精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

高三物理期末试题 一、选择题（1~7，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的：8~10每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的给3分，有选错的得0分） 1. 用强激光照射金属时，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内可以吸收2个光子，图为使用同种频率的普通光源和强激光在同一光电效应实验装置中测得光电流与电压的关系图像，电子的电荷量为，图中和为已知量。下列说法中正确的是（ ） A. 图线甲为普通光源照射时光电流与电压的关系图像 B. 若增强对应图线乙的光源的照射强度，将要增大 C 图中 D. 由题中信息可以求出该金属的逸出功 2. 针状电极O和平板电极MN接高压直流电源后，其间可产生较强的电场，电场线的分布如图所示，图中虚线PB、PC分别为甲、乙两带电粒子（不计重力）以相同的动能从P点出发后在电场中的运动轨迹，若已知两粒子所带电荷量的绝对值相等，则下列判断正确的是（　　） A 甲粒子可能带正电，乙粒子可能带负电 B. 甲粒子从P点运动到B点的过程中，其动能与电势能之和可能减少 C. 甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子的动能大 D. 甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子的电势能大 3. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接于天宫空间站天和核心舱前向端口．已知空间站距离地面的高度约为400km，地球半径约为6400km，若视空间站和静止卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 与地球静止卫星相比，空间站绕地球运动的线速度小 B. 与随地球自转的北京某建筑物相比，空间站绕地球运行的角速度小 C. 空间站绕地球运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 D. 空间站绕地球运转半周的过程中，地球引力对空间站的冲量为零 4. 2024年9月16日，第13号台风“贝碧嘉”在我国沿海某一地区登陆，台风经过某地时，放置在水平地面上的一垃圾桶恰能被风吹动，假设风垂直吹到垃圾桶的迎风面上后，速度变为零，已知垃圾桶的总质量，迎风面积与地面间的动摩擦因数，空气的密度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当地的风速大小约为（ ） A 8m/s B. 9m/s C. 10m/s D. 12m/s 5. 夏季人们常躺在吊床上纳凉，一简易吊床的四个角分别通过绳索系在按矩形分布的四棵树上等高的A、B、C、D四点，一质量为的人躺在吊床上后，其静止时的重心为O，如图所示，若已知图中，，和所在的平面与水平面的夹角分别为53°和37°，，，重力加速度，，，不计吊床及绳索的质量，则绳索和的拉力和的大小分别为（ ） A. 400N，225N B. 375N，250N C. 360N，275N D. 425N，225N 6. 如图所示变压器电路中，原、副线圈的匝数比为1∶3，在a、b两端加正弦式交流电，两个电阻的阻值分别为R0和R，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为P，断开开关S，电阻R消耗的功率为0.5P，则R0和R的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为某电源输出功率P随外电路电阻R变化规律的图像，图中所标物理量已知，则（　　） A. 电源的内阻为 B. 电源的电动势为 C. 电源短路时的电流为 D. 电源的最大输出功率为 8. 某款充电宝的容量为20000mAh，充电电压为5V，充电电流为2A；用该充电宝给手机充电时，充电宝的输出电压为5V，输出电流为1A。已知手机电池的容量为3000mAh，电池内阻为0.1Ω，该充电宝给手机充电时的转化率为0.6（放电量与容量的比值），则下列说法正确的是（　　） A. 该充电宝的电量从零到充满需要的时间为10h B. 该充电宝给手机充电时，输出功率为2.5W C. 该充电宝给手机充电30分钟手机电池产生焦耳热为180J D. 理论上，该充电宝能给手机充电6次 9. 如图所示是一列简谐横波沿x轴传播在t = 0时刻的波形图，x = 5 m处质点的振动方程为，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波的传播速度大小为2 m/s C. 从图示时刻开始经过3 s，x = 1 m处的质点运动的路程小于10 cm D. t = 1 s时刻，坐标原点处的质点处在波峰 10. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy处在匀强电场中，电场强度方向与坐标平面平行，P点是y轴上y=3m处的一点，Q是x轴上x=3m处的一点，x轴上x=0至x=2m区域内的电势分布如图乙所示，将一个电荷量为q=-1×10-5C的点电荷从坐标原点沿y轴正向移动1.5m，克服电场力做功为8×10-5J。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 匀强电场方向与x轴正向夹角为60° C. y轴上P点的电势为-8V D. 将一个电荷量为1×10-5C的点电荷从P点移到Q点，电场力做功为4×10-5J 二、实验题（2小题，共16分） 11. 某同学设计了一个探究平抛运动规律的实验：在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，让小钢球从斜面上滚下，滚出桌面后做平抛运动，在小钢球抛出后经过的地方，水平放置一木板，木板到桌边缘 （抛出点）的高度可以调节，在木板上放一张白纸，在白纸上放有复写纸。已知平抛运动竖直方向上的运动与自由落体的运动相同。 （1）实验时是否要求斜面和桌面光滑___________（填“是”或“否”） （2）调节好木板到桌边缘的高度为y，让小钢球从斜面上某一位置自由滚下，记下小钢球在白纸上留下的痕迹，用刻度尺测量出痕迹到桌边缘出的水平距离。 （3）调节木板到桌边缘的高度为，重复（2）过程，痕迹到桌边缘出的水平距离。当和满足___________关系时，验证小钢球水平方向做匀速运动。 （4）实验时得不到（3）中关系，造成的可能原因是___________。（写出一条即可） 12. 实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20 g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度． (1) 正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02 s，则木块的加速度a＝________m/s2. (2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8 m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)． (3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量． 三、计算题 13. 如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面AB段长为1m，AB段光滑，BC段粗糙，一个物块从斜面顶端A点由静止释放，物块在AB段运动加速度是BC段运动加速度的2倍，在AB段运动时间是BC段运动时间的一半，物块到达C点时速度大小为4m/s，重力加速度，求： （1）物块运动到B点时的速度大小； （2）斜面的长度； （3）物块与斜面BC段间的动摩擦因数。 14. 某款游戏装置可简化为如图所示模型。水平传送带A、B两端间距离为3.6m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小可调，传送带上表面与光滑水平面BC在同一水平面内。半径为0.5m的光滑半圆弧轨道CD固定在竖直面内，圆弧面的最低点C与水平面相切，物块与传送带上表面间动摩擦因数为0.5，游戏时先调节传送带速度，然后只需将质量为0.5kg的物块轻放在传送带上表面的左端，已知重力加速度大小为。 （1）若传送带的速度调为2m/s，求物块运动到圆弧面C点时对圆弧面的压力大小； （2）要使物块在圆弧面上运动时不离开圆弧面，则传送带匀速运行的速度应调节在什么范围内； （3）若传送带的速度调为4m/s，求物块在圆弧面上运动时离开圆弧面的位置离水平面的高度。 15. 如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为，竖直虚线CD的左侧有一水平向左的匀强电场，场强大小为（大小未知），竖直虚线CD的右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，墙壁EF的高度也为。现将一电荷量为、质量为的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，过B点时的速度大小为4m/s，最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，，，，。求： （1）场强的大小； （2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间； （3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理期末试题 一、选择题（1~7，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的：8~10每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的给3分，有选错的得0分） 1. 用强激光照射金属时，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内可以吸收2个光子，图为使用同种频率的普通光源和强激光在同一光电效应实验装置中测得光电流与电压的关系图像，电子的电荷量为，图中和为已知量。下列说法中正确的是（ ） A. 图线甲为普通光源照射时光电流与电压的关系图像 B. 若增强对应图线乙的光源的照射强度，将要增大 C. 图中 D. 由题中信息可以求出该金属逸出功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程，普通光源照射时有 强激光照射时有 可知 根据动能定理有 可知越大，越大，故图线甲为强激光照射时光电流与电压的关系图像，故A错误； CD．由以上方程，可得 ， 解得 因 故 可知 故C错误，D正确； B．当增强对应图线乙的光源的强度时，仅使饱和电流增大，不影响，故B错误。 故选D。 2. 针状电极O和平板电极MN接高压直流电源后，其间可产生较强的电场，电场线的分布如图所示，图中虚线PB、PC分别为甲、乙两带电粒子（不计重力）以相同的动能从P点出发后在电场中的运动轨迹，若已知两粒子所带电荷量的绝对值相等，则下列判断正确的是（　　） A. 甲粒子可能带正电，乙粒子可能带负电 B. 甲粒子从P点运动到B点的过程中，其动能与电势能之和可能减少 C. 甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子的动能大 D. 甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子电势能大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中电源的连接情况可知，电场线的方向由电极O指向电极MN，结合曲线运动的特点，粒子受到的电场力必指向曲线的凹侧，可知甲、乙两粒子均带负电，故A错误； B．粒子在只有电场力作用下运动的过程中，粒子的动能和电势能之和守恒，故B错误； C．由电场线分布情况可知 即 也即电场力对甲粒子做的负功小，据动能定理可知，甲粒子经过B点时的动能大，故C正确； D．B点电势高于C点，又甲、乙均带负电，故甲粒子的电势能小，故D错误。 故选C。 3. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接于天宫空间站天和核心舱前向端口．已知空间站距离地面的高度约为400km，地球半径约为6400km，若视空间站和静止卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 与地球静止卫星相比，空间站绕地球运动的线速度小 B. 与随地球自转的北京某建筑物相比，空间站绕地球运行的角速度小 C. 空间站绕地球运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 D. 空间站绕地球运转半周的过程中，地球引力对空间站的冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球静止卫星高度约为地球半径的6倍，根据 可得 由此可知，空间站的线速度大，故A错误； B．建筑物的角速度和静止卫星的角速度相等，根据 即 可知空间站的角速度大于静止卫星的角速度，也即大于建筑物的角速度，故B错误； C．对空间站有 对地球表面上的物体有 由于 故有 故C正确； D．设空间站的质量为m，线速度大小为v，在空间站绕地球运转半周的过程中，根据动量定理可有 故D错误。 故选C。 4. 2024年9月16日，第13号台风“贝碧嘉”在我国沿海某一地区登陆，台风经过某地时，放置在水平地面上的一垃圾桶恰能被风吹动，假设风垂直吹到垃圾桶的迎风面上后，速度变为零，已知垃圾桶的总质量，迎风面积与地面间的动摩擦因数，空气的密度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当地的风速大小约为（ ） A. 8m/s B. 9m/s C. 10m/s D. 12m/s 【答案】B 【解析】 【详解】设垃圾桶对风的作用力为，据动量定理可有 其中 联立可得 根据牛顿第三定律得风对垃圾桶的力为 对垃圾桶有 代入数据解得 故选B。 5. 夏季人们常躺在吊床上纳凉，一简易吊床的四个角分别通过绳索系在按矩形分布的四棵树上等高的A、B、C、D四点，一质量为的人躺在吊床上后，其静止时的重心为O，如图所示，若已知图中，，和所在的平面与水平面的夹角分别为53°和37°，，，重力加速度，，，不计吊床及绳索的质量，则绳索和的拉力和的大小分别为（ ） A. 400N，225N B. 375N，250N C. 360N，275N D. 425N，225N 【答案】A 【解析】 【详解】设绳、拉力的合力为，、拉力的合力为，对点受力分析如图所示 则有 ， 又 ， 解得 ， 故选A。 6. 如图所示的变压器电路中，原、副线圈的匝数比为1∶3，在a、b两端加正弦式交流电，两个电阻的阻值分别为R0和R，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为P，断开开关S，电阻R消耗的功率为0.5P，则R0和R的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设a、b两端的电压为U，当开关S闭合时，电阻R消耗的功率为 断开开关S，设电阻R0中电流为I，则 电阻R消耗的功率为 联立三式解得 故选A。 7. 如图所示为某电源输出功率P随外电路电阻R变化规律的图像，图中所标物理量已知，则（　　） A. 电源的内阻为 B. 电源的电动势为 C. 电源短路时的电流为 D. 电源的最大输出功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由 解得 选项A正确； B．由 解得 选项B错误； C．电源短路时的电流 选项C错误； D．电源的最大输出功率 选项D错误。 故选A。 8. 某款充电宝的容量为20000mAh，充电电压为5V，充电电流为2A；用该充电宝给手机充电时，充电宝的输出电压为5V，输出电流为1A。已知手机电池的容量为3000mAh，电池内阻为0.1Ω，该充电宝给手机充电时的转化率为0.6（放电量与容量的比值），则下列说法正确的是（　　） A. 该充电宝的电量从零到充满需要的时间为10h B. 该充电宝给手机充电时，输出功率为2.5W C. 该充电宝给手机充电30分钟手机电池产生的焦耳热为180J D. 理论上，该充电宝能给手机充电6次 【答案】AC 【解析】 【详解】A．该充电宝的电量从零到充满需要的时间为 故A正确； B．该充电宝给手机充电时，输出功率为 故B错误； C．该充电宝给手机充电30分钟产生的焦耳热为 故C正确； D．理论上，该充电宝给手机能充电次数为 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示是一列简谐横波沿x轴传播在t = 0时刻的波形图，x = 5 m处质点的振动方程为，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波的传播速度大小为2 m/s C. 从图示时刻开始经过3 s，x = 1 m处的质点运动的路程小于10 cm D. t = 1 s时刻，坐标原点处的质点处在波峰 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由振动方程可知，t = 0时刻，x = 5 m处的质点正沿y轴负方向运动，因此波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由振动方程可知，周期为6 s，因此波速 故B正确； C．从图示时刻开始，经过3 s，即半个周期，质点运动的路程为 故C错误； D．t = 1 s时刻，波峰刚好传播到y轴，坐标原点处的质点处在波峰，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy处在匀强电场中，电场强度方向与坐标平面平行，P点是y轴上y=3m处的一点，Q是x轴上x=3m处的一点，x轴上x=0至x=2m区域内的电势分布如图乙所示，将一个电荷量为q=-1×10-5C的点电荷从坐标原点沿y轴正向移动1.5m，克服电场力做功为8×10-5J。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 匀强电场方向与x轴正向夹角为60° C. y轴上P点的电势为-8V D. 将一个电荷量为1×10-5C的点电荷从P点移到Q点，电场力做功为4×10-5J 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题图乙知，电场强度沿x轴的分量，方向沿x轴正向，大小为 依题意有，电场强度沿y轴的分量，方向沿y轴正向，大小为 故该匀强电场的场强大小为 设场强方向与x轴正向的夹角为α，则 可得 故A正确，B错误； C．根据匀强电场电场强度与电势差的关系有 可得点电势为-8V，故C正确； D．点电势为-4V，由动能定理 故D错误。 故选AC。 二、实验题（2小题，共16分） 11. 某同学设计了一个探究平抛运动规律的实验：在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，让小钢球从斜面上滚下，滚出桌面后做平抛运动，在小钢球抛出后经过的地方，水平放置一木板，木板到桌边缘 （抛出点）的高度可以调节，在木板上放一张白纸，在白纸上放有复写纸。已知平抛运动竖直方向上的运动与自由落体的运动相同。 （1）实验时是否要求斜面和桌面光滑___________（填“是”或“否”） （2）调节好木板到桌边缘的高度为y，让小钢球从斜面上某一位置自由滚下，记下小钢球在白纸上留下的痕迹，用刻度尺测量出痕迹到桌边缘出的水平距离。 （3）调节木板到桌边缘的高度为，重复（2）过程，痕迹到桌边缘出的水平距离。当和满足___________关系时，验证小钢球水平方向做匀速运动。 （4）实验时得不到（3）中关系，造成的可能原因是___________。（写出一条即可） 【答案】 ①. 否 ②. ③. 水平桌面不水平或不从同一位置静止释放 【解析】 【详解】（1）[1]要求小球每次都从同一位置静止释放，这样小球每次滑到桌边缘 （抛出点）的速度相同，斜面和桌面是否光滑并不影响实验。 （3）[2]已知平抛运动竖直方向上的运动与自由落体的运动相同，由 可得 若小钢球水平方向做匀速直线运动，则水平方向位移为 当木板到桌边缘的高度为y时，痕迹到桌边缘出的水平距离 当木板到桌边缘的高度为2y时，痕迹到桌边缘出的水平距离 若小钢球水平方向做匀速运动，则 因此，当和满足关系时，验证小钢球水平方向做匀速运动。 （4）[3]实验时得不到，可能是因为水平桌面不水平或不是从同一位置静止释放。水平桌面不水平，则小钢球初速度不水平，做的不是平抛运动；不是从同一位置静止释放，则小钢球做平抛运动初速度大小不同。 12. 实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20 g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度． (1) 正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02 s，则木块的加速度a＝________m/s2. (2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8 m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)． (3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量． 【答案】 ①. (1) 3.33 ②. (2) 0.32～0.36 ③. 大于 ④. 滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦等 ⑤. (3) 不需要 【解析】 【详解】（1）已知打点周期T＝0.02 s，根据逐差法可得木块的加速度为：． （2）设木块的质量为M，根据牛顿第二定律有，，，联立可解得加速度为：，由丙图可知，当m=0时，a==3.3 ，则木块与木板间动摩擦因数μ＝0.34 ，因滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量值大于真实值． （3）实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量． 三、计算题 13. 如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面AB段长为1m，AB段光滑，BC段粗糙，一个物块从斜面顶端A点由静止释放，物块在AB段运动加速度是BC段运动加速度的2倍，在AB段运动时间是BC段运动时间的一半，物块到达C点时速度大小为4m/s，重力加速度，求： （1）物块运动到B点时的速度大小； （2）斜面的长度； （3）物块与斜面BC段间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2）7m （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块在AB段运动加速度是2a，运动时间是t，则BC段运动加速度是a，运动时间的是2t，则有 ， 联立，解得 【小问2详解】 斜面的长度 其中 ， 联立，解得 ， 【小问3详解】 根据 解得 设斜面倾角为，根据牛顿第二定律，可知 ， 联立，解得 14. 某款游戏装置可简化为如图所示模型。水平传送带A、B两端间距离为3.6m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小可调，传送带上表面与光滑水平面BC在同一水平面内。半径为0.5m的光滑半圆弧轨道CD固定在竖直面内，圆弧面的最低点C与水平面相切，物块与传送带上表面间动摩擦因数为0.5，游戏时先调节传送带速度，然后只需将质量为0.5kg的物块轻放在传送带上表面的左端，已知重力加速度大小为。 （1）若传送带的速度调为2m/s，求物块运动到圆弧面C点时对圆弧面的压力大小； （2）要使物块在圆弧面上运动时不离开圆弧面，则传送带匀速运行的速度应调节在什么范围内； （3）若传送带的速度调为4m/s，求物块在圆弧面上运动时离开圆弧面的位置离水平面的高度。 【答案】（1）9N （2）或 （3）0.7m 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律，可知 解得 依题意，物块在传送带上先做匀加速直线运动，则有 即物块离开传送带时，速度为传送带的速度v，BC段光滑，物块在C点，由牛顿第二定律，可得 解得 根据牛顿第三定律，可知物块运动到圆弧面C点时对圆弧面的压力大小 【小问2详解】 物块经传送带能获得的最大速度 解得 要使物块在圆弧面上运动时不离开圆弧面，有两个临界情况，其一物块恰好运动到与圆心等高处，有 解得 其二物块恰好能过圆弧最高点，有 又 联立，解得 则传送带匀速运行的速度应调节范围 或者 【小问3详解】 根据第二问分析可知，若传送带的速度调为4m/s，则有 说明物块离开圆弧面时，其高度已经超过圆心高度，但是还未达到圆弧最高点，设离开圆弧面的位置离水平面的高度为h，则有 又 由几何关系， 可得 联立，解得 15. 如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为，竖直虚线CD的左侧有一水平向左的匀强电场，场强大小为（大小未知），竖直虚线CD的右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，墙壁EF的高度也为。现将一电荷量为、质量为的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，过B点时的速度大小为4m/s，最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，，，，。求： （1）场强大小； （2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间； （3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。 【答案】（1）；（2），；（3）的取值范围为 【解析】 【详解】解：（1）滑块从A点运动到B点的过程中，由动能定理有 滑块从A点运动到B点的过程中 解得 （2）滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有 得 根据运动学公式有 解得 （3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有 解得 当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，在水平方向有 竖直方向有 解得 综上，的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$