精品解析：2026届福建省漳州艺术实验学校高三上学期一模物理试题

漳州艺术实验学校2025-2026学年（上）一模 高三年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2.请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 漳州一中举行教学开放周活动，诚邀漳州艺术实验学校教师莅临观摩交流。带队老师打算驾车从漳州艺术实验学校（北门）到漳州一中西南门，利用高德地图导航，可选方案主要有三种，预计用时都是22分钟。带队老师选择了方案一，则（ ） A. 方案一全程的位移比方案三的小 B. 汽车行驶过程中，以地面为参考系，驾驶员是静止的 C. 研究该汽车的运动轨迹时，可将汽车视为质点 D. 汽车运动全程的平均速度约为32.8km/h 2. 在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，假设运动员入水前做竖直上抛运动，从离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示，其中部分为直线。则（　　） A. 时刻运动员离水面最高 B. 时刻运动员离水面最高 C. 时刻运动员所受重力瞬时功率最大 D. 运动员所受重力冲量为零 3. 氢原子的能级图如图甲所示，大量处在能级的氢原子在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光子，用其中所释放出的光照射如图乙所示的光电管阴极K，合上开关，当电压表的示数为10.30V时，电流表的示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子能产生6种不同的光子 B. 光电子的最大初动能为8.5eV C. 光电管阴极K的逸出功为4.25eV D. 氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应 4. 图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为，到达Q点时速度减为零，粒子从P到Q运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. P点电势一定高于点Q电势 B. Q点场强小于P点场强 C. P、Q两点间的电压为 D. 带电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. “千帆星座”是中国航天的又一宏伟计划，其目标是在未来打造一个由1.4万多颗低轨卫星构成的卫星网络。2024年12月5日，我国成功发射千帆极轨03组卫星。已知千帆极轨03组中的某颗卫星轨道离地高度约为700km，地球同步卫星轨道离地高度约为35786km，则该极轨卫星（　　） A. 在轨运行速度小于 B. 在轨运行周期大于24小时 C. 在轨运行的加速度大于地球同步卫星的加速度 D. 某时刻所覆盖的地表通讯面积大于地球同步卫星 6. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，水袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图，为该波上两个质点，此时位于平衡位置，位于波峰，且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像。则（　　） A. 该波的传播速度为 B. 图丙可能为质点的振动图像 C. 时，质点的速度最大 D. 质点运动的路程为 7. 如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为20V B. 电流表的示数为1A C. 变压器的输入功率为20W D. 变压器的输出功率为40W 8. 如图，内壁光滑的直圆筒竖直固定放置，轻质弹簧下端固定在圆筒的底端，自然状态时上端位于点。A和B是质量均为、直径略小于圆筒内径的相同小球。现将A缓慢放在弹簧上端，静止时弹簧的压缩量为，再将B从A上方的处由静止释放，B与A碰撞后立即粘连一起运动，恰能回到点。两小球均可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. B与A碰撞后瞬间速度大小为 C. 小球A、B回到点时加速度为零 D. 此过程中弹簧的最大弹性势能为 三、非选择题：共 60 分，其中 9~11 题为填空题，12、13 为实验题，14~16 题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图所示，物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动，缓慢增大力F，则墙壁对物体A的弹力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”），墙壁对物体A的摩擦力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。 10. 喷壶示意图如图甲所示，在某次喷液过程中，储气室内气体可视为一定质量的理想气体且温度保持不变，气体压强随体积变化的图像如图乙所示，则储气室内气体从状态A到状态B过程中内能_________（填“变大”、“变小”或“不变”），气体_________（填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”）。 11. 夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，则冰晶对光的折射率比对光的折射率________（填“大”或“小”）；在完全相同的条件下做双缝干涉实验，____________（填“”或“”）光对应的干涉条纹间距较宽。 12. 某实验小组利用如图甲所示装置测定当地的重力加速度。所用实验器材有钢制摆球，长度可调的轻质细线、刻度尺、游标卡尺等。 （1）实验中，摆线长度为l，用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，其读数为__________mm； （2）当单摆振动稳定且某次到达最低点时开始计时并计数为“1”，单摆每经过最低点计1次数，当计数到“51”时，秒表的示数为50.5s，则该单摆的周期为__________s（结果保留三位有效数字）； （3）求得当地重力加速度__________（结果用“l、d、T、”表示）； （4）某次实验中计算得出的重力加速度g小于当地重力加速度，则原因可能是__________（填正确答案标号） A. 将悬点到小球下端的距离记为摆长 B. 将细线长度记为摆长 C. 误将29次全振动记为30次 D. 误将31次全振动记为30次 13. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组进行如下实验，可用器材有：电压表（量程，内阻约为电流表（量程滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。 （1）电表内阻的测量 测量电路如图甲所示，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至__________（填“A”或“B”）端，从电压表读数和电流表读数可得出__________（填“电压表”或“电流表”）内阻，如图乙所示，则电表内阻R=__________Ω（保留2位有效数字）。 （2）电动势和内阻的测量 测量电路如图丙所示，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的图像，由图可知待测干电池电动势和内阻，则__________Ω（保留1位小数）。考虑电表内阻影响，电动势的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 14. 滑水运动是一项富有挑战性的水上运动，人和滑板在摩托艇的牵引下，短时间内可以达到较大速度。研究表明水对滑板的作用力N垂直于板面向上，且，其中v为人和滑板的速率（水速视为零）。某次运动中，人和滑板在水平牵引力F作用下由静止开始沿水面做匀加速直线运动，5s末达到最大速度，前5s内通过的位移为50m，而后做匀速直线运动，此时滑板和水面的夹角，已知人和滑板总质量，忽略空气阻力，取（，）。试求： （1）前5s内加速度大小和5s末的速度大小； （2）匀速直线运动时水平牵引力F大小； （3）k的值是多少？ 15. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 16. 如图甲，质量为的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分上表面粗糙、竖直半圆形部分的表面光滑、半径，两部分在点平滑连接，为轨道的最高点。初始时质量的小物块静置在轨道最左端，与轨道水平部分间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）若轨道固定，物块沿轨道运动到点时速度为，求此时物块受到轨道弹力的大小； （2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力，物块处在轨道水平部分时、物块和轨道的加速度与对应关系如图乙所示，求和； （3）若轨道不固定，给物块施加水平向右的推力，当物块到达点时立即撤去，物块恰能到达轨道上与点等高处，求物块最终速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳州艺术实验学校2025-2026学年（上）一模 高三年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2.请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 漳州一中举行教学开放周活动，诚邀漳州艺术实验学校教师莅临观摩交流。带队老师打算驾车从漳州艺术实验学校（北门）到漳州一中西南门，利用高德地图导航，可选方案主要有三种，预计用时都是22分钟。带队老师选择了方案一，则（ ） A. 方案一全程的位移比方案三的小 B. 汽车行驶过程中，以地面为参考系，驾驶员是静止的 C. 研究该汽车的运动轨迹时，可将汽车视为质点 D. 汽车运动全程的平均速度约为32.8km/h 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移只由初、末位置决定，与路径无关。两个方案的出发点和终点均相同，故两种方案的位移相同，故A错误； B．以地面为参考系，驾驶员相对地面的位置在发生变化，即以地面为参考系，驾驶员是运动的，故B错误； C．研究汽车的运动轨迹时，汽车的形状和大小可以忽略，可将汽车视为质点，故C正确； D．平均速度是位移与时间的比值，汽车运动全程的位移未知，故无法计算平均速度，故D错误。 故选C。 2. 在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，假设运动员入水前做竖直上抛运动，从离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示，其中部分为直线。则（　　） A. 时刻运动员离水面最高 B. 时刻运动员离水面最高 C. 时刻运动员所受重力瞬时功率最大 D. 运动员所受重力冲量为零 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，时刻运动员向上减速到零，故时刻运动员离水面最高，故A正确，B错误； C．由乙图可知，时刻运动员的速度为零，故此时的重力瞬时功率为零，故C错误； D．根据 可知运动员所受重力冲量不为零，故D错误。 故选A。 3. 氢原子的能级图如图甲所示，大量处在能级的氢原子在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光子，用其中所释放出的光照射如图乙所示的光电管阴极K，合上开关，当电压表的示数为10.30V时，电流表的示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子能产生6种不同的光子 B. 光电子的最大初动能为8.5eV C. 光电管阴极K的逸出功为4.25eV D. 氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知氢原子能产生3种不同的光子，故A错误； B．光电子的最大初动能为 故B错误； C．根据 又 联立，解得光电管阴极K的逸出功 故C错误； D．氢原子释放的3种光子能量分别为，， 均大于逸出功，所以氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应，故D正确。 故选D。 4. 图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为，到达Q点时速度减为零，粒子从P到Q运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. P点电势一定高于点Q电势 B. Q点场强小于P点场强 C. P、Q两点间的电压为 D. 带电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于粒子的电性未知，所以无法判断P、Q的电势高低，故A错误； B．根据v-t图像可知粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，即粒子在P点所受电场力大于在Q点所受电场力，所以Q点场强小于P点场强，故B正确； C．粒子从P到Q的过程，电场力对粒子做功为 所以P、Q两点间的电压为 故C错误； D．粒子从P到Q的过程，电场力对粒子做负功，粒子电势能增大，所以粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. “千帆星座”是中国航天的又一宏伟计划，其目标是在未来打造一个由1.4万多颗低轨卫星构成的卫星网络。2024年12月5日，我国成功发射千帆极轨03组卫星。已知千帆极轨03组中的某颗卫星轨道离地高度约为700km，地球同步卫星轨道离地高度约为35786km，则该极轨卫星（　　） A. 在轨运行速度小于 B. 在轨运行周期大于24小时 C. 在轨运行的加速度大于地球同步卫星的加速度 D. 某时刻所覆盖的地表通讯面积大于地球同步卫星 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设地球质量为M，卫星轨道半径r，则有 解得卫星运行速度、周期分别为， 当卫星轨道半径等于地球半径R时，运行速度为7.9km/s，题意可知极轨卫星轨道半径大于地球半径，故其在轨运行速度小于7.9km/s；同步卫星周期为24h，由于极轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故极轨卫星在轨运行周期小于24h，故A正确，B错误； C．根据 解得加速度 由于极轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，则极轨卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，故C正确； D．正常工作情况下，卫星通信的张角相同，而地球同步卫星的离地高度更高，则能覆盖地球表面的通讯范围更大，故D错误。 故选AC。 6. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，水袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图，为该波上两个质点，此时位于平衡位置，位于波峰，且比先振动。图丙为波上某质点的振动图像。则（　　） A. 该波的传播速度为 B. 图丙可能为质点的振动图像 C. 时，质点的速度最大 D. 质点运动的路程为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由乙图知，波长为2.0m，由丙图知，周期为0.8s，则波速为 故A正确； B．由题知，质点比质点先振动，故波向x轴负方向传播，在时刻质点P处于平衡位置，根据“上下坡”法，可知质点P此时向y轴负方向振动，故丙图不是质点P的振动图像，故B错误； C．因，故质点此时处于波谷，速度为零，故C错误； D．因，则质点运动的路程为 故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为20V B. 电流表的示数为1A C. 变压器的输入功率为20W D. 变压器的输出功率为40W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．原线圈两端的电压有效值 则副线圈两端的电压为 选项A正确； B．副线圈中的电流为 电流表的示数为 选项B错误； CD．变压器的输入功率为P=I1U1=20W 输出功率也为20W，选项C正确、D错误。 故选AC。 8. 如图，内壁光滑的直圆筒竖直固定放置，轻质弹簧下端固定在圆筒的底端，自然状态时上端位于点。A和B是质量均为、直径略小于圆筒内径的相同小球。现将A缓慢放在弹簧上端，静止时弹簧的压缩量为，再将B从A上方的处由静止释放，B与A碰撞后立即粘连一起运动，恰能回到点。两小球均可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. B与A碰撞后瞬间速度大小为 C. 小球A、B回到点时加速度为零 D. 此过程中弹簧的最大弹性势能为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．以A球为对象，由平衡条件可得 解得弹簧的劲度系数 故A正确； B．设B与A碰撞前瞬间速度大小为，根据运动学公式可得 B与A碰撞过程，满足动量守恒，则有 联立解得B与A碰撞后瞬间速度大小为 故B正确； C．小球A、B回到点时，弹簧弹力为0，两球受到重力作用，加速度不为零，故C错误； D．碰撞后两球一直做简谐运动，两球恰能回到点，此时两球的加速度为，方向向下，根据简谐运动对称性可知两球处于最低点时的加速度大小为，方向向上，设最低点的压缩量为，则有 解得 设此过程中弹簧的最大弹性势能为，根据系统机械能守恒可得 故D错误。 故选AB。 三、非选择题：共 60 分，其中 9~11 题为填空题，12、13 为实验题，14~16 题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图所示，物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动，缓慢增大力F，则墙壁对物体A的弹力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”），墙壁对物体A的摩擦力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。 【答案】 ①. 不断增大 ②. 保持不变 【解析】 【详解】[1]物体A在水平方向上受到推力F和墙面的支持力N，处于平衡状态，缓慢增大力F，根据平衡条件可知，墙壁对物体A的弹力不断增大。 [2]物体A在竖直方向上受到重力和摩擦力，处于平衡状态，根据平衡条件可知墙壁对物体A的摩擦力保持不变。 10. 喷壶示意图如图甲所示，在某次喷液过程中，储气室内气体可视为一定质量的理想气体且温度保持不变，气体压强随体积变化的图像如图乙所示，则储气室内气体从状态A到状态B过程中内能_________（填“变大”、“变小”或“不变”），气体_________（填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 吸热 【解析】 【详解】[1][2]由题意可知，储气室内气体从状态A到状态B过程中，温度保持不变，则气体内能不变；由于气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律 可知气体吸热。 11. 夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，则冰晶对光的折射率比对光的折射率________（填“大”或“小”）；在完全相同的条件下做双缝干涉实验，____________（填“”或“”）光对应的干涉条纹间距较宽。 【答案】 ①. 小 ②. 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，光从空气进入六角形冰晶后，光的偏折程度小于光的偏折程度，则冰晶对光的折射率比对光的折射率小； [2]由于冰晶对光的折射率比对光的折射率小，所以光的频率小于光的频率，光的波长大于光的波长，根据 可知在完全相同的条件下做双缝干涉实验，光对应的干涉条纹间距较宽。 12. 某实验小组利用如图甲所示装置测定当地的重力加速度。所用实验器材有钢制摆球，长度可调的轻质细线、刻度尺、游标卡尺等。 （1）实验中，摆线长度为l，用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，其读数为__________mm； （2）当单摆振动稳定且某次到达最低点时开始计时并计数为“1”，单摆每经过最低点计1次数，当计数到“51”时，秒表的示数为50.5s，则该单摆的周期为__________s（结果保留三位有效数字）； （3）求得当地重力加速度__________（结果用“l、d、T、”表示）； （4）某次实验中计算得出的重力加速度g小于当地重力加速度，则原因可能是__________（填正确答案标号） A. 将悬点到小球下端的距离记为摆长 B. 将细线长度记为摆长 C. 误将29次全振动记为30次 D. 误将31次全振动记为30次 【答案】（1）15.5 （2）2.02 （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 图乙可知该游标卡尺精度为0.1mm，故读数 【小问2详解】 题意可知50.5s内单摆完成的周期个数为个 故单摆周期 【小问3详解】 根据单摆周期 解得 【小问4详解】 A．根据单摆周期 整理得 可知将悬点到小球下端的距离记为摆长，则测量摆长偏长，g的测量值偏大，故A错误； B．将细线长度记为摆长，则测量摆长偏小，g的测量值偏小，故B正确； CD．结合第二问分析可知，误将29次全振动记为30次，则周期偏小，g的测量值偏大；误将31次全振动记为30次，则周期偏大，g的测量值偏小，故C错误，D正确。 故选BD。 13. 在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组进行如下实验，可用器材有：电压表（量程，内阻约为电流表（量程滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。 （1）电表内阻的测量 测量电路如图甲所示，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至__________（填“A”或“B”）端，从电压表读数和电流表读数可得出__________（填“电压表”或“电流表”）内阻，如图乙所示，则电表内阻R=__________Ω（保留2位有效数字）。 （2）电动势和内阻的测量 测量电路如图丙所示，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的图像，由图可知待测干电池电动势和内阻，则__________Ω（保留1位小数）。考虑电表内阻影响，电动势的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） ①. A ②. 电流表 ③. 1.0 （2） ①. 1.0 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1] 由甲图可知，滑动变阻器采用限流式接法，所以为了保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即A端； [2] 由甲图可知，电压表测的是电流表两端的电压，再根据电流表的读数，即可求出电流表的内阻； [3]由图乙，可知电压表的读数为0.60V，电流表的读数为0.58A，则电流表的内阻为 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律，可得 变形得 由丁图，可知斜率为 解得 [2] 根据闭合电路欧姆定律，可得 此时U和I都为准确值，故测出的电源电动势E也为准确值，故电动势的测量值等于真实值。 14. 滑水运动是一项富有挑战性的水上运动，人和滑板在摩托艇的牵引下，短时间内可以达到较大速度。研究表明水对滑板的作用力N垂直于板面向上，且，其中v为人和滑板的速率（水速视为零）。某次运动中，人和滑板在水平牵引力F作用下由静止开始沿水面做匀加速直线运动，5s末达到最大速度，前5s内通过的位移为50m，而后做匀速直线运动，此时滑板和水面的夹角，已知人和滑板总质量，忽略空气阻力，取（，）。试求： （1）前5s内加速度大小和5s末的速度大小； （2）匀速直线运动时水平牵引力F大小； （3）k的值是多少？ 【答案】（1）， （2）600N （3） 【解析】 【小问1详解】 前5s内人和滑板做匀加速运动，由 得 由 解得5s末的速度 【小问2详解】 以滑板和人整体为研究对象，受力分析如图， 由共点力平衡条件可得 解得 【小问3详解】 由 解得 由可得 15. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示。 由几何关系得 解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子从轴进入电场至速度为0的过程中，可得 又有 解得 粒子从点射入到第二次到达轴的时间 16. 如图甲，质量为的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分上表面粗糙、竖直半圆形部分的表面光滑、半径，两部分在点平滑连接，为轨道的最高点。初始时质量的小物块静置在轨道最左端，与轨道水平部分间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）若轨道固定，物块沿轨道运动到点时速度为，求此时物块受到轨道弹力的大小； （2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力，物块处在轨道水平部分时、物块和轨道的加速度与对应关系如图乙所示，求和； （3）若轨道不固定，给物块施加水平向右的推力，当物块到达点时立即撤去，物块恰能到达轨道上与点等高处，求物块最终速度的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在点由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 当推力时，物块与轨道即将发生相对滑动，对物块有 将代入可得 对物块与轨道整体有 将代入可得 【小问3详解】 当时，设物块与轨道发生相对滑动，对物块，由牛顿第二定律得 可得 对轨道有 可得 假设成立。设经过时间物块运动到点，对物块有 对轨道有 可得 物块恰能到达轨道上与点等高，由能量守恒定律得 水平方向动量守恒，有 联立解得 ，，， 则水平轨道部分的长度为 设物块从圆弧轨道返回后停止轨道上水平部分，根据能量守恒可得 解得 可知物块刚好返回到轨道左端与轨道相对静止，所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $