2022-2023學(xué)年江西省重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學(xué)年江西省重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.我國高鐵技術(shù)全球領(lǐng)先，乘高鐵極大節(jié)省了出行時間。假設(shè)兩火車站W(wǎng)和G間的鐵路里程

為1080km,W和G之間還均勻分布了4個車站。列車從W站始發(fā)，經(jīng)停4站后到達終點站G。

設(shè)普通列車的最高速度為108km",高鐵列車的最高速度為324krn/鼠若普通列車和高鐵

列車在進站和出站過程中，加速度大小均為0?5m∕s2,其余行駛時間內(nèi)保持各自的最高速度

勻速運動，兩種列車在每個車站停車時間相同，則從小到G乘高鐵列車出行比乘普通列車節(jié)

省的時間為（）

A.6小時25分鐘B.6小時30分鐘C.6小時35分鐘D.6小時40分鐘

2.大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上，使物體能沿不同粗糙程度的

水平面勻速運動，則物體與水平面間的摩擦力最大的是（）

3.某位同學(xué)用筷子將均勻球夾起懸停在空中，如圖所示，已知球心。與兩根筷子在同一豎直

面內(nèi)，小球質(zhì)量為τ∏，筷子與豎直方向之間的夾角均為0,筷子與小球表面間的動摩擦因數(shù)為

以最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），重力加速度為g。每根筷子對小球的壓力至少為（）

mg∩mg

,2(〃CoSe+sin。)"?2(sin0-μcos0)

4.如圖所示，。為兩個等量同種正點電荷連線的中點，a、b、c、d是以。為圓心的圓周上的

四個點，設(shè)無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是（）

?b

d

）11c

—2?■，-、----d-1-----,1—R-

d\

A.a、c電場強度相同

B.氏0、d三點電勢相等

C.。點的電場強度，電勢均為零

D.把電子從a點移動到b點，電子的電勢能增大

5.如圖所示，在久軸上放置兩正點電荷Qi、Q2,當空間存在沿y軸負向的勻強電場時，y軸

上4點的場強等于零，已知勻強電場的電場強度大小為E,兩點電荷到4的距離為巳、萬，則在

y軸上與4點對稱的B點的電場強度大小為

y↑A

『''"''A

-O------------------------O-T

QxQix

'B

A.0B.EC.2ED.E+k%?+k*

6.如圖所示，水平地面上固定一豎直的光滑絕緣細桿，一質(zhì)量為τn,帶電荷量為q的圓環(huán)a套

在豎直桿上，質(zhì)量為M,帶電荷量為+Q的滑塊b靜置于水平地面上，滑塊b與地面間的動摩擦

因數(shù)為〃，Q、b均保持靜止，且兩者連線與水平地面的夾角為仇靜電力常量為匕重力加速

A.圓環(huán)ɑ帶負電

B.滑塊b受到的庫侖力大小為黑

C.滑塊b受到地面的支持力大小為（M+m）g

D.滑塊6受到地面的摩擦力大小為“（M+ni）g

7.如圖，一輕彈簧左端固定在長木塊M的左端，右端與小物塊Tn連接，且m、M及M與地面

間接觸光滑。開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對Tn、M施加等大反向的水平恒力a和F2,從兩

物體開始運動以后的整個運動過程中，對m、M和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超

過其彈性限度），正確的說法是（）

A.由于a、尸2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒

B.0、尸2分別對小、M做正功，故系統(tǒng)動量不斷增加

C.a、F?分別對m、M做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加

D.當彈簧彈力大小與Fi、4大小相等時，加、M的動能最大

二、多選題（本大題共4小題，共24.0分）

8.2019年9月21日，“多彩貴州”自行車聯(lián)賽在赤水市舉行第五站的賽事一輛做勻變速直

線運動的賽車，初速度%=5m∕s,它的位置坐標X與速度的二次方/的關(guān)系圖像如圖所示,

A.賽車的加速度大小為2.5M∕S2B.賽車在t=2s時速度為0

C.賽車在前2s內(nèi)的位移大小為7.5mD.賽車在IS時的位置坐標為2.375m

9.如圖所示，水平光滑軌道寬度和輕彈簧自然長度均為d,r∏2的左邊有一固定擋板。加1由

圖示位置靜止釋放，當Hli與62相距最近時巾1的速度為攻，則在以后的運動過程中（）

A.τ∏ι的最小速度是OB.Hh的最小速度是前看％

C.Z∏2的最大速度是外D.巾2的最大速度是懸%

10.如圖所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為3kg,在木板的上表面

有兩塊質(zhì)量均為Ikg的小木塊4和B,它們與木板間的動摩擦因數(shù)均為0.2。最初木板靜止，4、

B兩木塊同時以相向的水平初速度2m∕s和4m∕s滑上長木板，則下列說法正確的是（）

A.若4B始終未滑離木板也未發(fā)生碰撞，則木板至少長為4.8m

B.木塊B的最小速度是零

C.從剛開始運動到4、B、C速度剛好相等的過程中，木塊4所發(fā)生的位移是

D.木塊4向左運動的最大位移為InI

11.先后讓一束笊核（彳"）和一束疑核CH）通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場，進入時速度

方向與板面平行，離開時速度方向與板面夾角分別為a、β,不計原子核的重力，則（）

A.如果笊核和晁核的初速度相同，則翳=|

B.如果笊核和氤核的初動量相同，則翳=|

C.如果笊核和氤核的初動能相同，則翳=1

D.如果笊核和僦核由靜止開始從同一位置經(jīng)同一電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電場，則翳=|

三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）

12.太陽能路燈以太陽光為能源，白天太陽能電池板給蓄電池充電，晚上蓄電池給路燈供電,

某太陽能電池電動勢約為3V,短路電流約為0.154為了準確的測量其電動勢和內(nèi)阻，可供

選用的器材如下：

A.電流表G：量程為30nM,內(nèi)阻&=30。

5定值電阻：Ro=5。

C電阻箱：電阻范圍0-9990,允許通過最大電流0.54

D導(dǎo)線若干，開關(guān)一個

(1)在下面的方框中畫出實驗原理圖;

(2)多次改變電阻箱的阻值R,記錄下每次電流表對應(yīng)的示數(shù)/,利用圖像法處理數(shù)據(jù)，若以;為

縱軸，則應(yīng)以_____(填“R"吟"“K?"或“』”)為橫軸，擬合直線;

KR

(3)若圖像縱軸的截距為b,斜率為k,則可求得電動勢E=,內(nèi)阻r=。(均用符號

,,

“b、k、R0.Rg表示）

13.實驗小組在實驗室中測量一段金屬絲(電阻RX約為30)的電阻率。本次實驗提供的器材,

如下：

電流表4：量程ITnA,內(nèi)阻R71=99.90；

電池組E：電動勢3心內(nèi)阻不計；

電壓表乙量程0?3V,內(nèi)阻約為5KO；

定值電阻&：阻值為04。；

滑動變阻器％：最大阻值10。，額定電流為2A；

滑動變阻器/?2：最大阻值IOOOO,額定電流為24

開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

Q)小組同學(xué)某次用10分度游標卡尺測得金屬絲的長度時，不小心使部分刻度被污跡遮住了,

如圖所示，則該次測量的讀數(shù)為cm.

10

(2)小組同學(xué)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片時，使電壓表示數(shù)能夠從零開始連續(xù)變化并盡可能減少誤差,

at,

滑動變阻器應(yīng)該選用(選填“&"、R2),根據(jù)提供的器材在答題紙方框內(nèi)畫出實驗

的電路圖，并在電路圖中標出所選器材的符號；

四、計算題(本大題共3小題，共32.0分)

14.兩個帶電小球48(可視為質(zhì)點)通過絕緣的不可伸長的輕繩相連，若將輕繩的某點。固

定在天花板上，平衡時兩個小球的連線恰好水平，且兩根懸線偏離豎直方向的夾角分別為30。

和60。，如圖甲所示。若將輕繩跨接在豎直方向的光滑定滑輪(滑輪大小可不計)兩端，調(diào)節(jié)兩

球的位置能夠重新平衡，如圖乙所示，求：

(1)兩個小球的質(zhì)量之比；

(2)圖乙狀態(tài)，滑輪兩端的繩長。'小O'B之比。

15.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管4固定在豎直平面內(nèi)。圓環(huán)的圓心為0,。點為圓管的

最低點，A,B兩點在同一水平線上，AB=2L,圓環(huán)的半徑為r=。以圓管的直徑忽略不計

),過。。的虛線與過4B的虛線垂直相交于C點。在虛線4B的上方存在水平向右的、范圍足夠

大的勻強電場；虛線4B的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小等于

臂。圓心。正上方的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的絕緣小物體(視為質(zhì)點)，Pe間

距為L現(xiàn)將該小物體無初速釋放，經(jīng)過一段時間，小物體剛好沿切線從4點無碰撞地進入圓

管內(nèi)，并繼續(xù)運動。重力加速度用g表示。

(1)虛線AB上方勻強電場的電場強度為多大？

(2)小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時間的運動落到虛線48上的N點(圖中未標出N點)，則N

點距離C點多遠？

⑶小物體由P點運動到N點的總時間為多少？

16.如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道C固定在水平光滑地面上，質(zhì)量M

0.3Zcg的木板B左端與C的下端等高平滑對接但未粘連，右端固定一輕彈簧，彈簧原長遠小于

板長，將彈簧在彈簧彈性限度內(nèi)壓縮后鎖定.可視為質(zhì)點的物塊4質(zhì)量m=0?lkg,從與圓弧

軌道圓心。等高的位置由靜止釋放，滑上木板B后，滑到與彈簧剛接觸時與木板相對靜止，接

觸瞬間解除彈簧鎖定，在極短時間內(nèi)彈簧恢復(fù)原長，物塊4被水平彈出，最終運動到木板左

端時恰與木板相對靜止.物塊4與本板B間動摩擦因數(shù)〃=0.25,g取10m∕s2.求:

(1)物塊4在圓弧軌道C的最下端時受到圓弧軌道支持力的大小:

(2)木板B的長度L；

(3)彈簧恢復(fù)原長后，物塊4從木板右端運動到左端的時間.

答案和解析

1.【答案】B

【解析】

【分析】

由于中間4個站均勻分布，故節(jié)省的總時間為在任意相鄰兩站節(jié)省時間的5倍。分別計算出普速列

車和高速列車，在相鄰兩站之間所用時間，即可解決問題。

本題主要考查學(xué)生對運動學(xué)結(jié)合實際生活的理解，屬于中檔題目。

【解答】

108km/h-30m∕s,324km/h.=90m∕s

由于中間4個站均勻分布，因此節(jié)省的時間相當于在任意相鄰兩站間節(jié)省的時間的5倍為總的節(jié)省

時間，

1080135

相鄰兩站間的距離X=×°m=2.16×10m

普通列車加速時間tι=△==60s

1a0.5

加速過程的位移Xι=?ɑt?=?×0.5×602m=900m

5

根據(jù)對稱性可知加速與減速位移相等，可得勻速運動的時間t,=凸1=2.16X10-2×900S=

zV30

7140s

同理高鐵列車加速時間乙=6=Ms=180s

1a0.5

加速過程的位移x'l=^at'l=∣×0.5×1802m=8100m

5

根據(jù)對稱性可知加速與減速位移相等，可得勻速運動的時間乙=上至1=2.16×10-2×8100S=

lV90

2220s

,,

相鄰兩站間節(jié)省的時間At=(t2+2t1)-(t2+2t1)=4680s

因此總的節(jié)省時間加總=5211=4680×5s=23400s=6小時3Q分

故選

2.【答案】A

【解析】

【分析】

將拉力沿著水平和豎直方向正交分解，然后根據(jù)平衡條件求解出摩擦力大小，從而比較摩擦力關(guān)

系.

本題關(guān)鍵是明確物體處于平衡狀態(tài)，拉力大小相等，但地面間的動摩擦因數(shù)關(guān)系未知，故只能根

據(jù)平衡條件列式求解.

【解答】

四種情況下物體均處于平衡狀態(tài)，即合力為0,A圖中摩擦力等于拉力F;B圖中將力產(chǎn)沿著水平和豎

直方向正交分解，則摩擦力f>=Fcos3(Γ;C圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解，則摩擦力

f>=Fcos3(Γ;D圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解，則摩擦力∕>=Fcos60°,則可知4圖中

摩擦力最大，故A正確，B、C、O錯誤.

3.【答案】B

【解析】

【分析】

本題主要考查力的合成與分解的運用，共點力的平衡,解決本題的關(guān)鍵在于分析筷子壓力最小時，

靜摩擦力的方向及小球的受力情況。

【解答】

筷子對小球的壓力太小，小球有下滑的趨勢，最大靜摩擦力沿筷子向上，小球受力平衡。

在豎直方向上有：2/cos。-2NsinO=Zng…①

f=μN...②

聯(lián)立解得：N=2(?CCXSin曠?③，故8正確，ACO錯誤。

故選Bo

4.【答案】D

【解析】解：4、a、C兩點在圖中處于對稱位置，而且，電荷也是對稱分布的，所以，電場強度

大小相等，方向相反，故A錯誤；

8、6、d兩點處于鏡像對稱位置，在電場分布中，兩點的電勢相等；在Ob之間，電場強度方向向

上，所以，電場線的方向也向上，沿著電場線電勢降低，所以，。點電勢高于b、d,故B錯誤；

C、。點處于電場分布對稱中心，所以，。點的電場強度為零；電場線從。到b延伸至無窮遠的方向

都是指向上，又有，無窮遠處電勢為零，且沿著電場線電勢降低，所以，。點電勢大于零，故C

錯誤；

。、在αθb所圍左上側(cè)，電場強度方向為右上方，把電子從a點移動到b點，電場力做負功，電勢

能變大，故。正確；

故選：D。

該題考查學(xué)生對電場中電勢、電場強度、電場力做功與電勢能的關(guān)系的理解.根據(jù)電荷在該點的

受力比較電場強度的大小，方向；由電場強度在該區(qū)域的大致方向判斷電荷移動過程電場力做正

功還是負功；進而得到兩點間電勢大小的比較.

本題要注意選項。，題設(shè)為電子，電子帶負電，沿電場線運動，電場力對電子做負功，電勢能增

加.

5.【答案】C

【解析】解：4、4點場強為零，說明兩點電荷在4點的合場強與勻強電場的場強等大反向，即豎

直向上，大小為E,根據(jù)對稱性，兩點電荷在B處產(chǎn)生的合場強豎直向下，大小為E,所以B點的

場強大小為2E,方向豎直向下，故AB錯誤，C正確。

由于電場強度是矢量，所以B點的電場強度不能用5、Q2產(chǎn)生的電場強度的代數(shù)和求。故。

錯誤。

故選：Co

根據(jù)點電荷電場強度公式，結(jié)合矢量的疊加法則，結(jié)合點電荷電場強度的方向，即可求解。

考查點電荷電場強度的方向的運用，掌握矢量合成法則，注意4點的場強等于零時的含義，及理

解兩正點電荷的合電場強度方向與外加勻強電場方向的關(guān)系，是解題的關(guān)鍵。

6.【答案】C

【解析】

【分析】

本題考查庫侖力作用下的力學(xué)問題，根據(jù)受力分析和受力平衡分析問題，基礎(chǔ)題。

根據(jù)圓環(huán)a能保持靜止分析圓環(huán)a的電性，由整體法隔離法和受力平衡的條件分析問題即可。

【解答】

A.根據(jù)題意，圓環(huán)a能保持靜止，故受到庫侖斥力，圓環(huán)a也帶正電，故A錯誤；

A根據(jù)牛頓第三定律，滑塊b受到的庫侖力大小等于圓環(huán)α受到的庫侖力大小，對圓環(huán)α進行受力分

析后，得庫侖力的大小為黑，故B錯誤；

sinu

C對a、b組成的系統(tǒng)整體進行受力分析，豎直方向上受力平衡，故滑塊b受到地面的支持力大小

為(M+m)g,故C正確；

Db靜止，根據(jù)受力分析可知，滑塊b受到地面的靜摩擦力大小為/=>=熬?cos。=磊，故。錯

誤。

故選Co

7.【答案】D

【解析】

【分析】

FI和F2等大反向，但是由于兩物塊的位移不同，所以做的功大小不同，當彈簧彈力大小與F］、F?大

小相等時，物體受到的合力的大小為零，此時物體速度的大小達到最大，通過分析&、尸2分別對m、

M做功正負，判斷系統(tǒng)的機械能如何變化。

【解答】

4由于Fi、F2對系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)機械能不守恒，故A錯誤；

B.由于FI和F2大小相等，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動量為零，系統(tǒng)動量不增

加，故B錯誤；

C.由于a、F2先對系統(tǒng)做正功，當兩物塊速度減為零時，彈簧的彈力大于F］、F2,之后，兩物塊

再加速相向運動，F(xiàn)i、F2對系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)機械能開始減少，故C錯誤；

。.兩個物塊都先做加速運動，后做減速運動，當彈簧彈力大小與0、F?大小相等時，M和m所受合

外力零，加速度減為零，此時速度達到最大值，故各自的動能最大，故。正確。

故選：D。

8.【答案】CD

【解析】

【分析】

本題主要考查％圖象，解決本題的關(guān)鍵在于根據(jù)圖象寫出關(guān)系式，根據(jù)斜率算出加速度，根

據(jù)運動學(xué)公式求解。

【解答】

A?由圖象可知，位置坐標X和速度的二次方層關(guān)系式為，O.4∕=8-X,該車做勻減速直線運動,

圖象斜率等于故加速度為α=-1.25m∕s2,故4項錯誤；

A由圖可知，v0=5m∕s,由Zt=?=4s,即t=4s時速度為0,故8項錯誤；

CD.由x=%t+gαt2得前2s內(nèi)位移大小為7.5rn,IS內(nèi)的位移為4.375τn,在IS時的位置坐標為

2.375m,故C項正確，。項錯誤。

故選：CD。

9.【答案】BD

【解析】【解析】

兩物體組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，故動量守恒；由動量守恒及機械能守恒定律分析過程可知

兩小球的運動情景.

【解答】

從小球TnI到達最近位置后繼續(xù)前進，此后拉動r∏2前進，Tnl減速，巾2加速，達到共同速度時兩者

相距最遠，此后mi繼續(xù)減速，62加速，當兩球再次相距最近時，mi達到最小速度，τ∏2達最大速

度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進，選取向右為正方向，則

,

m1v1=m1v1+Tn2V2

z2

^rn1vl=∣m1v1+∣m2v^;

解得：

,m1一m?

v1=-----------V1

m1+m2

2mi

；v?

m1+m2

故巾2的最大速度為i?τ%，此時的最小速度為黑震力

IlllIM?2*?*?χ?,*t2。

故選BD.

IO.【答案】AD

【解析】

【分析】

本題考查板塊模型，應(yīng)用能量和動量分析。運動過程能量守恒，摩擦力做功等于系統(tǒng)動能減小量；

運動過程系統(tǒng)合外力為零，動量守恒。本題綜合性強，難度較大。

【解答】

解：由題意可知，開始一段時間內(nèi)，木塊B向右減速，木塊A向左減速，此過程木板C靜止不動，

木塊A的速度先減小到零后與木板C一起反向向右加速，木塊B繼續(xù)向右減速，三者共速時，木塊B

的速度最小。

設(shè)木塊4、B的質(zhì)量均為則木板C的質(zhì)量為3m,取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有

mvB—mvA=Smv,解得木塊B的最小速度為3-0.4m∕s,

2

由能量守恒定律得"m詣+=I?Smv+μmgLλ+μmgLβ,

解得木板最短長度L=〃+品=4.8m,故A正確，8錯誤；

木塊4向左減速的過程，根據(jù)動能定理有-〃mg%=0-

解得木塊4向左運動的最大位移為1m，故。正確；

2

木塊A向右加速過程，以4、C整體為研究對象，根據(jù)動能定理有，μmgx2=?(τn+3m)v,

解得X2=0?16m,故從剛開始到力、B、C速度剛好相等的過程中，木塊4的位移

=

XΛ=X1-X2°?84m,故C錯誤。

IL【答案】BC

【解析】A粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，水平方向有

L=v0t

由牛頓第二定律得加速度

eU

a-md

豎直分速度

Vy=at

速度偏向角的正切

veUL

tanθ=——v=--------

VQmdvQ

如果笊核和氤核的初速度相同，可知

tanaVn?氟核_3

前=而=2

故A錯誤；

8.如果笊核和笊核的初動量相同，即nιι?相同，則

tana笊核_"0氟核_rn氟核2

tan^t瓶核VQ笊核m笊核3

故B正確；

C.如果笊核和瓶核的初動能相同，即TnD。2相同，則

tana_1

tan/?—1

故C正確；

。.設(shè)加速電壓為Uo,由動能定理得

1mv,

eU0=20

即muO?相同，則

tana1

tanβ—1

故。錯誤。

故選BC。

..,ll7z^j

_.FiQ'’〔IRRQ+R(]bRoRq

12?【答C案=I】《R?Z一帚

--Il-------

E'-------------S

【解析】(1)[1]短路電流為0.154電流表量程較小，所以電流表與RO并聯(lián)，增大量程，實驗電

路圖如圖

-?nR

R。

1-「一

京S

(2)[2]由閉合電路歐姆定律

E=IRg+U+（R+丁）

解得

1_RgRO+r(Rg+RO)Rg+Ro

+

ER^ER0

故橫坐標為R。

(3)[3][旬由(2)可知

RgRO+r(Rg+RO)_

ER0

Rg+劭=

ER0

解得

RQ+Rg

E=Fr

_bRoRg

kRQ+Rfl

【解析】

【分析】

本題考查了測量金屬絲的電阻率；掌握游標卡尺讀數(shù)方法、應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。

(1)明確游標卡尺的基本原理，能根據(jù)對齊的主尺和游標尺的讀數(shù)確定游標零點位置對應(yīng)的示數(shù),

從而確定讀數(shù)；

(2)根據(jù)實驗要求及滑動變阻器的最大阻值確定接法；先對電流表按要求進行改裝后，按伏安法的

要求設(shè)計電路圖；

【解答】

(1)游標卡尺為10分度，游標尺的總長度為9πιm,故每一格的長度為0.9nmι,由圖可知，對齊的

主尺刻度為49mm；游標尺刻度為8X0.9mm-7.2mm；因此測量讀數(shù)為：d=49mm-7.2mm=

41.8mm=4.18cm0

(2)由于待測電阻為3。，為較小電阻，為了盡可能減小測量誤差，測量時電表的讀數(shù)大于其量程

的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電流表讀數(shù)有明顯變化，則滑動變阻器在電路中應(yīng)選擇分壓接

法，滑動變阻器應(yīng)選較小的用;電流表內(nèi)阻已知，可采用內(nèi)接法。

PQ

由題中提供電源電動勢3V,通過待測電阻的最大電流約為：1=^-=^A≈lA>lmAi

KXJ

所以電流表與定值電阻Ro并聯(lián)擴大電流表量程，可設(shè)計如圖所示電路：

14.【答案】解：(1)帶電小球處于靜止狀態(tài)，受力平衡，對任意

一個帶點小球受力分析，受到重力、繩子的拉力7和庫侖力F,根

據(jù)平衡條件得:

TcosQ—mg—0,

Tsinθ-F=O

解得：mg=Fcotθ

所以：≡=≡=I

(2)對小球4受力分析，設(shè)繩子拉力為T,小球到滑輪的長度為3。'C的距離為/1,根據(jù)三角形相似,

有

mg_T

~h~L

解得：L=得

≡=?=≡=l

答：(1)兩個小球的質(zhì)量之比為3：1；

(2)圖乙狀態(tài)，滑輪兩端的繩長。'4、O'B之比為1：3.

【解析】(1)帶電小球處于靜止狀態(tài)，受力平衡，對任意一個帶點小球受力分析，根據(jù)平衡條件求

出重力的表達式，進而求出質(zhì)量之比；

(2)對小球A受力分析，畫出受力分析圖，根據(jù)三角形相似求解即可.

本題主要考查了共點力平衡條件的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況，并能結(jié)合

幾何關(guān)系求解，難度適中.

15.【答案】⑴詈

(2)77,

【解析】(1)小物體釋放后，在重力和電場力作用下做勻加速直線運動，小物體剛好沿切線進入圓

管內(nèi)，故小物體剛好沿P4連線運動，重力與電場力的合力沿P4方向；又PC=AC=3

則qE=mg,

解得E=詈。

λ

(2)小物體從P到4的運動由動能定理可得mgL+qEL=?mvλ,

解得勿=2y∣~gLy

虛線ZB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小等于呼，

電荷量為一q(q>0)的絕緣小物體所受電場力尸2=qE2=mg,方向豎直向上，

故小物體從4到B做勻速圓周運動UB=以=2屈，

小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時間的運動落到虛線4B上的N點，對豎直方向t=2嗎45。,

解得t=2Γ∣,

水平方向X=(UBCoS45o)t+∣αt2,qE=ma,

解得X=83

N點距離C點XCN=X-L=rILo

(3)小物體從P到A的時間用。表示，則√∑L=

解得G=R