精品解析：2026届贵州省黔西南州顶兴高级中学高三下学期第二次模拟考试物理试卷

2026届黔西南州顶兴高级中学第二次模拟考试卷 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上， 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光刻机是生产芯片的核心设备，紫外线是光刻机主要的光源，紫外线的光子能量范围为3.1~124eV。氢原子的能级图如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，向外辐射的紫外线光子的能量可能为（ ） A. 8.92eV B. 10.2eV C. 12.75eV D. 13.6eV 2. 如图甲，钓鱼浮标在竖直方向振动，该振动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，浮标的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 浮标的振幅为2.0cm B. 浮标的振动频率为0.4Hz C. 时，浮标的速度最大 D. 时，浮标的振动方向向上 3. 某同学用铜线首尾相接绕制了一个面积为、电阻为的单匝线框，将其放置在水平桌面上，空间存在竖直向下、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场，俯视图如图所示。若同时沿水平方向向两侧拉动线框，使其在1s内合拢，则该过程中，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线框中产生逆时针方向的电流 B. 线框中感应电动势的平均值为1V C. 线框中感应电流的平均值为0.25A D. 通过铜线横截面的电荷量为0.025C 4. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，飞船与空间站组合体自主对接后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. 飞船在轨运行的线速度小于地球同步卫星在轨运行的线速度 C. 飞船在轨运行的周期大于地球自转周期 D. 飞船返回地球时，需要点火加速做离心运动 5. 如图为某款电磁弹射装置的结构简图，一水平部分长为15cm、质量为的“U”形金属弹射架倒插入电解质溶液中，初始时开关S断开，两侧竖直部分插入的深度均为2.5cm，空间存在垂直于弹射架所在平面、磁感应强度大小为0.08T的匀强磁场。闭合开关S，弹射架弹射到最大高度时，两侧下端离液面高均为10cm，重力加速度大小取，不计弹射架受到的浮力和空气阻力，则弹射架中恒定电流为（ ） A. 1.17A B. 2.17A C. 3.17A D. 4.17A 6. 如图为某小型水力发电站的输电线路图，发电站输出功率为98kW、电压为350V的交流电，输电线的电阻为4Ω、损耗功率为发电站输出功率的5%，用户所需要电压为220V，所有变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 输电线路上电流为40A B. 升压变压器上原、副线圈的匝数比为 C. 降压变压器原线圈的输入电压为2400V D. 降压变压器上原、副线圈的匝数比为 7. 如图，一倾角为的斜面（足够大且粗糙程度一致）固定在水平桌面上，一质量为m的物块（视为质点）静止放置在斜面上。若用与斜面底边AB平行、大小为的推力推该物块，可让物块在斜面上做匀速直线运动，重力加速度大小为g。若用与斜面底边AB平行，大小为的推力推该物块，可让物块在斜面上做匀加速直线运动，则物块的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图是短道速滑训练中运动员过弯道时的情境，运动员通过调整身体和水平冰面的夹角，使冰面对其作用力的方向指向身体的重心，从而平稳过弯。若过弯时，运动员做半径为的匀速圆周运动，线速度大小为，运动员的质量为，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 运动员过弯时，角速度大小为 B. 运动员过弯时，向心加速度的大小为 C. 运动员过弯时，所需向心力的大小为 D. 运动员过弯时，冰面对其作用力的方向与冰面夹角的正切值为 9. 如图甲，在x轴上固定两个带正电的点电荷M、N，M在坐标原点处，两点电荷形成的电场在处的电场强度为零。一质子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，取无穷远处电势为零，质子的电势能随位置x变化的图像如图乙所示，图中物理量均已知。已知质子的质量为m、电荷量为q，运动到处（的左侧）的速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷M所带的电荷量大于点电荷N所带的电荷量 B. 质子从向运动的过程中，动能减小 C. 两点电荷形成的电场中，、两处的电势差为 D. 运动过程中，质子的最大速度为 10. 如图为某平板型空气集热器的结构简图，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为300K，经过一段时间的太阳光照射后，温度上升到360K，下列说法正确的是（ ） A. 温度上升的过程中，封闭气体的平均动能不变 B. 温度上升到360K时，封闭气体的压强为 C. 保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 D. 保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则抽气过程中剩余气体放热 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”的实验，重物由静止竖直释放，重复操作后，获取的一条清晰纸带如图乙所示，O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重物质量为200g，当地重力加速度g大小取，请回答下列问题： （1）O、C两点间的距离为_________cm。 （2）重物从O点运动到C点，重力势能的减少量为_________J，在C点的动能_________J。（结果均保留3位有效数字） （3）比较与的大小，出现这一结果的原因可能是_________（选填“A”或“B”）。 A. 存在空气阻力和摩擦力 B. 接通电源前释放了纸带 12. 某款倍率分别为“×1”和“×10”欧姆表的内部电路如图甲所示，A、B是两个表笔的插孔，某实验小组使用该多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处，请回答下列问题： （1）A插孔应插入_________（选填“红”或“黑”）表笔，开关S合向1时，选择的倍率为_________（选填“×1”或“×10”）。 （2）若选用“×10”挡，用该表测量某电阻的阻值，欧姆调零后，指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为_________Ω，若欧姆表使用一段时间，电源电动势E不变，内阻略有增加，欧姆调零后，该电阻的测量值相对于真实值_________（选填“偏大”“偏小”或“等大”）。 （3）测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻，该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻，将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起，调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表的示数I和电阻箱的阻值R，作图像，如图丙所示。根据图像，多用电表“×1”挡内部电源的电动势为_________V，待测毫安表的内阻为_________Ω。（结果均保留2位有效数字） 13. 如图，一段光导纤维转弯时被弯成半圆形，内、外圆的半径分别为、R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，求： （1）光导纤维对该单色光的折射率n； （2）单色光在该段光导纤维中传播的时间t。 14. 在科学研究中经常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图，在平面直角坐标系xOy的第一象限内的、的正方形区域内存在电场强度大小可调节、方向沿y轴负方向的匀强电场，x>d区域内有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一足够大光屏PQ（厚度不计）平行于y轴放置，Q点的坐标为，一电子从O点以大小为的初速度沿x轴正方向射入，经电场、磁场偏转后，打到光屏PQ上。已知电子的质量为m、电荷量为，不计电子的重力，求： （1）调节电场强度的大小，使电子经电场偏转后，从坐标为的S点射入磁场，则此时电场强度E的大小为多少？ （2）接第（1）问，电子在磁场中做圆周运动的圆心到PQ的距离L； （3）调节电场强度的大小，使电子在磁场中做圆周运动的半径最大，则半径的最大值为多少？ 15. 某个游戏装置的结构简图如图所示，解除弹簧的锁定，小球从P点射出，射出时的初速度方向和水平面的夹角为，小球运动到最高点时刚好击中位于水平桌面（厚度不计）上最左端的滑块A或木板B（滑块A叠放在木板B的最左端），只要木板B右侧能运动到桌面上的Q点或Q点右侧，就赢得了游戏。已知P点和桌面最左端的水平距离为，小球和滑块A的质量均为0.3kg且均视为质点，木板B的长度为0.9m、质量为0.2kg、厚度不计且右侧固定有挡板，木板B右侧距Q点1.3m，滑块A和木板B、木板B和桌面间的动摩擦因数分别为0.5和0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度g大小取，，求： （1）P点和水平桌面上最左端间的高度差h； （2）若小球与木板B碰后立即粘在一起，通过计算判断能否赢得游戏； （3）若小球与滑块A发生弹性正碰，且之后可能的碰撞均为弹性碰撞： ①求滑块A和木板B碰撞后，滑块A和木板B的速度大小； ②通过计算判断能否赢得游戏。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届黔西南州顶兴高级中学第二次模拟考试卷 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上， 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光刻机是生产芯片的核心设备，紫外线是光刻机主要的光源，紫外线的光子能量范围为3.1~124eV。氢原子的能级图如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，向外辐射的紫外线光子的能量可能为（ ） A. 8.92eV B. 10.2eV C. 12.75eV D. 13.6eV 【答案】B 【解析】 【详解】一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光子。从能级跃迁到能级，辐射光子能量为 从能级跃迁到能级，辐射光子能量为 这两种辐射光子能量在紫外线的能量范围。 从能级跃迁到能级，辐射光子能量为 该光子能量不属于紫外线范围。 故选B。 2. 如图甲，钓鱼浮标在竖直方向振动，该振动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，浮标的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 浮标的振幅为2.0cm B. 浮标的振动频率为0.4Hz C. 时，浮标的速度最大 D. 时，浮标的振动方向向上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图乙，振幅为1.0cm，A错误； B．根据图乙，周期为，则频率，B错误； C．时，质点处于负向最大位置处，此时速度为零，C错误； D．时，质点处于平衡位置且向上振动，D正确。 故选D。 【点睛】 3. 某同学用铜线首尾相接绕制了一个面积为、电阻为的单匝线框，将其放置在水平桌面上，空间存在竖直向下、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场，俯视图如图所示。若同时沿水平方向向两侧拉动线框，使其在1s内合拢，则该过程中，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线框中产生逆时针方向的电流 B. 线框中感应电动势的平均值为1V C. 线框中感应电流的平均值为0.25A D. 通过铜线横截面的电荷量为0.025C 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框磁通量向里减小，根据楞次定律，俯视看，线框中产生顺时针方向的电流，故A错误； BC．由法拉第电磁感应定律， 解得 平均电流为，故B错误，C正确； D．通过铜线横截面的电荷量，故D错误。 故选C。 4. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，飞船与空间站组合体自主对接后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. 飞船在轨运行的线速度小于地球同步卫星在轨运行的线速度 C. 飞船在轨运行的周期大于地球自转周期 D. 飞船返回地球时，需要点火加速做离心运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最小发射速度，第二宇宙速度是脱离地球引力的最小发射速度，飞船与空间站组合体自主对接后绕地球做匀速圆周运动，说明卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故A正确； B．根据万有引力提供向心力 得线速度，轨道半径r越小，线速度越大，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 解得周期 可知轨道半径越小，周期越小，同步卫星周期等于地球自转周期，因此飞船周期小于地球自转周期，故C错误； D．飞船返回地球时，需要点火减速使万有引力大于向心力，做近心运动降低轨道才能返回，故D错误。 故选A。 5. 如图为某款电磁弹射装置的结构简图，一水平部分长为15cm、质量为的“U”形金属弹射架倒插入电解质溶液中，初始时开关S断开，两侧竖直部分插入的深度均为2.5cm，空间存在垂直于弹射架所在平面、磁感应强度大小为0.08T的匀强磁场。闭合开关S，弹射架弹射到最大高度时，两侧下端离液面高均为10cm，重力加速度大小取，不计弹射架受到的浮力和空气阻力，则弹射架中恒定电流为（ ） A. 1.17A B. 2.17A C. 3.17A D. 4.17A 【答案】D 【解析】 【详解】通电过程金属杆受到的安培力大小为 由动能定理 其中，， 解得，D项正确。 故选D。 6. 如图为某小型水力发电站的输电线路图，发电站输出功率为98kW、电压为350V的交流电，输电线的电阻为4Ω、损耗功率为发电站输出功率的5%，用户所需要电压为220V，所有变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 输电线路上电流为40A B. 升压变压器上原、副线圈的匝数比为 C. 降压变压器原线圈的输入电压为2400V D. 降压变压器上原、副线圈的匝数比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．输电线上的损耗功率为发电机输出功率的5%，则 解得 则升压变压器输出电压为 升压变压器上原、副线圈的匝数比为，故A错误，B正确； CD．降压变压器原线圈的输入电压为 降压变压器上原、副线圈的匝数比为，故CD错误。 故选B。 7. 如图，一倾角为的斜面（足够大且粗糙程度一致）固定在水平桌面上，一质量为m的物块（视为质点）静止放置在斜面上。若用与斜面底边AB平行、大小为的推力推该物块，可让物块在斜面上做匀速直线运动，重力加速度大小为g。若用与斜面底边AB平行，大小为的推力推该物块，可让物块在斜面上做匀加速直线运动，则物块的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】 物块受大小为的推力时，做匀速直线运动，对物块受力分析，在斜面内，物块受到三个力：、重力沿斜面的分力、摩擦力，则 当时，与重力沿斜面的分力的合力 根据牛顿第二定律可得 解得物块的加速度为 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图是短道速滑训练中运动员过弯道时的情境，运动员通过调整身体和水平冰面的夹角，使冰面对其作用力的方向指向身体的重心，从而平稳过弯。若过弯时，运动员做半径为的匀速圆周运动，线速度大小为，运动员的质量为，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 运动员过弯时，角速度大小为 B. 运动员过弯时，向心加速度的大小为 C. 运动员过弯时，所需向心力的大小为 D. 运动员过弯时，冰面对其作用力的方向与冰面夹角的正切值为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．运动员过弯时角速度 向心加速度的大小为 向心力大小为，B正确，AC错误； D．根据 解得，D正确。 故选BD。 9. 如图甲，在x轴上固定两个带正电的点电荷M、N，M在坐标原点处，两点电荷形成的电场在处的电场强度为零。一质子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，取无穷远处电势为零，质子的电势能随位置x变化的图像如图乙所示，图中物理量均已知。已知质子的质量为m、电荷量为q，运动到处（的左侧）的速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷M所带的电荷量大于点电荷N所带的电荷量 B. 质子从向运动的过程中，动能减小 C. 两点电荷形成的电场中，、两处的电势差为 D. 运动过程中，质子的最大速度为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．依题意，处的电场强度为零，设点电荷、到处的距离分别为和 由点电荷的场强公式，有 由图甲可知，，则，A正确； C．由功能关系，有 得，C错误； BD．依题意，质子运动过程中只有电场力做功，动能和电势能相互转化，总能量守恒，质子从向运动的过程中，电势能减小，动能增大，在位置的电势能最小，动能最大 对运动过程，有 得，B错误，D正确。 故选AD。 【点睛】 10. 如图为某平板型空气集热器的结构简图，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为300K，经过一段时间的太阳光照射后，温度上升到360K，下列说法正确的是（ ） A. 温度上升的过程中，封闭气体的平均动能不变 B. 温度上升到360K时，封闭气体的压强为 C. 保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 D. 保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则抽气过程中剩余气体放热 【答案】BC 【解析】 【详解】A．温度上升的过程中，封闭气体的平均动能增大，故A错误； B．设升温后气体的压强为，由查理定律 解得，故B正确； C．抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得 解得 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为，可得 解得，故C正确； D．抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”的实验，重物由静止竖直释放，重复操作后，获取的一条清晰纸带如图乙所示，O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重物质量为200g，当地重力加速度g大小取，请回答下列问题： （1）O、C两点间的距离为_________cm。 （2）重物从O点运动到C点，重力势能的减少量为_________J，在C点的动能_________J。（结果均保留3位有效数字） （3）比较与的大小，出现这一结果的原因可能是_________（选填“A”或“B”）。 A. 存在空气阻力和摩擦力 B. 接通电源前释放了纸带 【答案】（1）27.90 （2） ①. 0.547 ②. 0.588 （3）B 【解析】 【分析】 【小问1详解】 由图中可知OC之间的距离为 【小问2详解】 [1]重力势能的减少量 [2]匀变速运动中间时刻的速度等于这段时间的平均速度，因此 动能为 【小问3详解】 A．存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，故A错误； B．提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量，故B正确。 故选B。 【点睛】 12. 某款倍率分别为“×1”和“×10”欧姆表的内部电路如图甲所示，A、B是两个表笔的插孔，某实验小组使用该多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处，请回答下列问题： （1）A插孔应插入_________（选填“红”或“黑”）表笔，开关S合向1时，选择的倍率为_________（选填“×1”或“×10”）。 （2）若选用“×10”挡，用该表测量某电阻的阻值，欧姆调零后，指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为_________Ω，若欧姆表使用一段时间，电源电动势E不变，内阻略有增加，欧姆调零后，该电阻的测量值相对于真实值_________（选填“偏大”“偏小”或“等大”）。 （3）测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻，该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻，将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起，调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表的示数I和电阻箱的阻值R，作图像，如图丙所示。根据图像，多用电表“×1”挡内部电源的电动势为_________V，待测毫安表的内阻为_________Ω。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. 红 ②. ×1 （2） ①. 150 ②. 等大 （3） ①. 1.5 ②. 15 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表内部电源的正极连接黑表笔，负极连接红表笔，因此A插孔插入的应是红表笔 [2]欧姆表调零后，由于开关S合向1比合向2时，电路中的最大电流大，因此开关S合向1时，欧姆调零后欧姆表的内阻小，因此倍率小，即倍率为“×1”。 【小问2详解】 [1]由图可读出该电阻的测量值为 [2]若电源电动势E不变，内阻略有增加，欧姆调零，可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻恒定，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 整理得 图像斜率即电源电动势，则 将数据，代入，可得 解得 13. 如图，一段光导纤维转弯时被弯成半圆形，内、外圆的半径分别为、R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，求： （1）光导纤维对该单色光的折射率n； （2）单色光在该段光导纤维中传播的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 单色光垂直于端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射,由几何关系有 解得 【小问2详解】 单色光在光导纤维中的传播光路图如图所示 单色光在外侧发生全反射，与内侧恰好相切，由几何关系可得总光路长为3R，所以单色光在光导纤维中的传播时间 又 解得 14. 在科学研究中经常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图，在平面直角坐标系xOy的第一象限内的、的正方形区域内存在电场强度大小可调节、方向沿y轴负方向的匀强电场，x>d区域内有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一足够大光屏PQ（厚度不计）平行于y轴放置，Q点的坐标为，一电子从O点以大小为的初速度沿x轴正方向射入，经电场、磁场偏转后，打到光屏PQ上。已知电子的质量为m、电荷量为，不计电子的重力，求： （1）调节电场强度的大小，使电子经电场偏转后，从坐标为的S点射入磁场，则此时电场强度E的大小为多少？ （2）接第（1）问，电子在磁场中做圆周运动的圆心到PQ的距离L； （3）调节电场强度的大小，使电子在磁场中做圆周运动的半径最大，则半径的最大值为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向，有 沿y轴方向，有 电子不考虑重力，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 电子从S点射入磁场时 电子进入磁场时的速度 解得 设速度方向与竖直方向夹角为，则 电子进入磁场后做匀速圆周运动， 电子进入磁场后做圆周运动的圆心到PQ的距离为 解得 【小问3详解】 当电子在磁场中有最大运动半径时，进入磁场的速度最大，则此时电子从Q点进入磁场，沿y轴方向， 沿x轴方向， 进入磁场的最大速度 解得 由 解得 15. 某个游戏装置的结构简图如图所示，解除弹簧的锁定，小球从P点射出，射出时的初速度方向和水平面的夹角为，小球运动到最高点时刚好击中位于水平桌面（厚度不计）上最左端的滑块A或木板B（滑块A叠放在木板B的最左端），只要木板B右侧能运动到桌面上的Q点或Q点右侧，就赢得了游戏。已知P点和桌面最左端的水平距离为，小球和滑块A的质量均为0.3kg且均视为质点，木板B的长度为0.9m、质量为0.2kg、厚度不计且右侧固定有挡板，木板B右侧距Q点1.3m，滑块A和木板B、木板B和桌面间的动摩擦因数分别为0.5和0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度g大小取，，求： （1）P点和水平桌面上最左端间的高度差h； （2）若小球与木板B碰后立即粘在一起，通过计算判断能否赢得游戏； （3）若小球与滑块A发生弹性正碰，且之后可能的碰撞均为弹性碰撞： ①求滑块A和木板B碰撞后，滑块A和木板B的速度大小； ②通过计算判断能否赢得游戏。 【答案】（1） （2）能赢得游戏 （3）①，；②不能赢得游戏 【解析】 【分析】 【小问1详解】 设小球从P点射出时，初速度沿水平方向的分速度大小为，小球从P点运动到水平桌面上最左端的过程看成反向的平抛运动，由平抛运动公式 竖直方向有， 水平方向有 且有 解得，， 【小问2详解】 设小球的质量，木板B的质量，木板B和桌面间的动摩擦因数，小球与木板B碰后立即粘在一起，共同速度为v，以水平向右为正，由动量守恒定律，有 得 依题意，碰撞时间极短，滑块A视为质点，则碰撞结束时，滑块A速度仍然为零，A将脱离木板B，小球与木板B整体向右做匀减速直线运动，设整体向右滑行的距离为，由动能定理，有 得，因为，所以木板B右侧能运动到桌面上Q点右侧，能赢得游戏； 【小问3详解】 ①设滑块A的质量，滑块A和木板B间的动摩擦因数，小球与滑块A发生弹性正碰，设碰后两者速率分别为、，碰撞过程，两者组成的系统动量和机械能均守恒，以水平向右为正 有， 得， 之后，滑块A相对木板B向右滑动，木板B受到滑块A的滑动摩擦力 木板B受到桌面的最大静摩擦力 由于，故木板B静止不动，设滑块A滑至木板B右侧与挡板相碰时，滑块A速度为，由动能定理，有，其中 得 滑块A与木板B发生弹性碰撞，设碰后两者速度分别为、，碰撞过程，两者组成的系统动量和机械能均守恒，以水平向右为正 有， 得， ②滑块A和木板B碰撞后，滑块A和木板B分别向右做匀加速直线运动和匀减速直线运动，假设两者能够共速，设经历的时间为，共同速度为，以水平向右为正，由动量定理 对滑块A有 对木板B 得， 设此过程中，滑块A和木板B的位移分别为和，由匀变速直线运动，平均速度和位移的关系 有， 得， 木板B相对滑块A的位移，两者共速假设成立，由于，且，故共速后，两者保持相对静止，一起向右继续做匀减速直线运动直至停止，设两者一起做匀减速直线运动的位移为，由动能定理，有 得，由于，所以不能赢得游戏。 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $