湖南省衡阳市某校2024-2025学年高三暑假作业调控8月第一周物理试题

2024年8月份第1周 物理 一、单选题 1．自动驾驶汽车依靠人工智能、雷达，监控装置和全球定位系统协同合作，让自动驾驶系统可以在没有任何人操作的情况下，自动安全地操作机动车辆.某平直公路上一辆自动驾驶汽车正以的速度匀速行驶，某时刻其右前方一小狗以的速度垂直车道方向匀速横穿公路，当汽车传感器探测到小狗时，小狗到汽车右侧所在直线的距离，到汽车前沿所在直线的距离，如图所示.已知汽车的车长、车宽，汽车加速时的加速度大小，刹车时的加速度大小.为了避免与小狗发生碰撞，汽车的自动驾驶系统作出的正确判断是( ) A.汽车应保持原速通过 B.汽车应刹车减速 C.汽车应加速通过 D.不论汽车是加速还是刹车均不能避免与小狗发生碰撞 2．2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示.关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是( ) A.“夸父一号”受力平衡 B.“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年 C.“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度 D.“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供 3．为研究某鞋的防滑性能，同学将鞋子置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当斜面倾角时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是( ) A.鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8 B.增大斜面倾角θ，鞋子对斜面的压力减小 C.在鞋子滑动时，增大斜面倾角θ，鞋子的加速度减小 D.在鞋内放置重物，使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角θ将增大 4．某研究小组在研究“估测甩手时指尖的最大向心加速度”课题研究时，利用摄像机记录甩手动作，A、B、C是甩手动作最后3帧（每秒25帧）照片指尖的位置。根据照片建构A、B之间运动模型：开始阶段，指尖A以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离为26cm，B、N之间的距离为17cm。粗略认为A、B之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。重力加速度为g。请估测甩手时指尖的最大向心加速度( ) A.5g B.10g C.25g D.50g 5．下列现象可说明光具有粒子性的是( ) A.光经过三棱镜后发生偏折 B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样 C.白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 D.紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出 6．在我国汉代，劳动人民就已经发明了辘轳，如图所示，可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为，辘轳边缘上b点到转轴的距离为R，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速上升的过程中，下列说法正确的是( ) A.a点与b点的角速度之比为4:1 B.a点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为1:4 C.a点与b点的向心加速度大小之比为4:1 D.绳的拉力对水桶（含桶内的水）的冲量大小等于重力对水桶（含桶内的水）的冲量大小 7．如图所示，两位同学分别拉一根长为1.2m的绳两端A、B，时刻，两同学同时上下抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。时，两列波恰好传播到P、Q两点，波形如图所示，则( ) A.两列波起振方向相反 B.两列波属于相干波 C.到两列波恰好相遇时，质点A经过的路程为25cm D.时，处的质点偏离平衡位置的位移为 8．如图，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是( ) A.M带正电、N带负电 B.M带负电、N带正电 C.P、Q两点的电场强度 D.P、Q两点的电势 9．随着科技的发展，人类必将揭开火星的神秘面纱.如图所示，火星的人造卫星在火星赤道的正上方距离火星表面高度为R处环绕火星做匀速圆周运动，已知卫星的运行方向与火星的自转方向相同，a点为火星赤道上的点，该点有一接收器，可接收到卫星发出信号。已知火星的半径为R，火星同步卫星的周期为T，近火卫星的线速度为v，引力常量为G。则下列说法正确的是( ) A.火星的质量为 B.卫星的环绕周期为 C.a点连续收到信号的最长时间为 D.火星同步卫星到火星表面的高度为 二、多选题 10．如图为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可以观察α粒子在各α粒子散射实验个角度的散射情况，下列说法正确的是( ) A.α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹 B.在图中A、B两位置分布进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多 C.卢瑟福选用不同的金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似 D.卢瑟福根据此实验得出原子的核式结构模型 11．某静电场的电场线沿x轴，其电场强度E随x的变化规律如图所示，设x轴正方向为静电场的正方向，在坐标原点有一电荷量为q的带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正向运动，则下列说法正确的是( ) A.粒子带正电 B.粒子运动到处速度最大 C.粒子不可能运动到处 D.在区域内，粒子获得的最大动能为 12．如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则( ) A.a、b、c单摆的固有周期关系为 B.达到稳定时b摆的振幅最大 C.由图乙可知，此时b摆的周期小于 D.a摆的摆长为 三、实验题 13．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。 （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度，并将这两个速度值填入下表。（要求保留3位有效数字） 速度 数值（m/s） ______ 0.479 0.560 0.640 ______ （2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。______ （3）由所画速度—时间图像求出小车加速度为______________。 14．某实验小组要用如图甲所示装置精确测量当地的重力加速度。 （1）甲同学先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径________； （2）再用刻度尺测出电磁铁下表面到光电门中心的高度h，给电磁铁断电，让小球由静止自由落下，小球通过光电门的遮光时间为t，则当地的重力加速度________（用测量的和已知的物理量符号表示）； （3）乙同学没有测小球的直径，通过改变光电门的位置重复实验，测得多组h和相应的t数据，则作出的图像应是图丙中的________（填“a”、“b”或“c”）；若图像的斜率为k，e、f均为已知量，则当地的重力加速度________（用测量的和已知的物理量符号表示）。 15．以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作： （1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落H大小，重复实验，仍同时落地，该实验结果可表明______。 A.两小球落地时的速度大小相同 B.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 C.两小球在空中运动的时间相等 D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是______。 A.斜槽的末端必须调节成水平 B.每次释放小球的位置不必相同 C.记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取三点，以A点为坐标原点，坐标如图，则小球平抛的初速度______；在B点的速度______。（g取，结果均保留两位有效数字） 16．为描绘标有“3V 1.8W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：导线，开关，电动势为4V的电池组和待测小灯泡，电压表，电流表和滑动变阻器。 （1）某同学利用所选用的实验器材描绘出了小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，当流过小灯泡的电流为0.5A时，图像的切线如图中虚线所示，此时小灯泡的电阻为______Ω；由图可看出随着电压增大，小灯泡的电阻______（填“增大”，“减小”或“不变”）； （2）现把实验中使用的小灯泡连接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E=2V，内阻，定值电阻，此时小灯泡的实际功率为______W（结果保留两位有效数字）。 17．（1）某同学用如图甲所示电路测量电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻的阻值约为1Ω，应采用图________（选填“甲”或“乙”）所示电路，误差会比较小。 （2）某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有： A.电压表V：0～3V，0～15V  B.电流表A：0～0.6A，0～3A C.滑动变阻器（20Ω，1A） D.滑动变阻器（1000Ω，0.1A） E.开关S和导线若干 ①实验中电压表应选用的量程为________（选填“0～3V”或“0～15V”）；电流选用的量程为________（填“0～0.6A”或“0～3A”）；滑动变阻器应选用________。 ②实验测得的6组数据已在图象中标出，如图所示。请你根据数据点位置完成图线_______，并由图线求出该电池的电动势________V，内阻________Ω。 18．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为： ①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平； ②让质量为的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置； ③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置； ④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为，如图乙，分析数据： （1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为______； A. B. C. （2）关于该实验，下列说法正确的有______； A.斜槽轨道可以不光滑 B.铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平 C.入射球和被碰球的半径必须相同 D.实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______。 四、计算题 19．图甲是列车进站场景，其刹车原理可简化为图乙。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为m，线框总电阻为R，线框ab边长为L，bc边长近似等于车身长度s，列车轨道上匀强磁场区域足够长，且磁感应强度的大小为B。车头刚进入磁场时速度大小为，车尾进入磁场瞬间列车恰好停止，列车停止前所受所有摩擦阻力恒为f。求： （1）列车车头进入磁场瞬间，通过线框ab边的电流I大小和方向（填“”或“”）； （2）列车车头进入磁场瞬间，列车加速度的大小a； （3）列车从进站到停止过程中，线框产生的焦耳热Q。 20．如图所示,半径的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量的小滑块(可视为质点)静止在A点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C点水平飞出,落在水平面上的D点.经测量,D、B间的距离,A、B间的距离,滑块与水平面的动摩擦因数,重力加速度.求: (1)滑块通过C点时的速度大小; (2)滑块刚进入圆轨道时,在B点轨道对滑块的弹力; (3)滑块在A点受到的瞬时冲量的大小. 21．如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，A点坐标为，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成60°角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中磁感应强度为，电场强度为，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求： （1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向； （2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小； （3）整个运动过程中，粒子距离y轴最远的水平距离。 22．某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图（a）所示.现用该电动机在水平地面内拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示.已知物体质量，与地面的动摩擦因数，离出发点左侧s距离处另有一段动摩擦因数为长为d的粗糙材料铺设的地面.（g取） （1）若s足够长，电动机功率为时，物体在地面能达到的最大速度是多少? （2）若s足够长，当物体速度为时，加速度为多少? （3）若，物体与粗糙材料之间动摩擦因数.启动电动机后，分析物体在达到粗糙材料之前的运动情况.若最终能滑过粗糙材料，则d应满足什么条件? 23．如图所示，物块A、木板B的质量分别为，不计A的大小，木板B长。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B之间的动摩擦因数为0.3，水平地面光滑，g取。 (1)求物块A和木板B发生相对运动过程的加速度的大小； (2)若A刚好没有从B上滑下来，求A的初速度的大小。 24．如图所示，水平地面O点正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长的平板车开始以的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M的竖直高度。不考虑小球落在平板车上对平板车速度的影响，忽略空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求平板车左端离O点的水平距离； （2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔应满足什么条件。 25．如图所示，在竖直平面内有一个半径为，质量为的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为，斜面和滑轮均光滑，重力加速度。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大。 参考答案 1．答案：C 解析：小狗跑过的时间为，汽车的速度，若保持原速行驶，则在时间内的位移为，因为，则小狗会与汽车相撞，选项A错误；若汽车刹车减速，则在内的位移，则汽车也会与小狗相撞，选项B错误；若汽车加速通过，则在内的位移，则可避免汽车与小狗相撞，选项C正确，D错误. 2．答案：C 解析：“夸父一号”做圆周运动受力不平衡，A错误； “夸父一号”与地球绕太阳做圆周运动的角速度相同，故周期相同，均为1年，B错误； 由可知，“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度，C正确； “夸父一号”做圆周运动的向心力由太阳和地球共同提供，D错误。 3．答案：B 解析：A.由题意可知，斜面倾角时鞋子刚好开始滑动，对鞋子受力分析有,解得球鞋与斜面间的动摩擦因数为,故A错误;B.对鞋子受力分析有压力为,则增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，故B正确;C.在鞋子滑动时，对鞋子受力分析，由牛顿第二定律有,解得,当增大斜面倾角θ，可得鞋子的加速度增大，故C错误;D.在鞋内放置重物，当球鞋刚好开始滑动时，满足，解得，得斜面倾角θ不变，故D错误。故选B。 4．答案：C 解析：每秒25帧，则，指尖在间运动的平均速度约为，代入数据解得，指尖在B点附近做圆周运动的半径,则向心加速度大小约为，代入数据解得，故C正确，ABD错误。故选:C。 5．答案：D 解析：A.光经过三棱镜后发生偏折，这是光的色散，并不能说明光具有粒子性，故A错误;B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样，这是光的干涉现象，说明光具有波动性，并不能说明光具有粒子性，故B错误;C.白光经过狭窄的单缝得到彩色图样，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，并不能说明光具有粒子性，故C错误;D.紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出，是光电效应，说明光具有粒子性，故D正确。故选D。 6．答案：C 解析：把手边缘上a点与辘轳边缘上b点属于共轴转动，所以角速度相同，故A错误；根据角速度与线速度的关系，可得水桶上升的速度大小，把手边缘上a点的线速度大小为，所以把手边缘上a点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为，故B错误；由公式可知把手边缘上a点与辘轳边缘上b点的向心加速度大小之比为4:1，故C正确；对水桶分析，根据动量定理可知拉力对水桶（含桶内的水）的冲量大小等于重力对水桶（含桶内的水）的冲量大小与水桶（含桶内的水）动量的变化量大小之和，故D错误。 7．答案：D 解析：A.图示时刻两列波恰好传播到P、Q两点，根据同侧法可得P、Q两点起振方向竖直向上，因此两列波起振方向相同，故A错误；B.机械波的传播速度由介质决定，故两列波传播速度相同，均为但由图可知左侧的波长为0.4m，右侧的波长为0.2m，由，可知两列波的频率不同，不是相干波，故B错误；C.由图可知在时，两列波相遇在0.6m位置处，A质点已经经过了1.5个周期，路程为6个振幅，应为30cm，故C错误;D.左右两列波的周期为左面的波传到0.5m所需要的时间为,时处质点左侧波在波振动时间为0.75s，振动时间为，处于波谷位置，右面波传到0.5m所用时间为右侧波振动时间为0.25s半个周期，右侧波在平衡位置，叠加后合位移为-5cm，故D正确。故选D。 8．答案：B 解析：AB.电场线从正极板指向负极板，所以M带负电、N带正电，故A错误，B正确；C.两平行板间是匀强电场，所以P、Q两点的电场强度故C错误；D.沿着电场线方向电势降低，所以P、Q两点的电势故D错误。故选B。 9．答案：D 解析：A.对于近火卫星，由 解得 故A错误； B.由万有引力提供向心力可得 结合 可解得卫星围绕火星做圆周运动的周期 故B错误； C.以火星为参考系，则卫星围绕火星做圆周运动的角速度为 ，a点能够连续接收到的卫星信号范围如图所示，由几何关系可知圆弧所对应的圆心角为120°，故a点能够连续接收到卫星信号的最长时间为 解得 故C错误； D.由于同步卫星的周期与火星自转的周期相同，设同步卫星的轨道半径为r，则有 又 解得 故D正确。 故选D。 10．答案：ACD 解析：B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，而放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，B错误；A.α粒子撞击到金原子后，因库仑力作用，且质量较大，从而出现的反弹，A正确；C、选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，故C正确；D.卢瑟福根据此实验得出原子的核式结构模型，D正确；故选ACD。 11．答案：AD 解析：释放时，粒子受到的电场力沿x轴正向，与电场同向，则粒子带正电，A正确；由可知，粒子在处动能最大，最大动能，D正确，由此可知，粒子可以运动到处，且在处速度最大，B、C错误。 12．答案：AD 解析： 13．答案：（1）0.400；0.721（2）（3）0.80 解析：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有 14．答案：（1）6.30（2）（3）a； 解析：（1）游标卡尺的精确度为0.05mm，小球直径. （2）根据自由落体运动规律有 其中 解得 （3）乙同学没有测小球的直径，则有 其中 解得 则应为图像a，根据图像的斜率可知 解得 15．答案：（1）BC（2）AD（3）2.0；2.5 解析：（1）改变H时两小球同时落地，说明两小球在空中运动的时间相等，即可知道两小球在竖直方向的运动是相同的;该装置无法判定水平方向的运动。故选BC。 （2）A.为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须调节成水平，A正确; B.每次释放小球的位置必须相同，以保证小球到达斜槽末端的速度相同，B错误; C.只要小球做平抛运动，记录小球位置时，不必严格地等距离下降，C错误; D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触以避免摩擦力对运动的影响，D正确。故选AD. （3）设相邻点间的时间间隔为T，根据平抛运动规律对竖直方向有 解得 故小球平抛的初速度为 在B点竖直方向的速度为 可知B点的速度 16．答案：（1）4.4；增大（2）0.17 解析：（1）当流过小灯泡的电流为0.5A时，小灯泡两端的电压为2.2V，所以 由图可知，随着电压增大，图线上的点与原点的连线的斜率表示电阻倒数，斜率减小，则灯泡电阻增大； （2）根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 在图甲中作出该电源的图线，如图所示 两图线的交点表示小灯泡的实际电压和电流，所以 17．答案：（1）偏小；甲 （2）①0～3V；0～0.6A； ②；1.5；1.5 解析：（1）由甲图所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，的测量值比真实值偏小； 电压表的内阻约为几千甚至几万欧姆，电流表内阻很小，约为零点几欧姆，若被测电阻的阻值约为1Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，误差较小，即采用图甲所示实验电路； （2）①一节干电池电动势约为1.5V，则电压表量程应选：0～3V；根据欧姆定律可知，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选：0～0.6A；为了尽可能测量数据，电压表和电流表数据变化尽量大，故选择滑动变阻器； ②让尽可能多的点过直线，不能过直线的点对称分布在直线两侧，根据坐标系内描出的点作出图象为 由图示图线可知，电源电动势为 电源内阻为 18．答案：（1）C（2）AC（3） 解析：（1）为了避免碰撞后小球不被反弹，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即,故选C。 （2）A.只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，A正确；B.铅垂线的作用是用来确定y轴的方向的，B错误;C.为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，C正确;D.小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，D错误。故选AC. （3）设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有，整理得。 19．答案：（1），电流方向为（2）（3） 解析：（1）列车车头进入磁场瞬间，ab边切割磁感线产生的电动势为 则通过线框ab边的电流大小为 由右手定则可知，通过线框ab边的电流方向为。 （2）列车车头进入磁场瞬间，根据牛顿第二定律可得 联立解得列车加速度的大小为 （3）列车从进站到停止过程中，根据功能关系可得 解得线框产生的焦耳热为 20．答案：（1）；（2）45N；（3） 解析：（1）设滑块从C点飞出时的速度为，从C点运动到D点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 （2）设滑块通过B点时的速度为，根据机械能守恒定律 解得 设在B点滑块受轨道的弹力为，根据牛顿第二定律 解得 （3）设滑块从A点开始运动时的速度为，根据动能定理 解得 设滑块在A点受到的冲量大小为l，根据动量定理 解得 21．答案：（1），方向垂直于纸面向里（2）（3） 解析：（1）由几何关系得 解得 方向垂直于纸面向里； （2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为，则 由几何关系，粒子出磁场时与水平方向的夹角为30°，则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为 竖直方向的速度为，， 粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小为 （3）方法一：设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为，轨道半径为，则有， 则， 粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有， 解得 可知、、、……是一组等差数列，公差为L，可得 将代入，得 由于 则 由于，且为整数，故n的最大值为4，此时 即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离为 综上，轨迹最左端离y轴的水平距离为 （3）方法二：设在第n个磁场中最远，则 由动量定理， 由能量关系 则 解得 22．答案：（1）（2）（3）d不超过 解析：（1）电动机拉动物体后，水平方向受拉力F和摩擦力，则有： 得： 物体速度最大时，加速度为零，有： 根据，得最大速度为： 解得： （2）当时，由图象及可知，拉力为： 由牛顿第二定律得： 解得： （3）由（2）知，物体在速度达到前，拉力F恒定，物体做初速为零的匀加速直线运动. 速度达到时，应经过的位移为： 所以小物体一直做匀加速运动到达粗糙材料，到达粗糙材料时速度为： （或假设物体做匀加速直线运动到达粗糙材料，则速度，不超过，假设成立.） 在粗糙材料上运动时， 由牛顿第二定律得： 可得： 小物体停止前最多滑行的距离为： 解得 则d不超过 23．答案：(1)，；(2)6m/s 解析：(1)分别对物块A、木板B进行受力分析可知，A在B上向右做匀减速运动，设其加速度大小为，则有： 解得 2木板B向右做匀加速运动，设其加速度大小为，则有 . (2)由题意可知，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同，设为v，则有 位移关系： 解得： 24．答案：（1）；（2） 解析：（1）设小球自由下落至平板车上表面处历时，在该时间段内由运动学公式，有 对平板车有 代入数据可得 （2）从释放第一个小球至第二个小球下落到平板车上表面处历时，设平板车在该时间段内的位移为，由运动学公式有 至少有2个小球落在平板车上须满足 代入数据可得 25．答案：（1）1.8kg（2） 解析：（1）设滑块质量为m，圆环处在磁场中部分所受安培力大小为: 对圆环由平衡条件可得: 对滑块由平衡条件可得: 联立可得，滑块的质量: （2）电流I反向后，安培力大小不变，方向相反 对圆环，由牛顿第二定律可得： 对滑块，由牛顿第二定律可得： 联立可得，滑块的瞬时加速度为： 学科网（北京）股份有限公司 $$