精品解析：2025届广西南宁市高三下学期考前预测物理试卷

南宁市2025届高中毕业班第三次适应性测试 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无数。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第l~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分；第8~10题，每小题6分，有多个项符合题目要求，全部选对的得6分，，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 氢原子的能级图如图所示，大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出大量光子，用这些光子照射逸出功为3.7eV的金属镁，下列说法正确的是（　　） A. 从能级跃迁到能级辐射光的波长最长 B. 能使金属镁发生光电效应的光子有3种 C. 金属镁表面逸出光电子的最大初动能为12.75eV D. 只要照射时间足够长，这些光子都能使金属镁发生光电效应 2. 一篮球从离地面处静止释放，与地面碰撞后竖直向上运动至最大高度处，，空气阻力不计，忽略篮球和地面的碰撞时间，则全过程篮球的位移x随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 已知月球的质量为地球的，半径为地球的。某同学在地球表面，将物体从距离地面高h处以初速度水平抛出，物体落地时的水平位移为x，空气阻力不计。若航天员在月球表面，也将物体从距月球表面高为h处以初速度水平抛出，则其落地时的水平位移为（　　） A B. C. D. 4. 利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A. 断开开关S B. 将电容器的上极板M上移一小段距离 C. 将电容器的下极板N左移一小段距离 D. 增大的阻值 5. 如图为远距离交流输电的简化电路图，变压器、均为理想变压器，R为输电线的等效电阻，发电厂输出的电压恒定。当用户增加时，用户得到的功率与发电厂输送的功率之比将（　　） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 增大 D. 减小 6. 如图所示，CD为两极板MN、PQ的中心线，板长和板间距均为l。一带电粒子以某一平行于极板的速度从C点进入板间区域，粒子重力不计。当板间有垂直于纸面的匀强磁场B和垂直极板的匀强电场E时，粒子恰好沿CD运动。当板间只有匀强磁场B时，粒子恰好从下极板边缘P射出，当板间只有匀强电场E时，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将从上极板边缘N射出 B. 粒子将打在上极板的中点 C. 粒子将打在下极板的中点 D. 粒子将从DQ之间某点射出 7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN与水平面的夹角为，间距为l，P、M间接有一定值电阻R，质量为m的金属棒垂直于导轨放置且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。时刻，金属棒在沿导轨向上的恒力作用下，以初速度沿导轨向下运动，此时金属棒的安培力大小为，电阻R的电功率为。已知重力加速度为，导轨和金属棒电阻不计，若以初速度的方向为正方向，则金属棒的速度为v、安培力、流过金属棒横截面的电荷量为q、电阻R的电功率P随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B. 图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小 C. 图（c）中，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃的导热性能具有各向同性 D. 图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 9. 如图所示，质量分别为m、2m的两小球A、B用轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。A球通过一根水平轻质细线（足够长）连接到墙壁上，A、B均静止在光滑水平地面上。现将小球B向右拉开一小段距离后由静止释放，关于从释放小球B到小球A碰撞墙壁前的过程说法正确的是（　　） A. 小球A、B的系统动量守恒 B. 小球B的最大速度为 C. 小球A的最大速度为 D. 弹簧最短时，其压缩量为 10. 如图所示，在水平地面上，左右两侧各固定一半径为R的圆弧轨道，两轨道分别与地面相切于B、C点，左侧轨道的最高点A与圆心等高，右侧半圆形轨道的D点与圆心等高，最高点为E点，左侧轨道粗糙，水平地面BC和右侧轨道均光滑。质量为m的物块以初速度从A处竖直向下进入轨道，运动至B点的速度为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 物块从A运动到B的过程中，克服摩擦力做功为 B. 若物块从A处静止释放，到达B点时的速度为 C. 物块从C运动到D的过程中，其重力的瞬时功率一直增大 D. 物块将在右侧轨道上距离地面高度为处脱离轨道 二、非选择题（本大题共5小题，共54分。） 11. 为测定一阻值约为50Ω的待测电阻的阻值，某实验小组利用如图（a）所示电路进行实验，电压表、内阻均很大。 （1）请按照电路图（a）连接实物图（b）_________； （2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片置于a端，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，同时改变电阻箱的阻值，使电压表、的指针均有较大偏角，读出电压表、的示数、，并读出此时电阻箱的示数，则待测电阻的阻值______； （3）本次实验中，因未考虑电压表分流影响，导致待测电阻的测量值______真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 12. 实验小组利用图（a）装置研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系。如图（a）所示，橡皮筋OP用细线悬挂在铁架台上，其下端连接一个可以悬挂钩码的细绳套，并在P点固定一个指针。一游标卡尺竖直固定在橡皮筋右侧，已知游标卡尺的主尺固定且其零刻度线低于O点，游标卡尺的游标刻度线与指针平行。 （1）将1个钩码挂在细绳套上，待钩码______时，移动游标使其零刻度线对准指针，其示数如图（b）所示，其读数为______mm。 （2）再依次将个钩码挂在细绳套上（橡皮筋始终在弹性限度内），重复步骤（1）的操作，记录所挂钩码个数和游标卡尺的读数，实验数据如下表： 钩码个数n 1 2 3 4 5 l/mm 24.6 28.8 32.5 36.4 根据上表实验数据在图（c）上补齐数据点并作出图像________； （3）若用天平测得每个钩码的质量均为50.0g，已知重力加速度，则该橡皮筋的劲度系数为______N/m。（结果保留三位有效数字） （4）根据此实验的操作过程可知，图（c）中，图像的纵截距______（选填“代表”或“不代表”）橡皮筋的原长，理由是______。 13. 某个透明物体的横截面如图所示，BDE是以O为圆心、半径为R的半圆形，ABD是等腰直角三角形。一单色光从E点射入该物体，OD与OE的夹角，入射光与OE的夹角为，介质的折射率为，光在真空中传播的速度为c，求： （1）光传播至AB界面入射角； （2）光从射入E点至第一次传播到AD界面的时间。 14. 电梯性能测试实验装置简化图如图所示，在某次实验中电梯缆绳发生断裂后向下坠落。已知下落过程两侧安全钳对电梯施加的滑动摩擦力共为，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为，此后经电梯停止运动，缓冲弹簧被压缩了。若电梯的质量为，重力加速度，不考虑空气阻力。求： （1）电梯刚接触井底缓冲弹簧时的加速度大小； （2）缓冲弹簧的最大弹性势能； （3）下落过程中弹簧对电梯的冲量。 15. 如图所示，在空间直角坐标系中，无限大平面MNPQ（与y轴垂直且交于C点）左侧区域Ⅰ存在沿x轴正方向的匀强磁场，，右侧区域Ⅱ存在沿z轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；现从坐标为的A点沿yOz平面发射一质量为m，电荷量为的粒子，粒子的初速度大小为、方向与y轴负方向的夹角为60°，经一段时间后粒子恰好垂直于平面MNPQ进入区域Ⅱ，不计粒子的重力，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）粒子从A点出发至第2次到达平面MNPQ的时间； （3）若在区域Ⅱ加一电场强度为E、方向沿z轴负方向的匀强电场，求粒子从A点出发后第n次经过平面MNPQ时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁市2025届高中毕业班第三次适应性测试 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无数。 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第l~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分；第8~10题，每小题6分，有多个项符合题目要求，全部选对的得6分，，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 氢原子的能级图如图所示，大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出大量光子，用这些光子照射逸出功为3.7eV的金属镁，下列说法正确的是（　　） A. 从能级跃迁到能级辐射光的波长最长 B. 能使金属镁发生的光电效应的光子有3种 C. 金属镁表面逸出光电子的最大初动能为12.75eV D. 只要照射时间足够长，这些光子都能使金属镁发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由， 得 所以，从能级跃迁到能级辐射光的光子能量最大，波长最短，故A错误； B．从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级辐射的光子能量分别为12.75eV、12.09eV、10.2eV，均大于金属镁的逸出功，从能级跃迁到能级辐射的光子能量2.55eV，小于金属镁的逸出功，从能级跃迁到其他能级辐射的光子能量更小，故只有3种光子可以使金属镁发生光电效应，故B正确； C．由光电效应方程可知，光电子的最大初动能，故C错误； D．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率，与光照时间无关，故D错误。 故选B。 2. 一篮球从离地面处静止释放，与地面碰撞后竖直向上运动至最大高度处，，空气阻力不计，忽略篮球和地面的碰撞时间，则全过程篮球的位移x随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】篮球释放以后先竖直向下加速运动，反弹后竖直向上减速运动，图像的斜率绝对值代表速度大小，斜率应先增大后减小，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 已知月球的质量为地球的，半径为地球的。某同学在地球表面，将物体从距离地面高h处以初速度水平抛出，物体落地时的水平位移为x，空气阻力不计。若航天员在月球表面，也将物体从距月球表面高为h处以初速度水平抛出，则其落地时的水平位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由平抛运动的规律， 对在星球表面的物体万有引力提供重力 整理得 联立解得 则有 解得，故A选项符合题意。故选A。 4. 利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A. 断开开关S B. 将电容器的上极板M上移一小段距离 C. 将电容器的下极板N左移一小段距离 D. 增大的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关S断开后，电容器将有流经电阻的放电电流，电容器的正负电荷会中和，电场力消失，液滴将竖直向下加速运动，故A错误； B．将电容器的上极板M上移一小段距离，电容器与并联，电压不变，由可知，电场强度E减小，电场力小于重力，液滴将竖直向下加速运动，故B错误； C．将电容器的下极板N左移一小段距离，极板间距d未变，电容器与并联，电压不变，由可知电场强度不变，故液滴依然静止，C正确； D．由闭合电路欧姆定律 由欧姆定律可知，电容器的电压 增大的阻值，电流减小，电容器的电压增大，电场强度E增大，电场力将大于重力，液滴竖直向上加速运动，故D错误。 故选C。 5. 如图为远距离交流输电的简化电路图，变压器、均为理想变压器，R为输电线的等效电阻，发电厂输出的电压恒定。当用户增加时，用户得到的功率与发电厂输送的功率之比将（　　） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 增大 D. 减小 【答案】D 【解析】 【详解】发电厂输出的电压恒定，故变压器的原线圈和副线圈输电电压、恒定，当用户增加时，输电功率增大，输电线的电流增大， 输电线等效电阻R的分压变多，故用户得到的功率与发电厂输送的功率之比 可知用户得到的功率与发电厂输送的功率之比变小，故D选项符合题意。 故选D。 6. 如图所示，CD为两极板MN、PQ的中心线，板长和板间距均为l。一带电粒子以某一平行于极板的速度从C点进入板间区域，粒子重力不计。当板间有垂直于纸面的匀强磁场B和垂直极板的匀强电场E时，粒子恰好沿CD运动。当板间只有匀强磁场B时，粒子恰好从下极板边缘P射出，当板间只有匀强电场E时，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将从上极板边缘N射出 B. 粒子将打在上极板的中点 C. 粒子将打在下极板的中点 D. 粒子将从DQ之间某点射出 【答案】B 【解析】 【详解】当板间有垂直于纸面的匀强磁场B和垂直极板的匀强电场E时，粒子匀速运动 解得： 当只有磁场时，粒子的轨迹如图所示： 其圆周半径为，由 可得： 当板间只有匀强电场E时，粒子向上偏转，做类平抛运动 解得： 所以当粒子打到上极板时，水平方向所走距离为，粒子将打到上极板的中点，故B符合题意。 故选B。 7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN与水平面的夹角为，间距为l，P、M间接有一定值电阻R，质量为m的金属棒垂直于导轨放置且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。时刻，金属棒在沿导轨向上的恒力作用下，以初速度沿导轨向下运动，此时金属棒的安培力大小为，电阻R的电功率为。已知重力加速度为，导轨和金属棒电阻不计，若以初速度的方向为正方向，则金属棒的速度为v、安培力、流过金属棒横截面的电荷量为q、电阻R的电功率P随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属棒的安培力为 其中 解得： 时刻，根据右手定则，判断金属棒中的电流方向，根据左手定则判断金属棒所受安培力方向沿负方向，且 金属棒的合力为： 故金属棒先沿正方向减速运动，其加速度大小 可知逐渐减小；当金属棒速度减为零后，沿负方向加速运动，安培力反向，其加速度大小 继续减小，当时， 方向沿负方向，A正确； B．由上述分析的方向先沿负方向再沿正方向，B错误； C．金属棒先沿正方向减速运动，后沿负方向加速运动，加速到最大值后速度不变，根据右手定则判断回路的电流先沿逆时针，后沿顺时针方向，故流过属棒横截面的电荷量 可知图像的斜率先减小后增大，最终不变，C错误； D．电阻R的电功率 所以最终金属棒的电功率应该是时刻的4倍，D错误。 故选A。 8. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B. 图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小 C. 图（c）中，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃的导热性能具有各向同性 D. 图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 【答案】AC 【解析】 【详解】A．温度一定时，微粒越小，周围液体分子撞击微粒的不平衡性越明显，微粒的布朗运动越明显，故A正确； B．油酸分子直径为，若油膜未完全展开，则S偏小，测得的油酸分子直径偏大，故B错误； C．用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃沿各个方向的传热一样快，即导热性能具有各向同性，故C正确； D．戳破右侧的肥皂膜，左侧肥皂膜因表面张力收缩，棉线会向左弯曲，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量分别为m、2m的两小球A、B用轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。A球通过一根水平轻质细线（足够长）连接到墙壁上，A、B均静止在光滑水平地面上。现将小球B向右拉开一小段距离后由静止释放，关于从释放小球B到小球A碰撞墙壁前的过程说法正确的是（　　） A. 小球A、B的系统动量守恒 B. 小球B的最大速度为 C. 小球A的最大速度为 D. 弹簧最短时，其压缩量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从释放小球B到A球撞墙壁前的过程中，弹簧第一次恢复原长前，细线有拉力，小球A、B的系统的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．弹簧第一次恢复原长时，小球B的速度最大，弹簧的弹性势能全部转化为小球B的动能，由机械能守恒定律有 解得，故B正确； C．当弹簧第二次恢复原长时，小球A的速度最大，记为，此时小球B的速度记为，从弹簧第一次恢复原长到弹簧第二次恢复原长，小球A、B的系统动量守恒，该过程相当于小球B以速度与小球A发生了完全弹性碰撞，则有：， 解得，，故C错误； D．弹簧最短时，对小球A、B的系统：， 解得，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在水平地面上，左右两侧各固定一半径为R的圆弧轨道，两轨道分别与地面相切于B、C点，左侧轨道的最高点A与圆心等高，右侧半圆形轨道的D点与圆心等高，最高点为E点，左侧轨道粗糙，水平地面BC和右侧轨道均光滑。质量为m的物块以初速度从A处竖直向下进入轨道，运动至B点的速度为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 物块从A运动到B的过程中，克服摩擦力做功为 B. 若物块从A处静止释放，到达B点时的速度为 C. 物块从C运动到D的过程中，其重力的瞬时功率一直增大 D. 物块将在右侧轨道上距离地面高度为处脱离轨道 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块从A运动到B的过程中，由动能定理 解得，故A正确； B．从A运动到B的过程中，物块从A处静止释放运动到B处和以初速度从A处运动到B处的过程对比，从A处静止释放运动到B处的过程，物块经过圆弧上相同点的速度更小，如图 由牛顿第二定律 可知速度越小，轨道的支持力越小，滑动摩擦力也越小，路径长度未变，因此物块从A处静止释放运动到B处过程克服摩擦力做功 由动能定理 解得，故B错误； C．物块从C运动到D的过程中，重力的瞬时功率 在C处，物块竖直方向的合力向上，在D处，竖直方向的合力竖直向下，可以推测，物块从C运动到D的过程中，竖直方向的合力应该是先竖直向上，后变为竖直向下，而一直竖直向上，故先增加后减小，重力的瞬时功率先增加后减小，故C错误； D．若在图中F点脱轨，如图 则在F点有 从B到F点，由动能定理 解得 则F点离地面高度为，故D正确。 故选AD。 二、非选择题（本大题共5小题，共54分。） 11. 为测定一阻值约为50Ω的待测电阻的阻值，某实验小组利用如图（a）所示电路进行实验，电压表、内阻均很大。 （1）请按照电路图（a）连接实物图（b）_________； （2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片置于a端，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，同时改变电阻箱的阻值，使电压表、的指针均有较大偏角，读出电压表、的示数、，并读出此时电阻箱的示数，则待测电阻的阻值______； （3）本次实验中，因未考虑电压表的分流影响，导致待测电阻的测量值______真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1） （2） （3）小于 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，完整的实物连线如图所示 【小问2详解】 根据欧姆定律可知通过电阻箱的电流为 则待测电阻的阻值为 【小问3详解】 本次实验中，因未考虑电压表的分流影响，则通过电阻箱的电流大于通过待测电阻的电流，则导致待测电阻的测量值小于真实值。 12. 实验小组利用图（a）装置研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系。如图（a）所示，橡皮筋OP用细线悬挂在铁架台上，其下端连接一个可以悬挂钩码的细绳套，并在P点固定一个指针。一游标卡尺竖直固定在橡皮筋右侧，已知游标卡尺的主尺固定且其零刻度线低于O点，游标卡尺的游标刻度线与指针平行。 （1）将1个钩码挂在细绳套上，待钩码______时，移动游标使其零刻度线对准指针，其示数如图（b）所示，其读数为______mm。 （2）再依次将个钩码挂在细绳套上（橡皮筋始终在弹性限度内），重复步骤（1）的操作，记录所挂钩码个数和游标卡尺的读数，实验数据如下表： 钩码个数n 1 2 3 4 5 l/mm 24.6 28.8 32.5 36.4 根据上表的实验数据在图（c）上补齐数据点并作出图像________； （3）若用天平测得每个钩码的质量均为50.0g，已知重力加速度，则该橡皮筋的劲度系数为______N/m。（结果保留三位有效数字） （4）根据此实验的操作过程可知，图（c）中，图像的纵截距______（选填“代表”或“不代表”）橡皮筋的原长，理由是______。 【答案】（1） ①. 静止 ②. 20.6 （2） （3）122##120##125##121##124 （4） ①. 不代表 ②. 因为主尺的零刻度略低于橡皮筋的上端，不挂钩码时，游标卡尺的读数小于橡皮筋的原长。 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]钩码挂在细绳套上，待钩码静止时，移动游标使其零刻度线对准指针。 [2]游标卡尺读数 【小问2详解】 【小问3详解】 设橡皮筋的原长为，由平衡条件 可得 结合图像斜率为 取点代入数据 【小问4详解】 [1]不代表 [2]因为主尺的零刻度略低于橡皮筋的上端，不挂钩码时，游标卡尺的读数小于橡皮筋的原长。 【点睛】 13. 某个透明物体的横截面如图所示，BDE是以O为圆心、半径为R的半圆形，ABD是等腰直角三角形。一单色光从E点射入该物体，OD与OE的夹角，入射光与OE的夹角为，介质的折射率为，光在真空中传播的速度为c，求： （1）光传播至AB界面的入射角； （2）光从射入E点至第一次传播到AD界面的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 画出光路图如图所示 设在BED界面上的折射角为，由折射定律 解得， 故E点的折射光与BD垂直，即平行于AD，则光在AB界面的入射角 【小问2详解】 由反射定律知，光在AB面的反射角为45°，由几何关系可知，光在介质中传播的路径长度为 又， 解得： 14. 电梯性能测试实验装置简化图如图所示，在某次实验中电梯缆绳发生断裂后向下坠落。已知下落过程两侧安全钳对电梯施加的滑动摩擦力共为，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为，此后经电梯停止运动，缓冲弹簧被压缩了。若电梯的质量为，重力加速度，不考虑空气阻力。求： （1）电梯刚接触井底缓冲弹簧时的加速度大小； （2）缓冲弹簧的最大弹性势能； （3）下落过程中弹簧对电梯的冲量。 【答案】（1） （2） （3）6100N·s，方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 电梯刚接触井底缓冲弹簧时，弹簧弹力为零，以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律，有： 解得： 【小问2详解】 由动能定理： 【小问3详解】 以竖直向下为正方向，由动量定理： 故弹力的冲量大小为6100N·s，方向竖直向上。 15. 如图所示，在空间直角坐标系中，无限大平面MNPQ（与y轴垂直且交于C点）左侧区域Ⅰ存在沿x轴正方向的匀强磁场，，右侧区域Ⅱ存在沿z轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；现从坐标为的A点沿yOz平面发射一质量为m，电荷量为的粒子，粒子的初速度大小为、方向与y轴负方向的夹角为60°，经一段时间后粒子恰好垂直于平面MNPQ进入区域Ⅱ，不计粒子的重力，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）粒子从A点出发至第2次到达平面MNPQ的时间； （3）若在区域Ⅱ加一电场强度为E、方向沿z轴负方向的匀强电场，求粒子从A点出发后第n次经过平面MNPQ时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3）①当n为偶数时，；②当n为奇数时。 【解析】 【小问1详解】 由题意可知， 粒子的轨迹如图所示， 由 可得： 【小问2详解】 粒子以水平速度进入区域Ⅱ，粒子从A点出发至第2次到达平面MNPQ的轨迹如图所示，在区域Ⅰ中，轨迹的圆心角为120°，对应的时间为： 在区域中，轨迹为半圆，对应的时间为： 得 故： 【小问3详解】 粒子第一次以水平速度进入在区域Ⅱ后，在平行于xoy平面的平面内做匀速圆周运动，在电场力作用下，沿z轴方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时间为，粒子第1次经过平面MNPQ时的速度为，第2次经过平面MNPQ时获得了沿z轴负方向的速度，由牛顿第二定律： 在区域Ⅰ以速度做匀速圆周运动，轨迹如图所示 显然，第3次经过平面MNPQ时沿z轴负方向的速度 再在区域Ⅱ中，在平行于xoy平面的平面内做匀速圆周运动，运动时间仍为 在电场力作用下，沿轴方向做加速度为a的匀加速直线运动 第4次经过平面MMPQ时，沿z轴负方向的速度 第5次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度 第6次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度 粒子的速度为： 依次类推可知：①当n为偶数时 粒子第n次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度 解得： ②当n为奇数时 粒子第n次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度 粒子的速度为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $