精品解析：云南文山壮族苗族自治州富宁上海新纪元外国语学校2025-2026学年高一下学期第三次阶段检测物理试题

秘密★启用前 2026年春期新纪元云贵发展中心第三次月考 物理（高一） （考试时间75分钟，满分100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，认真核准条形码，在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。 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，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题（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，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现了行星运动的三大定律 B. 牛顿三大定律适用于地面宏观物体的运动，对天体的运动不适用 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度大小不可能超过7.9km/s D. 空间站中的航天员能够“漂浮”起来，是因为其不受地球的万有引力 2. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. 1:9 B. 9:1 C. 1:81 D. 81:1 3. “天宫二号”在距地面390km的轨道上运行，“天链二号01星”是一颗地球同步卫星（距离地面的高度约36000km），可为“天宫二号”与地面测控站间数据传输提供中继服务，两者均绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. “天链二号01星”能定点在北京上空 B. “天链二号01星”的线速度比“天宫二号”的线速度大 C. “天链二号01星”的周期比“天宫二号”的周期小 D. “天链二号01星”的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 4. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布“嫦娥六号”最新成果。如图为探测器登月部分过程：探测器先在周期为的椭圆轨道1运行，经远月点点火变轨进入周期为的椭圆轨道2：月球位于椭圆公共焦点上。已知变轨后轨道2的半长轴是轨道1的倍。结合开普勒定律，下列说法正确的是（　　） A. 点火操作应为“加速” B. 变轨后探测器的机械能减小 C. 变轨后探测器的机械能增大 D. 两轨道周期之比 5. 某同学分别画出了正点电荷、负点电荷、等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线，如图所示，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出t时刻R的x、y坐标值分别为0.25m和0.10m。则此时（ ） A. 运行时间 B. 玻璃管的速度大小为0.05m/s C. 玻璃管的加速度的大小为 D. 蜡块的运动轨迹方程为 7. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为。重力加速度为g。关于弹簧压缩至A点时的弹性势能，物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功，下列表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对者得6分，选对但不全者得3分，有错选或不答者得0分。） 8. 关于功率有以下表述，其中正确的是（ ） A. 根据可知，在相等的时间内机器做功越多，其功率就越大 B. 由可知，汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比 C. 功率越大说明力对物体做功越多 D. 静摩擦力可以对物体做正功，滑动摩擦力只能对物体做负功 9. 一点电荷Q位于Ox坐标轴上的某点，在坐标轴Ox上还有A、B两点，其坐标分别为2.0m和5.0m。已知正电荷放在A点和负电荷放在B点受到的电场力方向都沿x轴的正方向，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中的直线A、B所示。不考虑两试探电荷间的相互作用，则以下判断正确的是（ ） A. 点电荷Q是正电荷 B. 点电荷Q的位置坐标为（2.6m，0） C. A点的电场强度的大小为40N/C，方向沿x轴负方向 D. B点的电场强度的大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向 10. 随着人类对太空的探索，发现了许多未知星体，其中有一个新的双星系统，如图所示。假设两星体可视为质点，且忽略其他星体对双星系统的影响，双星绕连线上的某点做圆周运动，且间距保持不变。下列说法正确的是（ ） A. 双星的角速度与质量成反比，即 B. 双星的线速度大小与质量成反比，即 C. 若双星的质量之和恒定，双星之间的距离减小，则双星的环绕周期减小 D. 若双星的距离不变，双星的质量之和减小，则双星的环绕周期减小 三、实验题（本题共2小题，共16分。请按题目要求作答） 11. 18世纪，库仑设计扭秤装置探究电荷间相互作用规律。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡，悬丝处于自然状态。把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C和A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的关系为__________（填“”、“”或“”） （2）如果把带电量为Q的金属小球C与带电量为的完全相同的金属小球A接触，分开后A的带电量q=__________。 （3）若A、C保持间距不变，仅将小球C的电荷量减为原来一半，预计金属丝扭转角度将______（填“增大”或“减小”）； 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率k=________（保留3位有效数字）。 四、计算题（本题共3小题，共38分。要求有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。） 13. 如图所示，一名网球运动员举拍沿水平方向用力击球，将球沿水平方向击出。已知球拍击中球前瞬间球的速度为零，击球点距地面高度，球第一次落地点距击球点的水平距离，球的质量。不考虑空气阻力的作用，重力加速度g取。求： （1）球从离开球拍到第一次落地在空中飞行的时间t； （2）球离开球拍时的速度大小v； （3）击球过程中，球拍对球所做的功W。 14. 如图所示，一质量为、带电量的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度。，。不计空气阻力，求： （1）电场强度E； （2）某时刻将细线剪断，经过2s时小球的速度大小v； （3）剪断细线2s内小球的机械能变化了多少？ 15. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和C′E、倾角为37°的倾斜直轨道EF平滑连接成一个抛体装置。该装置除EF段轨道粗糙外，其余各段均光滑，F点与水平高台GHI等高。游戏开始，一质量为m的滑块从轨道AB上的高度h处由静止滑下，经过滑轨后从F点抛出，若滑块落在GH段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在H点右侧，立即停止运动。已知，，EF段长度，FG间距，GH间距，HI间距，EF段。滑块可视为质点，不计空气阻力，，，。 （1）若，求滑块到达BC段的速度大小； （2）若滑块恰好能通过圆轨道CDC′，求释放高度； （3）若滑块最终落入I点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的释放高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 秘密★启用前 2026年春期新纪元云贵发展中心第三次月考 物理（高一） （考试时间75分钟，满分100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，认真核准条形码，在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。 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，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题（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，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现了行星运动的三大定律 B. 牛顿三大定律适用于地面宏观物体的运动，对天体的运动不适用 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度大小不可能超过7.9km/s D. 空间站中的航天员能够“漂浮”起来，是因为其不受地球的万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒利用第谷观测的天文数据总结发现了行星运动三大定律，选项中人物对应关系颠倒，故A错误； B．牛顿三大定律适用于宏观、低速运动的物体，天体运动属于宏观低速范畴，同样适用牛顿三大定律，故B错误； C．绕地球做匀速圆周运动的卫星，万有引力提供向心力，由 推导得环绕速度 轨道半径越大，环绕速度越小；7.9km/s是近地卫星（轨道半径等于地球半径，取最小值）的环绕速度，是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度，因此人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度不可能超过7.9km/s，故C正确； D．空间站中航天员能够“漂浮”，是因为地球对航天员的万有引力全部提供其随空间站做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非不受万有引力，故D错误。 故选C。 2. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. 1:9 B. 9:1 C. 1:81 D. 81:1 【答案】B 【解析】 【详解】设月球质量为M，则地球质量为81M，飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为r2，由于地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，根据万有引力得 解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 3. “天宫二号”在距地面390km的轨道上运行，“天链二号01星”是一颗地球同步卫星（距离地面的高度约36000km），可为“天宫二号”与地面测控站间数据传输提供中继服务，两者均绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. “天链二号01星”能定点在北京上空 B. “天链二号01星”的线速度比“天宫二号”的线速度大 C. “天链二号01星”的周期比“天宫二号”的周期小 D. “天链二号01星”的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．“天链二号01星”为地球同步卫星，其轨道平面必须与赤道平面重合，只能定点在赤道上空，不能定点在北京上空，故A错误； B．根据 可得 “天链二号01星”的轨道半径大于“天宫二号”的轨道半径，则“天链二号01星”的线速度比“天宫二号”的线速度小，故B错误； C．根据 可得 “天链二号01星”的轨道半径大于“天宫二号”的轨道半径，则“天链二号01星”的周期比“天宫二号”的周期大，故C错误； D．“天链二号01星”与赤道上随地球自转的物体具有相同的角速度，根据，“天链二号01星”的轨道半径大于赤道上物体的转动半径，则“天链二号01星”的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度，故D正确。 故选D。 4. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布“嫦娥六号”最新成果。如图为探测器登月部分过程：探测器先在周期为的椭圆轨道1运行，经远月点点火变轨进入周期为的椭圆轨道2：月球位于椭圆公共焦点上。已知变轨后轨道2的半长轴是轨道1的倍。结合开普勒定律，下列说法正确的是（　　） A. 点火操作应为“加速” B. 变轨后探测器的机械能减小 C. 变轨后探测器的机械能增大 D. 两轨道周期之比 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．探测器从高轨道1变到低轨道2，需要减速，让万有引力大于所需的向心力，做近心运动。点火减速时，发动机做负功，探测器的机械能减小，故AC错误，B正确； D．根据开普勒第三定律 两轨道周期之比，故D错误。 故选B。 5. 某同学分别画出了正点电荷、负点电荷、等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线，如图所示，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．正点电荷周围的电场线应指向无穷远处，图中电场线指向正电荷，故A错误； B．负点电荷周围的电场线应指向负电荷，图中电场线背离负电荷，故B错误； C．等量同种正点电荷的电场线均发自正电荷指向无穷远处，分布对称，图中方向和分布均正确，故C正确； D．等量异种点电荷的电场线应始于正电荷止于负电荷，图中电场线的箭头方向错误，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出t时刻R的x、y坐标值分别为0.25m和0.10m。则此时（ ） A. 运行时间 B. 玻璃管的速度大小为0.05m/s C. 玻璃管的加速度的大小为 D. 蜡块的运动轨迹方程为 【答案】A 【解析】 【详解】A．方向做匀速直线运动，运行时间，故A正确； BC．方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据 可得玻璃管的加速度大小为 此时玻璃管的速度大小为，故BC错误； D．由， 可得蜡块的运动轨迹方程为，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为。重力加速度为g。关于弹簧压缩至A点时的弹性势能，物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功，下列表达式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物块从点释放到离开弹簧运动至点的过程中，弹簧对物块做功，根据功能关系，弹簧压缩至点时的弹性势能完全转化为物块在点的动能，即，故AB错误； CD．物块沿半圆形导轨从点运动到点的过程中，重力和阻力做功，重力做功为 根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块动能的变化量 即，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对者得6分，选对但不全者得3分，有错选或不答者得0分。） 8. 关于功率有以下表述，其中正确的是（ ） A. 根据可知，在相等的时间内机器做功越多，其功率就越大 B. 由可知，汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比 C. 功率越大说明力对物体做功越多 D. 静摩擦力可以对物体做正功，滑动摩擦力只能对物体做负功 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据可知，在相等的时间内机器做功越多，其功率就越大，故A正确； B．由可知，汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，故B正确； C．功率反映做功的快慢，功率越大说明做功越快，力对物体做功不一定越多，故C错误； D．静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功、做负功或不做功，故D错误。 故选AB。 9. 一点电荷Q位于Ox坐标轴上的某点，在坐标轴Ox上还有A、B两点，其坐标分别为2.0m和5.0m。已知正电荷放在A点和负电荷放在B点受到的电场力方向都沿x轴的正方向，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中的直线A、B所示。不考虑两试探电荷间的相互作用，则以下判断正确的是（ ） A. 点电荷Q是正电荷 B. 点电荷Q的位置坐标为（2.6m，0） C. A点的电场强度的大小为40N/C，方向沿x轴负方向 D. B点的电场强度的大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向 【答案】BD 【解析】 【详解】A．点正电荷受力方向沿轴正方向，说明电场强度方向沿轴正方向；点负电荷受力方向沿轴正方向，说明电场强度方向沿轴负方向，可知点电荷在、之间，且带负电，故A错误； C．由可得图像的斜率大小表示电场强度大小，则由图像可得 方向沿轴正方向，故C错误； D． 方向沿轴负方向，故D正确； B．设点电荷的坐标为，根据点电荷场强公式 有 解得 即点电荷的位置坐标为，故B正确。 故选BD。 10. 随着人类对太空的探索，发现了许多未知星体，其中有一个新的双星系统，如图所示。假设两星体可视为质点，且忽略其他星体对双星系统的影响，双星绕连线上的某点做圆周运动，且间距保持不变。下列说法正确的是（ ） A. 双星的角速度与质量成反比，即 B. 双星的线速度大小与质量成反比，即 C. 若双星的质量之和恒定，双星之间的距离减小，则双星的环绕周期减小 D. 若双星的距离不变，双星的质量之和减小，则双星的环绕周期减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．双星系统绕其连线上的某点做匀速圆周运动，两星体的周期和角速度相同，即，故A错误； B．设两星体间的距离为，万有引力提供各自做圆周运动的向心力，则有 解得 根据 可得线速度大小之比，故B正确； CD．根据，， 解得双星的环绕周期为 若双星的质量之和恒定，双星之间的距离减小，则环绕周期减小；若双星的距离不变，双星的质量之和减小，则环绕周期增大，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，共16分。请按题目要求作答） 11. 18世纪，库仑设计扭秤装置探究电荷间相互作用规律。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡，悬丝处于自然状态。把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C和A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的关系为__________（填“”、“”或“”） （2）如果把带电量为Q的金属小球C与带电量为的完全相同的金属小球A接触，分开后A的带电量q=__________。 （3）若A、C保持间距不变，仅将小球C的电荷量减为原来一半，预计金属丝扭转角度将______（填“增大”或“减小”）； 【答案】（1） （2） （3）减小 【解析】 【小问1详解】 库仑通过扭秤实验探究电荷间相互作用规律，得出库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力，与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，即力F与距离r的关系为； 【小问2详解】 完全相同的金属小球接触时，电荷会先中和再平分。金属小球带电量的Q，金属小球A带电量的，两者接触后，总电荷量 因为两球完全相同，所以分开后A的带电量 【小问3详解】 根据库仑定律 可知若A、C保持间距不变，仅将小球C的电荷量减为原来一半，则库仑力将减小，而悬丝扭转角度与库仑力大小有关，库仑力越小，则悬丝扭转角度越小，故预计金属丝扭转角度将减小。 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率k=________（保留3位有效数字）。 【答案】（1）④①⑥⑤ （2）1.79 （3） ①. 通过 ②. 2g ③. 19.0 【解析】 【小问1详解】 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ⑥关闭电源，取下纸带 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 实验步骤是④①⑥⑤ 【小问2详解】 纸带上相邻计数点时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 代入数据可得 【小问3详解】 [1][2]根据机械能守恒定律得 整理得 理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点 [2]图像的斜率为 [3]由图3得直线的斜率 四、计算题（本题共3小题，共38分。要求有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。） 13. 如图所示，一名网球运动员举拍沿水平方向用力击球，将球沿水平方向击出。已知球拍击中球前瞬间球的速度为零，击球点距地面高度，球第一次落地点距击球点的水平距离，球的质量。不考虑空气阻力的作用，重力加速度g取。求： （1）球从离开球拍到第一次落地在空中飞行的时间t； （2）球离开球拍时的速度大小v； （3）击球过程中，球拍对球所做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在竖直方向做自由落体 解得 【小问2详解】 小球在水平方向做匀速直线运动 解得 【小问3详解】 击球过程中，球拍对球所做的功等于球获得的动能 14. 如图所示，一质量为、带电量的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度。，。不计空气阻力，求： （1）电场强度E； （2）某时刻将细线剪断，经过2s时小球的速度大小v； （3）剪断细线2s内小球的机械能变化了多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球受重力、电场力和细线拉力处于平衡状态，根据平衡条件有 解得电场强度为 【小问2详解】 将细线剪断后，小球只受重力和电场力作用，其合力大小为 加速度为 小球由静止开始做匀加速直线运动，经过时的速度大小为 【小问3详解】 剪断细线后，在内小球沿合力方向发生的位移大小为 沿电场力方向（水平向右）的位移大小为 除重力外，只有电场力做功，根据功能关系可知小球机械能的变化量等于电场力所做的功 即小球的机械能增加了。 15. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和C′E、倾角为37°的倾斜直轨道EF平滑连接成一个抛体装置。该装置除EF段轨道粗糙外，其余各段均光滑，F点与水平高台GHI等高。游戏开始，一质量为m的滑块从轨道AB上的高度h处由静止滑下，经过滑轨后从F点抛出，若滑块落在GH段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在H点右侧，立即停止运动。已知，，EF段长度，FG间距，GH间距，HI间距，EF段。滑块可视为质点，不计空气阻力，，，。 （1）若，求滑块到达BC段的速度大小； （2）若滑块恰好能通过圆轨道CDC′，求释放高度； （3）若滑块最终落入I点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的释放高度。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 从到的过程中，根据动能定理有 解得到达段的速度大小为 【小问2详解】 滑块恰好能通过圆轨道最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 从释放点到最高点的过程，由动能定理有 解得释放高度为 【小问3详解】 滑块从点抛出做斜抛运动，假设滑块到达点的速度大小为，将分解为水平分速度 竖直分速度 在竖直方向上做匀减速直线运动，由于点与平台等高，滑块落到平台上时竖直分速度大小仍为，在空中运动的总时间为 水平方向做匀速直线运动，飞行距离为 从释放点到点的过程，根据动能定理有 可得落点离的水平距离与的关系式 根据题意，游戏成功的情况分为以下几种 ①第一次抛出直接落入点的洞中 落点距离满足 解得 ②第一次落在段，反弹后落入点的洞中 已知滑块落在段时，反弹后水平分速度不变，竖直分速度减半变为 反弹后在空中的飞行时间为 反弹后的水平位移为 设第一次落点距离为（），则第一次飞行的总距离为 反弹后再飞行的距离为 滑块要落入点的洞中，需要满足 解得 此时，满足落在段 解得 滑块能够顺利通过圆轨道最高点，要求释放高度 综上所述，游戏成功的释放高度可以为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $