精品解析：江苏省盐城市东台市第一中学2023-2024学年高三下学期4月考试物理试题

2023—2024学年高三4月份 物 理 试 题 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图（　　） A. B. C. D. 2. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子 C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变 3. 如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定质量的理想气体，B内为真空.抽开隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态.则该气体（　　） A. 内能减小，温度降低 B. 内能减小，温度不变 C. 内能不变，温度不变 D. 内能不变，温度降低 4. 如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S为红色光源，M为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是（　　） A. 将光屏向左移动 B. 将平面镜向左平移 C. 将光源S向下移动 D. 将S换成绿色光源 5. “智能表带”是一种新型通话工具。如图所示，使用时只要按动表带上的按钮，就能触发表带内的人体传导单元，从而将信号转换为身体可以传输的振动信号，通过手指传入耳朵，根据以上描述，下列说法正确的是（　　） A. 经过手指传播的信号是电磁波 B. 该振动信号传播不依赖于介质 C. 信号经表带传人手指的频率不变 D. 信号经表带传入手指的传播速度不变 6. 小明绘制了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，羽毛球到达P点时速度大小为v，则（　　） A. 羽毛球在A点的机械能等于在B点的机械能 B. 整个飞行过程中，羽毛球在P点时的速度最小 C. 整个飞行过程中，羽毛球速度最小的位置在P点左侧 D. 若在P点将羽毛球以大小为v速度水平向左抛出，羽毛球将掉落在原出发点的右侧 7. 科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（ ） A. 蜘蛛往电势高处运动 B. 电场力对蛛丝做负功 C. 蛛丝的电势能增大 D. 蛛丝带的是正电荷 8. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用光①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ②光子的频率大于④光子的频率 B. ①光子的动量与③光子的动量大小相等 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 9. 太空探测器借助行星的引力来增加速率的现象称为“弹弓效应”，如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器在靠近和远离行星时距行星距离相等位置的速度分别为和。探测器和行星在行星的运动方向上，其运动规律类似于两个质量相差很大的小球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律。则（　　） A. 以地球为参考系，探测器从地球表面附近的发射速度必须大于地球的第三宇宙速度 B. 以行星为参考系，探测器在靠近和远离行星时距行星距离相等位置的速度大小相等 C. 以太阳为参考系，探测器绕过行星的图示过程中，行星引力对探测器做的总功为零 D. 以太阳为参考系，在探测器被加速的过程中探测器、行星系统的机械能增加 10. 如图所示，李辉、刘伟用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电阻。实验中两人没有注意操作的规范：李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，最后李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离。在这个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 电击发生在李辉用多用电表红黑表笔金属杆接触线圈裸露的两端时 B. 有电击感的是刘伟，因为所测量变压器是升压变压器 C. 发生电击前后，流过刘伟电流方向发生了变化 D. 发生电击时，通过多用电表的电流很大 11. 如图所示，倾角的光滑固定斜面上，轻质弹簧下端与固定板C相连，另一端与物体A相连.A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连且始终与斜面平行。开始时托住B，A处于静止状态且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 刚释放B时，A受到细线的拉力大小为mg B. A的最大速度为 C. B下落至最低点时，弹簧的弹性势能最小 D. B下落至最低点时，A所受合力大小为mg 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 物理兴趣小组利用手机测量当地的重力加速度。如图甲所示，他们将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声和小球落地的撞击声，算出时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用__________. A. 乒乓球 B. 钢球 C. 橡胶球 （2）某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应打击声和落地撞击声，小球下落的时间__________s。 （3）作出如图丙所示的图线，可得到重力加速度__________。（结果保留两位有效数字） （4）若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果__________（选填“有”或“没有”）影响。 （5）在实验中，小明将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，而小红为了方便将手机放在地面A点测量，你认为哪位同学的方法更合理，并简要说明理由_________。 13. 我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一。在某次核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核，并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，该核反应释放的核能为，真空中光速为c。 （1）写出核反应方程并求出质量亏损； （2）求氦核的比结合能。 14. 如图所示，半圆柱玻璃砖半径为R，AB边为直径，O为圆心，一纸面内的单色光束从玻璃砖的P点射入，入射角可以任意变化，不考虑从AB上反射后的情况.已知角度，玻璃砖对该单色光的折射率，光在真空中的速度为c，求： （1）光在玻璃砖中传播的最短时间t； （2）光可从OB段出射的长度L。 15. 如图所示，一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2m。小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力。 （1）求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功； （2）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度； （3）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求地面上小球第1次和第2次落点的距离。 16. 如图所示，在竖直平面内建立xOy坐标系，P、A、Q1、Q2四点的坐标分别为（-2L，0）、（-L，0）、（0，L）、（0，-L）。y轴右侧存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里。在界面PAQ1的上方存在竖直向下的匀强电场（未画出），界面PAQ2的下方存在竖直向上的匀强电场（未画出），且上下电场强度大小相等。在（L，0）处的C点固定一平行于y轴且长为的绝缘弹性挡板MN，C为挡板中点，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变。沿x方向分速度反向，大小不变。质量为 m、电量为 q的带负电粒子（不计重力）从x轴上方非常靠近P 点的位置以初速度v0沿x轴正方向射入电场且刚好可以过Q1点。求： （1）电场强度的大小、到达Q1点速度的大小和方向； （2）磁场取合适的磁感应强度，带电粒子没有与挡板发生碰撞且能回到P点，求从P点射出到回到P点经历的时间； （3）改变磁感应强度的大小，要使粒子最终能回到P点，则带电粒子最多能与挡板碰撞多少次？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年高三4月份 物 理 试 题 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AD．液晶在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，选项A、D中分子排列非常有序，不符合液晶分子的排列规律，故AD错误； B．选项B中分子排列比较整齐，但从另外一个角度看也具有无序性，符合液晶分子的排列规律，故B正确； C．选项C中，分子排列是完全无序的，不符合液晶分子的排列规律，故C错误。 故选B。 2. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子 C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．a衰变使钚238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92，中子为 可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误； B．α衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个α粒子，故B正确； C．由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和小于衰变前钚238的质量，故C错误； D．半衰期由元素种类决定，跟其他因素无关，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定质量的理想气体，B内为真空.抽开隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态.则该气体（　　） A. 内能减小，温度降低 B. 内能减小，温度不变 C. 内能不变，温度不变 D. 内能不变，温度降低 【答案】C 【解析】 【详解】由于B内为真空，当抽开隔板K后，气体扩散，不做功，且由于为绝热系统，根据 所以内能不变，因为是理想气体，所以温度不变，故选C。 4. 如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S为红色光源，M为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是（　　） A 将光屏向左移动 B. 将平面镜向左平移 C. 将光源S向下移动 D. 将S换成绿色光源 【答案】C 【解析】 【详解】A．光源到屏的距离可以看做双缝到屏的距离L，光源到平面镜中虚像的间距2d看做双缝的间距，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 将光屏向左移动，减小，条纹间距变小，故A错误； B．将平面镜向左平移，、不变，条纹间距不变，故B错误； C．将光源S向下移动，减小，条纹间距增大，故C正确； D．将S换成绿色光源，绿光的波长比红光短，条纹间距变小，故D错误。 故选C。 5. “智能表带”是一种新型的通话工具。如图所示，使用时只要按动表带上的按钮，就能触发表带内的人体传导单元，从而将信号转换为身体可以传输的振动信号，通过手指传入耳朵，根据以上描述，下列说法正确的是（　　） A. 经过手指传播的信号是电磁波 B. 该振动信号传播不依赖于介质 C. 信号经表带传人手指的频率不变 D. 信号经表带传入手指的传播速度不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．经过手指传播的信号是机械波，机械波的传播需要依赖介质，故AB错误； C．信号经表带传人手指的频率不变，故C正确； D．信号经表带传入手指，介质发生变化，传播速度发生变化，故D错误。 故选C。 6. 小明绘制了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，羽毛球到达P点时速度大小为v，则（　　） A. 羽毛球在A点的机械能等于在B点的机械能 B. 整个飞行过程中，羽毛球在P点时的速度最小 C. 整个飞行过程中，羽毛球速度最小的位置在P点左侧 D. 若在P点将羽毛球以大小为v的速度水平向左抛出，羽毛球将掉落在原出发点的右侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．从过程到过程中，除了重力外，空气阻力一直做负功，羽毛球的机械能一直减小，故羽毛球在A点的机械能大于在B点的机械能，故A错误； BC．当羽毛球所受重力与阻力的合力方向与速度方向垂直时，羽毛球的速度最小，而在最高点P时，合力方向与速度夹角为钝角，说明羽毛球速度最小应该在P点右侧，故BC错误； D．若在P点将羽毛球以大小为v的速度水平向左抛出，与题图中点到落地过程相同，由图可知，羽毛球从抛出到点的水平位移大于从点到落地点的水平位移，则若在P点将羽毛球以大小为v的速度水平向左抛出，羽毛球将掉落在原出发点的右侧，故D正确。 故选D。 7. 科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（ ） A. 蜘蛛往电势高处运动 B. 电场力对蛛丝做负功 C. 蛛丝的电势能增大 D. 蛛丝带的是正电荷 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力，则蛛丝带的是负电荷；离正电荷越近电势越高，则蜘蛛往电势高处运动，运动过程电场力对蛛丝做正功，蛛丝的电势能减小。 故选A。 8. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用光①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ②光子的频率大于④光子的频率 B. ①光子的动量与③光子的动量大小相等 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，②光子的能量小于④光子的能量，根据 可知②光子的频率小于④光子的频率，故A错误； B．由图可知①光子的能量等于③光子的能量，则①光子的频率等于③光子的频率，①光子的波长等于③光子的波长，根据 可知①光子的动量与③光子的动量大小相等，故B正确； C．由图可知②光子的能量小于①光子的能量，则用②照射该金属不一定能发生光电效应，故C错误； D．根据光电效应方程 由于④光子的能量大于①光子的能量，则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，故D错误。 故选B。 9. 太空探测器借助行星的引力来增加速率的现象称为“弹弓效应”，如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器在靠近和远离行星时距行星距离相等位置的速度分别为和。探测器和行星在行星的运动方向上，其运动规律类似于两个质量相差很大的小球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律。则（　　） A. 以地球为参考系，探测器从地球表面附近的发射速度必须大于地球的第三宇宙速度 B. 以行星为参考系，探测器在靠近和远离行星时距行星距离相等位置的速度大小相等 C. 以太阳为参考系，探测器绕过行星的图示过程中，行星引力对探测器做的总功为零 D. 以太阳为参考系，在探测器被加速的过程中探测器、行星系统的机械能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．发射速度大于第三宇宙速度会脱离太阳得束缚，飞出太阳系，故A错误； BD．由于仅有引力做功，则整个过程中机械能守恒，探测器在靠近和远离行星时距行星距离相等位置时引力势能相等，则动能相等，速度大小相等，故B正确，D错误； C．以太阳为参考系，探测器绕过行星的图示过程中，与行星得距离发生了变化，引力做功不为零，故C错误。 故选B。 10. 如图所示，李辉、刘伟用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电阻。实验中两人没有注意操作的规范：李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，最后李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离。在这个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 电击发生在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆接触线圈裸露的两端时 B. 有电击感的是刘伟，因为所测量变压器是升压变压器 C. 发生电击前后，流过刘伟的电流方向发生了变化 D. 发生电击时，通过多用电表的电流很大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电击发生在多用电表红黑表笔的金属杆脱离线圈裸露两端的时刻，故A错误； B．有电击感的是手握线圈裸露两端的刘伟，因为线圈中产生了感应电流，故B错误； C．发生电击前，刘伟和线圈是并联关系；断开瞬间，线圈中的电流急剧减小，产生的感应电流的方向与原电流的方向相同，但线圈和刘伟构成了一个闭合的电路，线圈相当于电源，所以流过刘伟的电流方向发生了变化，故C正确； D．发生电击时，通过线圈的电流很大；由于已经断开了连接，所以通过多用电表的电流为零，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，倾角的光滑固定斜面上，轻质弹簧下端与固定板C相连，另一端与物体A相连.A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连且始终与斜面平行。开始时托住B，A处于静止状态且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 刚释放B时，A受到细线的拉力大小为mg B. A的最大速度为 C. B下落至最低点时，弹簧的弹性势能最小 D. B下落至最低点时，A所受合力大小为mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．刚释放物体B时，以A、B组成的系统为研究对象，有 解得 对B研究 解得 故物体A受到细线的拉力大小为，故A错误； B．手拖住物块B时，物块A静止，设此时弹簧的压缩量为，对物块A根据平衡条件可得 解得 当物体A上升过程中，当A和B整体的加速度为0时速度达到最大值，此时细线对A的拉力大小刚好等于B的重力，设此时弹簧的伸长量为，则 解得 所以此时弹簧的弹性势能与初始位置时相同，对A、B和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统的机械能守恒，根据机械能守恒定律得 解得 故B正确； C．当B下落至最低点时，AB整体减少的机械能最大，转化为弹簧的弹性势能最多，所以此时弹簧具有最大的弹性势能，故C错误； D．当B下落至最低点时，此时A上升到最高位置，根据对称性可知B产生加速度大小也为 故对B受力分析，根据牛顿第二定律可知 解得 故AB整体研究，设此时弹簧弹力F，则 解得 对A研究，A受到弹簧拉力、重力和绳子的拉力，则 故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 物理兴趣小组利用手机测量当地的重力加速度。如图甲所示，他们将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声和小球落地的撞击声，算出时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用__________. A. 乒乓球 B. 钢球 C. 橡胶球 （2）某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应打击声和落地撞击声，小球下落的时间__________s。 （3）作出如图丙所示的图线，可得到重力加速度__________。（结果保留两位有效数字） （4）若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果__________（选填“有”或“没有”）影响。 （5）在实验中，小明将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，而小红为了方便将手机放在地面A点测量，你认为哪位同学的方法更合理，并简要说明理由_________。 【答案】（1）B （2）040 （3）9.5##9.6##9.7 （4）没有 （5）小明，因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确。 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球。 故选B。 【小问2详解】 小球下落的时间 【小问3详解】 由小球做自由落体运动，可知 得 由图丙所示的图线可知斜率大小等于重力加速度，故 【小问4详解】 若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度，小球将做平抛运动，平抛运动的竖直方向的分运动为自由落体运动，故对实验测量结果没有影响。 【小问5详解】 小明的方法更合理，因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确。 13. 我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一。在某次核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核，并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，该核反应释放的核能为，真空中光速为c。 （1）写出核反应方程并求出质量亏损； （2）求氦核的比结合能。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）核反应方程为 根据质能方程，可得 解得 （2）依题意，可得 解得氦核的比结合能为 14. 如图所示，半圆柱玻璃砖的半径为R，AB边为直径，O为圆心，一纸面内的单色光束从玻璃砖的P点射入，入射角可以任意变化，不考虑从AB上反射后的情况.已知角度，玻璃砖对该单色光的折射率，光在真空中的速度为c，求： （1）光在玻璃砖中传播的最短时间t； （2）光可从OB段出射的长度L。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光在玻璃砖中的传播速度 光在玻璃砖中传播的最短距离 最短时间 （2）临界角 解得 几何关系 15. 如图所示，一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2m。小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力。 （1）求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功； （2）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度； （3）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求地面上小球第1次和第2次落点的距离。 【答案】（1）2.4J；（2）3.36m；（3）0.64m 【解析】 【详解】（1）A到B的过程中重力和阻力做功，设克服摩擦力所做的功为Wf，则由动能定理可得 在B点有 代入数据得 （2）B到C的过程中，由动能定理得 解得 从C点到落地的时间 解得 B到P的水平距离 代入数据，联立并整理可得 可知。当时，P到B的水平距离最大，为，此时BC长度为3.36m； （3）由于小球每次碰撞机械能损失75%，由 则碰撞后的速度为碰撞前速度的，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等，则碰撞后竖直方向的分速度为碰撞前竖直方向分速度的，所以第一次碰撞后上升到最高点的时间等于从C点到落地的时间的，所以从第一次碰撞后到发生第二次碰撞的时间 碰撞后水平方向分速度也为碰撞前水平方向分速度的，则地面上小球第1次和第2次落点的距离 16. 如图所示，在竖直平面内建立xOy坐标系，P、A、Q1、Q2四点的坐标分别为（-2L，0）、（-L，0）、（0，L）、（0，-L）。y轴右侧存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里。在界面PAQ1的上方存在竖直向下的匀强电场（未画出），界面PAQ2的下方存在竖直向上的匀强电场（未画出），且上下电场强度大小相等。在（L，0）处的C点固定一平行于y轴且长为的绝缘弹性挡板MN，C为挡板中点，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变。沿x方向分速度反向，大小不变。质量为 m、电量为 q的带负电粒子（不计重力）从x轴上方非常靠近P 点的位置以初速度v0沿x轴正方向射入电场且刚好可以过Q1点。求： （1）电场强度的大小、到达Q1点速度的大小和方向； （2）磁场取合适磁感应强度，带电粒子没有与挡板发生碰撞且能回到P点，求从P点射出到回到P点经历的时间； （3）改变磁感应强度的大小，要使粒子最终能回到P点，则带电粒子最多能与挡板碰撞多少次？ 【答案】（1），，与y轴正方向成45°角；（2）；（3）17 【解析】 【详解】（1）从P到Q1，水平方向 竖直方向 联立①②式可得 根据动能定理 可得 与y轴正方向成45°角。 （2）要使带电粒子回到P点，其轨迹必须具有对称性且经过Q2，由几何关系可得 在磁场中的偏转角度为 在磁场中的运动时间为 故从P点射出第一次回到P 点的时间 （3）当r最小时带电粒子刚好过M 点碰撞次数最多 由几何关系可得 解得 设最多可以碰n次，则 解得 n=17 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$