精品解析：2026届宁夏回族自治区石嘴山市平罗中学高三下学期模拟预测物理试题

平罗中学2025-2026学年度高三第五次模拟考试物理试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。则下列说法正确的是（ ） A. 时刻，该电路中的电流为零 B. 时刻，该电路中的电场能最大 C. 时间段内，电容器在放电 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 2. 在医院的健康体检中心进行常规心电图检查时，医护人员会先在身体对应位置涂抹导电膏，再将两个检测电极、牢牢粘贴在体表，电极通过导线与心电图纸相连，用于实时采集心脏跳动时心肌细胞电活动产生的电信号。检测进行到某一瞬间，心脏的电活动在人体表面形成了稳定的电势分布（如图所示），、是该电势分布中两个关键监测点，点为分布区域内另一参考点。下列说法正确的是（　　） A. 电子在点的电势能比在点的电势能低 B. 电子在点的加速度大于在点的加速度 C. 点与点的电场强度相同 D. 电子从点移到点过程中，克服电场力做功 3. 近日，中国宣布拟在700～800km高度的晨昏轨道建设由多颗卫星组成的大型数据中心系统，以纾解地面数据中心耗电、散热等难题。已知晨昏轨道是一种特殊的太阳同步轨道，轨道面与地球晨昏线（黑夜与白昼的分界线）始终近似重合。下列说法正确的是（ ） A. 晨昏轨道卫星不可能在更低的高度运行 B. 晨昏轨道卫星的发射速度大于7.9km/s C. 该数据中心系统绕地球运行的周期约为1h D. 以太阳为参考系，晨昏轨道卫星的轨道面是静止的 4. 如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，重力加速度大小为g，球在c点对手掌的压力大小为2mg，则球（　　） A. 做圆周运动的线速度大小为 B. 在a处受到手的作用力为mg C. 在b处受重力、手的支持力和向心力 D. 从a点到c点的过程中先处于超重状态后处于失重状态 5. 如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是 A. 这三种单色光的频率关系是： B. 若只增大光照强度，图乙中遏止电压均会增大 C. 这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D. 如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 6. 一定质量的理想气体从状态开始，经过一个循环，最后回到初始状态，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体温度不变 B. 过程，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 C. 过程，气体温度降低，并且向外界放出热量 D. 在一个循环过程中，气体吸收的热量等于放出的热量 7. 如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则 A. a与大环间的弹力大小mg B. 绳子的拉力大小为mg C. c受到绳子的拉力大小为3mg D. c与大环间的弹力大小为3mg 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，每题有多个正确选项，全部选对得6分，选不全得3分。有错选的得0分） 8. 自然界中几乎没有天然的钚−239，人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀−238，生成物衰变后成为钚−239，核反应方程为。已知钚−239的半衰期为2.41万年，则下列说法正确的是（　　 ） A. 是 B. 该反应为核聚变反应 C. 温度升高时钚−239的半衰期将小于2.41万年 D. 钚−239经过4.82万年有发生了衰变 9. 光控开关是路灯实现自动控制的重要元件，某人设计了如图所示的电路，电源内阻不可忽略，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，在电容器两板间滴入一滴带电液滴，液滴恰能处于静止状态，则随着环境光照逐渐增强（　　） A. 灯、灯均逐渐变暗 B. 灯的电压与电流的变化量之比不变 C. 电源的输出功率一定是先变大后变小 D. 液滴向下运动，在接触极板前机械能增大 10. 如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框abcd，线框的质量为1 kg，导线框的电阻为1 Ω，线框边长为。直角坐标系xOy（x轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内，空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度在x方向均匀分布，y方向上满足。初始时，线框的a点与坐标原点O重合，ab边与x轴重合。现给线框一个沿着x轴正方向的速度，线框在运动过程中始终处于xOy平面内，其ab边与x轴始终保持平行，已知重力加速度为，空气阻力不计。则 A. 下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流 B. 开始时线框中产生的电动势为0 C. 线框经1.5 s时速度达到最大，此时线框运动到位置 D. 若线框由1匝变为n匝，而单匝线框的参数与原来相同，则竖直方向最终速度不变 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 物理实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。定滑轮固定在铁架台上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮，两端分别系有重锤A和B，A的质量大于B的质量。重锤A上固定着一个宽度为的遮光条，遮光条的正下方固定一光电门。测得初始时遮光条中心与光电门中心的竖直距离为，将重锤A由静止释放，遮光条通过光电门的遮光时间为。 （1）重锤A通过光电门时的速度大小为___________。 （2）多次改变，测得不同的，获得多组数据。若两个重锤组成的系统（含遮光条）机械能守恒，则应该满足___________。 A. B. C. D. （3）若两个重锤组成的系统（含遮光条）重力势能减少量为，动能增加量为，如果考虑滑轮的质量和空气阻力，则___________（填“大于”“小于”或“等于”）。 12. 电流表的满偏电流为，内阻，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表。电流挡小量程为0~10 mA，大量程为0~100 mA；电压挡小量程为0~10 V，大量程为0~25 V。 （1）若图甲中开关S端是与“2”相连时，电流表的量程是________（填写“10 mA”或“100 mA”）若开关S端是与“6”相连的，某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。则此多用电表的读数为________V； （2）此多用电表的表笔A为________（“红色”或“黑色”），图中电阻________。 （3）已知图甲中的电源的电动势为15 V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该电阻的阻值为________k。 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 13. 近年来，人们越来越注重身体锻炼。如图（a）所示，有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。一次锻炼中，形成的机械波可以视为简谐波，如图（b）所示，位于原点O的质点从t＝0时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻传至P点，若，，求： （1）这列波的波速和周期； （2）当C点第一次到达波峰时的时刻。 14. 质量为的滑块a和质量可视为质点的小滑块b放置在光滑水平面上，中间连接有被压缩的弹簧，弹簧和b不栓接。现由静止同时释放两滑块，b被弹开后沿光滑水平面滑行速度；b离开水平面后以平行于滑板c的速度恰好从上端滑上其上表面，滑板c足够长，其质量。斜面的倾角，c与斜面之间的动摩擦因数，b与c之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度。 （1）求b刚滑入c的速度大小； （2）求弹簧存储弹性势能； （3）求b、c间摩擦产生的热量Q。 15. 现代科技中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹，如图所示，平面直角坐标系的第一象限内有垂直坐标平面向外的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B1=0.1T，第三象限内有沿+y方向的匀强电场，第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从y轴上坐标（0，0.3m）的P点以初速度v0=2×103m/s与y轴负向成60°角射入第一象限，经过圆形有界磁场偏转后经过坐标原点O，粒子经过O点时速度方向与x轴负向成30°角射入第三象限，粒子经第三象限的电场和第二象限的磁场偏转后刚好经过P点做完整的周期性运动，粒子的比荷，不计粒子的重力。求： （1）粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径； （2）粒子在第一象限中由P点运动到O点的时间； （3）第三象限的电场强度E和第二象限的磁感应强度B2的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 平罗中学2025-2026学年度高三第五次模拟考试物理试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。则下列说法正确的是（ ） A. 时刻，该电路中的电流为零 B. 时刻，该电路中的电场能最大 C. 时间段内，电容器在放电 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由q-t图像可知，时刻，该电路中的电流为零，A正确； B．时刻，电容器的电荷量为零，该电路中的电场能为零、磁场能最大，B错误； C．时间段内，电容器在充电，C错误； D．由可知，仅增大电容器的电容，LC振荡电路的周期增大，D错误。 故选A。 2. 在医院的健康体检中心进行常规心电图检查时，医护人员会先在身体对应位置涂抹导电膏，再将两个检测电极、牢牢粘贴在体表，电极通过导线与心电图纸相连，用于实时采集心脏跳动时心肌细胞电活动产生的电信号。检测进行到某一瞬间，心脏的电活动在人体表面形成了稳定的电势分布（如图所示），、是该电势分布中两个关键监测点，点为分布区域内另一参考点。下列说法正确的是（　　） A. 电子在点的电势能比在点的电势能低 B. 电子在点的加速度大于在点的加速度 C. 点与点的电场强度相同 D. 电子从点移到点过程中，克服电场力做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．由和知电子在a点电势能大，故A正确； B．等差等势面中等势面越密的地方电场强度越大，所以电子在点受力更小，加速度更小，故B错误； C．电场强度为矢量，点与点两处的电场方向不同，故C错误； D．电子从点移到点过程中，电场力做功，故D错误。 故选A。 3. 近日，中国宣布拟在700～800km高度的晨昏轨道建设由多颗卫星组成的大型数据中心系统，以纾解地面数据中心耗电、散热等难题。已知晨昏轨道是一种特殊的太阳同步轨道，轨道面与地球晨昏线（黑夜与白昼的分界线）始终近似重合。下列说法正确的是（ ） A. 晨昏轨道卫星不可能在更低的高度运行 B. 晨昏轨道卫星的发射速度大于7.9km/s C. 该数据中心系统绕地球运行的周期约为1h D. 以太阳为参考系，晨昏轨道卫星的轨道面是静止的 【答案】B 【解析】 【详解】A．晨昏轨道（太阳同步轨道）是通过调整轨道倾角，使轨道平面的进动角速度与地球公转角速度相同来实现的。理论上，只要调整合适的倾角，在不同高度（包括更低高度）都可以实现太阳同步轨道，并非不可能在更低高度运行，故A错误； B．第一宇宙速度（7.9km/s）是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，实际发射中，卫星需克服地球引力进入轨道，发射速度需大于7.9km/s（若等于则仅能沿地表做圆周运动，需更高速度进入更高轨道）。晨昏轨道卫星在700~800km高空，发射速度必然大于7.9km/s，故B正确； C．近地卫星（轨道半径近似为地球半径）的运行周期约为85分钟。根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，周期越大。该卫星轨道半径大于地球半径，其周期应大于85分钟，不可能约为1h，故C错误； D．晨昏轨道面始终与晨昏线重合，即始终垂直于太阳光线。以太阳为参考系，地球在绕太阳公转，日地连线方向不断变化。为了始终保持垂直于太阳光，轨道平面必须随地球公转而转动（角速度与地球公转角速度相同），因此轨道面不是静止的，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，重力加速度大小为g，球在c点对手掌的压力大小为2mg，则球（　　） A. 做圆周运动的线速度大小为 B. 在a处受到手的作用力为mg C. 在b处受重力、手的支持力和向心力 D. 从a点到c点的过程中先处于超重状态后处于失重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．球做匀速圆周运动，在c点对手的压力大小为2mg，根据牛顿第二定律可得 解得 做圆周运动的线速度大小为，故A正确； B．球做匀速圆周运动，则在a处有 解得，故B错误； C．向心力是效果力，不是物体受的力，在b处受重力、手的支持力，还可能受摩擦力作用，故C错误； D．从a点到c点的过程中先处于失重状态后处于超重状态，故D错误。 故选A。 5. 如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是 A. 这三种单色光的频率关系是： B. 若只增大光照强度，图乙中遏止电压均会增大 C. 这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D. 如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程  因同一阴极逸出功相同，因此遏止电压越大，光的频率越高。结合题图乙分析 因此遏止电压大小满足  可得频率关系。 故A错误； B．遏止电压仅由光的频率决定，和光照强度无关，增大光照强度不会改变遏止电压，故B错误； C．双缝干涉相邻亮条纹间距 频率越小波长越长，间距越大即c频率最小，波长最长，因此相邻亮条纹间距最大，故C错误； D．频率越大，玻璃对光的折射率越大。根据折射定律 入射角相同时，折射率越大，折射角（折射光线与法线的夹角）越大。丙图中Ⅰ光折射角更大，因此Ⅰ光折射率更大、频率更高，对应频率更大的a光，故D正确。 故选D。 6. 一定质量的理想气体从状态开始，经过一个循环，最后回到初始状态，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体温度不变 B. 过程，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 C. 过程，气体温度降低，并且向外界放出热量 D. 在一个循环过程中，气体吸收的热量等于放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程 可知，状态的乘积为，状态的乘积为 乘积增大则温度升高，故A错误； B．过程，体积增大，分子数密度减小，且乘积减小表明温度降低，分子平均动能减小，因此单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数减小，故B错误； C．过程，压强不变，体积减小，由 可知温度降低，内能减小，同时外界对气体做功，根据热力学第一定律 可知气体向外界放出热量，故C正确； D．图像中循环过程围成的面积表示气体对外做的净功，顺时针循环气体对外做正功，根据热力学第一定律，气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则 A. a与大环间的弹力大小mg B. 绳子的拉力大小为mg C. c受到绳子的拉力大小为3mg D. c与大环间的弹力大小为3mg 【答案】C 【解析】 【详解】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分析如图所示： 在水平方向上： 在竖直方向上： 解得： ； 故AB错； c受到绳子拉力的大小为：，故C正确 以c为对象受力分析得： 在竖直方向上： 解得： 故D错误； 综上所述本题答案是;C 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，每题有多个正确选项，全部选对得6分，选不全得3分。有错选的得0分） 8. 自然界中几乎没有天然的钚−239，人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀−238，生成物衰变后成为钚−239，核反应方程为。已知钚−239的半衰期为2.41万年，则下列说法正确的是（　　 ） A. 是 B. 该反应为核聚变反应 C. 温度升高时钚−239的半衰期将小于2.41万年 D. 钚−239经过4.82万年有发生了衰变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据核反应质量数、电荷数守恒，左侧总质量数为，总电荷数为；右侧的质量数为239、电荷数为94，设的质量数为、电荷数为，可得、 解得、 即是，故A正确； B．核聚变是轻核结合成质量较大的核的反应，该反应是中子轰击重核的人工核转变，不属于核聚变，故B错误； C．半衰期由原子核内部自身性质决定，与温度、压强等外界条件无关，温度升高时钚的半衰期仍为2.41万年，故C错误； D．4.82万年为2个半衰期，剩余未衰变的钚质量为 因此发生衰变的质量为，故D正确。 故选AD。 9. 光控开关是路灯实现自动控制的重要元件，某人设计了如图所示的电路，电源内阻不可忽略，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，在电容器两板间滴入一滴带电液滴，液滴恰能处于静止状态，则随着环境光照逐渐增强（　　） A. 灯、灯均逐渐变暗 B. 灯的电压与电流的变化量之比不变 C. 电源的输出功率一定是先变大后变小 D. 液滴向下运动，在接触极板前机械能增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．随着环境光照逐渐增强，光敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则、灯两端电压均减小，通过、灯的电流均减小，、灯均变暗，故A正确； B．灯是定值电阻，所以灯的电压与电流的变化量之比等于灯的阻值，保持不变，故B正确； C．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；光敏电阻阻值减小，所以外电阻减小，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，所以无法确定电源的输出功率的变化，故C错误； D．由于路端电压减小，所以电容器两端电压减小，根据可知，板间场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴向下运动，在接触极板前，电场力做负功，机械能减小，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框abcd，线框的质量为1 kg，导线框的电阻为1 Ω，线框边长为。直角坐标系xOy（x轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内，空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度在x方向均匀分布，y方向上满足。初始时，线框的a点与坐标原点O重合，ab边与x轴重合。现给线框一个沿着x轴正方向的速度，线框在运动过程中始终处于xOy平面内，其ab边与x轴始终保持平行，已知重力加速度为，空气阻力不计。则 A. 下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流 B. 开始时线框中产生的电动势为0 C. 线框经1.5 s时速度达到最大，此时线框运动到位置 D. 若线框由1匝变为n匝，而单匝线框的参数与原来相同，则竖直方向最终速度不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．下落过程中线框中有逆时针方向的感应电流，开始时竖直方向速度为0，线框中磁通量变化率为0，则线框中产生的电动势为0，故A错误、B正确； C．线框水平方向匀速运动,竖直方向加速度不断变小的加速运动,竖直方向匀速时,线框的速度达到最大,竖直方向匀速时有（其中） 解得 竖直方向由动量定理有 整理得 解得 由水平方向匀速直线运动有，此时线框运动到位置，故C正确； D．若线框匝数增大为匝,线框的质量变为,电阻变为,则 解得，故D正确。 故选BCD。 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 物理实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。定滑轮固定在铁架台上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮，两端分别系有重锤A和B，A的质量大于B的质量。重锤A上固定着一个宽度为的遮光条，遮光条的正下方固定一光电门。测得初始时遮光条中心与光电门中心的竖直距离为，将重锤A由静止释放，遮光条通过光电门的遮光时间为。 （1）重锤A通过光电门时的速度大小为___________。 （2）多次改变，测得不同的，获得多组数据。若两个重锤组成的系统（含遮光条）机械能守恒，则应该满足___________。 A. B. C. D. （3）若两个重锤组成的系统（含遮光条）重力势能减少量为，动能增加量为，如果考虑滑轮的质量和空气阻力，则___________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2）D （3）大于 【解析】 【小问1详解】 遮光条通过光电门的遮光时间为，则重锤A通过光电门时的速度大小为 【小问2详解】 设两重锤的质量分别为、，系统减少的重力势能为 增加的动能 若系统机械能守恒，则有 可得 故选D。 【小问3详解】 如果考虑滑轮的质量和空气阻力，两个重锤组成的系统重力势能减少量大于动能增加量。 12. 电流表的满偏电流为，内阻，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表。电流挡小量程为0~10 mA，大量程为0~100 mA；电压挡小量程为0~10 V，大量程为0~25 V。 （1）若图甲中开关S端是与“2”相连时，电流表的量程是________（填写“10 mA”或“100 mA”）若开关S端是与“6”相连的，某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。则此多用电表的读数为________V； （2）此多用电表的表笔A为________（“红色”或“黑色”），图中电阻________。 （3）已知图甲中的电源的电动势为15 V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该电阻的阻值为________k。 【答案】（1） ①. 10mA ②. 20.0 （2） ①. 红色 ②. 290 （3）6 【解析】 【小问1详解】 [1]开关S端与“2”相连时，与电流表并联的电阻阻值较大，根据并联电路的电流分配特点，可知并联电阻分配的电流较小，所以电流表为小量程，即电流表的量程是10mA； [2]开关S端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V。 【小问2详解】 [1]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A为红表笔； [2]当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA，则有 解得 【小问3详解】 分析多用电表内部结构，开关S端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为 设此时欧姆表的内阻为，则根据闭合电路欧姆定律可知， 联立解得 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 13. 近年来，人们越来越注重身体锻炼。如图（a）所示，有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。一次锻炼中，形成的机械波可以视为简谐波，如图（b）所示，位于原点O的质点从t＝0时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻传至P点，若，，求： （1）这列波的波速和周期； （2）当C点第一次到达波峰时的时刻。 【答案】（1）， （2）0.8s 【解析】 【小问1详解】 波从O点传到P点的时间，则波速为 由题图可得， 解得 则周期为 【小问2详解】 根据波形平移法可知，当图中P点左侧最近的波峰传到C点时，C点第一次到达波峰，则当C点第一次到达波峰时的时刻为 14. 质量为的滑块a和质量可视为质点的小滑块b放置在光滑水平面上，中间连接有被压缩的弹簧，弹簧和b不栓接。现由静止同时释放两滑块，b被弹开后沿光滑水平面滑行速度；b离开水平面后以平行于滑板c的速度恰好从上端滑上其上表面，滑板c足够长，其质量。斜面的倾角，c与斜面之间的动摩擦因数，b与c之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度。 （1）求b刚滑入c的速度大小； （2）求弹簧存储弹性势能； （3）求b、c间摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水平方向匀速直线运动有 解得 【小问2详解】 由机械能守恒和动量守恒得， 解得 【小问3详解】 由于，则c恰好不相对斜面滑动，一直处于静止，对b由牛顿第二定律有 匀减速直到停下 那么bc之间产生的热量 联立解得 15. 现代科技中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹，如图所示，平面直角坐标系的第一象限内有垂直坐标平面向外的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B1=0.1T，第三象限内有沿+y方向的匀强电场，第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从y轴上坐标（0，0.3m）的P点以初速度v0=2×103m/s与y轴负向成60°角射入第一象限，经过圆形有界磁场偏转后经过坐标原点O，粒子经过O点时速度方向与x轴负向成30°角射入第三象限，粒子经第三象限的电场和第二象限的磁场偏转后刚好经过P点做完整的周期性运动，粒子的比荷，不计粒子的重力。求： （1）粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径； （2）粒子在第一象限中由P点运动到O点的时间； （3）第三象限的电场强度E和第二象限的磁感应强度B2的大小。 【答案】（1）0.1m （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在圆形磁场B1中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动 由洛伦兹力提供向心力 解得粒子的轨迹半径r=0.1m 【小问2详解】 粒子做完整的周期性运动，运动轨迹如图所示 粒子在第一象限中的M点进入磁场，N点飞出磁场，由几何关系可知轨迹圆弧MN对应的圆心角为120°，运动时间 由几何关系可知 粒子在PM，NO之间做匀速直线运动的时间 粒子在第一象限中由P点运动到O点的时间 【小问3详解】 粒子在第三象限内做类斜抛运动，运动分解为沿x和y方向 沿y方向由牛顿第二定律有 沿y方向由运动学公式有运动时间 沿x方向由运动学公式有 由几何关系可知 联立解得电场强度 粒子从F点进入第二象限磁场中做匀速圆周运动，粒子运动经P点，P点与F点速度方向相反 由几何关系可知粒子运动半径 由洛伦兹力提供向心力有 联立解得磁感应强度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $