精品解析:河南省新乡市2024-2025学年高二下学期6月大联考物理试题
2025-09-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 新乡市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.35 MB |
| 发布时间 | 2025-09-19 |
| 更新时间 | 2025-09-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54007924.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届普通高等学校招生全国统一考试
青桐鸣大联考(高二)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 某农大学生利用图示的无人机进行精准播种训练。无人机以3m/s的速度水平飞行,每隔1.5s释放一颗种子,种子落地时的速度大小均为5m/s,忽略空气阻力,重力加速度的大小,则下列说法正确的是( )
A. 种子落地间距为4.5m B. 种子落地间距为1.2m
C. 无人机的飞行高度为1.0m D. 无人机的飞行高度为1.8m
2. 近日,天文学家分析一颗绕土星做圆周运动卫星(土卫六)存在生命的可能性,并测量出其与土星中心间距和转动周期。已知引力常量为G,还需观测出下列哪一项可以测出土星密度( )
A. 土卫六的线速度 B. 土卫六的角速度
C. 土星的公转周期 D. 土星的半径
3. 一列沿x轴负方向以2m/s的速度传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,P、R、Q、K是介质中的四个质点,P与R两点平衡位置间的距离为2m,则下列说法中正确的是( )
A. 波长为8m
B. Q在t=0时刻沿y轴负方向振动
C. R比P早1s第一次到达正向最大位移处
D. 经6s质点K传播到P处
4. 如图甲所示为一种反向蹦极,其原理简化为图乙所示的过程。弹性轻绳上端固定在O点,下端固定在体验者的身上,工作人员通过机械装置将人竖直下拉,之后再将体验者由静止释放,体验者从a点被竖直向上弹起,在b点速度最大,经b点上升到最高点c。忽略空气阻力、则( )
A 体验者向上运动过程中先失重后超重
B. 体验者从a到c运动过程中机械能守恒
C. 从a到c运动过程中,绳的弹性势能和体验者的重力势能之和先减小后增大
D. 从a到c运动过程中,绳的弹性势能和体验者的动能之和一直增大
5. 如图所示为氢原子的能级图,处在同一激发态的氢原子群向低能级跃迁,测得辐射出的光子中有能量为12.75eV的光子,则辐射出的光子的最小能量可能为( )
A. 0.31eV B. 1.59eV C. 2.55eV D. 10.20eV
6. 如图所示,在竖直平面内用两根等长的轻质细绳将两个等质量的小球P、Q连接于天花板上的O点。当Q受到外力F的作用时,OP与竖直方向间的夹角为α=30°,PQ与竖直方向间的夹角为β,当外力F最小时,β大小为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
7. 如图所示为一种电磁装置,间距为d的两根足够长的平行长直金属导轨竖直固定放置,导轨间相间分布大小相等、方向相反、长度均为l的磁场,磁感应强度大小均为B。当这些磁场以速度v竖直向上运动时,跨在两导轨间的质量为m、宽为d、长为l、电阻为R的单匝导线框MNPQ将受到向上的安培力,不计一切摩擦。已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 图示位置处导线框中的电流方向为逆时针
B. 当磁场速度时,导线框恰好静止不动
C. 当磁场速度时,运动稳定时导线框向上做匀速运动的速度大小为
D. 当磁场速度时,运动稳定时导线框向下做匀速运动速度大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,某电容器的两个平行金属板之间充满相对介电常数为的电介质。两金属板的正对面积为S,间距为d,静电力常量为k。现使电容器两极板分别充上电荷量为Q和-Q的电荷,待稳定后,下列说法正确的是( )
A. 若更换为相对介电常数更大的电介质,则平行板间电势差减小
B. 若更换为相对介电常数更小的电介质,则平行板间电势差减小
C. 平行板间的电场强度大小为
D. 平行板间的电场强度大小为
9. 如图为一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像,ab、cd是过坐标原点的直线,ad、bc垂直于横轴,下列关于该气体变化过程的说法正确的是( )
A. a状态气体的压强大于c状态气体的压强
B. d状态气体的压强大于b状态气体的压强
C. 气体经历a→b→c→d→a的循环过程中,气体对外界做功大于外界对气体做功
D. 气体经历a→b→c→d→a的循环过程中,外界对气体做功大于气体对外界做功
10. 如图所示,在一根轻质细杆中点和末端各固定一个质量分别为2m和m的小球P、Q,细杆的另一端O为转轴,系统可在同一竖直面内无摩擦自由转动,OP长度为L。开始时将P、Q拉至与O等高,由静止释放,则下列说法正确的是( )
A. P、Q组成的系统机械能不守恒
B. P、Q所受的向心力大小始终相等
C. 杆竖直时,小球Q速度大小为
D. 杆竖直时,OP段杆对P的作用力和杆对Q的作用力大小之比为4:3
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,某实验小组利用量角器和两个小钢球验证动量守恒定律。
(1)用天平测得小钢球P、Q的质量分别为m1、m2。
(2)将P、Q悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上,然后将P向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为θ,由静止释放,测出P、Q相碰后P向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1、Q向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2,则需满足m1______m2(填“>”或“<”);若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式为____________(用测得的物理量表示)。
(3)若P、Q碰撞是弹性碰撞,悬线与竖直方向夹角较大,为使第二次的碰撞点还在最低点,则m1:m2=______。
12. 压敏电阻是指一种对电压变化反应灵敏的限压型元件。其特点是:压敏电阻阻值很大,当电压超过某一临界值时,其阻值将急剧减小。某实验小组为了测量该电压的临界值,并描绘其伏安特性曲线,利用以下器材设计实验:电源E(电动势3V,内阻不计)、电压传感器V、电流传感器A、滑动变阻器R、压敏电阻RF、开关、导线若干。实验如下:
(1)该实验小组设计了如图甲所示的电路,请将电路图补充完整_____。
(2)描绘伏安特性曲线:闭合开关,该小组同学移动滑动变阻器的滑片获得多组U、I数据,并将实验获取的数据描绘在图像中,如图乙中实线所示。可知该压敏电阻阻值急剧减小对应的电压的临界值为______V。
(3)若该实验小组缺少电压和电流传感器,而用非理想的电压表和毫安表代替电压和电流传感器重复上述实验,则他们描绘的曲线可能为图乙中的曲线______(填“1”或“2”)。
(4)若该实验小组将该压敏电阻与一个阻值为40Ω的定值电阻串联后接在一节电动势为1.0V、内阻不计的电源上,则稳定后压敏电阻的实际功率为______mW(结果保留两位有效数字)。
13. 如图甲为某款式的玉环,过环心的横截面如图乙所示。现用单色光照射该玉环外环上的M点,经折射后在内环的N处恰好发生全反射。已知光线的入射角为i=45°,且玉环对单色光的折射率为,光在真空中的速度为c,且该玉环的内环半径为R,已知。求:
(1)该玉环的外环半径;
(2)光从射入到射出玉环所需的时间(不考虑二次反射)。
14. 如图所示,在第一象限内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在x<0的区域中有平行于y轴向下的匀强电场,电场强度大小为E。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从x轴上的P点以初速度v0射出,速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°,斜向右上方。粒子运动一段时间后沿垂直于y轴的方向进入电场,之后经电场到达x轴上的Q点(图中未标出)。不计粒子重力,求:
(1)P点的坐标;
(2)粒子经过Q点的速度大小;
(3)粒子从P点运动到Q点的时间。
15. 如图所示,P点左侧水平面光滑、右侧粗糙。P点左侧某位置放置一个滑块a,P点右侧放置一个足够长的木板b,b右侧放置一个滑块c。a、b之间某处在竖直面内固定一个半径为R的光滑圆轨道(圆轨道底端有错开的缺口),滑块a以某一水平速度v0向右运动,顺利通过轨道后在P点处与b发生弹性碰撞,作用时间极短。已知a、b、c质量均为m,b与P点右侧的水平面之间的动摩擦因数为,b与c之间的动摩擦因数为,重力加速度,不计空气阻力,a、c滑块均可视为质点。求:
(1)a在轨道最高点处对轨道的弹力大小;
(2)b开始运动时的速度大小;
(3)b、c均停止运动时,b、c之间因摩擦产生的热量。
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2026届普通高等学校招生全国统一考试
青桐鸣大联考(高二)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 某农大学生利用图示的无人机进行精准播种训练。无人机以3m/s的速度水平飞行,每隔1.5s释放一颗种子,种子落地时的速度大小均为5m/s,忽略空气阻力,重力加速度的大小,则下列说法正确的是( )
A. 种子落地间距为4.5m B. 种子落地间距为1.2m
C. 无人机的飞行高度为1.0m D. 无人机的飞行高度为1.8m
【答案】A
【解析】
【详解】AB.种子在离开无人机后做平抛运动,两颗相邻抛出的种子在水平方向做匀速直线运动,落地所需时间相同,故种子落地间距为,故A正确,B错误;
CD.根据平抛运动规律,种子落地前瞬间在竖直方向的速度大小为
故无人机的飞行高度为,故CD错误。
故选A。
2. 近日,天文学家分析一颗绕土星做圆周运动的卫星(土卫六)存在生命的可能性,并测量出其与土星中心间距和转动周期。已知引力常量为G,还需观测出下列哪一项可以测出土星密度( )
A. 土卫六的线速度 B. 土卫六的角速度
C. 土星的公转周期 D. 土星的半径
【答案】D
【解析】
【详解】已知土卫六的轨道半径和周期,结合万有引力提供向心力,
可得土星质量
土星密度公式为,其中体积,可知由于已通过和求出,只要再能得到土星半径即可得到土星密度。
A.根据土卫六的线速度不能得到土星的半径,故A错误;
B.根据土卫六的角速度,不能得到土星的半径,故B错误;
C.土星的公转周期与其自身密度无关,故C错误;
D.已知土星的半径可得土星密度,故D正确。
故选D。
3. 一列沿x轴负方向以2m/s的速度传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,P、R、Q、K是介质中的四个质点,P与R两点平衡位置间的距离为2m,则下列说法中正确的是( )
A. 波长为8m
B. Q在t=0时刻沿y轴负方向振动
C. R比P早1s第一次到达正向最大位移处
D. 经6s质点K传播到P处
【答案】C
【解析】
【详解】A.P与R两点平衡位置间的距离为2m,由图知P与R两点平衡位置间的距离为波长的,故波长为24m,故A错误;
B.根据“同侧法”结合波形图知Q在t=0时刻沿y轴正方向振动,故B错误;
C.周期为,P与R两点平衡位置间的距离为波长的,故R比P早1s第一次到达正向最大位移处,故C正确;
D.质点不能随波迁移,故D错误。
故选C。
4. 如图甲所示为一种反向蹦极,其原理简化为图乙所示的过程。弹性轻绳上端固定在O点,下端固定在体验者的身上,工作人员通过机械装置将人竖直下拉,之后再将体验者由静止释放,体验者从a点被竖直向上弹起,在b点速度最大,经b点上升到最高点c。忽略空气阻力、则( )
A. 体验者向上运动过程中先失重后超重
B. 体验者从a到c运动过程中机械能守恒
C. 从a到c运动过程中,绳的弹性势能和体验者的重力势能之和先减小后增大
D. 从a到c运动过程中,绳的弹性势能和体验者的动能之和一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.体验者向上运动过程中先超重后失重,故A错误;
B.从a到c运动过程中体验者和弹性绳组成的系统机械能守恒,体验者机械能不守恒,故B错误;
C.从a到c运动过程中,体验者的动能先增大后减小,绳的弹性势能和体验者的重力势能之和先减小后增大,故C正确;
D.从a到c运动过程中,体验者的重力势能一直增大,绳的弹性势能和体验者的动能之和一直减小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示为氢原子的能级图,处在同一激发态的氢原子群向低能级跃迁,测得辐射出的光子中有能量为12.75eV的光子,则辐射出的光子的最小能量可能为( )
A. 0.31eV B. 1.59eV C. 2.55eV D. 10.20eV
【答案】A
【解析】
【详解】测得辐射出的光子中有能量为12.75eV的光子,可知是从n=4向n=1跃迁的,故处在同一激发态的氢原子的量子数,则辐射出的光子能量最小时可能为从n=5向n=4跃迁,此时辐射出的光子的能量为0.31eV,故选A。
6. 如图所示,在竖直平面内用两根等长轻质细绳将两个等质量的小球P、Q连接于天花板上的O点。当Q受到外力F的作用时,OP与竖直方向间的夹角为α=30°,PQ与竖直方向间的夹角为β,当外力F最小时,β大小为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
【答案】C
【解析】
【详解】对P、Q整体受力分析可知,当外力F最小时,F垂直于OP斜向右上方,设P、Q质量均为m,则
与竖直方向成60°角,再对Q受力分析,有,
联立可得,故选C。
7. 如图所示为一种电磁装置,间距为d的两根足够长的平行长直金属导轨竖直固定放置,导轨间相间分布大小相等、方向相反、长度均为l的磁场,磁感应强度大小均为B。当这些磁场以速度v竖直向上运动时,跨在两导轨间的质量为m、宽为d、长为l、电阻为R的单匝导线框MNPQ将受到向上的安培力,不计一切摩擦。已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 图示位置处导线框中电流方向为逆时针
B. 当磁场速度时,导线框恰好静止不动
C. 当磁场速度时,运动稳定时导线框向上做匀速运动的速度大小为
D. 当磁场速度时,运动稳定时导线框向下做匀速运动的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据安培定则和楞次定律,可知图示位置处导线框中电流为顺时针,故A错误;
B.若导线框恰好静止不动,则有mg=2IdB
导线框中的电流大小为
解得,故B错误;
C.当磁场速度时,导线框向上运动的速度为v′,此时
解得,故C错误;
D.当磁场速度时,解得,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,某电容器的两个平行金属板之间充满相对介电常数为的电介质。两金属板的正对面积为S,间距为d,静电力常量为k。现使电容器两极板分别充上电荷量为Q和-Q的电荷,待稳定后,下列说法正确的是( )
A. 若更换为相对介电常数更大的电介质,则平行板间电势差减小
B. 若更换为相对介电常数更小的电介质,则平行板间电势差减小
C. 平行板间的电场强度大小为
D. 平行板间的电场强度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.平行板电容器的电容,若更换为相对介电常数更大的电介质,则电容器的电容增大,电荷量不变,根据可知,平行板间电势差减小,同理可判断B错误,故A正确,B错误;
CD.两极板充上电荷量为Q和-Q的电荷时,电场强度大小,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图为一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像,ab、cd是过坐标原点的直线,ad、bc垂直于横轴,下列关于该气体变化过程的说法正确的是( )
A. a状态气体的压强大于c状态气体的压强
B. d状态气体的压强大于b状态气体的压强
C. 气体经历a→b→c→d→a的循环过程中,气体对外界做功大于外界对气体做功
D. 气体经历a→b→c→d→a的循环过程中,外界对气体做功大于气体对外界做功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.ab、cd是过坐标原点的直线,为等压线,根据
可知
等压线的斜率与压强的倒数成正比,压强越大,等压线的斜率越小,故a状态气体的压强小于c状态气体的压强、d状态气体的压强大于b状态气体的压强,故A错误,B正确;
CD.气体经历a→b→c→d→a的循环过程,可画出p-V图像大致如图所示,经图像转化后可知,该循环为逆时针循环,外界对气体做功大于气体对外界做功,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在一根轻质细杆的中点和末端各固定一个质量分别为2m和m的小球P、Q,细杆的另一端O为转轴,系统可在同一竖直面内无摩擦自由转动,OP长度为L。开始时将P、Q拉至与O等高,由静止释放,则下列说法正确的是( )
A. P、Q组成的系统机械能不守恒
B. P、Q所受的向心力大小始终相等
C. 杆竖直时,小球Q的速度大小为
D. 杆竖直时,OP段杆对P的作用力和杆对Q的作用力大小之比为4:3
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对P、Q组成的系统,除机械能外无其他形式的能量产生,故系统机械能守恒,故A错误;
B.两小球的角速度相同,轨迹半径之比为1:2,又质量分别为2m和m,根据可知P、Q所受的向心力大小始终相等,故B正确;
C.两小球角速度相同,根据可知释放后两小球的速度大小之比恒为1:2,杆竖直时,设小球P的速度为v,由机械能守恒定律,有
可得,则小球Q的速度为,故C正确;
D.杆竖直时,P、Q速度最大,杆的作用力沿杆,对P、Q整体有
对Q有
可得
则F1:F2=25:11,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,某实验小组利用量角器和两个小钢球验证动量守恒定律。
(1)用天平测得小钢球P、Q的质量分别为m1、m2。
(2)将P、Q悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上,然后将P向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为θ,由静止释放,测出P、Q相碰后P向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1、Q向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2,则需满足m1______m2(填“>”或“<”);若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式为____________(用测得的物理量表示)。
(3)若P、Q碰撞是弹性碰撞,悬线与竖直方向夹角较大,为使第二次的碰撞点还在最低点,则m1:m2=______。
【答案】 ①. < ②. (或) ③. 1:3
【解析】
【11题详解】
[1]为使P能够反弹,则需满足m1<m2。
[2]小球P摆到最低点时有
得
同理可得小球P、Q碰后速度大小分别为,
若碰撞过程动量守恒,则满足
代入可得或。
【12题详解】
若P、Q碰撞是弹性碰撞,则还应满足
为使第二次的碰撞点还在最低点,两者第一次碰后的速度等大反向,代入解得m1:m2=1:3。
12. 压敏电阻是指一种对电压变化反应灵敏的限压型元件。其特点是:压敏电阻阻值很大,当电压超过某一临界值时,其阻值将急剧减小。某实验小组为了测量该电压的临界值,并描绘其伏安特性曲线,利用以下器材设计实验:电源E(电动势3V,内阻不计)、电压传感器V、电流传感器A、滑动变阻器R、压敏电阻RF、开关、导线若干。实验如下:
(1)该实验小组设计了如图甲所示的电路,请将电路图补充完整_____。
(2)描绘伏安特性曲线:闭合开关,该小组同学移动滑动变阻器的滑片获得多组U、I数据,并将实验获取的数据描绘在图像中,如图乙中实线所示。可知该压敏电阻阻值急剧减小对应的电压的临界值为______V。
(3)若该实验小组缺少电压和电流传感器,而用非理想的电压表和毫安表代替电压和电流传感器重复上述实验,则他们描绘的曲线可能为图乙中的曲线______(填“1”或“2”)。
(4)若该实验小组将该压敏电阻与一个阻值为40Ω的定值电阻串联后接在一节电动势为1.0V、内阻不计的电源上,则稳定后压敏电阻的实际功率为______mW(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) (2)0.5
(3)2 (4)5.4##5.2##5.3##5.5##5.6
【解析】
【小问1详解】
为描绘伏安特性曲线,滑动变阻器应采用分压接法。
【小问2详解】
由图乙可得电压的临界值为0.5V。
【小问3详解】
由于电流表的分压,导致同等大小的电流时,电压测量值偏大,故他们描绘的曲线可能为图乙中的曲线“2”。
【小问4详解】
根据E=U+IR,即
或
作出电源的输出电压与电流的关系图像,交点电压为0.68V,电流为8mA,可得压敏电阻的实际功率为5.4mW。
13. 如图甲为某款式的玉环,过环心的横截面如图乙所示。现用单色光照射该玉环外环上的M点,经折射后在内环的N处恰好发生全反射。已知光线的入射角为i=45°,且玉环对单色光的折射率为,光在真空中的速度为c,且该玉环的内环半径为R,已知。求:
(1)该玉环的外环半径;
(2)光从射入到射出玉环所需的时间(不考虑二次反射)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光在内环上刚好发生全反射,则有
可得
根据折射定律
解得折射角为
由正弦定理有
解得该玉环的外环半径为
【小问2详解】
光在玉环中的传播速度
根据正弦定理有
由对称性可知,光从射入到射出玉环的时间为
14. 如图所示,在第一象限内有方向垂直于xOy平面向里匀强磁场,磁感应强度大小为B;在x<0的区域中有平行于y轴向下的匀强电场,电场强度大小为E。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从x轴上的P点以初速度v0射出,速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°,斜向右上方。粒子运动一段时间后沿垂直于y轴的方向进入电场,之后经电场到达x轴上的Q点(图中未标出)。不计粒子重力,求:
(1)P点的坐标;
(2)粒子经过Q点的速度大小;
(3)粒子从P点运动到Q点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子射出后在磁场中做匀速圆周运动,有
由几何关系得
解得
则P点的坐标为
【小问2详解】
设粒子经过y轴时的点为S点,根据几何关系得
粒子由S到Q点过程中做类平抛运动,有
根据牛顿第二定律,有Eq=ma
解得
则粒子经过Q点速度大小为
【小问3详解】
粒子在磁场中转动,通过的圆心角为120°,运动时间为
粒子在电场中运动的时间
则粒子从P点运动到Q点的时间为
15. 如图所示,P点左侧水平面光滑、右侧粗糙。P点左侧某位置放置一个滑块a,P点右侧放置一个足够长的木板b,b右侧放置一个滑块c。a、b之间某处在竖直面内固定一个半径为R的光滑圆轨道(圆轨道底端有错开的缺口),滑块a以某一水平速度v0向右运动,顺利通过轨道后在P点处与b发生弹性碰撞,作用时间极短。已知a、b、c质量均为m,b与P点右侧的水平面之间的动摩擦因数为,b与c之间的动摩擦因数为,重力加速度,不计空气阻力,a、c滑块均可视为质点。求:
(1)a在轨道最高点处对轨道的弹力大小;
(2)b开始运动时的速度大小;
(3)b、c均停止运动时,b、c之间因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)滑块a由动能定理
在最高点处有
解得
由牛顿第三定律可得滑块a在轨道最高点处对轨道的弹力大小为
(2)滑块a与b相碰过程动量守恒,有
机械能守恒,有
解得
(3)b、c速度相等前,b减速运动,有
c加速运动,有,
bc共速时有
bc共速之后,设二者能共同减速,可得
此时二者之间的摩擦力大小为,即两者不能共同减速,b减速的加速度为,
c减速的加速度为,
bc之间因摩擦产生的热量为
解得
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