精品解析：甘肃省兰州市第四片区2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

2025—2026学年第一学期月考试卷 高三物理 考试时间为75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出小题答案后，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，在选涂其他答案标号。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、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知金属钾的逸出功为2.25eV，当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光能使金属钾发生光电效应的有（　　） A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种 2. 制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。原理与下列相同的是（　　） A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜 C. 泊松亮斑 D. 用偏振眼镜观看立体电影 3. 如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。若机器人与壁面之间的动摩擦因数为μ，则摩擦力Ff的大小等于（　　） A. B. C. D. 4. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且S1>S2。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则（　　） A. 彗星在近日点的速度小于它在远日点的速度 B. 彗星从b运行到c的过程中动能一直减小 C. 彗星从a运行到b的时间小于从c运行到d的时间 D. 彗星在近日点的加速度约为地球的加速度的0.36倍 5. 某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动，下列不变的物理量是（　　） A. 人的动能 B. 人的速度 C. 人的重力的瞬时功率 D. 人的重力势能 6. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（　　） A. 回到O点瞬间的速度最大 B. 达到最高点时加速度为零 C. 下落过程中加速度逐渐变大 D. 上升过程中重力的冲量小于下落过程中重力的冲量 7. 如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行播种。先后抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为2v和v，其中谷粒1的速度方向水平，谷粒2的速度方向斜向上，与水平方向成37°角。忽略空气阻力，已知重力加速度为g，，，则（　　） A. 谷粒2从O点运动到最高点所用时间为 B. 谷粒1、2从O到P的运动时间之比为2∶5 C. O、P两点间的水平距离为 D. O、P两点间的竖直距离为 8. 如图所示，某次武器性能测试中，子弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的木板且未穿出，若弹头所受阻力与其速度成正比，弹头重力不计，则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，质量均为的、两物块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，物块通过绕在轻质定滑轮上的不可伸长的细线与物块连在一起，刚开始在外力作用下、、均静止，撤去外力后、一起相对静止运动，、之间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计滑轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 、一起运动的加速度大小可能为 B. 、一起运动的加速度大小可能为 C. 的质量可能为 D. 的质量可能为 10. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。质量为m的物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。半圆形轨道半径为r，重力加速度为g，不计空气阻力，物体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物体在C点所受合力为零 B. 物体在C点的速度大小为 C. 物体从A到C的过程中机械能守恒 D. 物体在A点时，弹簧的弹性势能为 二．实验题（共9个空，每空2分，共18分） 11. 用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知、，打点计时器频率为（重力加速度取，所有结果均保留三位有效数字）。 （1）在纸带上打下计数点5时的速度____； （2）在打点过程中系统动能的增量____，系统势能的减少量___，由此得出的结论是_____________； 12. 某实验小组采用数字化实验装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系，实验装置如图所示：水平气垫导轨上放置滑块，滑块左侧通过轻质细绳绕过定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬挂砝码和砝码盘，气垫导轨上安装两个光电门，可记录挡光片通过两光电门的时间。已知挡光片宽度为，两光电门间距离为，当地重力加速度为。 （1）关于实验装置和操作的说法，正确的是_____。 A. 气垫导轨的作用是消除滑块与导轨间的滑动摩擦力，无需进行平衡摩擦力操作 B. 力传感器的作用是直接测量滑块所受的拉力，无需满足“砝码盘及砝码总质量远小于滑块质量”的条件 C. 实验中应先释放滑块，再接通光电门电源，以确保记录到完整的挡光片通过时间 D. 为改变滑块所受拉力，可通过增减滑块上的配重块来实现 （2）实验中发现，当砝码盘及砝码总质量越大，力传感器的示数与砝码盘及砝码的总重力差值就_____（填“越大”或“越小”）。 （3）调节气垫导轨水平后，保持滑块和挡光条总质量不变，探究其加速度与力的关系，作出的图像是_____。 A. B. C. D. （4）某次实验中力传感器的示数为，挡光片通过光电门1、2的时间分别为、，滑块的加速度_____（用、、、表示），实验中砝码、砝码盘和力传感器的总质量_____（用、、表示）。 三．实验题（共3小题，共39分） 13. 中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。如图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到3p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启，压强低于3p0时，排气阀自动关闭。某次烧制过程，初始时窑内温度t1=27℃，窑内气体压强为p0。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取273℃。 （1）求排气阀开始排气时，窑内气体的温度； （2）求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。 14. 某同学洗手后通过甩手的方式将手上的水珠甩落，如图所示为摄像机拍摄的甩手频闪图。甩手时，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，再以腕关节N为圆心做圆周运动。测得该同学指尖到N点长为，重力加速度为。已知水珠质量为，水珠与手指尖间的附着力为0.0125N。 （1）当M、N转到竖直方向后N点静止，手腕继续摆动，为能使水珠在最低点甩落，求该同学指尖在最低点速度的最小值； （2）在满足（1）的条件下，若该同学指尖距离地面，不计空气阻力，求水珠落地点与该同学之间的水平间距。 15. 如图，半径R=1.8m的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长度L=3.3m的水平传送带以v0=1m/s的恒定速率沿逆时针方向转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左沿直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N。已知a的质量ma=1kg，b的质量mb=2kg，它们均可视为质点。a与地面及b与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）a运动到圆轨道底端时，轨道对它的支持力大小； （2）b从M运动到N的时间； （3）b从M运动到N的过程中与传送带摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第一学期月考试卷 高三物理 考试时间为75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出小题答案后，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，在选涂其他答案标号。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、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知金属钾的逸出功为2.25eV，当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光能使金属钾发生光电效应的有（　　） A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种 【答案】C 【解析】 【详解】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的光的种类为种，辐射出光子的能量分别为 其中，， 所以辐射的光能使金属钾发生光电效应的有2种。 故选C。 2. 制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。原理与下列相同的是（　　） A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜 C. 泊松亮斑 D. 用偏振眼镜观看立体电影 【答案】B 【解析】 【详解】制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色应用的是光的薄膜干涉； A．光导纤维利用的是光的全反射现象，A错误； B．彩色肥皂膜原理也是薄膜干涉，B正确； C．泊松亮斑是光的衍射现象，C错误； D．用偏振眼镜观看立体电影，原理是光的偏振现象，D错误。 故选B。 3. 如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。若机器人与壁面之间的动摩擦因数为μ，则摩擦力Ff的大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示，将重力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向，由平衡条件得 故选D。 4. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且S1>S2。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则（　　） A. 彗星在近日点的速度小于它在远日点的速度 B. 彗星从b运行到c的过程中动能一直减小 C. 彗星从a运行到b的时间小于从c运行到d的时间 D. 彗星在近日点的加速度约为地球的加速度的0.36倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，彗星在近日点的速度大于它在远日点的速度，A错误； B．从b运行到c的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角，哈雷彗星速度一直减小，因此动能一直减小，B正确； C．根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据S1>S2 可知从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 则哈雷彗星的加速度a1与地球的加速度a2比值为，D错误。 故选B。 5. 某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动，下列不变的物理量是（　　） A. 人的动能 B. 人的速度 C. 人的重力的瞬时功率 D. 人的重力势能 【答案】A 【解析】 【详解】A．动能是标量，匀速圆周运动中速率不变，则动能不变，故A正确； B．速度是矢量，方向不断变化，故B错误； C．重力的瞬时功率，为重力与速度的夹角，随位置变化，会改变，故C错误； D．重力势能，高度随摩天轮转动周期性变化，故D错误。 故选A。 6. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（　　） A. 回到O点瞬间的速度最大 B. 达到最高点时加速度为零 C. 下落过程中加速度逐渐变大 D. 上升过程中重力的冲量小于下落过程中重力的冲量 【答案】D 【解析】 【详解】A．排球上升和下落过程中，空气阻力始终做负功，机械能持续减少。初始垫起时速度最大，回到O点时速度小于初始速度，因此回到O点速度并非最大，故A错误； B．最高点排球速度为零，空气阻力f=kv=0，此时仅受重力，加速度为g，故B错误； C．下落时速度逐渐增大，阻力f=kv随之增大 根据牛顿第二定律可得，加速度 随着v增大，a逐渐减小，故C错误； D．上升过程加速度为 下落过程中加速度 上升过程的平均加速度大小大于下落过程的平均加速度大小，所以上升用时短，而重力冲量为mgt，因此上升重力的冲量小于下降时重力的冲量，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行播种。先后抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为2v和v，其中谷粒1的速度方向水平，谷粒2的速度方向斜向上，与水平方向成37°角。忽略空气阻力，已知重力加速度为g，，，则（　　） A. 谷粒2从O点运动到最高点所用时间为 B. 谷粒1、2从O到P的运动时间之比为2∶5 C. O、P两点间的水平距离为 D. O、P两点间的竖直距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．谷粒2竖直分速度为，运动到最高点所用时间为，故A错误； BCD．设谷粒1、2从O到P的运动时间分别为、。 由运动合成与分解规律，对谷粒1有 对谷粒2有 联立得，，，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 如图所示，某次武器性能测试中，子弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的木板且未穿出，若弹头所受阻力与其速度成正比，弹头重力不计，则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于弹头所受阻力与其速度成正比，则可设其阻力为，在弹头运动过程中由牛顿第二定律有 弹头做减速运动，速度逐渐减小，则可知其所受阻力也逐渐减小，加速度逐渐减小，即弹头随时间做加速度逐渐减小的减速运动，而图像斜率的绝对值表示加速度大小，故A错误； B．根据题意可得阻力的功率 而子弹的速度逐渐减小，则阻力的功率逐渐减小，图像斜率的绝对值表示阻力的功率大小，故B正确； C．根据牛顿第二定律，有 则可得在任意极短时间内有 可得 即速度与位移呈线性关系，故C正确； D．图像斜率表示合外力，合外力减小，斜率绝对值减小，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，质量均为的、两物块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，物块通过绕在轻质定滑轮上的不可伸长的细线与物块连在一起，刚开始在外力作用下、、均静止，撤去外力后、一起相对静止运动，、之间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计滑轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 、一起运动的加速度大小可能为 B. 、一起运动的加速度大小可能为 C. 的质量可能为 D. 的质量可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对整体分析，若向上运动， 对M： 代入 得 若向下运动， 对M： 得 故加速度范围为 0.75g超出范围，A错误，B正确； C．向上运动时 向下运动时 故 且向下时 3m超出范围，C错误； D．1.5m满足向上运动时的条件，D正确； 故选BD。 10. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。质量为m的物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。半圆形轨道半径为r，重力加速度为g，不计空气阻力，物体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物体在C点所受合力为零 B. 物体在C点的速度大小为 C. 物体从A到C的过程中机械能守恒 D. 物体在A点时，弹簧的弹性势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，由牛顿第二定律得 解得物体在C点的速度，A错误，B正确； C．物体从A到C的过程中，弹簧弹力对物体做功，物体的机械能不守恒，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，C错误； D．物体在A点时弹簧的弹性势能，D正确。 故选BD。 二．实验题（共9个空，每空2分，共18分） 11. 用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知、，打点计时器频率为（重力加速度取，所有结果均保留三位有效数字）。 （1）在纸带上打下计数点5时的速度____； （2）在打点过程中系统动能的增量____，系统势能的减少量___，由此得出的结论是_____________； 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. 在允许的误差范围内，与组成的系统机械能守恒 【解析】 【小问1详解】 计数点之间的时间间隔为 则在纸带上打下计数点5时的速度为 【小问2详解】 [1]在打点过程中系统动能的增量为 [2] 在打点过程中系统势能的减少量为 [3] 由此得出的结论是，在误差范围内，系统机械能守恒。 12. 某实验小组采用数字化实验装置探究加速度与物体受力、物体质量的关系，实验装置如图所示：水平气垫导轨上放置滑块，滑块左侧通过轻质细绳绕过定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬挂砝码和砝码盘，气垫导轨上安装两个光电门，可记录挡光片通过两光电门的时间。已知挡光片宽度为，两光电门间距离为，当地重力加速度为。 （1）关于实验装置和操作的说法，正确的是_____。 A. 气垫导轨的作用是消除滑块与导轨间的滑动摩擦力，无需进行平衡摩擦力操作 B. 力传感器的作用是直接测量滑块所受的拉力，无需满足“砝码盘及砝码总质量远小于滑块质量”的条件 C. 实验中应先释放滑块，再接通光电门电源，以确保记录到完整的挡光片通过时间 D. 为改变滑块所受拉力，可通过增减滑块上的配重块来实现 （2）实验中发现，当砝码盘及砝码总质量越大，力传感器的示数与砝码盘及砝码的总重力差值就_____（填“越大”或“越小”）。 （3）调节气垫导轨水平后，保持滑块和挡光条总质量不变，探究其加速度与力的关系，作出的图像是_____。 A. B. C. D. （4）某次实验中力传感器的示数为，挡光片通过光电门1、2的时间分别为、，滑块的加速度_____（用、、、表示），实验中砝码、砝码盘和力传感器的总质量_____（用、、表示）。 【答案】（1）AB （2）越大 （3）C （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．气垫导轨通过气垫支撑滑块，消除滑动摩擦力，无需平衡摩擦力，故A正确； B．力传感器直接测拉力，无需满足“砝码盘及砝码总质量远小于滑块质量”，故B正确； C．实验应先接通光电门电源，再释放滑块，故C错误； D．改变拉力需增减砝码盘及砝码质量，增减滑块配重块改变的是滑块质量，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 砝码盘及砝码总质量越大，砝码盘及砝码的加速度就越大，力传感器的示数与砝码盘及砝码的总重力差值，差值越大。 【小问3详解】 该实验几乎没有阻力，能够比较准确测量拉力，即 根据数学知识可得，故选C。 【小问4详解】 [1][2]滑块经过光电门1的速度为 滑块经过光电门2的速度为 根据速度-位移公式，有 由匀变速运动规律得 联立可得 对砝码、砝码盘和传感器整体分析 解得 三．实验题（共3小题，共39分） 13. 中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。如图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到3p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启，压强低于3p0时，排气阀自动关闭。某次烧制过程，初始时窑内温度t1=27℃，窑内气体压强为p0。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取273℃。 （1）求排气阀开始排气时，窑内气体的温度； （2）求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。 【答案】（1）627℃（或900K） （2）1∶4 【解析】 【详解】（1）对封闭在窑内的气体，排气前容积不变，烧制前温度 气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有 解得 （2）当气体温度，压强为时，设气体体积为 根据理想气体状态方程有 解得 又 所以 解得 14. 某同学洗手后通过甩手的方式将手上的水珠甩落，如图所示为摄像机拍摄的甩手频闪图。甩手时，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，再以腕关节N为圆心做圆周运动。测得该同学指尖到N点长为，重力加速度为。已知水珠质量为，水珠与手指尖间的附着力为0.0125N。 （1）当M、N转到竖直方向后N点静止，手腕继续摆动，为能使水珠在最低点甩落，求该同学指尖在最低点速度的最小值； （2）在满足（1）的条件下，若该同学指尖距离地面，不计空气阻力，求水珠落地点与该同学之间的水平间距。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水珠做圆周运动，当水珠与手指尖间的附着力与重力的合外力提供向心力时速度最小，根据牛顿第二定律，有 可得 【小问2详解】 水珠离开手指后做平抛运动，在竖直方向，有 在水平方向，有 联立可得 15. 如图，半径R=1.8m的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长度L=3.3m的水平传送带以v0=1m/s的恒定速率沿逆时针方向转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左沿直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N。已知a的质量ma=1kg，b的质量mb=2kg，它们均可视为质点。a与地面及b与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）a运动到圆轨道底端时，轨道对它的支持力大小； （2）b从M运动到N的时间； （3）b从M运动到N的过程中与传送带摩擦产生的热量。 【答案】（1）30N （2）3.2s （3）1J 【解析】 【小问1详解】 a从静止释放到圆轨道底端过程，根据机械能守恒定律有 在P点，设轨道对它的支持力大小为N，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 a从静止释放到M点过程中，根据动能定理有 解得 a与b发生弹性碰撞的过程有， 解得 b滑上传送带后，根据牛顿第二定律有 解得 b的速度减小到与传送带速度相等所需的时间 解得 对地位移 解得 此后b做匀速直线运动，b到达传送带最左端还需要的时间 解得 b从M运动到N的时间 解得 【小问3详解】 b相对传送带运动的路程 解得 此过程中b与传送带摩擦产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $