精品解析：2026届江苏淮安市清江中学高三下学期模拟测试物理试题

江苏省清江中学高三年级模拟测试 物理试题 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 为改善空气质量，常常用“风炮车”进行高压喷雾。喷出的水雾是大量的小水珠，起到降温除尘的作用。下列说法正确的是（ ） A. 小水珠做抛体运动 B. 小水珠在空中做短时间的布朗运动 C. 小水珠因表面张力呈球形，表面分子间距离比内部大 D. 球形水珠特别亮，是因为阳光射到水珠表面时发生了全反射 2. 图甲为宇树科技机器人用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，简略图如图乙所示。若两手指对鸡蛋的合力为，鸡蛋重力为，下列说法正确的是（　　） A. 匀速提起鸡蛋时，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力 B. 匀速提起鸡蛋过程中，鸡蛋机械能守恒 C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，则 D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则 3. 如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 入射角θ小于45° B. 该介质折射率大于 C. 增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D. 减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 4. 如图a，在点电荷P（未画出）的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上有、两点。在、两点分别放置试探电荷，其所受到的静电力与试探电荷的电荷量的关系分别如图b中直线Ⅰ、Ⅱ所示。规定向右为正方向，则（ ） A. P带正电 B. 点电势比点的低 C. 点电场强度比点的小 D. 、点的电场强度方向相同 5. 水杯盛有一定量水，水面晃动的固有频率约4Hz，人端着水杯以0.75m的步幅匀速行走，则杯中的水最易泼洒的行走速度为（ ） A. 3.0m/s B. 1.5m/s C. 1.2m/s D. 0.8m/s 6. 2025年2月11日，我国使用长征八号甲运载火箭，以一箭9星方式，成功将卫星互联网低轨02组卫星送入预定圆周轨道，这些卫星轨道位于地面上方500~1000公里，则02组卫星（　　） A. 发射速度比第一宇宙速度大 B. 运行周期比同步卫星的大 C. 向心加速度比同步卫星的小 D. 角速度比地球自转角速度小 7. 如图甲所示，内壁光滑且导热性能良好的汽缸，用活塞封闭一段气体，缓慢放倒后如图乙所示，则此过程中气体（ ） A. 压强变大 B. 体积变小 C. 内能增大 D. 从外界吸热 8. 两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的半径为，则正方形线框的边长为（　　） A. B. C. D. 9. 用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A. 条纹间距不变，亮度减小 B. 条纹间距增大，亮度不变 C. 条纹间距减小，亮度减小 D. 条纹间距不变，亮度增大 10. 甲、乙两简谐横波在同种介质中相向传播，时刻其波形图分别如图中实线和虚线所示，其中甲波沿x轴正方向传播。两列波的波源都只完成了一次全振动，振幅均为A，周期均为T，则（　　） A. 甲波源起振方向沿y轴负方向 B. 时刻，与之间的质点位移都是0 C. 处的质点在内的路程为6A D. 处的质点最大位移大小为2A 11. 如图所示，水平面上放置足够长的光滑导轨，一对相互平行的完全相同的导体棒、静置在导轨上。虚线两侧均有竖直方向的匀强磁场，左侧磁场竖直向下，磁感应强度大小为，右侧磁场竖直向上，磁感应强度大小为，除导体棒外其他电阻不计。现对棒施加向左的恒力，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，则（　　） A. 回路中电流方向始终为逆时针，电流逐渐减小为零 B. 导体棒在相同时间内所受安培力的冲量大小总为导体棒的一半 C. 导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且、加速度大小相同 D. 导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且导体棒的加速度为的2倍 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组要测一节干电池的电动势和内阻 （1）该小组成员先用电压表（量程0~3 V）粗测该电池电动势，电压表指针稳定的位置如图甲所示，其示数为______V； （2）为精确测量这节干电池的电动势和内阻，该小组设计了如图乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为。请回答下列问题： ①闭合开关S前，应将图乙所示的滑动变阻器的滑片置于最______（选填“左”或“右”）端。 ②实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图丙所示的图像。根据图像可知，该电池的电动势______，内阻______。（结果均保留两位小数） ③该实验方案中电动势测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”），内阻的测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）为消除电表内阻带来的系统误差，更准确测量这节干电池的电动势和内阻，在图乙所示实验器材的条件下，对实验应作出怎样的改进？请重新画出电路图。 13. 如图所示为电车的充电平台供电示意图，输电线的总电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比。充电时的功率，电压。求： （1）充电电流； （2）充电时输电线上损耗的功率。 14. 已知中子的质量为，质子的质量为，氦核的质量为，光速为。 （1）求氦核的结合能； （2）若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为，已知氚核的比结合能、氦核的比结合能、锂核的比结合能，求此核反应过程中释放的核能。 15. 如图所示，在轴上方存在磁感应强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，在轴下方有沿方向的匀强电场，电场强度大小为。在坐标原点有一粒子源，能在平面内向第一象限沿各个方向均匀发出速率为的带正电粒子。已知粒子质量为、电荷量为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）粒子通过轴位置坐标的最大值； （2）沿方向从点射出的粒子从射出到第二次穿过轴经过的时间； （3）若匀强电场的电场强度大小，求最终能运动到轴左侧的粒子数目占粒子源所发出的粒子总数的比值。 16. 如图所示，一水平光滑长杆左端固定于竖直挡板，两个带孔小球A、B套在杆上，A球紧靠挡板，竖直细线一端连接B球，另一端绕过杆正上方的小定滑轮、悬挂小球C，整个装置处于静止状态，A、B球间距离为。现使A球从挡板处以初速度向右运动，此后A、B球发生弹性碰撞，A球碰后向左运动，与挡板碰撞后以相同速率被弹回，当B球第一次回到滑轮正下方时恰与A球又发生碰撞。已知A、B、C球质量分别为、、，定滑轮到水平杆的垂直距离为，且，碰撞时间均极短，重力加速度为，，。 （1）求第一次碰撞后瞬间A、B球的速度大小、； （2）从B球开始运动到细线与竖直方向夹角过程中拉力对B球做的功； （3）从A球开始运动到两球发生第次碰撞瞬间，拉力对C球的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省清江中学高三年级模拟测试 物理试题 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 为改善空气质量，常常用“风炮车”进行高压喷雾。喷出的水雾是大量的小水珠，起到降温除尘的作用。下列说法正确的是（ ） A. 小水珠做抛体运动 B. 小水珠在空中做短时间的布朗运动 C. 小水珠因表面张力呈球形，表面分子间距离比内部大 D. 球形水珠特别亮，是因为阳光射到水珠表面时发生了全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．抛体运动的前提是物体仅受重力作用，小水珠在空中运动时受不可忽略的空气阻力，不符合抛体运动的条件，故A错误； B．布朗运动是悬浮在流体中的微观固体小颗粒的无规则运动，小水珠是肉眼可见的宏观物体，其运动不属于布朗运动，故B错误； C．液体表面层的分子间距大于液体内部分子间距，分子间作用力表现为引力（即表面张力），使液体表面有收缩趋势，因此小水珠会在表面张力作用下呈球形，故C正确； D．全反射的发生条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角。阳光从空气（光疏介质）射到水珠（光密介质）表面时，不可能发生全反射，水珠较亮是光进入水珠内部后在另一界面发生全反射导致的，故D错误。 故选C。 2. 图甲为宇树科技机器人用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，简略图如图乙所示。若两手指对鸡蛋的合力为，鸡蛋重力为，下列说法正确的是（　　） A. 匀速提起鸡蛋时，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力 B. 匀速提起鸡蛋过程中，鸡蛋机械能守恒 C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，则 D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．手指对鸡蛋的压力与鸡蛋对手指的弹力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，两者大小始终相等，故A错误； B．匀速提起鸡蛋过程中，鸡蛋动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B错误； C．若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，鸡蛋处于平衡状态，受重力和手指对鸡蛋的合力，由平衡条件可知与大小相等，即，故C错误； D．若手指捏着鸡蛋水平加速移动，鸡蛋在竖直方向受力平衡，手指对鸡蛋的竖直分力 在水平方向由牛顿第二定律可知手指对鸡蛋的水平分力 则手指对鸡蛋的合力 显然，故D正确。 故选D。 3. 如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 入射角θ小于45° B. 该介质折射率大于 C. 增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D. 减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。 故选D。 4. 如图a，在点电荷P（未画出）的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上有、两点。在、两点分别放置试探电荷，其所受到的静电力与试探电荷的电荷量的关系分别如图b中直线Ⅰ、Ⅱ所示。规定向右为正方向，则（ ） A. P带正电 B. 点电势比点的低 C. 点电场强度比点的小 D. 、点的电场强度方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】AD．图b中的斜率表示电场强度，根据图b中斜率的正负可知M点电场强度方向沿x轴正方向，N点电场强度沿x轴负方向，所以点电荷P应位于线段MN之间且带负电，故AD错误； C．根据图b中的斜率大小可知，故C错误； B．根据点电荷产生的电场强度 可以判断出电荷P离M点更近，点电荷周围的等势面是一系列同心球面，且沿着电场线的方向电势降低，所以在负点电荷P周围的电势满足，故B正确。 故选B。 5. 水杯盛有一定量水，水面晃动的固有频率约4Hz，人端着水杯以0.75m的步幅匀速行走，则杯中的水最易泼洒的行走速度为（ ） A. 3.0m/s B. 1.5m/s C. 1.2m/s D. 0.8m/s 【答案】A 【解析】 【详解】杯中的水最易泼洒时，水面发生共振，此时驱动力频率等于水的固有频率，即 人匀速行走时，每前进一个步幅就对水杯施加一次驱动力，因此驱动力频率（为行走速度） 解得 故选A。 6. 2025年2月11日，我国使用长征八号甲运载火箭，以一箭9星方式，成功将卫星互联网低轨02组卫星送入预定圆周轨道，这些卫星轨道位于地面上方500~1000公里，则02组卫星（　　） A. 发射速度比第一宇宙速度大 B. 运行周期比同步卫星的大 C. 向心加速度比同步卫星的小 D. 角速度比地球自转角速度小 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的发射速度，所以02组卫星的发射速度比第一宇宙速度大，故A正确； BCD．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得，， 由于同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍（约42000公里），所以02组卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，则02组卫星运行周期比同步卫星的小，02组卫星向心加速度比同步卫星的大，02组卫星角速度比地球自转角速度大，故BCD错误。 故选A。 7. 如图甲所示，内壁光滑且导热性能良好的汽缸，用活塞封闭一段气体，缓慢放倒后如图乙所示，则此过程中气体（ ） A. 压强变大 B. 体积变小 C. 内能增大 D. 从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲竖直放置时，封闭气体压强  乙水平放置后，活塞重力不再对气体产生额外压强，，因此压强减小，A错误； B． 汽缸导热良好、过程缓慢，气体温度始终等于环境温度，即温度不变。 根据玻意耳定律，压强减小则体积增大，B错误； C．理想气体内能仅与温度有关，温度不变，因此气体内能不变，，C错误； D． 气体体积增大，对外做功，因此 根据热力学第一定律，，可得，即气体从外界吸热，D正确。 故选 D。 8. 两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的半径为，则正方形线框的边长为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设细导线单位长度质量、单位长度电阻分别为，由于磁感应强度随时间均匀变化，即相同，某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，则圆形线框自身重力与安培力等大反向，即有 因为 圆形线框有效长度为 又因为 ， 联立以上得 设正方形线框边长为，同理，对正方形线框有 联立以上解得 故选C。 9. 用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A. 条纹间距不变，亮度减小 B. 条纹间距增大，亮度不变 C. 条纹间距减小，亮度减小 D. 条纹间距不变，亮度增大 【答案】A 【解析】 【详解】根据干涉条纹间距公式可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。 故选A。 10. 甲、乙两简谐横波在同种介质中相向传播，时刻其波形图分别如图中实线和虚线所示，其中甲波沿x轴正方向传播。两列波的波源都只完成了一次全振动，振幅均为A，周期均为T，则（　　） A. 甲波源起振方向沿y轴负方向 B. 时刻，与之间的质点位移都是0 C. 处的质点在内的路程为6A D. 处的质点最大位移大小为2A 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，甲波的波前沿y轴正方向运动，则甲波源起振方向沿y轴正方向，故A错误； B．根据图示可知，0时刻，两列波在与之间任意位置的波形对应的位移大小相等，方向相反，根据矢量叠加可知，0时刻与之间的质点位移都是0，介质一定，两列波传播的速度相等，结合图示可知，时刻，列波波各自沿传播方向传播的距离为半个波长，则两列波在与之间任意位置的波形对应的位移大小相等，方向相反，根据矢量叠加可知，0时刻与之间的质点位移都是0，故B正确； C．根据图示可知，乙波形经过0.5T恰好传播到处，由于波源只完成了一次全振动，则在内，处的质点在乙波形中振动的时间为1T，则经过的路程为4A，故C错误； D．将处质点与处质点等效为两个波源，处的质点到两个等效波源的距离差值为0，由于两波源振幅相等，周期相等，即频率相等，根据同侧法可知，乙波的波前沿y轴负方向运动，则乙波源起振方向沿y轴负方向，由于甲波源起振方向沿y轴正方向，则两列波振动步调相反，可知，处应为振动减弱点，即处质点的位移始终为0，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，水平面上放置足够长的光滑导轨，一对相互平行的完全相同的导体棒、静置在导轨上。虚线两侧均有竖直方向的匀强磁场，左侧磁场竖直向下，磁感应强度大小为，右侧磁场竖直向上，磁感应强度大小为，除导体棒外其他电阻不计。现对棒施加向左的恒力，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，则（　　） A. 回路中电流方向始终为逆时针，电流逐渐减小为零 B. 导体棒在相同时间内所受安培力的冲量大小总为导体棒的一半 C. 导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且、加速度大小相同 D. 导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且导体棒的加速度为的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】ACD.导体棒a受恒力F向左加速，切割左侧磁场的磁感线，产生感应电动势 导体棒b因a的运动被带动，切割右侧磁场的磁感线，产生感应电动势 由于初始时棒的加速度较大，增大，感应电动势增大，感应电流沿为逆时针方向且增大，两棒受到的安培力增大，棒的加速度在减小，棒的加速度在增大，当棒的加速度等于2倍棒的加速度时，使得趋于恒定，此时电流趋于恒定，两导体棒所受安培力恒定，、棒各自做匀加速直线运动。 故ACD错误； B．、棒所受安培力为 冲量 因此 故B正确。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组要测一节干电池的电动势和内阻 （1）该小组成员先用电压表（量程0~3 V）粗测该电池电动势，电压表指针稳定的位置如图甲所示，其示数为______V； （2）为精确测量这节干电池的电动势和内阻，该小组设计了如图乙所示实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为。请回答下列问题： ①闭合开关S前，应将图乙所示的滑动变阻器的滑片置于最______（选填“左”或“右”）端。 ②实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图丙所示的图像。根据图像可知，该电池的电动势______，内阻______。（结果均保留两位小数） ③该实验方案中电动势测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”），内阻的测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）为消除电表内阻带来的系统误差，更准确测量这节干电池的电动势和内阻，在图乙所示实验器材的条件下，对实验应作出怎样的改进？请重新画出电路图。 【答案】（1）1.49 （2） ①. 右 ②. 1.48 ③. 0.80 ④. 小于 ⑤. 小于 （3） 【解析】 【小问1详解】 由于所用电压表量程的分度值为0.1V，读数时应估读到分度值的下一位，故电压表的示数为1.49V。 【小问2详解】 [1]滑动变阻器采用的是限流式接法，故为了保护电路，在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即最右端； [2][3]根据闭合电路的欧姆定律，可得 可知图像的纵截距表示电源电动势，由图丙可得 图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，由图丙可得 [4][5]该电路采用电流表相对电源的外接法，由于电压表的分流作用，故电流表的示数比干路电流小，根据 可知电动势的测量值偏小，又内阻测量值为电压表与电源内阻的并联值，即电源的内阻测量值小于真实值。 【小问3详解】 由于电流表的内阻已知，采用电流表相对电源的内接法即可消除系统误差，即将图乙电路中的电流表接到干路，如图所示 【点睛】 13. 如图所示为电车的充电平台供电示意图，输电线的总电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比。充电时的功率，电压。求： （1）充电电流； （2）充电时输电线上损耗的功率。 【答案】（1）50A （2）250W 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，充电桩的功率为，电压为。根据电功率公式 可得充电电流为 【小问2详解】 根据理想变压器电流与匝数成反比的关系 已知，可得原线圈电流（即输电线上的电流）为 输电线上损耗的功率为 14. 已知中子的质量为，质子的质量为，氦核的质量为，光速为。 （1）求氦核的结合能； （2）若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为，已知氚核的比结合能、氦核的比结合能、锂核的比结合能，求此核反应过程中释放的核能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 基本粒子（质子、中子）结合形成原子核时释放的能量即为原子核的结合能，根据质能方程可知，释放的能量为 所以结合能也为 【小问2详解】 根据结合能与比结合能的关系，可求出该反应释放的能量为 15. 如图所示，在轴上方存在磁感应强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，在轴下方有沿方向的匀强电场，电场强度大小为。在坐标原点有一粒子源，能在平面内向第一象限沿各个方向均匀发出速率为的带正电粒子。已知粒子质量为、电荷量为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）粒子通过轴位置坐标的最大值； （2）沿方向从点射出的粒子从射出到第二次穿过轴经过的时间； （3）若匀强电场的电场强度大小，求最终能运动到轴左侧的粒子数目占粒子源所发出的粒子总数的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，粒子通过轴位置坐标的最大值为直径，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 可得粒子通过轴位置坐标的最大值 【小问2详解】 粒子在磁场中运动的周期为 可得方向从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 进入电场后先减速到零后返回，可得时间为 根据牛顿第二定律有 可得粒子从射出到第二次穿过轴，经过的时间 【小问3详解】 如图所示，设粒子入射角度为，最终能运动到轴左侧，说明在磁场中运动的水平位移大于在电场中运动的水平位移，临界情况是粒子进入电场后刚好从原点返回磁场。出磁场落点的横坐标 之后粒子做类抛体运动，水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律有， 解得加速度为 联立可得， 可得入射方向与正方向的角度在时，最终能运动到轴左侧，可得最终能运动到轴左侧的粒子数目占粒子源所发出的粒子总数的比值 16. 如图所示，一水平光滑长杆左端固定于竖直挡板，两个带孔小球A、B套在杆上，A球紧靠挡板，竖直细线一端连接B球，另一端绕过杆正上方的小定滑轮、悬挂小球C，整个装置处于静止状态，A、B球间距离为。现使A球从挡板处以初速度向右运动，此后A、B球发生弹性碰撞，A球碰后向左运动，与挡板碰撞后以相同速率被弹回，当B球第一次回到滑轮正下方时恰与A球又发生碰撞。已知A、B、C球质量分别为、、，定滑轮到水平杆的垂直距离为，且，碰撞时间均极短，重力加速度为，，。 （1）求第一次碰撞后瞬间A、B球的速度大小、； （2）从B球开始运动到细线与竖直方向夹角过程中拉力对B球做的功； （3）从A球开始运动到两球发生第次碰撞瞬间，拉力对C球的冲量大小。 【答案】（1）， （2） （3） 当为奇数， 当为偶数，  【解析】 【小问1详解】 A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒 机械能守恒 ​​代入 解得 ，（“-”表示方向，速度大小，取正值） 【小问2详解】 B速度沿绳分量等于C的速度，当时， C上升距离 以B、C整体为研究对象，根据机械能守恒 代入、 解得， 对B应用动能定理，拉力做功等于B动能变化 解得 【小问3详解】 B回到​正下方时，机械能守恒，B速度大小仍为，方向向左； A碰撞后向左运动，碰挡板弹回速率不变，总时间刚好和B回到原位置时间相等，发生第二次碰撞。 第二次碰撞前：A速度 ​向右，B速度向左， 弹性碰撞后解得：（向左），，C静止。 之后A弹回后向右运动到原碰撞位置，刚好第三次碰撞，回到初始碰撞状态，周期为2次碰撞。 碰撞均发生在​正下方，碰撞瞬间C速度为0，A开始运动时C也静止，对C应用动量定理（向上为正）  可得拉力冲量 分情况讨论： 当为奇数，，代入得总时间 可得  当为偶数，，代入得总时间 可得  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $