精品解析:云南玉溪市峨山彝族自治县第一中学2025-2026学年高三下学期期中考试物理试卷
2026-07-05
|
2份
|
24页
|
11人阅读
|
0人下载
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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 玉溪市 |
| 地区(区县) | 峨山彝族自治县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.67 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58658792.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年下学期期中考试
高三物理 试卷
满分100分,考试时间75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,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;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法,将含硼的特有化合物注入患者体内,接下来再通过中子进行30~60分钟的照射,中子能和含硼化合物产生强烈的核反应,释放出一种杀伤力很强的射线,最终完成对癌细胞的剿灭,但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是,下列说法正确的是( )
A. X是射线 B. X是射线 C. 该反应属于核裂变 D. 该反应属于核聚变
2. 某赛车从静止启动后做加速直线运动,加速度随时间变化的规律如图所示,0~t0时间内的位移大小为x,则t0~2t0时间内的位移大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在天花板上的O点,另一端连接一个小球,现将小球拉起至细绳水平且刚好处于伸直状态,由静止释放小球,小球运动到最低点的过程中,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能和动量都不守恒
B. 小球的重力的功率越来越大
C. 小球在最低点受到细绳的拉力最大
D. 小球做圆周运动的向心加速度先增大后减小
4. 将一质量为的物体分别放在地球的南、北两极时,该物体的重力均为;将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为,已知引力常量为,则由以上信息可得出( )
A. 地球的质量为 B. 地球同步卫星距地球表面的高度
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
5. 如图所示,向前行驶的车厢内有甲、乙两质量相同的货物,甲放在车厢地板上,乙放在货架上,货物在自身重力G与车厢(含货架)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止,有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,某段时间内悬线与竖直方向夹角为保持不变。下列说法中正确的是( )
A. 车厢的速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大
B. 甲受车厢地板的摩擦力可能为0
C. 甲受到的车厢作用力F可能等于自身的重力G
D. 车厢对甲的作用力与对乙的作用力相等
6. 如图所示,交流发电机的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是( )
A. 当线圈转到图示位置时,产生的电动势为20V
B. 当线圈转到图示位置时,AB边不受安培力
C. 此交变电流的电动势有效值为20V
D. 此交变电流的频率为100Hz
7. 如图所示,为双缝连线的中垂线与屏的交点,处为第0级亮条纹中心,用波长的红光照射双缝,发现光屏上处为第6级亮条纹中心;现用波长的蓝光照射双缝,则处为蓝光的( )
A. 第9级亮条纹 B. 第8级亮条纹
C. 第7级亮条纹 D. 第5级亮条纹
8. 如图,在纸面内的直角坐标系xOy平面中,第一象限、第四象限内均存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小分别为;第二象限内存在方向沿轴负方向的匀强电场。质量为、电荷量为()的带电粒子在第二象限内从横坐标为的点以初速度平行于..轴正方向运动,恰好从O点进入第四象限,经偏转后从轴上的点进入第一象限,一段时间后再次经P点穿过x轴。已知粒子经过O点后始终未离开的区域,第二象限内的电场强度大小为,不计粒子的重力。则( )
A. 粒子经过O点时的速度大小为 B. 粒子经过O点时的速度大小为
C. 与的比值可能为 D. 与的比值可能为
9. 两列简谐横波在同一介质中沿x轴相向传播,两波源、的平衡位置坐标分别为、。时刻两波源同时开始振动,时波形如图所示,时坐标原点处的质点开始振动。下列说法正确的是( )
A. 两列简谐波的波长均为4 m
B. 两列简谐波的波速均为4 m/s
C. 时,处的质点处于平衡位置向下振动
D. 0~2 s时间内,坐标原点处的质点运动的路程为16 cm
10. 如图甲所示,木板A静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块B,时对A施加一水平向右的恒定拉力F,时撤去F,B与A共速时,B恰好在A最左端。A和B在0~3s内的v-t图像如图乙所示。已知B的质量,A与地面间动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,从开始到A、B均停止运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. A与B间动摩擦因数为0.1 B. A的长度为5m
C. 拉力F对A做的功为108J D. B对地的位移为9m
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
二、非选择题:本题共5个小题,共54分
11. 某物理兴趣小组做实验“探究平抛运动的特点”。实验装置如图甲所示。
(1)关于该小组的实验操作,下列说法正确的是________。
A. 调节斜槽轨道,确保其末端切线水平
B. 描绘同一轨迹时,应让小球从斜槽上的不同位置无初速度释放
C. 释放小球的位置应尽量靠近斜槽末端,起始高度不宜过高
D. 木板需保持竖直,且小球下落的竖直平面应与木板平面平行
(2)该小组得出如图乙所示的轨迹图,其中a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出,已知重力加速度大小为g。小球从a点运动到b点的时间为________,小球离开斜槽末端时的初速度大小为________,小球运动到b点时的速度大小为________。(均用相关物理量符号表示)
12. 某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至__________(填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选__________(填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
13. 上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l,横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中,撤去外力后,玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为,玻璃管内液面与B端高度差为(未知)。已知大气压为,水的密度为ρ,重力加速度为g,环境温度不变,不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量,玻璃管内气体在水中没有漏出。求:
(1)稳定停留在图示的位置时管内气体的压强;
(2)玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。
14. 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨和放在水平面上,导轨间距,处于竖直向下、磁感应强度大小为0.1T的匀强磁场中。两根质量为,接入电阻为的完全相同的导体棒、静止在导轨上,导体棒a与导轨变窄处相距1m,如图所示。锁定导体棒b,导体棒a在的水平恒力作用下开始运动,到导轨变窄处前已达到最大速度。导体棒a到导轨变窄处时撤去力,同时导体棒b被解锁,导体棒b从静止到达到最大速度的过程中始终未到达导轨变窄处。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)导体棒a从静止开始运动到导轨变窄处的过程中,导体棒b产生的热量。
(2)导体棒b在导轨上运动的最大速度。
15. 如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,质量为m的物块A与质量为4m的物块B用轻弹簧(劲度系数未知)连接并放置于斜面上,整个系统处于静止状态,此时轻弹簧的压缩量为。现将质量为m的物块C从距物块A沿斜面上方处由静止释放,与物块A发生正碰并粘在一起,碰撞时间极短,时刻物块B开始运动,时刻物块B的速度再一次为0。已知物块A、C与斜面间无摩擦力,物块B与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能可表示为(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),不计空气阻力,求
(1)物块C与物块A碰撞后的速度大小;
(2)物块B开始运动时物块A的速度;
(3)物块B的最大速度;
(4)时间内系统因摩擦产生的热量Q。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年下学期期中考试
高三物理 试卷
满分100分,考试时间75分钟。
第I卷(选择题,共46分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,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;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法,将含硼的特有化合物注入患者体内,接下来再通过中子进行30~60分钟的照射,中子能和含硼化合物产生强烈的核反应,释放出一种杀伤力很强的射线,最终完成对癌细胞的剿灭,但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是,下列说法正确的是( )
A. X是射线 B. X是射线 C. 该反应属于核裂变 D. 该反应属于核聚变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为
电荷数为
对应氦核(粒子),而射线由粒子组成,故A错误,B正确;
CD.该反应属于原子核的人工转变,故CD错误。
故选B。
2. 某赛车从静止启动后做加速直线运动,加速度随时间变化的规律如图所示,0~t0时间内的位移大小为x,则t0~2t0时间内的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】图像的面积表示速度变化量,由图可知,时刻,赛车的速度为,画出赛车运动的图像如图所示
由图像可知时间内的位移等于图中实线下方的面积
根据图像的对称性可知,内,实线下方的面积与虚线下方的面积相等
所以内赛车的位移
时间内,赛车运动的位移大小为
故选D。
3. 如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在天花板上的O点,另一端连接一个小球,现将小球拉起至细绳水平且刚好处于伸直状态,由静止释放小球,小球运动到最低点的过程中,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能和动量都不守恒
B. 小球的重力的功率越来越大
C. 小球在最低点受到细绳的拉力最大
D. 小球做圆周运动的向心加速度先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在下落过程中,小球只有重力做功,小球的机械能守恒;
小球在下落过程中,小球所受合外力不等于0,小球动量不守恒,A错误;
B.小球的重力的功率为
小球在下落过程中,速度的竖直分量先增大后减小,所以小球重力的功率先增大后减小,B错误;
C.设细绳的长度为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳的拉力为
解得
小球运动到最低点的过程中,θ减小,v增大,F增大,所以小球在最低点受到细绳的拉力最大,C正确;
D.小球做圆周运动的向心加速度为
小球运动到最低点的过程中,速度一直增大,所以小球的向心加速度一直增大,D错误。
故选C。
4. 将一质量为的物体分别放在地球的南、北两极时,该物体的重力均为;将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为,已知引力常量为,则由以上信息可得出( )
A. 地球的质量为 B. 地球同步卫星距地球表面的高度
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
【答案】D
【解析】
【详解】AC.设地球的质量为M,物体在赤道处有
物体在极地的重力等于万有引力,即
联立解得,
故AC错误;
B.设同步卫星质量为,则
联立解得
故B错误;
D.地球的平均密度为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,向前行驶的车厢内有甲、乙两质量相同的货物,甲放在车厢地板上,乙放在货架上,货物在自身重力G与车厢(含货架)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止,有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,某段时间内悬线与竖直方向夹角为保持不变。下列说法中正确的是( )
A. 车厢的速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大
B. 甲受车厢地板的摩擦力可能为0
C. 甲受到的车厢作用力F可能等于自身的重力G
D. 车厢对甲的作用力与对乙的作用力相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.对小球受力分析可得
由牛顿第二定律可得
即,悬线与竖直方向的夹角与车厢的加速度有关,与车厢的速度无关,A错误;
B.由甲与小球加速度相同,则甲有水平向左的加速度
所以甲受到车厢地板的摩擦力,B错误;
C.甲受到车厢的作用力,C错误;
D.乙受到的车厢的作用力,所以车厢对甲的作用力与对乙的作用力相等,D正确。
故选D。
6. 如图所示,交流发电机的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是( )
A. 当线圈转到图示位置时,产生的电动势为20V
B. 当线圈转到图示位置时,AB边不受安培力
C. 此交变电流的电动势有效值为20V
D. 此交变电流的频率为100Hz
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据交变电动势瞬时值为
可得,
图示位置线圈平面与磁感线平行,AB、CD边垂直切割磁感线,感应电动势达到最大值,等于峰值,A正确;
B.图示位置有感应电动势,闭合回路存在感应电流,AB边处在磁场中,有电流就会受到安培力,B错误;
C.正弦式交变电动势的有效值 ,C错误;
D.交变电流频率 ,D错误。
故选A。
7. 如图所示,为双缝连线的中垂线与屏的交点,处为第0级亮条纹中心,用波长的红光照射双缝,发现光屏上处为第6级亮条纹中心;现用波长的蓝光照射双缝,则处为蓝光的( )
A. 第9级亮条纹 B. 第8级亮条纹
C. 第7级亮条纹 D. 第5级亮条纹
【答案】B
【解析】
【详解】双缝干涉亮条纹条件:光程差
设处为蓝光的第级亮条纹,有
解得
故选B。
8. 如图,在纸面内的直角坐标系xOy平面中,第一象限、第四象限内均存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小分别为;第二象限内存在方向沿轴负方向的匀强电场。质量为、电荷量为()的带电粒子在第二象限内从横坐标为的点以初速度平行于..轴正方向运动,恰好从O点进入第四象限,经偏转后从轴上的点进入第一象限,一段时间后再次经P点穿过x轴。已知粒子经过O点后始终未离开的区域,第二象限内的电场强度大小为,不计粒子的重力。则( )
A. 粒子经过O点时的速度大小为 B. 粒子经过O点时的速度大小为
C. 与的比值可能为 D. 与的比值可能为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.粒子在第二象限做类平抛运动
方向匀速运动
方向匀加速运动,根据牛顿第二定律
方向末速度
合速度
解得,A正确,B错误;
CD.O点速度与正方向夹角满足
得。
第四象限中,洛伦兹力提供向心力
第四象限中,粒子从到的弦长
第一象限中,洛伦兹力提供向心力
第一象限中,粒子每次在轴截得的弦长
题目要求粒子始终不离开,且再次经过点,说明存在正整数,满足
当时,,C正确;
当时,,D正确;
故选 ACD。
9. 两列简谐横波在同一介质中沿x轴相向传播,两波源、的平衡位置坐标分别为、。时刻两波源同时开始振动,时波形如图所示,时坐标原点处的质点开始振动。下列说法正确的是( )
A. 两列简谐波的波长均为4 m
B. 两列简谐波的波速均为4 m/s
C. 时,处的质点处于平衡位置向下振动
D. 0~2 s时间内,坐标原点处的质点运动的路程为16 cm
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.时坐标原点处的质点开始振动,可知在1.6s内波传播的距离为8m,则波速
由题意可知周期为,则波长 ,AB错误。
C.右侧波传到x=2m处的质点用时间为
则在t=1.4s时该质点振动了0.2s=0.5T,因质点起振方向向上(S2起振方向向上),可知t=1.4s时该质点在平衡位置向下振动,C正确;
D.因两列波起振方向相反,则O点振动减弱,则振幅为A=A1-A2=4cm;在t=2s时刻O点振动了0.4s=T,可知通过的路程为4A=16cm,D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示,木板A静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块B,时对A施加一水平向右的恒定拉力F,时撤去F,B与A共速时,B恰好在A最左端。A和B在0~3s内的v-t图像如图乙所示。已知B的质量,A与地面间动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,从开始到A、B均停止运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. A与B间动摩擦因数为0.1 B. A的长度为5m
C. 拉力F对A做的功为108J D. B对地的位移为9m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据图乙中内物块B的运动图像可知加速度为
对B受力分析,有
所以A与B之间的动摩擦因数为0.1,故A正确;
B.图乙中A与B两个物体的运动图像之间围成的面积等于A的板长
根据图像可计算出
所以板长,故B错误;
C.设A的质量为M,根据2~3s内A的运动可知加速度大小为
此时有
可求得
在0~2s内A的加速度大小为
此时对A分析,有
所以拉力
在0~2s内A运动的位移为
所以拉力做的功是,故C正确;
D.由于,所以AB共速后不能一起减速,A的减速运动加速度更大,所以对B分析,有
3s后B运动的位移大小为
所以B对地的总位移为9m,故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
二、非选择题:本题共5个小题,共54分
11. 某物理兴趣小组做实验“探究平抛运动的特点”。实验装置如图甲所示。
(1)关于该小组的实验操作,下列说法正确的是________。
A. 调节斜槽轨道,确保其末端切线水平
B. 描绘同一轨迹时,应让小球从斜槽上的不同位置无初速度释放
C. 释放小球的位置应尽量靠近斜槽末端,起始高度不宜过高
D. 木板需保持竖直,且小球下落的竖直平面应与木板平面平行
(2)该小组得出如图乙所示的轨迹图,其中a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出,已知重力加速度大小为g。小球从a点运动到b点的时间为________,小球离开斜槽末端时的初速度大小为________,小球运动到b点时的速度大小为________。(均用相关物理量符号表示)
【答案】(1)AD (2) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
A.安装斜槽时其末端切线应水平,以保证小球离开斜槽后做平抛运动,故A正确;
B.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放,以保证小球到达斜槽末端时的速度相同,故B错误;
C.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度要适当,不能过高或过低,故C错误;
D.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行,防止小球与木板相碰,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]小球在水平方向做匀速直线运动,则小球从a点到b点的时间等于从b点到c点的时间,设为T,有
小球在竖直方向做匀加速直线运动,有
解得;
[2]小球做平抛运动的初速度大小;
[3]小球经过b点时竖直方向的速度
又
解得。
12. 某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至__________(填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选__________(填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)右 (2)
(3) ①. 1.40 ②. 1.90
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器采用的是限流式接法,为保护电路,应使它接入电路中的电阻最大,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至右端。
【小问2详解】
由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700mA,由并联知识,定值电阻
故定值电阻应选。
【小问3详解】
[1][2]乙图像纵轴截距为电动势,则该电源的电动势,题图乙图像斜率的绝对值为内阻,则内阻
由于电流表量程已经改装为0~700mA,所以图像中电流的实际值应变为其数值的3.5倍,则内阻
13. 上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l,横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中,撤去外力后,玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为,玻璃管内液面与B端高度差为(未知)。已知大气压为,水的密度为ρ,重力加速度为g,环境温度不变,不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量,玻璃管内气体在水中没有漏出。求:
(1)稳定停留在图示的位置时管内气体的压强;
(2)玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据液面平衡可得管内气体的压强
【小问2详解】
对玻璃管受力分析得
解得
以玻璃管中的气体为研究对象
初态:,
末态:,
气体发生等温变化,根据玻意耳定律
解得
14. 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨和放在水平面上,导轨间距,处于竖直向下、磁感应强度大小为0.1T的匀强磁场中。两根质量为,接入电阻为的完全相同的导体棒、静止在导轨上,导体棒a与导轨变窄处相距1m,如图所示。锁定导体棒b,导体棒a在的水平恒力作用下开始运动,到导轨变窄处前已达到最大速度。导体棒a到导轨变窄处时撤去力,同时导体棒b被解锁,导体棒b从静止到达到最大速度的过程中始终未到达导轨变窄处。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)导体棒a从静止开始运动到导轨变窄处的过程中,导体棒b产生的热量。
(2)导体棒b在导轨上运动的最大速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
a棒在作用下做加速度减小的加速运动,当时,速度达到最大。
又,,
联立三式得
代入数据得
导体棒、产生热量相同,对导体棒a、b利用功能关系得
有恒力做功
联立两式并代入数据得导体棒b产生的热量
【小问2详解】
当导体棒a进入0.5m的轨道稳定后,电路中无电流,设导体棒b最大速度为,有
可知导体棒a的速度为,对导体棒a、b分别利用动量定理得,
安培力的冲量大小关系
联立解得
15. 如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,质量为m的物块A与质量为4m的物块B用轻弹簧(劲度系数未知)连接并放置于斜面上,整个系统处于静止状态,此时轻弹簧的压缩量为。现将质量为m的物块C从距物块A沿斜面上方处由静止释放,与物块A发生正碰并粘在一起,碰撞时间极短,时刻物块B开始运动,时刻物块B的速度再一次为0。已知物块A、C与斜面间无摩擦力,物块B与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能可表示为(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),不计空气阻力,求
(1)物块C与物块A碰撞后的速度大小;
(2)物块B开始运动时物块A的速度;
(3)物块B的最大速度;
(4)时间内系统因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
设C物体与A碰撞前速度为,碰撞后速度为
C物体从开始运动到碰撞前的过程中机械能守恒
C物体与A碰撞过程中动量守恒定律
解得:
【小问2详解】
物块A初始状态由平衡方程可得
物块B刚开始运动时,由平衡方程可得
解得:
根据机械能守恒定律
解得
【小问3详解】
对A、C、B和弹簧整体,
系统动量守恒
当弹簧压缩量再次为时,B的速度最大,
根据动能定理
解得
【小问4详解】
对A、C、B整体动量守恒,有
对方程两边同时乘以时间,有
之间,根据位移等于速度在时间上的累积,可得
又因为B的速度再次为0时,弹簧的压缩量为,
解得
系统因摩擦产生的热量
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。