精品解析：2025届重庆市第一中学校高三下学期5月高考适应性考试·最后一卷物理试卷

重庆一中高2025届高三高考适应性考试·最后一卷 物 理 试 题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中，人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠，“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是（　　） A. 21.0975公里表示的是位移大小 B. 2小时40分24秒表示的是时刻 C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点 D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时 2. 抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量。已知原子核质量为m1、原子核质量为m2、原子核质量为m3、质子质量为mp、中子质量为mn，光速为c。以下说法正确的是（　　） A. 反应方程为 B. 核的质量 C. 核的结合能为 D. 一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为 4. 某气压升降椅内封闭有一定质量的理想气体，某次使用过程中气体经历了如图所示的状态变化，其中AB、CD均与纵轴平行，BC的延长线经过坐标原点。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A时的压强大于在状态C时的压强 B. 从状态A到状态B，气体的内能增加 C. 从状态B到状态C，外界对气体做功 D. 从状态C到状态D，气体放出热量 5. 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120°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，下列说法正确的是（　　） A. A点的电势可能低于O点的电势 B. 流过OA的电流方向始终不变 C. 流过OA的电流大小始终不变 D. 流过OA的电流大小有2个不同值 6. 已知某发电站原来输出的电功率为P，输电电压为U，经改造升级后，其输出的电功率增为5P。若采用原来的输电线路送电，要求输电效率不变，则改造后的输电电压应为（　　） A. B. 5U C. D. 7. 双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做圆周运动，在与双星系统轨道在同一平面上的点A观测双星的运动，得到a、b到OA连线的距离x与观测时间t的关系图像如图所示，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度之比为3∶4 B. a的角速度大于b的角速度 C. a的质量为 D. b的质量为 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 风铃由主线、吊线、铃铛、铃托四个部分组成，如图所示。某同学研究风铃静止时的受力，忽略主线、吊线的质量。下列说法正确的是（　　） A. 铃铛共受3个力的作用 B. 吊线上、下两端受到铃铛、铃托的拉力相同 C. 铃托对吊线的拉力与铃铛对吊线的拉力为一对平衡力 D. 主线对铃铛的拉力大小等于铃铛的重力大小 9. 图甲为利用跳绳模拟战绳训练，将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（　　） A. 增大甩动的频率，波在绳子上传播速度不变 B. t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相反 C. 波长可能为4m D. 波速可能为 10. 水平台边缘O处一质量为m、带电量为+q的小球，以与水平面成30°角的速度斜向上抛出，在竖直面上运动，整个空间有一匀强电场（图中未画出），小球所受电场力与重力等大。小球先后以速度大小v1、v2两次抛出，分别落在倾角为60°的斜面上的a、b两点，两次运动时间分别为t1、t2且小球机械能的增量相同，其中落到a点时小球速度与斜面垂直。已知O、b两点等高且水平距离为L，重力加速度为g，空气阻力不计，则（　　） A. a、b两点电势为 B. 小球落到a时的速度大小为2v1 C. 两次运动的时间关系为 D. 落到斜面上a、b两点时增加的机械能为 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 用图甲所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量m=50g，重力加速度g取 （1）根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图乙所示，可得图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m（结果均保留2位有效数字） （2）为防止橡皮筋从上端细线中脱落，橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度（如图丙），这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值______（填"偏大""偏小"或"不变"）。 12. 实验小组中的小亮同学设计了测量电源电动势和内阻的实验。实验室提供的器材如下：待测电源、标准电源（电动势为E0、内阻为r0）、滑动变阻器、电阻箱、电流表A（量程恰当、内阻未知）、开关和导线若干。操作步骤如下： （1）先用如图甲所示的电路运用“半偏法”测量电流表A的内阻，记为RA。 （2）在图乙中，闭合开关S1、断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片到某位置，记录下电流表示数为I1；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，记录下电流表示数为I2。 （3）多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤（2），记录下多组示数I1和I2，关于以上实验步骤，下列说法正确的是（ ） A.电路甲运用半偏法测电流表A的内阻时，测量值偏大 B.电路甲中电源电动势大小和滑动变阻器的总阻值均应选择小一些 C.电路甲和乙中，闭合开关之前滑动变阻器的滑片均应置于最右端 （4）小亮同学利用图像法处理数据的过程中将设为纵轴，为得出线性关系，则应选取___________为横轴（选填I2、或）。 （5）在正确选取横轴的物理量后，小亮同学将数据描绘在坐标系中得到如图丙所示的图像，图像与横、纵坐标轴的交点坐标分别为a、-b，则可测得该电源的电动势E=___________，内阻r=___________（均用含有E0、r0、a、b的表达式填空） （6）小组中的小江同学认为半偏法测出的RA有误差，故将导致以上测出的电源内阻r出现误差，你认为RA的测量误差将导致电源内阻r的测量值相对于真实值___________（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 13. 如图甲，古老的牧羊人跳”是利用一根长杆从高处安全跳下。某同学将该过程简化为物块与杆在竖直方向的运动，如图乙，质量的物块套在长杆上，距长杆下端的长度。初始时，物块与长杆从某一高度自由下落，长杆碰到地面后保持静止（插人地面长度可忽略）；物块继续向下运动，受到杆的阻力。为保证安全，物块到达地面时速度应小于。重力加速度大小取，求： （1）在保证安全的前提下，物块下落过程中最大速度的大小； （2）物块能安全下落的最大高度。 14. 某兴趣小组在研究物体在水面上的运动时，做了如图所示的实验。ABCD为一个充满水的水池，水池左侧有一个固定的四分之一粗糙圆弧轨道。一质量的小物块从圆弧轨道的最上端静止释放，运动至轨道底端时，对轨道压力大小为2.8N，随后滑上停靠在水池左侧木板的上表面。已知木板质量，长度L=2m，小物块与木板上表面间的动摩擦因数，，圆弧轨道的半径R=0.5m，重力加速度g取，小物块可视为质点，木板一直水平漂浮在水面，忽略小物块冲上木板后木板在竖直方向上的运动，过程中小物块始终未滑离木板。 （1）求小物块运动至轨道最底端时速度的大小； （2）若忽略水的阻力，则小物块与木板达到共速时（木板尚未到达水池右端），小物块与木板左端的距离； （3）若水对木板的阻力f与木板的速度v成正比，即f=kv，其中k=0.25kg/s。最终木板右端运动到水池右端时，木板与小物块的速度恰好同时减为零，求水池的长度 15. 在xOy平面内，仅在y轴右侧某边界上方存在竖直向下的匀强电场，大小为E；边界下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，大小为B（图中均未画出）。一群质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子从坐标原点O，以速度方向与y轴正半轴夹角为α（）、大小任意的初速度射入电场区域，运动到边界时，速度方向均与y轴负半轴夹角30°射入磁场区域，不计粒子相互作用力和重力，不考虑场的边界效应。 （1）若粒子初速度大小为v0，求粒子在电场中运动的时间； （2）求该边界的方程及粒子轨迹恰好与x轴相切时的初速度大小； （3）在处固定一个绝缘弹性小圆柱，若粒子撞击小圆柱后速度大小不变，方向相反（粒子电荷量不发生转移），同时仅在粒子撞击小圆柱后磁场方向立刻反向且大小不变。粒子能回到坐标原点O，求粒子初速度大小的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆一中高2025届高三高考适应性考试·最后一卷 物 理 试 题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中，人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠，“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是（　　） A. 21.0975公里表示的是位移大小 B. 2小时40分24秒表示的是时刻 C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点 D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时 【答案】C 【解析】 【详解】A．21.0975公里表示的是路程移大小，故A错误； B．2小时40分24秒表示的是时间间隔，故B错误； C．计算“天工Ultra”的平均速率时，“天工Ultra”的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时可以将其视为质点，故C正确； D．“天工Ultra”的平均速率，故D错误。 故选C。 2. 抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行。 故选B。 3. 中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量。已知原子核质量为m1、原子核质量为m2、原子核质量为m3、质子质量为mp、中子质量为mn，光速为c。以下说法正确的是（　　） A. 反应方程为 B. 核的质量 C. 核的结合能为 D. 一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应遵循质量数守恒和核电荷数守恒，反应方程为，故A错误； BC．将核子结合为原子核时所释放的能量即为结合能，中有两个质子和两个中子，它们结合为时，质量亏损为 可知结合能为 且质量为，故BC错误； D．根据A选项方程，结合质能方程可知，一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为，故D正确。 故选D。 4. 某气压升降椅内封闭有一定质量的理想气体，某次使用过程中气体经历了如图所示的状态变化，其中AB、CD均与纵轴平行，BC的延长线经过坐标原点。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A时的压强大于在状态C时的压强 B. 从状态A到状态B，气体的内能增加 C. 从状态B到状态C，外界对气体做功 D. 从状态C到状态D，气体放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意得 根据玻意耳定律得 解得pA<pB，所以，pA<pC，故A错误； B．从状态A到状态B，气体的温度不变，气体的内能不变，故B错误； C．从状态B到状态C，气体的体积减小，外界对气体做功，故C正确； D．从状态C到状态D，气体的温度不变，内能不变；气体的体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，故D错误。 故选C。 5. 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120°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，下列说法正确的是（　　） A. A点的电势可能低于O点的电势 B. 流过OA的电流方向始终不变 C. 流过OA的电流大小始终不变 D. 流过OA的电流大小有2个不同值 【答案】D 【解析】 【详解】A．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A错误； B．当OA在磁场中时，根据右手定则可知，电流从O到A，当OA在磁场外时，电流从A到O，故B错误； CD．如图所示 对于连续转动的不同时刻，电路有两种不同情形，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C错误，D正确。 故选D。 6. 已知某发电站原来输出的电功率为P，输电电压为U，经改造升级后，其输出的电功率增为5P。若采用原来的输电线路送电，要求输电效率不变，则改造后的输电电压应为（　　） A. B. 5U C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设输电线路上的电阻为r，根据电功率公式可得输电线上的电流 输电线上损失的功率 则送电效率 经改造升级后，其发电功率增为5P，同理可得输电线上的电流 输电线上损失的功率 则送电效率 联立解得 故选A。 7. 双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做圆周运动，在与双星系统轨道在同一平面上的点A观测双星的运动，得到a、b到OA连线的距离x与观测时间t的关系图像如图所示，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. a、b的线速度之比为3∶4 B. a的角速度大于b的角速度 C. a的质量为 D. b的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】B．两颗恒星做圆周运动的周期相同，根据，a的角速度等于b的角速度，故B错误； A．当a、b连线与OA垂直时，两颗恒星到OA连线的距离最远，这个最远距离就是两个恒星运动的轨道半径，所以两颗恒星做圆周运动的轨道半径分别为， 根据得，故A错误； CD．根据图像，和时，两颗恒星到OA连线的距离等于0，表明两颗恒星与A点在同一条直线上，所以两个恒星做圆周运动的周期为 根据牛顿第二定律得， 解得，，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 风铃由主线、吊线、铃铛、铃托四个部分组成，如图所示。某同学研究风铃静止时的受力，忽略主线、吊线的质量。下列说法正确的是（　　） A. 铃铛共受3个力的作用 B. 吊线上、下两端受到铃铛、铃托的拉力相同 C. 铃托对吊线的拉力与铃铛对吊线的拉力为一对平衡力 D. 主线对铃铛的拉力大小等于铃铛的重力大小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．铃铛受到重力、主线的拉力和铃托的拉力的给的向上的拉力3个力的作用。故A正确； BC．吊线上、下两端受到铃铛、铃托的拉力大小相同，方向相反，是一对平衡力。故B错误，C正确； D．对铃铛、吊线和铃托整体进行受力分析，整体受到的主线向上的拉力和整体（铃铛和铃托）的重力平衡，所以主线对铃铛的拉力与铃铛的重力不平衡。故D错误。 故选AC。 9. 图甲为利用跳绳模拟战绳训练，将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（　　） A. 增大甩动的频率，波在绳子上传播速度不变 B. t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相反 C. 波长可能为4m D. 波速可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．机械波的传播速度只与介质有关，与振源振动频率无关，增大甩动的频率，则波在绳子上传播速度不变，故A正确； B．根据振动图像可知，t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相同，均沿x轴正向，故B错误； C．结合振动图像可知 整理得 当n取1时，波长为4m，故C正确； D．题图可知周期T为0.6s，则表示 可知波速时，n值为非正整数，故D错误。 故选AC。 10. 水平台边缘O处一质量为m、带电量为+q的小球，以与水平面成30°角的速度斜向上抛出，在竖直面上运动，整个空间有一匀强电场（图中未画出），小球所受电场力与重力等大。小球先后以速度大小v1、v2两次抛出，分别落在倾角为60°的斜面上的a、b两点，两次运动时间分别为t1、t2且小球机械能的增量相同，其中落到a点时小球速度与斜面垂直。已知O、b两点等高且水平距离为L，重力加速度为g，空气阻力不计，则（　　） A. a、b两点电势为 B. 小球落到a时的速度大小为2v1 C. 两次运动的时间关系为 D. 落到斜面上a、b两点时增加的机械能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．两次小球机械能的增量相同，说明电场力对小球做功相同，可知斜面为等势面，即 电场强度的方向垂直斜面向下，对小球受力分析，如图所示 可知小球所受合力沿y方向，根据图示几何关系可知小球的初速度与y方向垂直，则小球沿x方向做匀速运动，y方向做匀加速直线运动，分别做bP、aM垂直与y轴，则 解得 故AC错误； B．由于小球落到a时的速度垂直于斜面，将速度分解为x方向的速度与y方向的速度，如图所示，根据几何关系可知 解得 故B正确； D．O、b两点等高且水平距离为L，则O点到斜面的距离为 电场力做功为 小球增加的机械能 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 用图甲所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量m=50g，重力加速度g取 （1）根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图乙所示，可得图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m（结果均保留2位有效数字） （2）为防止橡皮筋从上端细线中脱落，橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度（如图丙），这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值______（填"偏大""偏小"或"不变"）。 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 25 （2）偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]图像斜率 则斜率的绝对值为2cm/个 [2]由胡克定律可得 即 可得 将，代入可得 【小问2详解】 橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度橡皮筋，如将该段橡皮筋放置在结点以下，施加一定拉力后，除原先就在结点以下的橡皮筋部分会伸长外，该段橡皮筋也将伸长，这会导致整条橡皮筋的伸长量增大，所测得的劲度系数变小，所以这条橡皮筋劲度系数的测量值偏大。 12. 实验小组中的小亮同学设计了测量电源电动势和内阻的实验。实验室提供的器材如下：待测电源、标准电源（电动势为E0、内阻为r0）、滑动变阻器、电阻箱、电流表A（量程恰当、内阻未知）、开关和导线若干。操作步骤如下： （1）先用如图甲所示的电路运用“半偏法”测量电流表A的内阻，记为RA。 （2）在图乙中，闭合开关S1、断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片到某位置，记录下电流表示数为I1；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，记录下电流表示数为I2。 （3）多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤（2），记录下多组示数I1和I2，关于以上实验步骤，下列说法正确的是（ ） A.电路甲运用半偏法测电流表A的内阻时，测量值偏大 B.电路甲中电源电动势大小和滑动变阻器的总阻值均应选择小一些 C.电路甲和乙中，闭合开关之前滑动变阻器的滑片均应置于最右端 （4）小亮同学利用图像法处理数据的过程中将设为纵轴，为得出线性关系，则应选取___________为横轴（选填I2、或）。 （5）在正确选取横轴的物理量后，小亮同学将数据描绘在坐标系中得到如图丙所示的图像，图像与横、纵坐标轴的交点坐标分别为a、-b，则可测得该电源的电动势E=___________，内阻r=___________（均用含有E0、r0、a、b的表达式填空） （6）小组中的小江同学认为半偏法测出的RA有误差，故将导致以上测出的电源内阻r出现误差，你认为RA的测量误差将导致电源内阻r的测量值相对于真实值___________（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 【答案】 ①. C ②. ③. ④. ⑤. 不变 【解析】 【详解】[1]A．电路甲运用半偏法测电流表A的内阻时，由于接入电阻箱后回路总电阻减小，电流增大，则实际流过电阻箱的电流大于流过待测电流表的电流，二者电压相等，所以电阻箱接入电路的阻值小于电流表A的内阻，即电流表测量值偏小，故A错误； B．由于接入电阻箱后回路中电流增大，所以电路甲中电源电动势大小和滑动变阻器的总阻值均应选择大一些的，电流变化较小，误差较小，故B错误； C．电路甲和乙中，闭合开关之前滑动变阻器的滑片均应置于阻值最大处，即滑动变阻器最右端，故C正确。 故选C。 [2]闭合开关S1、断开开关S2，根据闭合电路欧姆定律可得 保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，有 联立可得 所以将设为纵轴，为得出线性关系，则应选取为横轴。 [3][4]结合图线可得， 所以， [5]虽然半偏法测出的RA有误差，但由以上分析可知，RA的测量误差将导致电源内阻r的测量值相对于真实值不变。 13. 如图甲，古老的牧羊人跳”是利用一根长杆从高处安全跳下。某同学将该过程简化为物块与杆在竖直方向的运动，如图乙，质量的物块套在长杆上，距长杆下端的长度。初始时，物块与长杆从某一高度自由下落，长杆碰到地面后保持静止（插人地面长度可忽略）；物块继续向下运动，受到杆的阻力。为保证安全，物块到达地面时速度应小于。重力加速度大小取，求： （1）在保证安全的前提下，物块下落过程中最大速度的大小； （2）物块能安全下落的最大高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 代入数据解得 【小问2详解】 根据速度位移公式有 解得 则物块能安全下落的最大高度 14. 某兴趣小组在研究物体在水面上的运动时，做了如图所示的实验。ABCD为一个充满水的水池，水池左侧有一个固定的四分之一粗糙圆弧轨道。一质量的小物块从圆弧轨道的最上端静止释放，运动至轨道底端时，对轨道压力大小为2.8N，随后滑上停靠在水池左侧木板的上表面。已知木板质量，长度L=2m，小物块与木板上表面间的动摩擦因数，，圆弧轨道的半径R=0.5m，重力加速度g取，小物块可视为质点，木板一直水平漂浮在水面，忽略小物块冲上木板后木板在竖直方向上的运动，过程中小物块始终未滑离木板。 （1）求小物块运动至轨道最底端时速度的大小； （2）若忽略水的阻力，则小物块与木板达到共速时（木板尚未到达水池右端），小物块与木板左端的距离； （3）若水对木板的阻力f与木板的速度v成正比，即f=kv，其中k=0.25kg/s。最终木板右端运动到水池右端时，木板与小物块的速度恰好同时减为零，求水池的长度 【答案】（1）3m/s （2）0.675m （3）3.2m 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第三定律可知，小物块运动至轨道底端时，轨道对其支持力大小为 ，设小物块运动至轨道最底端时速度的大小为，根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 若忽略水的阻力，则小物块与木板组成的系统满足动量守恒定律，设小物块与木板达到共速时的速度大小为，小物块与木板左端的距离为x。以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得 ， 解得 【小问3详解】 设木板与小物块的速度恰好同时减为零所需时间为t，以向右为正方向，对小物块由动量定理得 解得 对木板，应用微元法和动量定理得 其中 联立解得 15. 在xOy平面内，仅在y轴右侧某边界上方存在竖直向下的匀强电场，大小为E；边界下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，大小为B（图中均未画出）。一群质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子从坐标原点O，以速度方向与y轴正半轴夹角为α（）、大小任意的初速度射入电场区域，运动到边界时，速度方向均与y轴负半轴夹角30°射入磁场区域，不计粒子相互作用力和重力，不考虑场的边界效应。 （1）若粒子初速度大小为v0，求粒子在电场中运动的时间； （2）求该边界的方程及粒子轨迹恰好与x轴相切时的初速度大小； （3）在处固定一个绝缘弹性小圆柱，若粒子撞击小圆柱后速度大小不变，方向相反（粒子电荷量不发生转移），同时仅在粒子撞击小圆柱后磁场方向立刻反向且大小不变。粒子能回到坐标原点O，求粒子初速度大小的可能值。 【答案】（1） （2）， （3），， 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律得 在电场里运动速度变化量 又Δv=aΔt，解得 【小问2详解】 水平方向 竖直方向 则边界方程 设初速度与边界的夹角为θ，沿着直线边界方向的位移为x0，则， 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，则 粒子轨迹恰好与x轴相切，由几何关系可知 解得 【小问3详解】 由边界方程可知小圆柱恰好位于边界上。 情况一：经过电场磁场直接回到O点，则 解得 情况二：经过电场撞击小圆柱后反弹回到O点，则 解得 情况三：经过电场，磁场后撞击小圆柱反弹再回到O点，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $