精品解析：陕西省汉中市西乡县第一中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题

2025届高三下学期第二次月考物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 真空中红光的传播速度比紫光的大 B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 2. 列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（　　） A. 上下乘客时，气体的内能变大 B. 上下乘客时，气体从外界吸热 C. 剧烈颠簸时，外界对气体做功 D. 剧烈颠簸时，气体的温度不变 3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为这轨迹上的两个点，由此可知（　　） A 三个等势面中，a电势最高 B. 粒子在P点比在M点时的电势能较小 C. 粒子在P点比在M点时加速度大 D. 粒子在M点比在P点时动能大 4. 在我国汉代劳动人民就已经发明了辘轳。如图所示，可转动把手边缘上a点到转轴的距离为4R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速往上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度之比为1:4 B. 水桶上升速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小 C. 绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量 D. 绳子拉力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量 5. 目前，我国正计划发射巡天空间望远镜，与空间站共轨配合研究宇宙最基本的问题，以帮助人类更好地理解宇宙。 已知该望远镜发射后先在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点。 P、Q 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则该巡天望远镜（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 B. 在 Q 点的速度大于在圆轨道运动时的速度 C. 在 P 点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在 P 处点火减速 D. 在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能 6. 如图所示，光滑斜面ABCD为长方形，AB边长为，BC边长，倾角为，一质量为的小球通过长为的轻绳固定于长方形两条对角线的交点O，将轻绳拉直并使小球在某一位置（未画出）静止。现给小球一垂直于绳的速度，小球开始做圆周运动，绳子恰好在最低点时断裂，小球刚好能够到达C点。不计摩擦，重力加速度g取，则（　　） A. 绳能够承受的最大张力为15N B. 绳断裂瞬间小球速度大小为 C. 小球到达C点时速度大小为 D. P点一定在最高点 7. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的（　　） A. 输入电压u的表达式是u＝20sin（50t）V B. 只断开S1后，L1、L2均正常发光 C. 若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W D. 只断开S2后，原线圈的输入功率增大 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图象，以下说法正确的是（　　） A. 由图甲可求得普朗克常量 B. 由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功的小 C. 由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 D. 由图丁可知电压越高，则光电流越大 9. 图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 在t=0.10s时，质点P的速度为零 B. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cm C. 这列简谐横波沿x轴负方向传播 D. 在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向 10. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与磁场方向垂直 B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 同学们用频闪相机对小球做平抛运动的部分轨迹进行了记录研究，如图所示。已知小方格的实际边长为，、A、、为小球运动轨迹上连续拍摄的四个点，重力加速度为，关于本实验：（结果均用、表示） （1）本实验中频闪相机的拍摄周期为______。 （2）小球水平速度大小为______。 （3）小球在点的速度大小为______。 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小。 A压敏电阻RF，无压力时阻值R0 = 600Ω B.滑动变阻器R1，最大阻值约为20Ω C.滑动变阻器R2，最大阻值约为200Ω D.灵敏电流计G，量程0~2.5mA，内阻为30Ω E.电压表V，量程0~3V，内阻约为3kΩ F.直流电源E，电动势为3V，内阻很小 G.开关S，导线若干 （1）实验电路如图1所示，滑动变阻器应选用______（选填“R1”或“R2”）； （2）实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30mA的电流表，需要____（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=______Ω（结果保留两位有效数字）； （3）多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图2所示压敏电阻的图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值； （4）若利用图3所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若质量m1 > m2，则m1应标在电压值______（选填“较大”或“较小”）的刻度上。该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀，你是否同意他的观点？并说明理由。______ 13. 扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求： （ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强； （ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力． 14. 超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取，求： （1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间； （2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能； （3）工人对第一辆车所做的功。 15. 如图，平行板电容器两板间距离为，板间电压大小为，同时板间还存在匀强磁场。平行板电容器右侧有内径为、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场。比荷为的正离子从电容器左侧水平飞入，在两板间恰好做匀速直线运动，并沿圆环直径方向射入环形磁场，离子的重力可忽略。求： （1）离子射入两板间的速率； （2）若离子恰好不能进入小圆区域，磁感应强度的大小； （3）满足第（2）问结果的条件下，粒子通过环形磁场所用的时间（，，取3）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三下学期第二次月考物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 真空中红光的传播速度比紫光的大 B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空中红光和紫光的传播速度相同，故A错误； B．在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，故B正确； C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误； D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。 故选B。 2. 列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（　　） A. 上下乘客时，气体的内能变大 B. 上下乘客时，气体从外界吸热 C. 剧烈颠簸时，外界对气体做功 D. 剧烈颠簸时，气体的温度不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，可知气体温度保持不变，气体内能保持不变，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外界放热，AB错误； CD．剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，C正确，D错误； 故选C。 3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为这轨迹上的两个点，由此可知（　　） A. 三个等势面中，a电势最高 B. 粒子在P点比在M点时的电势能较小 C. 粒子在P点比在M点时加速度大 D. 粒子在M点比在P点时动能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．正电粒子所受电场力指向轨迹凹侧，又电场线与等势面垂直，正电荷所受电场力与电场方向相同，则电场方向由c指向a，沿电场线方向电势降低，a电势最低，A错误； B．c电势最高，则正电粒子P点比在M点时的电势能较小。由能量守恒，粒子在M点比在P点时动能小，B正确，D错误； C．等差等势面越密集，电场线越密集，即电场力越大，加速度越大，粒子在P点比在M点时加速度小，C错误。 故选B。 4. 在我国汉代劳动人民就已经发明了辘轳。如图所示，可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为4R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速往上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度之比为1:4 B. 水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小 C. 绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量 D. 绳子拉力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量 【答案】C 【解析】 【详解】A．把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度相等，故A错误； B．根据 可知，水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小的四分之一倍，故B错误； C．根据功能关系可得，绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量，故C正确； D．根据动量定理可得，绳子拉力和重力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量，故D错误。 故选C。 5. 目前，我国正计划发射巡天空间望远镜，与空间站共轨配合研究宇宙最基本的问题，以帮助人类更好地理解宇宙。 已知该望远镜发射后先在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点。 P、Q 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力和卫星质量的变化，则该巡天望远镜（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 B. 在 Q 点的速度大于在圆轨道运动时的速度 C. 在 P 点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在 P 处点火减速 D. 在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，卫星的轨道半长轴越大，周期越大，在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期，故A错误； B．设题中圆轨道为圆轨道Ⅰ，假设以椭圆轨道Q点到地心的距离为半径，构建圆轨道Ⅱ，椭圆轨道中的Q点进入圆轨道Ⅱ时，是离心运动，需要加速，故椭圆轨道中的Q点的速度小于圆轨道Ⅱ中运动时的速度，而圆轨道Ⅰ的半径小于圆轨道Ⅱ，故圆轨道Ⅰ中运动时的速度大于圆轨道Ⅱ中运动时的速度，则在椭圆轨道中的Q点的速度小于在圆轨道Ⅰ中运动时的速度，故B错误； C．巡天空间望远镜在点由圆轨道变为椭圆轨道是离心运动，需要加速，故C错误； D．卫星从圆轨道运动到椭圆轨道需要加速，所以在椭圆轨道运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，光滑斜面ABCD为长方形，AB边长为，BC边长，倾角为，一质量为的小球通过长为的轻绳固定于长方形两条对角线的交点O，将轻绳拉直并使小球在某一位置（未画出）静止。现给小球一垂直于绳的速度，小球开始做圆周运动，绳子恰好在最低点时断裂，小球刚好能够到达C点。不计摩擦，重力加速度g取，则（　　） A. 绳能够承受的最大张力为15N B. 绳断裂瞬间小球速度大小为 C. 小球到达C点时速度大小为 D. P点一定在最高点 【答案】B 【解析】 【详解】AB．绳断后小球做类平抛运动，则加速度 则有， 联立解得， 小球运动到最低点时绳子拉力最大，由牛顿第二定律有 解得，故A错误，B正确； C．根据题意，结合上述分析可得，小球到达C点时速度大小为，故C错误； D．若小球的释放点在最高点，由最高点到最低点，由动能定理有 由于 可知，小球不可能从最高点释放，故D错误。 故选B。 7. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的（　　） A. 输入电压u的表达式是u＝20sin（50t）V B. 只断开S1后，L1、L2均正常发光 C. 若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W D. 只断开S2后，原线圈的输入功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知周期 T=0.02s 则 所以输入电压u的表达式应为 A错误； B．只断开S1后，L1、L2断路，均不能正常发光，B错误； C．理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1：n2＝5：1 则副线圈的有效值为 若S1换接到2后，只有电阻R接入电路，则R消耗的电功率为 C正确； D．只断开S2后，负载电阻变大，副线圈的功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈的功率，也减小，D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图象，以下说法正确的是（　　） A. 由图甲可求得普朗克常量 B. 由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功的小 C. 由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 D. 由图丁可知电压越高，则光电流越大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．根据光电效应方程，结合动能定理可知 变式可得 斜率 解得普朗克常量为 故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线大，故B正确； C．入射光频率一定，饱和光电流由入射光强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和光电流越大，故C正确； D．分析图丁可知，当达到饱和光电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误； 故选BC。 9. 图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻波形图，图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 在t=0.10s时，质点P的速度为零 B. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cm C. 这列简谐横波沿x轴负方向传播 D. 在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t=0.10s时，质点P不在最大位移处，速度不为零，故A错误； B．由图2知，周期 质点距离平衡位置越远，速度越小，质点P既不在最大位移处，也不在平衡位置处，从t=0.10s到t=0.25s，即经过，质点P的路程大于20cm小于30cm，故B错误； C．由图2知，t=0.10s时质点Q向下运动，根据同侧法，这列简谐横波沿x轴负方向传播，故C正确； D．在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，回复力沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向，故D错误。 故选C。 10. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与磁场方向垂直 B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知，t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大，线圈平面与磁场方向垂直，线圈处于中性面位置，此时感应电动势、感应电流为零，电流方向改变，故A正确； B．t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，故B正确； C．从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 故C错误； D．线框转动一周产生的焦耳热为 故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 同学们用频闪相机对小球做平抛运动的部分轨迹进行了记录研究，如图所示。已知小方格的实际边长为，、A、、为小球运动轨迹上连续拍摄的四个点，重力加速度为，关于本实验：（结果均用、表示） （1）本实验中频闪相机的拍摄周期为______。 （2）小球的水平速度大小为______。 （3）小球在点速度大小为______。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，相邻点迹之间的时间间隔相等，等于频闪相机的拍摄周期，小球在竖直方向做自由落体运动，则有 解得 【小问2详解】 小球水平方向做匀速直线运动，则有 【小问3详解】 小球在点的竖直方向的分速度 小球在点的速度大小为 结合上述解得 12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小。 A.压敏电阻RF，无压力时阻值R0 = 600Ω B.滑动变阻器R1，最大阻值约为20Ω C.滑动变阻器R2，最大阻值约为200Ω D.灵敏电流计G，量程0~2.5mA，内阻为30Ω E.电压表V，量程0~3V，内阻约为3kΩ F.直流电源E，电动势为3V，内阻很小 G.开关S，导线若干 （1）实验电路如图1所示，滑动变阻器应选用______（选填“R1”或“R2”）； （2）实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30mA的电流表，需要____（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=______Ω（结果保留两位有效数字）； （3）多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图2所示压敏电阻的图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值； （4）若利用图3所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若质量m1 > m2，则m1应标在电压值______（选填“较大”或“较小”）的刻度上。该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀，你是否同意他的观点？并说明理由。______ 【答案】 ①. R1 ②. 并联 ③. 2.7 ④. 较小 ⑤. 不同意，见解析 【解析】 【详解】（1）[1]实验电路的控制电路采用滑动变阻器分压式接法，为了确保测量数据的连续性强一些，滑动变阻器需要接入总阻值小一些的，即滑动变阻器选择R1。 （2）[2][3]根据并联分流原理可知，将其改装为量程30 mA的电流表，需要并联一个电阻R＇，且有 （4）[4]根据图像可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小，则当质量m1 > m2时，质量m1大一些，对应压敏电阻接入阻值小一些，图3中干路电流大一些，电源内阻与定值电阻R共同承担的电压大一些，则压敏电阻承担的电压小一些，即电压表示数小一些，可知，m1应标在电压值较小的刻度上； [5]根据图2可知，压力与压敏电阻的电阻值RF的倒数成线性关系，则压力与压敏电阻的电阻值RF并没有成线性关系，即物体质量m与压敏电阻的电阻值RF不是线性关系，图3电路中电压表示数 可知，即物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化。 13. 扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求： （ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强； （ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需最小力． 【答案】（ⅰ）1.01P0；（ⅱ）0.02P0S 【解析】 【详解】（ⅰ）气体进行等容变化，开始时，压强P0，温度T0=300K；当温度上升到303K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=303K；根据可得： （ⅱ）当内部气体温度恢复到300K时，由等容变化方程可得： ， 解得: 当杯盖恰被顶起时有： 若将杯盖提起时所需的最小力满足： ， 解得： 14. 超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取，求： （1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间； （2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能； （3）工人对第一辆车所做的功。 【答案】（1）1s；（2）；（3）240J 【解析】 详解】（1）对整体，由牛顿第二定律 解得 逆向过程 得 t=1s （2）嵌套后，对整体 得 嵌套过程中 得 在嵌套过程中损失的机械能 解得 （3）对小车 解得 W=240J 15. 如图，平行板电容器两板间距离为，板间电压大小为，同时板间还存在匀强磁场。平行板电容器右侧有内径为、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场。比荷为的正离子从电容器左侧水平飞入，在两板间恰好做匀速直线运动，并沿圆环直径方向射入环形磁场，离子的重力可忽略。求： （1）离子射入两板间的速率； （2）若离子恰好不能进入小圆区域，磁感应强度的大小； （3）满足第（2）问结果的条件下，粒子通过环形磁场所用的时间（，，取3）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设离子射入匀强磁场时的速率为v，在两板间恰好做匀速直线运动，则有 解得 （2）若离子恰好不能进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为，此时轨迹如图所示 在中，由几何关系得 解得 在环形磁场中，洛伦兹力提供向心力 解得 （3）电粒子在磁场中运动的周期 根据几何关系可得 可得 可知轨迹对应的圆心角约为，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $