精品解析：山东省泰安市新泰第一中学（新泰中学）2024-2025学年高三上学期期末模拟物理试题

新泰中学2022级高三上学期期末模拟测试二 物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一物体做匀加速直线运动，连续经过B、C、D三点， B、C间的距离为4.5m， C、D间的距离为9.5m， 通过 BC与CD的时间相同，则经过B点与C点的速度之比为（　　） A. 3：5 B. 2：7 C. 9：19 D. 5：7 2. 一列沿x轴传播的横波，t=0.5s时的波形如图甲所示，已知平衡位置在x=0m处质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 在t=0.5s时x=0m处质点的速度与加速度方向相反 C. 从t=0.5s开始x=0m处质点在0.3s内的路程小于5cm D. 该波的波速大小为 3. 如图所示，在真空中a点固定正点电荷，电量为Q1，b点固定负点电荷，电量为-Q2，Q1>Q2。cd为ab的中垂线，M、N关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. a、b连线上O点的电场强度最小 C. M、N两点的电势相等 D. 将一正检验电荷从M沿直线移到N的过程中电势能先变小后变大 4. 中国天眼 FAST 为我国探索外太空做出了巨大贡献。研究团队利用中国天眼发现了一个名为 PSR J1953 1844 （M71E） 的双星系统，其运动周期仅为53 分钟， 是目前发现运动周期最短的脉冲星双星系统。该双星系统由一颗质量较大的恒星a和一颗质量较小的脉冲星b组成，它们绕两者连线上的某点做匀速圆周运动。观察发现脉冲星 b在不断吞噬恒星a的物质，两者之间的距离在不断减小。若两星之间的距离变为原来的，运动轨道仍然为圆周，则运动周期变为原来的（　　） A B. C. D. 5. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A. 任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等 B. 弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等 C. 若抽去一张纸片，条纹变密 D. 若换用蓝光从上方入射，条纹变疏 6. 如图所示，质量为 m的小物块开始静止在一半径为 R的球壳内，它和球心O 的连线与竖直方向的夹角为30°。现让球壳随转台绕转轴一起转动，物块在球壳内始终未滑动，重力加速度大小为g，则（　　） A. 静止时物块受到的摩擦力大小为 B. 若转台的角速度为，小物块不受摩擦力作用 C. 若转台的角速度为，小物块受到的摩擦力沿球面向下 D. 若转台的角速度为，小物块受到的摩擦力沿球面向下 7. 如图所示，某快递公司为提高工作效率，利用传送带传输包裹，水平传送带长为4m，由电动机驱动以4m/s的速度顺时针转动。现将一体积很小、质量为10kg的包裹无初速的放到传送带A 端，包裹和传送带间的动摩擦因数为0.1， 重力加速度为g则包裹从A 运动到 B 的过程（　　） A. 时间为 1s B. 时间为 4s C. 电动机多输出电能为40J D. 电动机多输出的电能为 8. 小明同学喜欢体育运动，他拖拉物体时拉力最大为 某次训练中，体育老师将不同质量的重物置于倾角为15°的斜面上，让他拉动重物沿斜面向上运动， 重物与斜面间的动摩擦因数为 则他能拉动的重物质量最大为（　　） A. 100kg B. C 200kg D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，物体P、Q用轻质弹簧栓接放置在光滑水平面上。给P施加一瞬时冲量使其向右运动，弹簧最短时Q的速度为，已知P、Q质量分别为和，取向右为正方向，则运动过程中（　　） A. P的初速度为 B. P的速度始终为正值 C. Q的最大速度为 D. 弹簧最大弹性势能为 10. 如图所示，小球甲从点水平抛出的同时小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，方向间的夹角为，已知高，不计空气的阻力。由以上条件可知（ ） A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为 B. 甲、乙两小球到达点所用的时间之比为1∶2 C. 、两点的高度差为 D. 、两点的水平距离为 11. 如图所示为某款手机内部加速度传感器的俯视图， M、N为电容器的两极板，M板固定在手机上， N板通过两完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开，M、N间距离为d0， 电压传感器示数为，已知弹簧的劲度系数为 k， N板质量为 m，不计摩擦， 当手机在水平面内以加速度 a 沿 NM 方向运动时（　　） A. 电容器的电容变大 B. M、N板间的电场强度不变 C. 电压传感器示数为 D. 电压传感器示数 12. 如图所示，平行光滑金属导轨、间距为，与水平面间的夹角为37°，导轨上端接有电阻。一导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒质量为2kg，连入电路的电阻为，导体棒上方导轨间有一矩形磁场，磁场面积为，磁场方向垂直导轨平面向下，矩形磁场的磁感应强度均匀增大，变化率为，棒下方包括所在处的轨道间充满垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，导轨足够长且电阻不计，重力加速度取，，释放导体棒后，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时导体棒的加速度为 B. 导体棒稳定下滑时速度大小为2m/s C. 若撤去上方变化的磁场，导体棒稳定运行的速度变大 D. 若撤去上方变化的磁场，两端电压最大为3.2V 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。 某同学的实验步骤如下： （1）正确安装单摆，测出摆线长l； （2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T=______。 （3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出图像，如图所示。 （4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g=______，摆球的直径为______（用所测物理量符号表示）。 14. 某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材，设计了如图所示的电路，整个电路装置既可以当和的电流表使用，也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。他们使用到的器材有： 电源（电动势，内阻忽略不计） 定值电阻 电流表（量程为，内阻） 滑动变阻器（最大阻值为） 单刀双掷开关 （1）按照多用电表的构造和原理，接线柱端应该接______表笔（选填“红”或“黑”）； （2）当单刀双掷开关拨到端可作为电流表使用，拨到1端时，此时装置可作为______（选填“1”或“10”）量程的电流表； （3）电阻______，电阻______； （4）将单刀双掷开关拨到A端可作为欧姆表使用，若拨到2端，此时作为欧姆挡倍率，则将拨到1端时的倍率为______（选填“”或“”）。 15. 如图是内径为R，外径为2R空心玻璃圆柱体横截面图，玻璃的折射率为，圆柱体空心部分为空气，在横截面内，两束单色平行光a、b射向圆柱体，a光的折射光线在圆柱体内表面恰好没有折射进空心部分，b光的折射光线恰好与圆柱体内表面相切，求： （1）b光射向圆柱体外表面的入射角； （2）a、b两束光的间距。 16. 如图所示，xOy坐标平面的第Ⅰ象限内存在平行于x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从匀强电场中的A点由静止开始释放，从y轴上的C点射入匀强磁场时粒子的速度大小为v，从x轴上的D点射出匀强磁场时粒子的速度方向与x轴负方向的夹角。已知A点到C点、C点到原点O的距离均为L，不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从A点运动到D点所用时间t。 17. 玩滑板是一项青少年酷爱的运动。一滑板训练场地如图所示，斜坡与光滑竖直圆轨道相切于点，圆轨道半径，圆心为，圆弧最低点与水平地面相切，斜坡倾角为37°，圆轨道左侧有一高出地面的平台，平台右端到光滑圆轨道最高点的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg，从右侧斜坡上距点12.5m处的点无初速度滑下，其运动可简化为滑块在轨道上的匀加速直线运动，其通过光滑圆弧轨道的点后落在了左侧平台上，滑板和人可视为质点，不计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，。求： （1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对点的压力大小； （2）平台上的落点到点的距离。 18. 如图所示，长木板C放在光滑水平地面上，木板左端和正中央分别放有两滑块A、B，已知A、B、C的质量分别为、、，滑块A与C间的动摩擦因数为，B与C间的动摩擦因数为，木板长度，开始整个系统静止，某时刻敲击滑块A，使其立即获得的初速度。已知滑块间的碰撞为弹性正碰，滑块大小忽略不计，取求： （1）经多长时间滑块A、B发生碰撞； （2）木板C运动的最大速度； （3）碰后滑块A、B间的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新泰中学2022级高三上学期期末模拟测试二 物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 一物体做匀加速直线运动，连续经过B、C、D三点， B、C间的距离为4.5m， C、D间的距离为9.5m， 通过 BC与CD的时间相同，则经过B点与C点的速度之比为（　　） A. 3：5 B. 2：7 C. 9：19 D. 5：7 【答案】B 【解析】 【详解】通过BC段与CD段所用时间均为T，通过C点速度 加速度 经过B点速度 经过B点与C点的速度之比为2：7。 故选B。 2. 一列沿x轴传播的横波，t=0.5s时的波形如图甲所示，已知平衡位置在x=0m处质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 在t=0.5s时x=0m处质点的速度与加速度方向相反 C. 从t=0.5s开始x=0m处质点在0.3s内路程小于5cm D. 该波的波速大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可知，在t=0.5s时x=0m处质点速度方向指向平衡位置，结合甲图，根据“同侧法”可知该波沿x轴正方向传播，A错误； B．由乙图可知，在t=0.5s时x=0m处质点向平衡位置运动，质点速度逐渐增大，做加速运动，故速度与加速度方向相同，B错误； C．由乙图可知，从t=0.5s开始x=0m处质点向平衡位置运动，在0.3s内质点速度先增大后减小，平均速度大于时间内的平均速度，故在0.3s内的路程大于振幅5cm，C错误； D．由甲图可知 解得 由乙图可知 故波速大小为 D正确。 故选D。 3. 如图所示，在真空中a点固定正点电荷，电量为Q1，b点固定负点电荷，电量为-Q2，Q1>Q2。cd为ab的中垂线，M、N关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. a、b连线上O点的电场强度最小 C. M、N两点的电势相等 D. 将一正检验电荷从M沿直线移到N的过程中电势能先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场的叠加原理可知，M、N两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．若两点电荷电荷量相等，则连线中点点场强度最小，而此时两电荷电荷量不相等，则a、b连线上电场强度最小的位置应在O点的右侧，故B错误； C．M、N关于O点对称，则M、N两点的电势相等，故C正确； D．从M沿直线移到N的过程中，电势先升高后降低，所以将一正检验电荷从M沿直线移到N的过程中电势能先变大后变小，故D错误。 故选C。 4. 中国天眼 FAST 为我国探索外太空做出了巨大贡献。研究团队利用中国天眼发现了一个名为 PSR J1953 1844 （M71E） 双星系统，其运动周期仅为53 分钟， 是目前发现运动周期最短的脉冲星双星系统。该双星系统由一颗质量较大的恒星a和一颗质量较小的脉冲星b组成，它们绕两者连线上的某点做匀速圆周运动。观察发现脉冲星 b在不断吞噬恒星a的物质，两者之间的距离在不断减小。若两星之间的距离变为原来的，运动轨道仍然为圆周，则运动周期变为原来的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设恒星a的质量为，脉冲星b的质量为，它们做匀速圆周运动半径分别为、，两星之间的距离为，运动周期均为；以恒星a为对象，根据牛顿第二定律可得 以脉冲星b为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 由于脉冲星 b在不断吞噬恒星a的物质，两星的总质量不变，两星之间的距离变为原来的，则运动周期变为 联立可得 故选B。 5. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A. 任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等 B. 弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等 C. 若抽去一张纸片，条纹变密 D. 若换用蓝光从上方入射，条纹变疏 【答案】A 【解析】 【详解】A．光在空气膜中的光程差为 即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差 此处表现为亮条纹，当光程差为 此处表现为暗条纹，所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等，A正确； B．根据A的分析可知：弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等，B错误； C．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻两条纹之间的距离变大，干涉条纹变稀疏了，C错误； D．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，蓝光的波长小于黄光的波长，则换用蓝光从上方入射，条纹变密集，D错误。 故选A。 6. 如图所示，质量为 m的小物块开始静止在一半径为 R的球壳内，它和球心O 的连线与竖直方向的夹角为30°。现让球壳随转台绕转轴一起转动，物块在球壳内始终未滑动，重力加速度大小为g，则（　　） A. 静止时物块受到的摩擦力大小为 B. 若转台的角速度为，小物块不受摩擦力作用 C. 若转台的角速度为，小物块受到的摩擦力沿球面向下 D. 若转台的角速度为，小物块受到的摩擦力沿球面向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止时，对物块分析，根据平衡条件有 故A错误； B．球壳随转台绕转轴一起转动，物块做匀速圆周运动，由沿圆周半径方向的合力提供向心力，若物块所受摩擦力恰好为0时，角速度为，对物块进行分析，则有 解得 故B错误； C．若转台的角速度为，由于 可知，物块有沿球壳向下运动的趋势，小物块受到的摩擦力沿球面向上，故C错误 D．若转台的角速度为，由于 可知，物块有沿球壳向上运动的趋势，小物块受到的摩擦力沿球面向下，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，某快递公司为提高工作效率，利用传送带传输包裹，水平传送带长为4m，由电动机驱动以4m/s的速度顺时针转动。现将一体积很小、质量为10kg的包裹无初速的放到传送带A 端，包裹和传送带间的动摩擦因数为0.1， 重力加速度为g则包裹从A 运动到 B 的过程（　　） A. 时间为 1s B. 时间为 4s C. 电动机多输出的电能为40J D. 电动机多输出的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．包裹加速度为 加速运动到与传送带共速经历的时间为 位移为 故包裹在与传送带共速前已经滑离传送带，由 可得 AB错误； CD．包裹从A 运动到 B 的过程传送带位移为 包裹位移为 摩擦生热为 包裹的获得的速度为 包裹获得的动能为 故电动机多做的功为 C错误，D正确。 故选D。 8. 小明同学喜欢体育运动，他拖拉物体时拉力最大为 某次训练中，体育老师将不同质量的重物置于倾角为15°的斜面上，让他拉动重物沿斜面向上运动， 重物与斜面间的动摩擦因数为 则他能拉动的重物质量最大为（　　） A. 100kg B. C. 200kg D. 【答案】C 【解析】 【详解】设F与斜面夹角为，则恰好拉动物体时有 整理可得 故当时，m最大 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，物体P、Q用轻质弹簧栓接放置在光滑水平面上。给P施加一瞬时冲量使其向右运动，弹簧最短时Q速度为，已知P、Q质量分别为和，取向右为正方向，则运动过程中（　　） A. P的初速度为 B. P的速度始终为正值 C. Q的最大速度为 D. 弹簧最大弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．已知P、Q质量分别为和，弹簧最短时Q和P的速度相同，都为，则根据动量守恒可得 解得 故A正确； BC．当弹簧回复原长时，此时弹性势能为0，则根据动量守恒和机械能守恒可得 ， 解得 ，或， 可知P存在反向的速度，同时可得Q的最大速度为，故B错误，C正确； D．根据机械能守恒可得，当弹簧压缩至最短或拉伸至最长时，弹性势能最大，可得 解得 故D错误； 故选AC。 10. 如图所示，小球甲从点水平抛出的同时小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，方向间的夹角为，已知高，不计空气的阻力。由以上条件可知（ ） A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为 B. 甲、乙两小球到达点所用的时间之比为1∶2 C. 、两点的高度差为 D. 、两点的水平距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．乙球到达点的速度 则甲球到达点的速度 根据平行四边形定则知，甲球平抛运动的初速度 故A正确； B．对甲有 对乙球有，则 故B错误； C．已知高，则 、两点的高度差 则、的高度差 故C错误； D．、的水平距离 故D正确。 故选AD。 11. 如图所示为某款手机内部加速度传感器的俯视图， M、N为电容器的两极板，M板固定在手机上， N板通过两完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开，M、N间距离为d0， 电压传感器示数为，已知弹簧的劲度系数为 k， N板质量为 m，不计摩擦， 当手机在水平面内以加速度 a 沿 NM 方向运动时（　　） A. 电容器的电容变大 B. M、N板间的电场强度不变 C. 电压传感器示数为 D. 电压传感器示数为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当手机在水平面内以加速度 a 沿 NM 方向运动时，N板所受合力方向向右，N板将压缩弹簧，两极板间距增大，令极板间距为d，根据 可知，电容器电容变变小，故A错误； B．电容器充电后与电源断开，极板所带电荷量一定，根据 ， 解得 可知，M、N板间的电场强度不变，故B正确； CD．没有加速运动前有 ， 加速运动之后有 ， N板所受外力的合力等于弹簧压缩后的弹力，则有 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，平行光滑金属导轨、间距为，与水平面间的夹角为37°，导轨上端接有电阻。一导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒质量为2kg，连入电路的电阻为，导体棒上方导轨间有一矩形磁场，磁场面积为，磁场方向垂直导轨平面向下，矩形磁场的磁感应强度均匀增大，变化率为，棒下方包括所在处的轨道间充满垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，导轨足够长且电阻不计，重力加速度取，，释放导体棒后，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时导体棒的加速度为 B. 导体棒稳定下滑时速度大小为2m/s C. 若撤去上方变化的磁场，导体棒稳定运行的速度变大 D. 若撤去上方变化的磁场，两端电压最大为3.2V 【答案】BD 【解析】 【详解】A．刚释放时，感应电动势为 根据楞次定律和左手定则，安培力方向沿导轨向下，根据牛顿第二定律 得 A错误； B．导体棒匀速运动时 得 B正确； C．若撤去上方变化的磁场，导体棒稳定时 得 C错误； D．若撤去上方变化的磁场，两端电压最大为 D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。 某同学的实验步骤如下： （1）正确安装单摆，测出摆线长l； （2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T=______。 （3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出图像，如图所示。 （4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g=______，摆球的直径为______（用所测物理量符号表示）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（2）[1]球在一个周期内两次经过平衡位置，有 得周期为 故填； （4）[2]单摆的周期公式为 摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和 得 则斜率 得重力加速度为 [3]由截距为-b，有 得 故填。 14. 某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材，设计了如图所示的电路，整个电路装置既可以当和的电流表使用，也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。他们使用到的器材有： 电源（电动势，内阻忽略不计） 定值电阻 电流表（量程为，内阻） 滑动变阻器（最大阻值为） 单刀双掷开关 （1）按照多用电表的构造和原理，接线柱端应该接______表笔（选填“红”或“黑”）； （2）当单刀双掷开关拨到端可作为电流表使用，拨到1端时，此时装置可作为______（选填“1”或“10”）量程的电流表； （3）电阻______，电阻______； （4）将单刀双掷开关拨到A端可作为欧姆表使用，若拨到2端，此时作为欧姆挡倍率，则将拨到1端时的倍率为______（选填“”或“”）。 【答案】 ①. 黑 ②. 10 ③. 11 ④. 99 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]红表笔与内部电源的负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故端应与黑表笔相连； （2）[2]当单刀双掷开关拨到端、拨到1端时，量程更大，故为； （3）[3][4]拨到2端，量程为，即 拨到1端，量程为，即 联立解得 ， （4）[5]当单刀双掷开关拨到A端、拨到2端，电流表量程，此时欧姆表内阻为 拨到1端，电流表量程为，同理此时欧姆表内阻为，故拨到1端应为挡。 15. 如图是内径为R，外径为2R空心玻璃圆柱体横截面图，玻璃的折射率为，圆柱体空心部分为空气，在横截面内，两束单色平行光a、b射向圆柱体，a光的折射光线在圆柱体内表面恰好没有折射进空心部分，b光的折射光线恰好与圆柱体内表面相切，求： （1）b光射向圆柱体外表面的入射角； （2）a、b两束光的间距。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设b光的入射角为i，折射角为，由几何关系知 由折射定律得 则得 （2）设a光在圆柱体外表面的入射角为i′，折射角为 折射光线在内表面的入射角为 由折射定律有 据题有 又 由正弦定理 联解得 则 故a、b两束光的间距为 16. 如图所示，xOy坐标平面的第Ⅰ象限内存在平行于x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从匀强电场中的A点由静止开始释放，从y轴上的C点射入匀强磁场时粒子的速度大小为v，从x轴上的D点射出匀强磁场时粒子的速度方向与x轴负方向的夹角。已知A点到C点、C点到原点O的距离均为L，不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从A点运动到D点所用的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做匀加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 根据运动规律有 解得 【小问2详解】 设粒子做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 设粒子从A点运动到点所用的时间为，从点运动到点所用的时间为，根据运动规律有 粒子从点运动到点通过的弧长 时间 粒子从A点运动到D点所用的时间 解得 17. 玩滑板是一项青少年酷爱的运动。一滑板训练场地如图所示，斜坡与光滑竖直圆轨道相切于点，圆轨道半径，圆心为，圆弧最低点与水平地面相切，斜坡倾角为37°，圆轨道左侧有一高出地面的平台，平台右端到光滑圆轨道最高点的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg，从右侧斜坡上距点12.5m处的点无初速度滑下，其运动可简化为滑块在轨道上的匀加速直线运动，其通过光滑圆弧轨道的点后落在了左侧平台上，滑板和人可视为质点，不计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，。求： （1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对点的压力大小； （2）平台上的落点到点的距离。 【答案】（1）；（2）2m 【解析】 【详解】（1）设到达点的速度为，滑板从到过程由动能定理知 在最低点由向心力公式知 代入得 由牛顿第三定律知 （2）滑板到达的速度大小为，由机械能守恒知 代入得 斜抛落到平台上的过程，水平方向的位移为，竖直位移为 水平方向上有 竖直方向有 代入得 故落点距点为 18. 如图所示，长木板C放在光滑水平地面上，木板左端和正中央分别放有两滑块A、B，已知A、B、C的质量分别为、、，滑块A与C间的动摩擦因数为，B与C间的动摩擦因数为，木板长度，开始整个系统静止，某时刻敲击滑块A，使其立即获得的初速度。已知滑块间的碰撞为弹性正碰，滑块大小忽略不计，取求： （1）经多长时间滑块A、B发生碰撞； （2）木板C运动的最大速度； （3）碰后滑块A、B间的最大距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当A向右运动时，受到向左的摩擦力 加速度为 而B与C之间的滑动摩擦力 故C和B不会相对滑动，BC的加速度为 A向右做匀减速直线运动，BC向右做匀加速直线运动，设A的位移为，BC的位移为，则有 解得 或（舍） 故时间为； （2）当A、B两物块碰撞时，设A的速度为，BC的速度为，则有 碰撞瞬间 解得 ， 而此时C的速度，故C相对于A向右运动，相对于B向左运动，故此时C受到A向左的滑动摩擦力和B向右的滑动摩擦力，所受合力向右，C向右做匀加速运动，由牛顿第二定律 则 B做匀减速运动，加速度为 当BC共速时有 解得 而此时 则 故B未出C板右侧，之后C做减速运动，此时C的速度为 （3）A做匀加速运动，当时 之后BC共速，一起做匀减速运动，A和BC速度相等时 解得 B的位移为 A的位移为 故A、B最远距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$