设第个圆筒的长度为，由匀速直线运动得 又由B项中的推导可知 所以，故C正确； D．由同步条件可知，质子在各圆筒中的运动时间均为，故D错误。 故选C。 11. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，点固定有电荷量为的点电荷，。轴上三点的横坐标分别为轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图象最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（ ） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强大于点场强 C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 【答案】C 【解析】 【详解】A．因在MN两点的正电荷在MO之间形成的电场的合场强方向沿y轴负向，而在O点的负电荷在MO之间的场强也沿y轴负向，可知轴上点到点之间不存在电场强度为零的点，选项A错误； B．因图像的斜率等于场强，则b点场强为零，c点场强不为零，则点场强小于点场强，选项B错误； CD．沿电场线电势降低，可知ab间的场强由b到a，bc间的场强由b到c，则将一带负电的试探电荷由点静止释放，则在ab间加速，在bc间减速，因ac两点电势相等，可知试探电荷恰能到达c点，然后反向运动，只能回到a点，选项C正确，D错误。 故选C。 二、非选择题（共5题，共56分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。） 12. 某实验小组利用光电门遮光时可测速度的特性来做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置主体如图甲所示。 （1）将宽度d＝0.5cm的黑色胶带等间隔贴在 ________（选填“透明塑料”或“铁质”）直尺上，相邻胶带中心线之间的距离Δh＝2.5cm。 （2）图乙为某条胶带在刻度尺上的位置，该胶带右侧边缘所对应的读数为 ________cm。 （3）将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为t1和t4。已知直尺质量m＝0.4kg，t1＝0.010s，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 ________J（保留两位有效数字）。 （4）在误差允许范围内，若关系式 ________（用Δh、d、t1、t4、g表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒。 （5）直尺上黑色胶带的宽度d不是足够小，导致胶带通过光电门时直尺的动能计算值比真实值________（偏大、偏小、不变）。请简要说明理由________。 【答案】（1）透明塑料 （2）3.00 （3）0.050 （4） （5） ①. 偏小 ②. 由于测量的是胶带通过光电门的平均速度，由匀变速直线运动的规律可知胶带通过光电门的平均速度等于胶带通过光电门的中间时刻的速度，实验原理中测量的是胶带中间位置的速度，由于d不是足够小，胶带通过光电门中间时刻的速度小于中间位置的速度，故胶带通过光电门时直尺的速度测量值偏小，动能的计算值比真实值偏小。 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知，因铁质直尺不透光，应将黑色胶带等间隔贴在透明塑料直尺上。 【小问2详解】 由图乙可知，刻度尺的最小刻度为1mm，则该胶带右侧边缘所对应的读数为3.00cm。 【小问3详解】 根据题意可知，第1个胶带经过光电门时的速度为，则第1个胶带经过光电门时直尺的动能为 【小问4详解】 第4个胶带经过光电门时的速度为，从第1个到第4个胶带通过光电门时，直尺下落过程中重力势能的减小量为，根据机械能守恒可得，联立可得，说明直尺下落过程中机械能守恒。 【小问5详解】 [1][2]见答案 13. 在如图所示的电路中，电阻R1为10 Ω，R2为120 Ω，R3为40Ω。求： （1）当C、D端短路时，A、B之间的等效电阻是多少； （2）当A、B两端接通一个电压恒为50V的电源时，C、D两端的电压是多少。 【答案】（1）；（2）40V 【解析】 【详解】（1）当C、D端短路时，R2与R3并联，可得 解得 A、B之间的等效电阻为 （2）当A、B两端接通一个电压恒为50V的电源时，有 C、D两端的电压为 UCD=U3=IR3=40V 14. 2024年5月8日，“嫦娥六号”月球探测器顺利进入大椭圆环月轨道Ⅰ运行，经过多次调整后，最终转入圆形环月轨道Ⅱ绕月球做匀速圆周运动。轨道Ⅰ、Ⅱ相切于近月点A，轨道Ⅰ的远月点为B，已知“嫦娥六号”在轨道Ⅰ、Ⅱ运行的周期分别为8T和T，月球质量为M，月球半径为R，万有引力常量为G，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）圆形环月轨道Ⅱ的半径； （3）大椭圆环月轨道Ⅰ上的远月点B到月球球心的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 忽略月球自转，月球表面对物体的万有引力等于其重力，有 解得 【小问2详解】 设“嫦娥六号”的质量为，圆形轨道Ⅱ的半径为，“嫦娥六号”圆形轨道Ⅱ运行的周期为，则有 解得 【小问3详解】 由开普勒第三定律得大椭圆环月轨道Ⅰ的半长轴与圆形轨道Ⅱ的半径满足 解得 对于椭圆轨道，半长轴​​。 大椭圆环月轨道Ⅰ远月点到月球球心的距离 【点睛】 15. 学完科技课程后，小军同学自制了一个“火箭”玩具，如图所示，它由上下A、B两部分和一个夹在中间且不固接、劲度系数很大的轻弹簧构成，最初弹簧处于压缩状态并锁定，解除锁定通过遥控完成，A的质量为m、B的质量为2m。现让“火箭”在离地面h处静止释放，不计空气阻力和“火箭”的体积，弹簧恢复原长时间极短，已知释放瞬间就解除锁定，A上升离释放点的最大高度也为h，重力加速度取g。 （1）弹簧被锁定时的弹性势能； （2）若释放后在向下运动过程中的某位置解除锁定，发现A恰好能运动至初位置，则解除锁定位置离地面的距离； （3）若“火箭”着地瞬间以原速率反弹，在上升到距离地面高为h0处解除锁定（）（假设解除锁定过程B和地面不接触），则A上升离地面的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）释放瞬间就解除锁定，装置的初速度为0，设弹簧恢复原长后A、B的速度大小分别为、，根据动量守恒可得 此后A上升离释放点的最大高度也为h，则有 联立解得 ， 根据能量守恒可知，弹簧被锁定时的弹性势能为 （2）设向下运动了，装置的速度为，弹簧恢复原长后A恰好能运动至初位置，所以弹簧恢复原长时A的速度大小也为，设弹簧恢复原长时B的速度为，以向下为正方向，根据动量守恒可得 解除锁定过程，根据能量守恒可得 联立解得 则有 所以解除锁定位置离地面的距离为 （3）“火箭”着地瞬间速度大小为 着地后以原速率反弹，上升到距离地面处，速度为 在处解除锁定，根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 解得 继续上升的高度为 所以A上升的最大高度为 16. 如图，两竖直平行极板A和B之间电压.两水平平行极板C和D之间间距和板长均为L。某电荷量为+q，质量为m的带电粒子，从A板小孔无初速进入AB板间。经过加速从B板小孔射出。正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力、电场间的相互影响和电场边缘效应。已知静电力常量为k。 （1）求粒子刚从B板小孔射出时的速度大小； （2）若CD板上的电压为（未知），粒子刚好打在D板的中心。若要使得粒子刚好从D板的边缘M点离开，求此时所加的电压的大小； （3）若粒子刚好从D板的边缘M点沿一细圆弧轨道中心轴线的切线进入光滑圆管，圆弧轨道的圆心O正好在CD板的中心线延长线上，如图所示，若在O点放一点电荷，粒子刚好在点电荷作用下沿圆弧的中心轴线轨道做匀速圆周运动，求O点处点电荷的电荷量Q的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在平行板A和B之间加速，由动能定理得 解得粒子刚从B板小孔射出时的速度大小 （2）由牛顿第二定律可知粒子在CD板间运动所的加速度为 当CD板上的电压为U1时有 ， 当CD电压为U2时， 解得粒子刚好从D板的边缘M点离开时所加的电压的大小 根据 可知 （3）粒子刚好在圆弧轨道中做匀速圆周运动 依题意可知 得 粒子从A板到M点的过程由动能定理可得 解得O点处点电荷电荷量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $