精品解析:河南许昌市禹州市部分学校2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题
2026-07-02
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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 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 许昌市 |
| 地区(区县) | 禹州市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.51 MB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58608576.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二物理
注意事项:
1、答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 利用的衰变可以测算文物的大致年代,其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A. 为粒子 B. 比的比结合能大
C. 射线比粒子流的电离能力强 D. 与质量相同
2. 一辆汽车从某时刻开始刹车做匀减速直线运动。测得刹车过程中的某一时段内,汽车运动的距离为,这一时段的时间为,则这一时段内汽车的初速度和末速度可能分别是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 如图所示,绕过光滑定滑轮的轻绳,一端吊着质量为的物块A,另一端连接质量为的物块B,物块B静止在水平面上,连接物块B的轻绳与水平方向的夹角。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力,,,则物块B与水平面间的动摩擦因数最小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,天狼星A和它的伴星天狼星B组成了一个双星系统,两者一起绕连线上的O点做匀速圆周运动。不考虑其他天体对它们的影响,由图可以分析,相比于天狼星B,天狼星A的( )
A. 质量更小 B. 周期更小
C. 线速度更小 D. 动量更小
5. 如图所示,由、两种单色光组成的复色光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖,照射到圆弧面的点,为反射光线,点的折射光线只有单色光。下列说法正确的是( )
A. 反射光线只有单色光
B. 单色光的频率比的频率大
C. 在玻璃砖中,单色光的传播速度比的传播速度大
D. 用同一双缝干涉实验装置做实验,单色光的干涉条纹比的干涉条纹宽
6. 如图所示,以为圆心、半径为的圆处在匀强电场中,圆面与电场线平行。从点在圆面内向各个方向射出初动能均为的电子,所有运动至圆周的电子中,到达点的电子动能最大,到达点的电子动能为。已知圆弧所对的圆心角为,O点的电势为,电子带电量大小为,不计重力与电子间相互作用,则下列说法正确的是( )
A. B点的电势为20 V
B. A、B两点的电势差为10 V
C. 电子到达A点时动能与电势能的和为
D. 匀强电场的电场强度大小为50 V/m
7. 如图所示,坡面的倾角为,坡面的倾角为,某战士在坡面上的点以垂直面的方向投出一枚手榴弹,手榴弹恰好垂直落在面上。已知,重力加速度为,不计手榴弹的大小,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 手榴弹在空中的运动是匀变速运动
B. 手榴弹在空中的运动轨迹是抛物线的一部分
C. 手榴弹在空中运动的时间为
D. 手榴弹被抛出时的速度大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图所示。质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点比质点振动超前,下列说法正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播
B. 波的传播速度为
C. 质点在平衡位置时,质点一定在波谷
D. 质点的振动方程为
9. 如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为,电流表为理想交流电表,定值电阻的阻值为,电动机线圈的电阻等于。在a、b两端加上电压有效值恒为的正弦式交流电,将开关合向,电流表的示数为,将开关合向,电动机刚好正常工作,电流表的示数为,则下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电动机线圈的电阻为
C. 电动机的额定功率为
D. 电动机正常工作时的输出功率为
10. 如图1所示,间距为的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨左端连接有阻值为的定值电阻,质量为的金属棒垂直放置在导轨上,整个装置处在竖直向下磁感应强度大小为的匀强磁场中。时刻,给金属棒施加水平向右的拉力,使金属棒从静止开始向右运动,金属棒运动过程中,定值电阻两端的电压随时间的变化图像如图2所示。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,金属棒接入电路的电阻也为,其他电阻不计,则下列判断正确的是( )
A. 定值电阻中的电流方向为从
B. 时间内,通过定值电阻的电荷量为
C. 时间内,拉力随时间均匀增大
D. 时间内,定值电阻产生的焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用图1所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)该实验有以下一些操作,其中是为了保证小车受到的合外力等于细线对小车的拉力的是_________(填选项标号)。
A. 垫高长木板补偿阻力
B. 调节定滑轮高度,使牵引小车的细线与长木板平行
C. 先接通电源、后释放小车
(2)实验中打出的一条纸带如图2所示,相邻计数点间的距离已在图中标出(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)。已知打点计时器所接交流电源的频率为,则小车运动的加速度大小_________(结果保留2位有效数字)。
(3)保证小车的质量一定,多次改变槽码的质量重复实验,得到小车运动的加速度与槽码质量的关系图像如图3所示;保证槽码质量一定,多次改变小车质量重复实验,得到小车运动的加速度与小车质量倒数的关系图像如图4所示。图像都出现了弯曲,出现弯曲的原因_________(填“相同”或“不同”)。
12. 某同学自制了一个“”和“”双倍率的电阻表并用来测电阻,其内部结构如图所示。图中电源的电动势为,表头的满偏电流,内阻。A、B是自制电阻表的两个插孔。
(1)将开关闭合,断开,将红表笔插入________(填“A”或“B”)插孔,黑表笔插入另一插孔,将两表笔短接,调节,使表头指针满偏,此时调好的电阻表内阻为__________。
(2)再将开关闭合,_________(填“需要”或“不需要”)重新欧姆调零,这时电阻表的倍率应是__________(填“”或“”)。
(3)用调好的倍率为“”挡的电阻表测电阻,将被测电阻接在两表笔间,若表头的指针指在满刻度的位置,则被测电阻_____。
13. 某比赛用的篮球内部体积为,裁判员测试该篮球的性能时,发现篮球的气压不足,于是用气筒给篮球打气。气筒每次打入压强为、体积为的空气,打气10次后篮球中的气体压强为,达到比赛要求。若打气过程中篮球内气体温度始终等于环境温度,篮球内部体积不变,求:
(1)打气前篮球内气体的压强;
(2)用打气后的篮球比赛,比赛一段时间后篮球内气体的温度升高了,则篮球内气体的压强增大了多少。
14. 如图所示,在平面直角坐标系中,区域内有沿轴负方向的匀强电场,轴与直线间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的点,在坐标平面内沿与轴成角斜向右上射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子,粒子的初速度大小为,粒子刚好沿轴正方向从点进入磁场,经磁场偏转后沿与轴成角穿过。点到轴的距离为,到轴的距离为,不计粒子的重力和空气阻力,求:
(1)粒子从点运动到点所用的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
15. 如图所示,质量为3m的长木板静止在光滑的水平面上,长木板上表面由半径为R的光滑圆弧面AB和长为2R的粗糙水平面BC组成,长木板右端固定一个轻质挡板,圆弧面AB和水平面BC在B点相切,AB圆弧的圆心为O,所对的圆心角。质量为m的物块在P点以一定的初速度水平抛出,刚好从A点无碰撞地进入圆弧面。P点和圆心O在同一高度,重力加速度为g,不计物块大小,物块与挡板间的碰撞为弹性碰撞(时间极短),物块第二次到达B点时刚好与长木板相对静止,求:
(1)物块在P点抛出的初速度大小;
(2)物块与长木板BC部分间的动摩擦因数;
(3)物块第一次到达B点时,长木板的速度大小。
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高二物理
注意事项:
1、答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 利用的衰变可以测算文物的大致年代,其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A. 为粒子 B. 比的比结合能大
C. 射线比粒子流的电离能力强 D. 与质量相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据核反应电荷数、质量数守恒,可得X的质量数为,电荷数为,即X为电子(β粒子),故A错误;
B.该衰变释放能量,原子核越稳定比结合能越大,生成物比反应物更稳定,且二者核子数均为14,因此的比结合能更大,故B正确;
C.γ射线是高频电磁波,电离能力远弱于电子流(X粒子流),故C错误;
D.与质量数相同,衰变过程存在质量亏损,且两种原子核组成不同,实际质量不相等,故D错误。
故选B。
2. 一辆汽车从某时刻开始刹车做匀减速直线运动。测得刹车过程中的某一时段内,汽车运动的距离为,这一时段的时间为,则这一时段内汽车的初速度和末速度可能分别是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的平均速度推论,某段时间内的平均速度等于这段时间内初、末速度的算术平均值,也等于位移与时间的比值,即,其中,
得平均速度,因此需满足,且匀减速运动初速度大于末速度
A.,且,符合要求,A正确;
B.,不符合要求,B错误;
C.,不符合要求,C错误;
D.,不符合要求,D错误。
故选A。
3. 如图所示,绕过光滑定滑轮的轻绳,一端吊着质量为的物块A,另一端连接质量为的物块B,物块B静止在水平面上,连接物块B的轻绳与水平方向的夹角。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力,,,则物块B与水平面间的动摩擦因数最小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对A受力分析:A静止,受力平衡,因此绳子拉力大小等于A的重力
对B受力分析(临界状态,动摩擦因数最小时B刚好要滑动,静摩擦力等于最大静摩擦力):竖直方向:B的重力与水平面支持力、拉力竖直分量平衡,即
代入、,得支持力
水平方向:拉力水平分量与最大静摩擦力平衡,最大静摩擦力
因此
代入、、,得, 解得,因此物块B与水平面间的动摩擦因数最小为,故C正确。
故选C。
4. 如图所示,天狼星A和它的伴星天狼星B组成了一个双星系统,两者一起绕连线上的O点做匀速圆周运动。不考虑其他天体对它们的影响,由图可以分析,相比于天狼星B,天狼星A的( )
A. 质量更小 B. 周期更小
C. 线速度更小 D. 动量更小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可得,天狼星A和它的伴星天狼星B的周期和角速度相等,对A受力分析,对B受力分析
联立求解可得,因为,所以,A错误;
B.天狼星A和它的伴星天狼星B的周期和角速度相等,B错误;
C.根据,天狼星A的线速度小于B的线速度,C正确;
D.根据动量,
联立可得,因为,所以天狼星A和伴星天狼星B的动量相等,D错误。
故选C。
5. 如图所示,由、两种单色光组成的复色光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖,照射到圆弧面的点,为反射光线,点的折射光线只有单色光。下列说法正确的是( )
A. 反射光线只有单色光
B. 单色光的频率比的频率大
C. 在玻璃砖中,单色光的传播速度比的传播速度大
D. 用同一双缝干涉实验装置做实验,单色光的干涉条纹比的干涉条纹宽
【答案】B
【解析】
【详解】A.光射到介质界面时,同时发生反射和折射。由题意可知,光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖,在点发生了全反射,全部反射回玻璃砖;光在点发生了折射和反射,部分光线反射回玻璃砖。因此反射光线中既包含单色光,也包含单色光,故A错误;
B.由题意“点的折射光线只有单色光”可知,单色光发生了全反射,而单色光没有发生全反射(或光的临界角较大)。根据全反射临界角公式
可知单色光的临界角小于单色光的临界角,即 ,所以玻璃砖对单色光的折射率大于对单色光的折射率,即 。折射率越大,光的频率越高,所以单色光的频率比的频率大,故B正确;
C.根据光在介质中的传播速度公式
因为 ,所以 ,即在玻璃砖中,单色光的传播速度比的传播速度小,故C错误;
D.单色光的频率大,根据 可知,单色光的波长短,即 。根据双缝干涉条纹间距公式
在实验装置相同的情况下,波长越短,条纹间距越窄,所以单色光的干涉条纹比的干涉条纹窄,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,以为圆心、半径为的圆处在匀强电场中,圆面与电场线平行。从点在圆面内向各个方向射出初动能均为的电子,所有运动至圆周的电子中,到达点的电子动能最大,到达点的电子动能为。已知圆弧所对的圆心角为,O点的电势为,电子带电量大小为,不计重力与电子间相互作用,则下列说法正确的是( )
A. B点的电势为20 V
B. A、B两点的电势差为10 V
C. 电子到达A点时动能与电势能的和为
D. 匀强电场的电场强度大小为50 V/m
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子从 O 到 B,根据动能定理有
由于O点的电势为,解得,故A错误;
BD.电子带负电,从O点射出,到达A点时动能最大。根据动能定理,电场力做正功最多,电子在A点的电势能最小,根据可知,A点是圆周上电势最高的点。在匀强电场中,沿电场线方向电势降低,故电场强度方向由A指向O。根据匀强电场电势差与电场强度的关系有
解得
则有
解得
A、B两点的电势差为,故BD错误;
C.电子在运动过程中只有电场力做功,动能与电势能之和守恒。在 O 点时有
所以电子到达 A 点时,动能与电势能的和也为 −5eV, 故 C正确。
故选C。
7. 如图所示,坡面的倾角为,坡面的倾角为,某战士在坡面上的点以垂直面的方向投出一枚手榴弹,手榴弹恰好垂直落在面上。已知,重力加速度为,不计手榴弹的大小,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 手榴弹在空中的运动是匀变速运动
B. 手榴弹在空中的运动轨迹是抛物线的一部分
C. 手榴弹在空中运动的时间为
D. 手榴弹被抛出时的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.手榴弹在空中只受重力作用,加速度恒为重力加速度g,方向竖直向下,所以手榴弹做匀变速运动,故A正确;
B.手榴弹有水平方向的初速度分量,且加速度方向与初速度方向不共线,所以手榴弹做匀变速曲线运动,轨迹是抛物线的一部分,故B正确;
CD.设初速度为,运动时间为t,建立坐标系:B为原点,水平向右为x轴,竖直向上为y轴,将初速度沿坐标轴分解,有,
末速度垂直CB(CB倾角30°),因此末速度与水平方向成60°,有
代入数据解得
初始位置坐标为,
根据位移公式有,
根据几何关系可知
解得,,故C正确,D错误;
本题选错误的,故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图所示。质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点比质点振动超前,下列说法正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播
B. 波的传播速度为
C. 质点在平衡位置时,质点一定在波谷
D. 质点的振动方程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于质点a比质点b振动超前,因此波沿x轴正方向传播,故A正确;
B.波的传播速度,故B错误;
C.a、c两质点的平衡位置相距四分之一波长,因此质点a在平衡位置时,质点c有可能在波峰,故C错误;
D.由图可知振幅A为1m,波长为8m,则振动周期
t=0时刻,质点b正在平衡位置沿y轴正方向运动,则振动方程为,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为,电流表为理想交流电表,定值电阻的阻值为,电动机线圈的电阻等于。在a、b两端加上电压有效值恒为的正弦式交流电,将开关合向,电流表的示数为,将开关合向,电动机刚好正常工作,电流表的示数为,则下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电动机线圈的电阻为
C. 电动机的额定功率为
D. 电动机正常工作时的输出功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.副线圈电压
将开关S合向c,电流表的示数为1A,则副线圈电流
则定值电阻
可知电动机线圈的电阻为,故A错误,B正确;
C.将开关S合向d,电流表的示数为0.2A,则副线圈电流
则电动机的额定功率为,故C正确;
D.电动机正常工作时的输出功率为,故D错误。
故选BC。
10. 如图1所示,间距为的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨左端连接有阻值为的定值电阻,质量为的金属棒垂直放置在导轨上,整个装置处在竖直向下磁感应强度大小为的匀强磁场中。时刻,给金属棒施加水平向右的拉力,使金属棒从静止开始向右运动,金属棒运动过程中,定值电阻两端的电压随时间的变化图像如图2所示。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,金属棒接入电路的电阻也为,其他电阻不计,则下列判断正确的是( )
A. 定值电阻中的电流方向为从
B. 时间内,通过定值电阻的电荷量为
C. 时间内,拉力随时间均匀增大
D. 时间内,定值电阻产生的焦耳热为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,电流由b向a流过金属棒,则定值电阻中的电流方向为d→c,故A错误;
B.根据
整理得
可知图像与横轴围成的面积表示qR,由图2可知,时间内有
解得通过定值电阻的电荷量为,故B正确;
C.由图2可知,时间内,定值电阻两端的电压
又因为
联立解得
可知金属棒速度随时间均匀增加,因此金属棒做匀加速直线运动(即a恒定的直线运动),对金属棒有
联立可得
可知时间内,拉力随时间均匀增大,故C正确;
D.时间内,若定值电阻R两端电压是正弦交流电压的四分之一个周期,如图
则该段时间内产生的热量
由此可知时间内,定值电阻R产生的热量小于,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用图1所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)该实验有以下一些操作,其中是为了保证小车受到的合外力等于细线对小车的拉力的是_________(填选项标号)。
A. 垫高长木板补偿阻力
B. 调节定滑轮高度,使牵引小车的细线与长木板平行
C. 先接通电源、后释放小车
(2)实验中打出的一条纸带如图2所示,相邻计数点间的距离已在图中标出(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)。已知打点计时器所接交流电源的频率为,则小车运动的加速度大小_________(结果保留2位有效数字)。
(3)保证小车的质量一定,多次改变槽码的质量重复实验,得到小车运动的加速度与槽码质量的关系图像如图3所示;保证槽码质量一定,多次改变小车质量重复实验,得到小车运动的加速度与小车质量倒数的关系图像如图4所示。图像都出现了弯曲,出现弯曲的原因_________(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)AB (2)0.82
(3)相同
【解析】
【小问1详解】
A.垫高木板补偿阻力,抵消摩擦力,小车合外力等于绳子拉力,故A正确;
B.细线与木板平行,保证拉力沿运动方向,合力等于拉力,故B正确;
C.先通电后释放小车是为了纸带开头能打出点,和合力等于拉力无关,故C错误。
故选AB。
【小问2详解】
相邻计数点间有 4 个点未画出,则相邻计数点时间间隔t=0.1s,由逐差法可知
【小问3详解】
保证小车的质量M一定,多次改变槽码的质量,随着m增大,会出现M不再远大于m的情况,此时图像弯曲。保证槽码质量一定,多次改变M,也会出现M不再远大于m的情况,此时图像也会弯曲,因此两种情况下,出现弯曲的原因相同。
12. 某同学自制了一个“”和“”双倍率的电阻表并用来测电阻,其内部结构如图所示。图中电源的电动势为,表头的满偏电流,内阻。A、B是自制电阻表的两个插孔。
(1)将开关闭合,断开,将红表笔插入________(填“A”或“B”)插孔,黑表笔插入另一插孔,将两表笔短接,调节,使表头指针满偏,此时调好的电阻表内阻为__________。
(2)再将开关闭合,_________(填“需要”或“不需要”)重新欧姆调零,这时电阻表的倍率应是__________(填“”或“”)。
(3)用调好的倍率为“”挡的电阻表测电阻,将被测电阻接在两表笔间,若表头的指针指在满刻度的位置,则被测电阻_____。
【答案】(1) ①. B ②. 1500
(2) ①. 需要 ②.
(3)1000
【解析】
【小问1详解】
[1]电流从红表笔流进欧姆表,因此将红表笔插入B插孔。
[2]表头指针满偏,此时调好的电阻表内阻为
【小问2详解】
[1]开关闭合后,欧姆表倍率改变,需要重新欧姆调零。
[2]开关闭合后,电路总电阻减小,欧姆表倍率减小,因此这时电阻表的倍率应是“”。
【小问3详解】
由第(2)问可知,只闭合,倍率为“”,若表头的指针指在满刻度的,则有
联立解得
13. 某比赛用的篮球内部体积为,裁判员测试该篮球的性能时,发现篮球的气压不足,于是用气筒给篮球打气。气筒每次打入压强为、体积为的空气,打气10次后篮球中的气体压强为,达到比赛要求。若打气过程中篮球内气体温度始终等于环境温度,篮球内部体积不变,求:
(1)打气前篮球内气体的压强;
(2)用打气后的篮球比赛,比赛一段时间后篮球内气体的温度升高了,则篮球内气体的压强增大了多少。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
打气过程中,根据玻意耳定律有
解得
【小问2详解】
比赛时篮球体积不变,内部气体为等容变化过程,则有
压强增加量为
解得
14. 如图所示,在平面直角坐标系中,区域内有沿轴负方向的匀强电场,轴与直线间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的点,在坐标平面内沿与轴成角斜向右上射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子,粒子的初速度大小为,粒子刚好沿轴正方向从点进入磁场,经磁场偏转后沿与轴成角穿过。点到轴的距离为,到轴的距离为,不计粒子的重力和空气阻力,求:
(1)粒子从点运动到点所用的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在P点,设水平方向速度为,则有
设竖直方向速度为,则有
粒子到O点时速度沿x轴正方向,则P到O的过程中
其中
则
根据
可得
【小问2详解】
在磁场中,由
可得
由图可知
根据轨迹的几何关系
联立可得
【小问3详解】
根据
可得
粒子在磁场中的圆心角为,则在磁场中运动了
代值可得
15. 如图所示,质量为3m的长木板静止在光滑的水平面上,长木板上表面由半径为R的光滑圆弧面AB和长为2R的粗糙水平面BC组成,长木板右端固定一个轻质挡板,圆弧面AB和水平面BC在B点相切,AB圆弧的圆心为O,所对的圆心角。质量为m的物块在P点以一定的初速度水平抛出,刚好从A点无碰撞地进入圆弧面。P点和圆心O在同一高度,重力加速度为g,不计物块大小,物块与挡板间的碰撞为弹性碰撞(时间极短),物块第二次到达B点时刚好与长木板相对静止,求:
(1)物块在P点抛出的初速度大小;
(2)物块与长木板BC部分间的动摩擦因数;
(3)物块第一次到达B点时,长木板的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从P到A过程,根据平抛规律,竖直方向有
解得
因为物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧面,则有
联立解得物块在P点抛出的初速度大小
【小问2详解】
题意可知物块第二次到达B点时,物块与长木板共速,从物块抛出到物块第二次到达B点过程,规定向右为正方向,对物块与长木板,水平方向,根据动量守恒有
根据能量守恒有
其中,联立解得
【小问3详解】
设物块第一次到达B点时,长木板的速度为v,从物块抛出到物块第一次到达B点过程,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得
则物块第一次到达B点时,长木板的速度大小为。
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