精品解析：2026届江苏省常州市金坛区高三下学期模拟预测物理试题

2026年春学期金坛一中高三年级3月质量调研物理试卷 （调研用时：75分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 质子发射（又称质子放射性）是一种罕见的原子核衰变现象，指质子从原子核中逃逸的过程。2025年6月，芬兰于韦斯屈莱大学加速器实验报告称，他们合成出了目前已知最重的质子发射原子核——砹-188。已知砹-188的合成和质子发射的核反应方程分别是和，则（ ） A. ，， B. ，， C. ， ， D. ， ， 2. 一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知（　　） A. 质点振动的频率是4Hz B. 质点振动的振幅是4cm C. 在t=3s时，质点的速度为最大 D. 在t=4s时，质点所受的回复力为零 3. 羽毛球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若羽毛球正处于上升过程，它所受的合外力可能是图中的（　　） A. B. C. D. 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历 一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、 均垂直于横轴， ，的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历 一次循环，气体从外界吸收热量 5. 如图所示，透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动，使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 6. 利用如图电路测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知，闭合电键S，调节电阻箱接入电路阻值R3时，电流表示数为0，则Rx阻值等于（ ） A. R2 B. C. D. 7. “轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”．它可以在太空中对卫星补充能源，使卫星寿命延长10年或更长时间．假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其轨道半径为静止卫星轨道半径的五分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是（    ） A. “轨道康复者”的速度是地球静止卫星速度的5倍 B. “轨道康复者”的加速度是地球静止卫星加速度的5倍 C. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动 D. “轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救 8. 如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ 　） A. 副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz B. 副线圈的电流等于电流表A2的示数 C. 若原副线圈匝数比等于10：1时，则电容器C不会被击穿 D. 滑动片P向下移时，副线圈增加的功率等于原线圈增加的功率 9. 如图所示，接地金属板带电荷量为+Q，质量为m的金属小球（可以视为质点）带电荷量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L，下列说法正确的是（　　） A. +Q在金属小球处产生的电场强度为 B. +q在O点产生的电场强度为 C. O点与金属球处的电势差为 D. 金属球处的电势小于O点的电势 10. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为m的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中，小球与U形管组成的系统动量守恒 B. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C. 当小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 D. 从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 11. 弹球游戏装置结构如图，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底部，弹簧处于原长时上端在O点。 小球将弹簧压缩到A点（未栓接）由静止释放后，运动到B点速度为零。 以O点为坐标原点， 沿斜面向上为正方向建立x轴，小球上升过程的速度 v、加速度a、动能Ek及其机械能E随位置坐标x的变化规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、实验题（共15分） 12. 小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下： ①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵； ②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中； ③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处； ④测出遮光条中心到光电门中心的距离h； ⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1； ⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。 （1）实验步骤①操作目的是______。 （2）实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。 （3）当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。 （4）小明将细线下端悬挂钩码的个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出 图像______。 （5）小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。 三、解答题（共4题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，固定于水平面的导线框处于竖直向下的匀强磁场中，一个导体棒MN始终与导线框形成闭合回路。已知MN长度L恰好等于平行导轨间距，磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框上的电阻。 （1）闭合K1断开K2，将导体棒MN固定。若通过导体棒MN的电流为I，求导体棒MN受到的安培力大小F； （2）闭合K2断开K1，将导体棒MN在导体框上以速度v做匀速运动，求导体棒MN产生的感应电动势E。 14. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S、质量不计，活塞与容器间的滑动摩擦力大小p0S。初态时封闭气体的温度为、压强为p0，活塞到汽缸底部距离为h，外界大气压强为p0、温度为T。经过一段时间，活塞缓慢上升一段距离后最终停止。求： （1）当活塞刚开始上升时，密闭气体的温度T1； （2）上升过程中，密闭气体对活塞所做的功W。 15. 如图所示，一个半径为、质量为的的圆弧槽放在水平地面上，圆弧槽底端与地面相切，圆弧槽的曲面和底面均光滑。在距离圆弧槽的左端处放置一个足够长的水平传送带，传送带上面与地面相切，以恒定速度 顺时针转动。将一个质量为的物块从圆弧槽顶端静止释放，物块与水平地面和传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度为。求： （1）物块滑到圆弧槽底端时，圆弧槽位移的大小。 （2）物块刚滑上传送带时的速度大小。 （3）物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量。 16. 如图甲所示。两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为、周期为的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B．一带电粒子在时刻从左侧电场某处由静止释放，在时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内，在时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的倍，粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。 （1）判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q； （2）求金属板的板间距离D和带电粒子在时刻的速度大小v； （3）求从时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春学期金坛一中高三年级3月质量调研物理试卷 （调研用时：75分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 质子发射（又称质子放射性）是一种罕见的原子核衰变现象，指质子从原子核中逃逸的过程。2025年6月，芬兰于韦斯屈莱大学加速器实验报告称，他们合成出了目前已知最重的质子发射原子核——砹-188。已知砹-188的合成和质子发射的核反应方程分别是和，则（ ） A. ，， B. ，， C. ， ， D. ， ， 【答案】B 【解析】 【详解】对第一个核反应方程，根据质量数守恒有84 +108=188+x 解得x=4； 对第一个核反应方程，根据质量数守恒有188=175+y+4z 根据电荷数守恒有85=78+y+2z 联立解得y=1，z=3，故选B。 2. 一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知（　　） A. 质点振动的频率是4Hz B. 质点振动的振幅是4cm C. 在t=3s时，质点的速度为最大 D. 在t=4s时，质点所受的回复力为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由位移x与时间t的关系曲线可知周期为 频率为 故A错误； B．质点的振幅等于振子的位移最大值，由位移x与时间t的关系曲线可知振幅为 故B错误； C．在t=3s时，由图可知位移为零，回复力为零，质点加速度为零，质点的速度为最大，故C正确； D．在t=4s时，由图可知位移最大，由公式 可知质点所受的回复力最大，故D错误。 故选C。 3. 羽毛球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若羽毛球正处于上升过程，它所受的合外力可能是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD．做曲线运动的物体受到的合力大致指向轨迹的凹测，羽毛球处于上升过程，速度在减小，故可知合力与速度的夹角为钝角，结合图像，D图符合。 故选D。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历 一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、 均垂直于横轴， ，的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历 一次循环，气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．体积增大，气体对外做功，又因为温度升高，内能变大，所以气体从外接吸收热量，故A说法，不符合题意； B．由于压强不变，体积变大，故相同时间内碰撞容器壁的气体分子数变少，故B说法正确，不符合题意； C．从图像上可以看出从和从过程中温度变化是相等的，结合公式可知这两个过程中 也是相等的，即在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功，故C正确，不符合题意； D．把此图形转化为 图像 由图可知，一个循环之后外界对气体做功，而内能不变，所以气体要放热，D说法错误，符合题意。 故选D。 5. 如图所示，透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动，使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当偏振片Q再次转到与偏振片P的透振方向平行时，能再次观察到最大光强，故能观察到连续两次光强最大的时间间隔。 故选B。 6. 利用如图电路测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知，闭合电键S，调节电阻箱接入电路阻值R3时，电流表示数为0，则Rx阻值等于（ ） A. R2 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】闭合电键S，调节电阻箱接入电路阻值R3时，电流表示数为0，说明G表两端的电势相等，则根据串并联电压关系有 ， 根据串联电路电压之比等于电阻之比有 解得 故选D。 7. “轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”．它可以在太空中对卫星补充能源，使卫星寿命延长10年或更长时间．假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其轨道半径为静止卫星轨道半径的五分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是（    ） A. “轨道康复者”的速度是地球静止卫星速度的5倍 B. “轨道康复者”的加速度是地球静止卫星加速度的5倍 C. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动 D. “轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 得 因为“轨道康复者”的轨道半径为静止卫星轨道半径的五分之一，则“轨道康复者”的速度是地球静止卫星速度的倍；故A错误； B．根据 因为“轨道康复者”的轨道半径为静止卫星轨道半径的五分之一，则“轨道康复者”的加速度等于地球静止卫星加速度的25倍；故B错误； C．轨道半径越大，角速度越小，静止卫星和地球自转的角速度相同，所以轨道康复者的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动．故C正确； D．“轨道康复者”在高轨道上加速将会做离心运动，到更高的轨道上，故D错误； 故选C。 8. 如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ 　） A. 副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz B. 副线圈的电流等于电流表A2的示数 C. 若原副线圈匝数比等于10：1时，则电容器C不会被击穿 D. 滑动片P向下移时，副线圈增加的功率等于原线圈增加的功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知交流电的频率 则副线圈两端电压的变化频率为50Hz，故A错误； B．由于电容器对交变电流的作用，可知副线圈的电流不等于电流表A2的示数，故B错误； C．若原副线圈匝数比等于10︰1时，则副线圈的最大电压为 解得 则电容器C会被击穿，故C错误； D．理想变压器原副线圈的功率相等，所以滑动片P向下移时，副线圈增加的功率等于原线圈增加的功率，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，接地金属板带电荷量为+Q，质量为m的金属小球（可以视为质点）带电荷量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L，下列说法正确的是（　　） A. +Q在金属小球处产生的电场强度为 B. +q在O点产生的电场强度为 C. O点与金属球处的电势差为 D. 金属球处的电势小于O点的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，由平衡条件可得电场力大小为 在小球处产生的场强大小为 故A错误； B．由点电荷场强公式可得小球在处产生的场强大小为 故B错误； C．若金属板与金属球之间的电场为匀强电场，则O点与金属球处的电势差为 但是其不是匀强电场，故C错误； D．金属板接地其电势为0，小球带正电则金属球处场强向右，沿着电场线方向电势降低，则小球电势小于0，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为m的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中，小球与U形管组成的系统动量守恒 B. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C. 当小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 D. 从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该过程中，小球与U形管组成的系统沿两导槽方向动量守恒，但垂直导槽方向动量不守恒，故A错误； B．小球运动到U形管圆弧部分的最左端过程，沿着轨道方向，系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 解得 设小球的合速度为v3，根据机械能守恒定律得 解得，故B错误； C．小球进出U形管的过程，小球与U形管系统机械能守恒，系统沿着轨道方向动量守恒，设小球和U形管的末速度为v1、v2，有， 解得， 此过程类比成完全弹性碰撞，质量相等交换速度，即小球从U形管的另一端射出时速度大小为0，故C错误； D．在小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，垂直轨道的分速度为 运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，在垂直轨道方向，以垂直向下为正方向，对小球，根据动量定理有 U形管与平行导槽间的作用力是作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反、作用时间相等，导槽对U形管的冲量大小为，故D正确。 故选D。 11. 弹球游戏装置结构如图，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底部，弹簧处于原长时上端在O点。 小球将弹簧压缩到A点（未栓接）由静止释放后，运动到B点速度为零。 以O点为坐标原点， 沿斜面向上为正方向建立x轴，小球上升过程的速度 v、加速度a、动能Ek及其机械能E随位置坐标x的变化规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．设O点速度为v小球由O到B的过程中由动能定理可知 解得 图像中过O点后应为曲线，故A错误； B．设A点的弹性势能为，小球在恢复原长过程中由能量定理可知 整理可得 可知在O点前图像应为开口向下的抛物线 由O到B的过程中动能定理可知 图像为直线，故B正确； C．设弹簧原长为小球由A运动到O点的过程中受力分析可知 随着弹簧形变量减小，弹簧弹力减小，小球加速度逐渐变小；当a=0时物体达到最大速度此时受力分析可知 此后小球会做变减速运动直至到达O点受力分析可知 分析可知加速度逐渐变大； 小球由O到B的过程中，弹簧弹力为零受力分析可知 从O点开始物体做匀减速直线运动图像应为直线，故C错误； D．设A点的弹性势能为,小球在恢复原长过程中由能量定理可知 整理可得 图像为开口向下的抛物线，故D错误。 故选B。 【点睛】对于图像问题要明确坐标轴以及斜率的概念，关键要根据物理规律得到解析式，在研究图像。 二、实验题（共15分） 12. 小明同学利用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，提供的器材有：带有凹槽质量为M的滑块、5个质量为m的钩码（其中标号为1的钩码装有轻质遮光条）、气垫导轨、光电门、刻度尺等。遮光条宽度为d，重力加速度为g。实验操作步骤如下： ①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止后，关闭气泵； ②在跨过定滑轮的细线下端悬挂标号为1的钩码，其余4个钩码放在滑块凹槽中； ③把滑块拉到导轨右端有标记的位置处； ④测出遮光条中心到光电门中心的距离h； ⑤打开气泵待气流稳定后释放滑块，记录遮光条通过光电门的时间t1； ⑥每次再从凹槽中取出一个钩码增挂至上个钩码的下端，重复步骤③和⑤，直至凹槽内的钩码全部取出，依次记录的遮光时间分别为t2，t3，…，t5。 （1）实验步骤①操作目的是______。 （2）实验步骤④中光电门中心在刻度尺上位置如图乙所示，则其读数为______cm。 （3）当细线下端悬挂1个钩码时，若关系式______成立，说明系统的机械能守恒（用题中所给的物理量字母表示）。 （4）小明将细线下端悬挂钩码的个数记为n，并将对应的遮光时间t换算为，根据所测的数据在图丙中描点，请作出 图像______。 （5）小明认为仅通过分析图丙所描绘的图线特征就可以判断系统的机械能是否守恒，而无需测量滑块和钩码的质量，你是否同意他的说法？______（选填“同意”或“不同意”），理由是______。 【答案】（1）将气垫导轨调至水平 （2）50.50 （3） （4） （5） ①. 不同意 ②. 为了判断系统的机械能是否守恒，需要确定 图像是表示一条过原点的倾斜直线，还要验证图线的斜率是否为，即需要测量滑块和钩码的质量。 【解析】 【小问1详解】 气垫导轨上滑块在运动过程中摩擦阻力可以忽略，当打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至导轨上的滑块在不挂钩码时，能在短时间内保持静止，此时滑块所受外力合力为0，气垫导轨处于水平状态。 【小问2详解】 根据刻度尺的读数规律，该读数为50.50cm。 【小问3详解】 钩码通过光电门的速度 当细线下端悬挂1个钩码时，对系统进行分析有 解得 【小问4详解】 根据图中点迹分布可知，点迹大致处于同一直线上，而第四组数据偏差太大，是错误引起，排除该点，用直线将其它数据连起来，使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示 【小问5详解】 [1][2]钩码通过光电门的速度 当细线下端悬挂n个钩码时，对系统进行分析有 解得 可知，为了判断系统的机械能是否守恒，需要确定 图像是表示一条过原点的倾斜直线，还要验证图线的斜率是否为，即需要测量滑块和钩码的质量。 三、解答题（共4题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，固定于水平面的导线框处于竖直向下的匀强磁场中，一个导体棒MN始终与导线框形成闭合回路。已知MN长度L恰好等于平行导轨间距，磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框上的电阻。 （1）闭合K1断开K2，将导体棒MN固定。若通过导体棒MN的电流为I，求导体棒MN受到的安培力大小F； （2）闭合K2断开K1，将导体棒MN在导体框上以速度v做匀速运动，求导体棒MN产生的感应电动势E。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 若通过导体棒MN的电流为I，导体棒MN受到的安培力大小 【小问2详解】 导体棒MN在导体框上以速度v做匀速运动，导体棒MN产生的感应电动势 14. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S、质量不计，活塞与容器间的滑动摩擦力大小p0S。初态时封闭气体的温度为、压强为p0，活塞到汽缸底部距离为h，外界大气压强为p0、温度为T。经过一段时间，活塞缓慢上升一段距离后最终停止。求： （1）当活塞刚开始上升时，密闭气体的温度T1； （2）上升过程中，密闭气体对活塞所做的功W。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞缓慢上升 解得 密闭气体等容变化 解得 （2）活塞上升过程，密闭气体等压变化，则 即 解得 气体对活塞做功 15. 如图所示，一个半径为、质量为的的圆弧槽放在水平地面上，圆弧槽底端与地面相切，圆弧槽的曲面和底面均光滑。在距离圆弧槽的左端处放置一个足够长的水平传送带，传送带上面与地面相切，以恒定速度 顺时针转动。将一个质量为的物块从圆弧槽顶端静止释放，物块与水平地面和传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度为。求： （1）物块滑到圆弧槽底端时，圆弧槽位移的大小。 （2）物块刚滑上传送带时的速度大小。 （3）物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.15m （2）2m/s （3）4.5J 【解析】 【小问1详解】 物块和圆弧槽水平方向动量守恒 两边同时乘时间可得 且 解得， 【小问2详解】 物块和圆弧槽水平方向动量守恒 物块和圆弧槽系统机械能守恒 解得， 根据动能定理 解得物块刚滑上传送带时的速度 【小问3详解】 物块在传送带上先向左做匀减速运动，加速度 由 解得 向左运动的时间 此过程传送带的位移 传送带与物块的相对位移 此后物块反向做匀加速运动，最终与传送带共速，物块的位移 时间 此过程传送带的位移 传送带与物块的相对位移 物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量 16. 如图甲所示。两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为、周期为的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B．一带电粒子在时刻从左侧电场某处由静止释放，在时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内，在时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的倍，粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。 （1）判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q； （2）求金属板的板间距离D和带电粒子在时刻的速度大小v； （3）求从时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。 【答案】（1）正电；；（2）；；（3） 【解析】 【详解】（1）根据带电粒子在右侧磁场中的运动轨迹结合左手定则可知，粒子带正电；粒子在磁场中运动的周期为 根据洛伦兹力提供向心力得 则粒子所带的电荷量 （2）若金属板的板间距离为D，则板长粒子在板间运动时 出电场时竖直速度为零，则竖直方向 在磁场中时 其中的 联立解得， （3）带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图，由（2）的计算可知金属板的板间距离 则粒子在3t0时刻再次进入中间的偏转电场，在4 t0时刻进入左侧的电场做减速运动速度为零后反向加速，在6 t0时刻再次进入中间的偏转电场，6.5 t0时刻碰到上极板，因粒子在偏转电场中运动时，在时间t0内电场力做功为零，在左侧电场中运动时，往返一次电场力做功也为零，可知整个过程中只有开始进入左侧电场时电场力做功和最后0.5t0时间内电场力做功，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $