精品解析：湖南2026-2027学年高二上学期9月测评物理试题

2026~2027学年高二9月测评 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.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；回答非选择题时，用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 一、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. 如图所示为飞机在空中转弯的情境，为获得转弯所需的向心力，飞机机身适当倾斜，使机翼与水平方向的夹角为，空气对机翼施加的升力始终与机翼垂直，转弯过程中飞机在同一水平高度内做匀速圆周运动，夹角始终不变，则下列说法正确的是（ ） A. 飞机转弯半径越大，做圆周运动的速率越快 B. 飞机转弯半径越大，做圆周运动的角速度越大 C. 飞机转弯半径越大，向心加速度的大小也越大 D. 飞机转弯过程中，重力提供向心力 2. 如图所示为某电容式电子秤及其内部的部分电路结构图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移，如图中虚线所示。则放上物体后（ ） A. 电容器的电容变小 B. 极板间电场强度不变 C. 电容器的带电量减少 D. 膜片下移过程中，电流表有从到的电流 3. 如图所示，在某工地，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过细绳绕过定滑轮连接一工件，当绳与水平方向的夹角为时，工件的速度为，已知，，则下列说法正确的是（ ） A. 此时汽车的速度大小为；工件处于失重状态 B. 此时汽车的速度大小为；工件处于超重状态 C. 此时汽车的速度大小为；工件处于失重状态 D. 此时汽车的速度大小为；工件处于超重状态 4. 某行星表面的第一宇宙速度大小为，行星半径为，万有引力常量为，则该行星的密度为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 6. 如图所示，光滑固定斜面倾角，一小球用细线系在点，小球静止时位于斜面上的点，现给小球一初速度，使小球恰能在斜面内做圆周运动。已知点到小球球心的距离为，为运动过程的最高点，重力加速度取，不计空气阻力，则小球通过点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，放置在水平地面上的轮胎质量为，两位同学用两根轻绳拉着轮胎做匀速直线运动，且两同学对轻绳的拉力大小均为，点为两根轻绳与轮胎的连接处，为沿轮胎速度方向的水平直线，两根轻绳关于所在的竖直平面对称，且夹角为，两绳所在平面与水平线的夹角为，已知轮胎与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，，，则拉力的大小为（ ） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐．如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于边长为的正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为零 B. O点的电势大于零 C. A、B两点的电势相等 D. A、B两点的电场强度相同 9. 2026年8月17日，长征二号丙发射“SEO地球观测卫星”，如图所示为“SEO地球观测卫星”绕地球做匀速圆周运动的轨道示意图，卫星轨道与赤道平面夹角约，该卫星的运行周期为地球自转周期的2倍，已知地球半径为，静止卫星轨道距地表的高度为（图中未画出），则下列说法正确的是（ ） A. “SEO地球观测卫星”的轨道与静止卫星轨道不在同一平面内 B. “SEO地球观测卫星”的轨道半径为 C. “SEO地球观测卫星”的环绕速度可能大于第一宇宙速度 D. “SEO地球观测卫星”环绕地球时的加速度大小可能大于静止卫星 10. 如图所示，光滑水平桌面上方存在方向水平向左的匀强电场，桌面右端固定一个定滑轮，跨过定滑轮的绝缘轻绳分别连接质量均为的木块A、B，其中木块A的电荷量为并静置在水平桌面上。木块B到水平地面的高度为，将两木块由静止释放，当木块B即将与地面接触时将其撤去，最终木块A在距出发点右侧位置处速度变为零，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 木块A将静止在距出发点右侧处 B. 电场强度的大小 C. 木块B即将与地面接触时的速度大小为 D. 在撤去木块B前，木块A、B组成的系统机械能守恒 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示，为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律，电源频率为，打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）按正确实验操作将重锤由静止释放。按实验要求正确地选出纸带，是打下的第一个点，用刻度尺测量连续三点到点的距离，如图乙所示，若重锤的质量，查表可知当地的重力加速度，则从打下点到打下计数点的过程中，重力势能的减少量___________J，动能的增加量___________J（计算结果均保留3位有效数字）。结果发现略大于，原因可能是___________ （2）用代表重锤下落的距离，重锤的动能与变化的关系图像如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定，已知图像的斜率为，那么重锤受到的阻力大小为___________（用题中给出相关物理量的字母表示）。 12. 某同学利用频闪照相机和如图甲所示的器材探究平抛运动的特点。斜槽末端口N与被吸在电磁铁下的小球在同一高度，实验时，当小球从点由静止释放，从斜槽末端飞出，同时与挡片相碰，将电路断开使电磁铁释放小球，用频闪照相机拍摄两小球的运动情况如图乙所示。两小球完全相同，图乙中每个小方格的边长相等，频闪相机的拍摄时间间隔固定，不计空气阻力。 （1）关于该实验说法正确的有__________（填字母）。 A. 小球在斜槽末端时，小球的球心应该与小球的球心保持在相同高度 B. 斜槽轨道不一定必须光滑，但斜槽轨道末段端必须水平 C. 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D. 小球的质量不一定必须大于小球的质量，但挡片质量要尽可能小 （2）如图乙所示，该同学发现，由此判断小球在水平方向做__________（填“匀速”或“匀加速”）直线运动；小球与小球的高度始终相同，可推断小球在竖直方向上做的__________（填“是”或“不是”）自由落体运动； （3）若方格纸每一小格对应的实际长度为，重力加速度取。则小球做平抛运动的初速度大小为__________（保留一位小数）。小球运动到图乙中位置时，速度大小为__________（计算结果保留根式）。 13. 如图所示，有一倾角、长的固定光滑斜面，点位于斜面底端点正上方并与斜面顶端点等高。将物块C固定在斜面上距点的位置，从点将小球正对点水平抛出，小球恰能击中物块C。、，重力加速度取，不计空气阻力，小球和物块均可视为质点。 （1）求小球初速度大小； （2）若改变小球抛出的初速度大小，在小球水平抛出的同时，将物块C由静止释放，物块在下滑过程中，恰好能被小球击中，求物块C被击中时到点的距离。（结果用分数表示） 14. 如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，在第I象限内存在着水平向右的匀强电场E．电荷量为（）的带电小球（可视为质点）从M点以竖直向上的速度射入第I象限，运动一段时间后，正好垂直y轴于N点穿出电场，过N点时的速度大小仍为。已知重力加速度大小为g，求： （1）带电小球的质量m； （2）N、M两点的电势差和小球运动过程中的最小速率v。 15. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示周期为T的电压，其中。A板左端有一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（粒子重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子紧贴A板下边缘以初速度水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收）求： （1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间； （2）时刻进入两极板之间的粒子，飞出极板时竖直方向的偏移量； （3）能从板间飞出的粒子射入板间的时间范围（结果可用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027学年高二9月测评 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.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；回答非选择题时，用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 一、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. 如图所示为飞机在空中转弯的情境，为获得转弯所需的向心力，飞机机身适当倾斜，使机翼与水平方向的夹角为，空气对机翼施加的升力始终与机翼垂直，转弯过程中飞机在同一水平高度内做匀速圆周运动，夹角始终不变，则下列说法正确的是（ ） A. 飞机转弯半径越大，做圆周运动的速率越快 B. 飞机转弯半径越大，做圆周运动的角速度越大 C. 飞机转弯半径越大，向心加速度的大小也越大 D. 飞机转弯过程中，重力提供向心力 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞机受竖直向下的重力、垂直机翼向上的升力，由于飞机在同一水平高度做匀速圆周运动，竖直方向合力为0，水平方向合力提供向心力。 将升力正交分解，竖直方向有 可得，因恒定，升力为定值。 水平方向的合力提供向心力得 可得 解得，不变时，转弯半径越大，速率越大，故A正确； B．由 整理得，不变时，越大，角速度越小，故B错误； C．由 得，不变时向心加速度是定值，和转弯半径无关，故C错误； D．向心力由升力的水平分力提供，重力竖直向下，无法提供水平方向的向心力，故D错误。 故选A。 2. 如图所示为某电容式电子秤及其内部的部分电路结构图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移，如图中虚线所示。则放上物体后（ ） A. 电容器的电容变小 B. 极板间电场强度不变 C. 电容器的带电量减少 D. 膜片下移过程中，电流表有从到的电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平行板电容器电容的决定式 可知，当放上物体后，上层膜片电极下移，极板间距减小，电容器的电容增大，故A错误； B．电容器始终与电源相连，极板间电压保持不变，根据匀强电场电势差与电场强度的关系得 可知，当减小时，极板间电场强度变大，故B错误； C．根据电容的定义式 可得，由于电压不变，电容增大，所以电容器的带电荷量增大，故C错误； D．由C选项分析可知，电容器带电荷量增大，电容器处于充电状态。根据电路图可知上极板带负电。充电过程中，电子流向上极板，电流方向与电子定向移动方向相反，即电流从上极板流出，经过电流表的流向是从到，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在某工地，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过细绳绕过定滑轮连接一工件，当绳与水平方向的夹角为时，工件的速度为，已知，，则下列说法正确的是（ ） A. 此时汽车的速度大小为；工件处于失重状态 B. 此时汽车的速度大小为；工件处于超重状态 C. 此时汽车的速度大小为；工件处于失重状态 D. 此时汽车的速度大小为；工件处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】将汽车的水平实际速度​沿绳、垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度等于工件的上升速度（同一根不可伸长的绳沿绳方向速率相等），即 已知、，解得   汽车匀速向右运动时，逐渐减小，由可知随减小而增大，因此工件的上升速度会逐渐增大，工件具有向上的加速度，合力向上，绳的拉力大于工件的重力，处于超重状态。 故选B。 4. 某行星表面的第一宇宙速度大小为，行星半径为，万有引力常量为，则该行星的密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】行星表面的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，此时卫星轨道半径等于行星半径，由万有引力定律和向心力公式得 解得行星质量 行星视为球体，则体积 根据密度定义可知 解得 故选A。 5. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，则M带负电荷，N带正电荷，故A错误； B．由于O点点电荷带正电，则离O点越近，电势越高，所以a点电势高于b点电势，且M带负电，所以M在b点的电势能大于它在a点的电势能，故B错误； C．由于e、d两点电势相等，所以N在e、d两点电势能相等，根据能量守恒定律可知，N在d点的动能等于它在e点的动能，故C正确； D．由于c点电势高于d点电势，N带正电，所以N在c点电势能大于在d点的电势能，所以N在从c点运动到d点的过程中电势能减小，电场力做正功，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，光滑固定斜面倾角，一小球用细线系在点，小球静止时位于斜面上的点，现给小球一初速度，使小球恰能在斜面内做圆周运动。已知点到小球球心的距离为，为运动过程的最高点，重力加速度取，不计空气阻力，则小球通过点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在光滑斜面上，小球受到重力、斜面支持力和细线拉力的作用 垂直于斜面方向受力平衡，支持力 在斜面平面内，小球做圆周运动，其等效重力为重力沿斜面向下的分力，即 小球恰能在斜面内做圆周运动，说明小球恰好通过最高点，此时细线拉力，由等效重力提供向心力 根据牛顿第二定律有： 代入相关数据，解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，放置在水平地面上的轮胎质量为，两位同学用两根轻绳拉着轮胎做匀速直线运动，且两同学对轻绳的拉力大小均为，点为两根轻绳与轮胎的连接处，为沿轮胎速度方向的水平直线，两根轻绳关于所在的竖直平面对称，且夹角为，两绳所在平面与水平线的夹角为，已知轮胎与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，，，则拉力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】两根绳的拉力大小均为、夹角，且关于速度方向对称。先将两个拉力沿两绳所在的水平面内合成，合力如图所示 则合力大小 两绳所在平面与水平线的夹角为，合力的水平、竖直方向的分量大小分别为， ​轮胎做匀速直线运动，受力平衡，设地面的支持力为，则竖直方向满足 水平方向满足 联立解得 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐．如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于边长为的正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为零 B. O点的电势大于零 C. A、B两点的电势相等 D. A、B两点的电场强度相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在对角线上的两电荷在O点的合场强都为零，可知O点电场强度为零，故A正确； B．由对称性可知，O点电势为零，故B错误； C．A、B两点在等量异号电荷连线的中垂线上，则A、B两点的电势相等，电势均为零，故C正确； D．由对称性可知，A、B两点电场强度大小相等，但方向不同，故D错误。 故选AC。 9. 2026年8月17日，长征二号丙发射“SEO地球观测卫星”，如图所示为“SEO地球观测卫星”绕地球做匀速圆周运动的轨道示意图，卫星轨道与赤道平面夹角约，该卫星的运行周期为地球自转周期的2倍，已知地球半径为，静止卫星轨道距地表的高度为（图中未画出），则下列说法正确的是（ ） A. “SEO地球观测卫星”的轨道与静止卫星轨道不在同一平面内 B. “SEO地球观测卫星”的轨道半径为 C. “SEO地球观测卫星”的环绕速度可能大于第一宇宙速度 D. “SEO地球观测卫星”环绕地球时的加速度大小可能大于静止卫星 【答案】AB 【解析】 【详解】A．地球静止卫星（同步卫星）的轨道必须与赤道平面重合，而题干中SEO卫星轨道与赤道平面夹角为30°，因此两个轨道不在同一平面内，故A正确； B．根据开普勒第三定律，绕同一中心天体地球运动的卫星满足 已知同步卫星周期为，轨道半径，SEO卫星周期​，代入 整理得，故B正确； C．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度。该卫星轨道半径大于地球半径，环绕速度一定小于第一宇宙速度，故C错误； D．卫星的向心加速度由万有引力提供，有 可得 SEO卫星的轨道半径，大于同步卫星的轨道半径，因此其加速度一定小于同步卫星的加速度，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，光滑水平桌面上方存在方向水平向左的匀强电场，桌面右端固定一个定滑轮，跨过定滑轮的绝缘轻绳分别连接质量均为的木块A、B，其中木块A的电荷量为并静置在水平桌面上。木块B到水平地面的高度为，将两木块由静止释放，当木块B即将与地面接触时将其撤去，最终木块A在距出发点右侧位置处速度变为零，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 木块A将静止在距出发点右侧处 B. 电场强度的大小 C. 木块B即将与地面接触时的速度大小为 D. 在撤去木块B前，木块A、B组成的系统机械能守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．木块A在距出发点右侧处，水平方向上合力向左，将向左运动。故A错误； BC．木块B下落h过程中，对A、B整体由动能定理得 B撤去，A继续右移h，由动能定理得 联立解得电场强度的大小，。故BC正确； D．在撤去木块B前，电场力做功，木块A、B组成的系统机械能不守恒。故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示，为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律，电源频率为，打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）按正确实验操作将重锤由静止释放。按实验要求正确地选出纸带，是打下的第一个点，用刻度尺测量连续三点到点的距离，如图乙所示，若重锤的质量，查表可知当地的重力加速度，则从打下点到打下计数点的过程中，重力势能的减少量___________J，动能的增加量___________J（计算结果均保留3位有效数字）。结果发现略大于，原因可能是___________ （2）用代表重锤下落的距离，重锤的动能与变化的关系图像如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定，已知图像的斜率为，那么重锤受到的阻力大小为___________（用题中给出相关物理量的字母表示）。 【答案】（1） ①. 0.488 ②. 0.475 ③. 由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量 由于交流电频率50Hz，则打点时间间隔 又因为B点瞬时速度等于AC段的平均速度代入数值计算得 从起点O到打下计数点B的过程中，重物动能的增加量代入数值计算得 重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能。 【小问2详解】 设重锤所受阻力为，从起点重物下落的过程中，由动能定理有 变形得 可得根据图像可知，斜率为 计算得 12. 某同学利用频闪照相机和如图甲所示的器材探究平抛运动的特点。斜槽末端口N与被吸在电磁铁下的小球在同一高度，实验时，当小球从点由静止释放，从斜槽末端飞出，同时与挡片相碰，将电路断开使电磁铁释放小球，用频闪照相机拍摄两小球的运动情况如图乙所示。两小球完全相同，图乙中每个小方格的边长相等，频闪相机的拍摄时间间隔固定，不计空气阻力。 （1）关于该实验说法正确的有__________（填字母）。 A. 小球在斜槽末端时，小球的球心应该与小球的球心保持在相同高度 B. 斜槽轨道不一定必须光滑，但斜槽轨道末段端必须水平 C. 小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D. 小球的质量不一定必须大于小球的质量，但挡片质量要尽可能小 （2）如图乙所示，该同学发现，由此判断小球在水平方向做__________（填“匀速”或“匀加速”）直线运动；小球与小球的高度始终相同，可推断小球在竖直方向上做的__________（填“是”或“不是”）自由落体运动； （3）若方格纸每一小格对应的实际长度为，重力加速度取。则小球做平抛运动的初速度大小为__________（保留一位小数）。小球运动到图乙中位置时，速度大小为__________（计算结果保留根式）。 【答案】（1）ABCD （2） ①. 匀速 ②. 是 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了直接比较两球在相同时刻的竖直位移，小球P离开斜槽时的球心与小球Q释放时的球心应处于同一高度，故A正确； B．斜槽是否光滑只会影响小球P离开斜槽时的速度大小，不影响其离开斜槽后的平抛运动规律，但斜槽末端必须水平，以保证小球P的初速度沿水平方向，故B正确； C．为保证多次实验中小球P离开斜槽时的初速度相同，小球P每次都应从斜槽上同一位置由静止释放，故C正确； D．自由落体加速度与小球质量无关，因此小球P的质量不必大于小球Q的质量；挡片质量应尽可能小，以减小小球P与挡片碰撞时挡片对小球运动的影响，故D正确。 故选ABCD。 【小问2详解】 [1]频闪照相机相邻两次拍摄的时间间隔相等，由图可知，小球P相邻位置之间的水平位移满足，即小球P在相等时间内通过的水平位移相等，所以小球P在水平方向上做匀速直线运动。 [2]小球P与从静止开始做自由落体运动的小球Q在相同时刻的高度始终相同，说明两球在相同时间内的竖直位移相等。因此，小球P在竖直方向上的初速度为零，加速度为重力加速度，即小球P在竖直方向上是自由落体运动。 【小问3详解】 [1]设频闪照相机相邻两次拍摄的时间间隔为。由图可知，小球P在第一个时间间隔内的竖直位移为一个小方格，即 将和代入，得 解得 由图可知，小球P在相邻两次拍摄之间的水平位移为两个小方格，即 由于小球P在水平方向上做匀速直线运动，其平抛初速度为 代入数据得 图中位置是小球P开始平抛后经过一个拍摄时间间隔到达的位置，因此小球到达位置时的竖直分速度为 水平方向的分速度保持不变，即 [2]根据速度的合成，小球P在位置的速度大小为 代入数据得 13. 如图所示，有一倾角、长的固定光滑斜面，点位于斜面底端点正上方并与斜面顶端点等高。将物块C固定在斜面上距点的位置，从点将小球正对点水平抛出，小球恰能击中物块C。、，重力加速度取，不计空气阻力，小球和物块均可视为质点。 （1）求小球初速度大小； （2）若改变小球抛出的初速度大小，在小球水平抛出的同时，将物块C由静止释放，物块在下滑过程中，恰好能被小球击中，求物块C被击中时到点的距离。（结果用分数表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从点水平抛出并击中物块，物块距点沿斜面，因此小球从点运动到点的竖直位移大小和水平位移大小分别为， 小球做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 代入数据解得 【小问2详解】 设小球与下滑物块相碰时经过时间。物块沿斜面向下的加速度大小为 物块在竖直方向的加速度分量大小为 小球初始位置比物块高，碰撞时二者竖直坐标相同，因此有 解得 代入数据解得 在此时间内物块沿斜面下滑的距离为 碰撞时物块距点的距离为 代入数据解得 14. 如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，在第I象限内存在着水平向右的匀强电场E．电荷量为（）的带电小球（可视为质点）从M点以竖直向上的速度射入第I象限，运动一段时间后，正好垂直y轴于N点穿出电场，过N点时的速度大小仍为。已知重力加速度大小为g，求： （1）带电小球的质量m； （2）N、M两点的电势差和小球运动过程中的最小速率v。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由运动的合成和分解得，水平方向做匀加速运动，加速度为a，竖直方向匀减速，由牛顿第二定律可得 由运动学规律可得，水平方向 竖直方向 解得 带电小球的质量 【小问2详解】 从M运动到N，由动能定理可得 结合运动学规律 解得N点与M点的电势差 M到N做抛体运动，由运动合成和分解可得，任意时刻的速度 解得最小速率为 15. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示周期为T的电压，其中。A板左端有一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（粒子重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子紧贴A板下边缘以初速度水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收）求： （1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间； （2）时刻进入两极板之间的粒子，飞出极板时竖直方向的偏移量； （3）能从板间飞出的粒子射入板间的时间范围（结果可用根号表示）。 【答案】（1） （2） （3）（其中n=0，1，2，3…） 【解析】 【小问1详解】 能从板间飞出的粒子，平行于板的方向做匀速直线运动，在板间运动的时间为 【小问2详解】 设粒子在金属板间运动时的加速度为a，则 粒子在时刻进入两板之间，则它在竖直方向先加速向下，偏移量为 经过时间后电场反向，粒子开始在竖直方向减速向下，经过时间，竖直分速度减为零，根据对称性可知偏移量为 接着粒子向上加速 偏移量为 所以粒子飞出两板间时的偏移量为 【小问3详解】 在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图甲所示： 可知 解得 所以 在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图乙所示： 可知 解得 所以 考虑到周期性，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻t满足 （其中n=0，1，2，3…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $