2019-2020学年江苏省扬州市高三（上）期中物理试卷（PDF版含答案）

2019-2020 学年江苏省扬州市高三（上）期中物理试卷
一、单项选择题：本題共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分，每小题只有一个选项符合题意.选对的得 3 分，错选或不
答的得 0 分
1．（3 分）一平行板电容器电容为 C，上极板带电量为+Q，下极板带电量为﹣Q，板间电压 U 是（ ）
A．U＝ B．U＝ C．U＝QC D．U＝2QC
2．（3 分）质量为 m 的木块静止在倾角为 a 的斜面体上。则块受到的摩擦力大小是（ ）

A．mgcosα B． C．mgtanα D．mgsinα
3．（3 分）明代《天工开物》记录了祖先的劳动智慧，如图为“牛转翻车”，利用畜力转动齿轮，通过水车将水运送
到 高 处 ， 图 中 两 个 齿 轮 边 缘 点 分 别 为 A 、 B ． 在 齿 轮 转 动 过 程 （ ）

A．A 转一周，B 也转一周 B．A、B 角速度大小相等
C．A 的线速度比 B 的小 D．A 的向心加速度比 B 的小
4．（3 分）将物体水平抛出，不计空气阻力，在它落地前，其动能 Ek 随下落高度 h 变化的关系图象是（ ）
A． B．
C． D．


5．（3 分）如图所示，在跳板跳水比赛中，运动员的起跳过程可简化为：运动员将跳板顶端从水平位置 B 压到最低
点 C 后向上弹起，直到最高点 A，然后运动员完成规定动作落入水中，不计空气阻力，关于运动员，下列说法
正确的是（ ）

A．在 C 点时，加速度为 0
B．在 B 点时，加速度为 0
C．从 B 到 A 过程中，始终处于失重状态
D．从 C 到 B 过程中，始终处于超重状态
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分.每小題有多个选项符合题意.全部选对的得 4 分，选对但不
全的得 2 分，错选或不答的得 0 分
6．（4 分）2019 年 9 月 23H，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四
十七、四十八颗北斗导航卫星，北斗系统主要由轨道半径约为 7R（R 为地球半径）的同步轨道卫星和轨道半径
约为 4R 的中圆轨道卫星组成，地球表面的重力加速度为 g。关于这两种卫星下列说法正确的有（ ）
A．中圆轨道卫星的线速度较大
B．中圆轨道卫星的角速度较大
C．中园轨道卫星的运行周期较小
D．中圆轨道卫星的向心加速度大于 g
7．（4 分）如图所示，将小砝码置于某面上的薄纸板上，砝码与纸板、砝码与桌而间的动摩擦因数相等，用水平向
右的拉力将纸板迅速抽出，砝码最终没有滑出桌面，则（ ）

A．纸板对砝码的摩擦力方向向右
B．砝码在滑动过程中所受摩擦力大小不变


C．若增大拉力，砝码受到的摩擦力将增大
D．若增大拉力，砝码有可能滑出桌面
8．（4 分）如图所示，真空中三点 A、B、C 构成边长为 L 的等边三角形，在 AB 和 AC 的中点放置两个点屯荷，电
荷量分别为+Q 和﹣Q，静电力常量为 k。下列说正确的有（ ）

A．A、B 两点场强相同 B．B、C 两点电势相同
C．A 点电势小于 B 点电势 D．A 点场强大小为
9．（4 分）如图所示，光滑的 圆环竖直固定，C 点为圆环的最高点，O 点在 C 点的正上方，轻弹簧一端固定在 O
点，另一端系一小球，小球穿在圆环上，将小球从圆环上的 A 点无初速度释放后，小球通过了 C 点，已知小球
在 B 点时弹簧处于原长，下列说法正确的有（ ）

A．小球在 C 点时所受合力为 0
B．小球在 B 点时速度最大
C．小球在 B 点时机械能最大
D．弹簧中的弹力在 A 点时比在 C 点时大
三、简答题：本题分必做题（第 10、11、12 题）和选做题[第 13 题）两部分，共计 34 分.请将解答填写在答题卡相
应的位置，
10．（10 分）某同学设计的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验中认为细绳对小车拉力


F 等于所挂砂和砂桶的总重力，小车的加速度 a 利用打点计时器测得。

（1）关于该实验，下列说法正确的有 。
A．实验时必须先接通电源再释放小车
B．小车的质量应远小于砂和砂桶的总质量
C．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
D．平衡摩擦力时，挂上砂和砂桶，将木板右端适当垫高，使小车恰好匀速下滑
（2）图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4 为计数点，相邻两计数点间还有 4 个打点末画出。
交变电流的频率为 50Hz，从纸带上测出 x1＝6.00cm，x2＝6.87cm，x3＝7.75cm，x4＝8.64cm。则纸带的 （填
“左”或“右”）端与小车相连，小车运动的加速度大小为 m/s
2
．（结果保留 2 位有效数字）
（3）探究合力一定，物体加速度与质量关系时，在小车上依次放置砝码，多次测量小车的加速度 a，绘制的图
象如图所示，图中 m 为小车上所放砝码的质量，图线斜率为 k，纵轴截距为 b 则小车受到的拉力 F＝ ，
小车质量 M＝ 。
11．（8 分）某同学用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。轻绳一端固定在 O 点，另一端连接圆柱形重锤 A，
在 A 上放一个质量很小的小铁块，将重锤拉起由静止释放，当它到达最低位置吋受到竖直挡板 P 的阻挡，小铁
块飞离重锤落在水平地面上，通过测量并计算重锤在下摆过程中的势能减少量△Ep 和动能增加量△Ek，就能验
证机械能是否守恒。
（1）本实验中，是否需要测出重锤的质量？ （选填“需要”或“不需要”）。
（2）关于重锤下落高度的测量，该同学打算测量重锤中心在释放位置和在最低点时的竖直距离，下列两个方案，
你认为最佳测量方案是 。
A．测量重锤中心到悬点 O 的距离 L 和释放时轻绳与竖直方向的夹角 θ


B．测量重锤中心在释放位置的高度 h1 和在最低点时的高度 h2
（3）为了测最重锤到达最低点的速度大小，该同学测量了铁块下落的高度 h 以及铁块的水平射程 x，已知当地
重力加速度为 g，则铁块飞离的速度 v＝ 。
（4）通过测量和计算，该同学发现△EP 略大于△Ek，分析此误差产生的原因，除存在空气阻力外，主要原因
是 。

二.[选修模块 3-5]（8 分）
12．（4 分）下列说法正确的有（ ）
A．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为照射时间太短
B．光电效应现象中，遏止电压的大小与入射光的强弱无关
C．氢原子的能级是不连续的，但辐射光子的能量却是连续的
D．氢原子的核外电子从离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上吋，电子的动能增加，势能减小，氢原子
的能量减少
13．（4 分）质量为 0.4kg 的小球以 6m/s 的速度竖直向下撞击水平地面，与地面作用时间为 0.25s 后再以 4m/s 的速
度反向弹回。取竖直向上方向为正，g＝10m/s
2
．小球与地面碰撞前后的动量变化 kg?m/s；碰撞过程中小
球受到地面作用力冲量的大小 N?s。
三、【选做题】本题包括 A、B 两小题，请选定其中一题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂
黑，若都作答则按 A 小题评分.A.[选修模块 3-3]（8 分）
14．某日中午，扬州市空气相对湿度为 60%，在玻璃瓶中倒入部分水，水温与空气温度相等，扩紧瓶盖，下列说法
正确的有（ ）
A．相对湿度是指水蒸气在空气中的体积占比
B．最初瓶内水蒸气压强小于同温度水的饱和气压
C．水面上方水分子数一直保持不变


D．最终水面上方充满饱和汽
15．一定质量的理想气体等压变化的 p﹣T 图象如图所示，从 A 到 B 的过稈，该气体体积 （选填“增大”、
“减小“或“不变”）、 （选填“吸收”或“放出”）热量。

B.[选修模块 3-4]（8 分）
16．（4 分）一束光从空气射向某种介质中，下列说法正确的有（ ）
A．频率不变 B．频率变小 C．波长不变 D．波长变短
17．（4 分）单摆做简谐运动的周期与摆球的质量 （选填“有关”或“无关”）；有一劲度系数为 k 的轻质弹
簧竖直悬挂，下端系上质量为 m 的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期
恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆的周期，则物块做简谐运动的周期为 。
四、计算或论述题：本题共 4 小题，共 55 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后
答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
18．（12 分）如图所示，一倾角 θ＝37°的光滑斜面 OA 与粗糙的水平面 AB 连接，质量 m＝2kg 小物块从 O 点由
静止释放，用时 1s 到达 A 点，通过拐点 A 时由于碰撞速度变小，沿水平面滑行的距离 d＝2m，恰好停在 B 点，
用时 t2＝1s，重力加速度 g 取 10m/s
2
，sin37°＝0.6．求：
（1）斜面 OA 的长度 L；
（2）小物块与水平面 AB 间的动摩擦因数 μ；
（3）小物块经过 A 点时损失的机械能 E 损。

19．（12 分）如图所示，某吊车装置的水平轨道上有一质量为 M 的小车，且 O 点为钢丝绳的悬点，质量为 m 的重
物用钢丝绳连接，悬挂在小车的正下方，重心到 O 的距离为 L，从 A 点到 B 点，重物与小车一起向右做匀速运
动，重物到达 B 点时，小车突然停止，重物向右摆动到最高点 C，此时钢丝绳与竖直方向夹角为 θ．整个运动过


程中，钢丝绳始终拉直，不计钢丝绳质量和空气阻力，重力加速度为 g。求：
（1）从 B 到 C 过程中，重力对重物所做的功 W；
（2）从 A 到 B 过程中，重物运动的速度大小 v；
（3）从 A 到 C 过程中，小车对轨道的最大压力 Fm。

20．（15 分）如图所示，光滑水平桌面右端固定一个光滑定滑轮，物块 A 通过细绳跨过定滑轮与物块 C 相连，圆环
B 套在细绳上压住物块 C，A、B、C 质量分别为 mA＝0.5kg，mB＝0.4kg，mC＝0.1kg，卡口 D 固定在桌边，离
地面高 h2＝0.3m。当 B、C 从静止下降 h1＝0.3m，B 被 D 挡住，C 继续下落，C 落地时 A 未与滑轮碰撞。重力
加速度 g 取 10m/s
2
，求：
（1）B、C 下降 h1 过程中，B 和 C 整体的重力势能减少量△Ep。
（2）B 被 D 挡住前，绳上拉力的大小 T；
（3）C 落地时速度的大小 v。

21．（16 分）如图甲所示，两块平行正对的带电金属板 A、B 倾斜放置，与水平面成 θ 角，质量为 m，电荷量为﹣q
的微粒从 B 板边缘 O 点静止释放，恰沿直线 OO1 水平向右运动，到达 A 板边缘 O1 点时速度为 v0，恰从 O1 点
进入右侧水平放置的平行金属板 M、N 间。重力加速度为 g，忽略电场的边际效应，求：



（1）A 板带何种电荷？微粒在 A、B 板间运动的加速度大小 a：
（2）A、B 板间的电压 U；
（3）已知 M、N 板间电压随时间变化的规律如图乙所示，微粒通过该区域的时间恰好等于电压变化周期 T，板
间距离为 d，U0＝ ，若任何时刻进入该区域的微粒都能飞出，试求
①t＝0 时刻进入 M、N 板间电场的微粒飞出电场右边界时速度的方向，并判断不同时刻飞出电场的速度是否相
同？
②各出射点间的最大距离△y。



2019-2020 学年江苏省扬州市高三（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本題共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分，每小题只有一个选项符合题意.选对的得 3 分，错选或不
答的得 0 分
1．【解答】解：由题意可知，电容器带电量为 Q，则由电容的定义式 C＝ 可知
板间电压 U＝ ；故 A 正确 BCD 错误。
故选：A。
2．【解答】解：对木块 m 受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，
根据平衡条件，有：
f＝mgsinα
故 ABC 错误，D 正确；
故选：D。

3．【解答】解：C、AB 两点属于齿轮咬合的模型，边缘点的线速度相等，故：vA＝vB；故 C 错误；
AB、根据 v＝ωr，可知半径大的角速度小，故 A 的角速度小，根据 T＝ 可知，角速度小的周期大，故 A 的
周期大，A 转一周，B 转几周，故 AB 错误；
D、由向心加速度公式 an＝ ，A 的半径大于 B 的半径，可知 A 的向心加速度小于 B 的向心加速度，故 D 正
确；
故选：D。
4．【解答】解：取下落高度 h 处水平面为参考平面。根据机械能守恒定律得：
Ek＝mgh+ mv0
2

知 Ek 与 h 成一次函数关系，h＝0 时，Ek≠0，所以，Ek﹣h 图象是不过原点的倾斜直线，故 ACD 错误，B 正确。
故选：B。


5．【解答】解：A、运动员在下压跳板运动至最低点 C 时，速度为零；运动员将向上运动，故加速度向上，故 A 错
误；
B、在 B 点时运动员只受重力，加速度为 g，故 B 错误；
C、运动员从 B 到 A 的过程中，只受重力作用，加速度向下，故运动员处于失重状态，故 C 正确；
D、从 C 到 B 的过程中，先是弹力大于重力，然后弹力小于重力，故加速度先向上再向下，故运动员先超重再
失重，故 D 错误。
故选：C。
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分.每小題有多个选项符合题意.全部选对的得 4 分，选对但不
全的得 2 分，错选或不答的得 0 分
6．【解答】解：A、M 表示地球的质量，m 表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力 ，可得：v＝ ；
中圆卫星的轨道半径小，故线速度大，故 A 正确；
BC、根据 T＝2 ，其中中圆轨道卫星的半径小于同步卫星的半径，则中圆轨道卫星的周期较小，根据
可知，中圆卫星的角速度大，故 BC 正确；
D、中圆卫星的向心加速度为：a＝ ，地球表面重力加速度为：g＝ ，故中圆卫星的向心加速度小于 g，
故 D 错误；
故选：ABC。
7．【解答】解：A、纸板向右拉出时，砝码相对于纸板有向左的运动，故砝码受到的摩擦力向右；故 A 正确；
B、由于砝码在纸板上和在纸板上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，故 B 正确；
C、砝码受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦
力不变；故 C 错误；
D、当增大拉力时，纸板在面上运动的加速度增大，则运动时间变短；因此砝码加速时间变短，砝码的加速度不
变，砝码的位移 x＝ at
2
变小，砝码不可能滑出桌面；故 D 错误；
故选：AB。
8．【解答】解：A、由图可知，A 与 B 点电场强度的方向不同。故 A 错误；
B、根据等量异种电荷连线的电场线的分布特点，结合 B 的分析可知，B 点的电势高于 C 点的电势，故 B 错误；
C、根据等量异种电荷连线的电场线的分布特点可知，A 点位于两个等量异种点电荷的中垂线上，所以 A 点的电


势与无穷远处的电势相等；而 B 点的靠近正电荷，可知 B 点的电势高于 A 点的电势，故 C 正确；
D、+Q、﹣Q 两个点电荷产生的电场在 A 处的场强大小相等，夹角为 120°，故 A 点的电场强度大小与任意点
电荷在 A 的电场强度是相等的，为： ＝ ，故 D 正确；
故选：CD。
9．【解答】解：A、小球通过了 C 点，说明到达 C 点时速度不为零，即合力不为零，故 A 错误；
B、小球从 A 至 C，在切向先做加速运动，再做减速运动，当切向合力为零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速
度最大，即速度最大点应在 AB 之间某位置，故 B 错误；
C、当弹簧处于原长时，弹性势能为 0，小球机械能最大，由题意可知 B 点弹簧处于原长，故小球在 B 点时机械
能最大，故 C 正确；
D、因只有重力和弹簧弹力做功，故小球和弹簧系统的机械能守恒，小球在 A 点的动能和重力势能均最小，故小
球在 A 点的弹性势能必大于在 C 点的弹性势能，所以弹簧在 A 点的伸长量一定大于弹簧在 C 点的压缩量，故弹
簧中的弹力在 A 点时比在 C 点时大，故 D 正确；
故选：CD。
三、简答题：本题分必做题（第 10、11、12 题）和选做题[第 13 题）两部分，共计 34 分.请将解答填写在答题卡相
应的位置，
10．【解答】解：（1）为了保证打第一个点时小车速度为零及充分利用纸带打出足够的点，应该先接通电源再释放
小车；为了保证绳子的拉力大小近似等于砂和砂桶的重力，小车的质量应远大于砂和砂桶的总质量；为了保证绳
子拉力方向和小车运动方向相同，实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行；平衡摩擦力时，
不能够挂上砂和砂桶。故 AC 正确。
（2）小车做匀加速直线运动，且点迹间距从左到右逐渐变大，则故纸带的左端与小车相连；相邻两计数点间还
有 4 个打点末画出，所以 T＝5×0.02s＝0.1s，
根据逐差法：a＝ ＝ m/s≈0.88m/s
2
。
（3）根据牛顿第二定律：F＝（m+M）a，整理得： ＝ + m，其中 b＝ ，k＝ ，解得：F＝ ，M＝ 。
故答案为：（1）AC；（2）左；0.88；（3） ， 。
11．【解答】解：（1）在验证机械能守恒时，验证的是重力势能减小量△EP＝mgh 和重锤的动能增加量△Ek＝


是否相等，左右两侧的质量可约去，不不需要测量重锤的质量；
（2）A、测量重锤的下降高度时，测量重锤中心到悬点 O 的距离 L 和释放时轻绳与竖直方向的夹角 θ，重锤下
降高度为 h＝L（1﹣cosθ），但 θ角的测量不容易测量，测量精确度不高，故 A 不是最佳；
B、测量重锤中心在释放位置的高度 h1 和在最低点时的高度 h2，重锤下降高度 h＝h1﹣h2，高度容易测量，该测
量方案最佳；
（3）根据平抛运动规律，有 ，x＝vt，联立解得： ；
（4）小铁块和重锤的角速度相等，但重锤中心运动的半径大，则小铁块的飞离速度小于重锤中心在最低点的速
度，在实验中用小铁块的平抛初速度代替重锤的速度是有误差的；
故答案为：（1）不需要；（2）B； （3） ；（4）铁块飞离的速度小于重锤中心在最低点的速度；
二.[选修模块 3-5]（8 分）
12．【解答】解：A、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为光的频率小于极限频率，即改光的波长太
长，故 A 错误；
B、根据光电效应方程：eU0＝Ekm＝hv﹣W0，可知在光电效应中，入射光的频率越大，则遏止电压越大，因此
遏止电压的大小与入射光的强弱无关，故 B 正确；
C、氢原子的能级是不连续的，且辐射光子的能量也是不连续的，故 C 错误；
D、氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，轨道半径减小，能级降低，则氢原子
能量减小，则向外辐射一定频率的光子，动能增大，电势能减小，故 D 正确；
故选：BD。
13．【解答】解：规定向上为正方向，落地前动量为：P1＝mv1＝0.4×（﹣6）kg?m/s＝﹣2.4 kg?m/s
反弹后动量为：P2＝mv2＝0.4×4kg?m/s＝1.6 kg?m/s
则动量变化为：△P＝P2﹣P1＝1.6﹣（﹣2.4）kg?m/s＝4kg?m/s，方向竖直向上。
由动量定理得：（F﹣mg）t＝△P
代入数据求得：Ft＝5N?s，即碰撞过程中小球受到地面作用力冲量的大小 5N?s
故答案为：4，5
三、【选做题】本题包括 A、B 两小题，请选定其中一题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂
黑，若都作答则按 A 小题评分.A.[选修模块 3-3]（8 分）
14．【解答】解：A、相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比。故 A 错误；


B、最初瓶内空气相对湿度为 60%，水蒸气还没有达到饱和，所以水蒸气压强小于同温度水的饱和气压。故 B 正
确；
C、水面上方水分子数逐渐增多，直到相对湿度达到 100%．故 C 错误；
D、水不断蒸发，直到瓶内空气的相对湿度达到 100%，最终水面上方充满饱和汽。故 D 正确。
故选：BD。
15．【解答】解：一定质量的理想气体等压升温，根据盖?吕萨克定律 ＝c 知体积必定增大，
温度升高，气体的内能一定增大，即△U 为正值，同时气体的体积增大，气体对外做功，则 W 为负值，根据热
力学第一定律△U＝Q+W，故 Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量。
故答案为：增大、吸收。
B.[选修模块 3-4]（8 分）
16．【解答】解：光从空气射向某种介质中，频率不变，波速变小，由 v＝λf 知波长变短，故 AD 正确，BC 错误。
故选：AD。
17．【解答】解：单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关；
单摆周期公式为：T＝2
根据题干信息可知：kL＝mg，
解得：T＝2 。
故答案为：无关，2 。
四、计算或论述题：本题共 4 小题，共 55 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后
答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
18．【解答】解：（1）小物块在斜面上匀加速下滑，对其受力分析，根据牛顿第二定律，有
mgsin37°＝ma1，
解得
由运动学公式，有

整理，得 L＝3m
（2）小物块在水平面上做匀减速运动，根据运动学公式，有


，
解得
由牛顿第二定律，有
μmg＝ma2
得 μ＝0.4
（3）小物块下滑至 A 点时，速度
v1＝a1t1＝6m/s
通过 A 后瞬间速度
v2＝a2t2＝4m/s
损失的机械能为

答：（1）斜面 OA 的长度 L 为 3m；
（2）小物块与水平面 AB 间的动摩擦因数 μ为 0.4；
（3）小物块经过 A 点时损失的机械能 E 损为 20J。
19．【解答】解：（1）从 B 到 C 过程中，重力对重物所做的功为：W＝﹣mgL（1﹣cosθ）
（2）B 到 C 过程，根据动能定理有：
解得：
（3）从 A 到 C 过程中，小车刚到 B 点时对轨道的压力最大。
设重物受到纲丝绳的拉力为 T，重物在 B 点时，根据牛顿第二定律得：

解得：T＝mg（3﹣2cosθ）
纲丝绳对小车的拉力大小也为 T，对小车根据平衡得轨道对小车的支持力为：
FN＝Mg+T
根据牛顿第三定律，小车对轨道的最大压力为：
Fm＝FN＝Mg+mg（3﹣2cosθ）
答：（1）从 B 到 C 过程中，重力对重物所做的功 W 为＝mgL（1﹣cosθ）；


（2）从 A 到 B 过程中，重物运动的速度大小 v 为 ；
（3）从 A 到 C 过程中，小车对轨道的最大压力 Fm 为 Mg+mg（3﹣2cosθ）。
20．【解答】解：（1）滑块 B、C 重力势能的减少量△EP＝（mB+mc）gh1＝1.5J；
（2）对 A：T＝mAa，
对 BC：（mB+mc）g﹣T＝（mB+mc）a，
联立解得：T＝2.5N；
（3）设 B、C 下降 h1 时，A、B、C 系统机械能守恒，三者速度大小均为 v1，
据系统机械能守恒得： ，
解得 ；
B 被 D 挡住后，A、C 系统机械能守恒，设 C 落地时速度的大小为 v ，
据系统机械能守恒得： ，
解得：v＝2m/s；
答：（1）B、C 下降 h1 过程中，B 和 C 整体的重力势能减少量△Ep 为 1.5J；
（2）B 被 D 挡住前，绳上拉力的大小 T 为 2.5N；
（3）C 落地时速度的大小 v 为 2m/s；
21．【解答】解：（1）微粒受到的重力和电场力的合力应该沿直线 OO1 方向，所以电场力应该垂直极板向上，又微
粒带负电，所以 A 板带正电，微粒从 O 到 O1 过程中受力分析如图所示：
F 合＝mgtanθ
根据牛顿第二定律得：
F 合＝mgtanθ＝ma
解得：a＝gtanθ
（2）微粒从 O 到 O1 过程中，根据动能定理有：

解得：
（3）①根据题意，微粒在水平方向以速度 v0 做匀速直线运动，射出 M、N 间电场时，


竖直方向，0﹣ T 时间内， ，ay＝0；
T﹣T 时间内， ，ay＝g。
则竖直方向速度为： ，方向向上。
设出射速度与水平方向夹角为 α，有：
不同时刻飞出电场的速度相同，②微粒射出电场的最大偏转距离为：
各出射点间的最大距离为 ﹣0＝
答：（1）A 板带正电，微粒在 A、B 板间运动的加速度大小是 gtanθ：
（2）A、B 板间的电压是 ；
（3）①t＝0 时刻进入 M、N 板间电场的微粒飞出电场右边界时速度的方向，不同时刻飞出电场的速度相同；
②各出射点间的最大距离是 。