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湖北省襄阳市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．关于国际单位制，下列说法正确的是（　　）
A．在国际单位制中，力是基本物理量
B．单位“m/s”是国际单位制中的基本单位
C．单位“kg”是国际单位制中的导出单位
D．物理学中有的物理量没有单位
【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】A．国际单位制中，力学基本物理量包括质量、长度、时间等，由于力不在规定的基本物理量中，所以力是导出物理量，故A错误；
B．“m/s”是速度单位，由基本单位米（m）和秒（s）组合而成，速度的单位不在规定的基本单位中，属于导出单位，而非基本单位，故B错误；
C．“kg”是质量的基本单位，属于国际单位制中的基本单位，而非导出单位，故C错误；
D．物理学中确实存在无单位的物理量，如计算滑动摩擦力的动摩擦因数、计算做功时的机械效率等，故D正确。
故选D。
【分析】力是导出物理量；速度的单位不在规定的基本单位中，属于导出单位，而非基本单位；“kg”是质量的基本单位，属于国际单位制中的基本单位；物理学中确实存在无单位的物理量。
2．中国男子400米跑记录为45秒14，由郭钟泽于2017年十三届全国运动会创造，他冲过终点时速度约为，则下列描述正确的是（　　）
A．“”指的是平均速度
B．“45秒14”指的是时间间隔
C．“400米”指的是位移
D．研究参赛运动员的冲线动作时可以将运动员看成质点
【答案】B
【知识点】时间与时刻；位移与路程；平均速度
【解析】【解答】A．“8.9m/s”是冲过终点时的速度代表某一位置的速度，所以指的是瞬时速度，而非全程的平均速度，故A错误；
B．“45秒14”是完成比赛所用的总时间，属于时间间隔，故B正确；
C.400米跑道为环形，起点与终点重合，位移为起点指向终点的有向线段，所以位移为0，而“400米”代表运动轨迹的长度，是指路程，故C错误；
D．研究冲线动作，由于运动员的肢体细节和大小不能忽略，所以运动员不能简化为质点，故D错误。
故选B。
【分析】8.9m/s”是冲过终点时的瞬时速度；“45秒14”是完成比赛所用的总时间，属于时间间隔；
400米跑道为环形，起点与终点重合，位移为0；研究冲线动作需关注运动员的肢体细节，不能简化为质点。
3．如图甲是一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸附，磁吸力方向垂直于手机支架斜面，图乙是其侧视图。若支架斜面的倾角，手机与支架接触面间的动摩擦因数小于1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g。当手机静置在支架斜面上时，下列说法正确的是（　　）
A．支架对手机的作用力竖直向上
B．磁吸力增大时，手机受到的摩擦力也增大
C．若没有磁吸力，手机也不会滑下来
D．若从0缓慢增大到，手机始终静止，则手机受到的摩擦力先减小后增大
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．由共点力的平衡条件可知，手机受到支架作用力和本身重力的作用，根据二力平衡的特点可知支架对手机的作用力应与手机的重力等大、反向，即大小为mg，方向竖直向上，故A正确；
B．磁吸力增大时，根据平行斜面方向的平衡方程有摩擦力，恒定不变，故B错误；
C．若没有磁吸力，手机受到重力、支持力和摩擦力，手机受力情况如图所示：
根据平衡方程可知支持力为，重力沿支架向下的分力为
最大静摩擦力为，因为，
当，则，此时，合力方向沿斜面向下，所以手机会滑下来，故C错误；
D．若缓慢增大到，手机始终静止，根据平衡方程可知，摩擦一直增大，故D错误。
故选A。
【分析】利用手机二力平衡可知支架对手机的作用力应与手机的重力等大、反向，即大小为mg，方向竖直向上；利用平行斜面方向的平衡方程可以判别摩擦力的大小变化；没有磁力时，利用力的合成可以判别手机受到沿斜面向下的合力所以不能静止。
4．真空中存在方向竖直向下的匀强电场，在匀强电场中的同一水平线上有两个点电荷A和B，电荷量分别为qA和qB，M是点电荷连线的竖直中垂线上的某点，该点电场方向水平向左，如图所示。关于A和B的电性和电荷量可能是（　　）
A．A和B都为正电荷，且qA>qB
B．A和B都为负电荷，且qAC．A为负电荷，B为正电荷，且qAD．A为负电荷，B为正电荷，且qA=qB
【答案】C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】匀强电场方向竖直向下，M点电场方向水平向左，根据电场强度的叠加可知M点电场竖直分量为零，A为负电荷，B为正电荷，根据两者竖直方向的合场强方向向上，根据两者电场强度的方向可知B处正电荷在M点场强竖直分量大于A处负电荷在M点场强竖直分量，根据点电荷的场强公式可知qA故选C。
【分析】利用M点的电场方向结合电场强度的叠加及匀强电场的方向可以判别两个电荷的电性，再利用竖直方向两个点电荷的合场强方向可以比较点电荷的电荷量大小。
5．如图所示，三条实线为真空中一点电荷的电场线，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，关于粒子的运动以下判断正确的是（　　）
A．运动过程中粒子加速度一定增大
B．运动过程中粒子速度一定增大
C．运动过程中粒子电势能一定增大
D．若带电粒子带负电，则点电荷一定带正电
【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】由于不知道粒子运动方向，所以不能明确粒子初末位置所处电场线的密集程度，无法比较电场强度的大小故无法判断粒子加速度大小的变化，也无法确定粒子速度及电势能的变化，故ABC错误；
D．由于曲线运动的轨迹方向为合力的方向，如图可知粒子所受电场力方向指向曲线凹侧，即方向大致向上，故若带电粒子带负电，由于点电荷在电场线的密集位置，根据电场力的方向可知点电荷一定带正电，故D正确。
故选D。
【分析】未知粒子运动方向，所以不能明确粒子初末位置所处电场线的密集程度，无法比较电场强度的大小故无法判断粒子加速度大小的变化，也无法确定粒子速度及电势能的变化；利用曲线轨迹可以判别电场力的方向，利用电场力的方向结合电荷的电性可以判别场源电荷的电性。
6．为减少交通事故的发生，公路弯道处路面一般修成外侧高而内侧低，如图所示为某公路的一段圆形弯道。若天气晴好时，路面干燥，某小型汽车（可看作质点）以某一速度v通过该弯道处没有发生侧滑。由于下雨汽车与地面间的动摩擦因数变小，则（　　）
A．汽车以速度v通过该弯道，一定会向外侧滑动
B．汽车以速度v通过该弯道，一定会向内侧滑动
C．汽车以小于v的速度通过该弯道，一定不会向外侧滑动
D．汽车以大于v的速度通过该弯道，不一定会向外侧滑动
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．天气晴好时，路面干燥，汽车以某一速度v通过该弯道处没有发生侧滑，若此时汽车的重力和支持力提供向心力时，则汽车不需要摩擦力的作用，当下雨天气时，汽车以速度v通过该弯道，重力和支持力的合力也恰好提供向心力，所以汽车一定没有受到摩擦力，不会向外侧滑动，也不会向内侧滑动，故AB错误；
C．汽车以小于v的速度通过该弯道，弯道上需要的向心力减小，但下雨汽车与地面间的动摩擦因数变小，若此时合力仍不足以提供向心力时，车辆可能向外侧滑动，故C错误；
D．汽车以大于v的速度通过该弯道，弯道上需要的向心力增大，当静摩擦力没有超过最大静摩擦力时，车辆的合力足以提供向心力时，车辆不向外侧滑动，故D正确。
故选D。
【分析】当下雨天时，由于汽车受到的合力若足够提供向心力时，汽车不会发生滑动；若汽车受到合力变小后不足以提供向心力则汽车会向外发生滑动。
7．如图所示，AB、AC、AD是竖直平面内固定的三块木板（用相同材料制作，粗糙程度相同），A、B、C、D四点位于同一圆周上，A点位于圆周的最高点。现有一小物块可看作质点从A点沿木板由静止开始滑下，不计空气阻力，沿 AB、AC、AD下滑的时间分别为、、。则（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设任一细杆与竖直方向的夹角为，物块在木板上运动的时间为t，圆周的直径为 R。由于物块下滑做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知物块的加速度大小
由于物块做匀加速直线运动，根据位移公式有
解得，可知越大，时间t越大，则
故选A。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块加速度的大小，结合位移公式可以比较运动的时间。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8．北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，由地球静止轨道卫星（轨道高度约）、倾斜地球同步轨道卫星（轨道高度约为36000km，轨道平面与赤道平面的夹角为）和中圆地球轨道卫星（轨道高度约为）三种轨道卫星组成混合导航星座，所有卫星运动均可视为匀速圆周运动。根据题中所给条件，下列判断正确的是（　　）
A．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星绕地球运行的周期相同
B．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星都始终位于地面上某点的正上方
C．中圆地球轨道卫星的线速度介于和之间
D．倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度小于中圆地球轨道卫星的向心加速度
【答案】A,D
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．由于卫星在不同轨道都是绕地球运行，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星绕地球运行的半径相同，根据开普勒第三定律可知两个卫星的周期相同，故A正确；
B．倾斜地球同步轨道卫星的周期是24小时，轨道平面与赤道平面的夹角为，由于与地球自转方向不同，所以在地面上看是移动的，因此不能总是在某点的正上方，故B错误；
C．地球对卫星的引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得
中圆地球轨道卫星的线速度小于卫星的最大环绕速度，故C错误；
D．倾斜地球同步轨道卫星的半径大于中圆地球轨道卫星，地球对卫星的引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得
则倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度小于中圆地球轨道卫星的向心加速度，故D正确。
故选AD。
【分析】利用开普勒第三定律可以比较周期的大小；利用倾斜轨道卫星的轨迹可以判别与地球不同步，所以不会静止在地面上空；利用引力提供向心力可以比较线速度和加速度的大小。
9．目前智能手机和平板普遍采用了电容触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板 A为可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，使 A、B两板间距离减小，形变过程中，电流表G中有从b到a的电流，则（　　）
A．手指触压屏幕时，电容器的电容减小
B．手指触压异幕时，电容器的电容增大
C．电容器上极板A带负电
D．电容器上极板A带正电
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．手指触压屏幕时，两板间距减小，根据电容的决定式可知电容器的电容增大，故A错误，B正确；
CD．由于电容器与电源相连，两板间电压不变，当电容C增大，根据电容的定义式可知电容器所带电荷量增大，电容器充电，已知电流表G中有从b到a的电流，根据电流的方向可知说明电容器上板带正电，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】利用电容的决定式可以判别电容的变化，结合电压不变可以判别电荷量的变化，进而判别电容器充电，再利用电流的方向可以判别极板的电性。
10．两条平行且足够长的光滑竖直轨道间距为d，带孔的小球A、B（看作质点）用原长也为d的轻质弹簧连接后，分别穿在两轨道上。初始时刻，将两球拉到如图所示的位置（AB连线与竖直方向夹角为）时由静止释放。当A球沿轨道下滑的距离为h时，两球第一次相距最近。在下滑过程中两球的距离第一次和初始时刻相同时，A球下滑的距离为H。已知两球质量均为m，重力加速度为g，不计空气阻力，取弹簧原长时的弹性势能为0。下列说法正确的是（　　）
A．下滑过程中A、B两球组成的系统机械能守恒
B．若两球第一次相距最近时两球的总动能为，则初始时刻弹簧的弹性势能为
C．当A球下滑的距离为H时，两球的总动能为
D．当A球下滑的距离为H时，两球的总动能为2mgH
【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A．由于两个小球下落的过程中，弹簧弹力对两个小球做功，所以 A、B两球组成的系统机械能不守恒，故 A错误；
B．以两个小球和弹簧为系统，由于系统只有重力做功所以机械能守恒，两球第一次相距最近时， A球位移为h，由于此时两个小球相距最近，所以此时AB等高，弹簧弹性势能减小为0；由几何关系可知： B球位移为，由于系统减小的弹性势能和重力势能转化为动能，根据系统机械能守恒定律有，得，故B正确；
CD．当两球下滑过程中第一次距离和初始时刻相同时，根据几何关系可知B球下滑的距离为，由系统机械能守恒，由于弹性势能保持不变，根据重力势能转化为动能有
故，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】由于弹力对AB系统做功所以系统机械能不守恒；利用系统机械能守恒结合重力势能和动能的变化可以求出最初弹性势能的大小；利用机械能守恒定律可以求出两个小球总动能的大小。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11．如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条AO的一端A固定，另一端O点拴有细绳套。
（1）关于本实验，以下操作正确的是
A．实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行
B．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好
C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越小越好
D．每次实验时，要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
（2）图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与两力中，方向一定沿AO方向的是　 　。
（3）改变两个拉力、大小和夹角重复实验，测得多组、和F的数据。若不考虑力的大小的测量误差，同一组数据中、和F的大小关系可能是
A．， B．，
C． D．
【答案】（1）D
（2）
（3）A；B
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．作图时，是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，会导致拉力沿着其他方向产生分力，对实验验证平行四边形定则有影响，故应使各力尽量与木板面平行，故A错误；
B．为减小测量的误差，拉力适当大一些，拉力过大会导致合力超过弹簧测力计的量程，并不是越大越好，故B错误；
C．为减小测量的误差，用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角太小会导致合力过大，夹角越应适当大些，故 C错误；
D．因为要作力的图示，需要测量三个拉力的大小及方向，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向，故D正确。
故选D。
（2）由于实验误差，合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向，根据平衡条件可知，实验中一个力拉动橡皮筋时拉力的方向一定沿着橡皮筋方程，所以合力的实际值一定沿橡皮筋方向，因此一定沿AO方向的是；
（3）根据平行四边形定则可知合力的大小范围是
所以合力可能大于分力，也可能小于分力，在该实验中，也不可能出现、在同一直线上同向的情况。
故选AB。
【分析】（1）作图时，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行；拉力适当大一些，但并不是越大越好；为减小测量的误差；用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越应适当大些；因为要作力的图示，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向；
（2） 合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向； 合力的实际值一定沿橡皮筋方向 ；
（3）根据力的合成可以得出合力的大小范围。
（1）A．作图时，是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故A错误；
B．为减小测量的误差，拉力适当大一些，但并不是越大越好，故B错误；
C．为减小测量的误差，用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越应适当大些，故 C错误；
D．因为要作力的图示，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向，故D正确。
故选D。
（2）由于实验误差，合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向，根据平衡条件可知，合力的实际值一定沿橡皮筋方向，因此一定沿AO方向的是；
（3）合力的大小范围是
所以合力可能大于分力，也可能小于分力，在该实验中，也不可能出现、在同一直线上同向的情况。
故选AB。
12．实验室要测量一只量程为的灵敏电流表G的内阻。
（1）小明先利用多用电表的欧姆档“”倍率粗测灵敏电流表G的内阻，示数如图甲所示。为了比较准确的测量，需要将选择开关转到　 　挡（选填“”或“”），换倍率后　 　重新进行欧姆调零选填“需要”或“不需要”
（2）为更精确的测量，小明利用如图乙所示的电路来测量，可供选择的器材如下：
电压表V（量程3V，内阻约）
滑动变阻器（）
滑动变阻器（）
电阻箱（）
电阻箱（）
直流电源（输出电压为6V）
开关S、导线若干。
①其中滑动变阻器R应选用　 　，电阻箱应选用　 　均填器材符号
②调节滑动变阻器R和电阻箱，读出电压表的示数U、电阻箱的阻值，电流表G的读数I，则电流表 G的内阻　 　（涉及的物理量均用字母表示）。
【答案】（1）；需要
（2）；；
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】（1）用欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，由于欧姆表是右零装置，所以此时电阻阻值偏小，示数过小说明所选挡过高，为了增大读数，则应将挡位调低，因此应该换用挡后重新测量；换倍率后需要重新进行欧姆调零。
（2）①滑动变阻器R采用分压式接法，为了方便调节故选择阻值小的，根据欧姆定律可知电流表支路的最大电阻为故电阻箱选
②根据电路图，由于表头和电阻箱串联，结合欧姆定律有：
解得
【分析】（1）测量电阻时，由于阻值太小所以应该换小挡位，重新进行欧姆调零；
（2）利用滑动变阻器分压式接法可以判别选择小阻值；利用欧姆定律可以判别电阻箱的选择；利用表头和电阻箱串联，利用欧姆定律可以求出表头的电阻大小。
（1）[1][2]用欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，说明所选挡过高，则应将挡位调低，因此应该换用挡后重新测量；换倍率后需要重新进行欧姆调零。
（2）①[1][2]滑动变阻器R采用分压式接法，故选择阻值小的，电流表支路的最大电阻为
故电阻箱选
②[3]根据电路图，结合欧姆定律有：
解得
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13．2025年5月9日襄阳交警无人巡逻车正式上岗。作为国家级车联网先导区，襄阳正推动无人巡逻车与自适应信号灯、自动潮汐车道等交通管理设施深度融合，构建“智慧的路+实时的云+可靠的网”体系。在一条东西方向平直道路上进行无人巡逻车性能测试时，绘制出某一段时间无人巡逻车的图像如下图所示，规定向东为正方向。求：
（1）无人巡逻车在内的加速度大小和方向；
（2）无人巡逻车在内的位移大小。
【答案】（1）解：内的加速度
由图像可得
内的加速度大小
方向向西
（2）解：内的位移大小x等于图像的面积，内的位移大小
故内的位移大小为0。
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）已知车子速度时间图像，利用图像斜率可以求出加速度的大小及方向；
（2）已知速度时间图像面积代表位移，利用面积的大小可以求出位移的大小。
（1）内的加速度
由图像可得
内的加速度大小
方向向西
（2）内的位移大小x等于图像的面积，内的位移大小
故内的位移大小为0。
14．如图所示，在直角坐标系xOy平面的第一象限内，从y轴到平行y轴的边界PQ之间有沿y轴正方向的匀强电场，PO边界到y轴的距离为d。在第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，两部分电场场强大小相等。第二象限中B点坐标为，一电子从B点由静止释放，到达y轴上的A点时速度大小为，之后进入第一象限的电场中，从PQ上的C点离开电场，最后经过x轴上的D点（图中未画出）。已知电子的电量为，质量为m，电子的重力忽略不计，求：
（1）电场强度的大小
（2）AC两点之间电压的大小U；
（3）电子在第一象限运动的时间及D点的x坐标。
【答案】（1）解：电子从B点由静止释放，运动到A点过程，根据动能定理
解得

（2）解：电子从A运动到C点沿x轴方向
沿y轴分位移
又
A、C两点之间电压的大小
联立解得
A、C两点之间电压的大小

（3）解：电子在C点竖直分速度
出第一象限电场后，竖直分位移
出第一象限电场后运动时间
电子在第一象限运动的时间
设D点的坐标x，根据平抛运动推论
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）电子从B点静止释放到A点，利用动能定理可以求出电场强度的大小；
（2）电子从A到C点的过程中，利用类平抛运动的位移公式结合电势差与场强的关系可以求出AC之间电势差的大小；
（3）电子在C点时，利用速度公式可以求出竖直方向分速度的大小，结合位移公式可以求出运动的时间，再利用平抛运动的推论可以求出D点x坐标的大小。
（1）电子从B点由静止释放，运动到A点过程，根据动能定理
解得
（2）电子从A运动到C点沿x轴方向
沿y轴分位移
又
A、C两点之间电压的大小
联立解得
A、C两点之间电压的大小
（3）电子在C点竖直分速度
出第一象限电场后，竖直分位移
出第一象限电场后运动时间
电子在第一象限运动的时间
设D点的坐标x，根据平抛运动推论
解得
15．如图所示，光滑水平轨道与固定的竖直光滑螺旋圆形轨道下端相切，水平轨道右端与足够长的倾斜传送带下端平滑连接，圆形轨道半径R=0.5m，传送带倾角为θ=37°、转动速度v=4m/s。可视为质点、质量m=0.4kg的滑块在水平向右的大小为5N的恒定拉力F的作用下，从A点由静止开始向右做匀加速直线运动，当其运动一段位移x时撤去拉力，滑块运动一段时间后从B点进入圆形轨道内侧，恰好能经过圆轨道最高点D，滑块运行一周后从C处离开圆轨道，继续运动一段时间后沿传送带向上运动。滑块第一次离开圆轨道后立即将圆轨道从水平轨道拆除。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求（结果可以用根式表示）：
（1）滑块在力F作用下的位移x；
（2）若传送带顺时针转动，滑块在传送带上运动的时间；
（3）若传送带逆时针转动，滑块返回到传送带底端的速度大小。
【答案】（1）解：滑块刚好能通过圆管道的最高点D，在D点时有
滑块由A到D点的过程，根据动能定理有
解得
（2）解：设滑块滑上传送带的初速度为v0，根据动能定理有
解得
滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设经过时间t1与传送带共速，位移为x1，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有
又，
解得，
由于mgsinθ>μmgcosθ，故滑块先沿斜面向上减速再沿斜面向下加速，设加速度大小为a2，再经t2运动到斜面底端，有
又
解得
则

（3）解：滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设通过的位移大小为x1，根据动能定理有
解得
滑块在传送带上速度减小为零后，沿传送带向下做匀加速直线运动，在与传送带共速时通过位移大小为x2，根据动能定理有
解得
滑块与传送带共速后继续加速下滑到斜面底端。对滑块有
解得
即滑块返回到传送底端的速度大小为

【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—传送带模型；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）滑块恰好经过D点，利用牛顿第二定律可以求出经过D点的速度大小，结合动能定理可以求出F作用下的位移大小；
（2）当传送带顺时针转动时，利用动能定理可以求出滑块滑上传送带的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出滑块加速度的大小，结合速度公式可以求出减速的时间，再利用位移公式可以求出减速的位移，再利用牛顿第二定律可以求出继续减速的加速度，再利用位移公式可以求出第二次减速的时间；（3）当传送带逆时针转动时，利用动能定理可以求出滑块减速的位移，再利用动能定理可以求出滑块下滑到与传送带共速的位移，再利用动能定理可以求出继续下滑到底端的速度大小。
（1）滑块刚好能通过圆管道的最高点D，在D点时有
滑块由A到D点的过程，根据动能定理有
解得
（2）设滑块滑上传送带的初速度为v0，根据动能定理有
解得
滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设经过时间t1与传送带共速，位移为x1，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有
又，
解得，
由于mgsinθ>μmgcosθ，故滑块先沿斜面向上减速再沿斜面向下加速，设加速度大小为a2，再经t2运动到斜面底端，有
又
解得
则
（3）滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设通过的位移大小为x1，根据动能定理有
解得
滑块在传送带上速度减小为零后，沿传送带向下做匀加速直线运动，在与传送带共速时通过位移大小为x2，根据动能定理有
解得
滑块与传送带共速后继续加速下滑到斜面底端。对滑块有
解得
即滑块返回到传送底端的速度大小为
1 / 1湖北省襄阳市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．关于国际单位制，下列说法正确的是（　　）
A．在国际单位制中，力是基本物理量
B．单位“m/s”是国际单位制中的基本单位
C．单位“kg”是国际单位制中的导出单位
D．物理学中有的物理量没有单位
2．中国男子400米跑记录为45秒14，由郭钟泽于2017年十三届全国运动会创造，他冲过终点时速度约为，则下列描述正确的是（　　）
A．“”指的是平均速度
B．“45秒14”指的是时间间隔
C．“400米”指的是位移
D．研究参赛运动员的冲线动作时可以将运动员看成质点
3．如图甲是一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸附，磁吸力方向垂直于手机支架斜面，图乙是其侧视图。若支架斜面的倾角，手机与支架接触面间的动摩擦因数小于1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g。当手机静置在支架斜面上时，下列说法正确的是（　　）
A．支架对手机的作用力竖直向上
B．磁吸力增大时，手机受到的摩擦力也增大
C．若没有磁吸力，手机也不会滑下来
D．若从0缓慢增大到，手机始终静止，则手机受到的摩擦力先减小后增大
4．真空中存在方向竖直向下的匀强电场，在匀强电场中的同一水平线上有两个点电荷A和B，电荷量分别为qA和qB，M是点电荷连线的竖直中垂线上的某点，该点电场方向水平向左，如图所示。关于A和B的电性和电荷量可能是（　　）
A．A和B都为正电荷，且qA>qB
B．A和B都为负电荷，且qAC．A为负电荷，B为正电荷，且qAD．A为负电荷，B为正电荷，且qA=qB
5．如图所示，三条实线为真空中一点电荷的电场线，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，关于粒子的运动以下判断正确的是（　　）
A．运动过程中粒子加速度一定增大
B．运动过程中粒子速度一定增大
C．运动过程中粒子电势能一定增大
D．若带电粒子带负电，则点电荷一定带正电
6．为减少交通事故的发生，公路弯道处路面一般修成外侧高而内侧低，如图所示为某公路的一段圆形弯道。若天气晴好时，路面干燥，某小型汽车（可看作质点）以某一速度v通过该弯道处没有发生侧滑。由于下雨汽车与地面间的动摩擦因数变小，则（　　）
A．汽车以速度v通过该弯道，一定会向外侧滑动
B．汽车以速度v通过该弯道，一定会向内侧滑动
C．汽车以小于v的速度通过该弯道，一定不会向外侧滑动
D．汽车以大于v的速度通过该弯道，不一定会向外侧滑动
7．如图所示，AB、AC、AD是竖直平面内固定的三块木板（用相同材料制作，粗糙程度相同），A、B、C、D四点位于同一圆周上，A点位于圆周的最高点。现有一小物块可看作质点从A点沿木板由静止开始滑下，不计空气阻力，沿 AB、AC、AD下滑的时间分别为、、。则（　　）
A． B． C． D．
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8．北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，由地球静止轨道卫星（轨道高度约）、倾斜地球同步轨道卫星（轨道高度约为36000km，轨道平面与赤道平面的夹角为）和中圆地球轨道卫星（轨道高度约为）三种轨道卫星组成混合导航星座，所有卫星运动均可视为匀速圆周运动。根据题中所给条件，下列判断正确的是（　　）
A．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星绕地球运行的周期相同
B．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星都始终位于地面上某点的正上方
C．中圆地球轨道卫星的线速度介于和之间
D．倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度小于中圆地球轨道卫星的向心加速度
9．目前智能手机和平板普遍采用了电容触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板 A为可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，使 A、B两板间距离减小，形变过程中，电流表G中有从b到a的电流，则（　　）
A．手指触压屏幕时，电容器的电容减小
B．手指触压异幕时，电容器的电容增大
C．电容器上极板A带负电
D．电容器上极板A带正电
10．两条平行且足够长的光滑竖直轨道间距为d，带孔的小球A、B（看作质点）用原长也为d的轻质弹簧连接后，分别穿在两轨道上。初始时刻，将两球拉到如图所示的位置（AB连线与竖直方向夹角为）时由静止释放。当A球沿轨道下滑的距离为h时，两球第一次相距最近。在下滑过程中两球的距离第一次和初始时刻相同时，A球下滑的距离为H。已知两球质量均为m，重力加速度为g，不计空气阻力，取弹簧原长时的弹性势能为0。下列说法正确的是（　　）
A．下滑过程中A、B两球组成的系统机械能守恒
B．若两球第一次相距最近时两球的总动能为，则初始时刻弹簧的弹性势能为
C．当A球下滑的距离为H时，两球的总动能为
D．当A球下滑的距离为H时，两球的总动能为2mgH
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11．如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条AO的一端A固定，另一端O点拴有细绳套。
（1）关于本实验，以下操作正确的是
A．实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行
B．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好
C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越小越好
D．每次实验时，要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
（2）图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与两力中，方向一定沿AO方向的是　 　。
（3）改变两个拉力、大小和夹角重复实验，测得多组、和F的数据。若不考虑力的大小的测量误差，同一组数据中、和F的大小关系可能是
A．， B．，
C． D．
12．实验室要测量一只量程为的灵敏电流表G的内阻。
（1）小明先利用多用电表的欧姆档“”倍率粗测灵敏电流表G的内阻，示数如图甲所示。为了比较准确的测量，需要将选择开关转到　 　挡（选填“”或“”），换倍率后　 　重新进行欧姆调零选填“需要”或“不需要”
（2）为更精确的测量，小明利用如图乙所示的电路来测量，可供选择的器材如下：
电压表V（量程3V，内阻约）
滑动变阻器（）
滑动变阻器（）
电阻箱（）
电阻箱（）
直流电源（输出电压为6V）
开关S、导线若干。
①其中滑动变阻器R应选用　 　，电阻箱应选用　 　均填器材符号
②调节滑动变阻器R和电阻箱，读出电压表的示数U、电阻箱的阻值，电流表G的读数I，则电流表 G的内阻　 　（涉及的物理量均用字母表示）。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13．2025年5月9日襄阳交警无人巡逻车正式上岗。作为国家级车联网先导区，襄阳正推动无人巡逻车与自适应信号灯、自动潮汐车道等交通管理设施深度融合，构建“智慧的路+实时的云+可靠的网”体系。在一条东西方向平直道路上进行无人巡逻车性能测试时，绘制出某一段时间无人巡逻车的图像如下图所示，规定向东为正方向。求：
（1）无人巡逻车在内的加速度大小和方向；
（2）无人巡逻车在内的位移大小。
14．如图所示，在直角坐标系xOy平面的第一象限内，从y轴到平行y轴的边界PQ之间有沿y轴正方向的匀强电场，PO边界到y轴的距离为d。在第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，两部分电场场强大小相等。第二象限中B点坐标为，一电子从B点由静止释放，到达y轴上的A点时速度大小为，之后进入第一象限的电场中，从PQ上的C点离开电场，最后经过x轴上的D点（图中未画出）。已知电子的电量为，质量为m，电子的重力忽略不计，求：
（1）电场强度的大小
（2）AC两点之间电压的大小U；
（3）电子在第一象限运动的时间及D点的x坐标。
15．如图所示，光滑水平轨道与固定的竖直光滑螺旋圆形轨道下端相切，水平轨道右端与足够长的倾斜传送带下端平滑连接，圆形轨道半径R=0.5m，传送带倾角为θ=37°、转动速度v=4m/s。可视为质点、质量m=0.4kg的滑块在水平向右的大小为5N的恒定拉力F的作用下，从A点由静止开始向右做匀加速直线运动，当其运动一段位移x时撤去拉力，滑块运动一段时间后从B点进入圆形轨道内侧，恰好能经过圆轨道最高点D，滑块运行一周后从C处离开圆轨道，继续运动一段时间后沿传送带向上运动。滑块第一次离开圆轨道后立即将圆轨道从水平轨道拆除。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求（结果可以用根式表示）：
（1）滑块在力F作用下的位移x；
（2）若传送带顺时针转动，滑块在传送带上运动的时间；
（3）若传送带逆时针转动，滑块返回到传送带底端的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】A．国际单位制中，力学基本物理量包括质量、长度、时间等，由于力不在规定的基本物理量中，所以力是导出物理量，故A错误；
B．“m/s”是速度单位，由基本单位米（m）和秒（s）组合而成，速度的单位不在规定的基本单位中，属于导出单位，而非基本单位，故B错误；
C．“kg”是质量的基本单位，属于国际单位制中的基本单位，而非导出单位，故C错误；
D．物理学中确实存在无单位的物理量，如计算滑动摩擦力的动摩擦因数、计算做功时的机械效率等，故D正确。
故选D。
【分析】力是导出物理量；速度的单位不在规定的基本单位中，属于导出单位，而非基本单位；“kg”是质量的基本单位，属于国际单位制中的基本单位；物理学中确实存在无单位的物理量。
2．【答案】B
【知识点】时间与时刻；位移与路程；平均速度
【解析】【解答】A．“8.9m/s”是冲过终点时的速度代表某一位置的速度，所以指的是瞬时速度，而非全程的平均速度，故A错误；
B．“45秒14”是完成比赛所用的总时间，属于时间间隔，故B正确；
C.400米跑道为环形，起点与终点重合，位移为起点指向终点的有向线段，所以位移为0，而“400米”代表运动轨迹的长度，是指路程，故C错误；
D．研究冲线动作，由于运动员的肢体细节和大小不能忽略，所以运动员不能简化为质点，故D错误。
故选B。
【分析】8.9m/s”是冲过终点时的瞬时速度；“45秒14”是完成比赛所用的总时间，属于时间间隔；
400米跑道为环形，起点与终点重合，位移为0；研究冲线动作需关注运动员的肢体细节，不能简化为质点。
3．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．由共点力的平衡条件可知，手机受到支架作用力和本身重力的作用，根据二力平衡的特点可知支架对手机的作用力应与手机的重力等大、反向，即大小为mg，方向竖直向上，故A正确；
B．磁吸力增大时，根据平行斜面方向的平衡方程有摩擦力，恒定不变，故B错误；
C．若没有磁吸力，手机受到重力、支持力和摩擦力，手机受力情况如图所示：
根据平衡方程可知支持力为，重力沿支架向下的分力为
最大静摩擦力为，因为，
当，则，此时，合力方向沿斜面向下，所以手机会滑下来，故C错误；
D．若缓慢增大到，手机始终静止，根据平衡方程可知，摩擦一直增大，故D错误。
故选A。
【分析】利用手机二力平衡可知支架对手机的作用力应与手机的重力等大、反向，即大小为mg，方向竖直向上；利用平行斜面方向的平衡方程可以判别摩擦力的大小变化；没有磁力时，利用力的合成可以判别手机受到沿斜面向下的合力所以不能静止。
4．【答案】C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】匀强电场方向竖直向下，M点电场方向水平向左，根据电场强度的叠加可知M点电场竖直分量为零，A为负电荷，B为正电荷，根据两者竖直方向的合场强方向向上，根据两者电场强度的方向可知B处正电荷在M点场强竖直分量大于A处负电荷在M点场强竖直分量，根据点电荷的场强公式可知qA故选C。
【分析】利用M点的电场方向结合电场强度的叠加及匀强电场的方向可以判别两个电荷的电性，再利用竖直方向两个点电荷的合场强方向可以比较点电荷的电荷量大小。
5．【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】由于不知道粒子运动方向，所以不能明确粒子初末位置所处电场线的密集程度，无法比较电场强度的大小故无法判断粒子加速度大小的变化，也无法确定粒子速度及电势能的变化，故ABC错误；
D．由于曲线运动的轨迹方向为合力的方向，如图可知粒子所受电场力方向指向曲线凹侧，即方向大致向上，故若带电粒子带负电，由于点电荷在电场线的密集位置，根据电场力的方向可知点电荷一定带正电，故D正确。
故选D。
【分析】未知粒子运动方向，所以不能明确粒子初末位置所处电场线的密集程度，无法比较电场强度的大小故无法判断粒子加速度大小的变化，也无法确定粒子速度及电势能的变化；利用曲线轨迹可以判别电场力的方向，利用电场力的方向结合电荷的电性可以判别场源电荷的电性。
6．【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．天气晴好时，路面干燥，汽车以某一速度v通过该弯道处没有发生侧滑，若此时汽车的重力和支持力提供向心力时，则汽车不需要摩擦力的作用，当下雨天气时，汽车以速度v通过该弯道，重力和支持力的合力也恰好提供向心力，所以汽车一定没有受到摩擦力，不会向外侧滑动，也不会向内侧滑动，故AB错误；
C．汽车以小于v的速度通过该弯道，弯道上需要的向心力减小，但下雨汽车与地面间的动摩擦因数变小，若此时合力仍不足以提供向心力时，车辆可能向外侧滑动，故C错误；
D．汽车以大于v的速度通过该弯道，弯道上需要的向心力增大，当静摩擦力没有超过最大静摩擦力时，车辆的合力足以提供向心力时，车辆不向外侧滑动，故D正确。
故选D。
【分析】当下雨天时，由于汽车受到的合力若足够提供向心力时，汽车不会发生滑动；若汽车受到合力变小后不足以提供向心力则汽车会向外发生滑动。
7．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设任一细杆与竖直方向的夹角为，物块在木板上运动的时间为t，圆周的直径为 R。由于物块下滑做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知物块的加速度大小
由于物块做匀加速直线运动，根据位移公式有
解得，可知越大，时间t越大，则
故选A。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块加速度的大小，结合位移公式可以比较运动的时间。
8．【答案】A,D
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．由于卫星在不同轨道都是绕地球运行，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星绕地球运行的半径相同，根据开普勒第三定律可知两个卫星的周期相同，故A正确；
B．倾斜地球同步轨道卫星的周期是24小时，轨道平面与赤道平面的夹角为，由于与地球自转方向不同，所以在地面上看是移动的，因此不能总是在某点的正上方，故B错误；
C．地球对卫星的引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得
中圆地球轨道卫星的线速度小于卫星的最大环绕速度，故C错误；
D．倾斜地球同步轨道卫星的半径大于中圆地球轨道卫星，地球对卫星的引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得
则倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度小于中圆地球轨道卫星的向心加速度，故D正确。
故选AD。
【分析】利用开普勒第三定律可以比较周期的大小；利用倾斜轨道卫星的轨迹可以判别与地球不同步，所以不会静止在地面上空；利用引力提供向心力可以比较线速度和加速度的大小。
9．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．手指触压屏幕时，两板间距减小，根据电容的决定式可知电容器的电容增大，故A错误，B正确；
CD．由于电容器与电源相连，两板间电压不变，当电容C增大，根据电容的定义式可知电容器所带电荷量增大，电容器充电，已知电流表G中有从b到a的电流，根据电流的方向可知说明电容器上板带正电，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】利用电容的决定式可以判别电容的变化，结合电压不变可以判别电荷量的变化，进而判别电容器充电，再利用电流的方向可以判别极板的电性。
10．【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A．由于两个小球下落的过程中，弹簧弹力对两个小球做功，所以 A、B两球组成的系统机械能不守恒，故 A错误；
B．以两个小球和弹簧为系统，由于系统只有重力做功所以机械能守恒，两球第一次相距最近时， A球位移为h，由于此时两个小球相距最近，所以此时AB等高，弹簧弹性势能减小为0；由几何关系可知： B球位移为，由于系统减小的弹性势能和重力势能转化为动能，根据系统机械能守恒定律有，得，故B正确；
CD．当两球下滑过程中第一次距离和初始时刻相同时，根据几何关系可知B球下滑的距离为，由系统机械能守恒，由于弹性势能保持不变，根据重力势能转化为动能有
故，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】由于弹力对AB系统做功所以系统机械能不守恒；利用系统机械能守恒结合重力势能和动能的变化可以求出最初弹性势能的大小；利用机械能守恒定律可以求出两个小球总动能的大小。
11．【答案】（1）D
（2）
（3）A；B
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．作图时，是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，会导致拉力沿着其他方向产生分力，对实验验证平行四边形定则有影响，故应使各力尽量与木板面平行，故A错误；
B．为减小测量的误差，拉力适当大一些，拉力过大会导致合力超过弹簧测力计的量程，并不是越大越好，故B错误；
C．为减小测量的误差，用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角太小会导致合力过大，夹角越应适当大些，故 C错误；
D．因为要作力的图示，需要测量三个拉力的大小及方向，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向，故D正确。
故选D。
（2）由于实验误差，合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向，根据平衡条件可知，实验中一个力拉动橡皮筋时拉力的方向一定沿着橡皮筋方程，所以合力的实际值一定沿橡皮筋方向，因此一定沿AO方向的是；
（3）根据平行四边形定则可知合力的大小范围是
所以合力可能大于分力，也可能小于分力，在该实验中，也不可能出现、在同一直线上同向的情况。
故选AB。
【分析】（1）作图时，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行；拉力适当大一些，但并不是越大越好；为减小测量的误差；用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越应适当大些；因为要作力的图示，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向；
（2） 合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向； 合力的实际值一定沿橡皮筋方向 ；
（3）根据力的合成可以得出合力的大小范围。
（1）A．作图时，是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故A错误；
B．为减小测量的误差，拉力适当大一些，但并不是越大越好，故B错误；
C．为减小测量的误差，用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越应适当大些，故 C错误；
D．因为要作力的图示，所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向，故D正确。
故选D。
（2）由于实验误差，合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向，根据平衡条件可知，合力的实际值一定沿橡皮筋方向，因此一定沿AO方向的是；
（3）合力的大小范围是
所以合力可能大于分力，也可能小于分力，在该实验中，也不可能出现、在同一直线上同向的情况。
故选AB。
12．【答案】（1）；需要
（2）；；
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】（1）用欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，由于欧姆表是右零装置，所以此时电阻阻值偏小，示数过小说明所选挡过高，为了增大读数，则应将挡位调低，因此应该换用挡后重新测量；换倍率后需要重新进行欧姆调零。
（2）①滑动变阻器R采用分压式接法，为了方便调节故选择阻值小的，根据欧姆定律可知电流表支路的最大电阻为故电阻箱选
②根据电路图，由于表头和电阻箱串联，结合欧姆定律有：
解得
【分析】（1）测量电阻时，由于阻值太小所以应该换小挡位，重新进行欧姆调零；
（2）利用滑动变阻器分压式接法可以判别选择小阻值；利用欧姆定律可以判别电阻箱的选择；利用表头和电阻箱串联，利用欧姆定律可以求出表头的电阻大小。
（1）[1][2]用欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，说明所选挡过高，则应将挡位调低，因此应该换用挡后重新测量；换倍率后需要重新进行欧姆调零。
（2）①[1][2]滑动变阻器R采用分压式接法，故选择阻值小的，电流表支路的最大电阻为
故电阻箱选
②[3]根据电路图，结合欧姆定律有：
解得
13．【答案】（1）解：内的加速度
由图像可得
内的加速度大小
方向向西
（2）解：内的位移大小x等于图像的面积，内的位移大小
故内的位移大小为0。
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）已知车子速度时间图像，利用图像斜率可以求出加速度的大小及方向；
（2）已知速度时间图像面积代表位移，利用面积的大小可以求出位移的大小。
（1）内的加速度
由图像可得
内的加速度大小
方向向西
（2）内的位移大小x等于图像的面积，内的位移大小
故内的位移大小为0。
14．【答案】（1）解：电子从B点由静止释放，运动到A点过程，根据动能定理
解得

（2）解：电子从A运动到C点沿x轴方向
沿y轴分位移
又
A、C两点之间电压的大小
联立解得
A、C两点之间电压的大小

（3）解：电子在C点竖直分速度
出第一象限电场后，竖直分位移
出第一象限电场后运动时间
电子在第一象限运动的时间
设D点的坐标x，根据平抛运动推论
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）电子从B点静止释放到A点，利用动能定理可以求出电场强度的大小；
（2）电子从A到C点的过程中，利用类平抛运动的位移公式结合电势差与场强的关系可以求出AC之间电势差的大小；
（3）电子在C点时，利用速度公式可以求出竖直方向分速度的大小，结合位移公式可以求出运动的时间，再利用平抛运动的推论可以求出D点x坐标的大小。
（1）电子从B点由静止释放，运动到A点过程，根据动能定理
解得
（2）电子从A运动到C点沿x轴方向
沿y轴分位移
又
A、C两点之间电压的大小
联立解得
A、C两点之间电压的大小
（3）电子在C点竖直分速度
出第一象限电场后，竖直分位移
出第一象限电场后运动时间
电子在第一象限运动的时间
设D点的坐标x，根据平抛运动推论
解得
15．【答案】（1）解：滑块刚好能通过圆管道的最高点D，在D点时有
滑块由A到D点的过程，根据动能定理有
解得
（2）解：设滑块滑上传送带的初速度为v0，根据动能定理有
解得
滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设经过时间t1与传送带共速，位移为x1，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有
又，
解得，
由于mgsinθ>μmgcosθ，故滑块先沿斜面向上减速再沿斜面向下加速，设加速度大小为a2，再经t2运动到斜面底端，有
又
解得
则

（3）解：滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设通过的位移大小为x1，根据动能定理有
解得
滑块在传送带上速度减小为零后，沿传送带向下做匀加速直线运动，在与传送带共速时通过位移大小为x2，根据动能定理有
解得
滑块与传送带共速后继续加速下滑到斜面底端。对滑块有
解得
即滑块返回到传送底端的速度大小为

【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—传送带模型；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）滑块恰好经过D点，利用牛顿第二定律可以求出经过D点的速度大小，结合动能定理可以求出F作用下的位移大小；
（2）当传送带顺时针转动时，利用动能定理可以求出滑块滑上传送带的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出滑块加速度的大小，结合速度公式可以求出减速的时间，再利用位移公式可以求出减速的位移，再利用牛顿第二定律可以求出继续减速的加速度，再利用位移公式可以求出第二次减速的时间；（3）当传送带逆时针转动时，利用动能定理可以求出滑块减速的位移，再利用动能定理可以求出滑块下滑到与传送带共速的位移，再利用动能定理可以求出继续下滑到底端的速度大小。
（1）滑块刚好能通过圆管道的最高点D，在D点时有
滑块由A到D点的过程，根据动能定理有
解得
（2）设滑块滑上传送带的初速度为v0，根据动能定理有
解得
滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设经过时间t1与传送带共速，位移为x1，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有
又，
解得，
由于mgsinθ>μmgcosθ，故滑块先沿斜面向上减速再沿斜面向下加速，设加速度大小为a2，再经t2运动到斜面底端，有
又
解得
则
（3）滑块先沿传送带向上做匀减速直线运动，设通过的位移大小为x1，根据动能定理有
解得
滑块在传送带上速度减小为零后，沿传送带向下做匀加速直线运动，在与传送带共速时通过位移大小为x2，根据动能定理有
解得
滑块与传送带共速后继续加速下滑到斜面底端。对滑块有
解得
即滑块返回到传送底端的速度大小为
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