精品解析：河北石家庄市张家口市部分校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题

9月高二物理检测 注意事项： 1、本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：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，只有一项符合题目要求。 1. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，该女生和金属球属于感应起电，与金属球带有同种电荷 B. 图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带异种电荷 C. 图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，可以直接把云层的电荷导入大地 D. 图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网，是利用了静电屏蔽的原理 2. 下列不是比值定义式的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，在等量异种点电荷形成电场中，点是两点电荷连线的中点，E、F是连线垂直平分线上关于点对称的两点，B、C和A、D是两点电荷连线上关于点对称的点，下列说法正确的是（ ） A. 当一个电子经过B、C两点时，所受电场力大小相等且方向均水平向左 B. 、两点场强大小相等方向相同，电势也相同 C. 、两点场强大小和方向都相同，电势不同 D. 将一电子从点移动到点，该电子的电势能减小 4. 如图所示，实线为在M、N两点处放置的两个点电荷电场的等差等势面，虚线、为两个质量均为的带电粒子仅在电场力作用下以相同的速度经过点后的运动轨迹，O、A、B、C四个点均为粒子运动轨迹与等势面的交点，两个粒子互不影响。下列说法正确的是（ ） A. 过点后的运动过程中，粒子的电场力先做正功再做负功，粒子电场力先做负功再做正功 B. 、两个粒子分别运动到点和点时电势能变化量的绝对值相等 C. 、两点处的点电荷一定与粒子带同种电荷 D. 粒子在点的加速度一定小于粒子在点的加速度 5. 如图所示，边长为的正三角形的三个顶点分别固定三个点电荷、、，则该三角形中心点处的场强为（ ） A. ，方向由指向 B. ，方向由指向 C. ，方向由指向 D. ，方向由指向 6. 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B缓慢向右移动一些，两球重新平衡时的情况与原来相比（ ） A. 墙面对A的弹力将减小 B. 两小球之间的库仑力减小 C. 推力将增大 D. 地面对B的弹力减小 7. 如图所示，竖直平面内有两个固定的点电荷，电荷量均为，与其连线中点的距离均为，质量为、电荷量为的试探电荷以为圆心，垂直两固定的点电荷的连线，以某一速率做匀速圆周运动，圆周上的两点A、B与在同一直线上，A、B两点各自和两个正点电荷连线与连线的夹角均为，已知静电力常量为，重力忽略不计，则（ ） A. 试探电荷做匀速圆周运动所需的向心加速度大小为 B. 试探电荷做匀速圆周运动的角速度为 C. 若缓慢改变试探电荷的速度令增大，且使它仍能以为圆心做匀速圆周运动，则在增大的过程中，试探电荷的向心力先增大后减小 D. 若在点由静止释放负点电荷，该电荷将加速到达点 二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 如图为匀加速直线运动的图像，横轴表示时间，纵轴表示速度。把时间分成许多小的时间间隔，在每个时间内，可以认为物体做匀速运动。图中每个小矩形的面积，就对应着物体在内的位移。对这些位移求和，可以认为图线与横轴包围的面积表示时间内物体的位移。我们可以应用上述方法处理很多问题，下列说法正确的是（ ） A. 若横轴表示直线运动的时间，纵轴表示物体的加速度，则图线与横轴包围的面积表示末速度 B. 若横轴表示沿电场线方向的距离，纵轴表示电场强度，则图线与横轴包围的面积表示电势差 C. 若横轴表示位移，纵轴表示合外力，则图线与横轴包围的面积表示物体的动能变化量 D. 若横轴表示匀速圆周运动的时间，纵轴表示匀速圆周运动的速率，则图线与横轴包围的面积表示物体运动的位移 9. 如图，虚线、、、是某电场的等差等势线，等势线水平且间距相等，实线是电荷量为的带电粒子仅受电场力作用时的运动轨迹，、、为轨迹与等势线的交点，点在等势线上，点为轨迹最高点，且在等势线上。已知粒子在点时的速度方向与水平方向夹角为，，在点的电势能为6 eV。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c、d四条等势线中电势最高 B. 该粒子运动到点的动能为15 eV C. 该粒子的运动轨迹可能是圆弧的一部分 D. 该电场的等势线的电势为 10. 如图甲所示，足够长且固定绝缘光滑的斜面倾角为，以斜面底端为坐标原点，沿斜面方向建立轴，在轴上的部分区间存在电场，电场方向沿斜面向上。一质量为、电荷量为的带正电滑块（可视为质点）从斜面底端由静止释放，不计空气阻力，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程中机械能随位移变化的图像如图乙所示，曲线上点切线斜率最大，下列说法正确的是（ ） A. 在0~过程中滑块电势能一直减小 B. 在0~过程中动能一定增大 C. 在处电势最高 D. 在0~过程中加速度先增大再减小再增大最后不变 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应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得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某物理兴趣小组利用生活中的器材探究向心加速度的相关规律。如图所示，他们将手机（可视为质点）紧贴手动脱水桶的内壁竖直放置，缓慢调节脱水桶的转速，使手机随脱水桶一起做匀速圆周运动。利用手机自带的传感器记录手机的向心加速度和角速度的数值，通过刻度尺测量脱水桶的直径，更换不同半径的脱水桶，重复以上操作。 （1）如果要探究向心加速度和圆周运动半径的关系，则物体匀速转动的角速度需________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）脱水桶半径不变的情况下，通过拟合得到图像为一条过原点的直线，说明向心加速度和角速度平方成__________（选填“正比”或“反比”）； （3）若将横坐标换成周期倒数的平方，保持其他条件不变，则图像为________（选填“过原点”或“不过原点”）的直线，若图线的斜率为，则圆周运动的半径可表示为_________。 12. 如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为、，图中点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为、。、、三个落点的位置距点的长度分别为、、。 （1）关于本实验，下列说法正确的是__________； A. 轨道末端必须水平 B. 轨道倾斜部分必须光滑 C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量 D. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置静止释放 （2）在实验误差允许范围内，若满足关系式_______________________，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒；（用实验测得的物理量表示） （3）碰撞恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两小球的速度，和分别是碰撞后两小球的速度，该实验中碰撞恢复系数__________（用实验测得的物理量表示）。若测得___________。可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。 13. 如图所示，在匀强电场中有一直角三角形，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三个顶点处的电势分别为、、，且边长，边长。 （1）求电场强度； （2）现将一电子（电荷量为）由点移动到点，求电场力做的功。 14. 如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场，光滑斜面与粗糙绝缘水平地面平滑连接，斜面与水平面的夹角。质量、电荷量为的带正电小物块（可视为质点）从点由静止释放，经过点后进入水平面，最后停在点。若小物块经过点前后速度大小不变，电场的电场强度大小为，斜面长度，水平面长度，重力加速度取，。 （1）求小物块在斜面上运动的加速度的大小； （2）求小物块从点运动到点所用的时间以及小物块与水平地面间的动摩擦因数。 15. 如图所示，一个可视为质点的小球从点静止摆下，摆到最低点点时摆线刚好被拉断，小球在点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后向右运动到点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长，小球在点时摆线与竖直方向的夹角，小球质量，B点到点的距离，小球与水平面间动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求摆线所能承受的最大拉力； （2）要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道，求圆弧形轨道半径的取值范围； （3）若小球带电且电荷量，小球到达光滑圆弧轨道点时立即在圆弧轨道所处空间内加入一个水平向右的匀强电场，电场强度，其他条件不变，不计小球运动过程中电荷量损失。要使小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径的取值范围（结果用分数表示即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 9月高二物理检测 注意事项： 1、本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：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，只有一项符合题目要求。 1. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，该女生和金属球属于感应起电，与金属球带有同种电荷 B. 图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带异种电荷 C. 图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，可以直接把云层的电荷导入大地 D. 图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网，是利用了静电屏蔽的原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，该女生和金属球属于接触起电，与金属球带有同种电荷，故A错误； B．图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷，如果带异种电荷，两球可能在外部干扰下接触，使电荷量中和，导致两球电荷量发生变化，故B错误； C．图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，当云层带电时，避雷针尖端因静电感应聚集电荷，产生强电场。若电场强度足够，避雷针会先向云层放电，中和云层部分电荷，从而减少雷击风险，故C错误； D．优质的话筒线外面包裹着金属网应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，故D正确。 故选D。 2. 下列不是比值定义式的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】比值定义法的核心是：被定义的物理量反映物质或运动的固有属性，与定义所用的两个物理量的大小无关，仅由二者的比值决定。 A．角速度描述转动的快慢，与转过的角度、时间间隔均无关，仅由二者的比值定义，属于比值定义式，故A不符合题意； B．电场强度是电场的固有属性，与试探电荷受到的电场力、试探电荷的电荷量均无关，仅由二者的比值定义，属于比值定义式，故B不符合题意； C．加速度与合力成正比、与质量成反比，的大小直接由和共同决定，不属于比值定义式（加速度的比值定义式为），故C符合题意； D．电势是电场的固有属性，与试探电荷的电势能、试探电荷的电荷量均无关，仅由二者的比值定义，属于比值定义式，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，在等量异种点电荷形成电场中，点是两点电荷连线的中点，E、F是连线垂直平分线上关于点对称的两点，B、C和A、D是两点电荷连线上关于点对称的点，下列说法正确的是（ ） A. 当一个电子经过B、C两点时，所受电场力大小相等且方向均水平向左 B. 、两点场强大小相等方向相同，电势也相同 C. 、两点场强大小和方向都相同，电势不同 D. 将一电子从点移动到点，该电子的电势能减小 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据题意，由对称性可知，B、C两点电场强度大小相等，方向相同，则电场方向均为水平向右，则当一个电子经过B、C两点时，所受电场力大小相等且方向均水平向左，将一电子从点移动到点，电场力做负功，电子的电势能增加，故A正确，D错误； B．根据题意，由对称性可知，、两点场强大小相等，方向相同，点靠近正电荷，点靠近负电荷，则有，故B错误； C．根据题意，由对称性可知，、两点场强大小和方向都相同，由于等量异种电荷连线的中垂线为一条等势线，则、两点电势也相同，故C错误。 故选A。 4. 如图所示，实线为在M、N两点处放置的两个点电荷电场的等差等势面，虚线、为两个质量均为的带电粒子仅在电场力作用下以相同的速度经过点后的运动轨迹，O、A、B、C四个点均为粒子运动轨迹与等势面的交点，两个粒子互不影响。下列说法正确的是（ ） A. 过点后的运动过程中，粒子的电场力先做正功再做负功，粒子电场力先做负功再做正功 B. 、两个粒子分别运动到点和点时电势能变化量的绝对值相等 C. 、两点处的点电荷一定与粒子带同种电荷 D. 粒子在点的加速度一定小于粒子在点的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．曲线运动的轨迹夹在速度方向与所受合外力方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，根据两粒子的运动轨迹，由于粒子在电场中仅受电场力的作用，电场力即为粒子所受合外力，由图可知，过点后的运动过程中，粒子的电场力先做正功再做负功，粒子电场力先做负功再做正功，故A正确； B．根据两粒子在电场中的位置可知，a、b两个粒子分别运动到B点和A点时，都只跨越了一个等势面，且根据题意可知，a、b两个粒子所跨越的等势面之间的电势差的绝对值相等，但a、b两粒子的电荷量未知，因此a、b两个粒子分别运动到B点和A点时电势能变化量的绝对值无法判断，故B错误； C．根据等势面可知，、两点处的点电荷为等量同种电荷，由a粒子的运动轨迹可知，M点处点电荷对粒子的电场力是引力，因此可知，M、N两点处的点电荷一定与a粒子带异种电荷，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 由于a、b两粒子的电荷量未知，且质量相等，因此无法比较a粒子在B点加速度的大小与b粒子在C点加速度的大小，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，边长为的正三角形的三个顶点分别固定三个点电荷、、，则该三角形中心点处的场强为（ ） A. ，方向由指向 B. ，方向由指向 C. ，方向由指向 D. ，方向由指向 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，固定的三个点电荷在点产生的电场，如图所示 由几何关系可知，固定的三个点电荷到点距离均为 则有， 由场强叠加原理可得，和的合场强为 方向由指向，则该三角形中心点处的场强为 方向由指向。 故选B。 6. 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B缓慢向右移动一些，两球重新平衡时的情况与原来相比（ ） A. 墙面对A的弹力将减小 B. 两小球之间的库仑力减小 C. 推力将增大 D. 地面对B的弹力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示 设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为N1=mAgtanθ 将小球B缓慢向右移动一些，则θ增大，则墙面对A的弹力N1将增大，故A错误； CD．再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得F=N1，N2=（mA+mB）g 则推力F将增大，地面对小球B的弹力一定不变，故C正确，D错误。 B．由上分析得到库仑力 θ增大，cosθ减小，两小球之间的库仑力F库增大，故B错误。 故选C。 7. 如图所示，竖直平面内有两个固定的点电荷，电荷量均为，与其连线中点的距离均为，质量为、电荷量为的试探电荷以为圆心，垂直两固定的点电荷的连线，以某一速率做匀速圆周运动，圆周上的两点A、B与在同一直线上，A、B两点各自和两个正点电荷连线与连线的夹角均为，已知静电力常量为，重力忽略不计，则（ ） A. 试探电荷做匀速圆周运动所需的向心加速度大小为 B. 试探电荷做匀速圆周运动的角速度为 C. 若缓慢改变试探电荷的速度令增大，且使它仍能以为圆心做匀速圆周运动，则在增大的过程中，试探电荷的向心力先增大后减小 D. 若在点由静止释放负点电荷，该电荷将加速到达点 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由几何关系可知，两个固定点电荷到的距离均为 试探电荷做匀速圆周运动的半径为 试探电荷做匀速圆周运动所需的向心力大小为 则试探电荷做匀速圆周运动所需的向心加速度大小为 又有 可得，试探电荷做匀速圆周运动的角速度为，故AB错误； C．设试探电荷和两个正点电荷连线与连线的夹角均为时，试探电荷所受电场力最大，则有 由数学知识可知，当时，有最大值，由于 可知 则若缓慢改变试探电荷的速度令增大，试探电荷的向心力先增大后减小，故C正确； D．若在点由静止释放负点电荷，该电荷将先加速到点，再减速到达点，故D错误。 故选C。 二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 如图为匀加速直线运动的图像，横轴表示时间，纵轴表示速度。把时间分成许多小的时间间隔，在每个时间内，可以认为物体做匀速运动。图中每个小矩形的面积，就对应着物体在内的位移。对这些位移求和，可以认为图线与横轴包围的面积表示时间内物体的位移。我们可以应用上述方法处理很多问题，下列说法正确的是（ ） A. 若横轴表示直线运动的时间，纵轴表示物体的加速度，则图线与横轴包围的面积表示末速度 B. 若横轴表示沿电场线方向的距离，纵轴表示电场强度，则图线与横轴包围的面积表示电势差 C. 若横轴表示位移，纵轴表示合外力，则图线与横轴包围的面积表示物体的动能变化量 D. 若横轴表示匀速圆周运动的时间，纵轴表示匀速圆周运动的速率，则图线与横轴包围的面积表示物体运动的位移 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若横轴表示直线运动的时间，纵轴表示物体的加速度，则图线与横轴包围的面积为 可知，图线与横轴包围的面积表示速度变化量，故A错误； B．若横轴表示沿电场线方向的距离，纵轴表示电场强度，则图线与横轴包围的面积为 可知，图线与横轴包围的面积表示电势差，故B正确； C．若横轴表示位移，纵轴表示合外力，图线与横轴包围的面积为 可知，则图线与横轴包围的面积表示物体的动能变化量，故C正确； D．若横轴表示匀速圆周运动的时间，纵轴表示匀速圆周运动的速率，由线速度定义式可知，图线与横轴包围的面积为 可知，图线与横轴包围的面积表示物体运动的路程，故D错误。 故选BC。 9. 如图，虚线、、、是某电场的等差等势线，等势线水平且间距相等，实线是电荷量为的带电粒子仅受电场力作用时的运动轨迹，、、为轨迹与等势线的交点，点在等势线上，点为轨迹最高点，且在等势线上。已知粒子在点时的速度方向与水平方向夹角为，，在点的电势能为6 eV。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c、d四条等势线中电势最高 B. 该粒子运动到点的动能为15 eV C. 该粒子的运动轨迹可能是圆弧的一部分 D. 该电场的等势线的电势为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于电场线与等势线垂直，且电场力方向指向轨迹的凹侧，则该带电粒子受到的电场力竖直向下，由于该粒子带正电，则场强方向与电场力方向相同，故电场线垂直于等势线由d指向a，沿电场线电势逐渐降低，则a、b、c、d四条等势线中电势最高，故A错误； C．由选项A可知，粒子做类斜抛运动，其运动的轨迹是抛物线，故C错误； B．粒子运动过程电势能与动能之和保持不变，粒子做类斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，粒子在A点时的速度方向与水平方向夹角为45°，动能为 即 可知，粒子在C点的动能为10eV，所以C点粒子动能与电势能的总和为 则粒子在A点的电势能为 根据， 解得， 由于虚线a、b、c、d是某电场的等差等势线，则有 解得 则粒子在B点的电势能为 所以，粒子在B点的动能为，故B正确； D．结合上述可知，相邻等势线之间的电势差为 所以等势线d的电势为，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，足够长且固定绝缘光滑的斜面倾角为，以斜面底端为坐标原点，沿斜面方向建立轴，在轴上的部分区间存在电场，电场方向沿斜面向上。一质量为、电荷量为的带正电滑块（可视为质点）从斜面底端由静止释放，不计空气阻力，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程中机械能随位移变化的图像如图乙所示，曲线上点切线斜率最大，下列说法正确的是（ ） A. 在0~过程中滑块电势能一直减小 B. 在0~过程中动能一定增大 C. 在处电势最高 D. 在0~过程中加速度先增大再减小再增大最后不变 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．由机械能随位移变化的图像可知，段机械能增大，段机械能不变。电场力做功等于滑块机械能的增加量，故滑块电势能先减小后不变。滑块带正电，电势与电势能同向变化，处的电势不是最高的，故AC错误； BD．图像切线斜率表示电场力沿斜面向上的大小，故该力在段增大，在点最大，随后减小，在段为零。滑块沿斜面方向的受力如图所示。 取沿斜面向上为正，对滑块应用牛顿第二定律得 滑块从静止开始上滑，起始阶段合力沿斜面向上；在段电场力继续增大，合力始终沿斜面向上，动能增大。加速度大小先随电场力增大而增大；电场力从最大值逐渐减小至零时，加速度大小先减小到零，随后加速度反向且大小增大；进入段后，加速度大小保持不变，故BD正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应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得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某物理兴趣小组利用生活中的器材探究向心加速度的相关规律。如图所示，他们将手机（可视为质点）紧贴手动脱水桶的内壁竖直放置，缓慢调节脱水桶的转速，使手机随脱水桶一起做匀速圆周运动。利用手机自带的传感器记录手机的向心加速度和角速度的数值，通过刻度尺测量脱水桶的直径，更换不同半径的脱水桶，重复以上操作。 （1）如果要探究向心加速度和圆周运动半径的关系，则物体匀速转动的角速度需________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）脱水桶半径不变的情况下，通过拟合得到图像为一条过原点的直线，说明向心加速度和角速度平方成__________（选填“正比”或“反比”）； （3）若将横坐标换成周期倒数的平方，保持其他条件不变，则图像为________（选填“过原点”或“不过原点”）的直线，若图线的斜率为，则圆周运动的半径可表示为_________。 【答案】（1）不变 （2）正比 （3） ①. 过原点 ②. 【解析】 【小问1详解】 要探究向心加速度与圆周运动半径的关系，应控制物体匀速转动的角速度不变。 【小问2详解】 由向心加速度公式，当半径不变时，与成正比，故图像为过原点的直线，说明向心加速度与角速度平方成正比。 【小问3详解】 [1][2]由，又 得 故图像为过原点的直线，图线斜率 解得圆周运动的半径为 12. 如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为、，图中点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为、。、、三个落点的位置距点的长度分别为、、。 （1）关于本实验，下列说法正确的是__________； A. 轨道末端必须水平 B. 轨道倾斜部分必须光滑 C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量 D. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置静止释放 （2）在实验误差允许范围内，若满足关系式_______________________，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒；（用实验测得的物理量表示） （3）碰撞恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两小球的速度，和分别是碰撞后两小球的速度，该实验中碰撞恢复系数__________（用实验测得的物理量表示）。若测得___________。可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）AD （2） （3） ①. ②. 1 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球离开轨道做平抛运动，则轨道末端必须水平，故A正确； BD．只要小球从斜面的同一位置由静止释放，小球到达斜面末端时的速度就相等，斜面是否有摩擦、斜面的摩擦大小对实验没有影响，故B错误，D正确。 C．防止碰撞后入射球反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量，故C错误。 故选AD。 【小问2详解】 小球离开斜面后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，碰撞前入射球的速度大小 碰撞后入射球的速度大小 碰撞后靶球的速度大小 若两球碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得 整理可得 【小问3详解】 [1]结合上述分析可得，该实验中碰撞恢复系数 [2]若球的碰撞为弹性碰撞，则有 整理可得 联立可得 则有 13. 如图所示，在匀强电场中有一直角三角形，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三个顶点处的电势分别为、、，且边长，边长。 （1）求电场强度； （2）现将一电子（电荷量为）由点移动到点，求电场力做的功。 【答案】（1），方向在的角平分线上并指向 （2）3 eV 【解析】 【小问1详解】 由匀强电场的特点可知，中点的电势为 连接，即为一条等势线，过作与垂直的线，则电场线沿方向，如图所示 由几何关系可知 则有， 由于D是的中点，则是等边三角形，又，所以AB与BO之间的夹角是30°，即电场线与OB之间的夹角是，根据电势差与电场强度的关系 而 代入数据可得 方向在的角平分线上并指向 【小问2详解】 电子由点移动到点，电场力做的功 14. 如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场，光滑斜面与粗糙绝缘水平地面平滑连接，斜面与水平面的夹角。质量、电荷量为的带正电小物块（可视为质点）从点由静止释放，经过点后进入水平面，最后停在点。若小物块经过点前后速度大小不变，电场的电场强度大小为，斜面长度，水平面长度，重力加速度取，。 （1）求小物块在斜面上运动的加速度的大小； （2）求小物块从点运动到点所用的时间以及小物块与水平地面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由牛顿第二定律有 可得，小物块在斜面上运动的加速度大小为 【小问2详解】 小物块从点运动到点，有 所用的时间为 到点的速度为 小物块从点运动到点，有 所用的时间为 则小物块从点运动到点所用的时间为 小物块在水平地面上的加速度 由牛顿第二定律 可得小物块与水平地面间的动摩擦因数为 所以小物块从点运动到点所用的时间为，与水平地面间动摩擦因数为0.4。 15. 如图所示，一个可视为质点的小球从点静止摆下，摆到最低点点时摆线刚好被拉断，小球在点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后向右运动到点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长，小球在点时摆线与竖直方向的夹角，小球质量，B点到点的距离，小球与水平面间动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求摆线所能承受的最大拉力； （2）要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道，求圆弧形轨道半径的取值范围； （3）若小球带电且电荷量，小球到达光滑圆弧轨道点时立即在圆弧轨道所处空间内加入一个水平向右的匀强电场，电场强度，其他条件不变，不计小球运动过程中电荷量损失。要使小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径的取值范围（结果用分数表示即可）。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从点到点的过程，由动能定理可列 解得 在点，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 从点到点的过程中摩擦力做功，由动能定理可列 解得 ①小球进入圆弧形轨道后，设小球到达圆弧形轨道最高点的速度为，要使小球不脱离圆弧形轨道应满足 小球从点运动到圆弧形轨道最高点的过程，由动能定理可列 联立解得 ②小球进入圆弧形轨道后，上升的最大高度满足，小球可沿轨道返回， 小球从点运动到最高点的过程有 解得 所以要使小球不脱离圆弧形轨道，圆弧形轨道半径的取值范围是或 【小问3详解】 小球在匀强电场中受到的电场力 则小球在该复合场中的等效重力 根据 可得，方向与竖直方向成向右下。 小球在该等效重力场中，要完成完整的圆周运动，到达等效最高点的速度至少等于，即 小球从点进入的速度不变，则运动到最高点由动能定理可列 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $