精品解析：福建省莆田市五校联考2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

2025-2026学年高三上学期12月五校联考 物理试卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 如图所示，带有支架的小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后由静止开始同时放开小球和小车，小球不会与支架碰撞，忽略空气阻力的作用，那么在以后的过程中（　　） A. 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C. 小球向左摆到最高点时，小球和小车可能一起向左运动 D. 小球向左摆到最高点时，小球的速度为零，小车的速度也一定为零 2. C物体处于地球赤道上随地球转动，B为地球近地卫星，A为地球静止卫星，下列说法中正确的是（　　） A. 它们做匀速圆周运动的线速度关系是 B. 角速度关系是 C. 它们做匀速圆周运动的周期关系是 D. 它们做匀速圆周运动的向心加速度关系是 3. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中比图乙中小船渡河的时间长 B. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度小 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 4. 如图所示，两等量同种电荷固定放置，O为连线的中点，AB为电荷连线上的两个点，CDEF为电荷连线的中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO=EO=FO，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同，电势相等 B. E、F两点场强相同，电势相等 C. 在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 D. 把电子从C点沿直线移动到D点的过程中，其电势能一定先增大后减小 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线，一电子仅在电场力的作用下，其运动轨迹依次经过、、三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在、、三个点的电势能高低： B. 、、三个点的电势高低： C. 、、三个点的电场强度大小： D. 电子在、、三个点的速度大小： 6. 在2025年9月3日举行的“九三阅兵”式上，“东风-61”陆基洲际导弹作为国之重器震撼亮相，体现了我国强大的国防实力。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示，先后经历AB段（火箭助推加速上升）、BCD段（脱离大气层后无动力飞行）和DE段（导弹再入大气层后机动滑行），最终命中目标E点。关于导弹在各阶段的运动，下列说法正确的是（　　） A. 导弹在最高点C处的飞行速度小于第一宇宙速度 B. 导弹在B点时的速率大于在D点时的速率 C. 导弹在BCD段的飞行轨迹为圆的一部分 D. 导弹在DE段大气层滑行的过程中机械能不守恒 7. 雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做“跨步电压”。如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点，若O点附近地质结构分布均匀，则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线。图中O、A、B、C在同一直线上，BD是过B点圆的切线，AB=BC=BD，电线落地时恰好有人单脚着地站在B点，则以下说法正确的是（　　） A. 图中A、B、C三点中，C点电势最高 B. 地面上电子由O向C定向移动 C. 为了安全，人应该单脚跳比较合理 D. A、B、C、D四点间电势差大小关系为UAB>UBC>UBD 8. 如图所示，水平桌面标记点N的左侧光滑，右侧粗糙，可视为质点的物块A静止于光滑部分的P点。第一次A与物块B通过跨过滑轮的不可伸长的轻绳连接。由静止释放后，A先加速后减速最后停在Q点。加速及减速阶段加速度大小分别为a1、a2，时间分别为t1、t2，最大速度为v，总位移为x。第二次不连接B，在绳端施加大小等于B重力的恒力F，A先加速后减速最后停下。加速及减速阶段加速度大小分别为、，时间分别为、，最大速度为v'，总位移为x'。不计滑轮摩擦及空气阻力。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 三、填空题（每空2分，共8分） 9. 最近一段服务员快速摆餐盘的视频火遍全网，服务员把盘子均匀放到餐桌中间的转盘边缘上后，缓慢增大转盘转动角速度，餐盘从转盘边缘飞出，落在餐桌上立即停下。已知餐盘和转盘间的动摩擦因数为μ，餐盘到转盘中心的距离为r，忽略餐盘的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘到桌面的高度为h，重力加速度为g，则餐盘离开转盘边缘时的速度大小为___________，餐盘落到餐桌上前瞬间的速度大小为___________（用题中所给的字母表示）。 10. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10—5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经t=0.6s的时间向前运动x1=0.36m刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动x2=0.16m停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则碰撞后蓝球的速度大小为______，碰后蓝球与白球的速度之比为______。 四、实验题（每空2分，共12分） 11. 一同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。将铁架台放在水平桌面上，细绳一端固定于铁架台上，另一端连接质量为m的小钢球，小钢球的底端沿细线方向固定一质量不计、宽度为d的遮光条，光电门固定在遮光条轨迹的最低位置。小钢球的球心到悬点的距离为L，不计细绳的质量。则： （1）在某次实验时，将小钢球拉离最低点，使细绳恰好伸直且偏离竖直方向的夹角为角。现由静止释放小钢球，与光电门相连的数字毫秒计记录遮光条经过光电门的时间为，当地的重力加速度大小为。则小钢球从静止摆到最低点的过程中重力势能减少了___________，动能增加了___________（用题中所给的字母表示）。 （2）改变释放位置，多次实验发现小钢球动能的增加量总大于重力势能的减少量。产生这一现象的原因可能是___________。 A. 小钢球质量偏大 B. 空气阻力 C. 光电门的位置太低 D. 铁架台轻微晃动 12. 物理兴趣小组利用图（a）所示的装置研究小球的正碰。正确安装实验器材并调试后，先让小球A从斜槽轨道上滚下（不放小球B），拍摄小球A平抛过程中的频闪照片，如图（b）所示；然后把小球B放在斜槽轨道末端，再让小球A从轨道上滚下，两个小球碰撞后，拍摄小球A、B平抛过程中的频闪照片，如图（c）所示。频闪时间间隔不变。 （1）为了保证实验效果，以下做法不必要的是______。 A. 小球A的半径等于小球B的半径 B. 小球A的质量大于小球B的质量 C. 斜槽轨道各处必须光滑 D. 每次小球A应从斜槽轨道上同一位置由静止释放 （2）若两小球碰撞过程动量守恒，则两小球的质量之比______。 （3）碰撞后两球的分离速度，与碰撞前两球的接近速度成正比，比值由两球的材料性质决定，即，通常把叫做恢复系数。请同学们计算本实验中两球的恢复系数______。 五、计算题（本题共3小题，第13题9分，第14题14分，第15题17分） 13. 如图所示，质量m=0.2kg的皮球(视为质点)，从A点被踢出后沿曲线ABC运动，A、C在同一水平地面上，最高点B距地面的高度h=10m，皮球在B点时的速度v=20m/s，重力加速度g=10m/s2，取皮球在地面的重力势能为0。不计空气阻力，求： (1)皮球由B运动到C的过程中重力对皮球所做的功W； (2)皮球在B点的机械能E； (3)皮球在A点被踢出时速度v0的大小。 14. 如图，水平放置的两带电平行金属板，板长均为L，板间电场强度为E，方向竖直向上，在下板的左右中心线上距左端处开有一小孔。有两个质量均为m的油滴一个带电一个不带电，二者同时进入两金属板间。其中油滴A以某一水平向右的速度从两板左端中央进入后，沿两板间中心直线运动；油滴B以竖直向上的初速度v0从下板小孔处进入后，恰能到达两板的中间位置。已知两油滴恰能相遇且瞬间合并（合并过程无电量和质量损失），不计阻力，重力加速度为g。求： （1）A、B两油滴中带电油滴的电性及电量； （2）A油滴在与B油滴相遇前运动的速度vA； （3）A与B的合并体在电场中偏转量。 15. 如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径R=0.2m，空间中存在水平向右的匀强电场，物体甲的质量为m1=0.1kg，带电量为，在P点右侧L1=1m处有一不带电的物体乙，质量为m2=0.1kg，物体乙右侧L2=0.5m处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度v0=2m/s滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。 （1）在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小； （2）甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小； （3）整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三上学期12月五校联考 物理试卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 如图所示，带有支架的小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后由静止开始同时放开小球和小车，小球不会与支架碰撞，忽略空气阻力的作用，那么在以后的过程中（　　） A. 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C. 小球向左摆到最高点时，小球和小车可能一起向左运动 D. 小球向左摆到最高点时，小球的速度为零，小车的速度也一定为零 【答案】D 【解析】 【详解】AB．系统水平方向动量守恒，小球向左摆动时，小车向右运动，运动过程中系统合外力不为零，故系统动量不守恒，故AB错误； CD．系统在水平方向合外力为零，水平方向满足动量守恒，可得 故小球向左摆到最高点，小球的速度为零小车速度也为零，故C错误，D正确； 故选D。 2. C物体处于地球赤道上随地球转动，B为地球近地卫星，A为地球静止卫星，下列说法中正确的是（　　） A. 它们做匀速圆周运动的线速度关系是 B. 角速度关系是 C. 它们做匀速圆周运动的周期关系是 D. 它们做匀速圆周运动的向心加速度关系是 【答案】A 【解析】 【详解】对赤道上的物体和静止卫星，角速度和周期相同，即 ， 根据线速度与角速度的关系 可得 根据向心加速度与角速度的关系 可得 对近地卫星和静止卫星，万有引力提供向心力，即 可得 ，，， 由于近地卫星的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，所以 ，，， 综上可得 ，，， 故选A。 3. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中比图乙中小船渡河的时间长 B. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度小 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于图甲中比图乙中小船在垂直于河岸方向的分速度较大，所以图甲中比图乙中小船渡河的时间短，故A错误； BC．根据运动的合成法则，两分速度大小确定，夹角越大，合速度越小，图甲中比图乙中小船渡河的合速度小，因甲图中合速度与河岸的夹角较大，则合位移较小，故B正确，C错误； D．图甲和图乙中小船两个方向的分运动都是匀速运动，可知合运动是匀速运动，即两船均做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，两等量同种电荷固定放置，O为连线的中点，AB为电荷连线上的两个点，CDEF为电荷连线的中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO=EO=FO，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同，电势相等 B. E、F两点场强相同，电势相等 C. 在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 D. 把电子从C点沿直线移动到D点的过程中，其电势能一定先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量同种点电荷的电场线、等势线的分布如图所示 由图可知，A、B两点为两电荷连线上关于中点对称的点，电场强度大小相等，方向相反，但电势相等，故A错误； B．E、F两点是两电荷连线中垂线上对称的点，电场强度大小相等，方向相反，电势相等，故B错误； C．在C点电子受到指向连线中点的电场力，若给电子某一恰当的初速度，电场力提供向心力，且电场力的大小保持不变，方向始终指向中点，电子将在中垂面上做匀速圆周运动，故C正确； D．由图可知，C点到D点的过程中，电势先升高后降低，对于负电荷，电势越高，电势能越小，所以电子从C点沿直线移动到D点的过程中，其电势能一定先减小后增大，故D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线，一电子仅在电场力的作用下，其运动轨迹依次经过、、三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在、、三个点的电势能高低： B. 、、三个点的电势高低： C. 、、三个点的电场强度大小： D. 电子在、、三个点的速度大小： 【答案】A 【解析】 【详解】B．顺着电场线的方向电势降低，所以、、三个点的电势高低关系为，故B错误； A．由可知，负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小，所以电子在、、三个点的电势能高低关系为，故A正确； C．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密，则场强越大。由图可知，、、三个点的电场强度大小关系为，故C错误； D．电子（不计重力）仅在电场力作用下的运动过程，只有电势能和动能相互转化，则电势能和动能之和不变，故电子的电势能越大的位置，其动能越小，速度越小，所以电子在、、三个点的速度大小关系为，故D错误。 故选A。 6. 在2025年9月3日举行的“九三阅兵”式上，“东风-61”陆基洲际导弹作为国之重器震撼亮相，体现了我国强大的国防实力。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示，先后经历AB段（火箭助推加速上升）、BCD段（脱离大气层后无动力飞行）和DE段（导弹再入大气层后机动滑行），最终命中目标E点。关于导弹在各阶段的运动，下列说法正确的是（　　） A. 导弹在最高点C处的飞行速度小于第一宇宙速度 B. 导弹在B点时的速率大于在D点时的速率 C. 导弹在BCD段的飞行轨迹为圆的一部分 D. 导弹在DE段大气层滑行的过程中机械能不守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是卫星在近地轨道上做匀速圆周运动的速度；弹头在最高点C处，如果其速度大于或等于该高度对应的环绕速度，它将成为一颗卫星而不会落回地面；因为弹头最终落回地面，说明它做的是近心运动，其在C点的速度必须小于该高度对应的环绕速度；而任何高度的环绕速度都小于近地轨道的环绕速度（即第一宇宙速度）。因此弹头在最高点C处的飞行速度一定小于第一宇宙速度，故A正确； B．弹头在BCD段做无动力飞行，只受地球引力作用，机械能守恒；B点和D点处于同一高度，因此它们的引力势能相等。 根据机械能守恒定律，B点和D点的动能也相等，所以弹头在点时的速率等于在点时的速率，故B错误； C．弹头在BCD段只受万有引力作用，其运动轨迹是椭圆的一部分，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，只有当速度大小和方向满足特定条件时，轨迹才是圆；从B到C，弹头高度增加，速度减小；从C到D，高度减小，速度增加，速度大小不恒定，所以轨迹不是圆的一部分，故C错误； D．弹头在DE段再入大气层滑行，会受到空气阻力的作用；空气阻力是耗散力，对弹头做负功，导致其机械能转化为内能，因此机械能不守恒，故D正确。 故选AD。 7. 雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做“跨步电压”。如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点，若O点附近地质结构分布均匀，则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线。图中O、A、B、C在同一直线上，BD是过B点圆的切线，AB=BC=BD，电线落地时恰好有人单脚着地站在B点，则以下说法正确的是（　　） A. 图中A、B、C三点中，C点电势最高 B. 地面上电子由O向C定向移动 C. 为了安全，人应该单脚跳比较合理 D. A、B、C、D四点间电势差大小关系为UAB>UBC>UBD 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电线掉落的O点电势最高，沿着电场线电势逐渐降低，故有 则C点电势最低，故A错误； B．电子受电场力从低电势向高电势移动形成电流，则地面上电子由C向O定向移动，故B错误； C．为了安全，人应该单脚跳，就不会在人体形成电势差，故C正确； D．该辐射状电流场的电场线是从O向外的径向直线，越靠近O点电场强度越大 AB和BC长度相等，AB段平均电场强度大于BC段，由，可得​ 而，则有，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，水平桌面标记点N的左侧光滑，右侧粗糙，可视为质点的物块A静止于光滑部分的P点。第一次A与物块B通过跨过滑轮的不可伸长的轻绳连接。由静止释放后，A先加速后减速最后停在Q点。加速及减速阶段加速度大小分别为a1、a2，时间分别为t1、t2，最大速度为v，总位移为x。第二次不连接B，在绳端施加大小等于B重力的恒力F，A先加速后减速最后停下。加速及减速阶段加速度大小分别为、，时间分别为、，最大速度为v'，总位移为x'。不计滑轮摩擦及空气阻力。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】CD．设物块A的质量为，物块B的质量为，重力加速度为g，物块A与N点右侧桌面的动摩擦因数为，物块A第一次运动，A与B有相同的加速度大小，物块A在N点左侧运动时做加速运动，对AB分析，根据牛顿第二定律有 解得 物块A在N点右侧运动时做减速运动，对AB分析，根据牛顿第二定律有 解得 又最大速度为 解得 同理，物块A第二次运动，物块A在N点左侧运动时做加速运动，对A分析，根据牛顿第二定律有 其中 解得 物块A在N点右侧运动时做减速运动，对A分析，根据牛顿第二定律有 解得 又最大速度为 解得 综上分析，可得，，故C错误，D正确； AB．设PN之间的距离为x1，物块A第一次运动，当到达N点时的速度最大，则有 物块A过N点后，做匀减速运动，末速度为零，设减速位移为，则有 解得 故总位移为 同理，物块A第二次运动，当到达N点时的速度最大，则有 物块A过N点后，做匀减速运动，末速度为零，设减速位移为，则有 解得 故总位移为 综上分析，可知 故 因 故，故AB错误。 故选D。 三、填空题（每空2分，共8分） 9. 最近一段服务员快速摆餐盘的视频火遍全网，服务员把盘子均匀放到餐桌中间的转盘边缘上后，缓慢增大转盘转动角速度，餐盘从转盘边缘飞出，落在餐桌上立即停下。已知餐盘和转盘间的动摩擦因数为μ，餐盘到转盘中心的距离为r，忽略餐盘的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘到桌面的高度为h，重力加速度为g，则餐盘离开转盘边缘时的速度大小为___________，餐盘落到餐桌上前瞬间的速度大小为___________（用题中所给的字母表示）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]餐盘从转盘边缘飞出时，满足 故飞出时速度为 [2]餐盘飞出后做平抛运动，有，， 餐盘落到餐桌上的速度为 10. 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10—5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经t=0.6s的时间向前运动x1=0.36m刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动x2=0.16m停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则碰撞后蓝球的速度大小为______，碰后蓝球与白球的速度之比为______。 【答案】 ①. 1.2m/s ②. 3:2 【解析】 【详解】[1]蓝球经t=0.6s的时间向前运动x1=0.36m刚好（速度为0）落入袋中，根据位移与平均速度的关系有 解得 [2]碰撞后，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有， 解得 四、实验题（每空2分，共12分） 11. 一同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。将铁架台放在水平桌面上，细绳一端固定于铁架台上，另一端连接质量为m的小钢球，小钢球的底端沿细线方向固定一质量不计、宽度为d的遮光条，光电门固定在遮光条轨迹的最低位置。小钢球的球心到悬点的距离为L，不计细绳的质量。则： （1）在某次实验时，将小钢球拉离最低点，使细绳恰好伸直且偏离竖直方向的夹角为角。现由静止释放小钢球，与光电门相连的数字毫秒计记录遮光条经过光电门的时间为，当地的重力加速度大小为。则小钢球从静止摆到最低点的过程中重力势能减少了___________，动能增加了___________（用题中所给的字母表示）。 （2）改变释放位置，多次实验发现小钢球动能的增加量总大于重力势能的减少量。产生这一现象的原因可能是___________。 A. 小钢球质量偏大 B. 空气阻力 C. 光电门的位置太低 D. 铁架台轻微晃动 【答案】（1） ①. ②. （2）C 【解析】 【小问1详解】 小钢球从静止摆到最低点的过程中，重力势能减少了 动能增加了 【小问2详解】 A．因为减少的重力势能和增加的动能表达式中都存在质量，所以小钢球质量偏大，对实验结果无影响，故A错误； B．因为空气阻力做负功，导致减少的重力势能大于增加的重力势能，故B错误； C．光电门的位置太低，根据 可知遮光条处测出的速度比球心处的真实速度大，导致动能增加量测量值偏大，从而使动能的增加量总大于重力势能的减少量，故C正确； D．铁架台轻微晃动会导致小球运动轨迹偏移或者光电门测量速度不准，具有不确定性，即不能导致小钢球动能的增加量总大于重力势能的减少量，故D错误。 故选C。 12. 物理兴趣小组利用图（a）所示的装置研究小球的正碰。正确安装实验器材并调试后，先让小球A从斜槽轨道上滚下（不放小球B），拍摄小球A平抛过程中的频闪照片，如图（b）所示；然后把小球B放在斜槽轨道末端，再让小球A从轨道上滚下，两个小球碰撞后，拍摄小球A、B平抛过程中的频闪照片，如图（c）所示。频闪时间间隔不变。 （1）为了保证实验效果，以下做法不必要的是______。 A. 小球A的半径等于小球B的半径 B. 小球A的质量大于小球B的质量 C. 斜槽轨道各处必须光滑 D. 每次小球A应从斜槽轨道上同一位置由静止释放 （2）若两小球碰撞过程动量守恒，则两小球的质量之比______。 （3）碰撞后两球的分离速度，与碰撞前两球的接近速度成正比，比值由两球的材料性质决定，即，通常把叫做恢复系数。请同学们计算本实验中两球的恢复系数______。 【答案】（1）C （2）2∶1 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为保证两球能发生正碰，则小球A的半径等于小球B的半径，选项A正确，不符合题意； B．为防止入射球A碰后不反弹，则小球A的质量大于小球B的质量，选项B正确，不符合题意； C．斜槽轨道没必要各处必须光滑，选项C错误，符合题意； D．每次小球A应从斜槽轨道上同一位置由静止释放，以保证小球到达底端时速度相等，选项D正确，不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 两幅照片中竖直位移 由b图像可知碰前A的速度 碰后AB的速度， 由动量守恒 可得 【小问3详解】 本实验中两球的恢复系数 五、计算题（本题共3小题，第13题9分，第14题14分，第15题17分） 13. 如图所示，质量m=0.2kg的皮球(视为质点)，从A点被踢出后沿曲线ABC运动，A、C在同一水平地面上，最高点B距地面的高度h=10m，皮球在B点时的速度v=20m/s，重力加速度g=10m/s2，取皮球在地面的重力势能为0。不计空气阻力，求： (1)皮球由B运动到C的过程中重力对皮球所做的功W； (2)皮球在B点的机械能E； (3)皮球在A点被踢出时速度v0的大小。 【答案】(1)20J (2)60J (3)10m/s 【解析】 【详解】(1) 皮球由B运动到C的过程中重力对皮球所做的功W (2) 皮球在B点的机械能E (3) 皮球从A点到B点机械能守恒， 所以皮球在A点被踢出时速度v0的大小 14. 如图，水平放置的两带电平行金属板，板长均为L，板间电场强度为E，方向竖直向上，在下板的左右中心线上距左端处开有一小孔。有两个质量均为m的油滴一个带电一个不带电，二者同时进入两金属板间。其中油滴A以某一水平向右的速度从两板左端中央进入后，沿两板间中心直线运动；油滴B以竖直向上的初速度v0从下板小孔处进入后，恰能到达两板的中间位置。已知两油滴恰能相遇且瞬间合并（合并过程无电量和质量损失），不计阻力，重力加速度为g。求： （1）A、B两油滴中带电油滴的电性及电量； （2）A油滴在与B油滴相遇前运动的速度vA； （3）A与B的合并体在电场中偏转量。 【答案】（1）油滴A带正电，电量为，油滴B不带电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对油滴A进行受力分析可知，其所受重力方向竖直向下，只有带正电荷，所受电场力方向竖直向上才可能出现二力平衡，从而沿两板中心线做直线运动，所以油滴A带正电，油滴B不带电。根据平衡关系有 解得油滴A的电量为 【小问2详解】 由分析可知油滴B做竖直上抛运动，且与油滴A相遇时恰好运动到最高点，设两油滴从进入电场到相遇所需时间为，则有 解得 由于油滴A做匀速直线运动，则有 解得 【小问3详解】 由于两油滴恰能瞬间合并，在合并过程中，对两油滴构成的系统，在水平方向上，根据动量守恒定律有 解得两油滴合并后瞬间的速度为 两油滴合并后，对两油滴进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 两油滴合并后做类平抛运动，其水平方向为匀速直线运动，假设两油滴合并后能飞出电场，设其在电场中运动的时间为，则有 解得 又因为合并后两油滴在竖直方向做的是从静止开始的匀加速直线运动，则有 又因为下极板到中线的距离为 则有 所以假设成立，故A与B的合并体在电场中的偏转量为。 15. 如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径R=0.2m，空间中存在水平向右的匀强电场，物体甲的质量为m1=0.1kg，带电量为，在P点右侧L1=1m处有一不带电的物体乙，质量为m2=0.1kg，物体乙右侧L2=0.5m处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度v0=2m/s滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。 （1）在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小； （2）甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小； （3）整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。 【答案】（1）7N （2）0， （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块甲，从点到点，由动能定理得 在点，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 物块甲在水平面上向右运动，碰撞前，根据动能定理 甲乙碰撞过程中，根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 【小问3详解】 对物块甲受力分析 则物块甲、乙最终停在挡板处，在整个过程，对甲、乙系统，由能量守恒定律 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $