精品解析：2026届四川省乐山市高三上学期第一次调查研究考试物理试题

乐山市高中2023级第一次调查研究考试 物理 注意事项： 1.考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号，并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。 2.考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时，须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。 3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员统一回收。 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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 物理学中的物理量有标量和矢量之分，下列物理量属于矢量的是（　　） A. 速率 B. 功率 C. 动能 D. 动量 2. 如图所示，将一条纸带的一端扭转180°后与另一端相连，可以制作成一个莫比乌斯带。已知这条纸带的长度为L，不考虑连接处的长度耗损，现有一只蜗牛沿着中线从a点出发做匀速率爬行，经过时间t蜗牛第一次回到a点，此过程中有（　　） A. 蜗牛的位移为2L B. 蜗牛的路程为2L C. 平均速度为 D. 加速度恒为零 3. 峨眉山滑雪场有一条倾角约为10°的初级滑雪道。一名小朋友捏了一箱雪球放在滑雪道上，松手后箱子沿斜面匀加速下滑，所有雪球与箱子均保持相对静止。在箱子中央有一个雪球P，忽略一切摩擦的情况下，它受到周围雪球对它的作用力方向为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示的塔式起重机广泛运用于基建项目。某次工作时变幅小车在起重臂上向左匀速运动，小车正下方的吊钩同时向下匀加速运动，这段工作时间内吊钩在纸面所示竖直平面内的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，一组等间距平行的虚线不确定是电场线还是等势线，请根据所学知识判断下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子一定由M运动到N B. 带电粒子在M点的电势能一定小于在N点的电势能 C. 虚线电场线 D. 带电粒子做变加速曲线运动 6. 交食双星系统由一颗较亮的主星与一颗较暗的伴星组成，两颗星球在相互引力作用下围绕连线上某点做匀速圆周运动。观测者与双星系统距离遥远，但由于双星相互遮挡可以得到如图所示的亮度变化。已知主星的质量和轨道半径分别为、，伴星的质量和轨道半径分别为、，万有引力常量和常数，则有（　　） A. B. C. 主星与伴星的向心加速度之比为 D. 主星与伴星匀速圆周运动的动能之比为 7. 在乐山某景区的民俗游戏中，参与者需用铁锤将一颗长为5cm的铁钉全部打入坚硬的木板中。已知第一锤将铁钉打入了2cm，假设每次击打后瞬间钉子获得的动能相同，钉子受到木板的阻力与进入木板的长度成正比，忽略钉子自身重力的影响，想要将铁钉完全打入木板中，需要击打的次数为（　　） A. 7次 B. 6次 C. 5次 D. 4次 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。 8. 图1为一列简谐横波在时的波形图，图2为质点a振动的位移-时间图像，质点a的平衡位置在处，则有（　　） A. 该简谐横波波速1.5m/s B. 若从4s开始计时，a比b先到达波谷 C. 该简谐横波沿x轴正方向传播 D. 该横波可与频率为0.25Hz的简谐横波发生稳定干涉 9. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动，该汽车加速度随时间的变化规律如图所示，时刻汽车达到额定功率且功率不再变化，时刻图像与时间轴相切。已知汽车质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f，则有（　　） A 时刻，汽车达到最大速度 B. 汽车的额定功率为 C. 时间内汽车的位移为 D. 和时间内汽车牵引力做功之比为 10. 如图1所示，在竖直平面内有一光滑圆形轨道，a为轨道最低点，b为轨道最高点，现有一个质量为1kg的小物块在轨道内侧做圆周运动。小物块在a点的速度为6m/s，从a点开始，物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像如图2所示。已知物块可视为质点，重力加速度为10m/s2，则有（　　） A. 轨道的半径为1m B. 运动到b点时，物块受到的弹力为22N C. 当θ=60°时，克服重力做功的瞬时功率为 D. θ从到60°，物块动量变化量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某学生实验小组利用图甲所示装置探究验证动能定理。实验步骤如下： ①用天平测量物块和遮光片的总质量m、重物的质量也为m；用螺旋测微器测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离x； ②调整气垫导轨和轻滑轮，使气垫导轨和细线水平； ③开动气泵，让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和； 回答下列问题： （1）测量遮光片的宽度d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示。其读数为______mm，由读数引起的误差属于______（填“偶然误差”或“系统误差”）。 （2）物块和遮光片从光电门A到B的过程中，若动能定理成立，其表达式为______。（用题给物理量表示，当地的重力加速度为g） 12. 学习小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下： 电池（电动势1.5V，内阻不计）； 待测电容器（额定电压2V，电容值未知）； 微安表（量程100μA，内阻约为2500Ω）； 两个滑动变阻器、（其中一个最大阻值为20Ω，另一个最大阻值为2000Ω）； 电阻箱、（最大阻值均9999.9Ω）； 定值电阻（阻值为5.0kΩ）； 单刀单掷开关、，单刀双掷开关； 计时器；导线若干。 （1）小组先测量微安表内阻，按图1连接电路。最大阻值为_________Ω（填“20”或“2000”）；将的滑片N置于中间位置附近。 （2）为保护微安表，实验开始前、断开，滑动变阻器的滑片P应置于左端。将电阻箱的阻值置于2500.0Ω，接通，将的滑片置于适当位置，再反复调节的滑片N的位置，最终使得接通前后，微安表的示数保持不变，这说明接通前M与N所在位置的电势相等。 （3）将电阻箱和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将的阻值置于2401.0Ω时，在接通前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_________Ω。 （4）按照图2所示连接电路，电阻箱阻值调至490.0Ω，将开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流随时间的变化情况，得到如图3所示的图像。当微安表的示数为50μA时，通过电阻的电流是_________μA。 （5）图3中每个最小方格面积所对应的电荷量为_________C。某同学数得曲线下包含156个这样的小方格，则电容器的电容为_________F。（本小题计算结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，两个质量均为的小球通过两根轻绳a、b连接，系统在水平拉力（未知）作用下处于静止状态。已知轻绳与竖直方向的夹角为，小球均可视为质点，重力加速度为。求： （1）水平拉力的大小； （2）轻绳中拉力的大小和方向（方向用轻绳与竖直方向夹角的正切值表示）。 14. 如图所示，光滑水平面上7颗钢球沿着同一直线放置。水平面左端的竖直挡板上固定一根轻质弹簧且处于原长状态，在弹簧和钢球之间是一颗质量为的玻璃球。已知初始时玻璃球具有水平向右的初速度，所有球体体积相同，所有碰撞均视为弹性碰撞。求： （1）若钢球质量为，第7颗钢球最终运动的速度大小； （2）若钢球质量为，玻璃球与第1颗钢球碰后，钢球的速度大小； （3）若钢球质量为，玻璃球与钢球经历7次碰撞后的动能。 15. 如图所示，在水平平面的第Ⅱ象限内，有一个管径可忽略的半圆形固定绝缘细管道，在轴上方有竖直向上的匀强电场，轴下方有水平向左的匀强电场。一可视为质点的质量为、带电量为的粒子，以初速度从点出发，在管道内无摩擦地运动。当粒子运动到细管道最高点时，动能减小二分之一。已知细管道的半径为，（、均未知），不计粒子重力和一切阻力。 （1）判断粒子的电性，并说明理由； （2）在坐标为处垂直于轴放置一个无限大的绝缘挡板，不计挡板厚度，求粒子第一次到达挡板上表面时的动能； （3）在满足（2）问的情况下，粒子与挡板碰撞时间极短，且每次碰撞后垂直挡板方向的速度大小不变、方向相反，沿挡板方向的速度保持不变，求粒子第5次通过轴正方向的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乐山市高中2023级第一次调查研究考试 物理 注意事项： 1.考生领到答题卡后，须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号，并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。 2.考生回答选择题时，选出每小题答案后，须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时，须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。 3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场，考试结束后由监考员统一回收。 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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 物理学中的物理量有标量和矢量之分，下列物理量属于矢量的是（　　） A. 速率 B. 功率 C. 动能 D. 动量 【答案】D 【解析】 【详解】物理学中，矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向。 A．速率是速度的大小，只有大小没有方向，是标量，故A错误； B．功率是功与时间的比值，功是标量，时间也是标量，所以功率是标量，故B错误； C．动能定义为，其中质量和速度大小均为标量，所以动能是标量，故C错误； D．动量定义为，质量是标量，速度是矢量，因此动量是矢量，故D正确。 故选D 2. 如图所示，将一条纸带的一端扭转180°后与另一端相连，可以制作成一个莫比乌斯带。已知这条纸带的长度为L，不考虑连接处的长度耗损，现有一只蜗牛沿着中线从a点出发做匀速率爬行，经过时间t蜗牛第一次回到a点，此过程中有（　　） A. 蜗牛的位移为2L B. 蜗牛的路程为2L C. 平均速度为 D. 加速度恒为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．位移是从初位置到末位置的有向线段。蜗牛从a点出发，最终回到a点，初末位置相同，位移为0，A错误； B．路程是实际运动的轨迹长度。蜗牛爬完整个莫比乌斯带中线，轨迹长度为 2L，B正确； C．平均速度等于位移与时间的比值。此过程位移为 0，所以平均速度为0，C错误； D．蜗牛做匀速率曲线运动，速度方向不断变化，存在向心加速度，因此加速度不为零，D错误。 故选B。 3. 峨眉山滑雪场有一条倾角约为10°的初级滑雪道。一名小朋友捏了一箱雪球放在滑雪道上，松手后箱子沿斜面匀加速下滑，所有雪球与箱子均保持相对静止。在箱子中央有一个雪球P，忽略一切摩擦的情况下，它受到周围雪球对它的作用力方向为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】箱子与所有雪球一起沿倾角为的斜面匀加速下滑，整体加速度为方向沿斜面向下。 雪球P受两个力：重力mg，方向竖直向下。周围雪球对它的作用力F。 根据牛顿第二定律，合力应沿斜面向下，大小为 因此，周围雪球的作用力 F必须与重力的一个分量平衡，使合力恰好为。计算可得，方向为垂直斜面向上，对应图中的 F3​。 故选C。 4. 如图所示的塔式起重机广泛运用于基建项目。某次工作时变幅小车在起重臂上向左匀速运动，小车正下方的吊钩同时向下匀加速运动，这段工作时间内吊钩在纸面所示竖直平面内的运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】吊钩在水平方向做匀速直线运动，水平速度保持不变。吊钩在竖直方向向下做匀加速直线运动，竖直速度随时间增大。曲线运动的轨迹会向加速度方向弯曲。此过程中，加速度仅在竖直方向向下，因此运动轨迹会持续向下（竖直方向） 弯曲。 故选C。 5. 如图所示，实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，一组等间距平行的虚线不确定是电场线还是等势线，请根据所学知识判断下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子一定由M运动到N B. 带电粒子在M点的电势能一定小于在N点的电势能 C. 虚线是电场线 D. 带电粒子做变加速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】C．带电粒子沿实线运动，可以判断带电粒子受力方向指向曲线凹的一侧，带电粒子受力方向与电场方向在一条直线上，显然与虚线不同，所以虚线一定是等势线，故C错误。 B．带电粒子在运动中只受电场力作用，根据动能定理可知，无论带电粒子从点运动到点还是从点运动到点，带电粒子在点的动能大于在点的动能，只有电场力做功时，动能与电势能发生转化，所以带电粒子在点的电势能小于在点的电势能，故B正确。 A．由B判断可知，无法确定带电粒子是从点运动到点还是从点运动到点，故A错误。 D．由图可知，等势线间的距离相等且相互平行，电场线与等势线垂直，电场线也是间距相等且相互平行，即为匀强电场，带电粒子受到电场力不变，带电粒子做匀变速曲线运动，故D错误。 故选B。 6. 交食双星系统由一颗较亮的主星与一颗较暗的伴星组成，两颗星球在相互引力作用下围绕连线上某点做匀速圆周运动。观测者与双星系统距离遥远，但由于双星相互遮挡可以得到如图所示的亮度变化。已知主星的质量和轨道半径分别为、，伴星的质量和轨道半径分别为、，万有引力常量和常数，则有（　　） A. B. C. 主星与伴星的向心加速度之比为 D. 主星与伴星匀速圆周运动的动能之比为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．主星和伴星做匀速圆周运动的角速度相等，周期相等，所需的向心力由彼此间的万有引力提供，故二者所需向心力相等，有 求得 主星与伴星匀速圆周运动的动能之比为，故A错误，D正确； B．对主星和伴星，根据万有引力提供向心力分别有， 其中 联立得，故B错误； C．主星与伴星的向心加速度之比为，故C错误。 故选D。 7. 在乐山某景区的民俗游戏中，参与者需用铁锤将一颗长为5cm的铁钉全部打入坚硬的木板中。已知第一锤将铁钉打入了2cm，假设每次击打后瞬间钉子获得的动能相同，钉子受到木板的阻力与进入木板的长度成正比，忽略钉子自身重力的影响，想要将铁钉完全打入木板中，需要击打的次数为（　　） A. 7次 B. 6次 C. 5次 D. 4次 【答案】A 【解析】 【详解】由于钉子受到的阻力与进入木板的长度成正比，即阻力 （ 为比例常数， 为深度），故可以用平均阻力求木板对铁钉做功，木板对铁钉的平均阻力 木板对铁钉的平均阻力做功为 对于第一次击打铁钉，根据动能定理有 解得 设共击打次可以将铁钉完全打入木板中，对全过程应用动能定理有 解得 所以 所以，需要 7 次击打。 故选A。 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。 8. 图1为一列简谐横波在时的波形图，图2为质点a振动的位移-时间图像，质点a的平衡位置在处，则有（　　） A. 该简谐横波波速为1.5m/s B. 若从4s开始计时，a比b先到达波谷 C. 该简谐横波沿x轴正方向传播 D. 该横波可与频率为0.25Hz的简谐横波发生稳定干涉 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可知该简谐横波波长，周期，则波速为，A正确； BC．若从4s开始计时，由振动图像可知t=4s时质点a沿y轴负向振动，结合波形图可知，该简谐横波沿x轴负方向传播，此时质点b沿y轴正向振动，则a比b先到达波谷，B正确，C错误。 D．因该波的频率为，可知该横波可与频率为0.125Hz的简谐横波发生稳定干涉，D错误。 故选AB。 9. 一辆汽车在平直公路上从静止开始启动，该汽车加速度随时间的变化规律如图所示，时刻汽车达到额定功率且功率不再变化，时刻图像与时间轴相切。已知汽车质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f，则有（　　） A. 时刻，汽车达到最大速度 B. 汽车的额定功率为 C. 时间内汽车的位移为 D. 和时间内汽车牵引力做功之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．整个时间内，加速度大于0，汽车一直在做加速运动，时刻速度最大，A错误； B．时间内，加速度恒定为​，由牛顿第二定律 可得 时刻速度为，此时达到额定功率，B正确； C．汽车的最大速度 假定另有一汽车A做匀加速直线运动（如图所示），在时刻，达到最大速度 则该车在时间内的位移 图像的面积表示相应时间内的位移，从图中可看出该题中的汽车位移要大于A车的位移，C错误； D．牵引力做功​ 牵引力做功 比值，D正确。 故选BD。 10. 如图1所示，在竖直平面内有一光滑圆形轨道，a为轨道最低点，b为轨道最高点，现有一个质量为1kg的小物块在轨道内侧做圆周运动。小物块在a点的速度为6m/s，从a点开始，物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像如图2所示。已知物块可视为质点，重力加速度为10m/s2，则有（　　） A. 轨道的半径为1m B. 运动到b点时，物块受到的弹力为22N C. 当θ=60°时，克服重力做功的瞬时功率为 D. θ从到60°，物块动量变化量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，从a点开始，物块速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ为180°时，速度大小为4m/s，即物块到达b点时速度大小为4m/s，物块由a点运动到b点的过程，根据机械能守恒定律可得 解得，故A错误； B．物块运动到b点时，根据牛顿第二定律可得 解得，故B正确； C．θ从到60°的过程中，根据机械能守恒定律可得 解得 此时克服重力做功的瞬时功率为，故C正确； D．根据余弦定理可得 所以物块动量变化量为，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某学生实验小组利用图甲所示装置探究验证动能定理实验步骤如下： ①用天平测量物块和遮光片的总质量m、重物的质量也为m；用螺旋测微器测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离x； ②调整气垫导轨和轻滑轮，使气垫导轨和细线水平； ③开动气泵，让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和； 回答下列问题： （1）测量遮光片的宽度d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示。其读数为______mm，由读数引起的误差属于______（填“偶然误差”或“系统误差”）。 （2）物块和遮光片从光电门A到B的过程中，若动能定理成立，其表达式为______。（用题给物理量表示，当地的重力加速度为g） 【答案】 ①. 6.870##6.869##6.871 ②. 偶然 ③. 【解析】 【详解】（1）[1] 螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为 6.5mm+37.00.01mm=6.870mm [2]用螺旋测微器测量碳棒直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差； （2）[3]物块经过光电门A和B的速度为 ， 对系统，根据动能定理有 化简可得 12. 学习小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下： 电池（电动势1.5V，内阻不计）； 待测电容器（额定电压2V，电容值未知）； 微安表（量程100μA，内阻约为2500Ω）； 两个滑动变阻器、（其中一个最大阻值为20Ω，另一个最大阻值为2000Ω）； 电阻箱、（最大阻值均为9999.9Ω）； 定值电阻（阻值为5.0kΩ）； 单刀单掷开关、，单刀双掷开关； 计时器；导线若干。 （1）小组先测量微安表内阻，按图1连接电路。的最大阻值为_________Ω（填“20”或“2000”）；将的滑片N置于中间位置附近。 （2）为保护微安表，实验开始前、断开，滑动变阻器的滑片P应置于左端。将电阻箱的阻值置于2500.0Ω，接通，将的滑片置于适当位置，再反复调节的滑片N的位置，最终使得接通前后，微安表的示数保持不变，这说明接通前M与N所在位置的电势相等。 （3）将电阻箱和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将的阻值置于2401.0Ω时，在接通前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_________Ω。 （4）按照图2所示连接电路，电阻箱阻值调至490.0Ω，将开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流随时间的变化情况，得到如图3所示的图像。当微安表的示数为50μA时，通过电阻的电流是_________μA。 （5）图3中每个最小方格面积所对应的电荷量为_________C。某同学数得曲线下包含156个这样的小方格，则电容器的电容为_________F。（本小题计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 20 ②. 2450##2450.0 ③. 300 ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]电阻在电路中主要起到分压调节的作用，当开关闭合的前后，电流计和的支路电阻值的变化较大，选择一个阻值更小的变阻器能够在支路电阻值变化时对总电路的影响更小，故选的变阻器。 [2]开关闭合前后微安表的示数不变，说明 对于两次电阻箱阻值的变化，根据电桥原理有关系式 可解得 [3]当微安表流过电流时，通过电阻箱的电流为 所以流过的电流为 [4]在图像中，面积表示电荷量的大小，所以一个小格的面积表示的电荷量为 [5]根据题干，电容器放电过程中一共流经微安表的电荷量为 微安表与电阻箱并联，流经干路的电荷总量为 根据电容器的定义式， 13. 如图所示，两个质量均为的小球通过两根轻绳a、b连接，系统在水平拉力（未知）作用下处于静止状态。已知轻绳与竖直方向的夹角为，小球均可视为质点，重力加速度为。求： （1）水平拉力的大小； （2）轻绳中拉力的大小和方向（方向用轻绳与竖直方向夹角的正切值表示）。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 对球2进行受力分析可得 解得。 【小问2详解】 设轻绳a与竖直方向的夹角为，对两个小球组成的整体进行受力分析可得 根据勾股定理可得 解得 14. 如图所示，光滑水平面上7颗钢球沿着同一直线放置。水平面左端的竖直挡板上固定一根轻质弹簧且处于原长状态，在弹簧和钢球之间是一颗质量为的玻璃球。已知初始时玻璃球具有水平向右的初速度，所有球体体积相同，所有碰撞均视为弹性碰撞。求： （1）若钢球质量为，第7颗钢球最终运动的速度大小； （2）若钢球质量为，玻璃球与第1颗钢球碰后，钢球的速度大小； （3）若钢球质量为，玻璃球与钢球经历7次碰撞后的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设水平向右为正方向，玻璃球碰后速度为，钢球1碰后速度为 碰撞过程动量守恒 机械能守恒 可得， 由此可知，质量相同的小球发生弹性正碰后，速度会进行交换，故第7颗钢球碰后的速度为 【小问2详解】 设玻璃球碰后速度为，钢球1碰后速度为 碰撞过程动量守恒 机械能守恒 可得， 【小问3详解】 由（1）问的结果可知，钢球与钢球碰后发生速度交换，所以钢球1与钢球2碰后停在钢球2原本的位置，之后与玻璃球发生第2次弹性正碰 碰撞过程中动量守恒 机械能守恒 可得，， 由此可知，玻璃球与钢球的第7次弹性正碰后的速度大小为 玻璃球与钢球经历7次碰撞后的动能为 可得， 15. 如图所示，在水平平面的第Ⅱ象限内，有一个管径可忽略的半圆形固定绝缘细管道，在轴上方有竖直向上的匀强电场，轴下方有水平向左的匀强电场。一可视为质点的质量为、带电量为的粒子，以初速度从点出发，在管道内无摩擦地运动。当粒子运动到细管道最高点时，动能减小二分之一。已知细管道的半径为，（、均未知），不计粒子重力和一切阻力。 （1）判断粒子的电性，并说明理由； （2）在坐标为处垂直于轴放置一个无限大绝缘挡板，不计挡板厚度，求粒子第一次到达挡板上表面时的动能； （3）在满足（2）问的情况下，粒子与挡板碰撞时间极短，且每次碰撞后垂直挡板方向的速度大小不变、方向相反，沿挡板方向的速度保持不变，求粒子第5次通过轴正方向的位置坐标。 【答案】（1）带负电，见解析 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子带负电。粒子从A点运动到B点，动能减小二分之一，故电场力对粒子做负功，电场力方向与电场强度方向相反，所以粒子带负电。 【小问2详解】 粒子从A点运动到B点，由动能定理可得 又 可得 在第Ⅳ象限做曲线运动，可分解为沿方向匀速直线运动和方向的匀加速直线运动，有，，， 可得 【小问3详解】 粒子过O点后，在第Ⅳ象限沿着方向做匀速直线运动和方向做匀加速直线运动；在第Ⅰ象限沿着轴方向做匀变速直线运动和方向做匀速直线运动，在第Ⅰ象限向上做减速运动时有， 粒子第5次穿过轴正方向时，在第Ⅳ象限运动时间为 在第Ⅰ象限运动时间为 在第Ⅳ象限，沿着水平方向一直加速，有 在第Ⅳ象限，沿着水平方向有两段速度不同的匀速直线运动，有 综上有 故粒子第5次经过轴正方向时的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $