精品解析：江西省乐平市第三中学2025-2026学年高三下学期第一次月考物理试题

乐平三中高三下学期第一次月考物理试卷 满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（1-7题单选，每小题4分；8-10题多选，每题6分，未选全得3分，选错不得分；共46分） 1. 大量氢原子处于能级上，其能级图如图所示。下列关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的a、b、c三种光的说法正确的是（　　） A. b光光子的动量最大 B. c光光子的频率最低 C. a光光子的波长最短 D. 用b光照射处于能级的氢原子，氢原子不会发生电离 2. 据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A. 这列波的传播速度为 B. 时，P、Q两质点速度相同 C. P质点的振动方程为 D. 从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 3. 如图为某“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，火星半径为。当该探测器运动至近火点时瞬间加速，进入椭圆转移轨道，其远火点所在的轨道高度为。已知引力常量为，忽略火星自转，下列说法正确的是（　　） A. 利用题目已知物理量可以求得探测器质量 B. 火星的密度约为 C. 探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，机械能守恒 D. 探测器在椭圆转移轨道上运动周期为 4. 如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ） A 1∶2∶3 B. 2∶3∶1 C. 3∶2∶1 D. 2∶1∶3 5. 如图所示，对货车施加一个恒定的水平拉力F，拉着货车沿光滑水平轨道运动装运沙子，沙子经一静止的竖直漏斗连续地落进货车，单位时间内落进货车的沙子质量恒为Q。某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为M，速度为v，则此时货车的加速度为（　　） A. B. C. D. 6. 一赛车场的圆环形车道修建在水平地面上，中心为赛道倾斜，虚线部分的竖直截面如图所示，AB是半径为R的四分之一圆弧为圆心，OA水平，OB竖直，BP距离为。赛车都在水平面内做匀速圆周运动，某一瞬时，甲、乙两辆赛车恰好在同一竖直面内不同高度处，不考虑赛车受到的侧向摩擦力作用。下列说法正确的是（　　） A. 乙车行驶速度较大 B. 此瞬间乙车向心加速度较大 C. 若乙车提高行驶速度，则其距离地面的高度将会加大 D. 若甲车改变行驶速度，有可能在离地面高度为R的圆周上运动 7. 如图所示，一通有恒定电流的无限长直导线固定在光滑水平面上，一质量为0.4kg的金属环，在该平面上以m/s、与导线成的初速度开始运动，在足够长的运动时间里（　　） A. 金属环中一直有顺时针的感应电流 B. 金属环受到的安培力与运动方向相反 C. 金属环中最多能产生0.8J的电能 D. 金属环最多减少的动能为5.4J 8. 如图所示，三段轻绳的结点为P，水平轻绳通过轻质弹簧与水平台面上的物块A连接，轻绳PB与放在半球体C（放在水平地面上）上的光滑小球B连接，PB刚好与半球体的球面相切且与竖直方向的夹角，OP竖直，整个系统处于静止状态。已知半球体的质量，物块A的质量，此时OP绳受到的拉力为15N，A恰好处于静止状态，弹簧的劲度系数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列结论正确的是（　　） A. 小球B的质量为2kg B. 弹簧的伸长量为6cm C. 地面对半球体C的支持力55N D. 物块A与水平台面间的动摩擦因数0.25 9. 竖直向上抛出一篮球，球又落回原处，已知空气阻力的大小与篮球速率的二次方成正比，则（　　） A. 上升过程中克服重力做功大于下降过程中重力做功 B. 上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C. 上升过程中动能改变量大于下降过程中动能的改变量 D. 上升过程中动量的改变量小于下降过程中动量的改变量 10. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度也为a、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速通过磁场。整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 线框离开磁场后继续上升的高度为 B. 线框向上穿过磁场的过程中产生的焦耳热 C. 线框向上穿过磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 D. 线框向上穿过磁场的时间 二、非选择题（11题6分，12题10分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，则： （1）若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的水平距离x，作的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压缩s时的弹性势能为_________； （2）本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为_________，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦对计算弹簧弹性势能结果_________（选填“有影响”或“无影响”）。 12. 某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻一个、开关和、导线若干．该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示． （1）根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整。_____ （2）先断开关，将电阻箱的阻值调到______（选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 （3）将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为______mA，温度为______℃。（结果均保留2位有效数字） （4）当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度老化，内阻增大，此时该温度计测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 13. 如图所示，某玻璃柱截面为半径为R的半圆，一束平行的单色光与水平直径AB成角从上表面射入玻璃柱。其中从圆心O处射入的光恰好从半圆弧面的三等分点（图中未标出）射出。已知。 （1）求玻璃柱对单色光的折射率n； （2）单色光第一次到达圆弧面时，光线在截面圆弧上有两点恰好发生全反射，求这两点间圆弧的长度。 14. 如图，在平面直角坐标系的第一、四象限内有方向垂直于平面向里的匀强磁场，第二象限内设置一组加速极板（两极板竖直）和偏转极板（两极板水平），偏转极板的下极板与x轴重合，右端刚好与坐标原点O重合，x轴上有一点M与坐标原点O的距离为10cm。一质量，电荷量的带电粒子，从静止开始经电压加速后，沿着平行于两金属板中央位置射入偏转电场中，经偏转后恰好从坐标原点O进入右侧的匀强磁场中，在磁场中运动到第一象限N点时，速度的方向与MN的连线垂直且MN平行于y轴。已知偏转极板上极板带正电，下极板带负电，板长，两板间距，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子离开加速极板时的速度大小； （2）偏转极板间的电压及带电粒子运动到坐标原点O时的速度方向与x轴夹角的正切值； （3）第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度B。 15. 如图所示，光滑的水平面上放置物块C，质量为2m，其上开有水平和竖直的光滑槽。质量均为m的圆柱体A、B可以在槽中无阻力地滑动，两圆柱体间用长度为L的轻杆从槽外相连，轻杆不妨碍圆柱体的滑动，水平和竖直槽的长度都大于L，圆柱体和槽的粗细可以忽略，重力加速度为g。用一竖直的光滑销钉从B的右侧将B挡住，此时轻杆与竖直方向夹角为α，sinα＝0.6，cosα＝0.8，整个装置处于静止状态。之后快速撤去销钉，则： （1）求初始静止状态时，销钉对B的作用力大小； （2）当C的速度达最大值时，求此时A的加速度的大小； （3）求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小； （4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，求A对C所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乐平三中高三下学期第一次月考物理试卷 满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（1-7题单选，每小题4分；8-10题多选，每题6分，未选全得3分，选错不得分；共46分） 1. 大量氢原子处于能级上，其能级图如图所示。下列关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的a、b、c三种光的说法正确的是（　　） A. b光光子的动量最大 B. c光光子的频率最低 C. a光光子的波长最短 D. 用b光照射处于能级的氢原子，氢原子不会发生电离 【答案】C 【解析】 【详解】BC．由能级图可知，a光的频率最高，b光的频率最低，根据 可知a光波长最短，b光波长最长，故B错误，C正确； A．根据光子动量可知，b光光子的动量最小，故A错误； D．b光的光子能量为 故用b光照射处于能级的氢原子，氢原子会发生电离，故D错误。 故选C。 2. 据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A. 这列波的传播速度为 B. 时，P、Q两质点速度相同 C. P质点的振动方程为 D. 从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲乙可知波长为 周期为 则波速为，故A 错误； B．由，波向轴负方向传播可知时（波形与图甲相反），质点P在轴上方向轴正方向减速运动；Q在轴上方，向轴负方向加速运动，与P点速度方向相反，故 B 错误； C．P质点的振动方程为 而 将，，代入解得或 因时刻，质点P沿方向运 动，故取 因此P质点的振动方程为，故C正确； D．由，所以从开始经过，质点经过的路程为，故 D 错误。 故选C。 3. 如图为某“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，火星半径为。当该探测器运动至近火点时瞬间加速，进入椭圆转移轨道，其远火点所在的轨道高度为。已知引力常量为，忽略火星自转，下列说法正确的是（　　） A. 利用题目已知物理量可以求得探测器质量 B. 火星的密度约为 C. 探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，机械能守恒 D. 探测器在椭圆转移轨道上运动周期为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，根据万有引力提供向心力有 解得 火星的密度 因此只能求出中心天体的质量，无法求出探测器质量，故AB错误； C．探测器从近火点加速进入椭圆转移轨道，故探测器机械能增加，故C错误； D．探测器在火星表面附近轨道半径为R，椭圆转移轨道的半长轴为2R，根据开普勒第三定律 解得，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ） A. 1∶2∶3 B. 2∶3∶1 C. 3∶2∶1 D. 2∶1∶3 【答案】C 【解析】 【详解】因为四个灯泡全部正常发光，设每盏灯的额定电压为U，则有，，所以 由于灯泡的规格都相同，都正常工作，所以原副线圈中的电流都相等，设为I，根据输入功率等于输出功率有 可得 由变压器原副线圈电压与匝数的关系可知，这三个线圈的匝数比应为 n1:n2:n3=3∶2∶1 ABD错误，C正确。 故选C。 5. 如图所示，对货车施加一个恒定的水平拉力F，拉着货车沿光滑水平轨道运动装运沙子，沙子经一静止的竖直漏斗连续地落进货车，单位时间内落进货车的沙子质量恒为Q。某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为M，速度为v，则此时货车的加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】一段极短时间内落入货车的沙子质量为 沙子落入货车后，立即和货车共速，则由动量定理可得 解得沙子受到货车的力为 方向向前，由牛顿第三定律可知，货车受到沙子的反作用力向后，大小为 对货车（连同落入的沙子），由牛顿第二定律可得 解得 故选A。 6. 一赛车场的圆环形车道修建在水平地面上，中心为赛道倾斜，虚线部分的竖直截面如图所示，AB是半径为R的四分之一圆弧为圆心，OA水平，OB竖直，BP距离为。赛车都在水平面内做匀速圆周运动，某一瞬时，甲、乙两辆赛车恰好在同一竖直面内不同高度处，不考虑赛车受到的侧向摩擦力作用。下列说法正确的是（　　） A. 乙车行驶速度较大 B. 此瞬间乙车向心加速度较大 C. 若乙车提高行驶速度，则其距离地面的高度将会加大 D. 若甲车改变行驶速度，有可能在离地面高度为R的圆周上运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．对车进行受力分析知 其中为支持力与竖直方向夹角 代入解得 乙的角小，故行驶速度较小，故A错误； C．若乙车提高行驶速度，v增大，则大，距离地面的高度大，故C正确； B．由 可得向心加速度 故甲车向心加速度大，故B错误； D．若甲车改变行驶速度，在离地面高度为R的圆周上运动，则 由，则v也趋向无穷大，所以若甲车改变行驶速度，不能在离地面高度为R的圆周上运动，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一通有恒定电流的无限长直导线固定在光滑水平面上，一质量为0.4kg的金属环，在该平面上以m/s、与导线成的初速度开始运动，在足够长的运动时间里（　　） A. 金属环中一直有顺时针的感应电流 B. 金属环受到的安培力与运动方向相反 C. 金属环中最多能产生0.8J的电能 D. 金属环最多减少的动能为5.4J 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属环在沿导线方向运动时不产生感应电流，远离导线运动过程中穿过金属环的磁通量减小且直导线在其右侧产生的磁场方向竖直向下，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，当垂直导线方向的速度减为零，最终金属环的运动状态为匀速沿导线运动，沿导线方向运动时穿过金属环的磁通量不变，无感应电流产生，故A错误； B．金属环在沿导线方向运动时不产生感应电流，远离导线运动过程中产生感应电流，所以金属环受到的安培力的方向水平向左，故B错误； CD．沿导线方向分速度为 根据动能定理解得 代入数值解得 故金属环动能减少量最多为5.4J，环中最多产生5.4J的电能，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，三段轻绳的结点为P，水平轻绳通过轻质弹簧与水平台面上的物块A连接，轻绳PB与放在半球体C（放在水平地面上）上的光滑小球B连接，PB刚好与半球体的球面相切且与竖直方向的夹角，OP竖直，整个系统处于静止状态。已知半球体的质量，物块A的质量，此时OP绳受到的拉力为15N，A恰好处于静止状态，弹簧的劲度系数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列结论正确的是（　　） A. 小球B的质量为2kg B. 弹簧的伸长量为6cm C. 地面对半球体C的支持力55N D. 物块A与水平台面间的动摩擦因数0.25 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设小球B的质量为，对小球B进行受力分析，如图所示 可得PB绳的拉力为 由题知，OP绳受到的拉力为15N，对结点P进行受力分析，由平衡条件可得， 又 联立解得，，故A正确，B错误； C．对小球B进行受力分析，C对B的支持力为 根据牛顿第三定律，可知B对C的压力 对半球体C进行受力分析，可得地面对半球体C的支持力大小 代入数据解得，故C正确； D．对A进行受力分析，由平衡条件可得 解得，故D正确。 故选ACD。 9. 竖直向上抛出一篮球，球又落回原处，已知空气阻力的大小与篮球速率的二次方成正比，则（　　） A. 上升过程中克服重力做功大于下降过程中重力做功 B. 上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C. 上升过程中动能的改变量大于下降过程中动能的改变量 D. 上升过程中动量的改变量小于下降过程中动量的改变量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．重力做功的大小只与物体的初末的位置有关，与物体的路径无关，所以在上升和下降的过程中，上升过程中克服重力做功等于下降过程中重力做功，故A错误； B．上升过程中，空气阻力向下，根据牛顿第二定律，有 下降过程，空气阻力向上，根据牛顿第二定律，有 故 根据 可知 重力是恒力，其冲量大小为 则知上升过程中篮球受到的重力的冲量较小，故B正确； C．根据动能定理知上升过程合外力做功为 下降过程中动能的改变量为 因为 所以上升过程中动能的改变量大于下降过程中动能的改变量，故C正确。 D．动量 由于克服空气阻力做功，落回原处的球的速度小于开始上升的速度，故上升过程动量的改变量大于下降过程中动量的改变量，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度也为a、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速通过磁场。整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 线框离开磁场后继续上升的高度为 B. 线框向上穿过磁场的过程中产生的焦耳热 C. 线框向上穿过磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 D. 线框向上穿过磁场的时间 【答案】AD 【解析】 【详解】A．整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力，且线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速通过磁场，则有 可得 则由 可得线框离开磁场后继续上升的高度为 故A正确； B．线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一，则有 由能量守恒定律可得 可得 故B错误； C．线框向上穿过磁场的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为零，根据 可知通过导线横截面电荷量为零，故C错误； D．线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 线框离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 由动量定理 可得线框向上穿过磁场的时间 故D正确。 故选AD。 二、非选择题（11题6分，12题10分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，则： （1）若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的水平距离x，作的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压缩s时的弹性势能为_________； （2）本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为_________，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果_________（选填“有影响”或“无影响”）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 无影响 【解析】 【小问1详解】 小滑块离开桌面后做平抛运动，设小滑块离开桌面时的速度大小为，竖直方向有 水平方向有 x＝vt 设弹簧压缩s时的弹性势能为EP，滑块与桌面间动摩擦因数为μ，根据能量守恒可得 联立可得 可知图像的斜率为 解得弹簧压缩s时的弹性势能为 【小问2详解】 [1]根据 可得 解得滑块与桌面间动摩擦因数为 [2]桌面有摩擦，不影响图像的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。 12. 某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻一个、开关和、导线若干．该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示． （1）根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整。_____ （2）先断开关，将电阻箱的阻值调到______（选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 （3）将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为______mA，温度为______℃。（结果均保留2位有效数字） （4）当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，此时该温度计测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1） （2）最大值 （3） ①. 7.5 ②. 50 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据图甲电路图，完整实物连线如图所示 【小问2详解】 为了保证电路安全，先断开关，将电阻箱的阻值调到最大值，然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 【小问3详解】 [1]将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为 [2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得此时热敏电阻阻值为 结合图乙可知，此时温度为。 【小问4详解】 当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度老化，内阻增大，则有 可得 可知热敏电阻阻值测量值偏大，结合图乙可知，此时该温度计测量值比真实值偏小。 13. 如图所示，某玻璃柱的截面为半径为R的半圆，一束平行的单色光与水平直径AB成角从上表面射入玻璃柱。其中从圆心O处射入的光恰好从半圆弧面的三等分点（图中未标出）射出。已知。 （1）求玻璃柱对单色光的折射率n； （2）单色光第一次到达圆弧面时，光线在截面圆弧上有两点恰好发生全反射，求这两点间圆弧的长度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 据题意， 故折射率 解得 【小问2详解】 设O点右侧射入到容器壁上E点的光恰好发生全反射，O点左侧射入到容器壁上F点的光恰好发生全反射，光路图如图所示 根据 解得临界角 由几何关系可知，图中， 故EF圆弧长度 14. 如图，在平面直角坐标系的第一、四象限内有方向垂直于平面向里的匀强磁场，第二象限内设置一组加速极板（两极板竖直）和偏转极板（两极板水平），偏转极板的下极板与x轴重合，右端刚好与坐标原点O重合，x轴上有一点M与坐标原点O的距离为10cm。一质量，电荷量的带电粒子，从静止开始经电压加速后，沿着平行于两金属板中央位置射入偏转电场中，经偏转后恰好从坐标原点O进入右侧的匀强磁场中，在磁场中运动到第一象限N点时，速度的方向与MN的连线垂直且MN平行于y轴。已知偏转极板上极板带正电，下极板带负电，板长，两板间距，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子离开加速极板时的速度大小； （2）偏转极板间的电压及带电粒子运动到坐标原点O时的速度方向与x轴夹角的正切值； （3）第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度B。 【答案】（1）300m/s；（2）320V，；（3）8T 【解析】 【详解】（1）带电粒子在加速电场中，由动能定理有 解得带电粒子离开加速极板时的速度大小为 （2）带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动轨迹如图所示 水平方向 竖直方向由牛顿第二定律得 带电粒子在偏转极板中运动时的竖直位移 其中 解得偏转极板间的电压为 设带电粒子运动到坐标原点时的速度方向与轴夹角的为，带电粒子运动到坐标原点时的竖直速度 带电粒子运动到坐标原点时的速度方向与轴夹角的正切值 解得带电粒子运动到坐标原点O时的速度方向与x轴夹角的正切值为 （3）设带电粒子在匀强磁场中运动轨道半径为，圆心为，连接和，根据题意可知在的连线上。则带电粒子在匀强磁场中运动的速度 根据几何关系可知带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径满足 解得 根据牛顿第二定律得 解得第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度为 15. 如图所示，光滑水平面上放置物块C，质量为2m，其上开有水平和竖直的光滑槽。质量均为m的圆柱体A、B可以在槽中无阻力地滑动，两圆柱体间用长度为L的轻杆从槽外相连，轻杆不妨碍圆柱体的滑动，水平和竖直槽的长度都大于L，圆柱体和槽的粗细可以忽略，重力加速度为g。用一竖直的光滑销钉从B的右侧将B挡住，此时轻杆与竖直方向夹角为α，sinα＝0.6，cosα＝0.8，整个装置处于静止状态。之后快速撤去销钉，则： （1）求初始静止状态时，销钉对B的作用力大小； （2）当C的速度达最大值时，求此时A的加速度的大小； （3）求A与竖直槽底部相撞前瞬间，A的速度大小； （4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，求A对C所做的功。 【答案】（1）；（2）g；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）初始静止状态时，受力分析如图 对A有 对B有 又 联立解得 （2）快速撤去销钉后，物块C在小球A的压力作用下向左运动，当C的速度达最大值时，A对C以及杆对小球A的弹力均为零，A只受重力，故A的加速度为 （3）A与竖直槽底部相撞前瞬间，A、B在杆的连接下具有共同的水平速度，AC有共同的水平速度，AB与C组成的系统水平方向动量守恒，可知A与竖直槽底部相撞前瞬间，AB与C水平速度为零。 对整体由机械能守恒 又 解得A的速度大小 （4）在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中，A下降的高度 则ABC整体由机械能守恒 系统水平动量守恒 沿杆AB速度一致 则A对C所做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $