精品解析：甘肃省靖远县第一中学2024-2025学年高三上学期1月期末考试物理试题

普通高中学业水平选择性考试模拟卷 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 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。 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，再选涂其它答案标号。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、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题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 碳14（）是碳元素的一种具有放射性的同位素，会发生衰变。下列说法正确的是（　　） A. 碳14发生衰变的衰变方程为 B. 碳14发生衰变的衰变方程为 C. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变长 D. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变短 2. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，平衡位置在x=15m的质点P的振动图像如图乙所示下列说法正确的是 A. 该波的波源的振动频率为2.5Hz B. 该波沿x轴正方向传播 C. 该波的波速为40m/s D. t=0.4s时，质点P的速度正在增大 3. 如图所示，光滑的绝缘等腰直角三角形固定在水平面上，在直角边上固定一金属棒b，另一个完全相同的金属棒a置于斜面上且与a在同一水平线上，当两金属棒均通以电流强度为I的同向电流且相距为x时，金属棒a恰好能静止在斜面上。已知金属棒a、b长均为L，质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下 B. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为 C. 若将b缓慢上移一小段距离，a仍可能保持静止 D. 若使b缓慢下移一小段距离，a仍可能保持静止 4. 如图所示，一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态。下列判断正确的是（　　） A. 过程气体温度升高，压强增大 B. 过程气体体积不变，压强不变 C. 过程气体体积减小，压强不变 D. 过程气体分子平均动能不变 5. 生活中选保险丝时，其熔断电流（最大承受电流的有效值）是最重要参数。如图，一个理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比为，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25A、电阻”的保险丝，电压表V的示数稳定为220V，电表均为理想电表，为了使电路可以长时间工作，则负载电阻R应不小于（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距L，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，右侧平直部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻均为R的金属棒ab、cd垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量分别为2m、m。开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从导轨左端距水平桌面高h处无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触，最后两棒离开导轨落在地面同一位置。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 金属棒ab在沿导轨水平部分运动的过程中，始终做减速运动 B. 在沿导轨运动的过程中，金属棒ab损失的机械能为 C. 在沿导轨运动的过程中，cd棒的最大加速度为 D. 在整个过程中，通过金属棒ab的电荷量为 7. 村口有一古井，年久荒废，近乎枯竭，某同学想用自由落体运动的知识估算其深度，他在井口处自由放下一石子，过了1.4s听到了石子落到井底的声音。取重力加速度大小g=10 m/s，不计声音传播的时间，则这口古井的深度为（　　） A. 9.8 m B. 12.6 m C. 10.8 m D. 8.8 m 8. 质量为2πkg的均匀条形铁链AB在半径的光滑半球体上方保持静止，已知∠AOB=60°，给铁链AB一个微小的扰动使之向右沿球面下滑，当端点A滑至C处时铁链变为竖直状态且其速度大小为，以OC所在平面为零势能面，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ） A. 铁链在初始位置时具有的重力势能为120J B. 铁链在初始位置时其重心距OC面的高度为1.8m C. 铁链的端点A滑至C点时其重心下降高度为 D. 铁链的端点B滑至C点时其速度大小为 9. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，设北斗导航卫星绕地球做圆周运动的周期为T，线速度大小为v，万有引力常量用G表示。则下列正确的说法是（　　） A. 北斗导航卫星环绕地球做圆周运动的轨道半径为 B. 北斗导航卫星的向心加速度为 C. 地球的质量为 D. 北斗导航卫星的质量为 10. 线段OB上存在静电场，OB上电场强度随空间变化规律如图所示。线段上有一点A，O、A、B三点的电场强度大小分别为、0、。将一带电荷量为的粒子从O点由静止释放，只在电场力作用下运动，粒子到达B点时速度变为零。已知A、B两点距O点的距离分别为、，设A点电势为零。下列说法正确的是（　　） A. OA与AB间的电势差满足关系式 B. 粒子在运动过程中，最大动能为 C. D. 若将粒子从B点由静止释放，粒子将在BO间做往复运动 二、非选择题：共57分 11. 某实验小组利用图甲的装置探究加速度与力、质量的关系（实验中将重物m的重力当成对小车的拉力F，设小车质量为m） （1）下列不必要的实验要求是___________。 A. 应使小车从靠近打点计时器位置释放 B. 滑轮与小车间的细绳应与木板平行 C. 应先接通电源，后释放小车 D. 应使小车质量M远大于重物质量m E. 在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将重物通过定滑轮拴在小车上 （2）某条纸带测量数据如图乙所示，O、A、B、C、D、E、F为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为。已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度值为_________（结果保留2位有效数字）。 （3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图像，如图丙所示，此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因是__________，精确的a-F的函数关系为a=_________。 12. 某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A．电压表（量程为15V，内阻约为） B．电压表（量程为6V，内阻约为） C．电阻箱R（） D．定值电阻 E．定值电阻 （1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为________V； （2）已知电池组的内阻约为，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表应选择________（选填“A”或“B”）；定值电阻应选择________（选填“D”或“E”）； （3）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图丙所示，图线横、纵坐标轴的截距分别为、p，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为________，内阻为________。（用题目中所给的字母表示） 13. 假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，在月球的一个山坡上水平抛出一个小球，落到山坡上一个低洼处，如图所示。已知抛出点与落地点之间的高度差为h，抛出点与落地点之间的连线与水平面之间的夹角为θ，月球上重力加速度是地球表面重力加速度g的。求： （1）小球在空中的飞行时间； （2）小球抛出时的速度大小。 14. 如图所示，左右两条长虚线所夹的区域被线段MN分为上、下两部分，上部分的电场方向向上，下部分的电场方向向下，两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ垂直MN放置，挡板的中点置于N点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M（等同于直接从M点）的上方取点A，比荷为的带正电粒子，从A以v0=2.0×103m/s的速度沿平行于MN方向射入电场，该粒子恰好从P点离开电场，经过磁场的作用后又恰好从Q点回到电场。已知MN、PQ的长度均为L=0.5m，不考虑重力对带电粒子的影响。求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子经过P点时的速度大小v； （3）磁感应强度B的大小。 15. 如图所示，足够长光滑的水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过连接处无能量损失），传送带逆时针转动，转速v0=2m/s，右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=0.8m，用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg，甲、乙均静止在水平轨道上。现固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上向上滑行，由于下滑力大于摩擦力。经过两个不同减速过程后，滑块向上速度为零，滑块在传送带上运动的最远距离为s=8m，传送带与乙滑块间动摩擦因数为0.5（重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）滑块乙的质量； （2）在乙滑块固定的情况下烧断细线，甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过D点时对轨道的压力大小； （3）甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后，撤去弹簧，问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞。若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度；若不会碰撞，说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 普通高中学业水平选择性考试模拟卷 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 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。 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，再选涂其它答案标号。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、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题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 碳14（）是碳元素的一种具有放射性的同位素，会发生衰变。下列说法正确的是（　　） A. 碳14发生衰变的衰变方程为 B. 碳14发生衰变的衰变方程为 C. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变长 D. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变短 【答案】A 【解析】 【详解】AB．衰变释放的是电子，根据质量数守恒、电荷数守恒可知衰变方程为 故A正确B错误； CD．半衰期与外界环境无关，故CD错误； 故选A。 2. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，平衡位置在x=15m的质点P的振动图像如图乙所示下列说法正确的是 A. 该波的波源的振动频率为2.5Hz B. 该波沿x轴正方向传播 C. 该波的波速为40m/s D. t=0.4s时，质点P的速度正在增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，波的周期为，所以波源的振动频率为 故A正确； B．由图乙可知，时，由于质点P正在向下运动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播，故B错误； C．由图甲可知波长为，则该波的波速为 故C错误； D．由振动图像可知时，质点O正在远离平衡位置，速度正在减小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，光滑的绝缘等腰直角三角形固定在水平面上，在直角边上固定一金属棒b，另一个完全相同的金属棒a置于斜面上且与a在同一水平线上，当两金属棒均通以电流强度为I的同向电流且相距为x时，金属棒a恰好能静止在斜面上。已知金属棒a、b长均为L，质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下 B. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为 C. 若将b缓慢上移一小段距离，a仍可能保持静止 D. 若使b缓慢下移一小段距离，a仍可能保持静止 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手螺旋定则b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上，故A错误； B．导体棒a在重力、斜面的支持力和安培力的作用下处于平衡状态，而安培力的方向水平向右，由三力平衡条件得 得 故B错误； CD．两个导体棒的距离越大，导体棒间的安培力越小，若安培力和斜面的支持力的合力等于重力，则导体棒a就可能平衡。设a受到的安培力F与斜面夹角为，当导体棒b向上移动，由三个力的动态平衡条件得 b上移，安培力越小，越小，越大，故可能不变，导体棒a可能处于平衡状态，而导体棒b下移，两个棒间的安培力变小，变大，变小，故减小，则导体棒a不能处于静止状态，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态。下列判断正确的是（　　） A. 过程气体温度升高，压强增大 B. 过程气体体积不变，压强不变 C. 过程气体体积减小，压强不变 D. 过程气体分子平均动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程可得 A→B为过原点的倾斜直线，为等压线，可知压强不变，温度升高，A错误； B．B→C为等容变化，温度降低，由可知，压强变小，B错误； CD．C→D为等温变化，体积变小，则压强变大，温度不变，则分子平均动能不变，C错误，D正确。 故选D。 5. 生活中选保险丝时，其熔断电流（最大承受电流的有效值）是最重要参数。如图，一个理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比为，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25A、电阻”的保险丝，电压表V的示数稳定为220V，电表均为理想电表，为了使电路可以长时间工作，则负载电阻R应不小于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据变压器原副线圈两端的电压之比等于线圈的匝数之比，可求得副线圈两端电压 若保险丝不会被熔断，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈的匝数的反比，可求得副线圈中的最大电流为 根据欧姆定律可得负载电阻R应不小于 故选A。 6. 如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距L，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，右侧平直部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻均为R的金属棒ab、cd垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量分别为2m、m。开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从导轨左端距水平桌面高h处无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触，最后两棒离开导轨落在地面同一位置。不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 金属棒ab在沿导轨水平部分运动的过程中，始终做减速运动 B. 在沿导轨运动的过程中，金属棒ab损失的机械能为 C. 在沿导轨运动的过程中，cd棒的最大加速度为 D. 在整个过程中，通过金属棒ab的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．ab进入水平导轨，切割磁感线，回路产生顺时针方向（俯视）的感应电流，ab受向左的安培力而做减速运动，cd受右的安培力而做加速运动；由题知最后两棒离开导轨落在地面同一位置，由于导体棒离开导轨后做平抛运动，两导体棒都落在地面同一位置则说明二者离开导轨时的速度相同，由于cd先离开导轨，且cd离开导轨后ab、cd将没有组成闭合回路，则cd离开后ab做匀速直线运动，所以金属棒ab在沿导轨水平部分运动的过程中，先做减速运动后做匀速运动，A错误； B．ab滑到圆弧低端，由动能定理 得 由选项A分析可知二者在离开导轨时已经达到共速，且由于导轨光滑，ab、cd组成的系统动量守恒，则有 得 则在沿导轨运动的过程中，金属棒ab损失的机械能 B错误； C．ab棒刚进入磁场时，回路电动势最大，电流最大，cd棒受的安培力最大，加速度最大 C错误； D．对导体棒ab，根据动量定理，取向右为正有 q = It 整理有 选项D正确。 故选D。 7. 村口有一古井，年久荒废，近乎枯竭，某同学想用自由落体运动的知识估算其深度，他在井口处自由放下一石子，过了1.4s听到了石子落到井底的声音。取重力加速度大小g=10 m/s，不计声音传播的时间，则这口古井的深度为（　　） A. 9.8 m B. 12.6 m C. 10.8 m D. 8.8 m 【答案】A 【解析】 【详解】石子做自由落体运动，不计声音传播的时间，有，代入数据得 故选A。 8. 质量为2πkg的均匀条形铁链AB在半径的光滑半球体上方保持静止，已知∠AOB=60°，给铁链AB一个微小的扰动使之向右沿球面下滑，当端点A滑至C处时铁链变为竖直状态且其速度大小为，以OC所在平面为零势能面，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ） A. 铁链在初始位置时具有的重力势能为120J B. 铁链在初始位置时其重心距OC面的高度为1.8m C. 铁链的端点A滑至C点时其重心下降高度为 D. 铁链的端点B滑至C点时其速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因机械能守恒，以所在平面为参考平面，假定初始重力势能为，端点滑至处时重力势能为，依题意有 ， 为铁链长度，则有 联立解得 故A错误； B．设铁链在初始位置时其重心距面的高度为，由前面分析可得 解得 故B正确； C．铁链的端点滑至点时其重心下降高度为 故C错误； D．初始状态重心为点，距为1.8m，铁链的端点滑至点时，如图所示 重心在点，其中 根据机械能守恒定律有 解得 故D正确。 故选BD。 9. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，设北斗导航卫星绕地球做圆周运动的周期为T，线速度大小为v，万有引力常量用G表示。则下列正确的说法是（　　） A. 北斗导航卫星环绕地球做圆周运动的轨道半径为 B. 北斗导航卫星的向心加速度为 C. 地球的质量为 D. 北斗导航卫星的质量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A.北斗导航卫星绕地球做圆周运动。根据 可得 故A正确； B.根据向心加速度公式 故B错误； CD.地球对北斗导航卫星的万有引力提供的向心力 地球的质量 无法求出北斗导航卫星的质量，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 线段OB上存在静电场，OB上电场强度随空间变化规律如图所示。线段上有一点A，O、A、B三点的电场强度大小分别为、0、。将一带电荷量为的粒子从O点由静止释放，只在电场力作用下运动，粒子到达B点时速度变为零。已知A、B两点距O点的距离分别为、，设A点电势为零。下列说法正确的是（　　） A. OA与AB间的电势差满足关系式 B. 粒子在运动过程中，最大动能为 C. D. 若将粒子从B点由静止释放，粒子将在BO间做往复运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子从O点运动至B点过程中，根据动能定理有 解得 又 所以 故A错误； C．在图象中，图线与横轴所围面积大小表示两点间电势差大小，，结合图像有 解得 故C错误； B．粒子在间先做加速运动，过B点后电场反向，粒子开始做减速运动，所以粒子在A点动能最大，粒子从O运动至A，利用动能定理，有 故B正确； D．若将粒子从B点由静止释放，粒子先在BA间加速，再在AO间减速，因为，粒子到O点速度减为零，而后反向加速，在BO间做往复运动，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：共57分 11. 某实验小组利用图甲的装置探究加速度与力、质量的关系（实验中将重物m的重力当成对小车的拉力F，设小车质量为m） （1）下列不必要的实验要求是___________。 A. 应使小车从靠近打点计时器位置释放 B. 滑轮与小车间的细绳应与木板平行 C. 应先接通电源，后释放小车 D. 应使小车质量M远大于重物质量m E. 在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将重物通过定滑轮拴在小车上 （2）某条纸带测量数据如图乙所示，O、A、B、C、D、E、F为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为。已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度值为_________（结果保留2位有效数字）。 （3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图像，如图丙所示，此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因是__________，精确的a-F的函数关系为a=_________。 【答案】（1）E （2）0.42 （3） ①. 所挂钩码的总质量过大 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．应使小车从靠近打点计时器位置释放，这样可以充分利用纸带，选项A正确； B．滑轮与小车间的细绳应与木板平行，这样细绳拉力减去摩擦力才是小滑车所受的合力，选项B正确； C．应先接通电源，后释放小车，选项C正确； D．要使绳对小车的拉力大小近似等于钩码的重力就需要保证牵引端重物的总质量远小于小车的质量，选项D正确； E．在调节木板倾斜度平衡摩擦力时应拿掉重物，只让小车拖着纸带匀速运动，选项E错误；答案选择错误的，故选E。 【小问2详解】 根据从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则 代入数据，解得 【小问3详解】 [1][2]在实验中认为细绳的张力等于钩码的重力，实际上细绳张力 即 所以当细绳的张力变大时，必定变大，必定减小。当时，图像为直线，当不满足时，便有图像的斜率逐渐变小偏离直线。 精确的a-F的函数关系为 12. 某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A．电压表（量程为15V，内阻约为） B．电压表（量程为6V，内阻约为） C．电阻箱R（） D．定值电阻 E．定值电阻 （1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为________V； （2）已知电池组的内阻约为，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表应选择________（选填“A”或“B”）；定值电阻应选择________（选填“D”或“E”）； （3）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图丙所示，图线横、纵坐标轴的截距分别为、p，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为________，内阻为________。（用题目中所给的字母表示） 【答案】 ①. 4.4 ②. B ③. D ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]选用多用电表的直流10V挡，则分度值为 则该电表读数为 （2）[2]电源电动势约为4.4V，则电压表应选用量程为6V的，减小测量误差，所以电压表应选择B。 [3]可变电阻箱的阻值范围为，电压表测量电阻箱的电压，为使得电压表读数有明显偏转，则定值电阻应选择D。 （3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有 整理可得 结合图像有 ， 解得，该电池组的电动势和内阻分别为 ， 13. 假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，在月球的一个山坡上水平抛出一个小球，落到山坡上一个低洼处，如图所示。已知抛出点与落地点之间的高度差为h，抛出点与落地点之间的连线与水平面之间的夹角为θ，月球上重力加速度是地球表面重力加速度g的。求： （1）小球在空中的飞行时间； （2）小球抛出时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球在月球上做平抛运动，月球上的重力加速度为 由公式可得，小球在空中的飞行时间 （2）根据题意，设小球抛出时的速度大小为，由平抛运动规律有 解得 14. 如图所示，左右两条长虚线所夹的区域被线段MN分为上、下两部分，上部分的电场方向向上，下部分的电场方向向下，两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ垂直MN放置，挡板的中点置于N点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M（等同于直接从M点）的上方取点A，比荷为的带正电粒子，从A以v0=2.0×103m/s的速度沿平行于MN方向射入电场，该粒子恰好从P点离开电场，经过磁场的作用后又恰好从Q点回到电场。已知MN、PQ的长度均为L=0.5m，不考虑重力对带电粒子的影响。求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子经过P点时的速度大小v； （3）磁感应强度B的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，则有， 解得 【小问2详解】 带正电粒子从点射出电场时与虚线的夹角为，则有 解得 则出射速度 【小问3详解】 带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出轨迹如图所示 则有 解得 由几何关系有 解得 15. 如图所示，足够长光滑的水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过连接处无能量损失），传送带逆时针转动，转速v0=2m/s，右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=0.8m，用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg，甲、乙均静止在水平轨道上。现固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上向上滑行，由于下滑力大于摩擦力。经过两个不同减速过程后，滑块向上速度为零，滑块在传送带上运动的最远距离为s=8m，传送带与乙滑块间动摩擦因数为0.5（重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）滑块乙的质量； （2）在乙滑块固定的情况下烧断细线，甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过D点时对轨道的压力大小； （3）甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后，撤去弹簧，问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞。若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度；若不会碰撞，说明原因。 【答案】（1） （2） （3），甲滑块和乙滑块能再次在面上发生水平碰撞 【解析】 【小问1详解】 乙滑块滑上传送带做匀减速运动，开始 后加速度 由运动学公式： 得 由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能 解得滑块乙的质量 【小问2详解】 固定乙滑块，烧断细线，甲滑块离开弹簧的速度满足 甲滑块从运动到过程中据动能定理有 甲滑块在点 联立得 由牛顿第三定律知 【小问3详解】 甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后 根据动量守恒定律有 有 解得 之后甲滑块沿轨道上滑，设上滑的最高点高度为，则 得 滑不到与圆心等高位置就会返回，返回面上时速度大小仍然是 乙滑块滑上传送带，因，则乙滑块先做加速度 的匀减速运动，后做加速度 的匀减速运动，然后返回做加速度 的匀加速运动 上升的位移 下降时 解得 甲滑块和乙滑块能再次在AB面上发生水平碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $