精品解析：2026届四川部分高中高三下学期5月模拟考试物理试卷

高 2026 届高三年级5月模拟考试 物 理 试 题 考生注意： 1.本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。 2. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 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. 已知放射性同位素的半衰期为3天的半衰期为6天，某样品最初含有相同数量的和原子，则12天后两者的数量比值为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星近地点的速度小于远地点速度 B. 该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C. 该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D. 该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 3. 如图所示，一束复色光斜射到上下表面平行的玻璃砖上表面，经折射后分为两束单色光a和b。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 B. 真空中a光的波长大于b光的波长 C. 两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等 D. 增大上表面的入射角，折射光在玻璃砖的下表面可能会发生全反射 4. 一起重机以额定功率竖直向上提升重物，不计空气阻力，重力加速度为。当提升质量为的重物时，最终能达到的最大速度为。保持额定功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 速度为时，加速度大小为 B. 在达到最大速度之前，加速度随速度增大而逐渐增大 C. 提升质量为的重物时，最大速度为 D. 用该起重机以恒定加速度匀加速提升质量为的重物，匀加速阶段的最大速度为 5. 如图，木板A端铰接于水平地面，物块静止在木板上。缓慢抬高木板B端，使木板倾角逐渐增大，物块先与木板保持相对静止，后沿木板下滑，但始终未脱离木板，木板表面粗糙程度一致。则在整个过程中，木板对物块的作用力（ ） A. 大小不变 B. 大小先不变后减小 C. 方向始终竖直向上 D. 方向始终斜向右上 6. 四个物体从时刻起做直线运动，运动图像如图中的、、、所示，图中v为速度、为位移、为平均速度、为时间。物体完成10m位移用时最长对应的图像为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示为某小型发电机的原理图。对金属棒施加一外力，使其在水平固定光滑导轨、上做往复运动，切割磁感线产生正弦式电动势。导轨间距，磁感应强度，棒的质量，电阻不计。导轨右端与理想变压器原线圈相连，在点与原线圈间接有定值电阻，变压器副线圈接有最大阻值为的滑动变阻器。变压器原、副线圈匝数比为，忽略导轨及导线电阻。则（ ） A. 金属棒做简谐运动，速度随时间变化的规律为 B. 滑动变阻器的滑片从最上端往下滑动时，变压器的输出功率先增大后减小 C. 若，则两端的电压为 D. 若，在到的时间内，外力所做的功为 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， 至少有 两项符合题目要求。全部选对的得 5 分， 选对但不全的得 3 分， 不选或错选得 0 分。 8. 如题图所示为两列沿绳传播的简谐横波在某时刻的波形，其中虚线表示向右传播的甲波，实线表示向左传播的乙波，为绳上处的质点，则下列说法中正确的是（ ） A. 点是振动减弱点且图示时刻质点的速度为零 B. 甲波的波长为 C. 位于原点的质点与质点的振动步调总是相反 D. 甲波的传播速率等于乙波的传播速率 9. 如图所示的差动电容式传感器结构简图中，竖直平面内有三块等间距的相同金属板。两侧的金属板固定于绝缘水平底座上、作为固定极板；中间的金属板由绝缘悬丝悬挂，作为动极板。先将两侧定极板分别与电源正、负极连接，充电完成后与电源断开，再将动极板向左平移少许。则（ ） A. 左侧电容器电容大于右侧电容器电容 B. 左侧电容器电容小于右侧电容器电容 C. 左侧电容器电压大于右侧电容器电压 D. 左侧电容器电压小于右侧电容器电压 10. 如图所示，竖直平面内存在足够宽广的匀强电场（大小、方向未知）。一带电量为（），质量为的小球从点以水平速度向左抛出，经过一段时间后，小球以与水平方向成的速度（大小未知）通过点正下方的点，距离为，重力加速度为，不计空气阻力。则（　　） A. 小球过点时的水平速度大于 B. 之间的电势差为 C. 小球所受的电场力大小为 D. 小球在运动过程中的最小速度为 三、实验题：本题共 2 个小题， 11 题 6 分， 12 题 9 分， 共 15 分。 为了估测一把现代弓的蓄能值，小南同学从实验室借来了“力传感器”和“位移传感器”两个便携式设备。由于传感器缺少电池，他便从网上购买了新电池，并自行设计了两个实验，最终成功完成了测量。 11. 为判断新电池是否符合要求，他利用图甲所示电路来测量电池的电动势和内阻，其中所用电压表内阻为RV、定值电阻R0=RV。 （1）为完成实验，他连接了甲图所示的实验电路，电压表的示数为U，电路中的总电流为_____（用U、RV表示） （2）采集数据绘制乙图（U为电压表读数，R为电阻箱读数），图像的斜率为k、纵轴截距为b，则该电源电动势为_____，内阻为_____（选用k、b、RV表示）。 12. 他又采用如图甲所示的装置，估测该现代弓的蓄能值。实验步骤如下： ①将弓弦中点O（实验过程中O点保持不动）与力传感器连接，并使弓身位于竖直平面内。 ②在弓身中点下方悬挂重物，稳定时力传感器记录拉力F大小，位移传感器同步记录弓身向下移动的距离x（x称为拉距） ③逐渐增加重物质量，直至最大拉距xm，过程中记录多组F和x值。 ④舍去开始拉力F很小的几组数据后绘制F-x图像（见乙图）。 （1）由图乙可知最大拉距xm为_____cm。（保留两位有效数字） （2）某次测量时传感器的示数为F，弓弦的夹角为θ，则弓弦张力为_____（用F、θ表示） （3）根据乙图估测该现代弓的蓄能值为_____J。 （4）该现代弓在使用中发现当箭矢由最大拉距释放时，箭矢动能明显小于弓的蓄能值，造成能量损失的可能原因是_____（写出一条即可，不考虑测量的误差）。 四、计算题： 共 42 分。 13. 某同学设计了一个从水银槽中提取少量水银的方案：如图所示，取一根长为、粗细均匀、两端开口的直玻璃管。将玻璃管竖直插入水银槽中，待管内液面与管外液面相平后，用手指堵住玻璃管上端开口，再将玻璃管缓慢竖直上提，直至玻璃管下端开口离开槽内水银液面，此时水银被成功提取。已知大气压强，槽内水银足够深，提取过程中温度保持不变，不考虑毛细现象引起的管内、外液面变化。求： （1）若上提过程中，封闭气体从外界吸收的热量为1.3J。则外界对该气体所做的功； （2）若提取成功后管内水银柱长度为10cm，则最初玻璃管插入水银槽的深度。 14. 如图所示，一段水平放置的传送带用于物料输送。传送带最右端为来料位置，最左端与一个光滑等高的操作平台平滑连接。平台左侧设有一个大型挡块（视为大物块），用于接收或协助物料转向。初始时，传送带以恒定速率逆时针方向转动。一个小工件（视为小物块）由静止释放于传送带最右端。已知挡块质量远大于小工件质量，小工件与传送带之间的动摩擦因数为。小工件到达传送带最左端时，其速度恰好与传送带速度相等，小工件与挡块的碰撞视为弹性碰撞，重力加速度为。求： （1）传送带的长度以及小工件在传送带上向左加速运动的时间； （2）若挡块保持静止，从小工件由静止释放到它再次回到传送带最右端的过程中，因摩擦产生的总热量； （3）若挡块初始时以速度向左匀速运动，小工件再次返回传送带运动过程中，恰好能到达距离传送带左端的位置，则为多大。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，第一象限存在沿轴负方向的非匀强电场，电场强度的大小满足，其中，第二象限存在垂直于平面向外的匀强磁场（大小未知），第三、四象限存在沿轴正方向的匀强电场（大小未知），、为轴上的点，其中坐标为，坐标为，为轴正半轴上的点，坐标未知。带正电的粒子质量为，电量为，从轴上的点以初速度向第四象限运动，速度方向与轴负方向的夹角，刚好从点离开电场进入磁场，在磁场中偏转从点离开磁场进入第一象限的电场中。不计空气阻力和带电粒子的重力，已知质量为的物体在回复力作用下做简谐运动时，其周期为。求： （1）三、四象限的电场强度的大小； （2）的坐标及匀强磁场的大小； （3）粒子从开始第23次通过轴的时间及第26次通过轴的横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高 2026 届高三年级5月模拟考试 物 理 试 题 考生注意： 1.本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。 2. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 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. 已知放射性同位素的半衰期为3天的半衰期为6天，某样品最初含有相同数量的和原子，则12天后两者的数量比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】放射性元素衰变后剩余原子数根据衰变公式，其中为初始原子核数，为衰变时间，为元素半衰期。设初始时两种原子数量均为 对，半衰期天，时，剩余数量 对，半衰期天，时，剩余数量 两者数量比值 故选A。 2. 如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星近地点的速度小于远地点速度 B. 该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C. 该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D. 该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地球的连线在相等时间内扫过相等面积。近地点距地心近，相同时间内运动弧长必须大，因此近地点速度大于远地点速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得 故加速度大小仅与到地心的距离有关。近地点小，故加速度大；远地点大，故加速度小，故B正确； C．设近地点到地心距离为，则椭圆轨道的半长轴。由开普勒第三定律，因，故，故C错误； D．若卫星做圆周运动，所需向心力恰好等于万有引力，由 可得速度 卫星椭圆轨道远地点两侧的轨迹到地心的距离，小于圆轨道上该点两侧轨迹到地心的距离，若卫星在远地点速度，则卫星接下来会运动到比周围两侧更高的圆轨道上，故该卫星远地点的运行速度要小于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度，才能继续待在椭圆轨道，故D错误； 故选B。 3. 如图所示，一束复色光斜射到上下表面平行的玻璃砖上表面，经折射后分为两束单色光a和b。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 B. 真空中a光的波长大于b光的波长 C. 两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等 D. 增大上表面的入射角，折射光在玻璃砖的下表面可能会发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，a光折射角小于b光折射角，二者入射角相同，由折射定律可知，则 A．介质中光速，由得，故A错误； B．波长，由得，故B错误； C．光线从空气进入玻璃砖上表面再经下表面射回空气，因为两面平行，出射光线与入射光线方向平行，两束光入射角相等，因此两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等，故C正确； D．全反射发生的条件是，光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角。 折射光在玻璃砖的下表面时，入射角，出射角，在上表面，入射角，由折射定律，为临界角，所以永远有，即下表面的入射角永远小于临界角，不可能全反射，故D错误； 故选C。 4. 一起重机以额定功率竖直向上提升重物，不计空气阻力，重力加速度为。当提升质量为的重物时，最终能达到的最大速度为。保持额定功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 速度为时，加速度大小为 B. 在达到最大速度之前，加速度随速度增大而逐渐增大 C. 提升质量为的重物时，最大速度为 D. 用该起重机以恒定加速度匀加速提升质量为的重物，匀加速阶段的最大速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．起重机以额定功率提升重物，重物受向上的拉力和向下的重力 由瞬时功率，牛顿第二定律，解得 当重物达到最大速度时，牵引力等于重力，故额定功率 联立有 当速度为时，解得，故A正确； B．由，随着速度增大，加速度越来越小，故B错误； C．提升质量为的重物时，最大速度时牵引力，故最大速度，故C错误； D．匀加速阶段，拉力恒定，由牛顿第二定律解得 当功率达到额定功率时匀加速阶段结束，此时速度，故D错误； 故选A。 5. 如图，木板A端铰接于水平地面，物块静止在木板上。缓慢抬高木板B端，使木板倾角逐渐增大，物块先与木板保持相对静止，后沿木板下滑，但始终未脱离木板，木板表面粗糙程度一致。则在整个过程中，木板对物块的作用力（ ） A. 大小不变 B. 大小先不变后减小 C. 方向始终竖直向上 D. 方向始终斜向右上 【答案】B 【解析】 【详解】对物块进行受力分析，物块受重力、支持力和摩擦力，木板对物块的作用力即为支持力和摩擦力的矢量和。 物块先与木板保持相对静止，此时合力为0，木板对物块的作用力与重力平衡，等大反向，木板对物块的作用力大小不变，方向竖直向上。 物块沿木板下滑，垂直木板方向有 摩擦力为滑动摩擦力 木板对物块的作用力大小 随着增大，减小，减小。 又 可得木板对物块的作用力斜向左上。 所以，木板对物块的作用力大小先不变后减小，方向先竖直向上后斜向左上。 故选B。 6. 四个物体从时刻起做直线运动，运动图像如图中的、、、所示，图中v为速度、为位移、为平均速度、为时间。物体完成10m位移用时最长对应的图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度与时间的关系为，图像与横轴围成的面积表示位移，解得； B．位移与时间的关系为，解得； C．平均速度与时间的关系为，根据平均速度的定义，可得位移与时间的关系为，解得； D．函数关系为， 根据速度的微元定义，可以得到，两边积分可知，图像与横轴围成的面积对应的物理意义就是时间，解得。 故选D。 7. 如图所示为某小型发电机的原理图。对金属棒施加一外力，使其在水平固定光滑导轨、上做往复运动，切割磁感线产生正弦式电动势。导轨间距，磁感应强度，棒的质量，电阻不计。导轨右端与理想变压器原线圈相连，在点与原线圈间接有定值电阻，变压器副线圈接有最大阻值为的滑动变阻器。变压器原、副线圈匝数比为，忽略导轨及导线电阻。则（ ） A. 金属棒做简谐运动，速度随时间变化的规律为 B. 滑动变阻器的滑片从最上端往下滑动时，变压器的输出功率先增大后减小 C. 若，则两端的电压为 D. 若，在到的时间内，外力所做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 则金属棒的速度，故A错误； B．金属棒切割产生的感应电动势的有效值为 设原、副线圈的电压分别为、，根据变压器原理，有 原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 可知 可将变压器及输出部分等效为电阻，满足 代入 解得 当滑片从最上端往下滑动时，滑动变阻器电阻减小，故减小，原线圈回路总电阻。变压器输出功率即消耗的功率 可知当时，变压器的输出功率最大。已知，滑动变阻器的最大阻值为，故最大为，因此滑动变阻器的滑片从最上端往下滑动时，变压器的输出功率一直减小，故B错误； C．若，可知等效电阻 流过原线圈电流 故原线圈电压 由变压器电压比 解得 即两端的电压为，故C错误； D．由上述分析知金属棒的速度 将到代入，可得金属棒的速度均为0，故金属棒的动能不变。若，可知等效电阻 流过原线圈电流 由能量守恒可知，回路产生的总焦耳热即为外力所做的功，即，故D正确。 故选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， 至少有 两项符合题目要求。全部选对的得 5 分， 选对但不全的得 3 分， 不选或错选得 0 分。 8. 如题图所示为两列沿绳传播的简谐横波在某时刻的波形，其中虚线表示向右传播的甲波，实线表示向左传播的乙波，为绳上处的质点，则下列说法中正确的是（ ） A. 点是振动减弱点且图示时刻质点的速度为零 B. 甲波的波长为 C. 位于原点的质点与质点的振动步调总是相反 D. 甲波的传播速率等于乙波的传播速率 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两列波可看成是：波源分别在和且振动完全相同，波长均为。则质点M到两列波波源的距离差为 所以质点M的振动始终加强；根据“同侧法”可知，图示位置两列波在M的振动方向都是y轴的负方向，速度不为零，故A错误； B．由图可知，甲波的波长为0.4m，故B错误； C．位于原点的质点与M点相距半个波长，为反相点，振动方向总是相反，故C正确； D．波速由介质的性质决定，两列均沿绳传播，同种介质，则波速相等，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示的差动电容式传感器结构简图中，竖直平面内有三块等间距的相同金属板。两侧的金属板固定于绝缘水平底座上、作为固定极板；中间的金属板由绝缘悬丝悬挂，作为动极板。先将两侧定极板分别与电源正、负极连接，充电完成后与电源断开，再将动极板向左平移少许。则（ ） A. 左侧电容器电容大于右侧电容器电容 B. 左侧电容器电容小于右侧电容器电容 C. 左侧电容器电压大于右侧电容器电压 D. 左侧电容器电压小于右侧电容器电压 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据可知，将动极板向左平移少许，左侧电容器的板间距减小，右侧电容器的板间距增大，所以左侧电容器的电容增大，右侧电容器的电容减小，所以左侧电容器电容大于右侧电容器电容，故A正确，B错误； CD．根据可知，电容器的电荷量不变，左侧电容器的电容增大，则电压减小；右侧电容器的电容减小，则电压增大，所以左侧电容器电压小于右侧电容器电压，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，竖直平面内存在足够宽广的匀强电场（大小、方向未知）。一带电量为（），质量为的小球从点以水平速度向左抛出，经过一段时间后，小球以与水平方向成的速度（大小未知）通过点正下方的点，距离为，重力加速度为，不计空气阻力。则（　　） A. 小球过点时的水平速度大于 B. 之间的电势差为 C. 小球所受的电场力大小为 D. 小球在运动过程中的最小速度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球初速度水平向左，末速度水平分速度水平向右，竖直分速度竖直向下，受匀强电场作用，因此小球在水平、竖直方向均受恒定外力，做匀变速曲线运动，设向左、向下为正。 初速度， 加速度， 由点正下方为点，距离为，则水平位移，竖直位移，设运动时间为，有，结合 解得，故A错误； BC．点速度与水平成斜向下，则解得 由解得，则由解得 由解得，则由，解得 因此电场力大小 粒子从到水平位移为零，只有竖直电场力做功 电势差，故BC正确； D．小球加速度恒定，大小，方向斜向右下。 对初速度与加速度夹角进行矢量计算，满足， 最小速度出现在速度与加速度垂直的时刻，大小等于初速度垂直于加速度的分量，即，故D正确； 故选BCD。 三、实验题：本题共 2 个小题， 11 题 6 分， 12 题 9 分， 共 15 分。 为了估测一把现代弓的蓄能值，小南同学从实验室借来了“力传感器”和“位移传感器”两个便携式设备。由于传感器缺少电池，他便从网上购买了新电池，并自行设计了两个实验，最终成功完成了测量。 11. 为判断新电池是否符合要求，他利用图甲所示电路来测量电池的电动势和内阻，其中所用电压表内阻为RV、定值电阻R0=RV。 （1）为完成实验，他连接了甲图所示的实验电路，电压表的示数为U，电路中的总电流为_____（用U、RV表示） （2）采集数据绘制乙图（U为电压表读数，R为电阻箱读数），图像的斜率为k、纵轴截距为b，则该电源电动势为_____，内阻为_____（选用k、b、RV表示）。 12. 他又采用如图甲所示的装置，估测该现代弓的蓄能值。实验步骤如下： ①将弓弦中点O（实验过程中O点保持不动）与力传感器连接，并使弓身位于竖直平面内。 ②在弓身中点下方悬挂重物，稳定时力传感器记录拉力F大小，位移传感器同步记录弓身向下移动的距离x（x称为拉距） ③逐渐增加重物质量，直至最大拉距xm，过程中记录多组F和x值。 ④舍去开始拉力F很小的几组数据后绘制F-x图像（见乙图）。 （1）由图乙可知最大拉距xm为_____cm。（保留两位有效数字） （2）某次测量时传感器的示数为F，弓弦的夹角为θ，则弓弦张力为_____（用F、θ表示） （3）根据乙图估测该现代弓的蓄能值为_____J。 （4）该现代弓在使用中发现当箭矢由最大拉距释放时，箭矢动能明显小于弓的蓄能值，造成能量损失的可能原因是_____（写出一条即可，不考虑测量的误差）。 【答案】11. ①. ②. ③. 12. ①. 74 ②. ③. 110 ④. 受到空气阻力作用，需要克服阻力做功 【解析】 【11题详解】 [1]根据欧姆定律可得电路中的总电流为 [2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 联立可得 根据题意可得， 所以， 【12题详解】 [1]由乙图可知，最大拉距xm为74cm； [2]根据平衡条件可得 所以弓弦张力为 [3]该现代弓的蓄能值等于F-x图线与坐标轴所围区域的面积，所以 [4]若箭矢动能明显小于弓的蓄能值，造成能量损失的可能原因是箭矢运动过程中受到空气阻力作用，需要克服阻力做功。 四、计算题： 共 42 分。 13. 某同学设计了一个从水银槽中提取少量水银的方案：如图所示，取一根长为、粗细均匀、两端开口的直玻璃管。将玻璃管竖直插入水银槽中，待管内液面与管外液面相平后，用手指堵住玻璃管上端开口，再将玻璃管缓慢竖直上提，直至玻璃管下端开口离开槽内水银液面，此时水银被成功提取。已知大气压强，槽内水银足够深，提取过程中温度保持不变，不考虑毛细现象引起的管内、外液面变化。求： （1）若上提过程中，封闭气体从外界吸收的热量为1.3J。则外界对该气体所做的功； （2）若提取成功后管内水银柱长度为10cm，则最初玻璃管插入水银槽的深度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，封闭气体的温度不变，即封闭气体的内能不变，即 封闭气体从外界吸收的热量为1.3J，即 根据热力学第一定律可得 代入数据，解得 【小问2详解】 设最初玻璃管插入水银槽的深度为，则，，， 根据玻意耳定律可得 解得 14. 如图所示，一段水平放置的传送带用于物料输送。传送带最右端为来料位置，最左端与一个光滑等高的操作平台平滑连接。平台左侧设有一个大型挡块（视为大物块），用于接收或协助物料转向。初始时，传送带以恒定速率逆时针方向转动。一个小工件（视为小物块）由静止释放于传送带最右端。已知挡块质量远大于小工件质量，小工件与传送带之间的动摩擦因数为。小工件到达传送带最左端时，其速度恰好与传送带速度相等，小工件与挡块的碰撞视为弹性碰撞，重力加速度为。求： （1）传送带的长度以及小工件在传送带上向左加速运动的时间； （2）若挡块保持静止，从小工件由静止释放到它再次回到传送带最右端的过程中，因摩擦产生的总热量； （3）若挡块初始时以速度向左匀速运动，小工件再次返回传送带运动过程中，恰好能到达距离传送带左端的位置，则为多大。 【答案】（1）， （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 设向左作为正方向，小工件在传送带上由静止释放，受到向左的滑动摩擦力，加速度 传送带逆时针转动，上表面向左运动的速度为。小工件向左匀加速到左端时，速度恰好等于，由运动学公式得， 解得， 【小问2详解】 小工件从最右端加速到最左端，传送带对地位移 小工件相对传送带向右滑动的路程为，产生热量 碰撞过程中，由于挡块仍保持静止，由动量规律，碰后小工件速度仍为，方向向右 小工件以向右初速度向右滑上传送带，传送带向左速度仍为，小工件向右做匀减速运动，加速度大小仍为 则小工件到最右端时对地仍为， 此阶段传送带对地位移 由于小工件与传送带相对运动，此时相对位移，产生热量 总热量 【小问3详解】 挡块以速度向左匀速运动，小工件达左端时速度仍为，设弹性碰撞后小工件速度，挡块速度，由动量守恒，动能定理有， 解得 由于，可近似，碰后小工件速度向右，大小为，且 碰后小工件速度向右滑上传送带，受到向左的摩擦力，加速大小为，恰好能到达距离传送带左端的位置，此时速度为零，则 代入有 解得（取正值，否则不满足） 若完整解则 15. 如图所示，平面直角坐标系中，第一象限存在沿轴负方向的非匀强电场，电场强度的大小满足，其中，第二象限存在垂直于平面向外的匀强磁场（大小未知），第三、四象限存在沿轴正方向的匀强电场（大小未知），、为轴上的点，其中坐标为，坐标为，为轴正半轴上的点，坐标未知。带正电的粒子质量为，电量为，从轴上的点以初速度向第四象限运动，速度方向与轴负方向的夹角，刚好从点离开电场进入磁场，在磁场中偏转从点离开磁场进入第一象限的电场中。不计空气阻力和带电粒子的重力，已知质量为的物体在回复力作用下做简谐运动时，其周期为。求： （1）三、四象限的电场强度的大小； （2）的坐标及匀强磁场的大小； （3）粒子从开始第23次通过轴的时间及第26次通过轴的横坐标。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在第三、四象限仅受电场力作用，做类斜抛运动，方向匀速，方向受恒定电场力作用 方向初速度，方向初速度，加速度 粒子从运动到，方向位移，时间 方向位移为零，位移方程有 联立解得 【小问2详解】 粒子在方向位移为零，即在电场方向位移为零，则粒子动能不变，速度大小仍为，只起到偏转粒子的作用，偏转后方向斜向上，与轴负半轴夹角为 在第二象限中，洛伦兹力提供向心力，在磁场中偏转，设轨迹半径为，圆心在速度垂线上，由左手定则的洛伦兹力方向为，则圆心位置 在磁场中顺指针偏转后出射点坐标 在轴正半轴，因此，故解得 由解得 【小问3详解】 求振动方程：粒子在第一象限仅受电场力作用，由第二问可知，粒子从射出，速度方向斜向上与轴正方向夹角，故此时初速度， 由题，此时电场力为，满足简谐振动回复力表达式，故粒子在方向做简谐振动，时，故平衡位置在，则回复力劲度系数，周期，角频率 设振动方程，求导有 由初始条件时，， 解得， 两式相除 由于，，则取，解得 则振动方程，速度方程 求第一次到达时间：粒子在第一象限首次到达轴时，满足，即 此时速度向下，大小为，粒子进入第四象限。由，则粒子加速度，做类自由落体运动，则粒子每次进入第四象限时速度大小均为，方向交替向下或向上。在恒力作用下，粒子在第四象限往返一次的时间 推广到次：粒子每次穿过轴后交替进入第四象限和第一象限，运动图像如图所示 设从射出后第次通过轴。则第次时，向下通过，，水平位移 此后，每连续两次通过轴的时间间隔交替为和 横坐标每次增加或 对于任意，若，则粒子向上通过轴，有， 代入数据有， 若，则粒子向下通过轴，有， 代入数据有， 求解问题：则第23次时间 第26次时间 第26次横坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $