精品解析：江苏省连云港市东海县2025-2026学年度第二学期期中考试高一物理试题

2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试题 （本卷满分100分，考试时间为75分钟） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 一艘飞船静止时船身长为L，它以0.3c（c为光速）光速沿船身方向飞离地球，则（ ） A. 飞船上观测者测得飞船长度等于L B. 飞船上观测者测得飞船长度大于L C. 地面上观测者测得飞船长度等于L D. 地面上观测者测得飞船长度大于L 2. 如图，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底板与水平方向的夹角缓慢增大，在货物滑动之前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的重力做正功 B. 货物受到的支持力不做功 C. 货物受到的摩擦力不做功 D. 货物受到的合外力做正功 3. 我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，下列判断正确的是（ ） A. GEO卫星线速度大于风云三号G星的线速度 B. GEO卫星周期大于风云三号G星的周期 C. GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度 D. GEO卫星加速度大于风云三号G星的加速度 4. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（ ） A. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体A不带电 B. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体B不带电 C. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体A带正电 D. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体B带正电 5. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为R的四分之一固定光滑圆弧轨道，质量为m的小球从最高点A静止滑下，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中（ ） A. 小球机械能变大 B. 小球支持力功率变大 C. 小球重力功率变大 D. 小球重力功率先增大后减小 6. 如图甲所示，水平面上、为两个固定点电荷，其中带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 带正电 B. b点电场强度方向水平向左 C. 在、之间放置一个点电荷，该点电荷可能处于平衡状态 D. 该试探电荷经过足够长时间最终还会回到b点 7. 一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 恒星运动的半径为 B. 行星的质量为 C. 行星运动的角速度为 D. 行星运动的加速度为 8. 如图所示，一绝缘且光滑的竖直细杆处于两固定的等量异种点电荷+Q、－Q的连线的中垂线上，A、O、B为细杆上的三点，O为+Q、－Q连线的中点，AO=BO。现有电荷量为+q、质量为m的小球套在杆上，从A点起以初速度向B滑动，到达B点的过程中，则（ ） A. 小球从A到B运动过程中先加速后减速 B. 在O点时小球加速度为零 C. 从A到B小球受到的电场力先变大后变小 D. 从A到B小球受到的电场力的方向始终水平向左 9. 如图所示，手动螺旋升降机是一种工业传动设备，支架推动平台实现负载的垂直升降。升降机平台质量为M，平台上有一质量为m的人，支架推动平台由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ） A. 平台对人的支持力做的功等于 B. 平台对人的支持力做的功等于 C. 合力对平台做的功等于 D. 升降机的支架对平台做的功等于 10. 如图所示，电荷量为+q的点电荷固定在O点，其与固定的均匀带电薄圆盘相距3L。O、A、B三点均在圆盘的中轴线上，已知在圆盘下方L处A点的电场强度为零，A、B两点关于圆盘对称，下列说法正确的是（ ） A. 带电圆盘带正电 B. B点电场强度竖直向上 C. B点电场强度为0 D. B点电场强度大小为，方向竖直向下 11. 如图所示，一根轻质弹簧的一端固定于光滑竖直杆底部，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过光滑定滑轮O将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为M，OA与水平方向的夹角。把滑块P从图中A点由静止释放，滑块刚好能运动到B点，且在B点时弹簧处于原长，OB水平。已知：，，下列说法正确的是（ ） A. B. 在B点时滑块P的加速度为零 C. 从A到B的过程中，重物Q重力的功率一直增大 D. 从A到B的过程中，P与Q的机械能之和一直减小 二、非选择题：共5题，共60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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，A、B的质量均为M，钩码C的质量为m。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况，下列操作过程正确的是（ ） A. 安装打点计时器时工作面要竖直放置，同时让两限位孔的中心在同一竖直线上 B. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 C. 打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源 D. 应选取最初第1、2两点间距离接近2 mm的纸带 （2）该小组同学闭合打点计时器电源开关，由静止释放钩码A后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点计时器打H点时纸带的速度大小v=_______m/s（结果保留三位有效数字）； （3）如果本实验室电源频率小于50 Hz，但参与实验的同学不知道，则瞬时速度的测量值________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）； （4）在打H点时，系统的动能表达式为_________（用M、m及v表示）； （5）已知重锤A和B的质量均为。某次实验中从纸带上测量重锤A由静止上升不同高度h时对应的速度v，描点作图后得到如图所示图像，重力加速度g取，则重物C质量m=________kg。 13. 如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，轨道Ⅰ上的周期为T，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，求： （1）卫星在轨道Ⅱ上运行的周期大小。 （2）卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小。 14. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，求： （1）汽车匀加速时间为多少？ （2）汽车的额定功率为多少？ 15. 如图所示，A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，两小球到其连线中点O的距离均为。现用两根长度均为的绝缘细线由A、B两点系一带电小球C，静止时，细线张力恰好为零，已知小球C的质量，电量，重力加速度，静电力常量，不计空气阻力。 （1）求小球C所处位置的电场强度大小； （2）求A、B处小球的电荷量Q； （3）若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，求小球经过最低点时细线的拉力大小。 16. 如图所示，某固定装置由长度的水平传送带，圆心角、半径的两光滑圆弧管道BC、CD及粗糙水平面DE组成，且E处有一竖直挡板，装置各部分间平滑连接。质量m=1 kg的物块a从传送带左端A点由静止释放经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动，物块a与传送带的动摩擦因数为，物块a与粗糙水平面的动摩擦因数，DE长度，物块视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）求物块a第一次到达B点时的速度； （2）求物块a第一次到达B点过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （3）物块每次与挡板碰撞后均按原速率反弹，求物块与挡板碰撞的次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试题 （本卷满分100分，考试时间为75分钟） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 一艘飞船静止时船身长为L，它以0.3c（c为光速）光速沿船身方向飞离地球，则（ ） A. 飞船上观测者测得飞船长度等于L B. 飞船上观测者测得飞船长度大于L C. 地面上观测者测得飞船长度等于L D. 地面上观测者测得飞船长度大于L 【答案】A 【解析】 【详解】AB．飞船上观测者与飞船相对静止，测得的长度为飞船的固有长度，故A正确；B错误； CD．地面上观测者相对于飞船以的速度运动，根据狭义相对论的长度收缩效应，运动方向上的长度会缩短，测得飞船长度小于，故CD错误； 故选A。 2. 如图，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底板与水平方向的夹角缓慢增大，在货物滑动之前的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的重力做正功 B. 货物受到的支持力不做功 C. 货物受到的摩擦力不做功 D. 货物受到的合外力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．货物随车厢底板缓慢转动，高度逐渐升高，重力方向竖直向下，与位移方向夹角大于，重力做负功，故A错误； B．货物绕车厢转动轴做圆周运动，速度方向沿圆弧切线方向，即垂直于车厢底板向上，支持力方向也垂直于车厢底板向上，支持力与速度方向相同，支持力做正功，故B错误； C．货物受到的静摩擦力方向沿车厢底板向上，与速度方向垂直，摩擦力不做功，故C正确； D．货物缓慢运动，动能变化量为零，根据动能定理可知合外力做功为零，故D错误。 故选C。 3. 我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，下列判断正确的是（ ） A. GEO卫星线速度大于风云三号G星的线速度 B. GEO卫星周期大于风云三号G星的周期 C. GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度 D. GEO卫星加速度大于风云三号G星的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星做圆周运动时万有引力提供向心力，由 推导得 轨道半径越大线速度越小，因，故，A错误； B．由开普勒第三定律 轨道半径越大周期越大，因，故，B正确； C．由 推导得 轨道半径越大角速度越小，因，故，C错误； D．由 推导得 轨道半径越大向心加速度越小，因，故，D错误。 故选B。 4. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（ ） A. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体A不带电 B. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体B不带电 C. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体A带正电 D. 手摸一下导体A且不拿开手，C一直未动，则导体B带正电 【答案】B 【解析】 【详解】当带正电的带电体C靠近导体A时，由于静电感应，导体A端感应出负电荷，导体B端感应出正电荷。当用手摸一下导体A且不拿开手时，人体和大地相连，相当于将导体A和B接地。由于带电体C带正电，大地中的电子会在电场力的作用下流向导体A和B，中和掉B端的正电荷，使得导体A和B整体带负电。由于C一直未动，处于静电平衡状态时，负电荷主要分布在靠近C的A端，而B端电势与大地相等，不带电。因此，导体A带负电，导体B不带电。 故选B。 5. 某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为R的四分之一固定光滑圆弧轨道，质量为m的小球从最高点A静止滑下，不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中（ ） A. 小球机械能变大 B. 小球支持力功率变大 C. 小球重力功率变大 D. 小球重力功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在下滑过程中，只有重力做功，轨道支持力不做功，不计空气阻力，因此小球的机械能守恒，故A错误； B．小球在下滑过程中，轨道对小球的支持力始终与小球的速度方向垂直，支持力不做功，其功率始终为零，故B错误； CD．小球在A点时速度为零，重力的功率为零；在B点时速度方向水平，与重力方向垂直，重力的功率也为零；在A到B的过程中，小球的速度不为零且速度方向与重力方向不垂直，重力的功率大于零，因此小球重力的功率先增大后减小，故C错误；D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，水平面上、为两个固定点电荷，其中带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 带正电 B. b点电场强度方向水平向左 C. 在、之间放置一个点电荷，该点电荷可能处于平衡状态 D. 该试探电荷经过足够长时间最终还会回到b点 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，试探电荷从向远处运动的过程中，速度先减小后增大，在点速度最小，加速度为零，即点合场强为零。带正电，在点产生的场强方向向右，要使点合场强为零，在点产生的场强方向必须向左，故带负电，故A错误。 B．试探电荷带正电，从点向点运动过程中速度减小，说明受到的电场力方向向左，故点电场强度方向水平向左，故B正确。 C．带正电，带负电，在、之间，产生的场强向右，产生的场强也向右，合场强不可能为零，故放置的点电荷不可能处于平衡状态，故C错误。 D．由图像可知，试探电荷最终速度趋于一个大于零的定值，说明它将一直向远处运动，不会回到点，故D错误。 故选B。 7. 一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 恒星运动的半径为 B. 行星的质量为 C. 行星运动的角速度为 D. 行星运动的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．行星绕恒星做圆周运动，恒星作为中心天体可视为静止，由线速度与周期的关系 解得行星运动的轨道半径，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 解得恒星的质量 由于行星的质量在方程两边被约去，因此无法求出行星的质量，故B错误； C．行星运动的角速度，故C错误； D．行星运动的向心加速度 将代入解得，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，一绝缘且光滑的竖直细杆处于两固定的等量异种点电荷+Q、－Q的连线的中垂线上，A、O、B为细杆上的三点，O为+Q、－Q连线的中点，AO=BO。现有电荷量为+q、质量为m的小球套在杆上，从A点起以初速度向B滑动，到达B点的过程中，则（ ） A. 小球从A到B运动过程中先加速后减速 B. 在O点时小球加速度为零 C. 从A到B小球受到的电场力先变大后变小 D. 从A到B小球受到的电场力的方向始终水平向左 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，中垂线上各点电场强度方向均水平向右，小球受到的电场力水平向右，杆对小球的弹力水平向左，小球在竖直方向上只受重力作用，做匀加速直线运动，故A错误； B．在O点时小球竖直方向加速度为重力加速度，不为零，故B错误； C．等量异种点电荷连线的中垂线上，O点电场强度最大，向两侧逐渐减小，从A到B电场强度先变大后变小，由可知小球受到的电场力先变大后变小，故C正确； D．中垂线上各点电场强度方向均水平向右，小球带正电，受到的电场力方向始终水平向右，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，手动螺旋升降机是一种工业传动设备，支架推动平台实现负载的垂直升降。升降机平台质量为M，平台上有一质量为m的人，支架推动平台由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ） A. 平台对人的支持力做的功等于 B. 平台对人的支持力做的功等于 C. 合力对平台做的功等于 D. 升降机的支架对平台做的功等于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对人应用动能定理，人受到重力和平台的支持力，有 解得平台对人的支持力做的功，故A错误，B错误。 C．根据动能定理，合力对平台做的功等于平台动能的变化量，即，故C正确。 D．把人和平台看作一个整体，整体受到重力和支架的作用力，根据动能定理有 解得升降机的支架对平台做的功，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，电荷量为+q的点电荷固定在O点，其与固定的均匀带电薄圆盘相距3L。O、A、B三点均在圆盘的中轴线上，已知在圆盘下方L处A点的电场强度为零，A、B两点关于圆盘对称，下列说法正确的是（ ） A. 带电圆盘带正电 B. B点电场强度竖直向上 C. B点电场强度为0 D. B点电场强度大小为，方向竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．点电荷在A点产生的电场方向竖直向下，因A点合场强为零，故圆盘在A点产生的电场方向竖直向上，可知圆盘带负电，故A错误； B．根据对称性，圆盘在B点产生的电场方向竖直向下，点电荷在B点产生的电场方向也竖直向下，故B点合场强竖直向下，故B错误； CD．点电荷在B点产生的电场大小为 圆盘在B点产生的电场大小与在A点产生的电场大小相等，即 两者方向均竖直向下，故B点电场强度大小为，方向竖直向下，故C错误；D正确。 故选D。 11. 如图所示，一根轻质弹簧的一端固定于光滑竖直杆底部，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过光滑定滑轮O将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为M，OA与水平方向的夹角。把滑块P从图中A点由静止释放，滑块刚好能运动到B点，且在B点时弹簧处于原长，OB水平。已知：，，下列说法正确的是（ ） A. B. 在B点时滑块P的加速度为零 C. 从A到B的过程中，重物Q重力的功率一直增大 D. 从A到B的过程中，P与Q的机械能之和一直减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．设OB长度为，则 AB间距离 从A到B，Q下降的高度 对P、Q及弹簧组成的系统，由能量守恒定律得 其中为A点弹簧的弹性势能。代入数据得 因为，所以，解得，故A正确； B．在B点时，弹簧处于原长，弹力为零，绳子拉力水平。滑块P在竖直方向上只受重力作用，由牛顿第二定律可知其加速度大小为，方向竖直向下，故B错误； C．设绳子与水平方向夹角为，滑块P的速度为，重物Q的速度为。根据运动的合成与分解可知 在A点时，则；在B点时，则。所以从A到B的过程中，先增大后减小，重物Q重力的功率先增大后减小，故C错误； D．从A到B的过程中，弹簧由压缩状态恢复至原长，弹簧弹力对滑块P做正功。根据功能关系，除重力以外的力对系统做的功等于系统机械能的变化量，弹簧弹力做正功，所以P与Q的机械能之和一直增大，故D错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共60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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，A、B的质量均为M，钩码C的质量为m。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况，下列操作过程正确的是（ ） A. 安装打点计时器时工作面要竖直放置，同时让两限位孔的中心在同一竖直线上 B. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 C. 打点结束后先将纸带取下，再关闭打点计时器电源 D. 应选取最初第1、2两点间距离接近2 mm的纸带 （2）该小组同学闭合打点计时器电源开关，由静止释放钩码A后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点计时器打H点时纸带的速度大小v=_______m/s（结果保留三位有效数字）； （3）如果本实验室电源频率小于50 Hz，但参与实验的同学不知道，则瞬时速度的测量值________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）； （4）在打H点时，系统的动能表达式为_________（用M、m及v表示）； （5）已知重锤A和B的质量均为。某次实验中从纸带上测量重锤A由静止上升不同高度h时对应的速度v，描点作图后得到如图所示图像，重力加速度g取，则重物C质量m=________kg。 【答案】（1）AB （2） （3）大于 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力，安装打点计时器时工作面要竖直放置，同时让两限位孔的中心在同一竖直线上，故A正确； B．重物A向上运动，为了充分利用纸带、打出更多的点，接通电源前应让重物A尽量靠近打点计时器，故B正确； C．实验结束时，为了保护仪器，应先关闭打点计时器电源，再将纸带取下，故C错误； D．本实验中系统做匀加速直线运动的加速度为 根据，最初两点间的距离必定小于自由落体运动的，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 点G的坐标为，点J的坐标为 已知交流电源频率为50Hz，则相邻两打点的时间间隔为0.02s 打H点时为G到J的时间中点，根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该段过程平均速度的推论 保留三位有效数字，打H点时纸带的速度大小为。 【小问3详解】 如果实际电源频率小于50Hz，则实际打点周期大于0.02s。但在处理数据时，由于不知情，仍然代入0.02s进行计算。根据公式，代入的分母偏小，导致计算得出的瞬时速度的测量值大于真实值。 【小问4详解】 在打H点时，A、B、C组成的系统具有相同的速率，系统的总质量为 因此，系统的动能表达式为 【小问5详解】 系统从静止开始上升高度的过程中，只有重力做功。重物B和C下降高度，重物A上升高度。根据系统机械能守恒定律有 化简可得 结合题干给出的图像可知，直线的斜率 则有 代入，，解得重物C的质量 13. 如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，轨道Ⅰ上的周期为T，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，求： （1）卫星在轨道Ⅱ上运行的周期大小。 （2）卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设卫星在轨道Ⅱ上的周期为，由开普勒第三定律有 解得 【小问2详解】 设卫星在轨道Ⅱ上的加速度为，万有引力提供向心力，故向心加速度 解得 14. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，求： （1）汽车匀加速时间为多少？ （2）汽车的额定功率为多少？ 【答案】（1）t=5s （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，汽车以恒定加速度启动，汽车匀加速运动的加速度为2m/s2，汽车匀加速运动的末速度 解得 则汽车匀加速运动的时间 【小问2详解】 由题图可知，汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有 则汽车的额定功率 当时， 根据牛顿第二定律得 解得 15. 如图所示，A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，两小球到其连线中点O的距离均为。现用两根长度均为的绝缘细线由A、B两点系一带电小球C，静止时，细线张力恰好为零，已知小球C的质量，电量，重力加速度，静电力常量，不计空气阻力。 （1）求小球C所处位置的电场强度大小； （2）求A、B处小球的电荷量Q； （3）若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，求小球经过最低点时细线的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球C所处位置的电场强度大小为E，根据小球C静止时，细线张力恰好为零，对小球C受力分析可知 解得 【小问2详解】 因A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，则两个点电荷在小球C所处位置产生的电场强度的大小相等，设一个带正电小球在C所处位置产生的电场强度的大小为，AC与AB连线的夹角为α，由已知条件可知 根据电场的叠加原理可知小球C所处位置的电场强度 解得 根据点电荷电场强度公式 解得 【小问3详解】 若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，则当小球C到达最高点时，细线张力为零，由对称性可知最高点和最低点的电场强度大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律得， 解得 小球C从最高点运动到最低点的过程中，通过分析可知，只有重力做功，根据动能定理得 设小球C在最低点时细线的张力为F，根据牛顿第二定律得 解得 16. 如图所示，某固定装置由长度的水平传送带，圆心角、半径的两光滑圆弧管道BC、CD及粗糙水平面DE组成，且E处有一竖直挡板，装置各部分间平滑连接。质量m=1 kg的物块a从传送带左端A点由静止释放经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动，物块a与传送带的动摩擦因数为，物块a与粗糙水平面的动摩擦因数，DE长度，物块视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。 （1）求物块a第一次到达B点时的速度； （2）求物块a第一次到达B点过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； （3）物块每次与挡板碰撞后均按原速率反弹，求物块与挡板碰撞的次数。 【答案】（1） （2）48J （3）5 【解析】 【小问1详解】 物块在传送带上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设物块加速至与传送带共速所需位移为，由 解得 因为，所以物块在传送带上一直加速。根据运动学公式 解得 【小问2详解】 物块在传送带上运动的时间 传送带的位移 物块与传送带的相对位移 因摩擦产生的热量 【小问3详解】 由几何关系可知，B、D两点的高度差 物块从B到D过程机械能守恒，有 解得物块第一次到达D点时的动能 物块在DE段运动受到的摩擦力大小 物块单程通过DE段克服摩擦力做功 因为，物块能到达E点并与挡板发生第1次碰撞。碰撞后物块原速率反弹，从E返回D过程克服摩擦力做功。物块回到D点时的动能 物块滑上圆弧管道，由于机械能守恒，物块在管道内运动后再次到达D点时动能仍为。此后物块每完成一次“D→E→D”的过程，动能减少 第2次到达D点动能 能发生第2次碰撞；第3次到达D点动能 能发生第3次碰撞；第4次到达D点动能 能发生第4次碰撞；第5次到达D点动能 因为，物块无法第6次到达E点。故物块与挡板碰撞的次数为5次 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $