北京市2025-2026学年高三上学期期中物理适应卷A(含解析)

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北京市2025-2026学年高三上学期期中物理适应卷A(含解析)

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2025-2026学年北京市高三(上)期中物理适应卷A
一、单选题:本大题共14小题,共56分。
1.关于机械振动和机械波的应用,下列说法正确的是( )
A. 医生用超声波扫描孕妇腹部,就能看到胎儿的样子,这是利用了波的衍射现象
B. 耳机麦克风会捕捉外界噪音,然后发出相位相反的声波抵消它,让你听到纯净的音乐,这是利用了波的干涉现象
C. 高楼顶部会安装“减震器”比如上海中心大厦的巨型摆锤,当地震或大风让高楼摇晃时,减震器会反向振动,抵消晃动,让高楼更稳,这是利用了波的偏振现象
D. 电动牙刷通过高频振动每分钟几千次能更高效地清洁牙齿,比手动刷牙更干净,这是利用了波的多普勒效应
2.如图所示的圆上有六等分点,其中间隔a、b、c三点各放置一点电荷A、B、C,电荷量分别为、、,O点为圆的圆心.则下列说法正确的是
A. a、c两点的电场强度相同 B. O点的电场强度方向由O指向负电荷
C. c点的电势比O点电势高 D. 负电荷在b点的电势能比在O点大
3.除了用数学公式描述电场外,形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场,那就是画电场线。某静电场中的电场线如图中实线所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
A. 该带电粒子必定带正电荷
B. 由于M点没有电场线,粒子在M点不受电场力的作用
C. 粒子在M点受到的电场力大于它在N点的受到的电场力
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
4.华为Mate 60 Pro智能手机的各项性能都很优秀,该手机配备锂聚合物电池,88W充电器,充电时可智能调节充电功率,真正实现了“充电2分钟,待机10小时”。充电测试发现,充电前2分钟是超级快充模式,充电器输出电压为18V,输出功率稳定在78W左右,随后充电功率“阶梯式”下降,直至充电结束。下列说法正确的是( )
A. 电池容量的单位“”是能量单位 B. 电池充满电所储存的能量为
C. 手机待机功率为 D. 电池内阻约为
5.质点A沿竖直方向做简谐运动,某时刻A开始振动经过2s在绳上形成的波传到质点C时的波形如图所示,已知AB相距10m,AC相距12m。则( )
A. 质点A开始振动时向上运动
B. 2s时质点A在平衡位置且振动方向向下
C. 这列波的传播速度大小为
D. A、C两质点之间不包括与质点C振动状态完全相同的点还有两个
6.电子绕核运动可等效为一环形电流,设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动,已知电子的质量为m,电子的电荷量为e,静电力常量为k,则等效电流的大小为
A. B. C. D.
7.某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大两电极始终不接触。若极板上电荷量保持不变,P点为极板间的一点,下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越小 B. 风力越大,极板间电场强度越大
C. 风力越大,P点的电势仍保持不变 D. 风力越大,静电计指针张角越小
8.如图甲所示,一弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 在时,弹簧振子的加速度最小
B. 在和时,弹簧振子的速度相同
C. 在和时,弹簧振子都具有最大的弹性势能
D. 在内,弹簧振子通过的路程为100cm
9.在用伏安法“测金属丝的电阻率”的实验中,远小于电压表的内阻,在各电表安全使用的前提下,正确选用的电路图是( )
A. B.
C. D.
10.在水平向右的场强大小为的匀强电场中,放入一不带电的导体球,导体球在静电平衡后其周围的电场分布如图所示,以球心O为坐标原点建立直角坐标系,x轴平行于原匀强电场的方向。已知M、N为x轴上关于O点对称的两个点,两点场强分别为、,P、Q为y轴上关于O点对称的两个点,两点场强分别为、,且有,,下列选项正确的是( )
A.
B.
C. 导体球上的感应电荷在M点产生的电场方向向左
D. 导体球上的感应电荷在P点产生的电场方向向左
11.如图所示电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,各电表均为理想电表。闭合电键后,将滑动变阻器滑片向上滑动,电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,则( )
A. 、、、A示数均变小 B.
C. 和均不变,且 D. 电源输出功率先增大后减小
12.“用传感器观察平行板电容器的放电”实验如图甲所示,单刀双掷开关先置于1位置,充电结束后,再置于2位置,计算机显示的图像如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 只更换电阻R,绘制出的放电曲线仍与图乙中原曲线重合
B. 图中阴影部分面积表示时电容器剩余电量
C. 如果充电前仅将电容器的板间距离增大,放电图像与坐标轴围成的面积变小
D. 整个放电过程,电容器两端的电压随时间均匀减小至零
13.如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压,在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自时刻开始连续释放初速度大小为,方向平行于金属板的相同带电粒子,时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场,已知电场变化周期,粒子质量为m,不计粒子重力及相互间的作用力,则( )
A. 在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为
B. 粒子的电荷量为
C. 在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了
D. 在时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场
14.如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球B,半径为L,球心坐标为。再将一点电荷A固定在原点O处,带电量为。a、e是x轴上的两点,b、c两点对称地分布在x轴两侧,点a、b、c到坐标原点O的距离均为,Od与金属导体球B外表面相切于d点,已知金属导体球B处于静电平衡状态,k为静电力常数,则下列说法正确的是
A. 图中各点的电势关系为
B. 金属导体球左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷,用一根导线分别连接左右两侧,导线中有短暂的电流
C. 金属导体球 B上的感应电荷在外表面 d处的场强大小,方向垂直于金属球表面
D. 金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度为,方向沿 x轴负方向
二、实验题:本大题共2小题,共18分。
15.某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验中,入射球与被碰球半径相同。
用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,该球直径为 cm;
实验中,直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量 填选项前的符号,间接地解决这个问题;
A.小球开始释放高度h 小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程 小球的直径
实验装置如图乙所示,先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下。记录纸上的O点是重垂线所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹,未放B球时,A球落地点是记录纸上的 点;放上B球后,B球的落地点是记录纸上的 点;
释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:,,。用天平称得入射小球A的质量,,被碰小球B的质量。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的表格填写完整。结果保留三位有效数字
碰前“总动量” 碰后“总动量”

根据上面表格中的数据,你认为能得到的结论是 ;
实验中,关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是 。
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小
16.利用如图1所示的电路测量电流表的内阻,实验仪器有:
待测电流表量程3 mA,内阻约
电流表量程6 mA,内阻约
直流电源电动势,内阻不计
滑动变阻器额定电流
电阻箱最大阻值
主要实验步骤如下:
①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的阻值,使电流表指针偏转到满刻度,读出此时电流表的示数;
②开关、均闭合,同时调节滑动变阻器和变阻箱,使电流表的示数仍为,并使电流表指针偏转到满刻度的一半,记录此时变阻箱的阻值;
若步骤②中记录的变阻箱的阻值为,则电流表内阻的测量值为 ,该测量值 选填“大于”“小于”或“等于”电流表内阻的实际值。
若将该电流表改装成量程为100 mA的电流表A,则改装表A的内阻 结果保留2位有效数字。
为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r,现利用电流表A和其他实验器材设计了如图2所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I,画出图像为一条直线,如图3所示。由图中数据可计算出该电池的电动势 V,内阻 结果均保留3位有效数字。
三、计算题:本大题共4小题,共40分。
17.如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿偏转电场极板间的中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,点为荧光屏的中心。已知电子质量m、电荷量e、加速电场电压、偏转电场电压U、极板的长度、板间距离d、极板的末端到荧光屏的距离为且忽略电子所受重力。求:
电子射入偏转电场时的初速度;
电子在偏转电场中的偏转位移y;
电子打在荧光屏上的P点到点的距离h。
18.如图,半径为R光滑且绝缘的圆弧面上有一个质量为m小球半径很小可忽略,把它从最低点移开一小段距离,距最低点的高度为远小于。放手后,小球以最低点为平衡位置左右摆动,重力加速度为g。
求小球从释放到最低点的时间t;
若在最低点有一质量为2m的物体,小球与其发生正碰后并迅速粘在一起,求碰后的共同速度;
若使小球带正电,并加上竖直向下的匀强电场,分析小球运动的周期如何变化。
19.静电场可以用电场线和等势面形象描述。
真空中有一带电荷量为的点电荷,试根据库仑定律和电场强度的定义式推导出距点电荷为r处的电场强度大小的表达式。已知静电力常量为k。
点电荷的电场线和等势面分布如图所示。等差等势面、到点电荷的距离分别为、,请在图中距点电荷距离大于的空间中画出第三个等差等势面的示意图。
我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算、上单位面积通过的电场线条数之比。
类比推理是指根据两个或两类对象之间在某些方面的属性相似或相同的关系,推出它们在其他方面的属性也可能相似或相同的逻辑方法。万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方。有质量的物体周围存在着引力场。请类比静电场强度的定义方法,定义引力场强度的大小;并写出与质量为M的质点相距r处的引力场强度的表达式,已知万有引力常量为G。
20.对物理现象、概念、规律的描述可以采用多个方法,比如文字描述、公式法、图示法、图像法等。
请根据电场强度的定义和库仑定律推导出电荷量为Q的点电荷在与之相距x处电场强度表达式。在图1中用有向线段画出点电荷的电场线的大致分布,并用虚线画出等势面的大致分布;
如图2,以产生匀强电场的电容器正极板所在位置为O点,建立x轴;取向右为E的正方向,正极板的电势为零,在图3中分别完成图、图,用图线表示电场强度E、电势沿x轴x的变化情况。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A. 医生用超声波扫描孕妇腹部,就能看到胎儿的样子,这是利用了多普勒效应,故A错误;
B. 耳机麦克风会捕捉外界噪音,然后发出相位相反的声波抵消它,让你听到纯净的音乐,这是利用了波的干涉现象,故B正确;
C. 高楼顶部会安装“减震器”比如上海中心大厦的巨型摆锤,当地震或大风让高楼摇晃时,减震器会反向振动,抵消晃动,让高楼更稳,这是利用了波的干涉,故 C错误;
D. 电动牙刷通过高频振动每分钟几千次能更高效地清洁牙齿,比手动刷牙更干净,这是利用超声波传递能量,故D错误。
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查的是电场强度、电势和电势能的概念及比较大小。电场强度是矢量,具有叠加性。a、c两点分别位于等量异种电荷的中垂线和正电荷的电场中,这两点的电场强度大小虽然可能相等,但方向一定不同。根据电场叠加原理来判断。由于等量异种电荷的电场和正电荷的电场叠加,电场强度的方向会指向负电荷。对于电势的计算,c点位于等量异种电荷的中垂面和正点电荷的电场中,由于电荷分布和距离的影响,c点的电势会比O点低。电势能,我们需要知道电势能是电荷在电场中某点的电势与该电荷电量的乘积。
【解答】A、由电场的叠加可知a、c两点的电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B、 O点的电场强度方向由电场的叠加可知,由O指向负电荷,故B正确;
C、c点在等量异种电荷的中垂面和正点电荷的电场中,c的电势比O点电势低,故C错误;
D、b点的电势比O点大,负电荷在b点的电势能比在O点小,故D错误。
3.【答案】A
【解析】A.由粒子的运动轨迹可知,粒子所受的电场力沿着电场线方向向上,所以粒子为正电荷,A正确;
B.电场线可形象描述电场的强弱和方向,M点没画电场线,但M点的电场仍存在,粒子在M点所受的电场力不为零,B错误;
C.电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由图可知,N点的场强大于M点的场强的大小,故粒子在M点受到的电场力小于它在N点的受到的电场力,C错误;
D.因为粒子带正电,由M运动到N,电场力做正功,电势能减小,所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,D错误。
故选A。
4.【答案】B
【解析】A.根据 可知, 是电荷量的单位,故A错误;
B.电池充满电所储存的能量等于充电时电流做的功
故B正确;
C.充电2分钟,充电器输出的能量为
若能量全部储存在电池中,则待机功率为
由于电池储存的能量小于充电器输出能量,故C错误;
D.电流
若电池为纯电阻,则有
由于电池为非纯电阻,故D错误。
故选B。
5.【答案】C
【解析】A.因波传到质点C时,质点C的振动方向向下,可知质点A开始振动时向下运动,A错误;
C.这列波的传播速度大小为,C正确;
B.由波形图可知,质点A只振动了后就停止了振动,可知2s时质点A在平衡位置不动,B错误;
D.因此时刻AB间的质点不振动,而BC之间没有与质点C振动状态完全相同的质点,则A、C两质点之间不包括不存在与质点C振动状态完全相同的点,D错误。
故选C。
6.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了电流的定义式。
本题根据牛顿第二定律结合起来求出速率,再根据电流的定义式求解等效电流。
【解答】
电子绕原子核的运动,由库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得,得电子圆周运动的速率为,
电子运动的周期,等效电流为,
则,故BCD错误,A正确。
故选A。
7.【答案】D
【解析】【分析】
根据判断电容的变化,电容与电源连接,电压不变,根据判断电量的变化,最后依据,来判定电场强度的变化。
对电容器,要掌握电容的决定式和定义式及其综合应用.知道电容器与电源相连,则电势差不变;与电源断开,电荷量不变,根据电容的决定式和定义式进行判断。
【解答】
A.根据题意可知,风力越大,则d越小,由公式:
可得,电容器电容越大,故A错误;
B.由公式,,
整理可得
由上式可知E与d无关,极板间电场强度不变,故B错误;
C.由
可知,由于E不变,可动极板与P点的距离减小,则可动极板与P点电势差减小,由于可动极板电势为0,因此P点的电势将改变,故C错误;
D.由
可知,由于Q保持不变,C变大,则U减小,则静电计指针张角越小,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【解析】A.由图可知,在时,弹簧振子位于正向位移最大处,此时加速度最大,故A错误;
B.在和时,弹簧振子的速度大小相同,但是方向不同,故B错误;
C.在和时,弹簧振子的位移最大,弹簧形变量最大,则都具有最大的弹性势能,故C正确;
D.振子振动的周期为,则,则在内,弹簧振子通过的路程为,故D错误。
故选:C。
【分析】根据图像直接得出振子的位移;理解在不同时间内振子的位移变化,由此分析出振子的速度变化,即动能变化以及势能的变化。
本题主要考查了简谐运动的振动图像,要熟悉简谐运动中不同物理量之间的关系,整体难度不大。
9.【答案】B
【解析】根据伏安法测电阻,电流表应与待测电阻串联,电压表应与待测电阻并联;由于 远小于电压表的内阻,则电压表的分流几乎可以忽略不计,所以电流表应采用外接法,故选B。
10.【答案】D
【解析】根据对称性可知,,,所以导体球上的感应电荷在M点产生的电场方向向右,,所以导体球上的感应电荷在P点产生的电场方向向左,D正确。
故选D。
11.【答案】C
【解析】A.闭合电键后,将滑动变阻器滑片向上滑动,其电阻增大,电路中总电流减小,则、A示数均变小,内电压减小,则示数增大,由于,则示数增大,故A错误;
B.根据上述分析可知,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律有,则有 , 且,故C正确;
D.定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,所以滑动变阻器滑片向上滑动,总电阻增大,电源输出功率一直减小,故D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】【分析】
详细解答和解析过程见“答案”
【解答】
A.只更换电阻R,放电电流的大小会发生变化,但是释放的电荷量与电阻R无关,故图像下面所围的面积不会改变,但放电时间变化,故绘制出的放电曲线与图乙中原曲线不重合,故A错误;
B.图中阴影部分面积表示时电容器释放电量,故B错误;
C.根据知,如果充电前仅将电容器的板间距离增大,电容减小,由知电容器带电量减小,放电图像与坐标轴围成的面积变小,故C正确;
D.整个放电过程,电容器两端的电压随时间不是均匀减小至零,故 D错误。
13.【答案】D
【解析】解:A、粒子进入电场后,水平方向做匀速运动,则时刻进入电场的粒子在电场中运动时间,此时间正好是交变电场的一个周期;粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动,经过一个周期,粒子的竖直速度为零,故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度,故A错误;
B、粒子在竖直方向,在时间内的位移为,则,解得,故B错误;
C、时刻进入电场的粒子,离开电场时在竖直方向上的位移为,故电场力做功为,故C错误;
D、时刻进入的粒子,在竖直方向先向下加速运动,然后向下减速运动,再向上加速,向上减速,由对称可知,此时竖直方向的位移为零,故粒子从P板右侧边缘离开电场,故D正确;
故选:D
带电粒子垂直电场线进入电场做类平抛运动,将类平抛运动分解为垂直电场方向的匀速直线运动和沿电场线方向的匀加速直线运动,根据类平抛运动的规律求解.
此题关键是要搞清粒子在电场中水平方向和竖直方向的运动特征,主要是结合电场的变化情况研究竖直方向在一个周期内的运动情况,此题还可以结合图象进行分析.
14.【答案】D
【解析】【分析】
根据定性分析分析a、c点的电势,结合沿着电场线方向电势逐渐降低特点判断其它点的电势;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,内部场强为零;根据判断场强的大小;根据电场的叠加原理分析金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度。
【解答】A、由于感应电荷对场源电荷的影响,点电荷A左边电场小于右边的电场强度,根据定性分析可知c点的电势小于a点的电势,即,b、c为等势面,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可得,综上可得,故A错误;
B、金属导体球B处于静电平衡状态,整个金属导体球是等势体,所以用一根导线分别连接左右两侧自由电子不会做定向移动,导线中不会有短暂的电流,故B错误;
C、点电荷A在d处的场强大小,金属导体球内部电场强度为零,则金属导体球内表面与d相同的点电场强度大小为,金属导体球外表面场强不为零,则导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小不等于,故C错误;
D、金属导体球内部电场强度为零,在处金属导体球上的感应电荷产生的电场强度与点电荷A产生的电场强度大小相等,方向相反,所以金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度为,方向沿x轴负方向,故D正确。
15.【答案】
C
P
N
实验误差允许范围内,可认为系统在碰前和碰后的动量守恒
C

【解析】【分析】明确游标卡尺的读数方法,从而读出直径;
明确实验原理,知道利用平抛运动来验证动量守恒的基本原理;
如图,P为碰撞前,球A落点的平均位置,M、N分别为碰撞后球B和球A落点的平均位置,本实验的基本原理是利用平抛运动的规律:高度相等时,平抛运动时间相等,水平位移与初速度成正比,将运动时间看作时间单位,可由水平位移表示初速度,需要测量:OP、OM、ON,以及两球的质量。
根据题意求出碰后的总动量,即可明确实验结论;
动量守恒的条件是系统所受的合力为零或内力远大于外力,入球球的释放点越高,入射前碰撞前的速度越大,相撞时内力越大,阻力影响越小,动量越守恒。
本题关键理解基本原理是利用平抛运动知识,用水平位移替代平抛运动的初速度,知道动量守恒的条件,并能通过实验进行验证。
【解答】球的直径为。
小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,故选C。
小球和B小球相撞后,B小球的速度增大,A小球的速度减小,所以碰撞后A球的落地点距离O点最近,B小球离O点最远,中间一个点是未放B球时A的落地点,所以未放B球时,A球落地点是记录纸上的P点;放了B球后,B球落点应为N点;
将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,则碰撞后总动量为:

则可知碰撞前后动量近似相等,在实验误差允许范围内,可认为系统在碰前和碰后的动量守恒;
入射球的释放点越高,入射前碰撞前的速度越大,相撞时内力越大,阻力的影响相对越小,可以较好地满足动量守恒的条件,也有利于减小测量水平位移时的相对误差,从而使实验的误差减小。故ABD错误,C正确。
16.【答案】
等于

【解析】本题考查了半偏法测毫安表内阻及安阻法测电源电动势和内阻两个实验。考查考生的理解能力、
实验探究能力、创新能力,考查了串并联电路、电表改装、闭合电路欧姆定律、有效数字、误差分析等知识点。
题中图1是半偏法测电流表的内阻,由于第②步中同时调整滑动变阻器,使得电路中总电流保
持不变,由题意有,可得,因为总电流等于不变,所以该测量值等
于电流表内阻的实际值,没有系统误差;
若将该电流表改装成量程为100mA的电流表A,则改装后的电流表A的内阻;
根据,整理得,根据题意,结合图3可得,
,解得,。
17.【答案】解:电子在加速电场中,根据动能定理得,
解得;
电子在偏转电场中做类平势运动,沿电场力方向有,
运动的时间为,
解得;
根据相似三角形有,
得电子打在荧光屏上的P点到点的距离。

【解析】根据动能定理计算出电子射入偏转电场时的速度;
根据类平抛运动的特点结合运动学公式计算出距离h。
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动,涉及到了匀变速直线运动和类平抛运动,在分析过程中结合了动能定理,根据角度关系完成解答。
18.【答案】小球做类单摆简谐运动,则周期为
则小球从释放到最低点的时间
小球从释放到最低点的过程,根据动能定理有
解得小球运动到最低点的速度大小为
小球与物体碰撞过程,根据动量守恒有
解得碰后的共同速度大小为
若使小球带正电,并加上竖直向下的匀强电场,将叠加场等效为等效重力场,则等效重力加速度大于原重力加速度,根据 可知,小球的运动周期将减小。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
19.【答案】解:设试探电荷的带电量为,置于距距离为r的地方,由库仑定律可知,试探电荷受到的电场力为:
由电场强度的定义得:
联立解得,距点电荷为r处的电场强度大小的表达式为:
由点电荷的场强公式可知,离场源电荷越远,场强越小,由
可定性判断,点电荷周围的等差等势面,离场源电荷越远,间距越大,故第三个等差等势面如图所示
穿过两等势面的总电场线条数相等,则穿过两等势面的单位面积上的电场线条数之比为
解:电场强度的定义式为,其中q为放入电场中的检验电荷,F为其受到的电场力.类似的,我们在质量为M的质点相距r处放入一个检验质点,其质量为m,则其受到的万有引力与其质量m之比与检验质点无关,只由场源质量M、到场源距离r决定,我们定义它为引力场强度。
【解析】先由库仑定律计算出电荷量为q的试探电荷在距点电荷Q为r处受到的电场力,在根据电场强度的定义,化简即可得出距点电荷Q为r处的电场强度的表达式。
本题要知道电场强度的定义,要主要电场强度是比值定义法定义的物理量,由电场本身决定,不由试探电荷决定。
根据题目信息画图即可;
穿过两等势面的总电场线条数相等,根据球体表面积计算公式求解穿过两等势面的单位面积上的电场线条数之比;
我们用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强,这种方法称为类比法,类比推理是根据两个对象之间在某些方面的相似或相同而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑方法。
在解物理习题时,我们可以利用类比法抽象物理模型和确定隐含条件,也可以利用类比启发思路、触类旁通,类比法解题是高考的重点和热点。
20.【答案】解:根据和,
可得电荷量为Q的点电荷在与之相距x处电场强度表达式为,电场线和等势面分布如图所示:
电容器内部为匀强电场,电场强度不变,故图为:
因为电容器正极板的电势为零,电场强度向右,可知随着x增大,逐渐减小,图像如图所示:
答:电荷量为Q的点电荷在与之相距x处电场强度表达式为,电场线和等势面分布如解析所示;
电场强度E、电势沿x轴x的变化情况如解析所示。
【解析】联立电场强度定义式和库仑定律即可求得点电荷的电场强度表达式,分析匀强电场当中电场强度E、电势沿x轴的变化。
本题主要考查点电荷和匀强电场的相关知识,整体难度较低。

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