精品解析：2025届河北省部分高中高三下学期二模物理试题

2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 发现中子的人工核反应方程为，由如图所示的比结合能图可知的比结合能约为6.5MeV、的比结合能约为7.1MeV、的比结合能约为7.7MeV，则该反应释放的核能约为（　　） A. 13.6MeV B. 5.9MeV C. 86.9MeV D. 5.5MeV 2. 轻弹簧一端与质量为m的小球相连，如图甲所示弹簧竖直放置稳定后，弹簧的长度为；如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上，小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的长度为。已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，平行的太阳光直射地球的赤道，地球自西向东的自转周期T=24h，某日，天刚黑时，位于地球赤道上N点的人用天文望远镜恰好能看到一地球静止轨道卫星M。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 卫星M离地面的高度为 B. 卫星M和N点的人的向心加速度之比为 C. 天黑之后，N点的人一整晚都能看到卫星M D. 天黑之后，N点的人将有一段时间观测不到卫星M 4. 如图所示，y轴左侧和右侧分别存在两种不同介质，波源只完成了一次全振动，形成了一列沿x轴正方向传播、只有一个波长的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1.4s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 波在左侧介质中的频率为0.8Hz B. 波在右侧介质中的周期为0.8s C. 波在左侧介质中的传播速度为4m/s D. 介质中x=-2m处的质点经过0.4s时间传到x=0的位置 5. 如图所示，一束复色光从O点以入射角斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A. 从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B. A光的波长一定大于B光的波长 C. 增大，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D. A光在玻璃砖中的传播时间可能等于B光在玻璃砖中的传播时间 6. 如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上的A、C、D点，并互成角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴O顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝OA，下列说法正确的是（　　） A. 电流方向始终不变 B. A点的电势始终高于O点的电势 C. 电流大小始终不变 D. 电流大小有三个不同值 7. 近几年，我国新能源汽车在电池、电机、电控、智能化等关键技术方面持续取得创新突破，走在世界前列。某品牌新能源汽车在标准测试场地进行了两项测试，第一项百公里加速测试中，汽车以最大功率从静止加速到100km/h用时4.5s，加速距离为85m，第二项长距离能耗测试中，汽车以90km/h的速度匀速行驶100km耗电18kW·h。已知该汽车的质量为1.8t，汽车电机将电能转化为机械能的效率为95%，假设两次测试中汽车受到的阻力相同，下列说法正确的是（　　） A. 该汽车受到的阻力为715.5N B. 该汽车受到的阻力为495.6N C. 该汽车电机的最大输出功率约为166kW D. 该汽车电机的最大输出功率约为206kW 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，一可视为质点的物体沿一足够长的光滑斜面向上滑行，从某时刻开始计时，第一个t内的位移为s，第三个t内的位移为零，下列说法正确的是（　　） A. 第二个t内该物体的位移为 B. 该物体的加速度大小为 C. 计时起点物体的速度大小为 D. 该物体第二个t末的速度大小为 9. 正方体的顶点A处固定着一电荷量为的正点电荷，顶点G处固定着一电荷量为的负点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 如果，B、H两点的电势一定相等 B. 如果，C、E两点的场强一定相同 C. 即使，H、F两点的电势也一定相等 D. 即使，D、F两点的场强也可能相同 10. 如图甲所示，足够长的光滑“U”形金属导轨放置在倾角的光滑斜面上，导轨上端用轻质细线连接到固定的力传感器上。导轨间距，电阻不计，时一长度为d、电阻的导体棒从导轨上端附近由静止释放，时在斜面所在范围内加上垂直于斜面向上的匀强磁场（图中未画出），力传感器记录的整个过程中细线上的拉力随时间变化的图像如图乙所示。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T B. 导体棒的质量为0.08kg C. 导体棒匀速运动时的速度大小为2m/s D. 导体棒第2s内的位移为3.2m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用身边的器材探究“一定质量的气体在等压情况下体积和温度的关系”，如图所示，他找来一个带橡胶塞的薄玻璃瓶、一段干净的医用输液塑料管（粗细均匀，长约1m）和一只温度计，先向输液管中注入一小段红色水柱，调整水柱到适当位置，再将靠近水柱的一端插入橡胶塞中，使管内气体与瓶中气体相通，将输液管拉直并固定到刻度尺上，刻度尺的“0”刻度与橡胶塞对齐。将整个装置移到装有空调的房间内，读出室温和管中液柱对应的刻度，打开空调制热，使房间气温缓慢升高，每隔一段时间读出室内温度和液柱对应的刻度，得到如下数据： 室内温度t/℃ 7 10 13 17 21 23 液柱对应的刻度L/cm 10.0 25.7 41.2 61.4 81.4 92.8 （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）测量大气压强。 （2）根据表中数据在所给坐标系中作出液柱对应的刻度L和室内温度t的关系图像______，由此图像可以得出的结论是：在误差允许范围内，一定质量的气体在压强不变时，体积和温度之间呈______（填“线性”或“非线性”）关系。 （3）上述图像的斜率与玻璃瓶的容积及输液管的直径有关，玻璃瓶的容积越大，斜率______，输液管的直径越大，斜率______。（填“越大”或“越小”） 12. 某实验小组想要测量一叠层电池的电动势E（约为9V）和内阻（约为7Ω），实验设计电路如图所示，其中电流表的量程为50mA、内阻，定值电阻，定值电阻有20Ω、150Ω、500Ω三种阻值可选。 实验操作过程如下： ⅰ.选择合适的定值电阻，断开开关，按电路图连接好电路； ⅱ.保持开关断开，闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅲ.闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅳ.断开电路，整理器材。 （1）本实验中定值电阻。的阻值应选______（填“20Ω”“150Ω”或“500Ω”）。 （2）该叠层电池的电动势______，内阻______。（用表示） （3）若，，可得该叠层电池的电动势______V，内阻______。（结果保留两位有效数字） 13. 如图所示，足够长的粗糙绝缘挡板竖直固定，左侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）紧贴挡板从某点由静止释放，当滑块下滑高度h时开始做匀速运动，若滑块与挡板间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度为g，运动过程中滑块电荷量不变，求： （1）滑块速度为v时的加速度大小； （2）滑块由静止开始下滑h的过程中克服摩擦力做的功。 14. 如图甲所示，平行板电容器两极板P、Q间的距离为d，Q板中央有一小孔，M点是P板上与Q板小孔正对的位置，板间加上如图乙所示的交变电压，电压的峰值不变，但周期T可调，Q板右侧虚线CD与Q板间的夹角，CD右侧空间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，时刻，从M点附近由静止释放一质量为m、电荷量为的粒子，粒子的重力忽略不计。 （1）调整周期T，要使粒子从小孔射出时的速度最大，求T应满足的条件； （2）若，求粒子穿过电场所需的时间； （3）求（1）问中满足条件的粒子和（2）问中的粒子经过磁场偏转后射出磁场的位置间的距离。 15. 如图所示，一实验小车A静止在光滑水平面上，其水平轨道部分表面粗糙、长为L，小车两端均有光滑的四分之一圆弧轨道，与水平轨道均相切于圆弧轨道最低点。一可视为质点的滑块B静止于左侧圆弧轨道的最低点，另一小车C从左侧以初速度与小车A左端发生正碰，碰撞时间极短，碰后一起运动但不粘连，整个过程中滑块B未从左侧圆弧轨道上端滑出，小车A与小车C未发生第二次碰撞。已知小车A的质量为2m，滑块B与小车C的质量均为m，重力加速度为g。 （1）求滑块B到达左侧圆弧轨道的最大高度； （2）求小车C与小车A分离时，小车C的速度大小； （3）若滑块B向右滑到圆弧轨道后恰好未滑出轨道，且返回到水平轨道中点时恰好与小车A保持相对静止，求滑块B与小车A水平轨道间的动摩擦因数和右侧圆弧轨道的半径。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 发现中子的人工核反应方程为，由如图所示的比结合能图可知的比结合能约为6.5MeV、的比结合能约为7.1MeV、的比结合能约为7.7MeV，则该反应释放的核能约为（　　） A. 13.6MeV B. 5.9MeV C. 86.9MeV D. 5.5MeV 【答案】D 【解析】 【详解】该核反应过程释放的能量约为 故选D。 2. 轻弹簧一端与质量为m的小球相连，如图甲所示弹簧竖直放置稳定后，弹簧的长度为；如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上，小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的长度为。已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设轻弹簧的原长为，劲度系数为k，则在图甲情况下有 在图乙情况下有 联立解得 故选C。 3. 如图所示，平行的太阳光直射地球的赤道，地球自西向东的自转周期T=24h，某日，天刚黑时，位于地球赤道上N点的人用天文望远镜恰好能看到一地球静止轨道卫星M。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 卫星M离地面的高度为 B. 卫星M和N点的人的向心加速度之比为 C. 天黑之后，N点的人一整晚都能看到卫星M D. 天黑之后，N点的人将有一段时间观测不到卫星M 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示 对卫星M有 解得轨道半径 故A错误； B．位于N点的人随地球自转的向心加速度大小为 g为地球表面的重力加速度，故B错误； CD．天黑之后阳光无法照射到卫星，反射光无法到达N点的人，因此将有一段时间观测不到卫星M，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，y轴左侧和右侧分别存在两种不同介质，波源只完成了一次全振动，形成了一列沿x轴正方向传播、只有一个波长的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1.4s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 波在左侧介质中的频率为0.8Hz B. 波在右侧介质中的周期为0.8s C. 波在左侧介质中的传播速度为4m/s D. 介质中x=-2m处的质点经过0.4s时间传到x=0的位置 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．同一列波在不同的介质中传播时，频率和周期不变，速度之比等于波长之比，故在左、右两侧的传播速度之比为1:2，在0~1.4s时间内，波形图在左侧介质中传播的距离为2m，在右侧介质中传播的距离为10m，有 波在左侧介质中的传播速度为5m/s，在右侧介质中的传播速度为10m/s，由得波的周期为0.8s，故AC错误，B正确； D．介质中的质点并不会随波迁移，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一束复色光从O点以入射角斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A. 从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B. A光的波长一定大于B光的波长 C. 增大，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D. A光在玻璃砖中的传播时间可能等于B光在玻璃砖中的传播时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于两次折射的法线均平行，故A、B两束光在玻璃砖下表面的折射角相等，故两束光从下表面射出后一定平行，故A错误； B．由图可知，入射角相同，A光的折射角小于B光的折射角，A光的折射率大于B光的折射率，A光的频率大于B光的频率，A光的波长一定小于B光的波长，故B错误； C．由于光线从玻璃砖中射出时的入射角一定小于临界角，故两束光均不可能发生全反射，故C错误； D．设玻璃砖的厚度为d，光线在玻璃砖上表面的折射角为，则光线穿过玻璃砖的时间 又因为 代入可得 可知当A、B两束光在O点的折射角互余时t相等，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上的A、C、D点，并互成角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴O顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝OA，下列说法正确的是（　　） A. 电流方向始终不变 B. A点的电势始终高于O点的电势 C. 电流大小始终不变 D. 电流大小有三个不同值 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，当OA在磁场中时，电流从O到A，当OA在磁场外时，电流从A到O，故A错误； B．当OA在磁场中时，A为电源正极，O为电源负极，A点的电势高于O点的电势，当OA在磁场外时，电流从A到O，A点的电势高于O点的电势，故B正确； CD．对于连续转动的不同时刻，电路有两种不同情形，如图所示 图甲为只有一根电阻丝在磁场中的情形，图乙为两根电阻丝在磁场中的情形，两电路中的电动势相同，总电阻相同，所以总电流相同，但流过图甲中的一个电阻和图乙中的一个电源的电流均为总电流的一半，故流过OA中的电流大小有两个不同值，故CD错误。 故选B。 7. 近几年，我国新能源汽车在电池、电机、电控、智能化等关键技术方面持续取得创新突破，走在世界前列。某品牌新能源汽车在标准测试场地进行了两项测试，第一项百公里加速测试中，汽车以最大功率从静止加速到100km/h用时4.5s，加速距离为85m，第二项长距离能耗测试中，汽车以90km/h的速度匀速行驶100km耗电18kW·h。已知该汽车的质量为1.8t，汽车电机将电能转化为机械能的效率为95%，假设两次测试中汽车受到的阻力相同，下列说法正确的是（　　） A. 该汽车受到的阻力为715.5N B. 该汽车受到的阻力为495.6N C. 该汽车电机的最大输出功率约为166kW D. 该汽车电机的最大输出功率约为206kW 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在第二项测试中汽车匀速行驶，电机做的功和汽车克服阻力做的功相等，则有 解得该汽车受到的阻力为 故AB错误； CD．在第一项测试中，根据动能定理有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，一可视为质点的物体沿一足够长的光滑斜面向上滑行，从某时刻开始计时，第一个t内的位移为s，第三个t内的位移为零，下列说法正确的是（　　） A. 第二个t内该物体的位移为 B. 该物体的加速度大小为 C. 计时起点物体的速度大小为 D. 该物体第二个t末的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．第三个t内的位移为零，说明前沿斜面向上滑，后沿斜面下滑，将上滑过程分为5个，根据匀变速直线运动规律，其位移比为，故第二个t内的位移为第一个t内位移的一半，即，故A正确； B．根据第一个t内和第二个t内的位移可知，物体的加速度大小 故B错误； C．计时起点物体的速度大小 故C正确； D．第二个t末的速度大小 故D错误。 故选AC。 9. 正方体的顶点A处固定着一电荷量为的正点电荷，顶点G处固定着一电荷量为的负点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 如果，B、H两点的电势一定相等 B. 如果，C、E两点的场强一定相同 C. 即使，H、F两点的电势也一定相等 D. 即使，D、F两点的场强也可能相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为，所以正点电荷在B点的电势较高，而，所以负点电荷在B点的电势较高，电势是标量，故B点的电势高于H点的电势，故A错误； B．因为，且电性相反，所以正点电荷在C点的场强等于负点电荷在E点的场强，负点电荷在C点的场强等于正点电荷在E点的场强，合成后C、E两点的场强相同，故B正确； C．因为，所以正点电荷在H、F两点的电势相等，，所以负点电荷在H、F两点的电势相等，故H、F两点的电势相等，故C正确； D．时，正点电荷在D点的场强不等于负点电荷在F点的场强，负点电荷在D点的场强不等于正点电荷在F点的场强，合成后D、F两点的场强一定不相同，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，足够长的光滑“U”形金属导轨放置在倾角的光滑斜面上，导轨上端用轻质细线连接到固定的力传感器上。导轨间距，电阻不计，时一长度为d、电阻的导体棒从导轨上端附近由静止释放，时在斜面所在范围内加上垂直于斜面向上的匀强磁场（图中未画出），力传感器记录的整个过程中细线上的拉力随时间变化的图像如图乙所示。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T B. 导体棒的质量为0.08kg C. 导体棒匀速运动时的速度大小为2m/s D. 导体棒第2s内的位移为3.2m 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图可知，第1s内细线上的拉力，设导轨的质量为，则有 解得 第1s内导体棒自由下滑，加速度大小 第1s末的速度大小 导体棒产生的感应电动势 回路中的电流 由图可知，1s末加上磁场时细线上的拉力 对导轨有 解得 A项错误； B．2s末导体棒开始做匀速运动，设此时回路中的电流为、导体棒的质量为，此时对导体棒有 此时细线上的拉力 对导轨有 解得 B项正确； C．设导体棒匀速运动时的速度大小为，则有 解得 C项正确； D．第2s内，对导体棒根据动量定理有 故第2s内的位移 解得 D项正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用身边的器材探究“一定质量的气体在等压情况下体积和温度的关系”，如图所示，他找来一个带橡胶塞的薄玻璃瓶、一段干净的医用输液塑料管（粗细均匀，长约1m）和一只温度计，先向输液管中注入一小段红色水柱，调整水柱到适当位置，再将靠近水柱的一端插入橡胶塞中，使管内气体与瓶中气体相通，将输液管拉直并固定到刻度尺上，刻度尺的“0”刻度与橡胶塞对齐。将整个装置移到装有空调的房间内，读出室温和管中液柱对应的刻度，打开空调制热，使房间气温缓慢升高，每隔一段时间读出室内温度和液柱对应的刻度，得到如下数据： 室内温度t/℃ 7 10 13 17 21 23 液柱对应的刻度L/cm 10.0 25.7 41.2 61.4 81.4 92.8 （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）测量大气压强。 （2）根据表中数据在所给坐标系中作出液柱对应的刻度L和室内温度t的关系图像______，由此图像可以得出的结论是：在误差允许范围内，一定质量的气体在压强不变时，体积和温度之间呈______（填“线性”或“非线性”）关系。 （3）上述图像的斜率与玻璃瓶的容积及输液管的直径有关，玻璃瓶的容积越大，斜率______，输液管的直径越大，斜率______。（填“越大”或“越小”） 【答案】（1）不需要 （2） ①. ②. 线性 （3） ①. 越大 ②. 越小 【解析】 【小问1详解】 该实验的目的是探究一定质量的气体在等压情况下体积和温度的关系，只需要气体压强不变即可，不需要测量大气压强。 【小问2详解】 [1]根据实验数据，作出的图像如图所示 [2]由图像可知L和t之间呈线性关系，由于输液管粗细均匀。可知在误差允许范围内，一定质量的气体在压强不变时，体积和温度之间呈线性关系。 【小问3详解】 [1][2]由气体等压过程的规律可知 即 若输液管的横截面积为S，则有 因为 故 在压强一定时，式中C与玻璃瓶中气体的质量成正比，所以玻璃瓶的容积越大，斜率越大，输液管的直径越大，横截面积S越大，斜率越小。 12. 某实验小组想要测量一叠层电池的电动势E（约为9V）和内阻（约为7Ω），实验设计电路如图所示，其中电流表的量程为50mA、内阻，定值电阻，定值电阻有20Ω、150Ω、500Ω三种阻值可选。 实验操作过程如下： ⅰ.选择合适的定值电阻，断开开关，按电路图连接好电路； ⅱ.保持开关断开，闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅲ.闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅳ.断开电路，整理器材。 （1）本实验中定值电阻。的阻值应选______（填“20Ω”“150Ω”或“500Ω”）。 （2）该叠层电池的电动势______，内阻______。（用表示） （3）若，，可得该叠层电池的电动势______V，内阻______。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）150Ω （2） ①. ②. （3） ①. 9.2 ②. 6.9 【解析】 【小问1详解】 当开关均闭合时要使电流表安全，电路的总电阻应不小于，当开关闭合、开关断开时，要使电路中的电流超过电流表量程的三分之一，电路中的电阻应不超过，故定值电阻的阻值应选150Ω。 【小问2详解】 [1][2]当开关断开，开关闭合时，有 当开关均闭合时有 解得， 【小问3详解】 [1][2]当，时，由（2）可知，。 13. 如图所示，足够长的粗糙绝缘挡板竖直固定，左侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）紧贴挡板从某点由静止释放，当滑块下滑高度h时开始做匀速运动，若滑块与挡板间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度为g，运动过程中滑块电荷量不变，求： （1）滑块速度为v时的加速度大小； （2）滑块由静止开始下滑h的过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，对滑块，水平方向上由平衡条件有 竖直方向上，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 滑块做匀速运动时有 解得 滑块下滑的过程中，根据动能定理有 解得 14. 如图甲所示，平行板电容器两极板P、Q间的距离为d，Q板中央有一小孔，M点是P板上与Q板小孔正对的位置，板间加上如图乙所示的交变电压，电压的峰值不变，但周期T可调，Q板右侧虚线CD与Q板间的夹角，CD右侧空间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，时刻，从M点附近由静止释放一质量为m、电荷量为的粒子，粒子的重力忽略不计。 （1）调整周期T，要使粒子从小孔射出时的速度最大，求T应满足的条件； （2）若，求粒子穿过电场所需的时间； （3）求（1）问中满足条件的粒子和（2）问中的粒子经过磁场偏转后射出磁场的位置间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，两极板间的场强 带电粒子在电场中运动的加速度大小 要使粒子从小孔射出时的速度最大，粒子必须一直加速，即在前离开小孔，故有 解得 【小问2详解】 粒子在第一个时间内一直加速，运动的位移x 解得 根据对称性可知第二个和第三个内粒子运动的位移均为d，即第三个末粒子出电场，故粒子穿过电场所需的时间 【小问3详解】 设（1）问中的粒子出电场时的速度大小为，有 解得 设（1）问中的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，有 解得 设（2）问中的粒子出电场时的速度大小为，有 解得 设（2）问中的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，有 解得 由几何关系可知两粒子离开磁场的位置之间的距离 解得 15. 如图所示，一实验小车A静止在光滑水平面上，其水平轨道部分表面粗糙、长为L，小车两端均有光滑的四分之一圆弧轨道，与水平轨道均相切于圆弧轨道最低点。一可视为质点的滑块B静止于左侧圆弧轨道的最低点，另一小车C从左侧以初速度与小车A左端发生正碰，碰撞时间极短，碰后一起运动但不粘连，整个过程中滑块B未从左侧圆弧轨道上端滑出，小车A与小车C未发生第二次碰撞。已知小车A的质量为2m，滑块B与小车C的质量均为m，重力加速度为g。 （1）求滑块B到达左侧圆弧轨道的最大高度； （2）求小车C与小车A分离时，小车C的速度大小； （3）若滑块B向右滑到圆弧轨道后恰好未滑出轨道，且返回到水平轨道中点时恰好与小车A保持相对静止，求滑块B与小车A水平轨道间的动摩擦因数和右侧圆弧轨道的半径。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设小车C与小车A碰后瞬间的速度大小为，对小车A与小车C系统根据动量守恒定律有 解得 由题可知，小车A、滑块B与小车C的速度相等时滑块B达到最大高度，设此时的速度大小为，由动量守恒定律有 解得 小车C与小车A碰后到三者共速，系统机械能守恒有 解得 【小问2详解】 小车C与小车A碰撞直到滑块B返回最低点的过程中小车A与小车C一直未分离，当滑块B返回水平轨道后小车A开始做加速运动，小车A与小车C分离，此后小车C的速度不变，以水平向右为正方向，设小车A与小车C分离时滑块B的速度为，小车A与小车C的速度为，小车C与小车A碰撞到二者分离，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得， 【小问3详解】 滑块B到达右侧圆弧轨道最高点时小车A与滑块B的速度相同，从小车A与小车C分离到小车A与滑块B共速，根据动量守恒定律有 解得 整个过程中小车A与滑块B系统能量守恒有 根据动量守恒定律可知，当滑块B滑回水平轨道中点时，小车A与滑块B的速度也为，此过程中，根据能量守恒定律有 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $