内容正文:
2025-2026学年第二学期高三5月适应性练习
物理科试卷
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.2025年11月17日,福建省运动员檀儒凯在第十五届全运会海岸赛艇沙滩冲刺赛中获得福建省在该项目的首枚金牌。比赛中,运动员从沙滩起点出发,上艇后由水中A点划行至海上浮标B处后立即调头返回A点。赛艇由A出发到浮标B后回到A过程中,下列说法正确的是
A.赛艇的位移大小等于路程
B.赛艇的平均速度为零
C.赛艇加速时惯性变大,减速时惯性变小
D.赛艇加速运动时,水对桨的力大于桨对水的力
2.如图,在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q(可视为质点),它们与转台之间的动摩擦因数相同,P与转轴的距离为R1,Q与转轴的距离为R2,且R1<R2,转台绕转轴以角速度ω匀速转动,转动过程中,两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是
A.滑块P和Q均受到四个力作用
B.P的向心加速度大于Q的向心加速度
C.P所受到的摩擦力大于Q所受到的摩擦力
D.若角速度ω缓慢增大,Q一定比P先开始滑动
3.如图所示,一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为4∶1,a、b间加一正弦交流电,在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25 A、电阻5 Ω”的保险丝,理想交流电压表V的示数稳定为220 V,在副线圈中接入负载电阻R,下列说法正确的是
A.通过保险丝的最大瞬时电流为0.25 A
B.变压器副线圈的最大输出功率为110 W
C.为了使电路长时间工作,负载电阻R应不小于55 Ω
D.a、b间正弦交流电的表达式可能为
4.如图为两形状完全相同的金属环、平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的圆心、的连线为一条水平线,其中、、为该连线上的三点,相邻两点间的距离满足。当两金属环中通有从左向右看逆时针方向大小相等的电流时,经测量可得点的磁感应强度大小为,点的磁感应强度大小为。如果将右侧的金属环的电流方向变为与原来相反(大小不变),则点的磁感应强度大小应为
A. B. C. D.
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.如图时刻,在距离水平地面高处,将一弹性球以初速度竖直向下抛出,球与地面碰撞没有机械能损失,碰后反弹返回抛出点,整个过程球受到的阻力恒定。运动过程中,球的加速度、速度、机械能、重力势能分别设为、、、,球下落过程与抛出点距离设为,在下列选项图、图、图和图中,以竖直向下为正方向、地面为零势能面。球从抛出到返回抛出点的过程中,下列图像可能正确的是
A. B.
C. D.
6.一列简谐横波沿轴正方向传播,在时刻和时刻的波形图分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期,平衡位置为处的质点在时刻的位移为。下列说法正确的是
A.该波的频率为
B.该波的周期为
C.该波的波长为
D.该波的波速为
7.如图所示,中国“天眼”球面射电望远镜发现了一对脉冲双星,该双星质量分布均匀,由一颗脉冲星和一颗白矮星组成,双星、围绕中心点沿逆时针方向做匀速圆周运动,运动周期为,双星间距为。为脉冲星的卫星,围绕沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为,且。与之间的引力远大于与之间的引力,不考虑对的影响。已知脉冲星的质量为,引力常量为,则
A.两脉冲星的质量和为
B.卫星围绕做匀速圆周运动的半径为
C.卫星围绕的向心加速度大小为
D.、、三星相邻两次共线时间间隔为
8.如图,两根相距为的足够长的平行光滑导轨固定在同一水平面上,并处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,和两根金属杆静止在导轨上,与导轨构成矩形闭合回路。杆质量为,杆质量为,电阻均为,导轨的电阻忽略不计。从时刻开始,两杆分别受到平行于导轨方向相反、大小相等的恒力(大小未知)作用,分别向相反方向滑动。时,杆达到速度后,两杆都做匀速直线运动,下列说法正确的是
A.恒力大小为
B.杆匀速运动时通过的电流大小为
C.在时间内,通过杆横截面的电荷量为
D.在时间内,两杆的相对位移大小为
三、非选择题:共60分,9-11题为填空题,12-13题为实验题,14-16题为计算题。
9.(3分)已知氢原子的部分能级图如图所示,大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,用这些光照射光电管的阴极,阴极为金属钨,其逸出功为4.54 eV。这些氢原子最多发出____________种不同频率的光,其中能使金属钨发生光电效应的光有____________种。
10.(3分)如图甲所示,某款自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的气体,通过压力传感器感知管中的气体压强,从而控制进水量。假设细管内气体温度不变,其压强与体积的关系如图乙所示,当气体从状态变化到状态时,洗衣缸内的水位____________(填“升高”“降低”或“不变”),该过程细管内气体____________(填“吸热”“放热”或“不吸热不放热”)。
11.(3分)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。P点的电场强度____________(选填“大于”“小于”或“等于”)Q点的电场强度,电子在P点的动能____________(选填“大于”“小于”或“等于”)在Q点的动能。
12.(5分)某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,光源正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时,并不是直接测量某相邻亮条纹的间距,而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是____________。
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
(2)该同学转动手轮,使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,记下此时手轮上的示数如图乙所示为____________mm。
(3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为,双缝与屏的距离为,单缝宽为,双缝间距为,则光的波长用上述部分物理量可表示为____________。
(4)关于此实验,下面几种说法正确的是____________。
A.仅将单缝移近双缝,光屏上观察到的条纹数变少
B.仅撤掉滤光片,光屏上不能观察到干涉图样
C.仅撤掉双缝,光屏上可能观察到明暗相间的条纹
13.(7分)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为9 Ω。
A.电源电压恒为,内阻不计
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);(0~15 V,内阻约15 kΩ)
C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω);(0~3 A,内阻约0.0255 Ω)
D.滑动变阻器(0~5 Ω,3 A)
E.滑动变阻器(0~1750 Ω,3 A)
F.开关S、导线若干
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用__________(选填选项前的字母);
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接_________(注意:选取合适的电表量程);
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于__________端(选填“A”或“B”)。
(4)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。
①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率________;(用a、b、c、d表示)
②若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
14.(11分)自动驾驶出租车、公交车将成为城市出行服务的日常。某款自动驾驶汽车质量为2000 kg,在倾角为()的斜坡道路上某处由静止开始,以7000 N的牵引力匀加速启动上坡,沿直线行驶9 m速度达到6 m/s。已知汽车运动中所受摩擦阻力(空气与地面对汽车的总摩擦力)恒定,取重力加速度。汽车在此过程中,求:
(1)加速度的大小;
(2)摩擦阻力的大小;
(3)重力的平均功率。
15.(12分)如图所示,一倾角的光滑斜面固定放置,斜面顶端固定一光滑小滑轮。一劲度系数的轻弹簧一端连接在斜面底端的固定挡板上,另一端连接滑块A。一根轻绳绕过滑轮一端与滑块A相连,另一端连接穿在光滑水平滑杆上的小球B,小滑轮距离水平滑杆的高度。初始时将小球B锁定在位置P,此时弹簧处于伸长状态,伸长量,轻绳与滑杆的夹角也为。解除小球B的锁定后,小球B由P运动至轻绳与滑杆夹角的位置Q。已知滑块A的质量,小球B的质量,取重力加速度,不计滑轮大小,,,计算结果可用根号表示。求:
(1)小球B锁定时,求轻绳上的拉力大小;
(2)小球B由P运动至Q,弹簧弹性势能的变化量;
(3)小球B运动至Q时,滑块A的速度大小。
16.(16分)现代高能粒子实验中需要获取轨迹可控的高能粒子,发现用磁场约束粒子运动轨迹的方法十分有效。如图所示,以点为坐标原点建立直角坐标系,空间中存在三个有电场或磁场的区域。区域Ⅰ是半径为的圆形区域,与轴相切于点,存在磁感应强度大小,方向垂直于纸面向外的匀强磁场;区域Ⅱ在区间内存在平行轴的匀强电场,,场强大小,场强方向沿y轴负向;区域Ⅲ为的区间,存在磁感应强度大小,方向垂直于纸面向外的匀强磁场,坐标为的点是边界上一点。一群质量为,电荷量为带正电的粒子沿轴正向射入区域Ⅰ,粒子射入的横坐标范围为,这群粒子都从点离开区域Ⅰ,不计粒子重力。求:
(1)粒子初速度;
(2)能到达点的粒子,经过点时速度与轴的夹角及该粒子射入区域Ⅰ的横坐标;
(3)若满足(2)的粒子从点进入区域Ⅲ后,受到一个与速度方向总相反的阻力作用,阻力大小(为已知量),观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与区域Ⅲ磁场左边界相切于点(未画出)。求点纵坐标的值及过点的速度。
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2025-2026学年第二学期高三5月适应性练习
物理参考答案及评分细则
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
1.B 2.D 3.C 4.A
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。
5.BC 6.AD 7.BD 8.BC
三、非选择题:共60分,其中9-11题为填空题,12-13题为实验题,14-16题为计算题。
9.6(1分) 3(2分)
10.降低(1分) 吸热(2分)
11.大于(1分) 大于(2分)
12.(1)C(1分) (2)11.651~11.655(1分) (3)(2分) (4)C(1分)
13.(1)D(1分)
(2)(2分)
(3)A(1分)
(4)①(2分) ②等于(1分)
14.解:
(1)由题知汽车的初速度为零,根据位移-速度公式有
(2分)
得 (1分)
(2)对汽车受力分析由牛顿第二定律有
(2分)
得 (2分)
(3)小车克服重力做功 (1分)
得 (1分)
重力的平均功率 (1分)
解得 (1分)
解二:平均速度 (2分)
重力的平均功率 (1分)
得 (1分)
15.解:
(1)对滑块A由平衡条件得
(2分)
代入数据解得 (1分)
(2)B由P到Q,A下滑 (1分)
B到Q时弹簧压缩量 (1分)
(1分)
弹簧弹性势能的变化量 (1分)
(3)B由P到Q,对A、B系统根据机械能守恒定律得
(2分)
且 (2分)
解得 (1分)
16.解:
(1)由磁聚焦原理,沿着y轴正向入射的粒子将汇聚于O点,轨迹圆与磁场圆半径相同,则 (1分)
由牛顿第二定律得 (1分)
解得 (1分)
(2)区域Ⅱ中带电粒子在匀强电场中做类斜抛运动,假设入射粒子与x轴正向夹角为时能到达P点,由运动的分解得
x方向有 (1分)
y方向有 (1分)
(1分)
解得 (1分)
该粒子射入区域Ⅰ的横坐标由几何关系得
(1分)
(1分)
或 (1分)
(3)粒子进入区域Ⅲ轨迹呈螺旋状,取一小段时间,粒子在x方向上由动量定理得
(1分)
即
其中
则
得(1分)
或(1分)
粒子在方向上由动量定理得
(1分)
即或
得 (1分)
或 (1分)
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物理科试卷
(完卷时间:75分钟:满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求。
1.2025年11月17日,福建省运动员檀儒凯在第十五届全运会海岸赛艇沙滩冲刺赛中
获得福建省在该项目的首枚金牌。比赛中,运动员从沙难起点出发,上艇后由水中A
点划行至海上浮标B处后立即调头返回A点。赛艇由A出发到浮标B后回到A过程
中,下列说法正确的是
A.赛艇的位移大小等于路程
B.赛艇的平均速度为零
C.赛艇加速时惯性变大,减速时惯性变小
D.赛艇加速运动时,水对桨的力大于桨对水的力
2.如图,在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q(可视为质点),它们与转台之间
的动摩擦因数相同,P与转轴OO的距离为R1,Q与转轴OO的距离为R2,且R1<R2,
转台绕转轴OO以角速度ω匀速转动,转动过程中,两滑块始终相对转台静止。设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是
A.滑块P和O均受到四个力作用
B.P的向心加速度大于O的向心加速度
C.P所受到的摩擦力大于Q所受到的摩擦力
D.若角速度ω缓慢增大,Q一定比P先开始滑动
3.如图所示,一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为4:1,α、b间加一正弦交流电,
在原线圈前串接一个规格为熔断电流0.25A、电阻52”的保险丝,理想交流电压表V
的示数稳定为220V,在副线圈中接入负载电阻R,下列说法正确的是
A.通过保险丝的最大瞬时电流为0.25A
保险丝
B.变压器副线圈的最大输出功率为110W
C.为了使电路长时间工作,负载电阻R应不小于552
D.a、b间正弦交流电的表达式可能为=311sinl00πtV
bo
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4.如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上,且两圆环的
圆心O、O3的连线为一条水平线,其中M、N、P为该连线上的三点,相邻两点间
的距离满足MO=O=WO2=O,P。当两金属环中通有从左向右看逆时针方向大小相
等的电流时,经测量可得M点的磁感应强度大小为B1,N点的磁感应强度大小为B2。
如果将右侧的金属环B的电流方向变为与原来相反(大小不变),则P点的磁感应强
度大小应为
A.B2-B1
B.B1-82
2
C.B1+8
D.B+B2
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,
有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0
分。
5.如图0时刻,在距离水平地面高H处,将一弹性球以初速度o竖直向下抛出,球与
地面碰撞没有机械能损失,碰后反弹返回抛出点,整个过程球受到的阻力恒定。运动
过程中,球的加速度、速度、机械能、重力势能分别设为α、yE、E,球下落过程
与抛出点距离设为h,在下列选项a-t图、v-t图、E-h图和E,-h图中,以竖直向下为
正方向、地面为零势能面。球从抛出到返回抛出点的过程中,下列图像可能正确的是
77777777777777777777777777
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6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在=0时刻和0.5s时刻的波形图分别如图中实线
和虚线所示。已知该波的周期T0.5s,平衡位置为x=0处的质点在=0时刻的位移为y=
cm。下列说法正确的是
3
y/cm
A.该波的频率为1Hz
B.
该波的周期为s
C.
该波的波长为m
D.该波的波速为2m/s
7.如图所示,中国“天眼”球面射电望远镜发现了一对脉冲双星,该双星质量分布均匀,
由一颗脉冲星α和一颗白矮星b组成,双星α、b围绕中心O点沿逆时针方向做匀速
圆周运动,运动周期为T,双星间距为L。c为脉冲星b的卫星,围绕b沿逆时针方
向做匀速圆周运动,周期为T,且T<T。α与b之间的引力远大于b与c之间的引力,
不考虑α对c的影响。已知脉冲星b的质量为m,引力常量为G,则
A.两脉冲星的质量和为
GT
B.卫星c围绕五做匀速圆周运动的半径为3
GmT2
4元
C.卫量c围绕b的向心加速度大小为红G
D.a、6,c三星相邻两次共线时间间隔为票
8.如图,两根相距为工的足够长的平行光滑导轨固定在同一水平面上,并处在竖直向下
的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,b和cd两根金属杆静止在导轨上,与导轨构
成矩形闭合回路。ab杆质量为m,cd杆质量为3m,电阻均为,导轨的电阻忽略不
计。从=0时刻开始,两杆分别受到平行于导轨方向相反、大小相等的恒力F(大小
未知)作用,分别向相反方向滑动。t=T时,b杆达到速度v后,两杆都做匀速直线
运动,下列说法正确的是
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A.恒力F大小为23
B。b杆匀速运动时通过的电流大小为
3
C.在0~T时间内,通过ab杆横截面的电荷量为3r.
3r BL
D.在0心T时间内,两杆的相对位移大小为号器
三、非选择题:共60分,9-11题为填空题,12-13题为实验题,14-16题为计算题。
9.(3分)已知氢原子的部分能级图如图所示,大量处于=4
E/eV
激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率
0
-0.54
的光,用这些光照射光电管的阴极,阴极为金属钨,其
4
-0.85
3
-1.51
逸出功为4.54eV。这些氢原子最多发出
种不
2
-3.4
同频率的光,其中能使金属钨发生光电效应的光有
种。
-13.6
10.(3分)如图甲所示,某款自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质
量的气体,通过压力传感器感知管中的气体压强,从而控制进水量。假设细管内气
体温度不变,其压强与体积的关系如图乙所示,当气体从状态A变化到状态B时,
洗衣缸内的水位
(填“升高”“降低”或“不变”),该过程细管内气体
(填“吸热”“放热”或“不吸热不放热”)。
压力传感器
洗
缸
管
甲
高三物理第4页共8页
11.(3分)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜
工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子
仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。P点的电场
强度
(选填“大于”“小于”或“等于”)Q点的电场强度,电子在P点的
动能
(选填“大于”“小于”或“等于”)在Q点的动能。
12.(5分)某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,光源正常发
光,调整仪器从目镜中可以观察到涉条纹。
滤光片单缝双缝
遮光筒
屏转轮
2
光
10
a
民r目镜
5
源
测量头
10
甲
()该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时,并不是直接测量某相邻亮条纹的间距,
而是先测量多个亮条纹的间距再求出△x。下列测量采用了类似方法的是
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体枳的测量
(②)该同学转动手轮,使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条
纹定为第1条亮条纹,然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条
纹中心对齐,记下此时手轮上的示数如图乙所示为
m1m。
(3)若相邻亮条纹的间距为△x、单缝与屏的距离为L,双缝与屏的距离为L,单缝
宽为d,双缝间距为d,则光的波长用上述部分物理量可表示为
(④)关于此实验,下面几种说法正确的是
A.仅将单缝移近双缝,光屏上观察到的条纹数变少
B.仅撤掉滤光片,光屏上不能观察到干涉图祥
C.仅撤掉双缝,光屏上可能观察到明暗相间的条纹
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13.(7分)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约
为92。
A.电源电压恒为E-3.0V,内阻不计
B.电压表(0~3V,内阻约3k2):(0~15V,内阻约15k2)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.1252);(0~3A,内阻约0.02552)
D.滑动变阻器R(0~52,3A)
E.
滑动变阻器R2(0~17502,3A)
F.开关S、导线若干
图2
图3
图1
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用
(选填选项前的字母):
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接
(注意:选取合适的
电表量程):
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于
端(选填“A”或“B”)。
(④)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电
阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与
电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度1,调节滑动变阻器滑动触
头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而
得到多个的值,作出品-1图像,如图3所示。
①
如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率
P=
;(用a、b、c、d表示)
②
若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值
(选填“大于”
“小于”或“等于”)真实值。
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14.(11分)自动驾驶出租车、公交车将成为城市出行服务的日常。某款自动驾驶汽车质
量为2000kg,在倾角为a,(s1na,0.06)的斜坡道路上某处由静止开始,以7000N的
牵引力匀加速启动上坡,沿直线行驶9速度达到6m/s。已知汽车运动中所受摩擦
阻力(空气与地面对汽车的总摩擦力)恒定,取重力加速度g=10/s。汽车在此过
程中,求:
(1)加速度的大小:
(2)摩擦阻力的大小:
(3)重力的平均功率。
15.(12分)如图所示,一倾角=30°的光滑斜面固定放置,斜面顶端固定一光滑小滑轮。
一劲度系数=50N/m的轻弹簧一端连接在斜面底端的固定挡板上,另一端连接滑块
A。一根轻绳绕过滑轮一端与滑块A相连,另一端连接穿在光滑水平滑杆上的小球
B,小滑轮距离水平滑杆的高度-O.8。初始时将小球B锁定在位置P,此时弹簧
处于伸长状态,伸长量x0.3m,轻绳与滑杆的夹角也为c=30°。解除小球B的锁定
后,小球B由P运动至轻绳与滑杆夹角B-53的位置Q。已知滑块A的质量m=10kg,
小球B的质量2=2kg,取重力加速度g=10m/s2,不计滑轮大小,sn53°-0.8,
cos53=0.6,计算结果可用根号表示。求:
(I)小球B锁定时,求轻绳上的拉力大小:
(2)小球B由P运动至Q,弹簧弹性势能的变化量;
(3)小球B运动至Q时,滑块A的速度大小。
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16.(16分)现代高能粒子实验中需要获取轨迹可控的高能粒子,发现用磁场约束粒子运
动轨迹的方法十分有效。如图所示,以O点为坐标原点建立直角坐标系,空间中存
在三个有电场或磁场的区域。区域I是半径为R的圆形区域,与y轴相切于O点,
存在磁感应强度大小B1=B,方向垂直于纸面向外的匀强磁场;区域Ⅱ在0≤x≤x1
区间内存在平行y轴的匀强电场,x=2R,场强大小E=Bg,场强方向沿y轴负向:
4m
区域为x>,的区间,存在磁感应强度大小B,-,方向垂直于纸面向外的匀强
磁场,坐标为(2R,0)的P点是边界上一点。一群质量为,电荷量为q带正电的
粒子沿y轴正向射入区域I,粒子射入的横坐标x范围为(-2R,0),这群粒子都从O
点离开区域虹,不计粒子重力。求:
(1)粒子初速度v
(2)能到达P点的粒子,经过O点时速度与x轴的夹角及该粒子射入区域I的横坐标
X;
(3)若满足(2)的粒子从P点进入区域Ⅱ后,受到一个与速度方向总相反的阻力作
用,阻力大小子v(k为已知量),观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与区域Ⅲ磁场
左边界相切于点Q(x,y,)(未画出)。求2点纵坐标的值及过9点的速度。
y
☒域Ⅱ
E
区域Ⅱ
●
B
●
P。
●
●
●
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