精品解析：2025届陕西省汉中市西乡县第一中学高三下学期一模物理试题

2025届高三年级诊断性考试试题(物理) 注意事项： 1、试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟，共6页。 2、答第I卷前考生务必在每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上，否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、考场号、座位号填写清楚。 第I卷（选择题，共46分） 一、单选题：（共7题，每题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。） 1. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A. ，竖直向下 B. ，竖直向上 C. ，竖直向下 D. ，竖直向上 2. 18氟—氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，相应核反应方程式为（　　） A. +→+ B. +→+ C. +→+ D. +→+ 3. 某同学乘坐高铁时，利用智能手机中的加速度传感器研究了高铁的启动过程，取高铁前进方向为x轴正方向，若测得高铁沿x轴方向的加速度时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，高铁在做匀速直线运动 B. t1~t2时间内，高铁在做减速直线运动 C. t1时刻，高铁开始减速 D. t2时刻，高铁速度达到最大 4. 增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　） A. B. C. D. 5. 某电场的电势随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在电场力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子（　　） A. 将在ad之间做周期性运动 B. 在d点的电势能大于a点的电势能 C. 在b点与c点所受电场力方向相同 D. 将沿x轴负方向运动，可以到达O点 6. 北京时间2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟。以下说法正确的是（　　） A. 航天员相对空间站静止时，所受合外力零 B. 空间站的运行速度小于同步卫星运行速度 C. 航天员在出舱活动期间最多可能看到5次日出 D. 空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度 7. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v，加速度大小a，机械能E和重力的功率P随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：（共3题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 甲、乙两列简谐横波在时刻的波形如图所示，传播速度均为1cm/s。下列说法正确的是（　　） A. 甲的周期为2s B. 甲与乙的频率之比为 C. 时刻，质点P的位移为零 D. 时刻，质点Q速度沿y轴正方向 9. 如图甲，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）。时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的（　　） A. 线框中产生的感应电流方向不变 B. 线框MN边受到的安培力方向始终不变 C. 经时间t，线框的速度大小为 D. 经时间t，线框的速度小于 10. 如图所示，装有一定质量沙子的小车，其总质量为M，静止在光滑的水平面上。将一个质量为m的铁球，从距离沙面h高处，以大小为v0的初速度水平抛出，小球落入车内并陷入沙中∆h深处，最终与车一起向右匀速运动。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球抛出时高度h越高，小车最终的速度越大 B. 小球陷入沙中过程，小球和沙、车组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 C. 此过程中小车（包括沙子）所受合外力的冲量为 D. 此过程中系统内能的增加了 三．非选择题：本题共5小题，54分。 11. 某学习小组使用如图所示实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1，1∶2和1∶3。 （1）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为_____。 （2）探究向心力大小与质量之间的关系时，把皮带放在皮带盘的第一挡后，应将质量_____（选填“相同”或“不同”）的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径_____（选填“相同”或“不同”）处挡板内侧； （3）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 12. 有一种电阻温度传感器如图甲所示，电阻封装在传感器的探头内。其阻值随温度的变化如图乙所示。小明同学想利用这种传感器制作一个温度计，他准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5V，内阻不计；灵敏电流表，量程为15mA，内阻为；电阻箱；开关、导线若干。把电流表的示数改为温度计的示数。 （1）首先，小明同学直接将干电池、开关、灵敏电流表、电阻温度传感器串联成一个电路作为测温装置，则该装置能测的最低温度为___________。 （2）小明同学为了使温度计从开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为电阻温度传感器的电阻，为电阻箱，并进行了如下操作：将传感器的探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱，使电流表指针满偏，此时___________。 （3）图丙中电流表的示数I（A）和温度t（）的关系式___________。根据关系式将电流表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过电流表的表盘直接读出被测物体的温度。 （4）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。小明使用此温度计前按题中步骤（2）中的操作进行了调节，仍使电流表指针满偏，测量结果将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 13. 13中国是茶叶的原产地，不同区域形成了各具特色的茶类，其中青茶是人们喜爱的茶类之一。如图所示，是人们饮用青茶的器具，在圆柱形茶杯中装入热力学温度为T的热水，用杯盖将茶杯杯口封闭，待冷却至环境温度后，手提杯盖可以将整个茶杯提起。已知环境的热力学温度为T0，大气压强为p0，茶杯底面与杯盖面积均为S，重力加速度为g，杯盖与茶杯杯口之间密封完好，不漏气，杯内封闭气体可视为理想气体。 （1）求冷却过程中，杯内封闭气体的内能如何变化？ （2）用手向上提杯盖，为使茶杯不脱落，求茶杯与水总质量的最大值。 14. 如图所示，一质量M=1kg、长度L=3.5m“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以v0=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小物块滑到左侧挡板处时的速度； （2）木板的最大速度v； （3）木板运动的时间t。 15. 如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子从距虚线高度为h的a点向右水平发射，当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。 （1）求粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距a点的距离为，求磁场的磁感应强度大小的可能值； （3）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求粒子此时距a点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三年级诊断性考试试题(物理) 注意事项： 1、试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟，共6页。 2、答第I卷前考生务必在每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上，否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、考场号、座位号填写清楚。 第I卷（选择题，共46分） 一、单选题：（共7题，每题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。） 1. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A. ，竖直向下 B. ，竖直向上 C. ，竖直向下 D. ，竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】电子圆周运动的周期 根据电流的定义可得环形电流的大小为 由于电子绕核顺时针运动，故电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知，磁场方向竖直向上。 故选B。 2. 18氟—氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，相应核反应方程式为（　　） A. +→+ B. +→+ C. +→+ D. +→+ 【答案】B 【解析】 【详解】根据质量数守恒和核电荷数守恒可得相应核反应方程式为 故选B。 3. 某同学乘坐高铁时，利用智能手机中的加速度传感器研究了高铁的启动过程，取高铁前进方向为x轴正方向，若测得高铁沿x轴方向的加速度时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，高铁在做匀速直线运动 B. t1~t2时间内，高铁在做减速直线运动 C. t1时刻，高铁开始减速 D. t2时刻，高铁速度达到最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~t1时间内，火车的加速度不变，火车做匀加速直线运动，故A错误； BC．t1~t2时间内，加速度与速度方向相同，高铁仍然做加速直线运动，故BC错误； D．t2时刻加速度为零，高铁速度达到最大，故D正确。 故选D。 4. 增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。 故选C。 5. 某电场的电势随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在电场力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子（　　） A. 将在ad之间做周期性运动 B. 在d点的电势能大于a点的电势能 C. 在b点与c点所受电场力方向相同 D. 将沿x轴负方向运动，可以到达O点 【答案】A 【解析】 【详解】B．由图可知，、两点电势相等，根据可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能，故B错误； C．图像斜率表示电场强度，由图可知，b点与c点的电场强度方向相反，根据可知在b点与c点所受电场力方向相反，故C错误； AD．根据沿着电场线方向电势降低可知在点电场方向为轴负方向，粒子带正电，则粒子受到沿着轴负方向的电场力，即粒子将沿x轴负方向运动，粒子仅受电场力做功，则粒子的动能和电势能之和恒定，根据B选项分析可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能，则粒子在d点的动能等于a点的动能均为0，即粒子将在ad之间做周期性运动，不能到达点，故A正确，D错误。 故选A。 6. 北京时间2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟。以下说法正确的是（　　） A. 航天员相对空间站静止时，所受合外力为零 B. 空间站的运行速度小于同步卫星运行速度 C. 航天员在出舱活动期间最多可能看到5次日出 D. 空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．航天员相对空间站静止时，依然绕地球做圆周运动，所受合外力不为零，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 可得 因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的运行速度大于同步卫星运行速度，故B错误； C．因为空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟，所以航天员一天时间最多可能看到日出次数为 经过约8小时的出舱活动期间，看到日出次数为 所以航天员在出舱活动期间最多可能看到6次日出，故C错误； D．建筑物随地球运动的角速度与同步卫星相同，根据向心加速度公式可知，建筑物随地球运动的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，再根据万有引力提供向心力 可得 则r越大，a越小，同步卫星的加速度小于空间站的加速度，所以空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度，故D正确。 故选D。 7. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v，加速度大小a，机械能E和重力的功率P随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设斜坡倾角为，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 可得 运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度 运动员从点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度 设在点的速度为，则从点飞出后速度大小的表达式为 由分析可知从点飞出后速度大小与时间图像不可能为直线，且 则B正确，A错误。 C．因不计摩擦力和空气阻力，则机械能守恒，则E-t图像是平行与t轴的直线，选项C错误； D．在MN段滑动时，重力的瞬时功率 在NP段时重力的瞬时功率为零；在PQ段时重力的瞬时功率 与MN段比较斜率不同，则选项D错误。 故选B。 二、多选题：（共3题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 甲、乙两列简谐横波在时刻的波形如图所示，传播速度均为1cm/s。下列说法正确的是（　　） A. 甲的周期为2s B. 甲与乙的频率之比为 C. 时刻，质点P的位移为零 D. 时刻，质点Q的速度沿y轴正方向 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据左图，可得 又 其中，解得 故A错误； B．同理，根据右图，可得 又 可得 根据可得 故B正确； C．由图可知，时刻，质点P在平衡位置，位移为零，故C正确； D．根据同侧法可知时刻，质点Q的速度沿y轴负方向，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）。时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的（　　） A. 线框中产生的感应电流方向不变 B. 线框MN边受到的安培力方向始终不变 C. 经时间t，线框的速度大小为 D. 经时间t，线框的速度小于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像知，磁场先垂直斜面向下，之后垂直斜面向上。线框下滑的过程中，线框中磁通量先垂直斜面向下减少后垂直斜面向上增加，则由楞次定律可知，将产生的感应电流方向不变始终为顺时针，故A正确； B．根据楞次定律及右手定则可知，线框MN边的电流方向总是由N指向M，但是开始时受到的安培力方向沿斜面向下，后来安培力方向沿斜面向上，故B错误； CD．线框所受总的安培力合力为0，所以线框的加速度为 则经时间t，线框的速度大小为gtsinθ，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，装有一定质量沙子的小车，其总质量为M，静止在光滑的水平面上。将一个质量为m的铁球，从距离沙面h高处，以大小为v0的初速度水平抛出，小球落入车内并陷入沙中∆h深处，最终与车一起向右匀速运动。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球抛出时的高度h越高，小车最终的速度越大 B. 小球陷入沙中过程，小球和沙、车组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 C. 此过程中小车（包括沙子）所受合外力的冲量为 D. 此过程中系统内能的增加了 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球与车、沙组成的系统在水平方向动量守恒，则 由此可知，小车最终的速度与抛出时的高度无关，故A错误； B．小球陷入沙中过程，小球在竖直方向做变速运动，系统在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，由于小球与沙的摩擦损失机械能，因此系统机械能不守恒，故B正确； C．此过程中小车（包括沙子）所受合外力的冲量为 联立可得 故C正确； D．根据能量守恒可得，此过程中系统内能的增加了 故D正确。 故选BCD。 三．非选择题：本题共5小题，54分。 11. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1，1∶2和1∶3。 （1）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为_____。 （2）探究向心力大小与质量之间的关系时，把皮带放在皮带盘的第一挡后，应将质量_____（选填“相同”或“不同”）的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径_____（选填“相同”或“不同”）处挡板内侧； （3）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 【答案】（1）3∶1 （2） ①. 不同 ②. 相同 （3）二 【解析】 【小问1详解】 皮带传动线速度相等，第三挡变速轮塔的角速度之比为1∶3，根据v = ωr可知，第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为3∶1。 【小问2详解】 [1][2]探究向心力大小与质量之间的关系时，需要保证两个物体做圆周运动的角速度相等、半径相等，质量不同，所以应将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧。 【小问3详解】 根据Fn = mω2r，其中一组数据左边1.5格、右边6.1格，则角速度平方之比为 可知由于误差存在，角速度之比为，可知皮带位于皮带盘的第二挡。 12. 有一种电阻温度传感器如图甲所示，电阻封装在传感器的探头内。其阻值随温度的变化如图乙所示。小明同学想利用这种传感器制作一个温度计，他准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5V，内阻不计；灵敏电流表，量程为15mA，内阻为；电阻箱；开关、导线若干。把电流表的示数改为温度计的示数。 （1）首先，小明同学直接将干电池、开关、灵敏电流表、电阻温度传感器串联成一个电路作为测温装置，则该装置能测最低温度为___________。 （2）小明同学为了使温度计从开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为电阻温度传感器的电阻，为电阻箱，并进行了如下操作：将传感器的探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱，使电流表指针满偏，此时___________。 （3）图丙中电流表的示数I（A）和温度t（）的关系式___________。根据关系式将电流表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过电流表的表盘直接读出被测物体的温度。 （4）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。小明使用此温度计前按题中步骤（2）中的操作进行了调节，仍使电流表指针满偏，测量结果将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 60； ②. 30； ③. （也可）； ④. 不变； 【解析】 【详解】本题考查闭合电路欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。 （1）[1]该电路的最大电流为15mA，则电路中的总电阻最小值 此时温度传感器的电阻 结合题图乙可得该电路能测的最低温度 （2）[2]电流表指针满偏时 （3）[3]根据闭合电路欧姆定律有 由题图乙可知，电阻温度传感器的电阻R对应的温度 解得 （4）[4]干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计，小明用此温度计前进行了调零，仍有 所以测量结果不变。 13. 13中国是茶叶的原产地，不同区域形成了各具特色的茶类，其中青茶是人们喜爱的茶类之一。如图所示，是人们饮用青茶的器具，在圆柱形茶杯中装入热力学温度为T的热水，用杯盖将茶杯杯口封闭，待冷却至环境温度后，手提杯盖可以将整个茶杯提起。已知环境的热力学温度为T0，大气压强为p0，茶杯底面与杯盖面积均为S，重力加速度为g，杯盖与茶杯杯口之间密封完好，不漏气，杯内封闭气体可视为理想气体。 （1）求冷却过程中，杯内封闭气体的内能如何变化？ （2）用手向上提杯盖，为使茶杯不脱落，求茶杯与水总质量的最大值。 【答案】（1）减小 （2） 【解析】 【小问1详解】 杯内封闭气体的温度降低，则内能减小； 【小问2详解】 对杯子内部封闭气体，为等容变化，则有 对茶杯及其中的水，受力分析分析可得 联立可得 14. 如图所示，一质量M=1kg、长度L=3.5m的“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以v0=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小物块滑到左侧挡板处时的速度； （2）木板的最大速度v； （3）木板运动的时间t。 【答案】（1）6m/s （2）6m/s （3）1s 【解析】 【小问1详解】 因，所以物块滑上木板后木板仍然静止，设物块在木板上滑动时的加速度大小为a1，物块与挡板碰撞前的速度大小为v1，则有 根据速度—位移公式有 解得 【小问2详解】 设碰撞后物块和木板的速度分别为v2、v，则有、 解得 【小问3详解】 碰撞后物块由静止开始以a1的加速度向左加速，设木板向左滑动的加速度大小为a2，设物块与挡板碰撞后，经过时间t1两者共速，共同速度大小为v3，在t1的时间内物块的位移大小为x1，木板的位移大小为x2，则有 共速时满足 物块位移为 木板的位移为 解得 所以物块没有离开木板，设物块和木板一起运动时的加速度大小为a3，一起运动的时间为t2，则有 根据速度与时间公式有 可知 解得 15. 如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子从距虚线高度为h的a点向右水平发射，当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。 （1）求粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距a点的距离为，求磁场的磁感应强度大小的可能值； （3）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求粒子此时距a点的距离。 【答案】（1） （2）或者 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，则竖直方向 由牛顿第二定律 粒子进入磁场时的速度大小 解得 【小问2详解】 粒子从a点抛出到进入磁场时的水平位移 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场时速度方向与x轴正向仍成45°角，到达高h高度时水平位移仍为2h，由题意可知 或 即 或 根据洛伦兹力提供向心力 可得 或 【小问3详解】 若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间 可知粒子在磁场中运动的时间也为 粒子磁场中做圆周运动，则 ， 则 由洛伦兹力提供向心力 解得 此时粒子距a点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$