精品解析：湖北襄阳市枣阳市第一中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题

枣阳一中2025–2026学年上学期高三年级2月月考物理试题 注意事项： 1、答卷前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上。并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将自己的条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色答字笔在答题卡上作答，字体工整，笔迹清晰。 4、考试结束后，将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，共40分。1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10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. 核钻石电池就是把碳-14包裹在一层人造钻石里，既防止核放射泄漏，又无比坚硬不容易损坏。该概念由2016年英国布里斯托尔大学提出并宣布试验成功基于碳-14同位素衰变的半导体电池，但目前尚没有普及应用。碳-14的半衰期为5730年，下列说法正确的是（　　） A. 升温加压可以改变碳-14的半衰期 B. 衰变产生的电子来源于核外电子 C. 碳-14可以用作示踪原子 D. 经过5730年，8个碳-14剩下4个未衰变 2. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量为的带负电小球静止在斜面上，可加一平行于纸面方向的匀强电场。若要使所加电场的电场强度最小，则电场的方向为（　　） A. 竖直向上 B. 沿斜面向下 C. 水平向左 D. 垂直于斜面向下 3. 一列简谐波沿轴传播，时刻的波形如图甲所示，点为轴上的某质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿轴负方向传播 B. 该简谐波的波长为 C. 该简谐波的周期为 D. 该简谐波的波速为 4. 如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比不变，电表均为理想电表，电阻阻值始终不变，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 副线圈交变电流的频率为 B. 电压表的示数为不变 C. 电压表的示数逐渐增大 D. 电压表与电流表示数之比减小 5. 如图所示，真空中的楔形玻璃的横截面的顶角为，位于面上的点光源S垂直向发出一条光线，从点射出时的折射角为。已知S点到点的距离为，点光源S在楔形面上有光线射出的面积为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为阻值为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、板间距为的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒两端的电压为 B. 电容器所带的电荷量为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 7. 如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧，下端固定在光滑斜面的挡板上，上端与B连接，质量均为的物体A、B紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力拉物体A，使物体A做加速度为的匀加速运动。拉力随物体A的位移变化的图像如图乙所示，重力加速度为，则（　　） A. B. C. D. 8. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III；神舟十八号飞船处于圆轨道，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到处与天和核心舱对接。天和核心舱在距离地面约的轨道上运行。则神舟十八号飞船（　　） A. 由轨道II变换到轨道III需要在点减速 B. 在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同 C. 在轨道II上经过点向点运动时速度大小将增大 D. 在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 9. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。下面四幅图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中可求出物体的加速度大小为 B. 乙图中可求出物体的加速度大小为 C. 丙图中可求出物体的初速度大小为0 D. 丁图中可求出物体的初速度大小为 10. 如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上建立平面直角坐标系，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，另一端固定在点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球从点沿圆周逆时针恰好能做圆周运动，俯视图如图甲所示，该小球的电势能与对应转过的角度的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向沿轴负方向 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程最小速度为 D. 轻绳的最大拉力为 二、实验题：本题共2小题，共16分。11题6分，12题10分。请按照要求把正确答案填写在相应位置。 11. 某同学利用图甲所示的实验装置来测量小车与水平长木板之间的动摩擦因数。请补充下列相关实验内容： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为___________cm；按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量砝码； （2）用刻度尺测量遮光片与光电门之间的距离。小车由静止释放，遮光片经过光电门的时间为； （3）改变遮光片与光电门之间的距离，重复步骤（2），测得多组数据； （4）根据测得的多组数据画出图像，该图像的斜率为，则小车的加速度为___________（用、表示）； （5）取下细绳和砝码盘，用天平测量小车和遮光片的总质量、砝码盘和砝码的总质量，重力加速度为。可求得小车与长木板之间的动摩擦因数___________（用、表示）。 12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值，可使用的器材有：三个滑动变阻器。其中一个阻值为，另两个阻值均为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电流表、（量程为，内阻均为；微安表G；电源E（电动势约为）：开关和。 （1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。 （2）完成下列填空： ①的阻值为___________（填“20”或“2000”） ②为了保护微安表，开始时将的滑片滑到接近图（a）中的滑动变阻器的___________端（选填“左”或“右”）对应的位置； ③将电阻箱的阻值置于，接通。将的滑片置于适当位置，再反复调节的滑片的位置、最终使得接通前后，微安表的示数始终为零，则表明两点电势相等，此时电流表、的示数分别为、，则待测电阻的阻值为___________（结果保留到个位）。 （3）若考虑电流表、的内阻，不计偶然误差的影响，与不考虑电流表、的内阻相比，测量结果___________（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。 13. 如图，竖直放置的气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，气缸中活塞A活塞B间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长为的刚性轻杆相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。气缸连接处有小卡销，活塞A、B均不能通过连接处。活塞A、B的质量分别为、，面积分别为2S、S，初始时系统处于平衡状态，活塞A、B到气缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知重力加速度为，活塞外大气压强为，气缸无漏气，不计轻杆的体积。求： （1）刚性轻杆的弹力大小； （2）缓慢改变两活塞间的气体温度，当B活塞恰到达两圆筒连接处时，此时封闭气体的温度为多少？ 14. 一个质量为、电荷量为的带负电粒子从轴上的点以速度沿与正方向成角射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于轴射出第一象限，进入第二象限的匀强电场中，磁感应强度大小为，电场强度大小为。不计粒子重力。求： （1）、两点间的距离； （2）带电粒子在电场中速度第一次为零时的坐标； （3）从点进入磁场到第三次经过轴所用的时间。 15. 如图所示，光滑线形轨道由平直轨道和圆弧轨道组成，，圆弧轨道的圆心位于水平面上，其所在圆的半径为。圆弧轨道与相切于点，与水平桌面左端相切于点，水平桌面的长度为，以点为圆心，半径为的四分之一圆弧分别与水平轴，竖直轴相交。质量为的甲球套在线形轨道上以初速度（大小未知）沿轨道上滑，刚运动到点时对轨道恰无弹力，此后与位于点的乙物体发生弹性碰撞，碰撞时间极短。乙物块与水平桌面之间的动摩擦因数为0.25。不计空气阻力，重力加速度为。甲球、乙物块均可视为质点。求： （1）甲球刚运动到点的速度大小； （2）甲球运动到点时轨道对甲球的弹力； （3）若仅乙物块质量可变，当乙物块的质量为多少时，碰后乙物块向右运动经过坐标系中的圆弧时的速度最小？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 枣阳一中2025–2026学年上学期高三年级2月月考物理试题 注意事项： 1、答卷前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上。并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将自己的条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色答字笔在答题卡上作答，字体工整，笔迹清晰。 4、考试结束后，将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，共40分。1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10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. 核钻石电池就是把碳-14包裹在一层人造钻石里，既防止核放射泄漏，又无比坚硬不容易损坏。该概念由2016年英国布里斯托尔大学提出并宣布试验成功基于碳-14同位素衰变的半导体电池，但目前尚没有普及应用。碳-14的半衰期为5730年，下列说法正确的是（　　） A. 升温加压可以改变碳-14的半衰期 B. 衰变产生的电子来源于核外电子 C. 碳-14可以用作示踪原子 D. 经过5730年，8个碳-14剩下4个未衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是放射性核素固有的属性，由原子核内部结构决定，不受外界条件（如温度、压力）影响。升温加压不能改变碳-14的半衰期，故A错误； B．β衰变是原子核内的一个中子转化为质子，同时释放出电子（β粒子）和反中微子的过程。β衰变产生的电子来源于原子核内部，而非核外电子，故B错误； C．示踪原子是指利用放射性同位素的放射性来追踪物质运动和变化的原子。碳-14具有放射性（半衰期为5730年），可通过β衰变被检测，常用于考古学碳定年和生物学示踪研究，故C正确； D．半衰期是大量原子核衰变的统计平均概念。经过一个半衰期（5730年），理论上剩余未衰变原子数应为初始数量的一半。对于8个碳-14原子，期望剩余未衰变原子数为4个，但实际衰变具有随机性，对于少量原子，不能保证精确剩余4个未衰变原子（实际数量可能波动），故D错误。 故选C。 2. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量为的带负电小球静止在斜面上，可加一平行于纸面方向的匀强电场。若要使所加电场的电场强度最小，则电场的方向为（　　） A. 竖直向上 B. 沿斜面向下 C. 水平向左 D. 垂直于斜面向下 【答案】B 【解析】 【详解】带负电的小球静止在斜面上，受重力、支持力和电场力，三力的合力为零，则三个力的首尾相连构成矢量三角形，如图所示 由图可知，当电场力与支持力垂直时即电场力沿斜面向上时，电场力最小，则电场强度最小。由于小球带负电，所以电场强度沿斜面向下。 故选B。 3. 一列简谐波沿轴传播，时刻的波形如图甲所示，点为轴上的某质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿轴负方向传播 B. 该简谐波的波长为 C. 该简谐波的周期为 D. 该简谐波的波速为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻点沿轴正方向运动，根据“同侧法”可知，该简谐波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知，该简谐波的波长为24cm，故B错误； C．由图乙可知，该简谐波的周期为0.4s，故C错误； D．该简谐波的波速为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比不变，电表均为理想电表，电阻阻值始终不变，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 副线圈交变电流的频率为 B. 电压表的示数为不变 C. 电压表的示数逐渐增大 D. 电压表与电流表示数之比减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，理想变压器原线圈两端接入的电源的频率为 变压器不改变交变电流的频率，所以副线圈交变电流的频率为50Hz，故A错误； B．电压表的示数为理想变压器原线圈两端接入的电源的有效值，并保持不变，为，故B错误； D．将副线圈等效到原线圈为 将滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，则副线圈的总电阻减小，即原线圈的等效电阻减小，所以电流表示数增大，由A选项分析可知，电压表不变，所以电压表与电流表示数之比减小，故D正确； C．因为电流表示数增大，所以电阻分压增大，则变压器原线圈的输入电压减小，根据 可知，副线圈的输出电压减小；根据 可知，电流表示数也增大，所以电阻的分压增大，所以电阻的分压，即电压表的示数减小，故C错误。 故选D。 5. 如图所示，真空中的楔形玻璃的横截面的顶角为，位于面上的点光源S垂直向发出一条光线，从点射出时的折射角为。已知S点到点的距离为，点光源S在楔形面上有光线射出的面积为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，楔形玻璃对该光的折射率为 则 可得，临界角为 所以点光源S在楔形面上有光线射出的范围半径为 所以点光源S在楔形面上有光线射出的面积为 故选A。 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为阻值为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、板间距为的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒两端的电压为 B. 电容器所带的电荷量为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，金属棒旋转切割磁感线产生的电动势为 则金属棒两端的电压为，故A错误； B．电容器所带的电荷量为，故B正确； C．电阻消耗的电功率为，故C错误； D．平行板电容器间的电场强度为 微粒的电场力等于重力 解得，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧，下端固定在光滑斜面的挡板上，上端与B连接，质量均为的物体A、B紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力拉物体A，使物体A做加速度为的匀加速运动。拉力随物体A的位移变化的图像如图乙所示，重力加速度为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】B．刚开始加速运动时，弹力与重力沿斜面分力平衡，根据牛顿第二定律，故B错误； A．初始静止时，设弹簧压缩量为，根据平衡条件 在A、B分离前，B的加速度一直沿斜面向上，则弹簧始终处于压缩状态，对AB整体根据牛顿第二定律 整理得 当时 所以，故A错误； D．A、B分离后，拉力F只作用在A上，对A进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，故D错误； C．A、B分离后，对B进行受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 解得，故C正确。 故选C。 8. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III；神舟十八号飞船处于圆轨道，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到处与天和核心舱对接。天和核心舱在距离地面约的轨道上运行。则神舟十八号飞船（　　） A. 由轨道II变换到轨道III需要在点减速 B. 在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同 C. 在轨道II上经过点向点运动时速度大小将增大 D. 在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由轨道II变换到轨道III需要在点加速，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 故在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，轨道II上经过点向点运动时速度大小将减小，故C错误； D．第一宇宙速度是最大的环绕速度，在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度，故D正确； 故选BD。 9. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。下面四幅图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（　　） A. 甲图中可求出物体的加速度大小为 B. 乙图中可求出物体的加速度大小为 C. 丙图中可求出物体的初速度大小为0 D. 丁图中可求出物体的初速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动位移时间关系有 结合图像斜率可得 解得，故A错误； B．根据匀变速直线运动速度位移关系有 结合图像斜率可得 解得，故B正确； C．根据图像可求得图像的解析式 变形可得 结合匀变速直线运动位移时间关系 可得，故C正确； D．根据图像可求得图像的解析式 变形可得 结合匀变速直线运动位移时间关系 可得，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上建立平面直角坐标系，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，另一端固定在点，整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场，带电小球从点沿圆周逆时针恰好能做圆周运动，俯视图如图甲所示，该小球的电势能与对应转过的角度的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向沿轴负方向 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程最小速度为 D. 轻绳的最大拉力为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知时，电势能最大，时，电势能最小，小球带正电，则电场沿y轴负方向，故A错误； B．从0°到，根据电场力做功与电势能变化关系有 解得，故B正确； C．带电小球从点沿圆周逆时针恰好能做圆周运动，在最高点有 解得，故C正确； D．从最高点到最低点，根据动能定理有 最低点，根据牛顿第二定律有 且 解得，故D错误。 故选BC。 二、实验题：本题共2小题，共16分。11题6分，12题10分。请按照要求把正确答案填写在相应位置。 11. 某同学利用图甲所示的实验装置来测量小车与水平长木板之间的动摩擦因数。请补充下列相关实验内容： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为___________cm；按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量砝码； （2）用刻度尺测量遮光片与光电门之间的距离。小车由静止释放，遮光片经过光电门的时间为； （3）改变遮光片与光电门之间的距离，重复步骤（2），测得多组数据； （4）根据测得的多组数据画出图像，该图像的斜率为，则小车的加速度为___________（用、表示）； （5）取下细绳和砝码盘，用天平测量小车和遮光片的总质量、砝码盘和砝码的总质量，重力加速度为。可求得小车与长木板之间的动摩擦因数___________（用、表示）。 【答案】 ①. 0.960 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]由图乙可知遮光片的宽度为 [2]小车经过光电门的速度为 根据速度位移公式有 联立解得 可知图像的斜率为 解得 [3]根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码有 对小车有 联立解得 12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值，可使用的器材有：三个滑动变阻器。其中一个阻值为，另两个阻值均为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电流表、（量程为，内阻均为；微安表G；电源E（电动势约为）：开关和。 （1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。 （2）完成下列填空： ①的阻值为___________（填“20”或“2000”） ②为了保护微安表，开始时将的滑片滑到接近图（a）中的滑动变阻器的___________端（选填“左”或“右”）对应的位置； ③将电阻箱的阻值置于，接通。将的滑片置于适当位置，再反复调节的滑片的位置、最终使得接通前后，微安表的示数始终为零，则表明两点电势相等，此时电流表、的示数分别为、，则待测电阻的阻值为___________（结果保留到个位）。 （3）若考虑电流表、的内阻，不计偶然误差的影响，与不考虑电流表、的内阻相比，测量结果___________（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。 【答案】（1） （2） ①. 20 ②. 左 ③. 1200 （3）相等 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物图如图 【小问2详解】 [1]滑动变阻器R0要接成分压电路，则要选择阻值较小的20Ω的滑动变阻器。 [2]为了保护微安表，开始时将R0的滑片滑到接近图（a）中滑动变阻器的左端对应的位置； [3]将电阻箱Rz的阻值置于1500.0Ω，B与C所在位置的电势相等，则有 解得 【小问3详解】 由（2）中分析可知，电流表、的内阻对实验结果无影响。 13. 如图，竖直放置的气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，气缸中活塞A活塞B间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长为的刚性轻杆相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。气缸连接处有小卡销，活塞A、B均不能通过连接处。活塞A、B的质量分别为、，面积分别为2S、S，初始时系统处于平衡状态，活塞A、B到气缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知重力加速度为，活塞外大气压强为，气缸无漏气，不计轻杆的体积。求： （1）刚性轻杆的弹力大小； （2）缓慢改变两活塞间的气体温度，当B活塞恰到达两圆筒连接处时，此时封闭气体的温度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设两活塞间气体压强为， 以两活塞整体为研究对象，根据受力平衡关系 化简得 对活塞A进行受力分析，设杆对活塞A有向下的弹力，根据平衡关系 解得， 【小问2详解】 气体在状态变化前，体积，当B活塞恰到达两圆筒连接处时，此时封闭气体的温度为，压强为，体积 以整体为研究对象，根据受力平衡 可得（等压变化） 根据盖 - 吕萨克定律 解得 14. 一个质量为、电荷量为的带负电粒子从轴上的点以速度沿与正方向成角射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于轴射出第一象限，进入第二象限的匀强电场中，磁感应强度大小为，电场强度大小为。不计粒子重力。求： （1）、两点间的距离； （2）带电粒子在电场中速度第一次为零时的坐标； （3）从点进入磁场到第三次经过轴所用的时间。 【答案】（1） （2）（，） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子第一次在磁场中的运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得 由几何关系可得 联立求得 【小问2详解】 粒子离开磁场时，离O的距离为 粒子在电场中做匀减速直线运动，粒子速度第一次为零时运动的水平距离为 由牛顿第二定律 联立求得 则粒子在电场中速度第一次为零时的坐标为（，）。 【小问3详解】 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则 由图知，粒子第一次在磁场中做圆周运动对应的圆心角为 粒子第一次在磁场中运动的时间 联立解得 粒子在电场中先匀减速到零再反向匀加速第2次经过y轴，运动时间为 粒子再次进入磁场中时，垂直y轴进入磁场，向上偏转垂直y轴第3次经过y轴，运动时间 则粒子从P点进入磁场到第三次经过y轴所用的时间 15. 如图所示，光滑线形轨道由平直轨道和圆弧轨道组成，，圆弧轨道的圆心位于水平面上，其所在圆的半径为。圆弧轨道与相切于点，与水平桌面左端相切于点，水平桌面的长度为，以点为圆心，半径为的四分之一圆弧分别与水平轴，竖直轴相交。质量为的甲球套在线形轨道上以初速度（大小未知）沿轨道上滑，刚运动到点时对轨道恰无弹力，此后与位于点的乙物体发生弹性碰撞，碰撞时间极短。乙物块与水平桌面之间的动摩擦因数为0.25。不计空气阻力，重力加速度为。甲球、乙物块均可视为质点。求： （1）甲球刚运动到点的速度大小； （2）甲球运动到点时轨道对甲球的弹力； （3）若仅乙物块质量可变，当乙物块的质量为多少时，碰后乙物块向右运动经过坐标系中的圆弧时的速度最小？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块甲运动到C点时对圆弧轨道恰好无弹力，则重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 甲从B点上滑运动到C点过程，根据动能定理有 在B点，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 乙物块到达O2点后将向右平抛运动的初速度为，落到圆弧上的速度为，则水平方向有 竖直方向有 乙物块平抛运动的位移有 设乙物块的质量为M，则乙物块由O2点向右平抛落到圆弧上时，根据动能定理有 联立得 由数学知识可知当时，乙物块平抛落在圆弧上的速度最小，联立可得 设甲乙碰撞后，物块甲和乙的速度大小分别为，。对物块乙，在水平桌面上匀减速直线运动，根据动能定理 解得 物块甲和乙碰撞时，根据动能守恒和动量守恒， 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $