精品解析:2026届湖南长沙市岳麓实验中学高三下学期考前学情自测物理试题
2026-06-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | 岳麓区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.53 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58405983.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
绝密★启用前
2026届高三全真模拟适应性考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. F1方程式赛车因其速度快、惊险刺激、科技含量高成为闻名世界的体育赛事。下列说法中正确的是( )
A. 赛车启动时,地面对车轮的作用力等于车轮对地面的作用力
B. 赛车在直道行驶时,速度越大,其加速度也一定越大
C. 赛车转弯时,速度方向改变,其惯性也随之变化
D. 赛车高速通过终点后难以立即停下,表明速度越大,其惯性越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.赛车启动时,地面对车轮的作用力与车轮对地面的作用力是相互作用力,二者大小相等,方向相反,A正确;
B.赛车直道行驶时,以很大速度匀速行驶时,加速度为0,不一定很大,B错误;
CD.赛车的惯性只和质量有关,与速度大小核方向无关,CD错误。
故选A。
2. 质量为的物体,在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是( )
A. 物体的动能增加 B. 重力做功
C. 物体的重力势能减少了 D. 物体的机械能减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据动能定理可得物体的动能增加了,故A正确;
BC.重力做功为
根据
可知物体的重力势能减少了,故BC错误;
D.物体的机械能变化量为
可知物体的机械能减少了,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架座上,两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,引力常量为G,静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此,可以应用万有引力定律所以两者之间的引力为
库仑定理适合于真空中的两个点电荷,由于两球心间的距离只有其半径r的3倍,所以金属球壳a与b不能看作点电荷,则库仑力
故选D。
4. 如图所示,闭合矩形导体线圈从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度,不计空气阻力,则( )
A. 边刚进入磁场时与 边刚穿出磁场时线框中的感应电流的方向相同
B. 线框从上端进入磁场的过程和从下端离开磁场的过程中,通过导体横截面的电量数值相等
C. 从线圈 边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中,加速度一直等于重力加速度
D. 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据右手定则,dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c,dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d,即电流方向相反,故A错误;
B.根据
线框从上端进入磁场的过程和从下端离开磁场的过程中,磁通量变化大小相等,则通过导体横截面的电量数值相等,故B正确;
C.没有感应电流的时候,磁场对线圈没有阻碍作用,此时的加速度等于重力加速度,进入磁场和穿出磁场的过程中,根据楞次定律可知,线圈均受到阻碍下落的安培力,故进入磁场和穿出磁场的过程中加速度小于g,故C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得
边刚进入磁场时与 边刚穿出磁场时,若线圈的速度大小不相等,则 边刚进入磁场时与 边刚穿出磁场时,感应电流的大小不相等,故D错误。
故选B。
5. 某校高一年级某班同学做了如图所示实验,长为的木板水平放置,在木板的端放置一个质量为的小物块,现缓慢地抬高端,使木板以左端为轴转动,转至与水平面的夹角为(弧度) ,在整个过程中,小物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对小物块做功为零 B. 摩擦力对小物块做功为
C. 支持力对小物块做功为零 D. 支持力对小物块做功为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为的过程中,静摩擦力与物体运动的方向垂直,所以静摩擦力对小物块做功为零,故A正确,B错误;
CD.在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为的过程中,小物块的动能保持不变,根据动能定理可得
解得支持力对小物块做功为 ,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示,一辆平板车在水平路面上沿方向匀速行驶,固定在车上的箱子顶部用细绳悬挂一小球。某时刻细绳断裂,以地面为参考系,小球在绳子断裂后下落一小段时间内的运动情况可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在平板车匀速行驶时,悬挂小球的细线突然断裂,小球由于惯性仍保持原来的运动状态,继续与列车一起向前运动,沿正方向,水平方向做匀速直线运动,在竖直方向受重力作用,竖直方向做自由落体运动。以地面为参考系,小球做平抛运动,运动轨迹为抛物线。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,质量为m的飞机在水平甲板上,受到与竖直方向成角的斜向下的拉力F作用,沿水平方向移动了距离s,飞机与水平面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中( )
A. 摩擦力做的功为 B. 摩擦力做的功为
C. 重力做的功为0 D. 力F做的功为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.摩擦力大小为f,则摩擦力做的功为
故A错误,B正确;
C.由于竖直方向上没有位移,故重力不做功,故C正确;
D.由题意得,拉力与位移方向上的夹角为 ,则根据功的公式得
故D错误;
故选BC。
8. 建造一条能通向太空的电梯(如图甲所示),是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能,目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍,密度是其,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离,R为地球半径,图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系,图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,关于相对地面静止在不同高度的航天员,地面附近重力加速度g取,地球自转角速度,地球半径。下列说法正确的有( )
A. 随着r增大,航天员受到电梯舱的弹力减小
B. 航天员在 处的线速度等于第一宇宙速度
C. 图中为地球静止卫星的轨道半径
D. 电梯舱停在距地面高度为的站点时,舱内质量的航天员对水平地板的压力为零
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.电梯舱内的航天员始终与地球一起同轴转动,当r =R时电梯中的航天员受到万有引力和电梯的弹力
第一宇宙速度只有万有引力提供向心力,即上式中FN=0时匀速圆周运动的线速度,即
因此航天员在r=R处的线速度小于第一宇宙速度;当r增大时,航天员受到电梯舱的弹力FN减小,当r继续增大,直到引力产生的加速度和向心加速度相等时,即引力完全提供向心力做匀速圆周运动时,图中即为r0所示半径,有
当r继续增大,航天员受到电梯舱的弹力FN将反向增大,此时满足
所以随着r从小于r0到大于r0逐渐增大的过程中,航天员受到电梯舱的弹力先减小为零后反向增大,故AB错误,C正确。
D.此时引力完全提供向心力做匀速圆周运动,FN为零,则
又根据地表加速度
解得
即距离地面高度
故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,在四边形 所在平面内存在匀强电场(图中未画出),已知 平行于 边长为 和的延长线交于点(图中未画出),且 。一电荷量为 的带正电粒子从点移动到 点,克服电场力做功 ;若将该粒子从点移动到点,克服电场力做功 。下列说法正确的是( )
A. 将该粒子从点移动到点,电场力做功为
B. 、两点间的电势差为
C. 将该粒子从 点移动到 点,电势能增大
D. 若点的电势为 ,则匀强电场的电场强度为
【答案】AB
【解析】
【详解】由得
设 ,由
得
同理得
在匀强电场中,由公式 可知,同一直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比,即距离之比等于电势差之比,得,
可得 ,
A.从A点移动到M点过程中
可得 ,故A正确;
B.B、C两点间的电势差 ,故B正确;
C.因为B点的电势比N点的高,且该粒子带正电,将该粒子从B点移动到N点,电势能减少,故C错误;
D.因为 , ,所以与B等电势的点一定在NC连线的某点,又因为电场线垂直于等势面,匀强电场的电场强度为
其中为与等势面的夹角,可知与等势面并不垂直则,所以 ,故D错误。
故选AB。
10. 手摇式发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电,其电路如图所示.当线圈以角速度ω匀速转动时,电压表示数为U,灯泡正常发光.已知发电机线圈的电阻为r,灯泡正常发光时的电阻为R,其他电阻可忽略,变压器原线圈与副线圈的匝数比为k,变压器可视为理想变压器.则( )
A. 灯泡的额定电压为
B. 灯泡的额定功率为
C. 发电机的线圈中产生的电动势最大值为
D. 从中性面开始计时,原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=Usinωt
【答案】AD
【解析】
【详解】电压表测量的是原线圈的电压有效值,因为此时灯泡正常发光,则灯泡的额定电压等于此时副线圈的电压,则由 得灯泡的额定电压 ,A正确;灯泡的额定功率 ,B错误;副线圈的电流电流 ,则原副线圈的电流之比 ,故原线圈的电流 ,因此发电机的线圈中产生的电动势的有效值E=U+I1r,最大值 ,C错误;输入电压最大值为 U,则从中性面开始计时,原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=Usinωt,D正确;故选AD.
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理.先将宽度为的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线使小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。实验主要步骤如下:
(1)将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功为合力对小车做的功;
(2)在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(包含小车、小车中砝码和挡光片)的质量为,砝码盘和盘中砝码的总质量为,小车通过A、B处光电门时的遮光时间分别为、,A、B之间的距离为,当地重力加速度为.实验时,______(填“需要”或“不需要”)满足 ,合外力对小车做的功为______,需要验证关于小车的动能定理表达式为______。(均用题中所给物理量符号表示)
【答案】 ①. 需要 ②. ③.
【解析】
【详解】(2)[1]由于本实验中将所用砝码的总重力近似表示小车所受的合外力,故需要满足 ;
[2]合外力对小车做功为
[3]由动能定理,则有
12. 如图甲所示,是验证机械能守恒定律的实验装置,重物的质量为。实验时应先______(选填“接通电源”或“释放纸带”) ,在选定的纸带上依次取计数点A、B、C 如图乙所示,相邻计数点间的时间间隔为,且O为打下的第一个点,各计数点距O点距离如图乙所示。当打点计时器打下点B时,重物增加的动能表达式为______,重物减少的重力势能表达式为______。(已知重力加速度为)
【答案】 ①. 接通电源 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]为了充分利用纸带,实验时应先接通电源,后释放纸带;
[2]打点计时器打下点B时,重物的速度为
则重物增加的动能为
[3]打点计时器打下点B时,重物减少的重力势能为
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图,在离水平面高度m的光滑水平面上有一靠墙的轻质弹簧,一个质量kg的物块(可看为质点)紧贴弹簧,压缩弹簧储存一定弹性势能后由静止释放,物块与弹簧分离后以一定初速度从A点飞出平台,恰好从B点能无碰撞进入光滑圆弧轨道,C点为轨道最低点,已知圆弧轨道半径 m,B点到地面高度为m,已知重力加速度。
(1)求弹簧所储存的弹性势能;
(2)求物块对圆弧形轨道最低点的压力;
(3)判断物块从D点飞出后的第一碰撞点在墙面上还是在地面上,并求出碰撞点到D点的水平距离。
【答案】(1);(2),方向垂直地面向下;(3)碰撞点在地面上,
【解析】
【分析】
【详解】(1)由于恰好能无碰撞进入光滑圆弧轨道BC,所以在B点的速度方向与OB垂直,作出速度矢量三角形如图
由几何关系可知
联立解得
(2)从A到C过程中,根据动能定理
在C点
联立解得
根据牛顿第三定律可知物块对圆弧形轨道最低点的压力大小为,方向垂直地面向下。
(3)设物块在D点的速度为vD,墙到D水平距离
联立解得
根据能量守恒
当物块落到地面时
此时水平位移
解得
因此未撞在墙上,所以碰撞点在地面上,到D距离为
14. 如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为的离子,从静止经两板间的加速电压加速后,以初速度再从a点沿方向进入一匀强电场区域,所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与 边平行且由a指向d。
(1)求加速电压;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求 两点间的电势差;
(3)若离子从边界上某点飞出时的动能为,试判断离子从哪条边界飞出,并求此时匀强电场的场强大小E。
【答案】(1);(2);(3)离子应该从bc边上的某点飞出,此时
【解析】
【详解】(1)对直线加速过程,根据动能定理,有
解得
(2)设此时场强大小为,则ab方向有
ab方向,有
又
解得
(3)根据可知,离子射出电场时的速度,方向与ab所在直线的夹角为,即
则有
可得 ,则离子应该从bc边上的某点飞出。故在方向,有
方向,有
解得
根据动能定理,有
解得
15. 利用不同的模型可以探索地月系统的奥秘。已知引力常量为G,地球半径为R,地球质量是月球质量的k倍,地球和月球两球心的距离为d,忽略其他星球的影响。回答下列问题:
(1)在地球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为,不计空气阻力,忽略地球自转,求地球的质量M及月球绕地球做匀速圆周运动的角速度ω0;
(2)实际上地球和月球构成双星系统,共同绕地月球心连线上的O点做匀速圆周运动,求该匀速圆周运动的角速度ω;
(3)在地月系统中存在五个拉格朗日点,在拉格朗日点的航天器与地球、月球始终保持相对静止,即航天器在地球和月球引力的作用下以角速度ω绕O点做匀速圆周运动。其中L4点与地球、月球构成等边三角形,如图甲所示。L2点在地月延长线上,如图乙所示。航天器的质量远小于地球、月球的质量。[可能用到的数学工具:余弦定理;当时,可作近似处理]
①求在L4点的航天器做匀速圆周运动的半径r;
②设L2点与月球球心的距离为x,我们无法求出x的解析解,但如果作近似处理,认为,则可以计算出,求系数k0的值。
【答案】(1),
(2)
(3)①;②
【解析】
【小问1详解】
根据竖直上抛运动规律可得
根据万有引力与重力的关系
联立解得
对月球,根据万有引力提供向心力
解得
【小问2详解】
根据万有引力提供向心力,
根据几何关系可得
联立解得
【小问3详解】
①由以上分析可得
根据余弦定理可得
解得
②由以上分析可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
等式两边同时乘以d2得
由于,则
所以
又
联立解得
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2026届高三全真模拟适应性考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. F1方程式赛车因其速度快、惊险刺激、科技含量高成为闻名世界的体育赛事。下列说法中正确的是( )
A. 赛车启动时,地面对车轮的作用力等于车轮对地面的作用力
B. 赛车在直道行驶时,速度越大,其加速度也一定越大
C. 赛车转弯时,速度方向改变,其惯性也随之变化
D. 赛车高速通过终点后难以立即停下,表明速度越大,其惯性越大
2. 质量为的物体,在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是( )
A. 物体的动能增加 B. 重力做功
C. 物体的重力势能减少了 D. 物体的机械能减少
3. 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架座上,两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,引力常量为G,静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4. 如图所示,闭合矩形导体线圈从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度,不计空气阻力,则( )
A. 边刚进入磁场时与 边刚穿出磁场时线框中的感应电流的方向相同
B. 线框从上端进入磁场的过程和从下端离开磁场的过程中,通过导体横截面的电量数值相等
C. 从线圈 边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中,加速度一直等于重力加速度
D. 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
5. 某校高一年级某班同学做了如图所示实验,长为 的木板水平放置,在木板的端放置一个质量为的小物块,现缓慢地抬高端,使木板以左端为轴转动,转至与水平面的夹角为(弧度) ,在整个过程中,小物块与木板保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对小物块做功为零 B. 摩擦力对小物块做功为
C. 支持力对小物块做功为零 D. 支持力对小物块做功为
6. 如图所示,一辆平板车在水平路面上沿方向匀速行驶,固定在车上的箱子顶部用细绳悬挂一小球。某时刻细绳断裂,以地面为参考系,小球在绳子断裂后下落一小段时间内的运动情况可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,质量为m的飞机在水平甲板上,受到与竖直方向成角的斜向下的拉力F作用,沿水平方向移动了距离s,飞机与水平面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中( )
A. 摩擦力做的功为 B. 摩擦力做的功为
C. 重力做的功为0 D. 力F做的功为
8. 建造一条能通向太空的电梯(如图甲所示),是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能,目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍,密度是其,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离,R为地球半径,图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系,图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,关于相对地面静止在不同高度的航天员,地面附近重力加速度g取,地球自转角速度,地球半径。下列说法正确的有( )
A. 随着r增大,航天员受到电梯舱的弹力减小
B. 航天员在 处的线速度等于第一宇宙速度
C. 图中为地球静止卫星的轨道半径
D. 电梯舱停在距地面高度为的站点时,舱内质量的航天员对水平地板的压力为零
9. 如图所示,在四边形 所在平面内存在匀强电场(图中未画出),已知 平行于 边长为 和的延长线交于 点(图中未画出),且 。一电荷量为 的带正电粒子从点移动到点,克服电场力做功 ;若将该粒子从点移动到 点,克服电场力做功 。下列说法正确的是( )
A. 将该粒子从点移动到 点,电场力做功为
B. 、 两点间的电势差为
C. 将该粒子从点移动到 点,电势能增大
D. 若点的电势为 ,则匀强电场的电场强度为
10. 手摇式发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电,其电路如图所示.当线圈以角速度ω匀速转动时,电压表示数为U,灯泡正常发光.已知发电机线圈的电阻为r,灯泡正常发光时的电阻为R,其他电阻可忽略,变压器原线圈与副线圈的匝数比为k,变压器可视为理想变压器.则( )
A. 灯泡的额定电压为
B. 灯泡的额定功率为
C. 发电机的线圈中产生的电动势最大值为
D. 从中性面开始计时,原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=Usinωt
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理.先将宽度为的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线使小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。实验主要步骤如下:
(1)将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功为合力对小车做的功;
(2)在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(包含小车、小车中砝码和挡光片)的质量为 ,砝码盘和盘中砝码的总质量为,小车通过A、B处光电门时的遮光时间分别为、,A、B之间的距离为 ,当地重力加速度为 .实验时,______(填“需要”或“不需要”)满足 ,合外力对小车做的功为______,需要验证关于小车的动能定理表达式为______。(均用题中所给物理量符号表示)
12. 如图甲所示,是验证机械能守恒定律的实验装置,重物的质量为。实验时应先______(选填“接通电源”或“释放纸带”) ,在选定的纸带上依次取计数点A、B、C 如图乙所示,相邻计数点间的时间间隔为,且O为打下的第一个点,各计数点距O点距离如图乙所示。当打点计时器打下点B时,重物增加的动能表达式为______,重物减少的重力势能表达式为______。(已知重力加速度为 )
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图,在离水平面高度m的光滑水平面上有一靠墙的轻质弹簧,一个质量 kg的物块(可看为质点)紧贴弹簧,压缩弹簧储存一定弹性势能后由静止释放,物块与弹簧分离后以一定初速度从A点飞出平台,恰好从B点能无碰撞进入光滑圆弧轨道,C点为轨道最低点,已知圆弧轨道半径 m,B点到地面高度为m,已知重力加速度。
(1)求弹簧所储存的弹性势能;
(2)求物块对圆弧形轨道最低点的压力;
(3)判断物块从D点飞出后的第一碰撞点在墙面上还是在地面上,并求出碰撞点到D点的水平距离。
14. 如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为的离子,从静止经两板间的加速电压加速后,以初速度再从a点沿方向进入一匀强电场区域,所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与 边平行且由a指向d。
(1)求加速电压;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求 两点间的电势差;
(3)若离子从边界上某点飞出时的动能为,试判断离子从哪条边界飞出,并求此时匀强电场的场强大小E。
15. 利用不同的模型可以探索地月系统的奥秘。已知引力常量为G,地球半径为R,地球质量是月球质量的k倍,地球和月球两球心的距离为d,忽略其他星球的影响。回答下列问题:
(1)在地球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为,不计空气阻力,忽略地球自转,求地球的质量M及月球绕地球做匀速圆周运动的角速度ω0;
(2)实际上地球和月球构成双星系统,共同绕地月球心连线上的O点做匀速圆周运动,求该匀速圆周运动的角速度ω;
(3)在地月系统中存在五个拉格朗日点,在拉格朗日点的航天器与地球、月球始终保持相对静止,即航天器在地球和月球引力的作用下以角速度ω绕O点做匀速圆周运动。其中L4点与地球、月球构成等边三角形,如图甲所示。L2点在地月延长线上,如图乙所示。航天器的质量远小于地球、月球的质量。[可能用到的数学工具:余弦定理;当时,可作近似处理]
①求在L4点的航天器做匀速圆周运动的半径r;
②设L2点与月球球心的距离为x,我们无法求出x的解析解,但如果作近似处理,认为,则可以计算出,求系数k0的值。
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