精品解析：2026年贵州省普通高中学业水平选择性考试科目适应性测试物理试题

2026年贵州省普通高中学业水平选择性考试科目适应性测试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。答案写在本试卷上无效。 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7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 教练员使用轨道摄像机跟踪拍摄短跑运动员在直道上奔跑的情况。运动员与摄像机的图像如图所示，则运动员与摄像机（　　） A. 在时刻速度相同 B. 在时刻速度相同 C. 在时间内位移相同 D. 在时间内位移相同 2. 如图（a），一理想变压器的原、副线圈匝数比，副线圈上接有阻值为6Ω的负载R，变压器的滑动触头P置于副线圈的某位置。原线圈输入电压u随时间t的变化关系如图（b）所示，若电阻R上消耗的功率为96W，则副线圈接入电路的匝数与副线圈总匝数的比值是（　　） A. B. C. D. 3. 如图，两物块A、B静止在粗糙的水平地面上，质量分别为、，通过一根轻质弹簧水平连接，弹簧处于原长。时刻，对A施加一水平向右的拉力F，F的大小随时间t变化关系为（c为正的常量）。已知A、B与水平地面的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块B在时刻恰好开始运动，则此时A的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为，折射角为，如图所示。该光在空气中的波长为，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，超纯水折射率为n，保持折射角不变，入射角变为，则（　　） A. 该光在超纯水中的波长大于 B. 该光在超纯水中的波长小于 C. D. 5. 如图，某同学借助固定木桩和三根轻质硬杆自制一晾衣架，杆AB的一端A搭在木桩上，另一端B用光滑铰链连于长度相等的杆BC和BD，杆AB平行于水平地面且垂直于竖直面BCD。在AB中点挂有质量为m的衣物，此时衣物、杆均处于静止状态，且BC与BD夹角为，则地面对BC杆的作用力F大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，一质量为m的飞行器，绕质量为M的行星做半径为R的匀速圆周运动，速率为；接到指令后，飞行器在点A的速度大小减为，方向不变，随后进入一个与行星中心最近距离为的椭圆轨道。飞行器沿椭圆轨道运动时，取无限远处为势能零点，在行星引力场中引力势能为，机械能为，其中G为万有引力常量，r为飞行器到行星中心的距离，a为椭圆轨道半长轴。除在A点变轨瞬间，飞行器仅受万有引力，则与的比值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，在正五边形的四个顶点上分别固定有电荷量均为的点电荷。已知正五边形顶点到中心O点的距离为r，静电力常量为k，则O点处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 近年来，遵义乌江寨景区利用现代科技赋能文旅发展，常在夜空呈现精彩的无人机表演。如图，某次表演过程中，无人机表演编队以恒定速度向右朝摄像无人机飞行，发出频率为的嗡嗡声，摄像无人机接收到表演编队的频率为f的嗡嗡声。若摄像无人机与表演编队相互（　　） A. 远离时f大于 B. 远离时f小于 C. 靠近时f大于 D. 靠近时f小于 9. 在恒星内部的氦燃烧过程中，通常是先由两个氦核结合成不稳定的铍核，核反应方程为，紧接着铍核再捕获第三个氦核生成碳核，核反应方程为。相关原子核的质量如表所示，则（　　） 原子核 质量 A. 在核反应中，质量亏损 B. 在核反应中，中子数不守恒 C. 在核反应中，会释放出核能 D. 的比结合能大于的比结合能 10. 如图，一间距为l的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电动势为E的电源，导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。一质量为m的导体棒甲置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，接入电阻为R，与甲平行的绝缘棒乙静止在导轨上。甲在导轨上以v向右做匀速直线运动，在某时刻和乙发生正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲的速度变为0，乙的速度变为。以碰撞瞬间为计时起点，时刻二者速度相等，甲在加速运动中于时刻追上乙。除甲、乙外，其余电阻可忽略，则（　　） A. v的大小为 B. 乙的质量为m C. 时间内流过甲的电荷量为 D. 时间内流过甲的电荷量小于 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某兴趣小组利用电子秤、手机软件和一个糖果盒子，在电梯的水平地板上验证牛顿第二定律。电梯静止时，电子秤显示的糖果盒子质量为m，手机软件显示的加速度为当地的重力加速度g，如图（a）所示。电梯运行时，电子秤示数为，手机软件示数为，某时刻示数如图（b）所示。基于电子秤的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅰ）或（Ⅱ） 其中是糖果盒子受到的支持力。 基于手机软件的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅲ）或（Ⅳ） 其中是糖果盒子的加速度。 完成下列填空： （1）电梯静止时，电子秤与手机软件数据显示如图（a）所示，则该糖果盒子的质量________kg（保留两位有效数字），当地的重力加速度。 （2）当电梯运行时，通过数据采集并计算得到合力F随时间t变化的图像，如图（c）所示，其中，用“●”标记的图线是根据公式（Ⅱ）处理电子秤示数得到的，用“▲”标记的图线是根据公式（Ⅳ）处理手机软件示数得到的。 ①由图（b）电子秤示数可知，此时糖果盒子处于________（填“超重”或“失重”）状态。 ②图（c）“▲”标记的图线中A点的纵坐标值是0.77N，由（1）中读出的质量得到对应手机软件示数为________。（保留四位有效数字） （3）通过分析图（c）可知，由电子秤示数算出的合力F与手机软件示数算出的合力ma变化趋势一致。若忽略时间延迟带来的影响，即可验证牛顿第二定律。 12. 为测量水果电池的电动势和内阻，两个实验小组进行了实验。所用器材有：电流表A、电压表V、电阻箱、开关及导线若干。完成下列填空： （1）两实验小组用铜片、锌片和某种水果共同制成一个水果电池。 （2）小组一设计了如图（a）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①开关闭合前，将电阻箱的阻值调到________（填“0”或“最大值”）。闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电流表的相应示数I。 ②根据I和R计算出电压U，作出图像，得到电动势E为0.80V，内阻r为3448Ω。 （3）小组二设计了如图（b）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①在保证器材安全的前提下，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电压表的相应示数。 ②根据和R计算出电流，作出图像，如图（c）所示。由图（c）可得电动势________V（保留两位有效数字），内阻________Ω（保留整数）。 （4）两个小组完成实验后，交流讨论发现测得的该水果电池的电动势及内阻差异较大。用和分别表示电流表、电压表内阻，表示水果电池内阻的真实值。根据实验相对误差，从实验原理角度分析，小组一测内阻的相对误差________（用、表示），小组二测内阻的相对误差________（用、表示），采用类似方法分析电动势的相对误差。可查电流表和电压表内阻值，进而确定两个小组中较合理方案。 13. 为了探究水的汽化现象和水蒸气的热力学性质，某实验小组开展以下探究。如图，绝热缸体和绝热轻活塞封闭着一定质量、体积为的水。在外界大气压和缸内的热力学温度均恒定的条件下，用电热丝对水进行缓慢加热，水吸收热量L，完全汽化成体积为的水蒸气。保持水蒸气体积不变，对水蒸气继续缓慢加热至热力学温度。设缸体密闭良好，轻活塞移动过程中无摩擦且不脱离，求： （1）水蒸气加热到时，水蒸气（视为理想气体）的压强； （2）水从液态刚好完全汽化的过程中，水蒸气对外界所做的功及水的内能变化量。 14. 如图，有一半径为R的四分之一光滑圆弧形固定轨道AB，其末端与长度为的水平地面BC相切，C点平滑连接有一长度为的固定倾斜直轨道CD，该轨道与水平地面的夹角为，A、B、C、D处于同一竖直面内。将一小滑块甲从A点静止释放，甲运动至B点与静置于B点的小滑块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。乙通过水平地面及倾斜直轨道，到达最高点D时速度恰好为0。两滑块的质量均为m，与水平地面及倾斜直轨道的动摩擦因数均为。已知，，，，，取重力加速度大小。求： （1）甲与乙碰撞前瞬间，甲对圆弧轨道的压力大小； （2）甲与乙碰撞后瞬间，乙的速度大小； （3）应满足的关系式。（用关于的三角函数表示） 15. 如图，在，的矩形区域内存在电场强度大小为E、方向沿x轴正向的匀强电场，在该区域外存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有质量为m、电荷量为的粒子甲，从坐标为的点由静止释放，经电场加速，在磁场中发生偏转后沿垂直电场方向返回电场。另一质量为2m、电荷量为的粒子乙，从坐标为的点由静止释放，未知。乙经电场加速，在磁场中偏转后从坐标为的点首次返回电场。已知甲、乙同时释放，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）磁感应强度的大小； （2）粒子乙从释放到第一次离开电场所需时间； （3）两粒子第一次返回电场后，在电场中先后经过同一位置的纵坐标值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年贵州省普通高中学业水平选择性考试科目适应性测试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。答案写在本试卷上无效。 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7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 教练员使用轨道摄像机跟踪拍摄短跑运动员在直道上奔跑的情况。运动员与摄像机的图像如图所示，则运动员与摄像机（　　） A. 在时刻速度相同 B. 在时刻速度相同 C. 在时间内位移相同 D. 在时间内位移相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于运动员与摄像机的图像，在时刻，运动员的速度大于摄像机的速度，A错误； B．在时刻，运动员的速度等于摄像机的速度，B正确； CD．对于运动员与摄像机的图像图线与横轴所围面积等于该段时间内的位移，由图像可知，在时间内运动员的位移大于摄像机的位移，在时间内运动员的位移大于摄像机的位移，C错误、D错误。 故选 B。 2. 如图（a），一理想变压器的原、副线圈匝数比，副线圈上接有阻值为6Ω的负载R，变压器的滑动触头P置于副线圈的某位置。原线圈输入电压u随时间t的变化关系如图（b）所示，若电阻R上消耗的功率为96W，则副线圈接入电路的匝数与副线圈总匝数的比值是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】原线圈输入电压的有效值 设副线圈接入电路的匝数为，电阻R两端的电压为，电阻R上消耗的功率 解得 则 又，两式作比得 故选A。 3. 如图，两物块A、B静止在粗糙的水平地面上，质量分别为、，通过一根轻质弹簧水平连接，弹簧处于原长。时刻，对A施加一水平向右的拉力F，F的大小随时间t变化关系为（c为正的常量）。已知A、B与水平地面的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块B在时刻恰好开始运动，则此时A的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物块B在时刻恰好开始运动，根据平衡条件有 物块A在时刻，根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 4. 为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为，折射角为，如图所示。该光在空气中的波长为，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，超纯水折射率为n，保持折射角不变，入射角变为，则（　　） A. 该光在超纯水中的波长大于 B. 该光在超纯水中的波长小于 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设光在超纯水中的波长为，光的频率为，则有，， 解得，故AB错误； CD．根据题意，透镜组的折射率 透镜组相对于超纯水的折射率 联立得 则，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图，某同学借助固定木桩和三根轻质硬杆自制一晾衣架，杆AB的一端A搭在木桩上，另一端B用光滑铰链连于长度相等的杆BC和BD，杆AB平行于水平地面且垂直于竖直面BCD。在AB中点挂有质量为m的衣物，此时衣物、杆均处于静止状态，且BC与BD夹角为，则地面对BC杆的作用力F大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据对称性可知，BC杆和BD杆对B点的支持力大小相等，设为，方向均沿杆向上，则两个支持力的合力方向竖直向上，大小为，则有 解得 则杆BC对地面的作用力大小也为，根据牛顿第三定律可知，地面对BC杆的作用力与杆BC对地面的作用力等大反向，则F大小为。 故选C。 6. 如图，一质量为m的飞行器，绕质量为M的行星做半径为R的匀速圆周运动，速率为；接到指令后，飞行器在点A的速度大小减为，方向不变，随后进入一个与行星中心最近距离为的椭圆轨道。飞行器沿椭圆轨道运动时，取无限远处为势能零点，在行星引力场中引力势能为，机械能为，其中G为万有引力常量，r为飞行器到行星中心的距离，a为椭圆轨道半长轴。除在A点变轨瞬间，飞行器仅受万有引力，则与的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】飞行器在圆轨道上运动时，根据万有引力提供向心力有 解得 飞行器在椭圆轨道上经过点A时有 解得 则 故选C。 7. 如图，在正五边形的四个顶点上分别固定有电荷量均为的点电荷。已知正五边形顶点到中心O点的距离为r，静电力常量为k，则O点处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】每个点电荷在O点产生的电场强度方向均由O点指向点电荷，大小均为，若在正五边形剩余的一个顶点上放一个，则电荷在以O点为圆心、r为半径的圆上均匀分布，O点的电场强度为零，所以，四个顶点上的点电荷在O点产生的电场强度的矢量和与剩余的一个顶点上的在O点产生的电场强度等大反向，故O点处的电场强度大小为。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 近年来，遵义乌江寨景区利用现代科技赋能文旅发展，常在夜空呈现精彩的无人机表演。如图，某次表演过程中，无人机表演编队以恒定速度向右朝摄像无人机飞行，发出频率为的嗡嗡声，摄像无人机接收到表演编队的频率为f的嗡嗡声。若摄像无人机与表演编队相互（　　） A. 远离时f大于 B. 远离时f小于 C. 靠近时f大于 D. 靠近时f小于 【答案】BC 【解析】 【详解】当波源（表演编队无人机）与观察者（摄像无人机）相互靠近时，观察者接收到的声波频率大于波源的固有频率；当二者相互远离时，观察者接收到的频率小于波源的固有频率。 故选BC。 9. 在恒星内部的氦燃烧过程中，通常是先由两个氦核结合成不稳定的铍核，核反应方程为，紧接着铍核再捕获第三个氦核生成碳核，核反应方程为。相关原子核的质量如表所示，则（　　） 原子核 质量 A. 在核反应中，质量亏损 B. 在核反应中，中子数不守恒 C. 在核反应中，会释放出核能 D. 的比结合能大于的比结合能 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．在核反应中，质量亏损，故该核反应释放核能，生成的原子核比原来的原子核更加稳定，故的比结合能大于的比结合能，故AD正确； B．在核反应中，每个含有的中子数为，含有的中子数为，反应前的中子数等于反应后的中子数，中子数守恒，故B错误； C．由于，所以，在核反应中，会吸收能量，故C错误。 故选AD。 10. 如图，一间距为l的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电动势为E的电源，导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。一质量为m的导体棒甲置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，接入电阻为R，与甲平行的绝缘棒乙静止在导轨上。甲在导轨上以v向右做匀速直线运动，在某时刻和乙发生正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲的速度变为0，乙的速度变为。以碰撞瞬间为计时起点，时刻二者速度相等，甲在加速运动中于时刻追上乙。除甲、乙外，其余电阻可忽略，则（　　） A. v的大小为 B. 乙的质量为m C. 时间内流过甲的电荷量为 D. 时间内流过甲的电荷量小于 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．甲在导轨上以v向右做匀速直线运动，则甲不受安培力，电路中的电流为零，甲产生的感应电动势与电源电动势相互抵消，即， 解得，故A正确 B．甲、乙碰撞瞬间，根据动量守恒有 其中 解得，故B错误； C．碰后乙匀速运动，甲从静止开始做加速度减小的加速运动，时间内流过甲的电荷量为，对甲，根据动量定理有 又 解得，故C正确； D．甲在加速运动中于时刻追上乙，则追上乙时甲的速度 在时间内，对甲根据动量定理有 又 解得，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某兴趣小组利用电子秤、手机软件和一个糖果盒子，在电梯的水平地板上验证牛顿第二定律。电梯静止时，电子秤显示的糖果盒子质量为m，手机软件显示的加速度为当地的重力加速度g，如图（a）所示。电梯运行时，电子秤示数为，手机软件示数为，某时刻示数如图（b）所示。基于电子秤的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅰ）或（Ⅱ） 其中是糖果盒子受到的支持力。 基于手机软件的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅲ）或（Ⅳ） 其中是糖果盒子的加速度。 完成下列填空： （1）电梯静止时，电子秤与手机软件数据显示如图（a）所示，则该糖果盒子的质量________kg（保留两位有效数字），当地的重力加速度。 （2）当电梯运行时，通过数据采集并计算得到合力F随时间t变化的图像，如图（c）所示，其中，用“●”标记的图线是根据公式（Ⅱ）处理电子秤示数得到的，用“▲”标记的图线是根据公式（Ⅳ）处理手机软件示数得到的。 ①由图（b）电子秤示数可知，此时糖果盒子处于________（填“超重”或“失重”）状态。 ②图（c）“▲”标记的图线中A点的纵坐标值是0.77N，由（1）中读出的质量得到对应手机软件示数为________。（保留四位有效数字） （3）通过分析图（c）可知，由电子秤示数算出的合力F与手机软件示数算出的合力ma变化趋势一致。若忽略时间延迟带来的影响，即可验证牛顿第二定律。 【答案】 ①. 0.77 ②. 超重 ③. 10.72 【解析】 【详解】[1]图（a）中，电子秤显示的糖果盒子的质量 [2]图（b）电子秤示数为，大于，即视重大于实重，则此时糖果盒子处于超重状态。 [3]“▲”标记的图线中 其中，， 解得 12. 为测量水果电池的电动势和内阻，两个实验小组进行了实验。所用器材有：电流表A、电压表V、电阻箱、开关及导线若干。完成下列填空： （1）两实验小组用铜片、锌片和某种水果共同制成一个水果电池。 （2）小组一设计了如图（a）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①开关闭合前，将电阻箱的阻值调到________（填“0”或“最大值”）。闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电流表的相应示数I。 ②根据I和R计算出电压U，作出图像，得到电动势E为0.80V，内阻r为3448Ω。 （3）小组二设计了如图（b）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①在保证器材安全的前提下，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电压表的相应示数。 ②根据和R计算出电流，作出图像，如图（c）所示。由图（c）可得电动势________V（保留两位有效数字），内阻________Ω（保留整数）。 （4）两个小组完成实验后，交流讨论发现测得的该水果电池的电动势及内阻差异较大。用和分别表示电流表、电压表内阻，表示水果电池内阻的真实值。根据实验相对误差，从实验原理角度分析，小组一测内阻的相对误差________（用、表示），小组二测内阻的相对误差________（用、表示），采用类似方法分析电动势的相对误差。可查电流表和电压表内阻值，进而确定两个小组中较合理方案。 【答案】 ①. 最大值 ②. 0.42##0.41##0.43 ③. 1282（1224~1323均可得分） ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]为了保护电路，开关闭合前，应将电阻箱的阻值调到最大值。 [2][3]对于图（b），根据闭合电路欧姆定律有 从图（c）中选取两组、数据，分别为，和， 将这两组数据分别代入组成方程组并求解得, [4]设电动势的真实值为，对于图（a）,若将电流表看成理想电表，有 即 若不将电流表看成理想电表，有 即 对应项系数相等得 则 [5]对于图（b）,若将电压表看成理想电表，有 即 若不将电压表看成理想电表，有 整理得 对应项系数相等得 则 13. 为了探究水的汽化现象和水蒸气的热力学性质，某实验小组开展以下探究。如图，绝热缸体和绝热轻活塞封闭着一定质量、体积为的水。在外界大气压和缸内的热力学温度均恒定的条件下，用电热丝对水进行缓慢加热，水吸收热量L，完全汽化成体积为的水蒸气。保持水蒸气体积不变，对水蒸气继续缓慢加热至热力学温度。设缸体密闭良好，轻活塞移动过程中无摩擦且不脱离，求： （1）水蒸气加热到时，水蒸气（视为理想气体）的压强； （2）水从液态刚好完全汽化的过程中，水蒸气对外界所做的功及水的内能变化量。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设水蒸气在时压强为p，根据查理定律，有 解得 【小问2详解】 设水从液态刚好完全汽化的过程中对外做功为W，有 设水从液态刚好完全汽化的过程中内能变化为，根据热力学第一定律，有 根据题意，解得 14. 如图，有一半径为R的四分之一光滑圆弧形固定轨道AB，其末端与长度为的水平地面BC相切，C点平滑连接有一长度为的固定倾斜直轨道CD，该轨道与水平地面的夹角为，A、B、C、D处于同一竖直面内。将一小滑块甲从A点静止释放，甲运动至B点与静置于B点的小滑块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。乙通过水平地面及倾斜直轨道，到达最高点D时速度恰好为0。两滑块的质量均为m，与水平地面及倾斜直轨道的动摩擦因数均为。已知，，，，，取重力加速度大小。求： （1）甲与乙碰撞前瞬间，甲对圆弧轨道的压力大小； （2）甲与乙碰撞后瞬间，乙的速度大小； （3）应满足的关系式。（用关于的三角函数表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块甲运动到B点前的瞬间，其速度大小为，圆弧轨道对甲的支持力大小为F，甲对圆弧轨道的压力为。根据机械能守恒定律，有 可得 根据牛顿第二定律和向心加速度公式，有 可得，由牛顿第三定律得甲对圆弧轨道的压力 【小问2详解】 设甲与乙碰撞结束后的瞬间，甲的速度为，乙的速度为。由于碰撞时间极短，而且是弹性正碰，因此碰撞前后甲与乙组成的系统满足动量守恒和机械能守恒，有 解得， 【小问3详解】 对于乙在BD段的运动，由能量守恒可得 可得满足的关系式为 15. 如图，在，的矩形区域内存在电场强度大小为E、方向沿x轴正向的匀强电场，在该区域外存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有质量为m、电荷量为的粒子甲，从坐标为的点由静止释放，经电场加速，在磁场中发生偏转后沿垂直电场方向返回电场。另一质量为2m、电荷量为的粒子乙，从坐标为的点由静止释放，未知。乙经电场加速，在磁场中偏转后从坐标为的点首次返回电场。已知甲、乙同时释放，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）磁感应强度的大小； （2）粒子乙从释放到第一次离开电场所需时间； （3）两粒子第一次返回电场后，在电场中先后经过同一位置的纵坐标值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子甲在电场中运动时，由动能定理得 解得粒子甲进入磁场的速度大小为 在磁场中粒子甲做匀速圆周运动，设其运动的半径为，则由洛伦兹力提供向心力有 由于粒子甲在磁场中发生偏转后沿垂直电场方向返回电场，则由分析可知，粒子甲的运动轨迹应如图所示： 所以由几何关系可知 联立解得磁感应强度的大小为 【小问2详解】 设粒子乙在磁场中做匀速圆周运动的半径为，速度大小为，其运动轨迹如图所示： 根据几何关系有 解得 由洛伦兹力提供向心力有 解得 设粒子乙第一次在电场中运动的时间为，则由动量定理得 解得 【小问3详解】 当粒子乙第一次返回电场时，设粒子乙的速度方向与x轴正向的夹角为（如上图所示），则由几何关系可得， 设粒子乙第一次返回电场时的速度沿x轴方向的分速度为，沿y轴方向的分速度为，则有， 设甲、乙两粒子在电场中运动的加速度分别为、，则根据牛顿第二定律有， 因为，所以甲、乙两粒子从第一次返回电场到同一位置所用时间相等，设时间为t，该时间内甲、乙两粒子在竖直方向的位移均为y，在x方向的位移分别为、，由于在竖直方向甲、乙两粒子做匀速直线运动，则有 在水平方向甲、乙两粒子做匀加速直线运动，则有， 由于甲、乙两粒子需经过同一位置，则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $