精品解析：2024届新疆石河子第一中学高三下学期模拟考试物理试卷

高三物理考试 满分：100分 时间：90分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区城内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分） 1. 在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（ ） A. B. C. D. 2. 现有质量、大小均相同的两小球A、B，将小球A从距离水平面高度为h处由静止释放，同时将小球B从水平面以的初速度竖直向上抛出。当小球A和B相遇后，设小球B还需经过时间t才能返回到水平面。不计空气阻力，重力加速度为g。则t为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，水平的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴处有叠放的甲、乙两小物体与圆盘始终保持相对静止，乙的质量是甲质量的两倍。甲、乙间的动摩擦因数为0.5，乙与盘面间的动摩擦因数为0.4，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则的最大值是（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积S=50cm2的重力不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的V-T图像，密闭气体在A点的压强pA=1.03×105Pa，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量Q=400J。已知外界大气压强p0=1.01×105Pa，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 重物的质量m=2kg B. 气体在状态B时的体积为8.0×10-3m3 C. 从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功152.5J D. 从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加245.5J 5. 我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射一场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅，“天问一号”离开地球时，所受万有引力与它距离地面高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受万有引力与它距离火星表面高度的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星的表面重力加速度之比为 B. 地球与火星的质量之比为 C. 地球与火星的第一宇宙速度之比为 D. 地球与火星的密度之比为 6. 如图所示，将截面为三角形的斜面体固定在水平地面上，其右端点与竖直挡板靠在一起，在和之间放置一个光滑均匀的圆柱体，整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板以点为轴缓慢地顺时针转动至挡板水平之前，物块始终静止不动，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 对的弹力先减小后增大 B. 对的弹力先增大后减小 C. 对的弹力一直增大 D. 对的弹力先减小后增大 7. 如图所示，在光滑的水平地面上，有半径和动量相同的两个小球A、B发生对心碰撞，碰撞后小球A恰好静止，则小球B的质量与小球A的质量的比值可能是（  ） A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 8. 质量不计的直角支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B，支架的两直角边长度分别为L和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时边水平，现将小球A由静止释放，重力加速度为g，则（ ） A. 小球A到达最低点时的速度大小为 B. 当水平方向夹角为37°时，小球A、B速度达到最大 C. 小球B最大速度为 D. 小球A到达最低点的过程中，杆对小球A所做的功为 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 9. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为 B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C. 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离 D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大 10. 某实验小组在探究光的性质时，做了以下实验：将一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b；若用这两束单色光a、b分别照射同一光电管时，发现只有一种光能发生光电效应；若用这两束单色光a、b分别做双缝干涉实验时，观察到有一种光的条纹间距比较大。据此，该探究小组可以得出的结论是（　　） A. 相同介质中a光的波长小于b光的波长 B. a光的折射率小于b光的折射率 C. 若用a、b光照射同一光电管，发生光电效应的是b光 D. 若用a、b光做双缝干涉实验时，则b光的条纹间距大 11. 如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为，输电线路总电阻。为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原副线圈匝数比一个是，另一个为，其中电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，以上变压器均为理想变压器。下列判断正确的是（ ） A. 图中a为电压表，b为电流表 B. 用户端的电压为220V C. 输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% D. 若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小 12. 如图所示，水平放置的平行金属板电容器带等量异号电荷，电容器的电容为C，两极板的长度均为L，板间距离也为L，是两板之间的中线，一质量为m、电荷量为q的带正电小球从M板左侧与M板等高的A点以某一速度水平向右抛出，恰好从O点进入电场，然后从N板的右边缘离开电场，不考虑极板边缘效应，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球到达O点的速度大小为 B. M板带正电 C. 平行板电容器所带电荷量为 D. 小球到达N板时的速度大小为 三、非选择题（共5小题，共52分） 13. 某小组为了验证力的平行四边形定则，设计了如图甲所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B，两轻绳的一端分别系在A、B挂钩上，另一端系成结点O。在O点挂上重的钩码，使O位于刻度盘圆心，改变绳与竖直方向的夹角，分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力F的图示，比较F与G是否等大反向，即可验证力的平行四边形定则。 （1）下列操作中正确的是______。（填正确答案标号） A.刻度盘必须竖直放置 B.实验中要保证角度、始终等大 C.实验中要保证结点与刻度盘圆心始终重合 （2）某次实验测得、，、，图乙中已画出、的图示及过O点的竖直线，请根据平行四边形定则在答题卡的图乙中作出合力F的图示_____； （3）A固定在刻度盘上某位置后，再将B从0°处的P位置顺时针缓慢旋转至90°处，则拉力传感器A的示数______（填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电源电动势及未知电阻的实验。实验器材有： 电池（电动势约，内阻很小）； 电压表（量程，内阻为）； 定值电阻（阻值未知）； 电阻箱（最大阻值为）； 开关，导线若干。 该同学设计的测量电路如图所示。 （1）先断开开关，连接好电路。闭合开关，断开开关，此时电压表的示数为；把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表示数为。若不考虑电池内阻，电池的电动势为_______________，定值电阻的阻值为_______________。 （2）若考虑电池的内阻，则电池电动势的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，定值电阻的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 15. 为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处装有自动信号灯。当列车还有一段距离才到达道口时，道口处会亮出红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动。已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v0＝36 km/h，停车线距道口拦木的距离s0＝5 m，道口宽度s＝26 m，汽车长l＝15 m，列车的速度为v1＝180 km/h，如图所示。把列车和汽车的运动都看成匀速直线运动，那么列车离道口的距离L至少为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？ 16. 如图为某物流公司把包裹直接装运到卡车中的自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、倾斜滑道与水平平台平滑连接组成，滑道高为3h，平台面距车厢底面的高为h。包裹M、N依次被轻放在以速度v0匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从A点滑入倾斜滑道，M刚好滑到平台最右端B点停下，随后滑下的N以2v0的速度与M发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后M、N分别落在车厢底板的C、D点。已知M、N的质量分别为m和2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。M与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，M、N在滑至B点之前不发生碰撞，忽略空气阻力，将包裹均视为质点。求： （1）包裹M在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间； （2）N包裹从A点滑至B点的过程中克服阻力做的功； （3）C、D连线的中点到平台右端B点的水平距离。 17. 如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁场边界为边长为的等边三角形点坐标为；在第二象限存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为，电荷量为的粒子从电场中的（值不确定）点处由静止释放，当时，粒子经磁场偏转后恰好垂直轴飞出磁场，不计粒子重力，求： （1）匀强磁场磁感应强度的大小； （2）若要求粒子从边飞出，当取最大值时，粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角的余弦值； （3）满足第（2）问的粒子释放时其横坐标的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理考试 满分：100分 时间：90分钟 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区城内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分） 1. 在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据电势差的定义式 根据 q=It 联立可得 功的单位 1J=1N•m=1kg•m2/s2 则 故选C。 2. 现有质量、大小均相同的两小球A、B，将小球A从距离水平面高度为h处由静止释放，同时将小球B从水平面以的初速度竖直向上抛出。当小球A和B相遇后，设小球B还需经过时间t才能返回到水平面。不计空气阻力，重力加速度为g。则t为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设经过时间两小球相遇。则两小球的位移大小 两式相加得 解得 球B运动的总时间为 所以 故选B。 3. 如图所示，水平的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴处有叠放的甲、乙两小物体与圆盘始终保持相对静止，乙的质量是甲质量的两倍。甲、乙间的动摩擦因数为0.5，乙与盘面间的动摩擦因数为0.4，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则的最大值是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当甲受到的最大静摩擦力恰好提供向心力时 解得 假设当乙恰好要相对于盘面间滑动时甲乙保持相对静止，此时的角速度为，对于甲 对于乙 解得 故假设成立，的最大值是 故选C。 4. 如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积S=50cm2的重力不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的V-T图像，密闭气体在A点的压强pA=1.03×105Pa，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量Q=400J。已知外界大气压强p0=1.01×105Pa，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 重物的质量m=2kg B. 气体在状态B时的体积为8.0×10-3m3 C. 从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功152.5J D. 从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加245.5J 【答案】D 【解析】 【详解】A．在A状态，根据题意有 解得 故A错误； B．根据图像可知，气体做等压变化，则 解得 故B错误； C．从状态A变化到状态B的过程，气体体积增大，气体对外做功，则 故C错误； D．根据热力学第一定律可得 故D正确。 故选D。 5. 我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射一场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅，“天问一号”离开地球时，所受万有引力与它距离地面高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受万有引力与它距离火星表面高度的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球与火星的表面重力加速度之比为 B. 地球与火星的质量之比为 C. 地球与火星的第一宇宙速度之比为 D. 地球与火星的密度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设“天问一号”的质量为m，结合两图像分析可知，在地球与火星表面，“天问一号”的重力分别为和，由此可知地球与火星的表面重力加速度之比为 故A错误； B．由星球表面重力等于万有引力有 解得 又有 联立解得 故B错误； C．由第一宇宙速度表达式可得，第一宇宙速度之比为 故C错误； D．由密度公式 解得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，将截面为三角形的斜面体固定在水平地面上，其右端点与竖直挡板靠在一起，在和之间放置一个光滑均匀的圆柱体，整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板以点为轴缓慢地顺时针转动至挡板水平之前，物块始终静止不动，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 对的弹力先减小后增大 B. 对的弹力先增大后减小 C. 对的弹力一直增大 D. 对的弹力先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】圆柱体Q受重力、斜面的支持力和挡板的弹力，如图所示 当板绕O点顺时针缓慢地转向水平位置的过程中，圆柱体Q受的合力近似为零，根据平衡条件得知，斜面的支持力和挡板的弹力的合力与重力大小相等、方向相反，斜面对Q的支持力逐渐减小，挡板对Q的弹力先减小后增大，当斜面的支持力与挡板的弹力垂直时，挡板的弹力最小。 故选A。 7. 如图所示，在光滑的水平地面上，有半径和动量相同的两个小球A、B发生对心碰撞，碰撞后小球A恰好静止，则小球B的质量与小球A的质量的比值可能是（  ） A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 【答案】BCD 【解析】 【详解】根据动量守恒定律有 由于 碰撞过程机械能不增加，则有 解得 故选BCD。 8. 质量不计的直角支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B，支架的两直角边长度分别为L和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时边水平，现将小球A由静止释放，重力加速度为g，则（ ） A. 小球A到达最低点时的速度大小为 B. 当水平方向夹角为37°时，小球A、B速度达到最大 C. 小球B最大速度为 D. 小球A到达最低点的过程中，杆对小球A所做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由题意得，小球A从静止至到达最低点的过程中，两球组成的系统机械能守恒，小球A从静止至到达最低点的过程中，根据系统机械能守恒可得 解得 对A由动能定理 解得杆对小球A所做的功为 选项AD错误； BC．当OA直角边与水平方向的夹角为θ时，由系统机械能守恒可得 可得 由数学知识可知 当时v最大，此时 小球B最大速度为 选项B错误，C正确； 故选C。 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 9. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为 B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C. 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离 D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．图丙中的图线所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从到的跃迁，则光子能量为 故A正确，B错误； C．处于第4能级的氢原子至少要吸收的能量才能电离，则处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离，故C正确； D．用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，遏止电压小于图线表示的光子的遏止电压，可知表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更小，故D错误。 故选AC。 10. 某实验小组在探究光的性质时，做了以下实验：将一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b；若用这两束单色光a、b分别照射同一光电管时，发现只有一种光能发生光电效应；若用这两束单色光a、b分别做双缝干涉实验时，观察到有一种光的条纹间距比较大。据此，该探究小组可以得出的结论是（　　） A. 相同介质中a光的波长小于b光的波长 B. a光的折射率小于b光的折射率 C. 若用a、b光照射同一光电管，发生光电效应的是b光 D. 若用a、b光做双缝干涉实验时，则b光的条纹间距大 【答案】BC 【解析】 【详解】A B．根据折射定律 光从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即 所以a光的频率较小，波长较长；b光的频率较大，波长较短，则A错误，B正确； C．因为实验过程中只有一种光能发生光电效应，根据前面的分析可知b光的频率大于a光，所以能发生光电效应的一定是b光，故C正确； D．由 可知，波长越长，亮条纹间距越大，根据前面的分析可知a光的波长较长，则a光间距大，D错误。 故选BC。 11. 如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为，输电线路总电阻。为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原副线圈匝数比一个是，另一个为，其中电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，以上变压器均为理想变压器。下列判断正确的是（ ） A. 图中a为电压表，b为电流表 B. 用户端的电压为220V C. 输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% D. 若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对变压器甲乙的连接方式分析可知，甲为电压互感器，乙为电流互感器，故A正确； B．由变压器甲可知 由变压器乙可知 则 用端的电压 故B错误； C．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的 故C正确； D．若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则电流表示数变大，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，水平放置的平行金属板电容器带等量异号电荷，电容器的电容为C，两极板的长度均为L，板间距离也为L，是两板之间的中线，一质量为m、电荷量为q的带正电小球从M板左侧与M板等高的A点以某一速度水平向右抛出，恰好从O点进入电场，然后从N板的右边缘离开电场，不考虑极板边缘效应，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球到达O点的速度大小为 B. M板带正电 C. 平行板电容器所带电荷量为 D. 小球到达N板时的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电小球从A点运动到O点做平抛运动，则有 ， 解得 ， 带电小球到达O点的速度 故A正确； B．小球进入电场后设加速度为a，小球恰好从N板的右边缘离开电场，则有 ， 解得小球在电场中的加速度 可知小球受到电场力方向向上，由于小球带正电，则M板带负电，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 带入数值，解得两极板的电压 所以平行板电容器所带的电荷量 故C错误； D．带电小球到达N板右边缘时，设竖直方向的分速度为，则有 代入数据得 水平速度为 所以带电小球到达N板时的速度大小为，故D正确。 故选AD。 三、非选择题（共5小题，共52分） 13. 某小组为了验证力的平行四边形定则，设计了如图甲所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B，两轻绳的一端分别系在A、B挂钩上，另一端系成结点O。在O点挂上重的钩码，使O位于刻度盘圆心，改变绳与竖直方向的夹角，分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力F的图示，比较F与G是否等大反向，即可验证力的平行四边形定则。 （1）下列操作中正确的是______。（填正确答案标号） A.刻度盘必须竖直放置 B.实验中要保证角度、始终等大 C.实验中要保证结点与刻度盘圆心始终重合 （2）某次实验测得、，、，图乙中已画出、的图示及过O点的竖直线，请根据平行四边形定则在答题卡的图乙中作出合力F的图示_____； （3）A固定在刻度盘上某位置后，再将B从0°处的P位置顺时针缓慢旋转至90°处，则拉力传感器A的示数______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]A．为避免摩擦影响，刻度盘必须竖直放置，A正确； B．实验中、不需要等大，B错误； C．实验需要测量拉力对应的角度，则要保证结点与刻度盘圆心始终重合，C正确。 故选AC。 （2）[2]如图 （3）[3]两弹力的合力等于重力且保持不变，则当将B从0°处的P位置缓慢转动过程中，拉力传感器A的示数变大。 14. 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电源电动势及未知电阻的实验。实验器材有： 电池（电动势约，内阻很小）； 电压表（量程，内阻为）； 定值电阻（阻值未知）； 电阻箱（最大阻值为）； 开关，导线若干。 该同学设计的测量电路如图所示。 （1）先断开开关，连接好电路。闭合开关，断开开关，此时电压表的示数为；把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表示数为。若不考虑电池内阻，电池的电动势为_______________，定值电阻的阻值为_______________。 （2）若考虑电池的内阻，则电池电动势的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，定值电阻的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 ①. ②. ③. 等于 ④. 大于 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据题意，设电源电动势为，闭合开关，断开开关，电压表内阻为，则有 把电阻箱阻值调为，闭合开关，电压表与电阻箱并联，并联后电阻为 则有 联立解得 ， （2）[3][4]若考虑电池的内阻，则有 解得 ， 可知，电池电动势的测量值等于真实值，定值电阻的测量值大于真实值。 15. 为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处装有自动信号灯。当列车还有一段距离才到达道口时，道口处会亮出红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动。已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v0＝36 km/h，停车线距道口拦木的距离s0＝5 m，道口宽度s＝26 m，汽车长l＝15 m，列车的速度为v1＝180 km/h，如图所示。把列车和汽车的运动都看成匀速直线运动，那么列车离道口的距离L至少为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？ 【答案】230 m 【解析】 【分析】 【详解】为确保汽车安全驶过道口，要求在列车驶过距离L的时间内，已越过停车线的汽车车尾必须能够通过道口。由题意知，汽车从越过停车线至车尾通过道口，汽车的位移 x＝l＋s0＋s＝15 m＋5 m＋26 m＝46 m 汽车通过的时间 列车行驶的距离 L＝v1t＝230 m 16. 如图为某物流公司把包裹直接装运到卡车中的自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、倾斜滑道与水平平台平滑连接组成，滑道高为3h，平台面距车厢底面的高为h。包裹M、N依次被轻放在以速度v0匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从A点滑入倾斜滑道，M刚好滑到平台最右端B点停下，随后滑下的N以2v0的速度与M发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后M、N分别落在车厢底板的C、D点。已知M、N的质量分别为m和2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。M与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，M、N在滑至B点之前不发生碰撞，忽略空气阻力，将包裹均视为质点。求： （1）包裹M在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间； （2）N包裹从A点滑至B点的过程中克服阻力做的功； （3）C、D连线的中点到平台右端B点的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对M分析可知, M在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间 （2）对N，从A到B应用动能定理 求得 （3）M，N碰撞过程中动量守恒定律和能量关系 求得 两物体平抛的时间 则 解得 17. 如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁场边界为边长为的等边三角形点坐标为；在第二象限存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为，电荷量为的粒子从电场中的（值不确定）点处由静止释放，当时，粒子经磁场偏转后恰好垂直轴飞出磁场，不计粒子重力，求： （1）匀强磁场磁感应强度的大小； （2）若要求粒子从边飞出，当取最大值时，粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角的余弦值； （3）满足第（2）问的粒子释放时其横坐标的值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，画出粒子运动轨迹如图甲所示 在电场中，由动能定理有 由几何关系可知，粒子的轨迹半径 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）由题意知，满足条件的粒子运动轨迹恰好与MN相切，如图乙所示 C为切点，粒子从D点射出磁场，轨迹所对圆心角为，由几何关系可知，，设轨迹半径为，根据几何关系有 解得 则 （3）根据洛伦兹力提供向心力有 则 在电场中应用动能定理有 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $