精品解析：福建省（全国名校联盟）2025-2026学年高三上学期开学摸底联考物理试题

全国名校联盟2026届高三联合开学摸底考试 物理试题 本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上和本试卷上。 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。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求。 1. 如图所示，一辆小汽车在水平路面上向前做直线运动，车轮直径为60cm，某时刻汽车后轮外边缘上的A点位于最高点，不考虑车轮的形变且汽车行驶过程中不打滑，则A点从最高点到第一次运动到最低点时，A点的位移大小约为（　　） A. 60cm B. 94cm C. 112cm D. 154cm 2. 空气中的负氧离子有益人的健康，人工产生负氧离子最常见的方法是电晕放电法。如图所示，在一排针状负极和环形正极之间加上电压为5000V的直流高压电，使空气发生电离，产生负氧离子。已知单个负氧离子质量为，带电量为，针状负极与环形正极之间可视为间距为5mm的匀强电场，忽略空气阻力和离子间作用力，则负氧离子在该电场中的加速度大小约为（　　） A. B. C. D. 3. 某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器减少时，图中各电表的示数变化情况是（　　） A. A1增大，V2不变，V3增大 B. A1减小，V2不变，V3增大 C. A2减小，V2增大，V3增大 D. A2增大，V2不变，V3减小 4. 如图所示，矩形平板ABCD倾斜地固定在水平面上，平板与水平面夹角为30°，对角线AC与BC边夹角为60°。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向以速度大小v做匀速直线运动。已知物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，则拉力做功的功率为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 2025年6月，我国秦山核电基地宣布成功实现医用同位素镥－177的量产，标志着该领域的重大突破。镥－177衰变方程为，已知的半衰期为6.7天，单个、、粒子X的质量分别为，真空中光速为c，则（　　） A. 粒子X为α粒子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 单个原子核衰变释放的能量为 D. 1mol的经过13.4天后剩余0.5mol未衰变 6. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b、c均为人造卫星，其中c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，卫星b、c的轨道半径分别为、，则（　　） A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. a、c的向心加速度的大小之比为 C. a、b的周期之比为 D. a、b的周期之比为 7. 如图所示，水平边界MN、PQ间的竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的正下方有一个正方形线框abcd，其ab边刚好与PQ重合，某时刻起，线框以某一初速度竖直向上运动，当cd边与MN边界重合时线框速度恰好为0，此后线框下落，经过一段时间回到初位置，不计空气阻力，则线框在上升过程中（　　） A. 安培力做的功比下落过程中的少 B. 重力冲量的大小比下落过程中的大 C. 安培力冲量的大小与下落过程中的相等 D. 产生的热量比下落过程中的大 8. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与质量为m的中心开孔的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，开孔直径略大于杆的直径，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上P、Q两点与O点的距离均为l，O'点到O点的距离为，OO'与杆垂直。小球以初速度从P点向下运动，经过O'点时加速度恰好为0，到达Q点时速度大小为，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧弹性势能为，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球从O'点运动到Q点的过程中，速度先增大后减小 C. 小球运动到O'点时，速度大小为 D. 小球运动到O'点时，速度大小为 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 2025年1月，位于湖北应城的全球首套300兆瓦级压气储能电站“能储一号”正式全容量并网，其工作原理是利用电网负荷低谷时的剩余电力将外界空气压缩进入高压密封设备内，在用电高峰再释放出来发电。已知高压密封设备可视为绝热容器，则在将空气压缩进入高压密封设备的过程中，气体内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），气体分子对设备器壁单位面积的平均撞击力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 10. 如图甲所示，将质量m=0.2kg的手机挂在轻弹簧下面，并将手机向下拉一小段距离后由静止释放，空气阻力不计，以竖直向上为正方向，手机软件记录其向上运动过程中加速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，在0~0.4s时间内，t=______s时手机运动的速度达到最大值；t=0.4s时弹簧的弹力大小为______N。 11. 如图所示为光的双缝干涉示意图，P与两狭缝距离相等，P处亮纹为0级亮条纹，由P向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光a、b分别通过同一套双缝干涉装置，发现a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则a光所产生干涉图样的条纹间距______（选填“大于”“小于”或“等于”）b光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光a、b的波长之比＝______。 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，添加了力传感器来测细线中的拉力，让小车在水平桌面上运动并进行实验数据测量。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是______。 A. 需要用天平测出钩码的质量 B. 打点计时器接学生电源直流挡 C. 为减小误差，实验中钩码的质量须远小于小车的质量 D. 实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车 （2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，打下B点时小车的速度大小是______m/s，小车运动的加速度大小是______。（结果均保留两位有效数字） （3）根据实验数据描绘小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则下列A、B、C三条图线中，最有可能出现的是______（选填“A”“B”或“C”）。 13. 小明同学进行伏安法测电阻实验，为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差，设计了如图甲所示的测量电路。 （1）已知被测电阻的阻值约为几百欧，实验室有两个滑动变阻器：滑动变阻器a（0~10Ω，允许最大电流5A）、滑动变阻器b（0~1kΩ，允许最大电流0.5A），则滑动变阻器应该选择______（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关，开关接1，调节和，读出电压表和电流表的读数，电压表读数如图乙所示，则该读数为______V； （3）保持不变，开关接2，调节，读出此时的电压表和电流表读数； （4）被测电阻的阻值为______（用“、”表示）。 14. 如图所示，救援队利用无人机进行应急救援演练。无人机带着急救用品沿固定方向水平匀速飞行，某时刻将急救用品相对无人机无初速度释放，恰好落至指定地点。已知无人机匀速飞行的速度，急救用品的质量，急救用品的底面离指定地点的高度差。忽略空气阻力和风力的影响，重力加速度大小g取。求： （1）从无人机释放急救用品到急救用品落到指定地点所用的时间； （2）无人机释放急救用品时所在的位置与指定地点之间的水平距离； （3）急救用品落地前瞬间所受重力的功率。 15. 如图所示，一光滑轻质定滑轮固定在倾角的斜面底端，质量为m=1kg的物块与质量为M=3kg的长木板通过不可伸长的轻绳跨过滑轮相连，两者间的接触面及轻绳均与斜面平行，物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与斜面间摩擦不计。用平行于斜面向上的拉力F拉长木板，恰能使其向上匀速运动，重力加速度大小g取，求： （1）轻绳拉力的大小； （2）拉力F的大小； （3）若仅改变斜面材质，使其与长木板间的动摩擦因数也为，要使长木板沿斜面以大小为2的加速度向上加速运动，求拉力F'的大小。 16. 如图所示，边长为L=0.9m的正方体OACD−O1A1C1D1空间中存在磁感应强度，方向沿z轴正方向的匀强磁场和电场强度E=1.0N/C，方向沿z轴负方向的匀强电场。极板M、N间是加速电场，一带电量为q=1.0×10−12C的正电粒子在加速电场作用下由静止加速后获得Ek=1.0×10−11J的动能，并从O1点沿y轴正方向进入正方体空间。已知正方体空间外无电场、磁场，粒子重力不计，取π2=10。 （1）判断M极板的极性并求出加速电场的电压大小； （2）为使粒子从ACC1A1面离开正方体空间，求粒子的质量范围； （3）若粒子质量m0=2×10−14kg，求粒子运动到xOy平面的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 全国名校联盟2026届高三联合开学摸底考试 物理试题 本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上和本试卷上。 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。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求。 1. 如图所示，一辆小汽车在水平路面上向前做直线运动，车轮直径为60cm，某时刻汽车后轮外边缘上的A点位于最高点，不考虑车轮的形变且汽车行驶过程中不打滑，则A点从最高点到第一次运动到最低点时，A点的位移大小约为（　　） A. 60cm B. 94cm C. 112cm D. 154cm 【答案】C 【解析】 【详解】A点从最高点到第一次运动到最低点时，A点的水平位移大小为 竖直位移大小为 则A点的位移大小为 故选C。 2. 空气中的负氧离子有益人的健康，人工产生负氧离子最常见的方法是电晕放电法。如图所示，在一排针状负极和环形正极之间加上电压为5000V的直流高压电，使空气发生电离，产生负氧离子。已知单个负氧离子质量为，带电量为，针状负极与环形正极之间可视为间距为5mm的匀强电场，忽略空气阻力和离子间作用力，则负氧离子在该电场中的加速度大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】针状负极与环形正极之间可视为间距为5mm的匀强电场，则场强大小为 根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 故选D。 3. 某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器减少时，图中各电表的示数变化情况是（　　） A. A1增大，V2不变，V3增大 B. A1减小，V2不变，V3增大 C. A2减小，V2增大，V3增大 D. A2增大，V2不变，V3减小 【答案】B 【解析】 【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化，则原线圈输入电压不变，根据 可知，副线圈输出电压不变，即V2不变；当住户使用的用电器减少时，相当于用户电阻增大，可知副线圈总电阻增大， 根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，即A2减小； 根据可知，原线圈电流减小，即A1减小；由于通过输电线电阻的电流减小，输电线电阻两端电压减小，所以用户两端电压增大，即V3增大。 故选B。 4. 如图所示，矩形平板ABCD倾斜地固定在水平面上，平板与水平面夹角为30°，对角线AC与BC边夹角为60°。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向以速度大小v做匀速直线运动。已知物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，则拉力做功的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力和摩擦力以及外加拉力，将重力沿垂直斜面和平行斜面进行分解，由于物体沿AC匀速运动，故重力沿平行斜面的分力 摩擦力 它们的合力与拉力是一对平衡力，如图所示 由于与的夹角为，则重力沿平行斜面的分力与摩擦力的夹角为，故 拉力做功的功率 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 2025年6月，我国秦山核电基地宣布成功实现医用同位素镥－177的量产，标志着该领域的重大突破。镥－177衰变方程为，已知的半衰期为6.7天，单个、、粒子X的质量分别为，真空中光速为c，则（　　） A. 粒子X为α粒子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 单个原子核衰变释放的能量为 D. 1mol的经过13.4天后剩余0.5mol未衰变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．核反应方程应满足质量数守恒和电荷数守恒，所以可求得粒子X为，故A错误； B．此衰变方程会放出热量，所以生成的新原子核比反应物的比结合能大，两个原子核的质量数相同，所以比的比结合能大，故B正确； C．根据质能方程可知，释放的能量为，故C正确； D．的半衰期为6.7天，若有1mol的，经过13.4天后，应剩余0.25mol未衰变，故D错误。 故选BC。 6. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b、c均为人造卫星，其中c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，卫星b、c的轨道半径分别为、，则（　　） A. a、c的向心加速度的大小之比为 B. a、c的向心加速度的大小之比为 C. a、b的周期之比为 D. a、b的周期之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．a、c的角速度相等，根据可得，a、c的向心加速度的大小之比为，故A错误，B正确； CD．a、c的周期相等，所以a、b的周期之比等于c、b的周期之比，根据开普勒第三定律可得 可得a、b的周期之比为，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 如图所示，水平边界MN、PQ间的竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的正下方有一个正方形线框abcd，其ab边刚好与PQ重合，某时刻起，线框以某一初速度竖直向上运动，当cd边与MN边界重合时线框速度恰好为0，此后线框下落，经过一段时间回到初位置，不计空气阻力，则线框在上升过程中（　　） A. 安培力做的功比下落过程中的少 B. 重力冲量的大小比下落过程中的大 C. 安培力冲量的大小与下落过程中的相等 D. 产生的热量比下落过程中的大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对线框在进入和离开磁场时，由牛顿第二定律 在同一高度，上升时有 下降时有 得 由 在同一高度，有 设线框的边长为L，总电阻为R，由 在同一高度，有 由 在同一高度，有 由 在同一高度，有 故全程有 线框在上升和下降时，总位移相同 解得，A错误； B．在同一高度有 则全程有 线框在上升和下降时，总位移相同，由 得 由 解得，B错误； C．由 其中 得 解得线框在上升过程中安培力冲量的大小与下落过程中的相等，C正确； D．由功能关系，线框克服安培力做的功转化成线框的焦耳热 因为，故线框在上升过程中产生的热量比下落过程中的大，D正确。 故选CD。 8. 如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与质量为m的中心开孔的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，开孔直径略大于杆的直径，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上P、Q两点与O点的距离均为l，O'点到O点的距离为，OO'与杆垂直。小球以初速度从P点向下运动，经过O'点时加速度恰好为0，到达Q点时速度大小为，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧弹性势能为，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球从O'点运动到Q点的过程中，速度先增大后减小 C. 小球运动到O'点时，速度大小为 D. 小球运动到O'点时，速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球经过O'点时加速度恰好为0，则有 有 联立解得弹簧的劲度系数为，故A正确； B．小球从O'点运动到Q点的过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹力逐渐减小，弹簧弹力的水平分力逐渐减小，则小球受到的摩擦力逐渐减小，且弹簧弹力的竖直分力向下，所以小球在该过程受到的合力向下，加速度方向向下，速度一直增大，故B错误； CD．设小球运动到O'点时，速度大小为，小球从P到O'过程，克服摩擦力做功为，根据对称性可知，小球从O'到Q过程，克服摩擦力做功也为；小球从P到O'过程，根据功能关系可得 小球从O'到Q过程，根据功能关系可得 联立解得 故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 2025年1月，位于湖北应城的全球首套300兆瓦级压气储能电站“能储一号”正式全容量并网，其工作原理是利用电网负荷低谷时的剩余电力将外界空气压缩进入高压密封设备内，在用电高峰再释放出来发电。已知高压密封设备可视为绝热容器，则在将空气压缩进入高压密封设备的过程中，气体内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），气体分子对设备器壁单位面积的平均撞击力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]将空气压缩进入绝热容器中的过程中，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体的内能增大，温度升高； [2]根据上述分析可知，气体的内能增大，温度升高，气体分子平均动能增大，气体的体积减小，分子数密度增大，因此压强增大，即气体分子对器壁单位面积的平均撞击力增大。 10. 如图甲所示，将质量m=0.2kg的手机挂在轻弹簧下面，并将手机向下拉一小段距离后由静止释放，空气阻力不计，以竖直向上为正方向，手机软件记录其向上运动过程中加速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，在0~0.4s时间内，t=______s时手机运动的速度达到最大值；t=0.4s时弹簧的弹力大小为______N。 【答案】 ①. 0.2 ②. 1.6 【解析】 【详解】[1]由图可知，t=0.2s时，手机在平衡位置，加速度为零，速度最大； [2]根据牛顿第二定律可得 当t=0.4s时，弹簧的弹力大小 11. 如图所示为光的双缝干涉示意图，P与两狭缝距离相等，P处亮纹为0级亮条纹，由P向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光a、b分别通过同一套双缝干涉装置，发现a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则a光所产生干涉图样的条纹间距______（选填“大于”“小于”或“等于”）b光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光a、b的波长之比＝______。 【答案】 ①. 小于 ②. 3:4 【解析】 【详解】[1]a光干涉图样的2级亮纹中心与b光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，说明a光干涉图样的条纹间距小于b光干涉图样的条纹间距，根据条纹间距公式 可知a光的波长小于b光的波长； [2]根据题意可知 解得 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，添加了力传感器来测细线中的拉力，让小车在水平桌面上运动并进行实验数据测量。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是______。 A. 需要用天平测出钩码的质量 B. 打点计时器接学生电源直流挡 C. 为减小误差，实验中钩码的质量须远小于小车的质量 D. 实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车 （2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，打下B点时小车的速度大小是______m/s，小车运动的加速度大小是______。（结果均保留两位有效数字） （3）根据实验数据描绘小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则下列A、B、C三条图线中，最有可能出现的是______（选填“A”“B”或“C”）。 【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 AC．小车受到的拉力可以通过力传感器直接测量，因此无需测量钩码的质量及满足钩码的质量远小于小车的质量，故AC错误； B．打点计时器应使用交流电源，故B错误； D．为了打出更多的点迹，以便于实验数据分析，实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔 根据匀变速直线运动规律可知，打下B点时小车的速度大小 [2]根据逐差法 【小问3详解】 设小车的质量为M，受到的阻力为f，根据牛顿第二定律可得 解得 故图像应为一次函数，且纵截距为负值，应为C图线。 13. 小明同学进行伏安法测电阻实验，为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差，设计了如图甲所示的测量电路。 （1）已知被测电阻的阻值约为几百欧，实验室有两个滑动变阻器：滑动变阻器a（0~10Ω，允许最大电流5A）、滑动变阻器b（0~1kΩ，允许最大电流0.5A），则滑动变阻器应该选择______（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关，开关接1，调节和，读出电压表和电流表的读数，电压表读数如图乙所示，则该读数为______V； （3）保持不变，开关接2，调节，读出此时的电压表和电流表读数； （4）被测电阻的阻值为______（用“、”表示）。 【答案】 ①. a ②. 2.50 ③. 【解析】 【详解】[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法，为实验调节方便，应当选择较小的，则滑动变阻器应选a； [2]根据图乙可知，电压表接了3V的挡位，则读数为2.50V； [3]开关接1时，根据欧姆定律可得 开关接2时，根据欧姆定律可得 联立可得 14. 如图所示，救援队利用无人机进行应急救援演练。无人机带着急救用品沿固定方向水平匀速飞行，某时刻将急救用品相对无人机无初速度释放，恰好落至指定地点。已知无人机匀速飞行的速度，急救用品的质量，急救用品的底面离指定地点的高度差。忽略空气阻力和风力的影响，重力加速度大小g取。求： （1）从无人机释放急救用品到急救用品落到指定地点所用的时间； （2）无人机释放急救用品时所在的位置与指定地点之间的水平距离； （3）急救用品落地前瞬间所受重力的功率。 【答案】（1）1s （2）10m （3）300W 【解析】 【小问1详解】 急救用品做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有 解得从无人机释放急救用品到急救用品落到指定地点所用的时间为 【小问2详解】 急救用品做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则无人机释放急救用品时所在的位置与指定地点之间的水平距离为 【小问3详解】 急救用品落地前瞬间竖直方向速度为 则落地前瞬间所受重力的功率为 15. 如图所示，一光滑轻质定滑轮固定在倾角的斜面底端，质量为m=1kg的物块与质量为M=3kg的长木板通过不可伸长的轻绳跨过滑轮相连，两者间的接触面及轻绳均与斜面平行，物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与斜面间摩擦不计。用平行于斜面向上的拉力F拉长木板，恰能使其向上匀速运动，重力加速度大小g取，求： （1）轻绳拉力的大小； （2）拉力F的大小； （3）若仅改变斜面材质，使其与长木板间的动摩擦因数也为，要使长木板沿斜面以大小为2的加速度向上加速运动，求拉力F'的大小。 【答案】（1）2.5N （2）F=25N （3） 【解析】 【小问1详解】 设绳子拉力为T，对物块，由平衡条件有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 对长木板，由平衡条件有 代入题中数据，联立解得 【小问3详解】 对物块，由牛顿第二定律有 对长木板，由牛顿第二定律有 其中 联立解得 16. 如图所示，边长为L=0.9m的正方体OACD−O1A1C1D1空间中存在磁感应强度，方向沿z轴正方向的匀强磁场和电场强度E=1.0N/C，方向沿z轴负方向的匀强电场。极板M、N间是加速电场，一带电量为q=1.0×10−12C的正电粒子在加速电场作用下由静止加速后获得Ek=1.0×10−11J的动能，并从O1点沿y轴正方向进入正方体空间。已知正方体空间外无电场、磁场，粒子重力不计，取π2=10。 （1）判断M极板的极性并求出加速电场的电压大小； （2）为使粒子从ACC1A1面离开正方体空间，求粒子的质量范围； （3）若粒子质量m0=2×10−14kg，求粒子运动到xOy平面的位置坐标。 【答案】（1）正极，10V （2）1.125×10−14kg≤m≤4.5×10−14kg （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，正电的粒子在M、N间做加速运动，则M、N间的电场方向向右，故M板带正电，根据动能定理可得 代入数据解得加速电场的电压 【小问2详解】 由题可知，粒子进入正方体空间的速度 粒子在复合场中，受到沿x正方向的洛伦兹力，沿z负方向的电场力，因此粒子沿x轴做匀速圆周运动，沿z轴做匀加速直线运动，沿y轴做匀速直线运动，粒子从ACC1A1平面离开，则沿x轴做圆周运动的半径需满足 如图所示 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 代入数据解得 由于粒子在磁场中运动时间 可知，粒子到达前表面时尚未到达xOy平面，故粒子的质量范围为 【小问3详解】 由题可知，粒子进入复合场的速度 结合上述分析可知 故 如图所示 由几何关系可得，粒子在磁场中旋转了，则 粒子在磁场中运动时间 粒子沿z轴的加速度 速度 位移 粒子从前表面射出时的坐标为，， 粒子出正方体空间后，做匀速直线运动，则有 粒子运动到xOy平面的位置坐标， 故粒子运动到xOy平面的位置坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $