精品解析：广东省深圳市深圳实验学校2024-2025学年高二上学期第一阶段考试物理试题

深圳实验学校高中部2024-2025学年度第一学期第一阶段考试 高二物理 时间：75分钟 满分：100分 第一卷 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．选对的得4分，选错的得0分．） 1. 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了，这是利用了光的（　　） A 全反射 B. 衍射 C. 偏振 D. 干涉 2. 在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最深的（ ） A. 紫色球 B. 蓝色球 C. 红色球 D. 三个球同样深 3. 两个等大导体球壳分别带+q，-q的等量异种电荷，设两个导体球壳之间的静电力大小为F，静电力常量为k，两球壳球心距离r，则（　　） A. B. C. D. 无法比较 4. 静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到与正极相连的收集器A上。下列选项正确的是（ ） A. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C. 粉尘靠近收集器A的过程中，加速度保持不变 D. 静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 5. 光的干涉现象在生活中有许多应用。图甲所示是利用干涉现象检查平面平整度的装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上板是待检测的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变疏 C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，单色光从上方竖直射下，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的同心圆环 6. 固定的半圆形玻璃砖横截面，O点为圆心，为直径MN的垂线。一足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（ ） A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的小 B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的小 C. 时，反射光和折射光在光屏上总共形成1个光斑 D. 时，反射光和折射光光屏上总共形成2个光斑 7. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，点固定有电荷量为的点电荷，。轴上三点的横坐标分别为轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图象最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（ ） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强大于点场强 C. 将一带负电试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．） 8. 电容式位移传感器工作原理如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。若电介质板向左移动一微小位移x，下列说法正确的是（ ） A. 电容器两极板间电压变大 B. 电容器电容C变大 C. 电容器带电量变多 D. 有方向的电流流过电阻 9. 如图所示，空间中A、B、C、、、六个点恰好为竖直正三棱柱的顶点，在点固定有正电荷Q1，点固定有正电荷，点固定有负电荷-Q3，带电量。以下说法正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度相同，电势也相同 B. 若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小 C. 若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大 D. 若将自点竖直向上移动至B点，则其电势能始终不变 10. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为＋q。在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线的反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. B球的电荷量可能为＋2q B. C球的电荷量为－2q C. 三个小球一起运动的加速度大小为 D. 恒力F的大小为 第二卷 三、实验题（本大题共2小题，共12分．请将正确答案填在答题卡相应位置处．） 11. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 （1）操作过程中为得到更好的实验效果，下列操作中正确的是______； A. 选用两光学表面间距大一些的玻璃砖 B. 入射角应选择尽量小些 C. 可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D. 改变入射角的大小，多做几次实验 （2）在白纸上放好玻璃砖，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4在插P3时应使其挡住P1与P2的像，在插P4时应使其挡住______。 （3）甲同学在画完边界 aa'时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界bb'，导致两边界间距略小于玻璃砖宽度，如图乙所示。则他测得折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为___________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，___________mm。 （3）若已知双缝间距，双㲎到屏的距离，则待测光的波长为___________。（用和表示） 四、计算题（本大题共3小题，共42分，在解答过程中要有必要的文字说明和方程。） 13. 如图所示，一束很细的单色光射向一个横截面半径为R的透明圆柱体，入射角 ，经过两次折射后出射光线偏离入射方向的角度为，已知真空中的光速为c，不考虑光在该材料中的反射。 （1）画出光路图； （2）求该材料的折射率； （3）求光在该材料中的传播时间。 14. 某同学设计了如图所示的弹射装置。四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小，小球继续沿轨道运动到最低点D后抛出，最终落到地面上不反弹。已知D点离地面高度为3R，重力加速度为g，小球运动过程中不会与弹簧再次相碰，忽略小球进出轨道时的能量变化和空气阻力的影响，求： （1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能； （2）小球到达D点时的速度大小； （3）小球落地点与弹簧的水平距离。 15. 如图所示，在绝缘的光滑水平面（足够长）上M点左侧的区域有水平向右的匀强电场。小滑块A、B的质量均为m，其中B不带电，A的带电量为，O点到M点的距离为L，N点到O点的距离为（）．现将小滑块A在N点由静止释放，其向右运动至O点与静止的小滑块B发生弹性碰撞，设A、B均可视为质点，整个过程中，A的电荷量始终不变，B始终不带电，已知电场强度，重力加速度大小为g。求： （1）A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速率； （2）k的取值满足什么条件时，能使A与B发生第二次碰撞? （3）k的取值满足（2）问的条件下，求A和B两次碰撞间隔的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 深圳实验学校高中部2024-2025学年度第一学期第一阶段考试 高二物理 时间：75分钟 满分：100分 第一卷 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．选对的得4分，选错的得0分．） 1. 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了，这是利用了光的（　　） A. 全反射 B. 衍射 C. 偏振 D. 干涉 【答案】C 【解析】 【详解】观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的偏振现象。 故选C。 2. 在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最深的（ ） A. 紫色球 B. 蓝色球 C. 红色球 D. 三个球同样深 【答案】C 【解析】 【详解】光源在水中视深与实际深度的关系是 在视深公式中，为看到的深度，为实际深度，n为折射率，由于三种颜色球的实际深度相同，而水对红光的折射率最小，所以看到最深的是红色球。 故选C。 3. 两个等大导体球壳分别带+q，-q的等量异种电荷，设两个导体球壳之间的静电力大小为F，静电力常量为k，两球壳球心距离r，则（　　） A. B. C. D. 无法比较 【答案】B 【解析】 【详解】根据库仑定律有 表达式中的为电荷分布密集中心之间的间距。导体球壳分别带+q，-q的等量异种电荷，由于两个导体球上的正负电荷相互吸引，导致导体球壳电荷分布的密集中心之间的距离小于球心距离，可知，静电力大于，即有 故选B。 4. 静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到与正极相连的收集器A上。下列选项正确的是（ ） A. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B. 收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C. 粉尘靠近收集器A的过程中，加速度保持不变 D. 静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 【答案】B 【解析】 【详解】AB．AB间接高压电后AB间产生很强的电场，气体分子被电离为电子和正离子，电子被尘埃吸附，尘埃带负电被接高压正极的收集器A吸附，故A错误，B正确； C．越靠近线装电离器B电场强度越大，收集器A和电离器B之间形成的是非匀强电场，所以粉尘靠近收集器A的过程中，加速度发生变化，故C错误； D．带负电的粉尘在电场力的作用下加速运动，电场力做正功，电势能减小，机械能增加，所以静电除尘过程是电场能向机械能转化的过程，故D错误。 故选B 5. 光的干涉现象在生活中有许多应用。图甲所示是利用干涉现象检查平面平整度的装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中上板是待检测的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变疏 C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，单色光从上方竖直射下，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的同心圆环 【答案】B 【解析】 【详解】A．题图甲中上板是标准样板，下板是待检测的光学元件，故A错误； B．相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，根据条纹间距公式 若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则题图乙中的干涉条纹变疏，故B正确； C．题图丙中条纹向左弯曲，说明亮条纹提前出现，应是被检查的平面在此处出现了凹陷，故C错误； D．空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，光程差是光的半个波长的偶数倍为明条纹，是光的半个波长的奇数倍为暗条纹，空气膜的厚度变化从中心向周围越来越快，则可以看到内疏外密的明暗相间的同心圆环，故D错误。 故选B。 6. 固定的半圆形玻璃砖横截面，O点为圆心，为直径MN的垂线。一足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（ ） A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的小 B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的小 C. 时，反射光和折射光在光屏上总共形成1个光斑 D. 时，反射光和折射光在光屏上总共形成2个光斑 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，当θ角逐渐增大时，A光的光斑先消失，则表明A光在MN界面发生了全反射，A光发生全反射的临界角较小，根据 可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A错误； B．根据 玻璃砖对A光折射率比对B光的大，则A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，故B正确； C．当时，A光发生全反射，B光既有反射光也有折射光，光屏上有2个光斑，故C错误； D．当时，A、B光均发生全反射，光屏上仅有反射光，所以光屏上只有1个光斑，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，点固定有电荷量为的点电荷，。轴上三点的横坐标分别为轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图象最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（ ） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强大于点场强 C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 【答案】C 【解析】 【详解】A．因在MN两点的正电荷在MO之间形成的电场的合场强方向沿y轴负向，而在O点的负电荷在MO之间的场强也沿y轴负向，可知轴上点到点之间不存在电场强度为零的点，选项A错误； B．因图像的斜率等于场强，则b点场强为零，c点场强不为零，则点场强小于点场强，选项B错误； CD．沿电场线电势降低，可知ab间的场强由b到a，bc间的场强由b到c，则将一带负电的试探电荷由点静止释放，则在ab间加速，在bc间减速，因ac两点电势相等，可知试探电荷恰能到达c点，然后反向运动，只能回到a点，选项C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．） 8. 电容式位移传感器工作原理如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。若电介质板向左移动一微小位移x，下列说法正确的是（ ） A. 电容器两极板间电压变大 B. 电容器电容C变大 C. 电容器带电量变多 D. 有方向的电流流过电阻 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若电介质板向左移动一微小位移x，电介质插入两板间的长度增大，根据 可知电容C增大；电容器与电源连接，板间电压不变，故A错误，B正确； CD．根据 由于电容C增大，板间电压不变，所以电容器带电量Q增大，电容器处于充电状态，电路中有方向的电流流过电阻，故C正确D错误。 故选BC。 9. 如图所示，空间中A、B、C、、、六个点恰好为竖直正三棱柱顶点，在点固定有正电荷Q1，点固定有正电荷，点固定有负电荷-Q3，带电量。以下说法正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度相同，电势也相同 B. 若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小 C. 若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大 D. 若将自点竖直向上移动至B点，则其电势能始终不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场强度表达式 结合电场的叠加原理与对称性规律可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，即A、B两点的电场强度不相同，根据点电荷电势的表达式 空间某点电势为各个点电荷在该点电势的代数和可知，A、B两点的电势相同，A错误； B．从，距离、两个等量异种点电荷连线的中点的间距逐渐增大，将、处点电荷作为一个整体，根据等量异种点电荷的电场分布特征可知，在过中点且垂直于连线的平面上任意点距离中点间距越大，其电场强度越小，可知，若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小，B正确； C．将、处正点电荷作为一个整体，根据等量同种点电荷的电场分布特征可知，在过中点且垂直于连线的平面上任意点的电场强度方向总是背离连线的中点，则负电荷-Q3所受电场力的方向总是指向连线的中点，从，负电荷-Q3距离、两个等量同种点电荷连线的中点的间距逐渐增大，电场力做负功，电势能增大，即若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大，C正确； D．根据等量异种点电荷的电势分布特征可知，、两个等量异种点电荷连线的中垂面是一个等势面，而连线处于该中垂面上，则该连线上的电势相等，即若将自点竖直向上移动至B点，电场力不做功，其电势能始终不变，D正确。 故选BCD。 10. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为＋q。在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线的反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. B球的电荷量可能为＋2q B. C球的电荷量为－2q C. 三个小球一起运动的加速度大小为 D. 恒力F的大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相同，故A错误； BC．设C球的电荷量大小为qC，以A球为研究对象，B球对A球的库仑斥力为 C球对A球的库仑引力为 由题意可知小球运动的加速度方向与F的作用线平行，则有 FCAsin30°＝FBA FCAcos30°＝ma 解得 qC＝2q a＝ C球带负电，故C球的电荷量为－2q，故B、C正确； D．以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得 F＝3ma＝ 故D错误。 故选BC。 第二卷 三、实验题（本大题共2小题，共12分．请将正确答案填在答题卡相应位置处．） 11. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 （1）操作过程中为得到更好的实验效果，下列操作中正确的是______； A. 选用两光学表面间距大一些的玻璃砖 B. 入射角应选择尽量小些 C. 可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D. 改变入射角的大小，多做几次实验 （2）在白纸上放好玻璃砖，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4在插P3时应使其挡住P1与P2的像，在插P4时应使其挡住______。 （3）甲同学在画完边界 aa'时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界bb'，导致两边界间距略小于玻璃砖宽度，如图乙所示。则他测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。 【答案】（1）AD （2）P3和P2、P1的像 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．为了便于确定折射光线，实验中应选用两光学表面间距大一些的玻璃砖，故A正确； B．为了便于确定折射角，实验中入射角应选择尽量大些，故B错误； C．为了避免影响透过玻璃砖看到像的清晰程度，实验中，不能够将玻璃砖界面当尺子画界线，故C错误； D．为了减小实验误差，实验中应改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 为了精准确定折射光线，实验中，在插P4时应使其挡住P3和P2、P1的像。 【小问3详解】 实际的下边界应该处于图乙中的下侧，如图所示 可知，入射角相同，折射角的测量值偏小，则他测得的折射率与真实值相比偏大。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为___________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，___________mm。 （3）若已知双缝间距，双㲎到屏的距离，则待测光的波长为___________。（用和表示） 【答案】（1）A （2）9.761##9.762 （3） 【解析】 【小问1详解】 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A 小问2详解】 螺旋测微器的精确值为，由图丙可知 【小问3详解】 根据条纹间距公式 又 联立可得待测光的波长为 四、计算题（本大题共3小题，共42分，在解答过程中要有必要的文字说明和方程。） 13. 如图所示，一束很细的单色光射向一个横截面半径为R的透明圆柱体，入射角 ，经过两次折射后出射光线偏离入射方向的角度为，已知真空中的光速为c，不考虑光在该材料中的反射。 （1）画出光路图； （2）求该材料的折射率； （3）求光在该材料中的传播时间。 【答案】（1） ；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据折射定律，画出光路图，如图所示 （2）设第一次的折射角为，由几何关系得 又有 解得 （3）光在该材料中的路程 光在该材料中的传播速度大小 光在该材料中的传播时间 14. 某同学设计了如图所示的弹射装置。四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小，小球继续沿轨道运动到最低点D后抛出，最终落到地面上不反弹。已知D点离地面高度为3R，重力加速度为g，小球运动过程中不会与弹簧再次相碰，忽略小球进出轨道时的能量变化和空气阻力的影响，求： （1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能； （2）小球到达D点时的速度大小； （3）小球落地点与弹簧的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，小球恰好能过最高点C，由牛顿第二定律，可得 设打开锁扣K前，弹簧的弹性势能为，根据机械能守恒可得 联立，解得 （2）小球从C点运动到D点，由动能定理，可得 解得 （3）小球在空中做类平抛平抛，有 又 联立，解得 则落地点与弹簧的水平距离为 15. 如图所示，在绝缘的光滑水平面（足够长）上M点左侧的区域有水平向右的匀强电场。小滑块A、B的质量均为m，其中B不带电，A的带电量为，O点到M点的距离为L，N点到O点的距离为（）．现将小滑块A在N点由静止释放，其向右运动至O点与静止的小滑块B发生弹性碰撞，设A、B均可视为质点，整个过程中，A的电荷量始终不变，B始终不带电，已知电场强度，重力加速度大小为g。求： （1）A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速率； （2）k的取值满足什么条件时，能使A与B发生第二次碰撞? （3）k的取值满足（2）问的条件下，求A和B两次碰撞间隔的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设与B碰撞前的速率为，对，由动能定理得 将代入，解得 （2）由题意知，与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律得 由能量守恒可知 联立解得 碰撞后，B以做匀速直线运动，在电场作用下，做匀加速直线运动，为使与B能发生第二次碰撞，则经电场加速后的最大速度"应满足的条件为 碰撞后，对由动能定理得 联立解得 （3）碰后B运动到点所用时间为 的加速度 设运动到点所用时间为，则 若，解得 设与B第一次碰撞与第二次碰撞之间的时间为。当时，与在离开电场前发生第二次碰撞，有 解得 当时，与B离开电场后发生第二次碰撞，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$