精品解析：贵州省遵义市2024-2025学年高三上学期第二次适应性考试（期末）物理试题

遵义市2025届高三年级第二次适应性考试试卷 物理 （满分：100分，时间：75分钟） 注意事项： 1.考试开始前，请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚，并在相应位置粘贴条形码。 2.选择题答题时，请用铅笔答题，若需改动，请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项；非选择题答题时，请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题；在规定区域以外的答题不给分；在试卷上作答无效。 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第17̃题只有一项符合题目要求，每小题4分；第81̃0题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 工程师测试两辆同种型号汽车的刹车性能，使其分别在智能驾驶模式和普通驾驶模式下刹车，得到速度随时间变化的图像如图所示。关于汽车在两种模式下的刹车过程，下列说法正确的是（　　） A. 智能驾驶模式下，汽车速度随时间均匀减小 B. 智能驾驶模式下，汽车做曲线运动 C. 普通驾驶模式下，汽车刹车的总距离较长 D. 普通驾驶模式下，汽车加速度一直减小 2. 为研究某稀有金属光电特性，用频率为的光照射该金属时，检测到逸出光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为，则该金属的极限频率为（　　） A. B. C. D. 3. 工程师设计了一个新能源汽车充电站，原理简化如图所示。理想变压器原线圈输入正弦交流电压的有效值恒为，副线圈分别与充电桩甲、乙相接，用于不同电压负载的充电需求。使用甲时，甲两端的电压为、甲的电流为；使用乙时，乙两端的电压为、乙的电流为。若原副线圈匝数分别用表示，则（　　） A. B. C. 只使用甲时原线圈的电流大于只使用乙时原线圈的电流 D. 只使用甲时原线圈的输入功率小于只使用乙时原线圈的输入功率 4. 在宝石鉴定中，常利用光线在宝石与特定折射率液体中的传播特点来鉴定宝石的种类。已知某种单色光在某一宝石和特定液体中的传播速率相同，将这种宝石固定在该液体中，并使该单色光从空气斜射入液体，下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 为研究水波的特征，在平静的水面上两点放置两个小浮标，相距。在所在直线上某点有一波源，沿轴在竖直方向做简谐振动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐横波），波长为且。该列波在同一传播方向上先后经过、两点，从某时刻开始计时，的振动图像分别如图甲、乙所示，则（　　） A. 这列波的周期为 B. 这列波的波长为 C. 这列波的传播速度为 D. 质点运动方向可能与波的传播方向相同 6. 某科创实验室利用机械臂模拟“打夯”。如图所示，将质量为的重物从水平地面缓慢竖直提升后静止释放，重物与地面接触后继续运动将地面砸深并停止，重力加速度取，不计空气阻力。则（　　） A. 整个过程中机械臂对重物做的功为 B. 重物刚与地面接触时速度大小为 C. 重物向下运动的整个过程中重力的冲量大小为 D. 重物对地面的平均冲击力大小为 7. 如图，在轴左侧区域有磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外的匀强磁场；右侧区域有磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，坐标轴上有、、三点，且。某时刻，甲粒子以速率从点出发，其速度与轴正方向夹角为，经点进入第四象限，通过点首次回到第二象限。随后，乙粒子以相同的速率从点出发，方向垂直于轴，恰好在点第一次垂直通过轴。不计粒子重力、粒子间的相互作用及磁场的边界效应，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙均带负电 B. 甲在第二、四象限速度大小之比为 C. 甲、乙在第一象限运动的轨道半径之比为 D. 甲、乙从开始运动到点的时间之比 8. 2024年12月，我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道，即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况，在自主轨道上的运动可视为匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上的参量变化，下列说法正确的是（　　） A. 降轨之后，卫星的周期变大 B. 降轨之后，卫星的加速度变大 C. 降轨之后，卫星的线速度变大 D. 降轨之后，卫星受到的万有引力变小 9. 如图所示，光滑的平行杆间距离为，其所在平面与水平面平行。将一个充满气的篮球轻放在杆上，并处于静止状态。已知篮球的半径为、重力为，则（　　） A. 两杆对篮球的合力大小等于 B. 篮球对杆的弹力大小等于 C. 篮球对杆的弹力大小等于 D. 篮球对杆弹力大小等于 10. 工程师设计了一种电磁运输控制系统。原理简化如图甲所示，两根光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨平行且足够长，间距为。导轨左端用导线连接一个定值电阻，阻值，导轨间有一个矩形区域与间距离为。在矩形区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。在边界右侧导轨上放置一根导体棒，导体棒电阻，质量。时，导体棒以初速度向左运动，且在2s时恰好进入磁场区域，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。关于导体棒向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 内导体棒受到的安培力水平向右 B. 在磁场中，导体棒动量的变化率逐渐减小 C. 整个过程中，通过导体棒总的电荷量为 D. 整个过程中，回路中产生的总焦耳热为 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某实验小组设计了如图所示的装置来验证牛顿第二定律。组装器材后，使细线较竖直方向偏移一定的角度，由静止释放小球，记录遮光条通过光电门时的挡光时间，并通过力传感器记录小球在最低点时细线的拉力。测得小球及遮光条的总质量为，小球在竖直面内做圆周运动的半径为，遮光条的宽度为。回答下列问题： （1）该小组利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如下图所示，遮光条的宽度为___________。（选“A”或“B”或“C”） A. B. C. （2）小球摆动到最低点时的加速度大小为___________；（用表示） （3）改变小球初始的位置，重复测量，得到多组、数据，利用实验数据绘制图像、图像如图甲、乙所示，利用图___________（填“甲”或“乙”），可以更直观地验证牛顿第二定律。 12. “甲电池”广泛用于铁路、通信、科学实验等。某兴趣小组同学设计了以下实验来探究甲电池输出功率随外电阻的变化规律。使用的器材如下： 甲电池（电动势1.5V，内阻约为）； 毫安表（量程，内阻为）； 电阻箱（阻值）； 电阻箱（阻值）； 开关、导线若干。 （1）根据该小组同学设计的电路图，请用笔画线代替导线将实物图连接完整___________。 （2）该小组同学将毫安表与电阻箱串联后改装成一个电压表，改装之后量程为，则应调节到___________。 （3）闭合开关后，该小组同学调节电阻箱，其面板如下图所示，则该状态下___________Ω，此时毫安表的读数为，则可计算出此时上消耗的功率___________W。（结果保留两位有效数字） （4）改变电阻箱阻值，多次进行测量，计算出外电路总电阻和对应状态下电池的输出功率，并绘制了随的变化图像，如图甲所示。观察图像发现，除最大值外，电池同一输出功率均对应两个不同的外电路总电阻；该同学分析数据，发现均处在同一条双曲线上，如图乙所示，若图像上两点对应的输出功率分别为，则___________。（填“大于”“等于”或“小于”） 三、计算题（本题共3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 由于电子温度计容易受极端环境干扰，研究人员设计了一种基于理想气体膨胀特性的温度计。如图所示，粗细均匀、导热性能良好的长玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，中间有一段高度为的水银柱封闭了一段理想气体，当外界温度变化时，封闭气柱的高度也会随之变化（此过程中无水银溢出）。初始时，外界温度为，封闭气柱的高度为，已知大气压强为。求： （1）若环境温度变化，水银柱向上移动，气体是吸热还是放热？（不用说明原因） （2）若环境温度变化，当水银柱向下移动了，此时外界的温度？ （3）若环境温度恒为，往玻璃管内加入适量的水银，使封闭气柱的高度变为，求此时水银柱的高度。 14. 如图所示，空间内固定两块边长均为的正方形金属板A和B，两板正对且板面平行于水平面。两板间电压为，距离为，在板间区域中心点轻放一带电微粒（可视为点电荷），微粒恰好保持静止。微粒的质量为，重力加速度为，忽略电场的边缘效应，求： （1）微粒的电性及其电荷量； （2）若两板间电压为，将该微粒从点由静止释放，微粒刚到上极板时速度大小是多少？ （3）若两板间电压为，在点给该微粒某一水平初速度，微粒恰好可以从板边缘射出电场，则微粒从点出发至运动到A板所在水平面时间是多少？ 15. 如图甲所示，粗糙斜面与水平面夹角，斜面长度，底端与一固定的平台平滑连接，平台上表面光滑，其左侧光滑水平面上有一与平台上表面齐平的长木板。初始时紧靠平台，在左侧水平面上某处固定一个弹性挡板（其固定位置可调节）。先将固定在左侧足够远处，在斜面上某位置由静止释放小物块，通过改变的释放高度，使其每次以不同的初速度滑上，与相对运动的总时间为（此过程未与碰撞），与的关系如图乙所示，其斜率。已知的质量，A与斜面间动摩擦因数，A与间动摩擦因数，所有碰撞均无机械能损失。重力加速度取。求： （1）求从斜面顶端释放运动到斜面底端的时间； （2）木板的质量； （3）若将固定在左侧某一位置，从斜面上距斜面底端处由静止释放（，且已知），使滑上后，能与右侧平台碰撞，求初始时与左端的距离范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 遵义市2025届高三年级第二次适应性考试试卷 物理 （满分：100分，时间：75分钟） 注意事项： 1.考试开始前，请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚，并在相应位置粘贴条形码。 2.选择题答题时，请用铅笔答题，若需改动，请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项；非选择题答题时，请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题；在规定区域以外的答题不给分；在试卷上作答无效。 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第17̃题只有一项符合题目要求，每小题4分；第81̃0题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 工程师测试两辆同种型号汽车的刹车性能，使其分别在智能驾驶模式和普通驾驶模式下刹车，得到速度随时间变化的图像如图所示。关于汽车在两种模式下的刹车过程，下列说法正确的是（　　） A. 智能驾驶模式下，汽车速度随时间均匀减小 B. 智能驾驶模式下，汽车做曲线运动 C. 普通驾驶模式下，汽车刹车的总距离较长 D. 普通驾驶模式下，汽车加速度一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．智能驾驶模式下，汽车的加速度逐渐减小，可知速度不是随时间均匀减小，选项A错误； B．因v-t图像只能描述直线运动，则智能驾驶模式下，汽车做直线运动，选项B错误； C．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知普通驾驶模式下，汽车刹车的总距离较长，选项C正确； D．普通驾驶模式下，图像的斜率不变，则汽车加速度一直不变，选项D错误。 故选C。 2. 为研究某稀有金属的光电特性，用频率为的光照射该金属时，检测到逸出光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为，则该金属的极限频率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】用频率为的单色光照射该金属，根据爱因斯坦光电效应方程 当最大初动能为零时，则有 联立解得 故选B。 3. 工程师设计了一个新能源汽车充电站，原理简化如图所示。理想变压器原线圈输入正弦交流电压的有效值恒为，副线圈分别与充电桩甲、乙相接，用于不同电压负载的充电需求。使用甲时，甲两端的电压为、甲的电流为；使用乙时，乙两端的电压为、乙的电流为。若原副线圈匝数分别用表示，则（　　） A. B. C. 只使用甲时原线圈的电流大于只使用乙时原线圈的电流 D. 只使用甲时原线圈的输入功率小于只使用乙时原线圈的输入功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由变压器工作原理可知， 得 故A错误； B．由变压器工作原理可知，， 得 故B错误； D．只使用甲时原线圈的输入功率 只使用乙时原线圈的输入功率 故 故只使用甲时原线圈的输入功率小于只使用乙时原线圈的输入功率，故D正确。 C．根据理想变压器原副线圈功率相等，可知只使用甲时原线圈的电流 只使用乙时原线圈的电流 故 故C错误。 故选D。 4. 在宝石鉴定中，常利用光线在宝石与特定折射率液体中的传播特点来鉴定宝石的种类。已知某种单色光在某一宝石和特定液体中的传播速率相同，将这种宝石固定在该液体中，并使该单色光从空气斜射入液体，下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】单色光从空气射入液体时，入射角大于折射角；因单色光在某一宝石和特定液体中的传播速率相同，可知当光线从液体射入宝石或者从宝石射入液体中时不会产生折射，即光线沿直线穿过，则光路为A。 故选A。 5. 为研究水波特征，在平静的水面上两点放置两个小浮标，相距。在所在直线上某点有一波源，沿轴在竖直方向做简谐振动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐横波），波长为且。该列波在同一传播方向上先后经过、两点，从某时刻开始计时，的振动图像分别如图甲、乙所示，则（　　） A. 这列波的周期为 B. 这列波波长为 C. 这列波的传播速度为 D. 质点运动方向可能与波的传播方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．这列波的周期为，故A错误； B．根据题意，P、Q两点之间的距离满足，其中 结合，可得，故B正确； C．这列波的传播速度为，故C错误； D．质点的运动方向与波的传播方向垂直，故D错误。 故选B。 6. 某科创实验室利用机械臂模拟“打夯”。如图所示，将质量为的重物从水平地面缓慢竖直提升后静止释放，重物与地面接触后继续运动将地面砸深并停止，重力加速度取，不计空气阻力。则（　　） A. 整个过程中机械臂对重物做的功为 B. 重物刚与地面接触时速度大小为 C. 重物向下运动的整个过程中重力的冲量大小为 D. 重物对地面平均冲击力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．整个过程中机械臂对重物做的功为 故A错误； B．重物刚与地面接触时速度大小为 故B错误； C．重物向下运动刚与地面接触前，重力的冲量大小为 与地面接触后继续运动过程未计算重力冲量，故C错误； D．从静止释放后整个过程中，运用动能定理可得 代入数据解得重物对地面的平均冲击力大小为 故D正确。 故选D。 7. 如图，在轴左侧区域有磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外的匀强磁场；右侧区域有磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，坐标轴上有、、三点，且。某时刻，甲粒子以速率从点出发，其速度与轴正方向夹角为，经点进入第四象限，通过点首次回到第二象限。随后，乙粒子以相同的速率从点出发，方向垂直于轴，恰好在点第一次垂直通过轴。不计粒子重力、粒子间的相互作用及磁场的边界效应，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙均带负电 B. 甲在第二、四象限的速度大小之比为 C. 甲、乙在第一象限运动的轨道半径之比为 D. 甲、乙从开始运动到点的时间之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可以判断甲、乙粒子都带正电荷，A错误； B．甲在第二、四象限只受洛伦兹力，洛伦兹力对电荷不做功，粒子的速度大小保持不变，B错误； C．甲在第二、四象限的运动轨迹如图所示。 甲在第一象限运动的轨道半径 乙在第一象限运动的轨道半径 因为那么 C正确； D．如图所示，设甲粒子所带电荷量为q，质量为m，甲粒子在第二象限运动的时间为 甲粒子在第四、一象限运动的时间为 甲粒子从开始运动到点的时间为 设乙粒子所带电荷量为，质量为，根据 由 可求得 乙粒子从开始运动到点的时间为 所以有 D错误。 故选C。 8. 2024年12月，我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道，即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况，在自主轨道上的运动可视为匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上的参量变化，下列说法正确的是（　　） A. 降轨之后，卫星的周期变大 B. 降轨之后，卫星的加速度变大 C. 降轨之后，卫星的线速度变大 D. 降轨之后，卫星受到的万有引力变小 【答案】BC 【解析】 【详解】根据 可知，， 则降轨后轨道半径减小，则周期减小，加速度变大，线速度变大，卫星受的万有引力变大。 故选BC。 9. 如图所示，光滑的平行杆间距离为，其所在平面与水平面平行。将一个充满气的篮球轻放在杆上，并处于静止状态。已知篮球的半径为、重力为，则（　　） A. 两杆对篮球的合力大小等于 B. 篮球对杆的弹力大小等于 C. 篮球对杆的弹力大小等于 D. 篮球对杆的弹力大小等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．篮球处于平衡状态，则两杆对篮球的合力与重力等大反向，则两杆对篮球的合力大小等于，选项A正确； BCD．对篮球受力分析，由几何关系可知ab杆对篮球的弹力方向与竖直方向的夹角为60°，则 可得两杆对篮球的弹力均为FN=G 根据牛顿第三定律可知，篮球对杆和b杆的弹力大小均等于G，选项C正确，BD错误。 故选AC。 10. 工程师设计了一种电磁运输控制系统。原理简化如图甲所示，两根光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨平行且足够长，间距为。导轨左端用导线连接一个定值电阻，阻值，导轨间有一个矩形区域与间距离为。在矩形区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。在边界右侧导轨上放置一根导体棒，导体棒电阻，质量。时，导体棒以初速度向左运动，且在2s时恰好进入磁场区域，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。关于导体棒向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 内导体棒受到的安培力水平向右 B. 在磁场中，导体棒动量的变化率逐渐减小 C. 整个过程中，通过导体棒总的电荷量为 D. 整个过程中，回路中产生的总焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体棒在2s时恰好进入磁场区域，可知在1s时还没有进入磁场，可知内导体棒不受安培力，选项A错误； B．导体棒进入磁场的时刻为t=2s，此时磁场变为匀强磁场，导体在磁场中运动切割磁感线产生感应电流，受向右的安培力做减速运动，安培力大小 则随速度减小，安培力减小，因安培力等于导体棒动量变化率，则在磁场中导体棒动量的变化率逐渐减小，选项B正确； CD．感应电动势 回路电流 通过导体棒的电量 回路产生的热量 假如导体棒不能穿过磁场区域，则 其中 解得x=6m>2m 可知假设错误，导体棒能穿过磁场区域，此时通过导体棒的电量为 根据楞次定律，两过程的电流方向相反，即整个过程中，通过导体棒总的电荷量为 穿过磁场的过程由动量定理 解得v=2m/s 则由能量关系 整个过程中，回路中产生的总焦耳热为 选项C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某实验小组设计了如图所示的装置来验证牛顿第二定律。组装器材后，使细线较竖直方向偏移一定的角度，由静止释放小球，记录遮光条通过光电门时的挡光时间，并通过力传感器记录小球在最低点时细线的拉力。测得小球及遮光条的总质量为，小球在竖直面内做圆周运动的半径为，遮光条的宽度为。回答下列问题： （1）该小组利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如下图所示，遮光条的宽度为___________。（选“A”或“B”或“C”） A. B. C. （2）小球摆动到最低点时的加速度大小为___________；（用表示） （3）改变小球初始的位置，重复测量，得到多组、数据，利用实验数据绘制图像、图像如图甲、乙所示，利用图___________（填“甲”或“乙”），可以更直观地验证牛顿第二定律。 【答案】（1）B （2） （3）乙 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光条的宽度为 故选B。 【小问2详解】 小球摆动到最低点时的速度大小为 则小球摆动到最低点时加速度大小为 【小问3详解】 小球摆动到最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得 可知利用图乙可以更直观地验证牛顿第二定律。 12. “甲电池”广泛用于铁路、通信、科学实验等。某兴趣小组同学设计了以下实验来探究甲电池输出功率随外电阻的变化规律。使用的器材如下： 甲电池（电动势1.5V，内阻约为）； 毫安表（量程，内阻为）； 电阻箱（阻值）； 电阻箱（阻值）； 开关、导线若干。 （1）根据该小组同学设计的电路图，请用笔画线代替导线将实物图连接完整___________。 （2）该小组同学将毫安表与电阻箱串联后改装成一个电压表，改装之后量程为，则应调节到___________。 （3）闭合开关后，该小组同学调节电阻箱，其面板如下图所示，则该状态下___________Ω，此时毫安表的读数为，则可计算出此时上消耗的功率___________W。（结果保留两位有效数字） （4）改变电阻箱的阻值，多次进行测量，计算出外电路总电阻和对应状态下电池的输出功率，并绘制了随的变化图像，如图甲所示。观察图像发现，除最大值外，电池同一输出功率均对应两个不同的外电路总电阻；该同学分析数据，发现均处在同一条双曲线上，如图乙所示，若图像上两点对应的输出功率分别为，则___________。（填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】（1） （2）1800 （3） ①. 6.3 ②. 0.16 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 根据改装原理可知 【小问3详解】 [1]该状态下 [2]此时上消耗的功率 【小问4详解】 根据电源的输出功率 可知当R=r时电源输出功率P最大； 又将表达式整理为 该方程的两根之积为 则对图像上当的位置电源输出功率最大，因A点距离该位置比B点更近，可知A点电源输出功率大于B点，即大于。 三、计算题（本题共3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 由于电子温度计容易受极端环境干扰，研究人员设计了一种基于理想气体膨胀特性的温度计。如图所示，粗细均匀、导热性能良好的长玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，中间有一段高度为的水银柱封闭了一段理想气体，当外界温度变化时，封闭气柱的高度也会随之变化（此过程中无水银溢出）。初始时，外界温度为，封闭气柱的高度为，已知大气压强为。求： （1）若环境温度变化，水银柱向上移动，气体是吸热还是放热？（不用说明原因） （2）若环境温度变化，当水银柱向下移动了，此时外界的温度？ （3）若环境温度恒为，往玻璃管内加入适量的水银，使封闭气柱的高度变为，求此时水银柱的高度。 【答案】（1）吸热 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若环境温度变化，则气体内能增加，即，水银柱向上移动，气体对外做功，即W<0，根据，可知Q>0，即气体是吸热。 【小问2详解】 气体等压变化，以封闭气体为研究对象， 初始时， 环境变化后，， 由盖-吕萨克定律得 解得 【小问3详解】 以封闭气体为研究对象，加水银前， 加水银后，， 由玻意耳定律得 解得 14. 如图所示，空间内固定两块边长均为的正方形金属板A和B，两板正对且板面平行于水平面。两板间电压为，距离为，在板间区域中心点轻放一带电微粒（可视为点电荷），微粒恰好保持静止。微粒的质量为，重力加速度为，忽略电场的边缘效应，求： （1）微粒的电性及其电荷量； （2）若两板间电压为，将该微粒从点由静止释放，微粒刚到上极板时速度大小是多少？ （3）若两板间电压为，在点给该微粒某一水平初速度，微粒恰好可以从板边缘射出电场，则微粒从点出发至运动到A板所在水平面的时间是多少？ 【答案】（1）负电， （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 电压为时，微粒在两板间可以保持静止，所以电场力竖直向上，故微粒带负电。微粒保持静止，则有 且 联立可得 【小问2详解】 当板间电压为时，微粒向上加速运动，根据动能定理可知 联立可得 【小问3详解】 当板间电压为时，微粒在板间的加速度为，则 且 联立解得 微粒出电场后做斜上抛运动，加速度为，初速度竖直分量为，规定向上为正方向，则有：， 联立解得 故微粒从出发至运动到板所在水平面所用的时间为或。 15. 如图甲所示，粗糙斜面与水平面夹角，斜面长度，底端与一固定的平台平滑连接，平台上表面光滑，其左侧光滑水平面上有一与平台上表面齐平的长木板。初始时紧靠平台，在左侧水平面上某处固定一个弹性挡板（其固定位置可调节）。先将固定在左侧足够远处，在斜面上某位置由静止释放小物块，通过改变的释放高度，使其每次以不同的初速度滑上，与相对运动的总时间为（此过程未与碰撞），与的关系如图乙所示，其斜率。已知的质量，A与斜面间动摩擦因数，A与间动摩擦因数，所有碰撞均无机械能损失。重力加速度取。求： （1）求从斜面顶端释放运动到斜面底端的时间； （2）木板的质量； （3）若将固定在左侧某一位置，从斜面上距斜面底端处由静止释放（，且已知），使滑上后，能与右侧平台碰撞，求初始时与左端的距离范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得 由运动学公式有 解得 【小问2详解】 A在B上滑动过程中，对有， 对有， 由上式推导得， 解得 【小问3详解】 A从处滑到底端过程有 能与右侧平台相撞的条件为，与挡板相碰时的动量大于的动量，临界关系为的动量与的动量大小相等，即 在上滑动过程中，、系统动量守恒，即 初始时挡板距离B左端的临界关系为 解得 故初始时C与B左端距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $