精品解析：江西省新余市实验中学2024-2025学年高三下学期模拟冲刺物理试题

2025届冲刺01物理B版 测试范围：学科内综合，共100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于近代物理知识，下列说法中正确的是（ ） A. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性 B. 铀核裂变的一种核反应方程为 C. 玻尔理论能解释所有元素的原子光谱 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 2. 2024年5月10日以来，受太阳大级别耀斑连续爆发的影响，我国空间站和国际空间站的轨道都出现了明显的降低，其中在5月11日，我国空间站的轨道在短短一天内就下降了约。这一现象虽然罕见，但对空间站的正常运行影响并不是很大，费点燃料提升一下高度就可以了。空间站高度不变时，其运动可看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 空间站下降后受到地球的万有引力变小 B. 空间站下降后动能减小 C. 提升空间站的高度时发动机喷气方向与速度方向相同 D. 空间站的高度提升后动能减小 3. 电动自行车在某条平直公路上直线行驶的位移随时间变化规律如图所示，其中是一段抛物线，与时间轴平行，关于电动自行车的运动下列说法正确的是（ ） A. 和时刻速度方向相同 B. 时间内电动自行车做加速直线运动 C. 时间内电动自行车做减速直线运动 D. 和时刻加速度方向相同 4. 如图所示运动员在篮球场上投篮球，篮球出手时的初速度与水平方向之间的夹角为，篮球直接落入篮筐中心，篮球入筐瞬间速度方向与水平方向之间的夹角为。已知运动员出手点到篮筐中心的水平距离为，取重力加速度，，，忽略空气阻力，则篮球出手时的初速度大小是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，轻杆一端通过铰链与竖直杆的相连，另一端P通过细线与竖直杆的点相连，。具有一定质量的小球通过细线系在P点，以竖直杆为转轴，整个装置转动的角速度从零缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 细线的张力先增大后减小 B. 轻杆对P点的弹力一直增大 C. 轻杆对P点的弹力一直减小 D. 轻杆对P点的弹力先减小后增大 6. 如图所示，理想变压器左边接有效值恒为的交流电源，四个灯泡完全相同，当两个开关都闭合时，四个灯泡亮度一样，此时原线圈的电流为，下列说法中小灯泡的功率均未超过其额定功率，其中正确的是（ ） A. 变压器原、副线圈的匝数比为 B. 小灯泡正常发光时的电阻是 C. 断开，灯变暗 D. 断开，灯变亮 7. 波源在坐标原点做简谐运动，其振动方程是。该振动产生一列沿x轴传播的简谐横波。某时刻波源的位置达到正向最大位移处时，坐标为的p点恰好开始振动且之间存在2个波谷和3个波峰，q点的坐标为，从波源起振开始计时，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐波的周期是 B. 该简谐波的波速是 C. 时p位于波谷 D. 时q点通过的路程是 8. 如图所示是一定质量的理想气体的图像，已知分别是A、B、C状态的体积，分别是A、B、C、D状态的温度，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 气体由状态A到状态B，每个分子撞击器壁的平均力变大 D. 气体由状态B到状态C，单位时间单位面积撞击器壁的分子数变多 9. 如图所示，两根不计电阻足够长的平行光滑导轨与水平面成角，，两导轨间有垂直导轨向上的匀强磁场，磁感应强度。电源电动势，内阻。一根与导轨间距相等的导体棒质量，电阻，长度。已知，重力加速度取，释放导体棒的同时闭合开关，导体棒与导轨接触良好，下列说法正确的是（ ） A. 开关闭合瞬间，导体棒的加速度是 B. 开关闭合后，导体棒沿导轨向上做匀加速直线运动 C. 开关闭合后，导体棒沿导轨向上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 D. 导体棒中的电流最小值是 10. 圆形磁场的直径，直径两侧的磁场磁感应强度大小相等方向相反，磁感应强度为B，从M点以某一初速度向磁场内射入一带电粒子（不计重力），粒子电荷量的绝对值为q，质量为m。如图所示初速度与直径的夹角，粒子能经过圆心O后射出磁场，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子一定从N点射出磁场 C. 粒子在磁场中运动的时间可能是 D. 粒子的速度可能等于 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图的装置探究影响向心力的因素，同时还可以测量重力加速度。将力传感器和光电门固定在铁架台上，将细线一端固定在力传感器上，另一端系一个直径为d的金属小球如图甲所示，该同学测出细线长为L，然后拉起小球，使细线伸直与竖直方向成一角度，静止释放小球，让小球在竖直平面内做圆周运动，当小球摆到最低点时，小球球心恰好经过光电门中心，该同学在一次实验中测得小球通过光电门的时间为。试回答： （1）该同学首先用螺旋测微器测出小球的直径如图乙所示，则小球的直径________。 （2）小球经过光电门时的角速度为________（用字母表示）。 （3）多次拉起小球，每次拉起小球时细线与竖直方向的夹角不同，每次都记录小球通过光电门的时间，作出细线拉力F与的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，则小球的质量为________，当地的重力加速度为________。（用题中给出的字母表示） 12. 目前国际公认的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”。某同学根据所学知识，自己想设计一个酒精测试仪，该同学查阅资料得知酒精测试仪的核心是利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。从实验室找到以下器材： A.二氧化锡半导体型酒精传感器 B.直流电源（电动势为 ，内阻不计） C.电流表（量程为，内阻不计，作为浓度表使用） D.电阻箱（最大阻值为） E.保护电阻 F.单刀双掷开关一个，导线若干 （1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线； （2）将开关向1闭合，该同学将连接好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电流表读数为，则测量的酒精浓度___________（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。 （3）为便于测量读数，该同学通过以下步骤把电流表刻度盘上的电流值标称为酒精浓度值，电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向___________（填“1”或“2”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为；减小电阻箱的阻值为、……，电流表的示数不断变大，按照图甲数据将电流表上“电流”刻度值标为“酒精浓度”。电流越大对应的“酒精浓度值”_________________（填“越大”或“越小”）。 13. 如图所示是玻璃砖的截面图，是圆弧的圆心，圆弧半径是是正方形。与圆弧相切并与垂直，一细光束可以在之间的不同位置垂直入射，已知玻璃砖的折射率，光在真空中的速度是c，只考虑光在玻璃砖中一次反射。试回答： （1）通过计算判断光在面上能否发生全反射； （2）由B点反射的光线，在玻璃砖中的传播时间是多少？ 14. 如图所示，在光滑水平面上方之间有水平向右的匀强电场，与之间的距离。在右侧有光滑圆管和圆弧轨道在B点连接，圆管下端与水平面相切，半径都是R。在A、O之间某位置静止释放一带正电的光滑绝缘小球，已知小球质量为m、电荷量为q，重力加速度为g，电场强度。试回答： （1）小球在圆管最低点对圆管的最大压力是多少？ （2）小球落在水平面的位置与C点的水平距离最大值是多少？ （3）小球释放的位置距O点的距离在哪些范围时不会脱离轨道？ 15. 如图所示，水平面上有一个长木板，右端上表面与光滑固定四分之一圆弧轨道最低点C接触且等高，光滑固定圆弧轨道与四分之一圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道的圆心角，B点的切线竖直。长木板右端上表面放着一个质量为的小滑块（可以看成质点），从A点的左上方某位置以初速度水平抛出一个质量为的小球，刚好无碰撞地从A点进入圆弧轨道，已知长木板的质量为，小滑块和长木板之间的动摩擦因数，长木板和地面之间的动摩擦因数，小球与小滑块是弹性碰撞，碰后瞬间把小球拿走，圆弧的半径，圆弧的半径，不计空气阻力，取，求： （1）抛出点与A点的竖直高度。 （2）小球运动到最低点C与小滑块碰撞前的速度大小。 （3）小滑块与长木板之间因摩擦产生的热量。（计算结果保留3位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届冲刺01物理B版 测试范围：学科内综合，共100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于近代物理知识，下列说法中正确的是（ ） A. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性 B. 铀核裂变的一种核反应方程为 C. 玻尔理论能解释所有元素的原子光谱 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故A正确； B．铀核裂变的一种核反应方程是，故B错误； C．玻尔理论只能解释氢原子光谱，故C错误； D．根据得出动量相等的粒子德布罗意波长相等，质子和电子的动能相等动量不相等，故D错误。 故选A。 2. 2024年5月10日以来，受太阳大级别耀斑连续爆发的影响，我国空间站和国际空间站的轨道都出现了明显的降低，其中在5月11日，我国空间站的轨道在短短一天内就下降了约。这一现象虽然罕见，但对空间站的正常运行影响并不是很大，费点燃料提升一下高度就可以了。空间站高度不变时，其运动可看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 空间站下降后受到地球的万有引力变小 B. 空间站下降后动能减小 C. 提升空间站的高度时发动机喷气方向与速度方向相同 D. 空间站的高度提升后动能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力公式可知，空间站下降后，离地球的距离更近了，减小，受到地球的万有引力变大，故A错误； B．根据万有引力公式 可知 空间站下降，减小，增大，所以动能增大，故B错误； C．如果发动机喷气方向与速度方向相同，空间站将减速做近心运动，高度更低，故C错误； D．空间站的高度提升后，离地球越远，增大，减小，所以动能减小，故D正确。 故选D。 3. 电动自行车在某条平直公路上直线行驶的位移随时间变化规律如图所示，其中是一段抛物线，与时间轴平行，关于电动自行车的运动下列说法正确的是（ ） A. 和时刻速度方向相同 B. 时间内电动自行车做加速直线运动 C. 时间内电动自行车做减速直线运动 D. 和时刻加速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．在位移-时间图像中，切线斜率表示速度， 时刻切线斜率为正，速度沿正方向， 时刻切线斜率为负，速度沿负方向，故A错误； B． 时间内图线斜率为正且逐渐减小，说明速度沿正方向且大小减小，电动自行车做减速直线运动，故B错误； C． 时间内图线斜率为负且绝对值逐渐增大，说明速度沿负方向且大小增大，电动自行车做加速直线运动，故C错误； D．和两段图线均向下弯曲，说明加速度方向均沿负方向，因此和 时刻加速度方向相同，故D正确。 故选D。 4. 如图所示运动员在篮球场上投篮球，篮球出手时的初速度与水平方向之间的夹角为，篮球直接落入篮筐中心，篮球入筐瞬间速度方向与水平方向之间的夹角为。已知运动员出手点到篮筐中心的水平距离为，取重力加速度，，，忽略空气阻力，则篮球出手时的初速度大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】篮球出手时水平方向的分速度为 竖直方向的分速度为 忽略空气阻力，篮球水平方向做匀速直线运动，篮球入筐瞬间水平方向的分速度 竖直方向的分速度 设篮球从出手到入筐的时间为t，出手点到篮筐中心的水平距离为 竖直方向有 联立解得 故选C。 5. 如图所示，轻杆一端通过铰链与竖直杆的相连，另一端P通过细线与竖直杆的点相连，。具有一定质量的小球通过细线系在P点，以竖直杆为转轴，整个装置转动的角速度从零缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 细线的张力先增大后减小 B. 轻杆对P点的弹力一直增大 C. 轻杆对P点的弹力一直减小 D. 轻杆对P点的弹力先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】设与竖直转轴夹角为，与竖直转轴夹角为，由题意知 即，。 对P点和小球整体受力分析，竖直方向合力为0，水平方向合力提供向心力 列方程  ​A．解方程可得细线的张力， 增大时，一直增大，故A错误； BCD．解得轻杆的弹力 当​时，为正（推力），大小随增大逐渐减小； 当时，； 当​时，为负（拉力），弹力大小随增大逐渐增大。 因此轻杆对P点的弹力（大小）先减小后增大，故BC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，理想变压器左边接有效值恒为的交流电源，四个灯泡完全相同，当两个开关都闭合时，四个灯泡亮度一样，此时原线圈的电流为，下列说法中小灯泡的功率均未超过其额定功率，其中正确的是（ ） A. 变压器原、副线圈的匝数比为 B. 小灯泡正常发光时的电阻是 C. 断开，灯变暗 D. 断开，灯变亮 【答案】B 【解析】 【详解】A．设两开关均闭合时流过每个灯泡的电流为，则副线圈总电流为，原线圈电流等于灯的电流，有 由理想变压器电流关系有 故原、副线圈的匝数比为，故A错误； B．设每个灯泡正常发光时两端电压为，由选项A知原线圈两端电压为，而灯与原线圈串联接在电源两端，则 解得 又灯正常发光时电流为，由欧姆定律得，故B正确； CD．断开后，副线圈并联灯泡数减少，副线圈负载电阻变大，变压器和副线圈构成的等效负载变大，总电流减小，灯变暗，灯两端电压减小，原线圈两端电压增大，副线圈两端电压随之增大，灯变亮，故CD错误。 故选B。 7. 波源在坐标原点做简谐运动，其振动方程是。该振动产生一列沿x轴传播的简谐横波。某时刻波源的位置达到正向最大位移处时，坐标为的p点恰好开始振动且之间存在2个波谷和3个波峰，q点的坐标为，从波源起振开始计时，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐波的周期是 B. 该简谐波的波速是 C. 时p位于波谷 D. 时q点通过的路程是 【答案】C 【解析】 【详解】某次波源的位置达到正向最大位移处时，p点恰好开始振动且之间存在2个波谷和3个波峰，波源振动表达式是，可得出如图所示的波形图 A．由振动方程可得周期，A错误； B．由波形图可得 求得 波速，B错误； C．波传播到p点的时间 时p点已振动 且，点在波谷，C正确； D．波传播到点的时间 时q点已振动，且 由波源振动表达式，可知波的振幅，则q点通过的路程，D错误。 故选C。 8. 如图所示是一定质量的理想气体的图像，已知分别是A、B、C状态的体积，分别是A、B、C、D状态的温度，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 气体由状态A到状态B，每个分子撞击器壁的平均力变大 D. 气体由状态B到状态C，单位时间单位面积撞击器壁的分子数变多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于A、B、D三个状态的连线经过坐标原点，且 根据，可得，A错误； B．根据得，一定质量的理想气体的图像的斜率与温度成正比，则，B正确； C．气体由状态A到状态B，温度不变，分子平均动能不变，大量分子撞击器壁的平均作用力不变，每个分子撞击器壁的平均力不一定变大，“每个分子的平均力”表述不符合统计规律，C错误； D．气体由状态B到状态C，温度降低，分子平均动能减小，分子撞击器壁的平均力减小。压强不变，体积减小，则单位时间单位面积撞击器壁的分子数变多，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，两根不计电阻足够长的平行光滑导轨与水平面成角，，两导轨间有垂直导轨向上的匀强磁场，磁感应强度。电源电动势，内阻。一根与导轨间距相等的导体棒质量，电阻，长度。已知，重力加速度取，释放导体棒的同时闭合开关，导体棒与导轨接触良好，下列说法正确的是（ ） A. 开关闭合瞬间，导体棒的加速度是 B. 开关闭合后，导体棒沿导轨向上做匀加速直线运动 C. 开关闭合后，导体棒沿导轨向上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 D. 导体棒中的电流最小值是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，根据闭合电路欧姆定律得回路电流 电流由b流向a，根据左手定则得安培力沿导轨向上， 导体棒重力沿导轨向下的分力 根据牛顿第二定律得 代入数据得，A正确； BC．导体棒向上加速，导体棒获得速度后切割磁感线产生感应电动势和感应电流与原电流相反，所以回路电流减小，安培力减小，加速度减小，导体棒做加速度减小的加速运动，BC错误； D．当加速度减为零时回路电流最小，导体棒速度最大做匀速直线运动，设此时回路的电流为I，根据导体棒受力平衡得 代入数据得，D正确。 故选AD。 10. 圆形磁场的直径，直径两侧的磁场磁感应强度大小相等方向相反，磁感应强度为B，从M点以某一初速度向磁场内射入一带电粒子（不计重力），粒子电荷量的绝对值为q，质量为m。如图所示初速度与直径的夹角，粒子能经过圆心O后射出磁场，下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子一定从N点射出磁场 C. 粒子在磁场中运动的时间可能是 D. 粒子的速度可能等于 【答案】BD 【解析】 【详解】由题意，画出粒子在磁场中一种可能的运动轨迹如图所示 A．根据左手定则可知粒子带正电，A错误； B．由于直径两侧的磁场磁感应强度大小相等方向相反，粒子能经过圆心O后射出磁场，根据对称性可知粒子一定从N点射出磁场，B正确； C．粒子在磁场中的周期 初速度与直径的夹角，则粒子在磁场中运动的时间可能是，C错误； D．粒子做圆周运动的半径 根据 得，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图的装置探究影响向心力的因素，同时还可以测量重力加速度。将力传感器和光电门固定在铁架台上，将细线一端固定在力传感器上，另一端系一个直径为d的金属小球如图甲所示，该同学测出细线长为L，然后拉起小球，使细线伸直与竖直方向成一角度，静止释放小球，让小球在竖直平面内做圆周运动，当小球摆到最低点时，小球球心恰好经过光电门中心，该同学在一次实验中测得小球通过光电门的时间为。试回答： （1）该同学首先用螺旋测微器测出小球的直径如图乙所示，则小球的直径________。 （2）小球经过光电门时的角速度为________（用字母表示）。 （3）多次拉起小球，每次拉起小球时细线与竖直方向的夹角不同，每次都记录小球通过光电门的时间，作出细线拉力F与的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，则小球的质量为________，当地的重力加速度为________。（用题中给出的字母表示） 【答案】（1）0.670 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 图乙中螺旋测微器读数为 【小问2详解】 小球经过最低点的线速度 小球做圆周运动的半径 角速度 【小问3详解】 在最低点对小球受力分析得 把代入得 可得， 解得， 12. 目前国际公认的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”。某同学根据所学知识，自己想设计一个酒精测试仪，该同学查阅资料得知酒精测试仪的核心是利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。从实验室找到以下器材： A.二氧化锡半导体型酒精传感器 B.直流电源（电动势为 ，内阻不计） C.电流表（量程为，内阻不计，作为浓度表使用） D.电阻箱（最大阻值为） E.保护电阻 F.单刀双掷开关一个，导线若干 （1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线； （2）将开关向1闭合，该同学将连接好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电流表读数为，则测量的酒精浓度___________（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。 （3）为便于测量读数，该同学通过以下步骤把电流表刻度盘上的电流值标称为酒精浓度值，电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向___________（填“1”或“2”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为；减小电阻箱的阻值为、……，电流表的示数不断变大，按照图甲数据将电流表上“电流”刻度值标为“酒精浓度”。电流越大对应的“酒精浓度值”_________________（填“越大”或“越小”）。 【答案】（1） （2）有 （3） ①. 2 ②. 越大 【解析】 【小问1详解】 实物连线如图所示, 【小问2详解】 电流表读数为，所以 解得 通过题图甲可知，此时酒精气体浓度为，达到醉驾标准。 【小问3详解】 [1]电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向2端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为。 [2]酒精浓度越大，二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻越小，电流表示数越大。 13. 如图所示是玻璃砖的截面图，是圆弧 的圆心，圆弧半径是是正方形。与圆弧相切并与垂直，一细光束可以在之间的不同位置垂直入射，已知玻璃砖的折射率，光在真空中的速度是c，只考虑光在玻璃砖中一次反射。试回答： （1）通过计算判断光在面上能否发生全反射； （2）由B点反射的光线，在玻璃砖中的传播时间是多少？ 【答案】（1）发生全反射 （2） 【解析】 【小问1详解】 由于光线垂直面入射，光线经过面折射后传播方向不变照射到面，由于，光线在面的入射角， 玻璃砖的折射率，发生全反射的临界角的正弦值 由于，则，光线在面发生全反射。 【小问2详解】 垂直面入射到B点的光路图如图所示 光在玻璃砖中传播的速度 圆弧半径是R，由几何知识求得在玻璃砖中光程为 时间 14. 如图所示，在光滑水平面上方之间有水平向右的匀强电场，与之间的距离。在右侧有光滑圆管和圆弧轨道在B点连接，圆管下端与水平面相切，半径都是R。在A、O之间某位置静止释放一带正电的光滑绝缘小球，已知小球质量为m、电荷量为q，重力加速度为g，电场强度。试回答： （1）小球在圆管最低点对圆管的最大压力是多少？ （2）小球落在水平面的位置与C点的水平距离最大值是多少？ （3）小球释放的位置距O点的距离在哪些范围时不会脱离轨道？ 【答案】（1） （2） （3）和 【解析】 【小问1详解】 小球从A点静止释放到O点的速度最大，对圆管的压力最大，设小球到O点的速度为，从A到O根据动能定理得 代入得 设小球在圆管最低点圆管对小球的支持力最大值是，根据牛顿第二定律有 求得 根据牛顿第三定律得小球在圆管最低点对圆管的最大压力 【小问2详解】 小球从A点静止释放到C点的速度最大，小球落在水平面的位置与C点的水平距离最大，设小球运动到C点的速度为，从A到C根据动能定理得 求得 小球离开C点后做平抛运动，设平抛运动的时间为t，竖直方向 水平方向 联立得 【小问3详解】 ①释放点距O点较近，设释放点距O点距离是，小球最高运动到与圆管圆心等高的B点，从释放点到B根据动能定理得 代入得 小球释放的位置距O点的距离，小球不会脱离轨道； ②设释放点距O点距离为时，小球恰好能运动到C点，此时速度为，且 小球从释放点到C根据动能定理得 联立得 小球释放的位置距O点的距离，小球不会脱离轨道 综上得小球释放的位置距O点的距离和，小球不会脱离轨道。 15. 如图所示，水平面上有一个长木板，右端上表面与光滑固定四分之一圆弧轨道最低点C接触且等高，光滑固定圆弧轨道 与四分之一圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道 的圆心角，B点的切线竖直。长木板右端上表面放着一个质量为的小滑块（可以看成质点），从A点的左上方某位置以初速度水平抛出一个质量为的小球，刚好无碰撞地从A点进入圆弧轨道，已知长木板的质量为，小滑块和长木板之间的动摩擦因数，长木板和地面之间的动摩擦因数，小球与小滑块是弹性碰撞，碰后瞬间把小球拿走，圆弧 的半径，圆弧的半径，不计空气阻力，取，求： （1）抛出点与A点的竖直高度。 （2）小球运动到最低点C与小滑块碰撞前的速度大小。 （3）小滑块与长木板之间因摩擦产生的热量。（计算结果保留3位有效数字） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球速度在A点沿切线方向，光滑圆弧 的圆心角 则 抛出点与A点的竖直高度 代入数据得 【小问2详解】 小球在A点的速度 因为，小球不会脱离轨道，设小球到最低点C的速度为，从A到C根据动能定理得 代入数据得 【小问3详解】 小球与小滑块是弹性碰撞，设碰后小球的速度为，小滑块的速度为，则， 代入数据得， 小滑块在长木板上运动的过程中，小滑块的加速度大小 代入数据得 长木板的加速度大小 代入数据得 设经过时间t，小滑块和长木板的速度相同 代入数据得 由于，共速后小滑块和长木板之间不再发生相对滑动，小滑块的位移 代入数据得 长木板的位移 代入数据得 小滑块相对长木板滑动的位移 小滑块与长木板之间因摩擦产生的热量 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $