高級中學名校試題PAGE2025學年度下學期高一3+1三月考試物理試題考試時間：75分鐘一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題只有一個正確選項。）1.關于靜電的利用和防范，下列說法中錯誤的是（）A.靜電噴漆時，被噴的金屬件與油漆霧滴帶異種電荷B.油罐車在運輸過程中會產生靜電，車后拖一鐵鏈可以防止靜電產生危害C.雷雨天，武當山金殿的屋頂常出現“雷火煉殿”的奇觀，這是靜電屏蔽現象D.避雷針是利用尖端放電將云層中積聚的電荷導入大地，使建筑物避免雷擊【答案】C【解析】A．接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。故靜電噴漆時，被噴的金屬件與油漆霧滴帶異種電荷，故A正確，不符合題意；B．油罐車在運輸過程中會產生靜電，車后拖一鐵鏈可以防止靜電產生危害，故B正確，不符合題意；C．武當山重巒疊嶂，氣候多變，云層常帶大量電荷。金殿屹立峰巔，是一個龐大的優良導體。當帶電的積雨云移來時，云層與金殿頂部之間形成巨大的電壓，使空氣電離，產生電弧，也就是閃電。強大的電弧使周圍空氣劇烈膨脹而爆炸，看似火球，并伴有雷鳴。金殿頂部，除海馬等屋脊上的裝飾外，很少有帶尖的結構，不易放電，所以能使電壓升得比較高，保證“煉殿”之需，不屬于靜電屏蔽現象，故C錯誤，符合題意；D．避雷針是利用尖端放電將云層中積聚的電荷導入大地，使建筑物避免雷擊，故D正確，不符合題意。故障C。2.如圖所示，豎直面內固定一均勻帶電圓環A，所帶電荷量為Q，圓環A的軸線（過圓心且垂直于圓環平面）上距離圓心為r處有一質量為m、電荷量為q的小球，小球用絕緣細線懸掛于O點，靜止時小球與O點連線與豎直方向的夾角為θ，小球與圓環連線與軸線的夾角為α，靜電力常量為k，重力加速度為g，則小球與圓環之間的庫侖力大小為（）A.k B.kcos2αC.mgtanθ D.mgcosθ【答案】C【解析】A．因為帶電圓環A距離帶電小球較近，故不能將其看成點電荷，故不能使用庫侖定律求小球受到的庫侖力，故A錯誤；B．把圓環A分成無數小段，取環上任取一點，可看作點電荷Δq，Δq對小球的庫侖力為求出圓環上各點電荷對小球的庫侖力的合力為故B錯誤；CD．小球受到的重力豎直向下、靜電力方向向右，小球的受力情況如圖所示，由平衡條件得故C正確，D錯誤。故選C。3.如圖所示，光滑水平地面上放置完全相同的兩長板A和B，滑塊C（可視為質點）置于B的右端，三者質量均為。A以的速度向右運動，B和C一起以的速度向左運動，A和B發生碰撞后粘在一起不再分開。已知A和B的長度均為0.75m，C與A、B間動摩擦因數均為0.5，則（）A.碰撞瞬間C相對地面靜止B.碰撞后到三者相對靜止，經歷的時間為0.2sC.碰撞后到三者相對靜止，摩擦產生的熱量為D.碰撞后到三者相對靜止，C相對長板滑動的距離為0.6m【答案】D【解析】A．碰撞瞬間C相對地面向左運動，選項A錯誤；B．向右為正方向，則AB碰撞過程由動量守恒解得v1=1m/s方向向右；當三者共速時可知v=0即最終三者一起靜止，可知經歷的時間選項B錯誤；C．碰撞到三者相對靜止摩擦產生的熱量選項C錯誤；D．碰撞到三者相對靜止由能量關系可知可得選項D正確。故選D。4.如圖，在直角坐標系中有四點，c點坐標為。現加上一方向平行于平面的勻強電場，三點電勢分別為，將一電荷量為的點電荷從a點沿移動到d點，下列說法正確的是（）A.電場強度的大小為B.坐標原點O的電勢為C.該點電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能D.該點電荷從a點移到d點的過程中，電場力做的功為【答案】A【解析】B．由于是勻強電場，故沿著同一個方向前進相同距離電勢的降低相等，故代入數據解得故B錯誤；A．將Oc連接，并通過b作Oc的垂線交于f，如圖所示根據幾何關系可得解得根據幾何關系可得因故沿cO每1cm電勢降低5V，根據幾何關系可得可得根據可得所以為等勢線，電場線方向沿方向，電場強度為故A正確；C．根據沿著同一個方向前進相同距離電勢的降低相等，則沿x軸方向分析，可知a點的電勢為，故a點的電勢小于b點的電勢，根據負電荷在電勢越小處，電勢能越大，可知該點電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能，故C錯誤；D．該點電荷從a點移到d點的過程中，電場力做的功為故D錯誤故選A。5.如圖所示，半徑均為R、內外表面均光滑的兩個完全相同的四分之一圓弧槽A、B并排放在光滑水平面上，A、B質量均為M，a、b兩點分別為A、B槽的最高點，c、d兩點分別為A、B槽的最低點，A槽的左端緊靠著墻壁，一個質量為m的小球Р（視為質點）從圓弧槽A的頂端靜止釋放，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球P從a點運動到c點時的速度大小為B.小球Р在B槽內運動的最大高度為C.小球Р第一次返回B槽最低點d時，B槽具有的速度為D.小球Р從B槽最低點d到第一次返回B槽最低點d過程中，B槽的位移為【答案】C【解析】A．小球P從a點運動到c點的過程中，A、B均保持靜止，根據動能定理可得解得小球P從a點運動到c點時的速度大小為A錯誤；B．小球P滑到B槽后A依然保持靜止，B開始向右運動，由于小球P和B槽組成的系統水平方向上不受外力，則水平方向動量守恒，當小球P在B槽內運動的最大高度時，二者水平速度相同，取向右為正方向，設共同速度為，根據水平方向動量守恒可得對小球P和B槽組成的系統，根據機械能守恒定律可得聯立解得B錯誤；C．小球P第一次返回B糟最低點d時，設P的速度為，B的速度為，取水平向右為正方向，根據系統水平方向動量守恒和機械能守恒可得聯立解得B槽具有的速度為C正確；D．小球P從B槽最低點d到第一次返回B槽最低點d過程中，雖然系統滿足水平方向動量守恒，但由于系統水平動量不為0，所以有別于人船模型，不能求出B槽的位移，D錯誤。故選C。6.蹦床運動是小孩喜愛的運動。一質量為40kg的小孩在t=0時從離水平網面某高度處自由落下，著網后沿豎直方向蹦離水平網面，對蹦床作用力大小F與時間t的關系如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，在0.8s~1.6s時間內，網對小孩的平均作用力大小為（）A1300N B.1200N C.1100N D.1000N【答案】B【解析】由題圖知，在0.8s~1.6s內，小孩著網時的速度離網時的速度為取豎直向上為正方向，對小孩依據動量定理，有解得故選B。7.如圖所示，水平天花板下方固定一個光滑小定滑輪O，在定滑輪的正下方C處固定一個正點電荷，不帶電的小球a與帶正電的小球b通過跨過定滑輪的絕緣輕繩相連。開始時系統在圖示位置靜止，已知Ob<OC。若b球所帶的電荷量緩慢減少（未減為零），則在b球到達O正下方前，下列說法正確的是（）A.a球的質量大于b球的質量B.b球的軌跡是一段以C點為圓心的圓弧C.此過程中點電荷對b球的庫侖力大小不變D.此過程中滑輪受到輕繩的作用力逐漸變大【答案】D【解析】A．對b球進行受力分析，受到輕繩的拉力T、重力和庫侖力，如圖所示。由相似三角形可知其中，整理可得由于Ob<OC，因此故A錯誤；B．由不變，可知Ob不變，庫侖力減小，減小，故球的軌跡是一段以O為圓心的圓弧，故B錯誤；C．由于減小，可知bC也減小，此過程中b球所受庫侖力減小且方向改變，故C錯誤；D．滑輪受到的輕繩的作用力大小均為，大小不變，由于bC減小，可知兩繩夾角減小，所以滑輪受到兩繩的合力增大，故D正確。故選D。二、多選題（本題共3小題，每小題有多個選項正確，都選對的得6分，有選對但不全的得3分，有選錯的得0分，共24分。）8.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知（）A.三個等勢面中，a的電勢最低B.帶電質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大C.帶電質點通過P點時的動能比通過Q點時大D.帶電質點通過P點時的加速度比通過Q點時大【答案】BD【解析】A．電荷所受電場力指向軌跡凹側，電場力與電場線相切，電場線與等勢面垂直，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，而沿電場線電勢降低，故a等勢線的電勢最高，故A錯誤；BC．若質點從P運動到Q，電場力做正功，電勢能降低，動能增大，則帶電質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，通過P點時的動能比通過Q點時小，而假設質點從Q運動到P，電勢能和動能在兩個點的大小關系完全相同，故B正確，C錯誤；D．等差等勢線密的地方電場線也密，電場強度大，所受電場力大，由可知帶電質點通過P點時的加速度比通過Q點時大，故D正確。故選BD。9.如圖所示，水平面上相距為d的A、B兩點固定有異種電荷，電荷量均為Q，其中A處電荷帶正電、B處電荷帶負電，在A、B兩點連線的豎直中垂線上固定一根內壁粗糙的絕緣細管，細管的上、下兩端管口關于AB對稱。現使一質量為m，電荷量為q的帶正電小圓柱體（圓柱體直徑略小于細管的內徑）從上端管口由靜止開始下落，結果小圓柱體到達兩電荷的連線中點О時的加速度為零，且此時小圓柱體的速度大小為v。已知重力加速度大小為g，靜電力常量為k，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.在管內下滑過程中，電場力對小圓柱體先做正功，后做負功B.О點的電場強度大小為C.小圓柱體和管壁間的動摩擦因數為D.小圓柱體到達下端管口時的速度大小為【答案】BD【解析】A．在管內下滑過程中，小圓柱體所受電場力方向始終與細管垂直，電場力對小圓柱體不做功，故A錯誤；B．單個電荷在O點產生的電場，其電場強度大小為根據矢量的合成法則可得：O點的電場強度大小為故B正確；C．圓柱體到達兩電荷的連線中點O時的加速度為零，則小圓柱體到達O點時豎直方向所受合力為零，有由小圓柱體水平方向受力平衡可知，此時管壁對小圓柱體的彈力大小為解得小圓柱體和管壁間的動摩擦因數故C錯誤；D．設小圓柱體從上端管口運動到O點的過程中克服摩擦力所做的功為W，由動能定理得因小圓柱體下落過程中電場強度大小關于O點對稱，則小圓柱體所受摩擦力大小關于O點對稱，所以摩擦力做功大小關于O點對稱，設小圓柱體到達下端管口時的速度大小為，由動能定理得解得故D正確。故選BD10.如圖，質量圓環套在光滑水平軌道上，質量的小球通過長的輕繩與圓環連接。現將細繩拉直，且與平行，小球以豎直向下的初速度開始運動，重力加速度，則（）A.運動過程中，小球和圓環構成系統的動量和機械能均守恒B.從小球開始運動到小球運動到最低點這段時間內，圓環向右運動的位移大小為C.小球通過最低點時，小球的速度大小為D.小球運動到最高點時，細繩對小球的拉力大小為【答案】BD【解析】A．分析小球和圓環組成的系統可知，水平方向上不受外力，所以系統水平方向動量守恒，但豎直方向合外力不為零，動量不守恒，只有重力做功，則系統機械能守恒。故A錯誤；B．系統水平方向動量守恒，根據“人船模型”可得又聯立，解得，可知從小球開始運動到小球運動到最低點這段時間內，圓環向右運動的位移大小為。故B正確；C．從開始運動到小球運動到最低點時，設圓環和小球的速度大小分別為和，由水平方向動量守恒可知由能量守恒可知聯立，解得故C錯誤；D．若小球運動到最高點時，圓環和小球的速度大小分別為、，由水平方向動量守恒可知由能量守恒可知解得，小球相對圓環的速度大小為由牛頓第二定律，可得解得故D正確。故選BD。三、實驗題（本題共兩小題，其中11題6分，12題9分，共15分。）11.庫侖利用扭秤裝置研究了靜止的點電荷間的相互作用力。如圖所示的實驗裝置為庫侖扭秤，細絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的B球，B與A處于靜止狀態；當把另一個帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間較小的作用力可以使細絲發生比較大的可測量的扭轉，通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小。（1）通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小，這里用到的實驗方法為________。A.等效替代法 B.微小量放大法 C.極限法 D.控制變量法（2）保持電荷量不變，改變A和C的距離，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系，這里用到的實驗方法為________。A.等效替代法 B.微小量放大法 C.極限法 D.控制變量法（3）法國物理學家庫侖用該實驗方法，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系是________________。【答案】（1）B（2）D（3）力F和A、C間距離r的平方成反比【解析】【小問1解析】通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小，這里用到的實驗方法為微小量放大法。故選B。【小問2解析】保持電荷量不變，改變A和C的距離，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系，用到的實驗方法為控制變量法。故選D。【小問3解析】法國物理學家庫侖用該實驗方法，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系為力F和A、C間距離r的平方成反比。12.如圖所示，某實驗小組的同學將長木板沿傾斜方向固定來驗證動量守恒定律，并進行了如下的操作：a.將斜槽固定在水平桌面上，并調整斜槽末端水平；b.在長木板上由下往上依次鋪有白紙和復寫紙；c.先讓入射小球A多次從斜軌上的某位置由靜止釋放；然后把被碰小球B靜置于軌道的末端，再將入射小球A從斜軌上同一位置由靜止釋放，與小球B相撞；d.多次重復此步驟，用最小圓圈法分別找到碰撞前后小球在長木板上的平均落點M、P、N，其中Р點為小球A單獨運動的落點。（1）為了防止小球A不被反彈，則應滿足小球A的質量_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的質量；（2）被撞小球B的落點是_________（選填“M”“P”或“N”）；（3）關于對本實驗的理解，下列正確的是________；A.需測量釋放點到斜槽末端的高度hB.需用游標卡尺測量小球的直徑C.需用天平測量兩球的質量m1和m2D.需測量M、P、N到斜槽末端О點的長度L1、L2、L3（4）若兩球碰撞的過程中動量守恒，則關系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若該碰撞過程的機械能也守恒，則關系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。【答案】（1）大于（2）N（3）CD（4）【解析】【小問1解析】為了防止小球A不被反彈，則應滿足A球的質量大于B球的質量；【小問2解析】結合題圖分析可知，P點為碰前入射球A的落點，M、N分別為碰后入射球A以及被碰球B的落點；【小問3解析】A．小球拋出時的初速度可以用表示，無需測量高度，A錯誤；B．該實驗中兩球從同一點拋出，水平位移對應小球在拋出點和落地點處的球心之間的水平距離，豎直位移對應小球在拋出點和落地點的最下方位置之間的豎直高度，不需要測量A球或B球的直徑，B錯誤；CD．需要驗證的關系式可知，需要測量的物理量應有A球和B球的質量m1和m2以及OM，OP，ON的長度L1、L2、L3，CD正確。故選CD。【小問4解析】結合圖和題意可知若碰撞過程中兩球的動量守恒，則應滿足由以上整理得若該碰撞過程的機械能守恒，則應有整理可得四、計算題（本題共3小題，共39分，其中13題10分，14題13分，15題16分。）13.在點處固定一個帶正電的點電荷，從點由靜止釋放一個質量為、可視為質點的帶負電小球，小球的運動軌跡為如圖所示的實線，它與以點為圓心、為半徑的圓相交于、兩點，、兩點在同一豎直線上，與水平方向的夾角，A點距點的豎直高度為，小球經過點時的速度大小為，重力加速度大小為，不計空氣阻力，求：（1）小球經過點時的速度大小；（2）小球從點運動到點的過程中，電場力對小球做的功。【答案】（1）（2）【解析】【小問1解析】B、兩點位于同一等勢面上，根據動能定理有解得【小問2解析】小球從A點運動到點的過程中，根據動能定理有解得14.如圖所示，真空中水平固定的絕緣光滑細桿上穿有一個帶電荷量為的小環（可視為點電荷），細桿正上方的點固定一個帶電荷量為的點電荷，將小環由靜止釋放，小環在細桿上做往復運動的過程中，與點的最小距離為，最大距離為，小環速度為0時細桿對小環的作用力恰好也為0。已知真空中帶電荷量為的點電荷在空間某點的電勢，式中為靜電力常量，為該點到點電荷的距離，重力加速度大小為。求：（1）細桿對小環的最大作用力；（2）小環運動過程中的最大速度；（3）小環運動過程中的最大加速度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】設小環的質量為，則小圓環距離P點最遠時滿足由幾何關系可知根據題意小環速度為0時細桿對小環的作用力恰好也為0，隨著小環向右運動，在到正下方之間，小環與P點間的點電荷間的庫侖力增大，該庫侖力在豎直方向的分量在增大，故細桿對小環的作用力豎直向下，當小環在點正下方時，小環與P點間的點電荷間的庫侖力在豎直方向的分量最大，故此時細桿對小環的作用力最大，有解得【小問2解析】設小環距點最遠時具有的電勢能為，最近時具有的電勢能為，則有解得【小問3解析】如圖所示，設小環運動過程中，小環和點的連線與桿的夾角為時，小環的加速度大小為，則有整理得上式兩邊平方得當時15.如圖所示，A、B、C三個物塊放在水平面上，A、B用輕彈簧連接，A緊靠豎直固定擋板，B的質量為1kg，C的質量為3kg，將B壓縮彈簧后由靜止釋放，當彈簧恢復原長時，B和C發生彈性正碰。已知C左側水平面光滑，右側水平面粗糙，物塊C與水平面粗糙部分的動摩擦因數為0.5，重力加速度為，物塊B、C碰撞后，C在水平面上滑行的距離為3.6m。（1）求B與C碰撞后瞬間，物塊C的速度大小；（2）若A的質量為3kg，在B與C碰撞的瞬間撤去擋板，求此后彈簧具有的最大彈性勢能；（3）若A的質量為3kg，在B與C碰撞的瞬間撤去擋板，求物塊B的速度大小為3m/s時彈簧具有的彈性勢能。【答案】（1）6m/s；（2）13.5J；（3）12J或0【解析】（1）設B、C碰撞后一瞬間，C的速度大小為，根據動能定理解得（2）設碰撞前一瞬間，B的速度大小為，碰撞后一瞬間，B的速度大小為，根據動量守恒可得根據能量守恒可得解得撤去擋板后，彈簧彈性勢能最大時A、B速度相同；對A、B，從撤去擋板到兩物體共速，由動量守恒得由能量守恒得解得彈簧最大彈性勢能（3）撤去擋板后，當B的速度大小為時，設A的速度大小為，若此時B的速度向左，根據動量守恒解得此時彈簧具有彈性勢能若此時B的速度向右，根據動量守恒解得此時彈簧具有的彈性勢能2024-2025學年度下學期高一3+1三月考試物理試題考試時間：75分鐘一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題只有一個正確選項。）1.關于靜電的利用和防范，下列說法中錯誤的是（）A.靜電噴漆時，被噴的金屬件與油漆霧滴帶異種電荷B.油罐車在運輸過程中會產生靜電，車后拖一鐵鏈可以防止靜電產生危害C.雷雨天，武當山金殿的屋頂常出現“雷火煉殿”的奇觀，這是靜電屏蔽現象D.避雷針是利用尖端放電將云層中積聚的電荷導入大地，使建筑物避免雷擊【答案】C【解析】A．接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。故靜電噴漆時，被噴的金屬件與油漆霧滴帶異種電荷，故A正確，不符合題意；B．油罐車在運輸過程中會產生靜電，車后拖一鐵鏈可以防止靜電產生危害，故B正確，不符合題意；C．武當山重巒疊嶂，氣候多變，云層常帶大量電荷。金殿屹立峰巔，是一個龐大的優良導體。當帶電的積雨云移來時，云層與金殿頂部之間形成巨大的電壓，使空氣電離，產生電弧，也就是閃電。強大的電弧使周圍空氣劇烈膨脹而爆炸，看似火球，并伴有雷鳴。金殿頂部，除海馬等屋脊上的裝飾外，很少有帶尖的結構，不易放電，所以能使電壓升得比較高，保證“煉殿”之需，不屬于靜電屏蔽現象，故C錯誤，符合題意；D．避雷針是利用尖端放電將云層中積聚的電荷導入大地，使建筑物避免雷擊，故D正確，不符合題意。故障C。2.如圖所示，豎直面內固定一均勻帶電圓環A，所帶電荷量為Q，圓環A的軸線（過圓心且垂直于圓環平面）上距離圓心為r處有一質量為m、電荷量為q的小球，小球用絕緣細線懸掛于O點，靜止時小球與O點連線與豎直方向的夾角為θ，小球與圓環連線與軸線的夾角為α，靜電力常量為k，重力加速度為g，則小球與圓環之間的庫侖力大小為（）A.k B.kcos2αC.mgtanθ D.mgcosθ【答案】C【解析】A．因為帶電圓環A距離帶電小球較近，故不能將其看成點電荷，故不能使用庫侖定律求小球受到的庫侖力，故A錯誤；B．把圓環A分成無數小段，取環上任取一點，可看作點電荷Δq，Δq對小球的庫侖力為求出圓環上各點電荷對小球的庫侖力的合力為故B錯誤；CD．小球受到的重力豎直向下、靜電力方向向右，小球的受力情況如圖所示，由平衡條件得故C正確，D錯誤。故選C。3.如圖所示，光滑水平地面上放置完全相同的兩長板A和B，滑塊C（可視為質點）置于B的右端，三者質量均為。A以的速度向右運動，B和C一起以的速度向左運動，A和B發生碰撞后粘在一起不再分開。已知A和B的長度均為0.75m，C與A、B間動摩擦因數均為0.5，則（）A.碰撞瞬間C相對地面靜止B.碰撞后到三者相對靜止，經歷的時間為0.2sC.碰撞后到三者相對靜止，摩擦產生的熱量為D.碰撞后到三者相對靜止，C相對長板滑動的距離為0.6m【答案】D【解析】A．碰撞瞬間C相對地面向左運動，選項A錯誤；B．向右為正方向，則AB碰撞過程由動量守恒解得v1=1m/s方向向右；當三者共速時可知v=0即最終三者一起靜止，可知經歷的時間選項B錯誤；C．碰撞到三者相對靜止摩擦產生的熱量選項C錯誤；D．碰撞到三者相對靜止由能量關系可知可得選項D正確。故選D。4.如圖，在直角坐標系中有四點，c點坐標為。現加上一方向平行于平面的勻強電場，三點電勢分別為，將一電荷量為的點電荷從a點沿移動到d點，下列說法正確的是（）A.電場強度的大小為B.坐標原點O的電勢為C.該點電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能D.該點電荷從a點移到d點的過程中，電場力做的功為【答案】A【解析】B．由于是勻強電場，故沿著同一個方向前進相同距離電勢的降低相等，故代入數據解得故B錯誤；A．將Oc連接，并通過b作Oc的垂線交于f，如圖所示根據幾何關系可得解得根據幾何關系可得因故沿cO每1cm電勢降低5V，根據幾何關系可得可得根據可得所以為等勢線，電場線方向沿方向，電場強度為故A正確；C．根據沿著同一個方向前進相同距離電勢的降低相等，則沿x軸方向分析，可知a點的電勢為，故a點的電勢小于b點的電勢，根據負電荷在電勢越小處，電勢能越大，可知該點電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能，故C錯誤；D．該點電荷從a點移到d點的過程中，電場力做的功為故D錯誤故選A。5.如圖所示，半徑均為R、內外表面均光滑的兩個完全相同的四分之一圓弧槽A、B并排放在光滑水平面上，A、B質量均為M，a、b兩點分別為A、B槽的最高點，c、d兩點分別為A、B槽的最低點，A槽的左端緊靠著墻壁，一個質量為m的小球Р（視為質點）從圓弧槽A的頂端靜止釋放，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球P從a點運動到c點時的速度大小為B.小球Р在B槽內運動的最大高度為C.小球Р第一次返回B槽最低點d時，B槽具有的速度為D.小球Р從B槽最低點d到第一次返回B槽最低點d過程中，B槽的位移為【答案】C【解析】A．小球P從a點運動到c點的過程中，A、B均保持靜止，根據動能定理可得解得小球P從a點運動到c點時的速度大小為A錯誤；B．小球P滑到B槽后A依然保持靜止，B開始向右運動，由于小球P和B槽組成的系統水平方向上不受外力，則水平方向動量守恒，當小球P在B槽內運動的最大高度時，二者水平速度相同，取向右為正方向，設共同速度為，根據水平方向動量守恒可得對小球P和B槽組成的系統，根據機械能守恒定律可得聯立解得B錯誤；C．小球P第一次返回B糟最低點d時，設P的速度為，B的速度為，取水平向右為正方向，根據系統水平方向動量守恒和機械能守恒可得聯立解得B槽具有的速度為C正確；D．小球P從B槽最低點d到第一次返回B槽最低點d過程中，雖然系統滿足水平方向動量守恒，但由于系統水平動量不為0，所以有別于人船模型，不能求出B槽的位移，D錯誤。故選C。6.蹦床運動是小孩喜愛的運動。一質量為40kg的小孩在t=0時從離水平網面某高度處自由落下，著網后沿豎直方向蹦離水平網面，對蹦床作用力大小F與時間t的關系如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，在0.8s~1.6s時間內，網對小孩的平均作用力大小為（）A1300N B.1200N C.1100N D.1000N【答案】B【解析】由題圖知，在0.8s~1.6s內，小孩著網時的速度離網時的速度為取豎直向上為正方向，對小孩依據動量定理，有解得故選B。7.如圖所示，水平天花板下方固定一個光滑小定滑輪O，在定滑輪的正下方C處固定一個正點電荷，不帶電的小球a與帶正電的小球b通過跨過定滑輪的絕緣輕繩相連。開始時系統在圖示位置靜止，已知Ob<OC。若b球所帶的電荷量緩慢減少（未減為零），則在b球到達O正下方前，下列說法正確的是（）A.a球的質量大于b球的質量B.b球的軌跡是一段以C點為圓心的圓弧C.此過程中點電荷對b球的庫侖力大小不變D.此過程中滑輪受到輕繩的作用力逐漸變大【答案】D【解析】A．對b球進行受力分析，受到輕繩的拉力T、重力和庫侖力，如圖所示。由相似三角形可知其中，整理可得由于Ob<OC，因此故A錯誤；B．由不變，可知Ob不變，庫侖力減小，減小，故球的軌跡是一段以O為圓心的圓弧，故B錯誤；C．由于減小，可知bC也減小，此過程中b球所受庫侖力減小且方向改變，故C錯誤；D．滑輪受到的輕繩的作用力大小均為，大小不變，由于bC減小，可知兩繩夾角減小，所以滑輪受到兩繩的合力增大，故D正確。故選D。二、多選題（本題共3小題，每小題有多個選項正確，都選對的得6分，有選對但不全的得3分，有選錯的得0分，共24分。）8.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知（）A.三個等勢面中，a的電勢最低B.帶電質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大C.帶電質點通過P點時的動能比通過Q點時大D.帶電質點通過P點時的加速度比通過Q點時大【答案】BD【解析】A．電荷所受電場力指向軌跡凹側，電場力與電場線相切，電場線與等勢面垂直，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，而沿電場線電勢降低，故a等勢線的電勢最高，故A錯誤；BC．若質點從P運動到Q，電場力做正功，電勢能降低，動能增大，則帶電質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，通過P點時的動能比通過Q點時小，而假設質點從Q運動到P，電勢能和動能在兩個點的大小關系完全相同，故B正確，C錯誤；D．等差等勢線密的地方電場線也密，電場強度大，所受電場力大，由可知帶電質點通過P點時的加速度比通過Q點時大，故D正確。故選BD。9.如圖所示，水平面上相距為d的A、B兩點固定有異種電荷，電荷量均為Q，其中A處電荷帶正電、B處電荷帶負電，在A、B兩點連線的豎直中垂線上固定一根內壁粗糙的絕緣細管，細管的上、下兩端管口關于AB對稱。現使一質量為m，電荷量為q的帶正電小圓柱體（圓柱體直徑略小于細管的內徑）從上端管口由靜止開始下落，結果小圓柱體到達兩電荷的連線中點О時的加速度為零，且此時小圓柱體的速度大小為v。已知重力加速度大小為g，靜電力常量為k，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.在管內下滑過程中，電場力對小圓柱體先做正功，后做負功B.О點的電場強度大小為C.小圓柱體和管壁間的動摩擦因數為D.小圓柱體到達下端管口時的速度大小為【答案】BD【解析】A．在管內下滑過程中，小圓柱體所受電場力方向始終與細管垂直，電場力對小圓柱體不做功，故A錯誤；B．單個電荷在O點產生的電場，其電場強度大小為根據矢量的合成法則可得：O點的電場強度大小為故B正確；C．圓柱體到達兩電荷的連線中點O時的加速度為零，則小圓柱體到達O點時豎直方向所受合力為零，有由小圓柱體水平方向受力平衡可知，此時管壁對小圓柱體的彈力大小為解得小圓柱體和管壁間的動摩擦因數故C錯誤；D．設小圓柱體從上端管口運動到O點的過程中克服摩擦力所做的功為W，由動能定理得因小圓柱體下落過程中電場強度大小關于O點對稱，則小圓柱體所受摩擦力大小關于O點對稱，所以摩擦力做功大小關于O點對稱，設小圓柱體到達下端管口時的速度大小為，由動能定理得解得故D正確。故選BD10.如圖，質量圓環套在光滑水平軌道上，質量的小球通過長的輕繩與圓環連接。現將細繩拉直，且與平行，小球以豎直向下的初速度開始運動，重力加速度，則（）A.運動過程中，小球和圓環構成系統的動量和機械能均守恒B.從小球開始運動到小球運動到最低點這段時間內，圓環向右運動的位移大小為C.小球通過最低點時，小球的速度大小為D.小球運動到最高點時，細繩對小球的拉力大小為【答案】BD【解析】A．分析小球和圓環組成的系統可知，水平方向上不受外力，所以系統水平方向動量守恒，但豎直方向合外力不為零，動量不守恒，只有重力做功，則系統機械能守恒。故A錯誤；B．系統水平方向動量守恒，根據“人船模型”可得又聯立，解得，可知從小球開始運動到小球運動到最低點這段時間內，圓環向右運動的位移大小為。故B正確；C．從開始運動到小球運動到最低點時，設圓環和小球的速度大小分別為和，由水平方向動量守恒可知由能量守恒可知聯立，解得故C錯誤；D．若小球運動到最高點時，圓環和小球的速度大小分別為、，由水平方向動量守恒可知由能量守恒可知解得，小球相對圓環的速度大小為由牛頓第二定律，可得解得故D正確。故選BD。三、實驗題（本題共兩小題，其中11題6分，12題9分，共15分。）11.庫侖利用扭秤裝置研究了靜止的點電荷間的相互作用力。如圖所示的實驗裝置為庫侖扭秤，細絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的B球，B與A處于靜止狀態；當把另一個帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間較小的作用力可以使細絲發生比較大的可測量的扭轉，通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小。（1）通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小，這里用到的實驗方法為________。A.等效替代法 B.微小量放大法 C.極限法 D.控制變量法（2）保持電荷量不變，改變A和C的距離，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系，這里用到的實驗方法為________。A.等效替代法 B.微小量放大法 C.極限法 D.控制變量法（3）法國物理學家庫侖用該實驗方法，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系是________________。【答案】（1）B（2）D（3）力F和A、C間距離r的平方成反比【解析】【小問1解析】通過細絲扭轉的角度可以比較力的大小，這里用到的實驗方法為微小量放大法。故選B。【小問2解析】保持電荷量不變，改變A和C的距離，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系，用到的實驗方法為控制變量法。故選D。【小問3解析】法國物理學家庫侖用該實驗方法，得到相互作用力F和A、C間距離r的關系為力F和A、C間距離r的平方成反比。12.如圖所示，某實驗小組的同學將長木板沿傾斜方向固定來驗證動量守恒定律，并進行了如下的操作：a.將斜槽固定在水平桌面上，并調整斜槽末端水平；b.在長木板上由下往上依次鋪有白紙和復寫紙；c.先讓入射小球A多次從斜軌上的某位置由靜止釋放；然后把被碰小球B靜置于軌道的末端，再將入射小球A從斜軌上同一位置由靜止釋放，與小球B相撞；d.多次重復此步驟，用最小圓圈法分別找到碰撞前后小球在長木板上的平均落點M、P、N，其中Р點為小球A單獨運動的落點。（1）為了防止小球A不被反彈，則應滿足小球A的質量_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的質量；（2）被撞小球B的落點是_________（選填“M”“P”或“N”）；（3）關于對本實驗的理解，下列正確的是________；A.需測量釋放點到斜槽末端的高度hB.需用游標卡尺測量小球的直徑C.需用天平測量兩球的質量m1和m2D.需測量M、P、N到斜槽末端О點的長度L1、L2、L3（4）若兩球碰撞的過程中動量守恒，則關系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若該碰撞過程的機械能也守恒，則關系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。【答案】（1）大于（2）N（3）CD（4）【解析】【小問1解析】為了防止小球A不被反彈，則應滿足A球的質量大于B球的質量；【小問2解析】結合題圖分析可知，P點為碰前入射球A的落點，M、N分別為碰后入射球A以及被碰球B的落點；【小問3解析】A．小球拋出時的初速度可以用表示，無需測量高度，A錯誤；B．該實驗中兩球從同一點拋出，水平位移對應小球在拋出點和落地點處的球心之間的水平距離，豎直位移對應小球在拋出點和落地點的最