精品解析：安徽六安市2025-2026学年高三上学期期末物理试题

六安市2026年高三学业水平检测 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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8小题，每小题4分，共32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. 下列有关物理学史描述正确的是（　　） A. 安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，揭示了电与磁的联系 B. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 C. 赫兹实验捕捉到了电磁波 D. 法拉第建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波 2. 甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶。甲车由静止开始做匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，其各自的位移随时间变化关系如图所示，两条图线刚好在时刻相切，则（　　） A. 在时刻，乙车的速度大小为 B. 甲车的加速度为 C. 在内，两车有两次机会并排行驶 D. 在内，乙车平均速度与甲车平均速度相等 3. 如图所示，装有轻质光滑定滑轮的光滑斜面静置在水平地面上，斜面与水平面夹角，斜面上的A通过不可伸长的轻绳绕过定滑轮与B相连，轻绳与斜面平行，B拉着A从静止开始运动，斜面始终保持静止，斜面质量6kg，A和B质量都是1kg，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 绳的拉力为10N B. A的加速度为 C. 斜面对地面的压力大于80N D. 地面对斜面的支持力为78.75N 4. 早在2018年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.2，当不加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长约为174nm，则加上液体后，该曝光光波（　　） A. 在液体中传播频率变为原来的倍 B. 在液体中的传播速度是空气中的1.2倍 C. 在液体中曝光波长约为145nm D. 在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的倍 5. 操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、B两点处分别把1、2相同的两球同时击出，球1做平抛运动，球2做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于P点，P是AB连线中垂线上一点，球1的初速度为，球2的初速度为，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到P点的过程中（　　） A. 球2速度变化量方向向左下方 B. 球2在最高点速率与大小相等 C. 两球在P点相遇 D. 与大小可能相同 6. 抛石机的简化图如图所示，质量为m的石块装在长臂为L的杠杆末端，质量为M的配重安装于长为l的短臂末端，初始时杠杆被固定，抛石机静止，长臂与水平面的夹角为。释放杠杆，配重下落，带动杠杆在竖直面自由转动，杆转到竖直位置时将石块以速度v水平抛出，此时配重未接触地面。石块与配重均可视为质点，不计摩擦、空气阻力和杠杆质量，重力加速度为g。释放杠杆到杠杆转到竖直位置这段过程中（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力做的功为 C. 杆对石块做功为 D. 杆对配重做的功 7. “古有司南，今有北斗”，如图甲所示的北斗卫星导航系统入选“2022全球十大工程成就”。组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径越大，线速度越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其图像如图乙所示，图中为地球半径，为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径，图中物理量单位均为国际单位，引力常量为，忽略地球自转，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 北斗星座GEO卫星的加速度为 D. 地球表面的重力加速度为 8. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，为轨迹圆的一条直径。以点为起始点，小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示，其中。下列说法正确的是（　　） A. 小球做匀速圆周运动 B. 电势差 C. 小球运动过程中动能最大值 D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值与最小值之差 二、多项选择题（本小题共2小题，每小题5分，共10分。全部选对得5分，少选得3分，有错误选项不得分） 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 10. 如图所示，间距的足够长光滑平行金属导轨竖直固定，导轨在等高的、两点断开并用绝缘材料连接，顶端接一阻值的电阻，底端接一电容的电容器。整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小。质量均为的金属棒、分别从导轨顶端和水平虚线的下方由静止同时释放，金属棒下落高度时，金属棒已经达到最大速度（还没到达虚线）。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，重力加速度。在金属棒下落高度的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 金属棒下落高度时的速度大小为 B. 通过的电荷量和下落时电容器的电荷量之比为 C. 金属棒下落高度时，金属棒下降的高度为 D. 电阻上产生的热量为 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，重物从高处由静止开始下落，重物拉动纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。 （1）实验常选用电磁打点计时器，最符合电磁打点计时器工作要求的电源电压是（　　） A. 直流 B. 直流 C. 交流 D. 交流 （2）实验中，用打点计时器打出一条纸带，如图所示，点为打点计时器打出第一个点。选取连续打出的点、、为计数点，各计数点间距离已在图上标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为，重物质量，从释放到打下点，重物减少的重力势能为__________；打下点时，重物的动能为__________（重力加速度为）。若与近似相等，则机械能守恒。 12. 某兴趣小组测量某电源的电动势和内阻，电动势2~3V，内阻约为1Ω。现有如下实验器材： A.电压表V（0~15V，内阻约为2kΩ） B.电流表A（0~2mA，） C.电阻箱（0~999.9Ω） D滑动变阻器（0~500Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.待测电源 H.开关、导线若干 （1）根据题目所给的实验器材，该小组设计了实验电路如图甲所示，定值电阻应选用_______。（选填“”或“”） （2）按电路图接好电路进行实验，为方便数据处理，把流过电阻箱的电流视为干路电流，记下电阻箱和电流表对应的一系列读数R、I，获取了多组数据，作出的图像如图乙所示，则可得该电池组的电动势E=____V；内阻r=____Ω。（结果均保留两位小数） （3）若按（2）中数据处理方式，则该实验中电动势的测量值____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”），内阻的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 13. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形如1图所示，平衡位置在x=8cm处的质点P振动图像如2图所示。求： （1）质点P的振动方程； （2）波的传播方向及波速大小。 14. 距光滑水平平台的右端处有一木块（视为质点），的质量，紧靠平台右端的水平地面上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板，木板的质量，长度，且木板的上表面与平台等高。木块在水平向右、大小的拉力作用下由静止开始运动，当木块运动到平台右端时立即撤去拉力。已知木块与木板、木板与水平地面间的动摩擦因数均为，木块与木板的挡板碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，取重力加速度大小。求： （1）木块刚到平台右端时的速度大小； （2）与右侧挡板碰撞后瞬间与的速度； （3）全过程中木板与地面产生的热量。 15. 如图所示，在两个边长均为的正三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，左右两侧有平行于、的匀强电场（电场强度大小未知）。质量为、带电荷量为的带正电粒子（不计重力），由电场中点由静止释放，恰好从边的中点进入磁场区域。经右侧电场，又经过下方磁场区域后，粒子能从的中点进入左侧电场，最终能从上某点沿垂直边界方向射出磁场区域。求： （1）粒子进入磁场时的速度大小； （2）到中点距离和电场强度大小； （3）若右侧区域换成磁感应强度可在范围内调节的圆形边界磁场，粒子仍从上原位置垂直边界方向射出磁场（只考虑进出区域一次）求： ①磁感应强度为时的圆形磁场面积； ②磁感应强度为时的最小圆形磁场面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安市2026年高三学业水平检测 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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8小题，每小题4分，共32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. 下列有关物理学史描述正确的是（　　） A. 安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，揭示了电与磁的联系 B. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 C. 赫兹实验捕捉到了电磁波 D. 法拉第建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流使小磁针偏转的现象由奥斯特于1820年首次发现，揭示了电与磁的联系，故A错误。 B．牛顿于1687年发现万有引力定律，但引力常量由卡文迪许于1798年通过扭秤实验测得，故B错误。 C．赫兹于1887年通过实验首次证实电磁波的存在，捕捉到电磁波，故C正确。 D．法拉第提出电磁感应定律和场的概念，但完整的电磁场理论由麦克斯韦建立，并于1860年代预言电磁波，故D错误。 故选C。 2. 甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶。甲车由静止开始做匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，其各自的位移随时间变化关系如图所示，两条图线刚好在时刻相切，则（　　） A. 在时刻，乙车的速度大小为 B. 甲车的加速度为 C. 在内，两车有两次机会并排行驶 D. 在内，乙车平均速度与甲车平均速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙车的运动为匀速直线运动，速度保持不变，A错误； B．甲车由静止开始做匀加速直线运动，根据 由图可知，当时，甲的位移 解得，B错误； C．观察图像，两图在内，只有一个交点，说明在此段时间内甲、乙只有一次相遇的机会，C错误； D．在内，乙车与甲车的位移相等，根据可知，两车平均速度相等，D正确。 故选D。 3. 如图所示，装有轻质光滑定滑轮的光滑斜面静置在水平地面上，斜面与水平面夹角，斜面上的A通过不可伸长的轻绳绕过定滑轮与B相连，轻绳与斜面平行，B拉着A从静止开始运动，斜面始终保持静止，斜面质量6kg，A和B质量都是1kg，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 绳的拉力为10N B. A的加速度为 C. 斜面对地面的压力大于80N D. 地面对斜面支持力为78.75N 【答案】D 【解析】 【详解】B．对AB整体分析可知，AB的加速度大小均为，B错误； A．对B分析可知 解得绳的拉力为T=7.5N，B错误； CD．对斜面受力分析可知，地面对斜面的支持力为 根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的压力为78.75N，小于80N，C错误，D正确。 故选D。 4. 早在2018年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.2，当不加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长约为174nm，则加上液体后，该曝光光波（　　） A. 在液体中的传播频率变为原来的倍 B. 在液体中的传播速度是空气中的1.2倍 C. 在液体中的曝光波长约为145nm D. 在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，则光由空气进入该液体中传播频率不变，故A错误； B．光在液体中的传播速度为，解得传播速度约为原来的倍，故B错误； C．加上液体时光刻胶的曝光波长为，不加液体时，有，联立代入数据可得，故C正确； D．由以上分析可知，在液体中曝光光波的传播速度变为原来的，则传播相等的距离所需的时间变为原来的1.2倍，故D错误。 故选C。 5. 操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、B两点处分别把1、2相同的两球同时击出，球1做平抛运动，球2做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于P点，P是AB连线中垂线上一点，球1的初速度为，球2的初速度为，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到P点的过程中（　　） A. 球2速度变化量方向向左下方 B. 球2在最高点速率与大小相等 C. 两球P点相遇 D. 与大小可能相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，两球只受重力作用，由，球2速度变化量方向与重力加速度方向相同是竖直向下的，故A错误； B C．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，斜上抛运动竖直方向的分运动是先竖直上抛后是自由落体，其自由落体的高度比前者的大，故球2从最高点到P点的时间比球1从A点到P点的时间长，故球2从B到P点的时间比球1从A点到P点的时间长， 故球1先通过P点，而两者水平方向都做匀速直线运动，两者从抛出到P点水平分位移相等，由 球2在最高点速度是其水平分速度，其大小小于的大小，故BC错误； D．水平分量小于，但与大小可能相同，故D正确。 故选D。 6. 抛石机的简化图如图所示，质量为m的石块装在长臂为L的杠杆末端，质量为M的配重安装于长为l的短臂末端，初始时杠杆被固定，抛石机静止，长臂与水平面的夹角为。释放杠杆，配重下落，带动杠杆在竖直面自由转动，杆转到竖直位置时将石块以速度v水平抛出，此时配重未接触地面。石块与配重均可视为质点，不计摩擦、空气阻力和杠杆质量，重力加速度为g。释放杠杆到杠杆转到竖直位置这段过程中（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力做的功为 C. 杆对石块做的功为 D. 杆对配重做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．石块增加的机械能等于其增加的动能与增加的重力势能之和，石块增加的动能为 石块上升的高度为 增加的势能为 所以石块增加的机械能为 故A错误； B．依据动能定理，合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量 故B错误； C．对于石块，由动能定理可得 可得 故C正确； D．因为杠杆转动过程中，石块和配重的角速度相同，依据 可得 对于配重，由动能定理 解得 故D错误。 故选C。 7. “古有司南，今有北斗”，如图甲所示的北斗卫星导航系统入选“2022全球十大工程成就”。组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径越大，线速度越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其图像如图乙所示，图中为地球半径，为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径，图中物理量单位均为国际单位，引力常量为，忽略地球自转，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 北斗星座GEO卫星的加速度为 D. 地球表面的重力加速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据，当r=R时 可得，A错误； B．地球的密度，B正确； C．对北斗星座GEO卫星根据 可得GEO卫星的加速度大小，故C错误； D．根据 解得，故D错误。 故选B。 8. 长为的绝缘轻细线一端连接质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动，俯视图如图甲所示，为轨迹圆的一条直径。以点为起始点，小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示，其中。下列说法正确的是（　　） A. 小球做匀速圆周运动 B. 电势差 C. 小球运动过程中动能最大值 D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值与最小值之差 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在运动过程中，只有电场力做功，动能与电势能之和不变，由图可知，在运动过程中，小球的电势能在周期性变化，则其动能也在周期性变化，小球的运动为变速圆周运动，A错误； B．由图乙可知，小球由P点开始做圆周运动的路程为时小球的电势能最大，此时小球转过的圆心角为，小球沿电场方向的位移最大，过该点做圆的切线，则电场的方向与切线垂直，如图所示 该过程中电场力所做的功等于小球电势能的减少量，即 可得 电势差，B错误； C．小球电势能最大时位于等效最高点，因小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动， 小球电势能最小时位于等效最低点，小球的速度最大，根据动能定理 解得最大动能，C错误； D．小球位于等效最高点时，细线的拉力最小为0；当小球位于等效最低点时，拉力有最大值。 根据牛顿第二定律 因最小值为0，最大值与最小值之差就等于拉力的最大值，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本小题共2小题，每小题5分，共10分。全部选对得5分，少选得3分，有错误选项不得分） 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由理想变压器可得,所以保持不变；设副线圈电压为，则有 可得副线圈电压保持不变，滑片向下滑动，则电阻减小，则副线圈总电阻减小，由 可得副线圈总电流增大，则由 可得示数变小，故A错误； BC．由 可得变小，由 可得增大，则电源的输出功率为增大，故B正确，C错误； D．通过滑动变阻器的电流为 因为增大，变小，则增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，间距的足够长光滑平行金属导轨竖直固定，导轨在等高的、两点断开并用绝缘材料连接，顶端接一阻值的电阻，底端接一电容的电容器。整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小。质量均为的金属棒、分别从导轨顶端和水平虚线的下方由静止同时释放，金属棒下落高度时，金属棒已经达到最大速度（还没到达虚线）。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，重力加速度。在金属棒下落高度的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 金属棒下落高度时的速度大小为 B. 通过的电荷量和下落时电容器的电荷量之比为 C. 金属棒下落高度时，金属棒下降的高度为 D. 电阻上产生的热量为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．金属棒PQ下落过程中，由牛顿第二定律可得mg-BIl=ma 电流 联立解得加速度a=8m/s2 可知金属棒PQ做匀加速直线运动，由运动学公式2ad=v2 解得速度v=8m/s，故A正确； B．金属棒PQ下落高度d=4m所经历的时间 金属棒MN达到最大速度时加速度为零，满足mg=BIl 电流 感应电动势E=Blvm 联立解得最大速度vm=4m/s 由动量定理 其中 解得 电容器的电荷量 即通过的电荷量和下落时电容器的电荷量之比为3:1，B正确； C．根据 可得x=2.4m。C正确； D．电阻上产生的热量为，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，重物从高处由静止开始下落，重物拉动纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。 （1）实验常选用电磁打点计时器，最符合电磁打点计时器工作要求的电源电压是（　　） A. 直流 B. 直流 C. 交流 D. 交流 （2）实验中，用打点计时器打出一条纸带，如图所示，点为打点计时器打出的第一个点。选取连续打出的点、、为计数点，各计数点间距离已在图上标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为，重物质量，从释放到打下点，重物减少的重力势能为__________；打下点时，重物的动能为__________（重力加速度为）。若与近似相等，则机械能守恒。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 电磁打点计时器工作电压是交流，故选D。 【小问2详解】 [1] 从释放到打下点，重物减少的重力势能为 [2] 打下点时，重物的动能为 12. 某兴趣小组测量某电源的电动势和内阻，电动势2~3V，内阻约为1Ω。现有如下实验器材： A.电压表V（0~15V，内阻约2kΩ） B.电流表A（0~2mA，） C.电阻箱（0~999.9Ω） D.滑动变阻器（0~500Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.待测电源 H.开关、导线若干 （1）根据题目所给的实验器材，该小组设计了实验电路如图甲所示，定值电阻应选用_______。（选填“”或“”） （2）按电路图接好电路进行实验，为方便数据处理，把流过电阻箱的电流视为干路电流，记下电阻箱和电流表对应的一系列读数R、I，获取了多组数据，作出的图像如图乙所示，则可得该电池组的电动势E=____V；内阻r=____Ω。（结果均保留两位小数） （3）若按（2）中数据处理方式，则该实验中电动势的测量值____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”），内阻的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2） ①. 2.94 ②. 1.18 （3） ①. 小于 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 电流表的满偏电流为，电流表与定值电阻串联改装成量程为的电压表（电源电动势为3V），根据欧姆定律 解得需要的电阻值，所以选择 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 公式变形可得， 结合图像可得，图像的纵截距，斜率 解得， 【小问3详解】 [1][2]由上一小问的表达式可得， 设电源电动势的真实值为，内电阻的真实值为 根据闭合电路欧姆定律 公式变形可得 结合图像可得，图像的纵截距，斜率 解得， 对比可得， ，所以若按（2）中数据处理方式，则该实验中电动势、内电阻的测量值均比真实值偏小 13. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形如1图所示，平衡位置在x=8cm处的质点P振动图像如2图所示。求： （1）质点P的振动方程； （2）波的传播方向及波速大小。 【答案】（1） （2）波沿x轴正向传播，7.5cm/s 【解析】 【小问1详解】 周期为T=3.2s，质点P的振动方程 【小问2详解】 由P点的振动图像可知，t=0时刻，质点P从平衡位置沿y轴正向振动。可知波沿x轴正向传播，波长为24cm，周期为3.2s，则波速 14. 距光滑水平平台的右端处有一木块（视为质点），的质量，紧靠平台右端的水平地面上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板，木板的质量，长度，且木板的上表面与平台等高。木块在水平向右、大小的拉力作用下由静止开始运动，当木块运动到平台右端时立即撤去拉力。已知木块与木板、木板与水平地面间的动摩擦因数均为，木块与木板的挡板碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，取重力加速度大小。求： （1）木块刚到平台右端时的速度大小； （2）与右侧挡板碰撞后瞬间与的速度； （3）全过程中木板与地面产生的热量。 【答案】（1） （2）， （3）7.5J 【解析】 【小问1详解】 对木块由静止到平台右端,由动能定理有 解得 【小问2详解】 对木板木块对其向右的滑动摩擦力小于地面对其最大静摩擦力，故木板静止 对木块其加速度为 由 解得碰前木块速度大小为 对弹性碰撞 由动量守恒有 由机械能守恒有 联立解得 【小问3详解】 碰后对B由牛顿第二定律有 解得 对A由牛顿第二定律有 设经t时间两者共速,由 解得, 在这段时间内B的位移 之后两者一起相对地面向右做匀减速直线运动，加速度为 由 解得 全过程中木板与地面产生的热量 15. 如图所示，在两个边长均为的正三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，左右两侧有平行于、的匀强电场（电场强度大小未知）。质量为、带电荷量为的带正电粒子（不计重力），由电场中点由静止释放，恰好从边的中点进入磁场区域。经右侧电场，又经过下方磁场区域后，粒子能从的中点进入左侧电场，最终能从上某点沿垂直边界方向射出磁场区域。求： （1）粒子进入磁场时的速度大小； （2）到中点距离和电场强度大小； （3）若右侧区域换成磁感应强度可在范围内调节的圆形边界磁场，粒子仍从上原位置垂直边界方向射出磁场（只考虑进出区域一次）求： ①磁感应强度为时的圆形磁场面积； ②磁感应强度为时的最小圆形磁场面积。 【答案】（1） （2）, （3）， 【解析】 【小问1详解】 因为粒子能从中点进入左侧电场，说明轨迹关于所在的水平中线对称，轨迹如图所示 由几何关系可得 在磁场中由洛伦兹力提供向心力 联立解得 【小问2详解】 设圆弧所对圆心角为， 则由几何关系可得 解得 则由几何关系 解得 则在点、点速度方向与、夹角均为，从点到点粒子做类斜抛运动，由对称可得，电场方向有 垂直电场方向有 由牛顿第二定律可得 联立解得 从到中点，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 [1] 粒子还是会从点到点，从点到点全程做匀速圆周运动，由题意可得圆形磁场与相切，由几何关系可得圆形磁场半径 则圆形磁场面积为 [2] 磁感应强度为时，同（1）可得轨迹半径，最小圆形磁场时轨迹如图所示 图中红色圆形为最小磁场的边界，由几何关系可得圆形磁场半径 则圆形磁场面积为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $