精品解析：2025届河南省信阳市固始县高三下学期二模联考物理试题

2025届固始县永和高中、外国语高中二模联考 高三物理试题卷 注意事项： 本试卷满分100分，考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上；考试结束，将答题卡交回。 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. 如图所示为射线测厚装置示意图，它的放射源为铯-137，已知铯-137的衰变方程为，半衰期约为30年，下列说法正确的是（　　） A. 60年后Cs全部衰变完 B. 金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越小 C. Ba原子核的比结合能比Cs原子核的大 D. 该反应为β衰变，β射线即为核外电子的逸出 2. 互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（　　） A. 互感式钳形电流表可用来测量恒定电流 B. 互感式钳形电流表测电流时相当于降压变压器 C. 次级线圈匝数越少，通过内部电流表的电流越大 D. 测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中 3. 如图所示，一运动员在清澈的水池里沿直线以0.5m/s的速度游泳，已知水深为m，不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的水底有一小石块，t=6s时他恰好看不到小石块了（眼睛在水面之上），下列说法正确的是（　　） A. 6s后，运动员会再次看到水底的小石块 B. 水的折射率n= C. 水的折射率n= D. 水的折射率n= 4. 关于下面五幅图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲是光的干涉图样，乙是光的衍射图样，丙为薄膜干涉图样，丁为小孔衍射图样 B. 双缝干涉实验中，波长越长亮条纹越窄 C. 从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D. 如图戊所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是光的干涉 5. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡、、均正常发光。已知、、的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡去掉，则灯泡将变亮 D. 线框转动的角速度为 6. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，PQ两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的（　　）。 A. 波沿x轴正向传播 B. 波传播的速度大小为 C. 质点P振动的周期为0.6s D. 质点Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷 7. 竖直平面有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，匀强电场与该平面平行。将一质量为m、电荷为的小球从A点向各个方向抛出，抛出时速度大小相等。落到正六边形上时，C、E两点电势能相等，D、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g，下列说法不正确的是（　　） A. 电场强度的方向由A指向O B. 小球经过F、C两点的速度大小满足 C. 小球受到的电场力与重力大小相等 D. B、D两点的电势满足 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，两半径相等的半球球壳I和II彼此靠的很近（间距可忽略），两球壳均匀带有电荷，电荷量均为，O为球心，A为球壳外一点，。已知球壳内部电场强度处处为零，且球壳I在A点形成的电场强度为，规定距O点无限远处的电势为零，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为零 B. 球壳I在O点形成的电场强度水平向右 C. 球壳II在A点形成的电场强度大小 D. 球壳I和球壳II在A点的电势相等 9. 如图所示，水平地面上方存在垂直纸面向里且方向水平的有界匀强磁场，磁场上边界虚线与水平地面平行，磁场左右足够宽。两个边长相等的单匝闭合正方形线圈a和b，分别由材料相同且粗细不同的导线绕制而成，线圈a和b所用导线的横截面积之比为1：2。现将线圈a和b在距地面相同高度处以初速度和沿图示方向水平抛出，不计空气阻力，两线圈运动过程中底边始终水平，最后两线圈均落到地面。从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈a和b的运动时间之比为1：2 B. 线圈a和b的水平位移之比为1：2 C. 通过线圈a和b电荷量之比为1：2 D. 线圈a和b产生的焦耳热之比为1：4 10. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 玩具赛车的质量为20kg B. 玩具赛车所受的阻力大小为50N C. 玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2 D. 起点到终点的距离为795m 三、非选择题（共54分。） 11. 某实验小组设计了如下图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。 他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图（b）所示。 ①图线___________是在轨道左侧抬高成斜面情况下得到的（选填A或B）； ②滑块和位移传感器发射部分的总质量___________； ③滑块和轨道间的动摩擦因数_______。（取重力加速度） 12. 如图所示，某实验小组同学设计了实验验证摆锤下摆过程中机械能守恒。他们将绳子的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上某点固定好光电门。实验时，改变光电门的位置，从同一点释放摆锤，测出光电门到悬点O的高度差h，利用光电门测出摆锤经过光电门的时间t。（已知重力加速度为g） （1）利用光电门测量速度时，测出摆锤上固定的挡光片的宽度为d，则摆锤通过光电门的瞬时速度为v=___________； （2）该实验小组同学通过描绘图像验证机械能守恒，为便于分析，他们应描绘_____________图像才能的到一条直线； A. B. C. D. （3）该实验小组同学通过（2）中图像分析，得到斜率为k，若满足k=__________（用d、g表示），则可验证该过程机械能守恒； （4）该实验小组同学通过图像数据计算发现斜率的大小比用当地的重力加速度代入得到的斜率小，试写出两条可能的原因：_____________；_____________。 13. 如图所示，一水平放置导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，轻质活塞A、B用一长度为刚性轻杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞的面积分别为和，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边均与大气相通，大气压强始终保持为，当汽缸内气体温度为时，活塞处于图示位置的平衡状态。求： （1）此时汽缸内理想气体的压强为多少？ （2）现对活塞A施加一个水平向右推力，使活塞向右移动的距离后静止，此时汽缸内气体温度，则此时推力F大小为多少？ 14. 如图所示，在xOy平面中第一象限内有一点P（4，3），OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行于OP向上的匀强电场，电场强度E=100V/m。现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度的大小； （2）OM两点间的电势差； （3）M点的坐标和粒子从O运动到M点的时间。 15. 一质量为的载重卡车的水平车板上载有一质量为的重物B，在水平直公路上以速度做匀速直线运动，重物与车厢前壁间的距离为。因发生紧急情况，卡车突然紧急制动（可近似认为车轮被“抱死”）。已知，重物与车厢底板间的动摩擦因数为，卡车车轮与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦等于滑动摩擦。如果重物与车厢前壁发生碰撞，则假定碰撞时间极短，碰后重物与车厢前壁不分开。重力加速度大小为。 （1）分别求出卡车和重物B的加速度大小。 （2）若重物和车厢前壁在紧急制动时不发生碰撞，则应该满足什么条件？ （3）若重物和车厢前壁在紧急制动时发生碰撞，求卡车从制动开始到卡车和重物都停止的过程卡车走过的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届固始县永和高中、外国语高中二模联考 高三物理试题卷 注意事项： 本试卷满分100分，考试时间为75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上；考试结束，将答题卡交回。 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. 如图所示为射线测厚装置示意图，它的放射源为铯-137，已知铯-137的衰变方程为，半衰期约为30年，下列说法正确的是（　　） A. 60年后Cs全部衰变完 B. 金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越小 C. Ba原子核的比结合能比Cs原子核的大 D. 该反应为β衰变，β射线即为核外电子的逸出 【答案】C 【解析】 【详解】A．经过两个半衰期后，铯剩余原来的四分之一，故A错误； B．金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越大，故B错误； C．由于生成物比反应物稳定，所以Ba原子核的比结合能比Cs原子核的大，故C正确； D．β衰变的实质是原子核内部的一个中子放出一个电子变为一个质子，故D错误。 故选C。 2. 互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（　　） A. 互感式钳形电流表可用来测量恒定电流 B. 互感式钳形电流表测电流时相当于降压变压器 C. 次级线圈匝数越少，通过内部电流表的电流越大 D. 测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中 【答案】C 【解析】 【详解】A．互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量恒定电流，故A错误； B．该电表原线圈为单匝，次级线圈匝数大于初级线圈匝数根据变压器规律知相当于升压变压器，故B错误； C．由 得电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故C正确； D．测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一运动员在清澈的水池里沿直线以0.5m/s的速度游泳，已知水深为m，不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的水底有一小石块，t=6s时他恰好看不到小石块了（眼睛在水面之上），下列说法正确的是（　　） A. 6s后，运动员会再次看到水底的小石块 B. 水的折射率n= C. 水的折射率n= D. 水的折射率n= 【答案】C 【解析】 【详解】A．t=6s时恰好看不到小石块，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，6s后，入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以不会看到小石块，故A错误； BCD．由题意可得，t=6s时光路如下图所示 t=6s时通过的位移为 x=vt=0.5×6m=3m 根据全反射临界角公式 可得 则水的折射率为 故C正确，BD错误。 故选C。 4. 关于下面五幅图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲是光的干涉图样，乙是光的衍射图样，丙为薄膜干涉图样，丁为小孔衍射图样 B. 双缝干涉实验中，波长越长亮条纹越窄 C. 从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D. 如图戊所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是光的干涉 【答案】D 【解析】 【详解】A．光的双缝干涉图样是等间距明暗相间的条纹，光的单缝衍射图样是中央亮条纹最宽最亮，所以甲是光的干涉图样，乙是光的衍射图样，丙为薄膜干涉图样，丁为圆盘衍射图样，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式 可知，波长越长亮条纹越宽，故B错误； C．薄膜干涉是等厚干涉，同一级条纹各处薄膜厚度相等，所以从图丙检验工件平整度的操作中，可推断出P为凹处、Q为凸处，故C错误； D．真空玻璃管上的镀膜是一层增透膜，利用了光的干涉的原理，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡、、均正常发光。已知、、的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡去掉，则灯泡将变亮 D. 线框转动的角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于三个灯泡功率相同，额定电流相同，且均正常发光，根据原副线圈中电路的串并联特点可知 而原副线圈匝数比等于电流的反比，可得 故A错误； B．图示位置，线圈中的磁通量为零，但此位置线圈中磁通量的变化率最大，故B错误； C．若把副线圈上的小灯泡去掉，则副线圈回路中的总电阻增大，电流减小，灯泡将变暗，故C错误； D．线圈转动产生的感应电动势的最大值为 根据 可知，原线圈两端的功率为，线框转动提供的总功率为，则线圈转动时输出电压的有效值 而根据最大值与有效值之间的关系 联立可得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，PQ两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的（　　）。 A. 波沿x轴正向传播 B. 波传播的速度大小为 C. 质点P振动的周期为0.6s D. 质点Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为质点P比质点Q振动滞后0.2s，可知波先传到Q点后传到P点，波沿x轴负向传播，故A错误； C．P、Q两质点的平衡位置相距 则 解得 T=0.8s 故C错误； B．波的传播速度为 故B正确； D．波向左传播1.5m时，质点Q处于平衡位置，质点P处于波峰，故D错误。 故选B。 7. 竖直平面有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，匀强电场与该平面平行。将一质量为m、电荷为的小球从A点向各个方向抛出，抛出时速度大小相等。落到正六边形上时，C、E两点电势能相等，D、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g，下列说法不正确的是（　　） A. 电场强度的方向由A指向O B. 小球经过F、C两点的速度大小满足 C. 小球受到的电场力与重力大小相等 D. B、D两点的电势满足 【答案】D 【解析】 【详解】A．C、E两点电势能相等，则C、E两点电势相等，即C、E两点的连线为等势线，根据电场点与等势线垂直，可知电场强度方向在AD方向上，又由于小球带正电，电场力与方向与电场方向相同，可得电场强度的方向由A指向O，故A正确； B．D、E连线上各点速度大小相等，可知小球的合力方向垂直于DE的连线，所以小球经过F、C两点的速度大小也相等，故B正确； C．小球的合力方向垂直于DE的连线，且电场力沿OD方向，重力沿OE方向，由几何关系可得电场力与重力大小相等，故C正确； D．电场线方向由A指向D，根据沿电场线方向电势降低，可知B、D两点的电势不相等，故D错误。 故选D。 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，两半径相等的半球球壳I和II彼此靠的很近（间距可忽略），两球壳均匀带有电荷，电荷量均为，O为球心，A为球壳外一点，。已知球壳内部电场强度处处为零，且球壳I在A点形成的电场强度为，规定距O点无限远处的电势为零，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为零 B. 球壳I在O点形成的电场强度水平向右 C. 球壳II在A点形成的电场强度大小 D. 球壳I和球壳II在A点的电势相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A.电势是标量，O点电势等于两球壳在O点形成的电势之和，不为零，故A错误； B.球壳带正电，球壳I在O点形成的电场强度水平向右，故B正确； C.把两球壳当成整体，在A点形成的电场强度为 方向沿OA方向，两球壳在A点分别形成的电场强度方向均沿OA方向，则 解得 故C正确； D.电势是标量，球壳I和球壳II电荷量相等，球壳II距离A点近，形成的电势高，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，水平地面上方存在垂直纸面向里且方向水平的有界匀强磁场，磁场上边界虚线与水平地面平行，磁场左右足够宽。两个边长相等的单匝闭合正方形线圈a和b，分别由材料相同且粗细不同的导线绕制而成，线圈a和b所用导线的横截面积之比为1：2。现将线圈a和b在距地面相同高度处以初速度和沿图示方向水平抛出，不计空气阻力，两线圈运动过程中底边始终水平，最后两线圈均落到地面。从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈a和b的运动时间之比为1：2 B. 线圈a和b的水平位移之比为1：2 C. 通过线圈a和b电荷量之比为1：2 D. 线圈a和b产生的焦耳热之比为1：4 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线圈a和b在竖直方向做自由落体运动，则两线圈刚进入磁场时的竖直分速度相等，由牛顿第二定律得又有 又 由以上各式可得 其中为电阻率，为密度，从该式可以看出，两线圈进入磁场时加速度相同，那么线圈完全进入磁场时的竖直分速度也相同，则进入磁场整个过程的时间相同。从抛出到落地过程中时间也相同。故A错误； B．根据 可知线圈a和b的水平位移之比为1：2。故B正确； C．由 又 可知 故C正确； D．根据前面选项分析可知两线圈竖直方向同步运动，故落地时线圈竖直速度相等，由能量守恒可知，回路中产生的焦耳热 可得 故D错误。 故选BC。 10. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 玩具赛车的质量为20kg B. 玩具赛车所受的阻力大小为50N C. 玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2 D. 起点到终点的距离为795m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由已知得 由以上两式整理得 结合图像可得 将代入以上两式得 故A正确，B错误； C．赛车的速度大小为时，此时赛车的牵引力 此时赛车的加速度 故C正确； D．当赛车的牵引力与赛车的阻力大小相等时，赛车达到最大速度 赛车从起点到终点根据动能定理有 代入数据得起点到终点的距离 故D错误。 故选AC。 三、非选择题（共54分。） 11. 某实验小组设计了如下图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。 他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图（b）所示。 ①图线___________是在轨道左侧抬高成斜面情况下得到的（选填A或B）； ②滑块和位移传感器发射部分的总质量___________； ③滑块和轨道间的动摩擦因数_______。（取重力加速度） 【答案】 ①. A ②. ③. 【解析】 【详解】①[1]由图线A可看出，滑块不加外力时就有了加速度，故这个图线是由轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。 ②[2]由牛顿第二定律 由图可得 滑块和位移传感器发射部分的总质量 ③[3]由图可知，加速度为0时，滑块处于平衡状态，滑块和轨道间的动摩擦力为 滑块和轨道间的动摩擦因数 12. 如图所示，某实验小组同学设计了实验验证摆锤下摆过程中机械能守恒。他们将绳子的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上某点固定好光电门。实验时，改变光电门的位置，从同一点释放摆锤，测出光电门到悬点O的高度差h，利用光电门测出摆锤经过光电门的时间t。（已知重力加速度为g） （1）利用光电门测量速度时，测出摆锤上固定的挡光片的宽度为d，则摆锤通过光电门的瞬时速度为v=___________； （2）该实验小组同学通过描绘图像验证机械能守恒，为便于分析，他们应描绘_____________图像才能的到一条直线； A. B. C. D. （3）该实验小组同学通过（2）中图像分析，得到斜率为k，若满足k=__________（用d、g表示），则可验证该过程机械能守恒； （4）该实验小组同学通过图像数据计算发现斜率的大小比用当地的重力加速度代入得到的斜率小，试写出两条可能的原因：_____________；_____________。 【答案】（1） （2）D （3） （4） ①. 空气阻力 ②. 绳子也有动能 【解析】 【小问1详解】 利用光电门测量速度是利用挡光片的宽度与挡光时间的比值，即 【小问2详解】 设释放点到悬点O的高度差为h0，由机械能守恒定律有 即 故选D。 【小问3详解】 根据以上分析可得斜率为 【小问4详解】 [1][2]通过图像数据计算发现斜率的大小比用当地的重力加速度代入得到的斜率小，则表明重力势能的减小量大于摆锤动能的增加量，故而可知可能的原因是空气阻力、绳子也有动能或绳子变长弹性势能增大等。 13. 如图所示，一水平放置导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，轻质活塞A、B用一长度为刚性轻杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞的面积分别为和，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边均与大气相通，大气压强始终保持为，当汽缸内气体温度为时，活塞处于图示位置的平衡状态。求： （1）此时汽缸内理想气体的压强为多少？ （2）现对活塞A施加一个水平向右推力，使活塞向右移动的距离后静止，此时汽缸内气体温度，则此时推力F大小为多少？ 【答案】（1）；（2）30N 【解析】 【详解】（1）设被封住的理想气体压强为p，轻细杆对A和对B的弹力为F，对活塞A有 对活塞B，有 解得 （2）气体状态参量 根据 代入数据得 对两活塞整体受力分析： 解得 14. 如图所示，在xOy平面中第一象限内有一点P（4，3），OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行于OP向上的匀强电场，电场强度E=100V/m。现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度的大小； （2）OM两点间的电势差； （3）M点的坐标和粒子从O运动到M点的时间。 【答案】（1）；（2）；（3）（3，8.5） 【解析】 【详解】（1）粒子的运动轨迹如图 因为粒子过P点时垂直于OP，所以OP为粒子做圆周运动的直径为5m，由 得 （2）进入电场后，沿电场线方向有 垂直于电场方向有 因为 即 解得 ，， OM两点间的电势差为 （3）子在磁场中从O到P的运动时间为 粒子在电场中P到M的运动时间为 所以，从O到M的总时间为 M点坐标为 ， 15. 一质量为的载重卡车的水平车板上载有一质量为的重物B，在水平直公路上以速度做匀速直线运动，重物与车厢前壁间的距离为。因发生紧急情况，卡车突然紧急制动（可近似认为车轮被“抱死”）。已知，重物与车厢底板间的动摩擦因数为，卡车车轮与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦等于滑动摩擦。如果重物与车厢前壁发生碰撞，则假定碰撞时间极短，碰后重物与车厢前壁不分开。重力加速度大小为。 （1）分别求出卡车和重物B的加速度大小。 （2）若重物和车厢前壁在紧急制动时不发生碰撞，则应该满足什么条件？ （3）若重物和车厢前壁在紧急制动时发生碰撞，求卡车从制动开始到卡车和重物都停止的过程卡车走过的路程。 【答案】（1），；（2）当时，B与不会相碰；（3）或 【解析】 【详解】（1）紧急制动时，B相对向右滑动，设的加速度为，B的加速度为，则：对于，根据牛顿第二定律有 解得 对于B，根据牛顿第二定律有 解得 （2）A、B初速度均为，加速度，故先停止，B后停止，（设停止前的位移分别为，根据速度位移公式有 A、B恰好相碰时，则有 由以上各式解得 故当时，B与不会相碰。 （3）分两种情形讨论。 情形1：重物B与碰撞前，均在运动，则有 解得 此时A、B物体的速度为 为确保A、B两物体均未停止运动，需要满足。解得 即当时，A、B碰撞前均未停止运动。 设A、B碰撞结束时的速度为，由动量守恒得 解得 A、B碰撞后一起匀减速，加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 与B碰撞前后的位移分别为，根据速度位移公式有 ， 故全过程的总路程为 情形2：重物B与碰撞前，运动，B已经停止；由情形1的分析可知，此过程应满足 B碰撞时满足 解得 设A、B碰撞结束时的速度为，由动量守恒得 解得 与B碰撞前后的位移分别为 故全过程的总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $