精品解析：辽宁省实验中学2023-2024学年高三下学期考前练习物理试卷

2024年辽宁省普通高中学业水平选择性考试猜题密卷（二） 物理 注意事项： 1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会发生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是（　　） A. 核反应前后，物质的质量守恒 B. 衰变辐射出的电子是中子转化为质子时放出的 C. 近年来由于地球的温室效应，引起的半衰期发生微小变化 D. 若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为22920年 2. 如图所示，水下光源向水面点发射一束光线，出射光线分成两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 这是光的干涉现象 B. 光的波长小于光的波长 C. 在真空中，光的传播速度比光的传播速度大 D. 若保持光源位置不变，增大入射角，则从水面上方观察，光先消失 3. 蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动时，所受绳子拉力的大小随时间变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度大小为，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 人质量为 B. 人的最大加速度大小为 C. 时刻，人的速度最大 D. 时刻，人处于超重状态 4. 一质量为的物块静止在光滑水平面上，某时刻起受到沿水平方向的力作用。已知力的方向不变，其大小随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 物块一直做加速运动 B. 时，物块的速度为零 C. 力对物块做的总功为 D. 物块的最大速度为 5. 如图所示为一含有理想变压器的电路，为正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定），为理想交流电流表，定值电阻的阻值分别为和。当开关断开时，电流表的示数为；当开关闭合时，电流表的示数为。该变压器的原、副线圈匝数之比为（　　） A. B. C. D. 6. 太阳系内很多小天体和八大行星一样围绕太阳运行，之前，能进入金星轨道内侧的小天体仅发现了21个，但它们一部分轨道在金星轨道的外侧，后来科学家发现了完全在金星轨道内侧运行的一个小天体“AV2”，关于“AV2”，下列说法正确的是（　　） A. “AV2”绕太阳运行的周期小于金星绕太阳运行的周期 B. “AV2”在任何位置的加速度大小都小于金星的加速度大小 C. “AV2”没有落至太阳上，是因为它质量小 D. “AV2”与太阳的连线和金星与太阳的连线，在相同的时间内扫过的面积相等 7. 我国比亚迪集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，该车型采用充电电压为的快充充电桩时，充电效率为，充满电需要的时间为。已知该车型每行驶平均能耗是，则下列说法正确的是（　　） A. 电池组充满电后储存电荷量为 B. 单块电池充满电后储存的电能为 C. 电池组充满电后的续航里程为 D. 快充充电桩的平均充电电流为 8. 一定质量的理想气体经历了循环，其图像如图所示，气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态时的压强为，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态的温度是 B. 气体由状态到状态，需要放热 C. 气体由状态到状态，每个分子的动能都增大 D. 气体由状态到状态，外界对气体做功为 9. 如图所示，一质量为、电阻为的导体棒静止在间距为的光滑水平金属导轨平面上，导轨平面内存在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，导体棒右侧接有一阻值为的定值电阻，左侧通过轻绳悬挂一质量为的物块，导体棒由静止释放，经过距离后做匀速运动（导体棒与滑轮未碰撞）。不计空气阻力和摩擦阻力，不计导轨电阻，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒中的电流方向为 B. 导体棒做匀速运动时的速率为 C. 导体棒从释放到刚匀速运动时，通过导体棒的电荷量为 D. 导体棒从释放到刚匀速运动时，定值电阻的焦耳热为 10. 如图所示，带电量为的小球1固定在倾角为的绝缘光滑的固定斜面底端，在斜面上距小球1为的点放置一带电小球2，此时小球2恰好处于静止状态。若将另一不带电小球3紧贴着小球2由静止释放，两小球一起运动到距点的点时速度大小为。现将小球3从距点为处的点由静止释放，小球3运动到点时与小球2粘在一起。运动过程中小球的电量不变，各小球均可视为质点，重力加速度为，静电力常量为，小球2和小球3的质量均为，下列说法正确的是（　　） A. 小球2的比荷为 B. 小球2从点运动到点，电势能变化量为 C. 小球3与小球2碰后瞬间速度大小为 D. 小球3与小球2碰后运动到点时的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为“使用半偏法测量电流表内阻”的实验电路图，其中为待测电流表（量程为，内阻大约是几十欧），电源为滑动变阻器，为电阻箱。实验步骤如下：首先闭合开关，断开开关，只调节滑动变阻器，使得电流表满偏（表针指到）；其次，保持滑片的位置不动，再闭合开关，调节电阻箱，使得电流表半偏（表针指到），此时电阻箱的示数如图乙所示。回答下列问题： （1）实验测得电流表的内阻为_______。 （2）若电源两端电压为，则滑动变阻器的最大阻值至少为_______。 （3）本次实验所得的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）电流表内阻的真实值。 12. 某研究小组“利用DIS实验装置验证机械能守恒定律”。实验装置如图甲所示，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时间；用刻度尺测出每个遮光片到点的竖直高度。已知重锤质量为，重力加速度为。 （1）实验前，用螺旋测微器测量遮光片宽度，其示数如图乙所示，则___________。 （2）重锤经过某个遮光片时的速度大小为___________；若___________关系式成立，则可判断重锤摆下过程中机械能守恒。（均用题中所给各物理量的字母符号表示） （3）若以最低点为零势能面，为了更直观的处理数据，研究小组绘制了重锤摆下过程中的动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图丙所示，其中代表重锤重力势能的图线应为___________（填“A”“B”或“C”）；仔细比对数据发现，重锤摆下过程中，重力势能的减少量___________（填“大于”“等于”或“小于”）动能的增加量。 13. 某简谐横波在均匀介质中沿轴正方向传播，其波速大小为，振幅为，且传播时无衰减。平衡位置坐标分别为和的两质点，在时刻偏离平衡位置的位移相同且均为正值，此后至少每隔两质点偏离各自平衡位置的位移相同。已知该简谐横波的波长大于，求： （1）时刻，质点偏离平衡位置的位移大小； （2）质点的振动方程及到达波谷的最短时间。 14. 如图所示的空间区域里，区域有一电场强度大小为、方向跟轴负方向成角的匀强电场，区域有一垂直纸面的匀强磁场。现有甲、乙两完全相同的带电粒子以相同速率由轴上的点分别沿轴正方向和负方向射入匀强磁场，回旋后都垂直射入匀强电场中，接着又进入匀强磁场。已知带电粒子的质量为、电荷量为，点坐标为，求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）甲、乙两带电粒子第一次在匀强磁场中运动的时间之比； （3）甲、乙两带电粒子第一次在匀强电场中运动的时间。 15. 如图所示，某一游戏装置由轻弹簧发射器、长为的粗糙水平直轨道和竖直放置的半径可调的光滑圆弧状细管轨道组成。质量为的滑块1被轻弹簧弹出后，与静置于中点、质量为的滑块2发生碰撞后粘合为滑块组（碰撞时间极短）。已知轻弹簧储存的弹性势能，两滑块与间的动摩擦因数均为，两滑块均可视为质点，各轨道间平滑连接且间隙不计。若滑块组从飞出落到直轨道上时不反弹且静止，不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）两滑块碰撞过程中损失的机械能； （2）若滑块组进入圆弧轨道后恰好能到达点，则轨道的半径； （3）改变的半径，滑块组静止时离点的最远距离，并写出应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年辽宁省普通高中学业水平选择性考试猜题密卷（二） 物理 注意事项： 1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会发生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是（　　） A. 核反应前后，物质的质量守恒 B. 衰变辐射出的电子是中子转化为质子时放出的 C. 近年来由于地球的温室效应，引起的半衰期发生微小变化 D. 若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为22920年 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应前后，物质的质量数和电荷数守恒，而质量有亏损，释放核能，故A错误； B．衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，故B正确； C．半衰期是核反应，与物理因素和化学条件均无关，即温度升高时半衰期不变，故C错误； D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，可知经过了2个半衰期，则该古木距今约为 5730×2年=11460年 故D错误。 故选B。 2. 如图所示，水下光源向水面点发射一束光线，出射光线分成两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 这是光的干涉现象 B. 光的波长小于光的波长 C. 在真空中，光的传播速度比光的传播速度大 D. 若保持光源位置不变，增大入射角，则从水面上方观察，光先消失 【答案】D 【解析】 【详解】A．这是复色光分解成单色光的现象，是折射形成的光的色散，故A错误； B．光线发生折射时，根据 可知b光的偏折角大，其折射率大，则频率更高，由可知波长就越短，所以a光的波长大于b光的波长，故B错误； C．各种不同频率的光在真空中的速度均相同为，故C错误； D．根据 可知b光折射率大，临界角C小，则b光先发生全反射，最先消失，故D正确。 故选D。 3. 蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动时，所受绳子拉力的大小随时间变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度大小为，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 人的质量为 B. 人的最大加速度大小为 C. 时刻，人的速度最大 D. 时刻，人处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，人的重力为 mg=0.8F0 则人的质量为 选项A错误； B．人的最大加速度大小为 选项B错误； C．时刻，F=1.8F0，此时加速度不为零，则人的速度不是最大，选项C错误； D．时刻，F=1.6mg，此时加速度向上，则人处于超重状态，选项D正确。 故选D。 4. 一质量为的物块静止在光滑水平面上，某时刻起受到沿水平方向的力作用。已知力的方向不变，其大小随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 物块一直做加速运动 B. 时，物块的速度为零 C. 力对物块做的总功为 D. 物块的最大速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图可知，物块受到水平向右的力为物块的合外力，合外力方向与速度方向相同，物块一直做加速运动，故位移为时，物块的速度达最大，故A正确，B错误； C．力F对物块做的总功为 故C错误； D．根据动能定理 当位移为时，速度最大，可得 故D错误。 故选A。 5. 如图所示为一含有理想变压器的电路，为正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定），为理想交流电流表，定值电阻的阻值分别为和。当开关断开时，电流表的示数为；当开关闭合时，电流表的示数为。该变压器的原、副线圈匝数之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据变压器原理 ， 设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈的等效电阻为 同理可得，当开关闭合时，副线圈等效电阻为 根据闭合电路的欧姆定律 联立解得 故选C。 6. 太阳系内很多小天体和八大行星一样围绕太阳运行，之前，能进入金星轨道内侧的小天体仅发现了21个，但它们一部分轨道在金星轨道的外侧，后来科学家发现了完全在金星轨道内侧运行的一个小天体“AV2”，关于“AV2”，下列说法正确的是（　　） A. “AV2”绕太阳运行的周期小于金星绕太阳运行的周期 B. “AV2”在任何位置的加速度大小都小于金星的加速度大小 C. “AV2”没有落至太阳上，是因为它质量小 D. “AV2”与太阳的连线和金星与太阳的连线，在相同的时间内扫过的面积相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 解得 由于小天体“AV2” 在金星轨道内侧运行，轨道半径小于金星运动的轨道半径，则“AV2”绕太阳运行的周期小于金星绕太阳运行的周期，故A正确； B．根据 解得 由于小天体“AV2” 在金星轨道内侧运行，轨道半径小于金星运动的轨道半径，则“AV2”在任何位置的加速度大小都大于金星的加速度大小，故B错误； C．“AV2”没有落至太阳上，是因为其所受万有引力提供其圆周运动所需向心力，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，在同一轨道上，小天体围绕太阳运动过程中，在相等时间内扫过的面积相等，“AV2”与金星不在同一轨道上运动，则“AV2”与太阳的连线和金星与太阳的连线，在相同的时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选A。 7. 我国比亚迪集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，该车型采用充电电压为的快充充电桩时，充电效率为，充满电需要的时间为。已知该车型每行驶平均能耗是，则下列说法正确的是（　　） A. 电池组充满电后储存的电荷量为 B. 单块电池充满电后储存的电能为 C. 电池组充满电后的续航里程为 D. 快充充电桩平均充电电流为 【答案】B 【解析】 【详解】A. 电池组充满电后储存的电荷量为 选项A错误； B. 单块电池充满电后储存的电能为 选项B正确； C. 电池组充满电后的续航里程为 选项C错误； D. 根据 快充充电桩的平均充电电流为 选项D错误。 故选B。 8. 一定质量的理想气体经历了循环，其图像如图所示，气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态时的压强为，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态的温度是 B. 气体由状态到状态，需要放热 C. 气体由状态到状态，每个分子的动能都增大 D. 气体由状态到状态，外界对气体做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．气体由状态到状态，发生等压降温的过程，气体的体积减小，由 解得 外界对气体做正功，大小为 故AD正确； B．气体由状态到状态，发生等温膨胀，因温度不变，则，体积增大，气体对外外做功，，由热力学第一定律 可知，即气体需要吸热，故B错误； C．气体由状态到状态，温度升高，则分子的平均动能增大，故大多数分子的动能增大，而有少数分子的动能减小或不变，故C错误。 故选AD。 9. 如图所示，一质量为、电阻为的导体棒静止在间距为的光滑水平金属导轨平面上，导轨平面内存在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，导体棒右侧接有一阻值为的定值电阻，左侧通过轻绳悬挂一质量为的物块，导体棒由静止释放，经过距离后做匀速运动（导体棒与滑轮未碰撞）。不计空气阻力和摩擦阻力，不计导轨电阻，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒中的电流方向为 B. 导体棒做匀速运动时速率为 C. 导体棒从释放到刚匀速运动时，通过导体棒的电荷量为 D. 导体棒从释放到刚匀速运动时，定值电阻的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．导体棒向左运动垂直切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则可知电流方向为，故A错误； B．经过距离后做物块和导体棒一起匀速运动，有 联立可得匀速的速率为 故B正确； C．导体棒从释放到刚匀速运动时，有 联立可得通过导体棒的电荷量为 故C正确； D．导体棒从释放到刚匀速运动时，由动能定理可得 联立可得定值电阻的焦耳热为 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，带电量为的小球1固定在倾角为的绝缘光滑的固定斜面底端，在斜面上距小球1为的点放置一带电小球2，此时小球2恰好处于静止状态。若将另一不带电小球3紧贴着小球2由静止释放，两小球一起运动到距点的点时速度大小为。现将小球3从距点为处的点由静止释放，小球3运动到点时与小球2粘在一起。运动过程中小球的电量不变，各小球均可视为质点，重力加速度为，静电力常量为，小球2和小球3的质量均为，下列说法正确的是（　　） A. 小球2的比荷为 B. 小球2从点运动到点，电势能的变化量为 C. 小球3与小球2碰后瞬间的速度大小为 D. 小球3与小球2碰后运动到点时的速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球2静止时有 解得 故A错误； B．小球2从点运动到点，由动能定理 解得 电势能的变化量为 故B错误； C．小球3从点到点由动能定理 解得 小球3和小球2碰撞过程由动量守恒 解得 故C正确； D．小球2和3碰后一起运动到M点的过程由动能定理 解得 故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为“使用半偏法测量电流表内阻”的实验电路图，其中为待测电流表（量程为，内阻大约是几十欧），电源为滑动变阻器，为电阻箱。实验步骤如下：首先闭合开关，断开开关，只调节滑动变阻器，使得电流表满偏（表针指到）；其次，保持滑片的位置不动，再闭合开关，调节电阻箱，使得电流表半偏（表针指到），此时电阻箱的示数如图乙所示。回答下列问题： （1）实验测得电流表的内阻为_______。 （2）若电源两端电压为，则滑动变阻器的最大阻值至少为_______。 （3）本次实验所得的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）电流表内阻的真实值。 【答案】（1）120.0 （2）900 （3）小于 【解析】 【小问1详解】 由半偏法原理可知，由于滑动变阻器阻值较大，当闭合开关S2后，可认为干路电流不变，故调节R2，使得电流表G半偏，此时两支路的电流相等，电流表G的内阻等于电阻箱R2的示数，即120.0Ω。 【小问2详解】 只闭合开关，电流表G满偏时，即 滑动变阻器的最大阻值至少为 【小问3详解】 因为当闭合开关时，与电流表并联，整个电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，通过的电流变大，干路电流大于10mA，当通过电流表电流半偏时，通过电阻箱的电流大于5mA，由并联规律可知，此时电阻箱阻值R小于电流表内阻，即本次实验所得的测量值小于电流表内阻的真实值。 12. 某研究小组“利用DIS实验装置验证机械能守恒定律”。实验装置如图甲所示，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时间；用刻度尺测出每个遮光片到点的竖直高度。已知重锤质量为，重力加速度为。 （1）实验前，用螺旋测微器测量遮光片的宽度，其示数如图乙所示，则___________。 （2）重锤经过某个遮光片时的速度大小为___________；若___________关系式成立，则可判断重锤摆下过程中机械能守恒。（均用题中所给各物理量的字母符号表示） （3）若以最低点为零势能面，为了更直观的处理数据，研究小组绘制了重锤摆下过程中的动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图丙所示，其中代表重锤重力势能的图线应为___________（填“A”“B”或“C”）；仔细比对数据发现，重锤摆下过程中，重力势能的减少量___________（填“大于”“等于”或“小于”）动能的增加量。 【答案】（1）1762 （2） ① ②. （3） ①. C ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 遮光片的宽度为 【小问2详解】 [1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，重锤经过某个遮光片时的速度大小为 [2]若重锤摆下过程中机械能守恒，则 可得 【小问3详解】 [1]设点与最低点的高度差为，重锤重力势能为 故代表重锤重力势能的图线应为C。 [2]图线A为摆锤摆下过程机械能随高度变化的图像，可知摆锤摆下过程机械能逐渐减小，可知摆锤摆下过程中，重力势能减少量大于动能增加量。 13. 某简谐横波在均匀介质中沿轴正方向传播，其波速大小为，振幅为，且传播时无衰减。平衡位置坐标分别为和的两质点，在时刻偏离平衡位置的位移相同且均为正值，此后至少每隔两质点偏离各自平衡位置的位移相同。已知该简谐横波的波长大于，求： （1）时刻，质点偏离平衡位置的位移大小； （2）质点的振动方程及到达波谷的最短时间。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）由题意可知，该简谐横波的周期为 则该简谐波的波长 根据题意知 则P、Q两点的位置如图所示 此时，质点P偏离平衡位置的位移为 （2）其中 时刻，质点Q向y轴正方向运动，由质点Q的位移随时间变化的关系式 可得质点Q到达波谷的最短时间为 14. 如图所示的空间区域里，区域有一电场强度大小为、方向跟轴负方向成角的匀强电场，区域有一垂直纸面的匀强磁场。现有甲、乙两完全相同的带电粒子以相同速率由轴上的点分别沿轴正方向和负方向射入匀强磁场，回旋后都垂直射入匀强电场中，接着又进入匀强磁场。已知带电粒子的质量为、电荷量为，点坐标为，求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）甲、乙两带电粒子第一次在匀强磁场中运动的时间之比； （3）甲、乙两带电粒子第一次在匀强电场中运动的时间。 【答案】（1），方向垂直纸面向里；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示，设甲、乙两粒子由B、C两点分别进入电场，轨迹圆心分别为O1和O2， 设粒子在磁场中运动的轨迹半径为R，洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知磁感应强度方向为垂直纸面向里，由几何关系得 解得 由牛顿第二定律得 解得 （2）由几何关系可知甲、乙两粒子在磁场中转过的角度分别为θ1=240°和θ2=60°，设粒子在磁场中运动的周期为T，运动的时间为t，则 故两粒子在磁场中运动的时间之比为 （3）两粒子以相同的速率和夹角进入电场做类平抛运动，所以在电场中运动的时间相同，设运动时间为，垂直电场方向的位移为x，沿电场方向的位移为y，则有 联立各式解得 15. 如图所示，某一游戏装置由轻弹簧发射器、长为的粗糙水平直轨道和竖直放置的半径可调的光滑圆弧状细管轨道组成。质量为的滑块1被轻弹簧弹出后，与静置于中点、质量为的滑块2发生碰撞后粘合为滑块组（碰撞时间极短）。已知轻弹簧储存的弹性势能，两滑块与间的动摩擦因数均为，两滑块均可视为质点，各轨道间平滑连接且间隙不计。若滑块组从飞出落到直轨道上时不反弹且静止，不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）两滑块碰撞过程中损失的机械能； （2）若滑块组进入圆弧轨道后恰好能到达点，则轨道的半径； （3）改变的半径，滑块组静止时离点的最远距离，并写出应满足的条件。 【答案】（1）1.2J；（2）0.2m；（3）1m，R大于0.2m 【解析】 【详解】（1）滑块1碰撞前的速度为，有 解得 碰撞过程中动量守恒，有 能量方面有 解得 （2）若恰好到达D点，则在D点速度为零，从碰撞处到D点过程有 解得 （3）由之前的分析可知，当圆弧轨道半径小于0.2m时滑块组能从D点飞出，之后其做平抛运动，继续调节圆弧轨道，其从D点飞出的速度不同，落在水平轨道上距离B点的距离不同，有 其做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 解得 由数学知识可知，当时，s取得最大值，其值为0.4m。当圆弧轨道半径大于0.2m，滑块组不能从D点飞出，沿轨道滑回水平轨道，最终静止在水平轨道上，设在水平轨道滑动路程为，有 解得 则滑块组静止时离B点的最远距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$