精品解析：湖北荆州市沙市中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测物理试题

2025—2026学年度下学期2024级 6月月考物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 关于近代物理知识，下列说法中正确的（ ） A. 动量相等的质子和中子，它们的德布罗意波长不相等 B. 铀核裂变的一种核反应方程可能为 C. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁最多可能产生3种频率的光子 D. 原子核的结合能越大，原子核越稳定 2. 如图所示为干涉型消声器的结构图，声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在 点相遇，因干涉而相消。声波的波长为 ，则两点距离可能为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，用频率为的光照射阴极K，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使微安表的示数减小为0，此时电压表的示数称为遏止电压。当照射光子的能量分别为2.64 eV和7.56 eV时，测得这两种光照下的遏止电压之比为，下列说法正确的是（ ） A. 端为电源正极 B. 这两种光照下光电子的最大初动能之比为 C. 阴极K的逸出功为0.18 eV D. 若保持入射光的光子能量不变，增大入射光的强度，遏止电压会增大 4. 如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（ ） A. 的有效值为 B. 上电流的方向由 到 C. 上电流的变化周期为 D. 若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 5. 完全相同的甲、乙两物体静止在水平地面上，分别同时受到大小相同的拉力和，方向均与水平方向成 角，如图所示，甲做匀加速直线运动，乙保持静止。经过时间 后同时撤掉，和。再经时间 ，甲刚好停止。在时间内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两物体所受拉力和的冲量相同 B. 两物体所受摩擦力的冲量相同 C. 甲物体所受合力的冲量大于乙物体所受合力的冲量 D. 甲物体在时间内通过的位移大于时间内通过的位移 6. 如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（ ） A. 物块与斜面之间的动摩擦因数为 B. 当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C. 漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D. 漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 7. 如图所示，在半径为R的圆形区域内分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆周上M处有一个粒子发射源，能平行于纸面向磁场内各个方向发射速率为的同种粒子。已知在粒子离开磁场的所有位置中，N点距M点最远且∠MON=120°，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的半径为R B. 粒子的比荷为 C. 由M点射入再从N点射出的粒子速度方向偏转了120° D. 从M点射入的所有粒子在磁场中所能达到的区域面积为 二、多选题（共12分） 8. 一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏。一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，经AB面一次反射后从E点射出。图中OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 玻璃砖对该单色光的折射率为 B. 光线在玻璃砖内传播的时间为 C. 光线射到屏上的光斑到B点的距离为 D. 若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 10. 如图所示，光滑的平行导轨1、2间距为3L，粗糙的平行导轨3、4间距为L，导轨平面与水平面的夹角为37°，整个装置处在方向垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当质量为m、垂直于导轨1、2的金属棒甲沿着1、2以速度v匀速下滑时，质量为3m的金属棒乙恰好垂直于导轨静止在3、4上，且乙受到的静摩擦力正好达到最大值，重力加速度为g，sin37°=0.6、cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 回路的电流为 B. 回路的总电阻为 C. 乙与3、4之间的动摩擦因数为 D. 乙受到的静摩擦力沿着斜面向下 三、实验题（共16分） 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm，像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与游标尺读数如图所示，示数应记录为________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验完成后，该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下，让像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），仍保证条纹对比度良好。以下操作中，合理且可行的是（　　） A. 仅在单缝前加一偏振片 B. 仅将单缝向双缝方向靠近少许 C. 仅将滤光片从红色换成绿色 D. 仅将单缝与双缝互换位置 12. 要测量两节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，根据电路图选用了如下器材：干电池两节，电压表V（0~3V），电流表A（0~0.6A），滑动变阻器R（最大电阻20Ω），电阻箱R'（0~999.9Ω），单刀双掷开关两个，开关一个，导线若干。 （1）根据电路图连接好电路，移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，将S1合向1，S2合向4，调节滑动变阻器滑片，使电流表指针偏转较大，这时电压表指针所指的位置如图乙所示，这时电压表的示数______V，再将S1合向2，调节电阻箱，使电压表示数仍为U0，若这时电阻箱接入电路的阻值为R0，则电流表的内阻rA______； （2）将开关S1合向1、开关S2合向3，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则求得电池的电动势E=______，电池的内阻r=______；（用可能用到的符号k、b、rA表示） （3）实验小组成员小王同学认为，直接将S1合向1，开关S2合向4，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，根据图像也可以求得电池的电动势和内阻，这样求得的电池电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）电池电动势的真实值。 四、解答题（共44分） 13. 电梯轿厢内有一质量为、横截面积为的汽缸，汽缸内用质量为的活塞封闭一定质量的理想气体。初始时，汽缸静止在轿厢底部，气柱高度（如图甲）；用轻绳将活塞与轿厢顶部连接，当电梯以加速度 匀加速上升至稳定状态时，气柱高度变为（如图乙）。已知大气压强，轿厢内温度恒定，汽缸导热良好，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度。求： （1）图甲所示状态下，汽缸内气体压强的大小； （2）图乙所示状态下，电梯的加速度 的大小。 14. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离 点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度 的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间 ； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 15. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行，传送带两端间的距离为4.8m，光滑四分之一圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点 紧靠传送带的左端，圆弧轨道的最低点切线与传送带上表面在同一平面内，传送带右端紧靠右侧光滑水平面，且传送带上表面与水平面相平。个质量均为的相同物块一字排开静止在传送带右侧的水平面上，质量为的物块a在圆弧轨道上的最高处 点由静止释放，物块a第一次到达传送带右端时速度也为，已知物块a与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，物块间的碰撞均为弹性正碰，求： （1）物块a在 处对圆弧轨道的压力大小； （2）圆弧轨道半径的取值范围； （3）物块a与水平面上物块1第一次碰撞后，在传送带上运动的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期2024级 6月月考物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 关于近代物理知识，下列说法中正确的（ ） A. 动量相等的质子和中子，它们的德布罗意波长不相等 B. 铀核裂变的一种核反应方程可能为 C. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁最多可能产生3种频率的光子 D. 原子核的结合能越大，原子核越稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据德布罗意波长公式，普朗克常量为定值，若质子和中子动量相等，则二者德布罗意波长 相等，故A错误； B．铀核裂变需要中子轰击才能引发，核反应方程左侧必须包含入射中子，故B错误； C．一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多的跃迁路径为，共产生3种频率的光子，故C正确； D．原子核的比结合能（平均结合能）越大，原子核越稳定，总结合能大的原子核比结合能不一定大，稳定性不一定高，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为干涉型消声器的结构图，声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在点相遇，因干涉而相消。声波的波长为 ，则两点距离可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】两列波在B点相遇时因干涉而相消，则这两列声波由A点传播到B点的路程差满足（其中n=0，1，2，……） 即（其中n=0，1，2，……） 当时， 故选D。 3. 如图所示，用频率为的光照射阴极K，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使微安表的示数减小为0，此时电压表的示数称为遏止电压。当照射光子的能量分别为2.64 eV和7.56 eV时，测得这两种光照下的遏止电压之比为，下列说法正确的是（ ） A. 端为电源正极 B. 这两种光照下光电子的最大初动能之比为 C. 阴极K的逸出功为0.18 eV D. 若保持入射光的光子能量不变，增大入射光的强度，遏止电压会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．遏止电压是反向电压，作用是阻碍光电子从阴极K向阳极A运动，因此阳极A的电势应低于阴极K。由电路连接可知，电源端为正极，端为负极，A错误； B．根据光电效应方程和遏止电压的关系：​，可知最大初动能与遏止电压成正比。已知遏止电压之比为，因此最大初动能之比也为，B错误。 C．设，，联立方程  代入， 解得，C正确； D．遏止电压仅与入射光的光子能量（频率）有关，和入射光强度无关，因此增大入射光强度，遏止电压不变，D错误。 故选C 。 4. 如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（ ） A. 的有效值为 B. 上电流的方向由 到 C. 上电流的变化周期为 D. 若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．原线圈输入电压 ，因此原线圈电压有效值 根据变压器电压比​​ 可得副线圈电压有效值，A错误； B．根据二极管单向导电性，无论副线圈交流电处于正半周还是负半周，桥式整流后，负载上 点电位始终高于点电位，电流方向始终保持，B正确； C．原交流电的角频率，周期；桥式整流将负半周翻转到正半周，电流变化频率加倍，周期变为原来的​，即上电流周期为，C错误； D．变压器输入功率等于输出功率，输出功率​​，增大时输出功率减小，因此原线圈输入功率也减小，D错误。 故选 B。 5. 完全相同的甲、乙两物体静止在水平地面上，分别同时受到大小相同的拉力和，方向均与水平方向成 角，如图所示，甲做匀加速直线运动，乙保持静止。经过时间 后同时撤掉，和。再经时间 ，甲刚好停止。在时间内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两物体所受拉力和的冲量相同 B. 两物体所受摩擦力的冲量相同 C. 甲物体所受合力的冲量大于乙物体所受合力的冲量 D. 甲物体在时间内通过的位移大于时间内通过的位移 【答案】B 【解析】 【详解】A．的冲量方向不同，故和的冲量不相同，故A错误； B．拉力和的大小相同，作用时间t相同，因此水平方向的冲量相等，甲乙两物体在整个过程中的动量的变化量均为零，故两物体所受摩擦力的冲量也相同，故B正确； C．在时间内，两物体所受合力的冲量 故甲物体所受合力的冲量等于乙物体所受合力的冲量，故C错误； D．根据对称性，甲物体在时间内通过的位移等于时间内通过的位移，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（ ） A. 物块与斜面之间的动摩擦因数为 B. 当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C. 漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D. 漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．对物块受力分析可知，细绳的拉力与斜面的夹角为，则由正交分解法可得， 其中，，解得，A错误； B．当沙桶（包括沙）的质量为时，根据A的解析，其中时可求解摩擦力可知，物块还没有开始下滑，B错误； C．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，根据可知，物块受到的摩擦力先减小后增大，C正确； D．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，对物块和斜面体的整体分析可知，受重力竖直向下，绳拉力T和地面的作用力F，根据三力平衡原理可知，当地面的作用力F恰垂直绳拉力的方向时该作用力最小，此时，由于初始绳拉力为，则随着绳拉力的减小，地面的作用力增大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在半径为R的圆形区域内分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆周上M处有一个粒子发射源，能平行于纸面向磁场内各个方向发射速率为的同种粒子。已知在粒子离开磁场的所有位置中，N点距M点最远且∠MON=120°，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的半径为R B. 粒子的比荷为 C. 由M点射入再从N点射出的粒子速度方向偏转了120° D. 从M点射入的所有粒子在磁场中所能达到的区域面积为 【答案】B 【解析】 【详解】C．粒子离开磁场的所有位置中，N距M最远说明MN是粒子做圆周运动的轨迹直径，故从N点射出的粒子运动方向偏转了180°，故C错误； A．根据几何关系可知 得粒子在磁场中运动的半径为，故A错误； B．由粒子所受洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力，有 解得粒子的比荷为，故B正确； D．由几何关系可知从M点射入的所有粒子在磁场中轨迹所能达到的区域面积应大于轨迹圆的半圆面积，则必大于，故D错误。 故选B。 二、多选题（共12分） 8. 一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，， 解得 即 当波的传播方向为b到a时，， 解得 即 同时 时，a处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知AD符合； 故选AD。 9. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏。一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，经AB面一次反射后从E点射出。图中OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 玻璃砖对该单色光的折射率为 B. 光线在玻璃砖内传播的时间为 C. 光线射到屏上的光斑到B点的距离为 D. 若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光路图如图所示 由几何关系可知，，由折射定律可知，故A正确； B．由几何关系可知光在玻璃砖中的传播距离 传播速度 传播时间，故B错误； C．由几何关系可知 代入数据可得，故C正确； D．由全反射临界角与折射率关系可知 由几何关系可知光在P点的入射角为，则去掉AB面的反光材料光会从AB面射出，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑的平行导轨1、2间距为3L，粗糙的平行导轨3、4间距为L，导轨平面与水平面的夹角为37°，整个装置处在方向垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当质量为m、垂直于导轨1、2的金属棒甲沿着1、2以速度v匀速下滑时，质量为3m的金属棒乙恰好垂直于导轨静止在3、4上，且乙受到的静摩擦力正好达到最大值，重力加速度为g，sin37°=0.6、cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 回路的电流为 B. 回路的总电阻为 C. 乙与3、4之间的动摩擦因数为 D. 乙受到的静摩擦力沿着斜面向下 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对甲进行受力分析，由受力平衡可得 解得，故A正确； B．由法拉第电磁感应定律可得 由闭合电路欧姆定律可得 联立解得 ，故B错误； D．由右手定则知甲中电流由2向1，则乙中电流由3向4，由左手定则可得乙受到的安培力沿着斜面向下，乙有沿着斜面向下的运动趋势，则乙受到的静摩擦力沿着斜面向上，故D错误； C．由乙受到的静摩擦力沿着斜面向上达最大值，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有 由力的平衡条件可得 联立解得，故C正确。 故选AC。 三、实验题（共16分） 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm，像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与游标尺读数如图所示，示数应记录为________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验完成后，该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下，让像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），仍保证条纹对比度良好。以下操作中，合理且可行的是（　　） A. 仅在单缝前加一偏振片 B. 仅将单缝向双缝方向靠近少许 C. 仅将滤光片从红色换成绿色 D. 仅将单缝与双缝互换位置 【答案】（1） ①. 0.70 ②. （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]图中游标卡尺的分度值为0.05mm，主尺整毫米示数为0，游标卡尺的第14刻度线与主尺刻度线对齐，则示数为0＋14×0.05 mm=0.70 mm [2] A、B条纹间的距离为6倍相邻亮（暗）条纹间的距离，故 根据相邻亮（暗）条纹间的间距公式有 解得 代入数据可得λ= 【小问2详解】 A．仅在单缝前加一偏振片，屏上条纹总数不变，亮度变暗，故A错误； B．根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，干涉条纹间距不变，故B错误； C．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），故C正确； D．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，故D错误。 故选C。 12. 要测量两节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，根据电路图选用了如下器材：干电池两节，电压表V（0~3V），电流表A（0~0.6A），滑动变阻器R（最大电阻20Ω），电阻箱R'（0~999.9Ω），单刀双掷开关两个，开关一个，导线若干。 （1）根据电路图连接好电路，移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，将S1合向1，S2合向4，调节滑动变阻器滑片，使电流表指针偏转较大，这时电压表指针所指的位置如图乙所示，这时电压表的示数______V，再将S1合向2，调节电阻箱，使电压表示数仍为U0，若这时电阻箱接入电路的阻值为R0，则电流表的内阻rA______； （2）将开关S1合向1、开关S2合向3，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则求得电池的电动势E=______，电池的内阻r=______；（用可能用到的符号k、b、rA表示） （3）实验小组成员小王同学认为，直接将S1合向1，开关S2合向4，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，根据图像也可以求得电池的电动势和内阻，这样求得的电池电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）电池电动势的真实值。 【答案】（1） ①. 1.30 ②. （2） ①. b ②. （3）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电压表的读数规律可知，该读数 [2]电压表示数仍然为U0，表明此时电阻箱的接入值与电流表内阻相等，即有 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合题意有， 解得 【小问3详解】 直接将合向1、开关合向4将电压表与电源等效为一个新电源，作U—I图像，所求得的电动势为新电源的电动势，即 即测得的电动势小于电动势的真实值。 四、解答题（共44分） 13. 电梯轿厢内有一质量为、横截面积为的汽缸，汽缸内用质量为的活塞封闭一定质量的理想气体。初始时，汽缸静止在轿厢底部，气柱高度（如图甲）；用轻绳将活塞与轿厢顶部连接，当电梯以加速度匀加速上升至稳定状态时，气柱高度变为（如图乙）。已知大气压强，轿厢内温度恒定，汽缸导热良好，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度。求： （1）图甲所示状态下，汽缸内气体压强的大小； （2）图乙所示状态下，电梯的加速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞受力分析，由平衡条件 解得 【小问2详解】 气体做等温变化，由玻意耳定律 其中， 联立解得 对汽缸受力分析，由牛顿第二定律有 联立解得 14. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间 ； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D的运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 15. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行，传送带两端间的距离为4.8m，光滑四分之一圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点紧靠传送带的左端，圆弧轨道的最低点切线与传送带上表面在同一平面内，传送带右端紧靠右侧光滑水平面，且传送带上表面与水平面相平。个质量均为的相同物块一字排开静止在传送带右侧的水平面上，质量为的物块a在圆弧轨道上的最高处 点由静止释放，物块a第一次到达传送带右端时速度也为，已知物块a与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，物块间的碰撞均为弹性正碰，求： （1）物块a在处对圆弧轨道的压力大小； （2）圆弧轨道半径的取值范围； （3）物块a与水平面上物块1第一次碰撞后，在传送带上运动的总时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块a滑上传送带时的速度大小为，a沿圆弧轨道从 到，由机械能守恒定律有 物块a在处，根据牛顿第二定律有 联立两式并代入数据解得 根据牛顿第三律，可知物块a在处对圆弧轨道的压力大小 【小问2详解】 物块a相对传送带滑动时，根据牛顿第二定律 解得 要使物块a到达传送带右端时的速度大小为，物块滑上传送带时的速度最小时有 解得 根据机械能守恒 解得 物块滑上传送带时的速度最大时有 根据机械能守恒 解得 圆弧轨道半径的取值范围为 【小问3详解】 设物块a与物块1第一次碰撞后，物块a的速度大小为、物块1的速度大小为，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 由于水平面上静止的物块质量相等，因此1与2、2与3、…发生弹性碰撞交换速度。因此物块a与1第一次碰撞后物块n获得的速度大小为 根据物块a、物块1碰撞的特点及水平面上物块间碰撞的特点分析可知，物块a与物块1第二次碰撞后，物块a的速度大小 物块a与物块1共发生次弹性碰撞，第次碰撞后，物块a的速度大小 因此物块a与物块1第一次碰撞后，物块a在传送带上共运动的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $