精品解析：安徽省合肥市普通高中2026届高三上学期模拟训练(一) 物理试题

安徽省合肥市普通高中2025-2026学年高三上学期模拟训练（一） 物理试题 满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分） 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子X是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物含量为大气中含量的，则死亡时间为kT 2. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因故紧急刹车，加速度大小为5m/s2。则刹车后2s内与刹车后5s内汽车的位移之比为（　　） A. 1：1 B. 3：4 C. 4：5 D. 3：5 3. 一列沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的部分波的图像如图甲所示，图甲中某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻质点K、L速度等大反向 B. 该简谐波的波速为0.3m/s C. 图乙一定是质点L的振动图像 D. 质点K再经1s将沿x轴正方向移动到处 4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与距地表约400km的空间站顺利完成径向对接。对接前飞船在空间站正下方200m的“停泊点”处调整为垂直姿态，在发动机的推力作用下，与空间站保持相对静止。随后逐步上升到“对接点”，最终与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体在空间站原轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 对接前后，空间站的线速度保持不变 B. 飞船稳定在“停泊点”时，其运动速度大于空间站的速度 C. 飞船稳定在“停泊点”时，其运动角速度等于空间站的角速度 D. 飞船稳定在“停泊点”时，其向心加速度大于空间站的向心加速度 5. 如图所示，真空中有一半径为5cm的圆，其圆心为O，ABC是圆的内接直角三角形，，空间存在着平行于圆面的匀强电场（取O点的电势为零）。C点电势为-8V，把电子从A点移动到B点，静电力做功为-8eV。放置在A点的质子源，向各个方向发射动能均为5eV的质子。已知电子的电荷量为-e，不考虑质子源产生的电场，不计各种粒子的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 圆周上C、B两点间的电势差UCB=8V C. 若某一质子到达圆周边界时的电势能为4eV，则其动能为1eV D. 当某个质子经过圆周上某一位置时，动能可能为25eV 6. 如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，，，放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带正电粒子，放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带负电粒子，正负粒子的比荷相同，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为t，则从边界BC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为（　　） A. B. C. t D. 7. 如图所示，一横截面为直角三角形ABC的透明玻璃砖，∠A=37°，∠C=53°，一束平行于AB边的单色光从AC边上的P点射入，经AC边折射后打到AB边上的Q点，已知：PQ=6L， 则玻璃砖对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. 1.6 D. 1.2 8. 如图所示的电路中，理想变压器的副线圈匝数可调，间接输出电压有效值恒定的正弦交流电，灯泡电阻可视为不变且不会被烧坏。电表均可视为理想交流电表，电表、的示数分别为，下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑片向下滑动时，不变 B. 仅将滑片向右滑动时，不变 C. 滑片左滑、滑片上滑，灯泡变亮 D. 仅将滑片向上滑动，的乘积减小 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。漏选得3分） 9. 如图所示，质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为R（未知），一质量为的小球以速度v0水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时M向前走了0.25R，接着小球又返回小车的左端。若M=2m，重力加速度为g，则（　　） A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒 B. 圆弧的半径为 C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为 D. 整个过程小球对小车做的功为 10. 如图所示，直线边界PQ下方存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的小球，带正电q，从边界上a点静止释放，之后沿曲线经时间t到c点（图中c点未画出）时速度达到最大值v，不计空气阻力，有关小球的运动，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球最终将原路返回a点 B. 小球到c点时，速度v沿水平方向 C. 小球离开直线边界的最远距离为 D. 小球由a点运动到c点的过程中，洛伦兹力冲量大小为 三、非选择题（本题共3小题，共58分） 11. 某探究小组用自制“滴水计时器”研究小车在水平桌面上的直线运动。如图（a）所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车运动过程中滴水计时器等间隔时间滴下小水滴。图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置，已知滴水计时器每30s滴下46个小水滴。 （1）由图（b）可知，小车在桌面上的运动方向是___________ （选填“从右向左”或“从左向右”） 。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速直线运动。滴水计时器滴下如图（b）中点A处的水滴时，小车的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2.（结果均保留2位有效数字） 12. 小佘同学在做“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验中： （1）先将电源、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示，则未接导线的A端应与图中________点相接，正确连接后测得的U-I曲线如图乙所示；若只要测得电源电动势即可，__________（选填“可以”或“不可以”）将导线的A端应与图中D点相接；若将导线的A端应与图中D点相接，当电压传感器示数为U，电流传感器示数为I时，设电源内阻为r，定值电阻阻值为R，则滑动变阻器接入电路的阻值为_________。 （2）有三款变阻器可以选用，小佘应选用（　　） A. 0~10Ω B. 0~30Ω C. 0~200Ω （3）闭合电键后，改变___________，用电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流。若将实验测得的7组数据输入计算机，自动生成如图乙所示的U-I图线，若只选用两组数据，用闭合电路欧姆定律算出E、r，有可能误差较大。则选用_______这两组数据误差最大。 13. 如图所示，导热性能良好的气缸开口向上竖直放置，是固定在气缸内壁的卡环，两卡环间的距离为h，缸内一个质量为m、横截面积为S的活塞与气缸内壁接触良好，无摩擦不漏气，活塞只能在之间移动，缸内封闭一定质量的理想气体。此时环境温度为，活塞与卡环b刚好接触，且无相互作用力，活塞离缸底的距离为。已知卡环能承受的压力最大为，活塞的厚度不计，大气压强满足，重力加速度为g，求： （1）要使卡环不被破坏，环境的温度最低能降到多少； （2）若提高环境温度，当环境温度为时，试通过计算判断卡环是否损坏？若不损坏，此时缸内气体的压强多大。 14. 平面直角坐标系中，第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从轴负半轴上的P点与轴正方向成120°垂直磁场射入第Ⅳ象限，经轴上的N点与轴正方向成120°角射入电场，最后从轴正半轴上的M点以垂直于y轴方向的速度射出电场，粒子从P点射入磁场的速度为，不计粒子重力，求 （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （2）粒子从P点运动到M点的总时间t； （3）匀强电场的场强大小E； 15. 如图，一圆心角为60°、半径R为1.2m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平轨道上，一表面与圆弧右端相切，质量m=1kg的长木板A与圆弧轨道接触但不粘连，在A右侧放着3个质量均为2m的滑块（视为质点）。开始时A和滑块均静止。左侧光滑平台上有两个可视为质点的物块B、C，mB=3mC=3m。B、C用细线拴连使弹簧处于压缩状态，此时弹簧弹性势能为6J，B、C与轻弹簧不粘连。现将细线烧断，B、C被弹簧弹开，物块B与弹簧分离后从平台飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上A。当A、B刚共速时，A恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，A、B再次共速时，A恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后A、B第三次共速时，A恰好与滑块1发生第3次碰撞；最终物块B没从A上滑落，重力加速度为g=10m/s2，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。求： （1）物块B与弹簧恰好分离时速度大小； （2）物块B到达固定轨道最低点时对轨道压力大小； （3）最终3个滑块的速度分别是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省合肥市普通高中2025-2026学年高三上学期模拟训练（一） 物理试题 满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分） 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子X是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物含量为大气中含量的，则死亡时间为kT 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有14-14=0，6-7=-1，可知X是，故A错误； B．衰变反应释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知比的比结合能大，故B错误； C．半衰期是原子核的固有属性，由核内部结构决定，与温度、压强等外界条件无关，故C错误； D．根据半衰期公式，剩余质量满足 当剩余比例为时，有 解得，故D正确。 故选D。 2. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因故紧急刹车，加速度大小为5m/s2。则刹车后2s内与刹车后5s内汽车的位移之比为（　　） A. 1：1 B. 3：4 C. 4：5 D. 3：5 【答案】B 【解析】 【详解】由，当时， 解得t0=4s 即汽车在刹车后4s停止。 刹车后2s内汽车仍在运动，位移公式为 刹车后5s汽车已经停止，则5s内的位移等于4s内的位移 位移之比。 故选B。 3. 一列沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的部分波的图像如图甲所示，图甲中某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻质点K、L速度等大反向 B. 该简谐波的波速为0.3m/s C. 图乙一定是质点L的振动图像 D. 质点K再经1s将沿x轴正方向移动到处 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图甲可知质点K与L相差半个周期，所以两者的速度等大、反向，故A正确； B．由题图可得，，所以波速，故B错误； C．由题意知波向右传播，由题图甲可得时刻质点L在平衡位置，由“上下坡”法可知质点L下一时刻向下振动，考虑波在空间分布上的周期性，故题图乙可能是质点L的振动图像，故C错误； D．因为每个质点都在自己平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故D错误。 故选A。 4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与距地表约400km的空间站顺利完成径向对接。对接前飞船在空间站正下方200m的“停泊点”处调整为垂直姿态，在发动机的推力作用下，与空间站保持相对静止。随后逐步上升到“对接点”，最终与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体在空间站原轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 对接前后，空间站的线速度保持不变 B. 飞船稳定在“停泊点”时，其运动速度大于空间站的速度 C. 飞船稳定在“停泊点”时，其运动角速度等于空间站的角速度 D. 飞船稳定在“停泊点”时，其向心加速度大于空间站的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力，则有，解得 对接前后，空间站的线速度大小与其质量无关，线速度大小不变，但对接前后空间站线速度方向发生改变。因此对接前后，空间站的线速度发生变化。故A错误； BCD．飞船稳定在“停泊点”时，与空间站保持径向的相对静止，因此其运动角速度等于空间站的角速度。由于空间站的运动半径大于飞船的运动半径，由和可知，飞船的运动速度和向心加速度均小于空间站的运动速度和向心加速度。故BD错误，C正确。 故选C。 5. 如图所示，真空中有一半径为5cm的圆，其圆心为O，ABC是圆的内接直角三角形，，空间存在着平行于圆面的匀强电场（取O点的电势为零）。C点电势为-8V，把电子从A点移动到B点，静电力做功为-8eV。放置在A点的质子源，向各个方向发射动能均为5eV的质子。已知电子的电荷量为-e，不考虑质子源产生的电场，不计各种粒子的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 圆周上C、B两点间的电势差UCB=8V C. 若某一质子到达圆周边界时的电势能为4eV，则其动能为1eV D. 当某个质子经过圆周上某一位置时，动能可能为25eV 【答案】A 【解析】 【详解】AB．取O点的电势为零，C点电势为，由 可得A点的电势为 把电子从A点移动到B点，静电力做功为，则有 解得B点的电势为 则圆周上C、B两点间的电势差为 由于，可知OB连线为等势线，过A点作OB的垂线交OB于D点，则AD的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示 由几何关系可得，则有，故A正确，B错误； C．放置在A点的质子源，向各个方向发射动能均为5eV的质子，质子在A点的电势能为 则粒子的动能和电势能之和为 由能量守恒定律可知，若某一质子到达圆周边界时的电势能为4eV，则其动能为9eV，故C错误； D．由于O点的电势为零，可知圆周上电势最低为 质子经过圆周上该位置时具有最小电势能为 由能量守恒可知质子经过圆周上该位置时具有最大动能为 可知当某个质子经过圆周上某一位置时，动能不可能为25eV，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，，，放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带正电粒子，放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带负电粒子，正负粒子的比荷相同，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为t，则从边界BC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为（　　） A. B. C. t D. 【答案】B 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动，根据 可得运动半径为 粒子运动周期为 正负粒子的比荷相同，可知两种粒子的周期相同。粒子在磁场中运动时间为 可知粒子转过的角度越大，运动时间越长，且与运动速率无关。 如图所示，可知从A点飞出的粒子飞行时间最长，由几何关系可知，从A点飞出的粒子运动的圆心角为80°，粒子运动的最长时间为 A点的放射源沿着AC方向发出的带正电粒子轨迹如下 可知与BC相切的粒子，在磁场中飞行的时间最长，由几何关系可知，粒子运动的圆心角为90°，粒子运动的最长时间为 可知 故选B。 7. 如图所示，一横截面为直角三角形ABC的透明玻璃砖，∠A=37°，∠C=53°，一束平行于AB边的单色光从AC边上的P点射入，经AC边折射后打到AB边上的Q点，已知：PQ=6L， 则玻璃砖对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. 1.6 D. 1.2 【答案】C 【解析】 【详解】由正弦定理可知 可知 则光线在P点的入射角为53°，折射角为30°，可知折射率 故选C。 8. 如图所示的电路中，理想变压器的副线圈匝数可调，间接输出电压有效值恒定的正弦交流电，灯泡电阻可视为不变且不会被烧坏。电表均可视为理想交流电表，电表、的示数分别为，下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑片向下滑动时，不变 B. 仅将滑片向右滑动时，不变 C. 滑片左滑、滑片上滑，灯泡变亮 D. 仅将滑片向上滑动，的乘积减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．把变压器及其右侧电路等效为电阻，有 仅将滑片向下滑动时，变大，减小，故A错误； B．根据以上分析可知，仅将滑片向右滑动时，不变，故B正确； C．滑片左滑、滑片上滑，等效电阻变大，r减小，变压器原线圈两端分压变大，根据，但变小，无法判断变化，故C错误； D．仅将滑片向上滑动时，变小，等效电阻变大，但不确定等效电阻和r关系，无法判断副线圈功率即的乘积变化，故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。漏选得3分） 9. 如图所示，质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为R（未知），一质量为的小球以速度v0水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时M向前走了0.25R，接着小球又返回小车的左端。若M=2m，重力加速度为g，则（　　） A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒 B. 圆弧的半径为 C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为 D. 整个过程小球对小车做的功为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上合力不为零，动量不守恒，没有阻力做功，机械能守恒，故A错误； BC．小球达到圆弧的顶端，这个过程中水平方向动量守恒得 解得 此时M向前走了0.25R，根据 即 根据几何关系 解得，故BC正确； D．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中水平方向动量守恒得 解得 根据动能定理整个过程小球对小车做的功为，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，直线边界PQ下方存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的小球，带正电q，从边界上a点静止释放，之后沿曲线经时间t到c点（图中c点未画出）时速度达到最大值v，不计空气阻力，有关小球的运动，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球最终将原路返回a点 B. 小球到c点时，速度v沿水平方向 C. 小球离开直线边界的最远距离为 D. 小球由a点运动到c点的过程中，洛伦兹力冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】BC．根据配速法，小球的运动可看成是水平向右的匀速直线运动和竖直平面内的匀速圆周运动，所以， 由于初始时，小球速度为零，所以 小球达到最大速度时，有 方向为水平向右，最远距离为，故B正确，C错误； A．小球的运动为摆线运动，最终将不会原路返回a点，故A错误； D．小球由a点运动到c点的过程中，根据动量定理可得洛伦兹力冲量大小为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共3小题，共58分） 11. 某探究小组用自制“滴水计时器”研究小车在水平桌面上的直线运动。如图（a）所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车运动过程中滴水计时器等间隔时间滴下小水滴。图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置，已知滴水计时器每30s滴下46个小水滴。 （1）由图（b）可知，小车在桌面上的运动方向是___________ （选填“从右向左”或“从左向右”） 。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速直线运动。滴水计时器滴下如图（b）中点A处的水滴时，小车的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2.（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）从右向左 （2） ①. 0.19 ②. 0.037 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，用手轻推一下小车，小车将做匀减速直线运动，可知相邻水滴间距离越来越小，则小车在桌面上的运动方向是从右向左。 【小问2详解】 [1]根据题意可知，相邻水滴间的时间间隔为 则滴下如图（b）中点A处的水滴时，小车的速度大小为 [2]由逐差法可得，小车的加速度大小为 12. 小佘同学在做“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验中： （1）先将电源、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示，则未接导线的A端应与图中________点相接，正确连接后测得的U-I曲线如图乙所示；若只要测得电源电动势即可，__________（选填“可以”或“不可以”）将导线的A端应与图中D点相接；若将导线的A端应与图中D点相接，当电压传感器示数为U，电流传感器示数为I时，设电源内阻为r，定值电阻阻值为R，则滑动变阻器接入电路的阻值为_________。 （2）有三款变阻器可以选用，小佘应选用（　　） A. 0~10Ω B. 0~30Ω C. 0~200Ω （3）闭合电键后，改变___________，用电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流。若将实验测得的7组数据输入计算机，自动生成如图乙所示的U-I图线，若只选用两组数据，用闭合电路欧姆定律算出E、r，有可能误差较大。则选用_______这两组数据误差最大。 【答案】（1） ①. C ②. 可以 ③. 新增答案空 ④. （2）B （3） ①. 滑动变阻器接入电路的阻值 ②. 5和6 【解析】 【小问1详解】 [1]应该让电键控制整个电路，所以未接导线的A端应与图中C点相接； [2]根据闭合电路欧姆定律有 可知若只要测得电源电动势，可以将导线的A端应与图中D点相接； [3]若将导线的A端应与图中D点相接，此时定值电阻R相当于电源内阻，电压传感器测滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器的电阻为 【小问2详解】 由图乙中的数据（0.1A，1.45V），可得此时滑动变阻器的阻值为 故应选用比该值稍大一点的滑动变阻器。 故选B。 【小问3详解】 [1]闭合电键后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，用电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流； [2]由图象可知，5、6两点误差最大，故若用欧姆定律算电动势和内电阻，则选用5、6两组数据误差最大。 13. 如图所示，导热性能良好的气缸开口向上竖直放置，是固定在气缸内壁的卡环，两卡环间的距离为h，缸内一个质量为m、横截面积为S的活塞与气缸内壁接触良好，无摩擦不漏气，活塞只能在之间移动，缸内封闭一定质量的理想气体。此时环境温度为，活塞与卡环b刚好接触，且无相互作用力，活塞离缸底的距离为。已知卡环能承受的压力最大为，活塞的厚度不计，大气压强满足，重力加速度为g，求： （1）要使卡环不被破坏，环境的温度最低能降到多少； （2）若提高环境温度，当环境温度为时，试通过计算判断卡环是否损坏？若不损坏，此时缸内气体的压强多大。 【答案】（1） （2）卡环并未损坏， 【解析】 【小问1详解】 开始时，缸内气体压强 气体温度；设温度降低到时活塞对卡环的压力为，此时缸内气体压强 得 气体发生等容变化，则有 解得 【小问2详解】 假设环境温度为时活塞与卡环a接触，且卡环a没有被破坏。设此时缸内气体压强为，根据理想气体状态方程有 解得 设此时活塞与卡环的作用力为F，则 解得 由于且 说明卡环并未损坏，此时缸内气体压强为 14. 平面直角坐标系中，第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从轴负半轴上的P点与轴正方向成120°垂直磁场射入第Ⅳ象限，经轴上的N点与轴正方向成120°角射入电场，最后从轴正半轴上的M点以垂直于y轴方向的速度射出电场，粒子从P点射入磁场的速度为，不计粒子重力，求 （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （2）粒子从P点运动到M点的总时间t； （3）匀强电场的场强大小E； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 可得粒子在磁场中运动的轨道半径 【小问2详解】 作出粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可知，粒子在磁场中转过的角度为150°，粒子在磁场中运动的周期 则粒子在磁场中运动的时间 由几何知识可得 从N到M运动的时间 则粒子从P点运动到M点的总时间 【小问3详解】 在电场中竖直方向则有 解得 15. 如图，一圆心角为60°、半径R为1.2m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平轨道上，一表面与圆弧右端相切，质量m=1kg的长木板A与圆弧轨道接触但不粘连，在A右侧放着3个质量均为2m的滑块（视为质点）。开始时A和滑块均静止。左侧光滑平台上有两个可视为质点的物块B、C，mB=3mC=3m。B、C用细线拴连使弹簧处于压缩状态，此时弹簧弹性势能为6J，B、C与轻弹簧不粘连。现将细线烧断，B、C被弹簧弹开，物块B与弹簧分离后从平台飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上A。当A、B刚共速时，A恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，A、B再次共速时，A恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后A、B第三次共速时，A恰好与滑块1发生第3次碰撞；最终物块B没从A上滑落，重力加速度为g=10m/s2，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。求： （1）物块B与弹簧恰好分离时速度大小； （2）物块B到达固定轨道最低点时对轨道压力大小； （3）最终3个滑块的速度分别是多少。 【答案】（1） （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 对B、C分析，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 【小问2详解】 恰好进入圆弧轨道有 从圆弧轨道左端到最低点时，根据动能定理有 联立解得物块滑到最低点时 根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律得 解得 【小问3详解】 对A、B分析有，A、B第一次共速有 长木板与滑块1发生第一次弹性碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒有； 联立解得，， 当A、B第二次达到共速时，根据动量守恒有 滑块1与滑块2碰撞后速度交换，滑块1碰后静止。与滑块1第二次碰撞，根据动量守恒和能量守恒有， 联立解得 依次类推有与滑块1第三次碰撞， 最终3个滑块的速度分别是，， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $