精品解析：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2025-2026学年高三上学期第一次质量监测物理试卷

乌鲁木齐地区2026年高三年级第一次质量监测 物理（问卷） （卷面分值：100分；考试时间：100分钟） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至4页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。 2．回答第Ⅰ卷时，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，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。 4．考试结束，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 预计2027年底，我国将基本建成紧凑型聚变能实验装置BEST，该装置实现核聚变时的主要核反应方程为：。该方程中原子核X为（ ） A. B. C. D. 2. 一辆新能源汽车开启智能驾驶模式行驶过程中，某段时间内做匀减速直线运动。下列描述这段时间内汽车位移x或速度v随时间t变化的图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 鄯善县库木塔格沙漠景区新增滑沙项目，示意图如图所示。某同学乘坐滑板沿倾角为的滑道加速下滑。此过程中下列说法正确的是（ ） A. 滑板对滑道的摩擦力方向沿滑道向上 B. 滑板与滑道间的动摩擦因数大于 C. 该同学和滑板组成的系统处于失重状态 D. 该同学和滑板组成的系统机械能守恒 4. 如图所示，真空中有两个固定的点电荷，电荷量分别为和，且。两点电荷连线的中点为O，在中垂线上取关于O点对称的A、B两点。A、B两点的电场强度大小分别为、；A、B、O三点的电势分别为、、；取无穷远处电势为零，则（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，水平地面上有一倾角为的固定斜面，在斜面上方某处以平行于斜面向上的初速度抛出一个小球，小球恰好垂直撞击斜面。已知重力加速度的大小为g，不计空气阻力，则小球从被抛出到撞击斜面的运动时间为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量为m的物块，以水平向左的初速度从右端滑上足够长的水平传送带，传送带始终以速度顺时针转动。物块在传送带上运动的全过程中，物块与传送带因摩擦而产生的热量为Q，则传送带克服物块施加的摩擦力所做的功为（　　） A. B. C. D. 7. 2026年1月13日，我国成功发射卫星互联网低轨18组卫星。低轨卫星的运动可视为匀速圆周运动，运行周期通常在90~110分钟之间。低轨卫星与地球同步卫星相比（ ） A. 轨道半径较大 B. 线速度较大 C. 向心加速度较大 D. 机械能较大 8. 如图所示为某同学设计的温控电路的原理简图，为定值电阻，为热敏电阻（环境温度越低，其阻值越大），C为电容器，L为小灯泡，电源电动势恒定，内阻不可忽略。闭合开关，随着环境温度明显降低，下列说法正确的是（ ） A. 小灯泡变亮 B. 通过的电流变大 C. 电容器C极板上的电荷量增加 D. 电源的输出功率一定变大 9. 如图所示，长直导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别垂直纸面固定于等边三角形ABC的三个顶点处，三根导线中通有大小相等、方向均向外的恒定电流。导线Ⅰ所受的安培力大小为F、方向与A点磁感应强度方向的夹角为。现保持其他条件不变，仅将导线Ⅲ沿AB边的中垂线CO缓慢平移到O点（O点为AB边的中点）。在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 先变大后变小 B. 始终不变 C. F先变大后变小 D. F一直变大 10. 如图所示，并列悬挂两个相同的弹簧振子。取与小球平衡位置等高的O点为坐标原点，竖直向下为正方向建立一维坐标系。现将小球p、q向下拉至与等高的位置，保持静止。在时刻释放小球p，当小球p第一次经过与等高的位置时，释放小球q。当时，小球q第一次经过与O点等高的位置。则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧振子的周期为 B. 弹簧振子的周期为 C. 时，小球p的位移为 D. 时，小球p的位移为 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 二、实验题（本题共2小题，共24分） 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）下列操作中有助于减小实验误差的是________。 A. 选用体积更大的重物 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 释放重物前，保持纸带沿竖直方向 （2）正确完成实验操作后，得到点迹清晰的一条纸带。如图乙所示，在纸带上选取三个连续打出的计时点A、B、C，测得点B到起始点O的距离为h，点A、B的间距为，点B、C的间距为。已知实验选用的重物质量为m，相邻计时点间的时间间隔为T，当地重力加速度的大小为g。则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中：重物重力势能的减少量________，动能的增加量________。（用测得的物理量和已知量的字母表示） （3）实验中，若机械能损耗率低于5%，可认为在误差允许的范围内机械能守恒。实验中测得：，，。已知，，，则本实验的机械能损耗率________%（结果保留一位有效数字）。 12. 某实验小组想制作一个欧姆表，实验室可供使用的器材有： A．毫安表A（满偏电流为1mA，内阻约为） B．干电池2节（每节干电池的电动势为1.5V，内阻约为） C．电压表（量程0~3V，内阻约为） D．电压表（量程0~15V，内阻约为） E．滑动变阻器（最大电阻为） F．滑动变阻器（最大电阻为） G．电阻箱（） H．开关、导线若干 （1）实验小组用如图1所示的电路测量毫安表A的内阻，其中电源选用2节干电池，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。（均选填器材前的字母） （2）用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，补充完成图2中的实物图连线。 （3）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“a”或“b”）端，并将电阻箱的阻值调至最大。闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表的示数为，记录此时电阻箱的阻值R和毫安表的示数I。重复上述测量步骤，再次调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表的示数均为，获得5组不同的R和I的数据。 （4）实验小组利用图像法计算毫安表A的内阻，以R为横坐标，________（选填“”或“I”）为纵坐标，拟合描出的各点得到一条不过原点的倾斜直线，测得其斜率为k，纵截距为b，则毫安表A的内阻________（用b、k表示）。 （5）通过上述步骤测出毫安表A的内阻。实验小组设计的欧姆表电路图如图3所示，电源选用1节干电池。调节电阻箱的阻值为，正确进行欧姆调零。将待测电阻接在c、d两端，毫安表的指针如图4所示，此时通过电源的电流为________mA，待测电阻的阻值为________。 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分） 13. 福建舰是我国自主研发的第一艘电磁弹射型航空母舰。某次测试中，一架质量为的歼-35战斗机，在电磁弹射轨道上由静止开始做匀加速直线运动100m后，达到60m/s的起飞速度。求 （1）歼-35由静止开始至达到起飞速度所用的时间t； （2）歼-35在匀加速阶段所受的合力大小F。 14. 如图所示，两块相同的极板A与B水平正对放置。极板长度为l，间距为d，极板间电压为U，极板间的电场可视为匀强电场。一带电粒子沿水平方向，从靠近B板的O点以初动能射入电场，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子恰好从A板右端的N点射出电场。M为粒子运动轨迹上的一点，OM、MN的水平距离相等。不计粒子重力，求 （1）粒子所带的电荷量q； （2）粒子经过M点时的动能。 15. 如图所示，半径为R的四分之一圆形区域OMN内有垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内从O点以垂直于OM的速度射入磁场。粒子穿出磁场时，速度方向与OM平行。不计粒子重力。 （1）判断区域OMN内匀强磁场的方向，并求出其磁感应强度的大小B； （2）仅调整区域内的磁感应强度大小，使粒子穿出磁场时速度方向与射入方向的夹角为。求调整前、后粒子在磁场中运动的时间之比。 16. 如图所示，一质地均匀、质量为M的长木板A静止于光滑水平面上，在长木板A中间位置固定一个轻质竖直框架，框架横梁中点O距木板A上表面的高度为L。在O点正下方，木板的中轴线上静置一质量为的小物块B，B与A之间的摩擦忽略不计。在O点系一长度为L的不可伸长的细线，细线另一端系一质量为m的小物块C。现将C拉起，使细线水平伸直且与木板中轴线平行，由静止释放C，C运动的过程中细线始终伸直。当C第一次运动到O点正下方时，细线瞬间断开。已知C与A之间的动摩擦因数，小物块B、C均可视为质点，C与B在木板上发生的碰撞为弹性正碰。C最终未从木板A上离开。不计空气阻力，重力加速度的大小为g。求 （1）细线断开瞬间，木板A和小物块C的速度大小和； （2）细线断开后，小物块C相对于木板A滑行的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乌鲁木齐地区2026年高三年级第一次质量监测 物理（问卷） （卷面分值：100分；考试时间：100分钟） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至4页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。 2．回答第Ⅰ卷时，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，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。 4．考试结束，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 预计2027年底，我国将基本建成紧凑型聚变能实验装置BEST，该装置实现核聚变时的主要核反应方程为：。该方程中原子核X为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒定律：的质量数为 的电荷数为 所以，原子核为，故选B。 2. 一辆新能源汽车开启智能驾驶模式行驶过程中，某段时间内做匀减速直线运动。下列描述这段时间内汽车位移x或速度v随时间t变化的图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在x-t图像中直线的斜率表示速度，A图中图像越来越陡，故描述的是加速运动，B图像是直线，斜率恒定，描述的是匀速直线运动，故AB错误； CD．在v-t图像中直线的斜率表示加速度，C图像描述的是加速度增大的减速直线运动，D图像是直线，斜率恒定，描述的是匀减速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 3. 鄯善县库木塔格沙漠景区新增滑沙项目，示意图如图所示。某同学乘坐滑板沿倾角为的滑道加速下滑。此过程中下列说法正确的是（ ） A. 滑板对滑道的摩擦力方向沿滑道向上 B. 滑板与滑道间的动摩擦因数大于 C. 该同学和滑板组成的系统处于失重状态 D. 该同学和滑板组成的系统机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．某同学乘坐滑板沿倾角为的滑道加速下滑，故滑板所受摩擦力沿斜面向上，则滑板对滑道的摩擦力方向沿滑道向下，故A错误； B．滑板加速下滑，根据牛顿第二定律可得 解得，故B错误； C．由于该同学和滑板加速下滑，根据超重失重规律可知该同学和滑板组成的系统处于失重状态，故C正确； D．由于摩擦力对该同学和滑板组成的系统做负功，该同学和滑板组成的系统机械能减少，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，真空中有两个固定的点电荷，电荷量分别为和，且。两点电荷连线的中点为O，在中垂线上取关于O点对称的A、B两点。A、B两点的电场强度大小分别为、；A、B、O三点的电势分别为、、；取无穷远处电势为零，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于 A、B 到两个点电荷的距离完全相同，且位置对称，因此两个点电荷在 A、B 两点产生的场强大小分别相等，方向也对称。 因此，A、B 两点的合场强大小必然相等，即​，AB错误； CD． 在AB连线上任取一点C，C点的电场方向如图所示 因，而C点到甲、乙两电荷距离相同，所以，在C点电场是斜向右上方的，有向上的分量（O指向A），所以沿OA方向，电势降低，，同理，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，水平地面上有一倾角为的固定斜面，在斜面上方某处以平行于斜面向上的初速度抛出一个小球，小球恰好垂直撞击斜面。已知重力加速度的大小为g，不计空气阻力，则小球从被抛出到撞击斜面的运动时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将小球的运动沿着斜面和垂直于斜面方向进行分解，则在沿着斜面方向上小球先沿斜面向上做匀减速直线运动，其加速度大小为 在垂直于斜面方向上小球做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度大小为 因为小球垂直撞击斜面，说明撞击时平行于斜面的速度恰好减为0。设小球从被抛出到撞击斜面的运动时间为，则根据匀变速直线运动的运动学公式有 解得 故选A。 6. 如图所示，质量为m的物块，以水平向左的初速度从右端滑上足够长的水平传送带，传送带始终以速度顺时针转动。物块在传送带上运动的全过程中，物块与传送带因摩擦而产生的热量为Q，则传送带克服物块施加的摩擦力所做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据能量守恒，传送带电机额外多做的功，与传送带克服摩擦力做的功相等，同时传送带电机额外做的功转化为系统的摩擦生热与动能变化量，所以 根据水平传送带运行原理，物块在传送带上先减速为0，再反向加速，这两个过程中加速度大小是不变的。由于，物块与传送带共速时还未滑出传送带，最终以从传送带的右端滑出，所以 所以，故选B。 7. 2026年1月13日，我国成功发射卫星互联网低轨18组卫星。低轨卫星的运动可视为匀速圆周运动，运行周期通常在90~110分钟之间。低轨卫星与地球同步卫星相比（ ） A. 轨道半径较大 B. 线速度较大 C. 向心加速度较大 D. 机械能较大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，因低轨卫星的周期小于地球同步卫星的周期，可知低轨卫星的轨道半径较小，A错误； BC．根据 可得 因低轨卫星的轨道半径较小，则线速度较大，向心加速度较大，BC正确； D．两卫星的质量关系不确定，则不能比较机械能大小，D错误。 故选BC。 8. 如图所示为某同学设计的温控电路的原理简图，为定值电阻，为热敏电阻（环境温度越低，其阻值越大），C为电容器，L为小灯泡，电源电动势恒定，内阻不可忽略。闭合开关，随着环境温度明显降低，下列说法正确的是（ ） A. 小灯泡变亮 B. 通过的电流变大 C. 电容器C极板上的电荷量增加 D. 电源的输出功率一定变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．随着环境温度的降低，热敏电阻阻值越大，则总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得总电流减小，则内电阻电压减小，故外电阻电压增大，故小灯泡变亮，故A正确； B．由上述可得L两端电压增大，其电阻不变，故流过灯泡两端电流增大，由于灯泡与、并联，总电流减小，则流过与电流减小，故B错误； C．流过与电流减小，根据欧姆定律可知两端电压减小，由上述可知与两端电压增大，则两端电压增大，故电容器两端电压增大，根据可知电容器C极板上的电荷量增加，故C正确； D．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于不清楚外电阻与内阻的关系，所以无法判断电源的输出功率变化情况，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，长直导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别垂直纸面固定于等边三角形ABC的三个顶点处，三根导线中通有大小相等、方向均向外的恒定电流。导线Ⅰ所受的安培力大小为F、方向与A点磁感应强度方向的夹角为。现保持其他条件不变，仅将导线Ⅲ沿AB边的中垂线CO缓慢平移到O点（O点为AB边的中点）。在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 先变大后变小 B. 始终不变 C. F先变大后变小 D. F一直变大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．因安培力F的方向与磁感应强度方向总是垂直的，则始终不变，A错误，B正确； CD．因三根导线为同向电流，则相互吸引，当将导线Ⅲ沿AB边的中垂线CO缓慢平移到O点的过程中，导线Ⅲ对导线Ⅰ的引力变大，导线Ⅱ对导线Ⅰ的引力不变，而两引力的夹角减小，可知合力变大，即导线Ⅰ所受的安培力大小F一直变大，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，并列悬挂两个相同的弹簧振子。取与小球平衡位置等高的O点为坐标原点，竖直向下为正方向建立一维坐标系。现将小球p、q向下拉至与等高的位置，保持静止。在时刻释放小球p，当小球p第一次经过与等高的位置时，释放小球q。当时，小球q第一次经过与O点等高的位置。则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧振子的周期为 B. 弹簧振子的周期为 C. 时，小球p的位移为 D. 时，小球p的位移为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设弹簧振子的角频率为ω，周期为T。 小球p从处由静止释放，其振动方程为 当时小球 p 第一次经过，代入方程 小球 q 在时刻从处由静止释放，其振动方程为 当时小球q第一次经过（平衡位置）。代入方程可得 解得，A正确，B错误； CD．小球 p 的位移为 解得，C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 二、实验题（本题共2小题，共24分） 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）下列操作中有助于减小实验误差的是________。 A. 选用体积更大的重物 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 释放重物前，保持纸带沿竖直方向 （2）正确完成实验操作后，得到点迹清晰的一条纸带。如图乙所示，在纸带上选取三个连续打出的计时点A、B、C，测得点B到起始点O的距离为h，点A、B的间距为，点B、C的间距为。已知实验选用的重物质量为m，相邻计时点间的时间间隔为T，当地重力加速度的大小为g。则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中：重物重力势能的减少量________，动能的增加量________。（用测得的物理量和已知量的字母表示） （3）实验中，若机械能损耗率低于5%，可认为在误差允许的范围内机械能守恒。实验中测得：，，。已知，，，则本实验的机械能损耗率________%（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. mgh ②. （3）4 【解析】 【小问1详解】 A．若选用体积更大的重物会增大空气阻力对实验的影响，不利于减小实验误差，故A错误； B．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，若先释放纸带，打点初期数据会缺失，故B错误； C．释放重物时保持纸带竖直方向，可以减小纸带与打点计时器间的摩擦，有助于减小实验误差，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1] 由于从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重物下落的高度为，所以重物重力势能的减少量为 [2] 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打点计时器打下B点时重物的瞬时速度为 所以打点计时器打下B点时重物的动能为 则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重物动能的增加量为 【小问3详解】 从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量为 重物动能的增加量为 所以本实验的机械能损耗率为 12. 某实验小组想制作一个欧姆表，实验室可供使用的器材有： A．毫安表A（满偏电流为1mA，内阻约为） B．干电池2节（每节干电池的电动势为1.5V，内阻约为） C．电压表（量程0~3V，内阻约为） D．电压表（量程0~15V，内阻约为） E．滑动变阻器（最大电阻为） F．滑动变阻器（最大电阻为） G．电阻箱（） H．开关、导线若干 （1）实验小组用如图1所示的电路测量毫安表A的内阻，其中电源选用2节干电池，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。（均选填器材前的字母） （2）用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，补充完成图2中的实物图连线。 （3）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“a”或“b”）端，并将电阻箱的阻值调至最大。闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表的示数为，记录此时电阻箱的阻值R和毫安表的示数I。重复上述测量步骤，再次调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表的示数均为，获得5组不同的R和I的数据。 （4）实验小组利用图像法计算毫安表A的内阻，以R为横坐标，________（选填“”或“I”）为纵坐标，拟合描出的各点得到一条不过原点的倾斜直线，测得其斜率为k，纵截距为b，则毫安表A的内阻________（用b、k表示）。 （5）通过上述步骤测出毫安表A的内阻。实验小组设计的欧姆表电路图如图3所示，电源选用1节干电池。调节电阻箱的阻值为，正确进行欧姆调零。将待测电阻接在c、d两端，毫安表的指针如图4所示，此时通过电源的电流为________mA，待测电阻的阻值为________。 【答案】（1） ①. C ②. E （2） （3）a （4） ①. ②. （5） ①. 12.0 ②. 50 【解析】 【小问1详解】 [1]2节干电池电动势为，故选择C。 [2] 滑动变阻器为分压式接法，选择最大值更小的滑动变阻器会更加灵敏，方便调节，故选用E。 【小问2详解】 见答案 【小问3详解】 滑动变阻器的滑片移至a端，可以让滑动变阻器左边导线将电流表所在支路短接，示数为0，从而保护电表。 【小问4详解】 [1]由欧姆定律可得 化简得 可见为线性关系，故以为纵坐标。 [2]结合图线可得， 解得 【小问5详解】 [1]毫安表一小格为，则毫安表示数为 通过电源的电流为 代入解得 [2] 欧姆调零时，由闭合电路欧姆定律可得回路中总电阻 毫安表的指针如图4所示时， 由闭合电路欧姆定律可得 联立解得 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分） 13. 福建舰是我国自主研发的第一艘电磁弹射型航空母舰。某次测试中，一架质量为的歼-35战斗机，在电磁弹射轨道上由静止开始做匀加速直线运动100m后，达到60m/s的起飞速度。求 （1）歼-35由静止开始至达到起飞速度所用的时间t； （2）歼-35在匀加速阶段所受的合力大小F。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设歼-35匀加速直线运动的位移为x，起飞速度为v，由匀变速直线运动规律可得 解得 【小问2详解】 设歼-35质量为m，匀加速直线运动的加速度为a，由匀变速直线运动规律可得 牛顿第二定律可得 代入数据解得 14. 如图所示，两块相同的极板A与B水平正对放置。极板长度为l，间距为d，极板间电压为U，极板间的电场可视为匀强电场。一带电粒子沿水平方向，从靠近B板的O点以初动能射入电场，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子恰好从A板右端的N点射出电场。M为粒子运动轨迹上的一点，OM、MN的水平距离相等。不计粒子重力，求 （1）粒子所带的电荷量q； （2）粒子经过M点时的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设极板间匀强电场的电场强度为E，带电粒子的质量为m，在电场中运动时的加速度为a，时间为t，初速度为，由已知 根据牛顿运动定律可得 其中 由类平抛运动的规律得， 解得 【小问2详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，初速度方向为匀速运动，则有OM、MN的运动时间相等，竖直方向为初速度为0的匀加速运动，它们的竖直距离之比为 粒子从O点运动到M点，由动能定理得 解得 15. 如图所示，半径为R的四分之一圆形区域OMN内有垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，在纸面内从O点以垂直于OM的速度射入磁场。粒子穿出磁场时，速度方向与OM平行。不计粒子重力。 （1）判断区域OMN内匀强磁场的方向，并求出其磁感应强度的大小B； （2）仅调整区域内的磁感应强度大小，使粒子穿出磁场时速度方向与射入方向的夹角为。求调整前、后粒子在磁场中运动的时间之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由左手定则判断，区域内的磁场方向垂直于纸面向外。 设带电粒子做圆周运动的半径为，粒子运动的圆心角为，由圆周运动的规律和牛顿运动定律可得 解得 【小问2详解】 设带电粒子在磁场调整后做圆周运动的半径为、在磁场中运动的圆心角为、周期为；在磁场调整前周期为，调整前后运动轨迹如图所示 根据几何关系和圆周运动规律得， 则，，， 解得 16. 如图所示，一质地均匀、质量为M的长木板A静止于光滑水平面上，在长木板A中间位置固定一个轻质竖直框架，框架横梁中点O距木板A上表面的高度为L。在O点正下方，木板的中轴线上静置一质量为的小物块B，B与A之间的摩擦忽略不计。在O点系一长度为L的不可伸长的细线，细线另一端系一质量为m的小物块C。现将C拉起，使细线水平伸直且与木板中轴线平行，由静止释放C，C运动的过程中细线始终伸直。当C第一次运动到O点正下方时，细线瞬间断开。已知C与A之间的动摩擦因数，小物块B、C均可视为质点，C与B在木板上发生的碰撞为弹性正碰。C最终未从木板A上离开。不计空气阻力，重力加速度的大小为g。求 （1）细线断开瞬间，木板A和小物块C的速度大小和； （2）细线断开后，小物块C相对于木板A滑行的总路程s。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 从C被释放到细线断开前，C和A组成的系统水平方向上动量守恒，机械能守恒， 解得， 【小问2详解】 细线断开前，设A、C相对地面的水平位移大小分别为、，则， 绳断后至C、B碰撞前，设A、C相对地面的位移的大小分别为、，C相对于A运动的距离为。由C与A系统动量守恒得位移关系，， 设C、B碰撞前瞬间，A、C的速度分别为、，从小物块C被释放到C、B碰撞前，对A、C系统，由动量守恒、能量守恒， 设C、B碰撞后瞬间的速度分别为、，碰撞过程中动量守恒、能量守恒， C、B碰撞后到C与A共速过程中，设C相对于A运动的距离为，C与A共速速度为，由动量守恒、能量守恒， 由以上各式，解得小物块C相对于木板A滑行的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $