辽宁省沈阳市第二十中学2024-2025学年高三下学期第六次模拟物理试卷
2025-03-19
|
21页
|
381人阅读
|
7人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 277 KB |
| 发布时间 | 2025-03-19 |
| 更新时间 | 2025-03-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51117262.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年辽宁省沈阳二十中高三(下)第六次模拟物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.2022年10月19日,中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展,等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为;,已知、、和X的质量分别为、、和,1u相当于,则下列说法中正确的是( )
A. 一个X的质量约等于一个电子的质量
B. 该反应吸收的能量约为
C. 该反应生成物的结合能小于反应物的结合能之和
D. 动能相同的一个X和一个电子,电子的德布罗意波长比X的德布罗意波长长
2.地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的倍
3.时刻,小球甲视为质点从地面开始做竖直上抛运动,小球乙视为质点从距地面高度为处由静止释放,甲、乙小球不在同一竖直线上,两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图所示,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 甲的初速度比乙落地时的速度大
B. 甲、乙落地的时间差为
C. 甲上升过程的平均速度比乙下降过程的平均速度小
D. 甲、乙处于同一高度的时刻为
4.薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。样板与工件平面之间形成一个楔形空气薄膜,如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直被检查工件上表面照射,分别形成了如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列说法正确的是( )
A. 该检测工件上表面有一个明显的凸起
B. 单色光a和b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角,单色光a的比单色光b的小
C. 单色光a、b分别通过相同的装置、在相同的条件下,进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距,单色光a的比单色光b的小
D. 若用单色光b照射某金属未发生光电效应,换用单色光a照射该金属不可能发生光电效应
5.如图所示为一种可折叠壁挂书架,一个书架用两个三角形支架固定在墙壁上,书与书架的重心始终恰好在两个支架横梁和斜梁的连接点O、连线中点的正上方,书架含书的总重力为60N,横梁AO、水平,斜梁BO、跟横梁夹角为,横梁对O、点拉力始终沿OA、方向,斜梁对O、点的压力始终沿BO、方向,已知,,则下列说法正确的是( )
A. 横梁OA所受的力为80N
B. 斜梁BO所受的力为50N
C. O、点同时向A、移动少许,横梁OA所受的力变大
D. O、点同时向A、移动少许,斜梁BO所受的力变大
6.远距离输电模拟电路如图所示,交流电源是输出电压为6V的正弦交流电,定值电阻,小灯泡、、规格一样,均为“6V,6W”,电阻恒定。理想变压器、。原、副线圈的匝数比分别为1:3和3:1。初始开关断开,分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时( )
A. 与一样亮
B. 比亮
C. 电路Ⅱ稳定后把闭合,则变亮
D. 电路Ⅱ稳定后把闭合,则消耗的功率变大
7.一不可伸长的轻质绝缘细线一端固定在O点,另一端连接质量为m、带电量为的小球,开始时小球处于静止状态,如图所示。现在空间内加上水平向右的匀强电场,小球开始向右运动,细线向右偏离竖直方向的最大偏角为。已知重力加速度为g,线长为L,关于小球运动过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 小球上升到最高点过程中机械能先增大后减小
B. 匀强电场的电场强度为
C. 小球运动过程中的最低点与右侧最高点的电势差为
D. 小球上升到最高点过程中细线拉力的最大值为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图甲所示,同一介质中两个波源M和N相距,起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示,位于M、N之间的质点P到波源M的距离。已知波源M产生的简谐横波的速度为,则以下判断正确的是( )
A. 波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长
B. 波源M产生的波刚传播到P点时,质点P向y轴正方向运动的
C. 两列波叠加后,P点的振幅是9cm
D. 两列波叠加后,M、N连线的中点处的振幅是9cm
9.一物体在倾角为的固定斜面上处于静止状态,现给物体施加一个沿斜面的恒力,物体开始沿斜面向下运动。运动过程中物体的动能、重力势能及摩擦产生的内能随位移的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体与斜面之间的摩擦因数为
B. 物体在运动位移为的过程中机械能增加1J
C. 物体在运动位移为的过程中恒力做功为15J
D. 在处撤去恒力,物体还能沿斜面向下滑
10.如图甲所示,水平面上固定两条足够长的平行轨道,轨道间距为,虚线垂直于轨道,左侧部分轨道由金属材料制成,其左端通过导线与电容为的平行板电容器的极板A、B分别相连,右侧部分的轨道由绝缘材料制成,轨道处于方向竖直向下的匀强磁场中。将一质量为且电阻不计的金属棒MN置于左侧的金属轨道上,并通过水平轻绳绕过光滑定滑轮与质量为的小物块相连,MN与轨道各部分的动摩擦因数都相同。时刻,将MN和小物块同时由静止释放,MN离开虚线后的图像如图乙所示。整个过程中MN始终垂直于轨道且与轨道接触良好,电容器未被击穿,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的A极板带正电 B. MN在第1s内做匀加速直线运动
C. 磁场的磁感应强度大小为25T D. 电容器储存的电能为
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.某同学利用现有的实验器材想要测量当地的重力加速度。一光滑桌面倾斜放置,其与水平面间的夹角为,在桌面上固定一悬挂点O,轻绳通过拉力传感器拴接在O点,另一端连接一个质量为m的物块。
①现给物块足够大的初速度,使其在桌面内做圆周运动,分别记录物块在最低点时绳子的拉力和最高点时绳子的拉力,改变不同的初速度,记录多组和;
②建立坐标系,以拉力为纵轴、拉力为横轴,得到了一条线性图像,测得图线斜率为k,纵轴截距为b。
根据以上数据,可得重力加速度的表达式为______用m、b、表示;
在本次实验中,斜率______;
若仅考虑物块运动过程中的受到桌面的滑动摩擦力,不计其他阻力,此时的斜率将______选填“大于”“小于”或者“等于”该值。
12.为测定一锂电池的电动势和内阻,某课题研究小组利用一个电压表、一个电阻箱R和一个定值电阻设计了两套实验方案,如图所示。
根据实验原理,探究方案一得到的关系图像应是图中的______选填“甲”或“乙”;
利用实验数据绘出的图线的斜率为a,纵轴截距为b,则电源电动势______,内阻______用a、b、表示;
通过探究方案二测得内阻的测量值与真实值相比______选填“偏大”、“偏小”或“不变”。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.目前邵阳市正在如火如荼的进行“创国卫”行动,提倡文明出行,绿色出行,自行车是绿色出行的主要工具。某同学在出行前,发现自行车胎气压不足,他拿打气筒给自行车充气,充气前车胎气压为,车胎容积V为2L。每次打气筒充入车胎的气体压强为,体积,打10次后不考虑气体温度和车胎容积的变化。
此时车胎内气体的压强为多少?
充入的气体与原来气体质量之比k为多少?
14.如图甲所示,半径的四分之一光滑圆弧轨道A与长的平板B均静置于光滑水平地面上,A与B刚好接触且二者的上表面相切,一物块可视为质点静置于B的最右端,C与B上表面的动摩擦因数从左往右随距离l均匀变化,其变化关系如图乙所示。已知A、B、C的质量均为,重力加速度,现给C一水平向左的初速度。
若A、B固定,其他条件均不变,求C刚滑到A最低点P时对轨道的压力大小;
若A、B不固定,其他条件均不变,求:
①C由B最右端滑至最左端过程中克服摩擦力做的功;
②C相对于A最低点P所能达到的最大高度结果保留两位有效数字。
15.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为的P点沿x轴正方向,以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场偏转后从坐标为的Q点第一次经过x轴进入磁场,粒子经磁场偏转后刚好能到P点,不计粒子的重力。
求匀强电场的电场强度大小E;
求匀强磁场的磁感应强度大小B;
现仅改变粒子在P点沿x轴正方向射出的速度大小,若粒子经一次电场和磁场偏转后,刚好经过O点出磁场粒子第二次经过x轴,求粒子第七次经过x轴的位置离O点的距离。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:核反应公式,根据质量数和电荷数守恒可知X的质量数是1,电荷数是0,所以X是中子,中子的质量大于电子的质量,故A错误;
B.根据质能方程知,核反应前的质量大于核反应后的质量,所以此过程是一个放出能量的过程,故B错误;
C.由于反应放出能量,该反应生成物的结合能大于反应物的结合能之和,故C错误;
D.X是中子,由于,知动能相同的一个中子和一个电子,由于中子的质量大于电子的质量,所以电子的德布罗意波长比X的德布罗意波长长,故D正确。
故选:D。
根据质量数守恒与电荷数守恒判断;核反应有质量亏损;根据质能方程,求核能;轻核聚变过程,生成物的结合能大于反应物的结合能;根据德布罗意波长公式判断。
本题考查学生对核聚变、质量亏损、质能方程的掌握,是一道基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A、假设彗星以绕太阳做匀速圆周运动为轨道1速度为,地球绕太阳做圆周运动为轨道3环绕速度为,根据高轨低速的推论,可知,如果彗星从轨道1变为原本的椭圆轨道设为轨道,要做离心运动,需要在近地点瞬间加速,则彗星在原本椭圆轨道近日点的速度,,综上所述,,即彗星在近日点的速度大于地球的速度,故A错误;
B、彗星从b运行到c的过程中,万有引力一直做负功,动能一直减小,故B错误;
C、根据开普勒第二定律,可知彗星从a运行到b的时间大于从c到a的运行时间,故C正确;
D、对于地球绕太阳的匀速圆周运动,设环绕半径为r,根据牛顿第二定律,解得;对于彗星在近日点,根据牛顿第二第二定律有,解得,故D错误。
故选:C。
根据高轨低速大周期的二级结论分析;根据万有引力做功情况分析;根据开普勒第二定律分析;根据牛顿第二定律分析。
本题考查了万有引力定律和开普勒定律在天体运动中的应用问题,记住二级结论高轨低速大周期可以快速判断。
3.【答案】B
【解析】解:由图示图像可知,两球离地面的最大高度相等,均为
A、甲做竖直上抛运动,乙做自由落体运动,甲的下降过程是自由落体运动,由于甲下落过程的高度与乙下落的高度相等,甲、乙落地时的速度相等,甲做竖直上抛运动的初速度大小等于落地时的速度大小,因此甲的初速度与乙落地的速度大小相等,故A错误;
B、甲、乙离地面的最大高度相等,则甲乙下落的时间相等,由公式得:,解得:,甲的运动时间是2t,乙的运动时间是t,则甲乙落地时间差,故B正确;
C、甲上升的时间与乙下落的时间相等,甲上升的位移大小与乙下降的位移大小相等,则甲上升的平均速度与乙下降的平均速度大小相等,故C错误;
D、甲上升的初速度,甲做竖直上抛运动,乙做自由落体运动,以乙为参考系,甲向上做匀速直线运动,设经过时间t甲、乙处于同一高度,则,解得:,故D错误。
故选:B。
甲做竖直上抛运动,以做自由落体运动,根据图示图像求出两球离地面的最大高度,然后根据球的运动过程与运动学公式分析答题。
本题考查了竖直上抛运动与自由落体运动,分析清楚小球的运动过程是解题的前提,应用运动学公式即可解题。
4.【答案】D
【解析】解:A、干涉条纹中的明条纹提前出现了,说明该检测工件的上表面有一个明显的凹陷,故A错误;
B、根据图乙可知a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,所以a光的波长大于b光的波长,则a光的折射率小于b光的折射率,根据可知,单色光a和b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角,单色光a的比单色光b的大,故B错误;
C、由上面B的分析可知a光的波长大于b光的波长,根据干涉条纹间距公式可知,单色光a、b分别通过相同的装置、在相同的条件下,进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距,单色光a的比单色光b的大,故C错误;
D、因为a光的波长大于b光的波长,根据可知,a光的频率小于b光的频率,所以若用单色光b照射某金属未发生光电效应,换用单色光a照射该金属不可能发生光电效应,故D正确。
故选:D。
根据干涉条纹中的明条纹提前出现分析;根据干涉条纹间距分析波长的大小,进而比较折射率的大小,可得临界角的大小;根据干涉条纹间距公式判断;根据频率比较。
能够根据干涉条纹比较出两种光的波长大小是解题的关键,知道波长越长的光,频率越小,折射率越小,光子的能量越小。
5.【答案】B
【解析】解:两个三角架承担的力为60N,每个三角架为30N,对O点受力分析,如图1所示
图1
根据力的平衡条件可知:,
代入数据解得:,
故A错误,B正确;
、同时向A、移动少许,对O点受力分析,如图2虚线所示
图2
三角形AOB与力三角形相似,所以有
AB与BO长度未变,AO长度减小,故不变,减小,故CD错误。
故选:B。
根据力的平衡条件可解得横梁OA和斜梁BO所受到的力;根据三角形AOB与力三角形相似可判断横梁OA和斜梁BO受力的变化情况。
本题考查共点力平衡与力的动态平衡,解题关键掌握受力分析与力的分解的运用。
6.【答案】D
【解析】解:小灯泡电阻
若开关接ab端,则灯泡得到的功率
若开关接cd端,设升压变压器输出电压为,根据理想变压器电压和匝数的关系可得
得
降压变压器原线圈等效电阻
降压变压器原线圈电压
降压变压器副线圈电压
小灯泡的功率
比亮,AB错误;
电路Ⅱ稳定后闭合,负载电阻变小,通过原线圈的电流变大,所以功率变大。由于由于损失电压变大,则变小,变小,小灯泡功率变小,亮度变暗,故C错误,D正确。
故选:D。
先根据求出小灯泡的电阻,再求出灯泡得到的实际功率,根据理想变压器的原副线圈电压与匝数关系,结合电功率公式求出小灯泡的功率,再将两灯泡的实际功率进行比较;根据闭合后负载的变化分析灯泡两端电压的变化,得出其功率的变化情况。
解答本题的关键要掌握理想变压器原副线圈电压关系和电流关系,结合电路构造和欧姆定律列式,即可完成分析。
7.【答案】D
【解析】解:小球上升到最高点过程中电场力一直做正功,所以小球机械能一直增大,故A错误;
B.小球从开始到运动至最右侧,根据能量守恒定律有
得
故B错误;
C.小球从最低点运动至右侧最高点过程中,电场力一直做正功,所以电势能减小,减小的电势能等于增加的重力势能,则
故C错误;
D.因为细线向右偏离竖直方向的最大偏角为,由对称性可以知道,当细线与竖直方向夹角为时拉力达到最大,从开始至摆动过程中
沿绳方向,根据圆周运动的特点,有
联立解得
故D正确。
故选:D。
A.根据功和机械能的关系判断小球上升到最高点过程中机械能的变化;
B.根据能量守恒定律求匀强电场的电场强度;
C.根据电场力做功的特点求小球运动过程中的最低点与右侧最高点的电势差;
D.根据动能定理和圆周运动的公式求小球上升到最高点过程中细线拉力的最大值。
本题关键分析清楚小球的运动规律,然后结合动能定理、向心力公式列式求解。
8.【答案】BC
【解析】解:A、由于两波在同一介质中传播,故两波波速相等,均为,分析图象可知,两波周期相同,均为,则波长均为,故A错误;
B、分析图乙可知,波源M起振方向向上,由于各质点起振方向和波源起振方向相同,故波传播到P点时,质点P 向y轴正方向运动,故B正确;
C、分析图乙和图丙可知,两波起振方向相反,且P点到两波源的波程差为,代入数据可知,为半波长的奇数倍,故P点为振动加强点,振幅为两波振幅之和,,故C正确;
D、MN连线的中点到两波源的波程差为0,且两波起振方向相反,故该点为振动减弱点,振幅为两波振幅之差,,故D错误。
故选:BC。
根据图像可知周期相同,同一介质中传播的波波速相同,由可知波长关系;根据各质点起振方向和波源起振方向相同可判断波源M产生的波刚传播到P点时,质点P振动方向;两波叠加,频率相同,发生稳定的干涉现象,结合两波源的起振方向和波程差判断振动加强点和减弱点。
本题属于波的干涉、振动图象的识图和对质点振动的判断问题。考查知识点全面,重点突出,充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
9.【答案】AC
【解析】解:物体能够静止在斜面上,则有:,根据功能关系可知:,产生的热:,所以摩擦力产生的热随x变化关系图像的斜率大于重力势能随x变化关系图像的斜率,而重力势能逐渐减小,所以图像对应的物理量随位移变化关系如图所示:
A.物块的位移为,根据重力做功与重力势能变化的关系得:,根据图像可知:
固定斜面上处于静止状态,物块的位移为,产生的热为:
联立解得:,故A正确;
B.物体在运动位移为的过程中机械能增加为:,即机械能减少1J,故B错误;
C.物体在运动位移为的过程中恒力做功为,则有:
则:,故C正确;
D.根据图像可知,,,撤去恒力时动能为,设物体还能沿斜面向下滑x,根据动能定理可得:
联立解得:,故D错误。
故选:AC。
根据题意分析图像表示的是哪个物理量随位移的变化情况,根据重力做功与重力势能变化的关系列方程,根据功能关系得到产生的热,联立求解动摩擦因数;根据功能关系求解机械能的变化以及拉力做的功;根据动能定理求解最后滑动的距离。
本题主要是考查功能关系和图像问题,关键是能够分析能量的转化情况,知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力或系统内弹力以外的力做功有关,弄清楚图像斜率表示的物理意义是关键。
10.【答案】BCD
【解析】解:A、金属棒切割磁感线时,根据右手定则可知MN中感应电流方向由M流向N,则电容器的B极板带正电,故A错误;
B、小物块的质量为,MN的质量为。取向右为正方向,在很短时间,内对金属棒和小物块,根据动量定理可得:
其中:
根据加速度定义式可得:
联立解得加速度大小为:
加速度为定值,金属棒做匀加速直线运动,故B正确;
C、根据图像可知,内金属棒在左侧运动,内金属棒在右侧运动。根据图像的斜率表示加速度大小可知:
内金属棒在右侧运动,则有:
解得:
又有:
联立解得:
故C正确;
D、1s末金属棒的速度大小为:,感应电动势大小为:
电容器储存的电能为:
故D正确。
故选:BCD。
A.根据右手定则判断电流方向,由此分析电容器带电情况;
B.根据动量定理结合根据加速度定义式求解加速度大小;
C.根据图像求解加速度大小,结合牛顿第二定律求解磁感应强度大小;
D.根据求解电容器储存的电能。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解。
11.【答案】 1 等于
【解析】解:小球在最低点,,在最高点,,从最低点到最高点根据动能定理有,可知,故,得;
由可知,斜率,
若考虑滑动摩擦力,则动能定理的方程为,其中,
整理得,故斜率仍然为1,保持不变。
故答案为:;;等于
根据牛顿第二定律和动能定理列方程得出与的关系式,再结合图线的斜率和纵轴截距求解;
考虑滑动摩擦力,根据动能定理重新列式分析。
能够根据牛顿定律和动能定理推导出与的函数关系式是解题的关键。
12.【答案】甲 偏小
【解析】解:根据方案一的电路图和闭合电路欧姆定律可得:
整理得:,由此可知得到的关系图像应是甲图。
根据方案二的电路图和闭合电路欧姆定律可得:
整理得:
由图线的斜率和纵轴截距可得:,
联立解得:,
探究方案二的电压表有分流作用,考虑电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律可得:
整理得:
由图线的斜率和纵轴截距可得:,
与中的:,对比可得:,即电动势的测量值偏小
再对比与,可得:,即内阻的测量值与真实值相比偏小。
答:甲;;;偏小
根据方案一的电路图和闭合电路欧姆定律解答;
根据方案二的电路图和闭合电路欧姆定律,推导图线的表达式,根据图线的斜率和纵轴截距求解;
探究方案二的电压表有分流作用,考虑电压表的内阻,与同理,求得电动势与内阻的真实值表达式,与的测量值对比得到结论。
本题是应用伏阻法测量电源电动势与内阻的实验。实验原理是闭合电路欧姆定律,考查了闭合电路欧姆定律和串并联电路特点的应用,掌握实验利用图像处理数据的方法。
13.【答案】解:气体做等温变化,由玻意耳定律可得
此时车胎内气体的压强为
设打入车胎内的气体在压强为p时对应的体积为,则
气体在同温同压情况下质量比等于体积比,则
充入的气体与原来气体质量之比
答:此时车胎内气体的压强为4atm;
充入的气体与原来气体质量之比k为。
【解析】充气过程气体温度不变,应用玻意耳定律可以求出充入气体的体积;
求出打入车胎内的气体在压强为p时对应的体积,结合气体在同温同压情况下质量比等于体积比即可求出。
根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提,求出气体状态参量,应用气体实验定律即可解题。
14.【答案】解:因C与B上表面的动摩擦因数从左往右随距离l均匀变化,故C由B的最右端滑至最左端过程中C所受滑动摩擦力与位移成线性关系,可用滑动摩擦力的平均值乘以位移计算克服滑动摩擦力做的功,设此过程C克服滑动摩擦力做的功为
则有:
对C由B的最右端滑至P点的过程,由动能定理得:
在P点轨道对A的支持力大小为F,由牛顿第二定律得:
联立代入数据解得:
由牛顿第三定律可得,C刚滑到A最低点P时对轨道的压力大小
即
。
当A、B不固定时,C由B最右端滑至最左端过程,A、B、C组成的系统动量守恒,取水平向左为正方向,则有:
由能量守恒和功能关系得:
联立代入数据解得:
,
设C由B最右端滑至最左端过程中克服摩擦力做的功为W,对C由动能定理得:
代入数据解得:
设C相对于A最低点P所能达到的最大高度为
C沿A的圆弧轨道上滑过程,A、B分离,C达到最高点时A、C速度相同设为,A与C组成的系统水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,则有:
由机械能守恒定律得:
联立代入数据解得:
答:若A、B固定,其他条件均不变,C刚滑到A最低点P时对轨道的压力大小为26N;
①C由B最右端滑至最左端过程中克服摩擦力做的功为;
②C相对于A最低点P所能达到的最大高度为。
【解析】因C由B的最右端滑至最左端过程中C所受滑动摩擦力与位移成线性关系,可用滑动摩擦力的平均值乘以位移计算克服滑动摩擦力做的功,再由动能定理求得C到达P点的速度大小,结合向心力公式,由牛顿第二定律和牛顿第三定律求解;
当A、B不固定时,C由B最右端滑至最左端过程,A、B、C组成的系统满足动量守恒律,结合能量守恒和功能关系解得C达到P点的速度大小,再对C由动能定理求解;
沿A的圆弧轨道上滑过程,A、B分离,C达到最高点时A、C速度相同,A与C组成的系统水平方向动量守恒,结合机械能守恒定律求解。
本题考查了动量守恒定律与功能关系的应用,还涉及到了求变力做功的问题。此题运动过程较复杂,考查对运动过程的分析并找到满足的物理原理的能力。对于求解变力做功,当力与位移存在函数关系时,可利用图像的面积求解;当力与位移满足线性关系时,可用力的平均值求解。
15.【答案】粒子在电场中做类平抛运动,则有
根据牛顿第二定律有
解得
设粒子进磁场时速度大小为v,根据动能定理有
解得
设粒子进磁场时速度与x轴正方向的夹角为,则有
解得
粒子的运动轨迹如图所示
粒子出磁场时速度与x轴正方向的夹角也为,粒子再次回到P点,由几何关系可知,粒子出磁场时的位置坐标为,则粒子在磁场中做圆周运动的半径
根据牛顿第二定律有
解得
粒子进电场时的初速度改变后,设粒子进磁场时速度为,粒子在磁场中做圆周运动的半径为,根据牛顿第二定律有
解得
设粒子两次经过x轴的点间的距离为s,速度与x轴正方向的夹角为,则有
由
解得
根据对称性和周期性可知,粒子第七次经过x轴时的位置离O点的距离
可得
答:匀强电场的电场强度大小为;
匀强磁场的磁感应强度大小;
粒子第七次经过x轴的位置离O点的距离为12L。
【解析】粒子在电场中做类平抛运动,在水平、竖直方向分别列运动学关系式,可计算电场强度大小;
由的分析,可得到粒子进入磁场时的速度大小和方向;由洛伦兹力提供向心力,可计算粒子在磁场中圆周运动的半径,然后由半径公式求得磁场强度的大小;
由粒子在电场、磁场中运动的周期性,第7次经过x轴时的位置与O点的距离。
本题考查带电粒子在组合场中的运动,在计算第7次穿过x轴时与O点的距离时,根据对称性和周期性可知,找到粒子第七次经过x轴的位置离O点的距离。
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。