精品解析：陕西西安市临潼区华清中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

华清中学2027届高二下学期期末物理 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. 具有放射性，静止的在匀强磁场中发生衰变，方程式为衰变产物的运动轨迹是两相切的大小圆，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 的比结合能大于的比结合能 C. 和X的轨迹是外切圆 D. 的轨迹是大圆 2. 一物体做直线运动的运动学图像如图所示，根据图像所提供的已知信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 从0到3s的位移为12m B. 1s到3s时间内的加速度为-1m/s2 C. t=1s时，加速度方向改变 D. t=1s时，速度方向改变 3. 真空中甲、乙两个点电荷周围的电场线分布如图所示，已知M点处电场强度为0，规定无限远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 甲为正电荷、乙为负电荷 B. 将负试探电荷从M向左移动，电势能逐渐增大 C. 乙右侧的电势均小于0 D. 甲的电荷量比乙大 4. 如图所示，质量为m的物块在推力的作用下沿着粗糙的竖直墙面向上匀速运动。已知推力与墙面的夹角为θ=30°，物块与墙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则推力F的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示为远距离输电简化模型图，已知工厂消耗的功率为P0，远距离输电线路的总电阻为r，输电线路的电流为I0，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，下列说法正确的是（　　） A. 发电站的输出电流为100I0 B. 发电站的输出功率为P0 C. 升压变压器的输出电压为 D. 远距离输电线路的输电效率为 6. 如图1所示，在坐标系xOy中，一根绳子沿x轴放置，图中的小黑点代表绳上的质点，相邻质点平衡位置的间距均为0.2m。t=0时刻，x=0处的质点P0开始沿y轴做简谐运动，t=0.3s时的完整波形如图2所示，根据图像所提供的其他信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 各质点的起振方向向下 B. 该列波的波速大小为4m/s C. t=0.5s时，质点P2的速度为0 D. t=0至t=0.8s内，质点P2的路程为8A 7. 如图所示，某玻璃砖的横截面为半圆，O是圆心，AB是直径，E是顶点。一束平行光垂直AB射入，只在弧间有光射出。已知玻璃砖的半径为r，弧的长度为，光在真空中传播的速度为c，不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光在玻璃砖内发生全反射的临界角为 B. 玻璃砖的折射率为 C. 到达E的光在玻璃砖内传播的时间为 D. 到达C点的光在玻璃砖内传播的时间为 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. 如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值和平行板电容器的电容未知。当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器的带电量为Q；保持开关S1闭合再闭合开关S2，稳定后电容器的带电量为0.9Q。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容为 B. 从闭合开关S2至电路稳定的过程，电容器的电压变化量绝对值为 C. 定值电阻的阻值为9r D. 开关S1、S2闭合，稳定后，定值电阻无电流 9. 宇宙中存在一种特殊的天体——双星系统，其特点是绕共同的圆心做周期相等的匀速圆周运动，间距不变。如图1就是一个双星系统，质量相等的甲、乙两颗恒星绕圆心O做匀速圆周运动，圆面内的固定点P与O点间的距离等于两颗恒星间的距离，测得P点到甲、乙所在直线的距离x与恒星转动时间t的关系图像如图2所示，已知引力常量为G，结合图2所给的其他已知信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 双星运动的周期为 B. 双星间的距离为x0 C. 恒星甲的质量为 D. 恒星甲的质量为 10. 如图1所示，空间存在垂直于光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为L。t=0时刻，边长为L、质量为m的单匝正方形金属线框abcd以初速度v0从左向右穿越磁场，经时间t1恰好完全进入磁场，t2时刻线框的速度减为0且恰好离开磁场。其运动过程的v-t图像如图2所示，0~t1时间内的图线与坐标轴所围的面积为S1，t1~t2时间内的图线与坐标轴所围的面积为S2，线框进入磁场过程回路产生的热量为Q1，离开磁场过程回路产生的热量为Q2，以下说法正确的是（　　） A. t1~t2时间内线框中的电流方向为adcba B. S1=S2 C. 线框进入磁场的过程通过其某一截面的电荷量为 D. Q1:Q2=3:1 三、非选择题：本题共5 小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上，小球甲用轻质细线悬挂在天花板上，甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直（两球心等高）。甲、乙半径相等，质量分别为1.5m、m。细杆的右侧固定一竖直挡板，测得细杆与挡板间的距离为d。现将甲向左拉至距细杆顶端高度为h0时由静止释放（细线伸直），运动到最低点与乙碰撞，碰后立即剪断细线（不影响甲的速度），两小球均向右做平抛运动，然后分别打在竖直挡板上，测得两球平抛运动下降的高度分别为h1、h2，重力加速度为g，两小球均可视为质点。回答下列问题： （1）碰撞前瞬间甲的速度大小为_____________。 （2）碰后_____________（选填“甲”或“乙”）平抛运动下降的高度为h2。 （3）在误差允许范围内，若满足关系式____________（用d、h1、h2表示），则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。 12. 某同学用如图1所示的电路来测量定值电阻R的阻值。电源的内阻r未知，电动势已知为E，定值电阻R1、R2的阻值均为R0。实验时，先合上开关S，再合上开关S1，发现电压表的示数为U1，最后合上开关S2，发现电压表的示数为U2。若电压表可视为理想电表，回答下列问题： （1）根据图1的电路图，在图2中用笔画线代替导线将实物图连接完整______________。 （2）三个开关都合上时，电动势的表达式E=_________（用（U2、R0、r、R表示）。 （3）定值电阻R=_________（用（U1、U2、R0、E表示）。 （4）现实中，电压表不是理想电表，因此本实验R的测量值__________（选填“偏大”“准确”或“偏小”）。 13. 如图所示，一定质量的封闭气体在状态A时压强为p0、体积为V0、温度为T0，气体由状态A沿直线变成状态B，且A、B连线的反向延长线过原点。若气体可视为理想气体，求： （1）在状态B时气体的体积； （2）由状态A变为状态B，气体对外界做的功。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，第二、三象限内存在电场强度大小也为E的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，匀强电场的方向与直线OM垂直。从第一象限的P点以初速度v0水平向左发射质量为m、带电量为q的带正电粒子，粒子经时间运动到O，且从O点进入第三象限后沿OM做直线运动。不计粒子的重力和空气阻力，求： （1）P、O两点间的电势差UPO； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若粒子从O点进入第三象限时撤去第二、三象限内的电场，则粒子出磁场时到O点的距离为多少？ 15. 如图1所示，物块乙放置在水平面上的A点，A的右侧光滑，左侧粗糙。质量为m的物块甲（装有竖直轻质硬细杆）放置在A点右侧，长度为L的轻质细线一端固定在细杆的上端，另一端连接质量为m的小球，甲、乙及小球均视为质点。现将小球由静止释放，释放时细线水平伸直，当小球运动到最低点时，甲正好运动到A点与乙发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后甲、乙的速度等大，之后乙向左运动到B点时速度减为0。乙与AB间的动摩擦因数随到B点的距离变化的图像如图2所示，其中x0（未知）为A、B两点间的距离，重力加速度为g，运动过程中小球与竖直杆始终不接触。求： （1）甲、乙碰前瞬间甲的速度大小； （2）乙的质量以及A、B两点间的距离x0； （3）甲、乙碰后瞬间细线对小球拉力的大小，以及甲、乙碰后小球运动到最高点时小球到杆顶端的竖直距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华清中学2027届高二下学期期末物理 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. 具有放射性，静止的在匀强磁场中发生衰变，方程式为衰变产物的运动轨迹是两相切的大小圆，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 的比结合能大于的比结合能 C. 和X的轨迹是外切圆 D. 的轨迹是大圆 【答案】A 【解析】 【详解】A．首先根据核反应电荷数、质量数守恒，计算得X的质量数为，电荷数为，即X为电子，该衰变为衰变，A正确； B．衰变过程释放能量，生成物原子核更稳定，比结合能更大，因此的比结合能小于的比结合能，B错误； C．衰变瞬间系统动量守恒，初始钍核静止，因此和X的动量大小相等、方向相反。两粒子带异种电荷，根据左手定则，洛伦兹力指向轨迹同侧，运动轨迹为内切圆，C错误； D．洛伦兹力提供向心力，有，推导得轨迹半径（为动量），两粒子动量大小相等、磁感应强度相同，与电荷量成反比，的电荷量更大，轨迹半径更小，为小圆，D错误。 故选A。 2. 一物体做直线运动的运动学图像如图所示，根据图像所提供的已知信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 从0到3s的位移为12m B. 1s到3s时间内的加速度为-1m/s2 C. t=1s时，加速度方向改变 D. t=1s时，速度方向改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于图像与坐标轴围成的面积表示物体的位移，则从0到3s的位移为，故A错误； B．在图像中，图像的斜率表示物体的加速度，则1s到3s时间内的加速度为，故B错误； CD．由图像可知，时间内，图像的斜率为正值，物体沿正方向做匀加速运动，时间内，图像的斜率为负值，物体沿正方向做匀减速运动，因此时，物体的加速度突变，速度方向不变，故C正确，D错误。 故选C。 3. 真空中甲、乙两个点电荷周围的电场线分布如图所示，已知M点处电场强度为0，规定无限远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 甲为正电荷、乙为负电荷 B. 将负试探电荷从M向左移动，电势能逐渐增大 C. 乙右侧的电势均小于0 D. 甲的电荷量比乙大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电场线分布可知，电场线从乙出发终止于甲，故乙带正电、甲带负电，故A错误； D．已知点处电场强度为0，则甲、乙在点产生的电场强度等大反向，由于点距离甲更近，根据点电荷电场强度公式可知，甲的电荷量绝对值小于乙的电荷量绝对值，故D错误； B．设点距离甲为，距离乙为，规定无限远处电势为0，则点的电势 由于在点场强大小相等有 代入电势表达式可得 因为，故，从点向左移动到无限远处，电势由正值逐渐降低至0，将负试探电荷从向左移动，处于电势逐渐降低的过程中，根据（）可知，负试探电荷的电势能逐渐增大，故B正确； C．由于甲的负电荷量绝对值小于乙的正电荷量，且在乙的右侧任意一点，到乙的距离均小于到甲的距离，根据电势的叠加原理，乙产生的正电势绝对值始终大于甲产生的负电势绝对值，因此乙右侧的电势均大于0，故C错误。 故选B。 4. 如图所示，质量为m的物块在推力的作用下沿着粗糙的竖直墙面向上匀速运动。已知推力与墙面的夹角为θ=30°，物块与墙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则推力F的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对物块进行受力分析，其受重力、墙面支持力、推力和向下的摩擦力。由题干信息可知物体匀速运动，处于平衡状态。沿水平竖直方向建系，对F进行正交分解。 由平衡条件在水平方向有 在竖直方向有 物体所受滑动摩擦力 代入数据联立解得 故选D。 5. 如图所示为远距离输电简化模型图，已知工厂消耗的功率为P0，远距离输电线路的总电阻为r，输电线路的电流为I0，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，下列说法正确的是（　　） A. 发电站的输出电流为100I0 B. 发电站的输出功率为P0 C. 升压变压器的输出电压为 D. 远距离输电线路的输电效率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据理想变压器原理 结合题意可知，发电站的输出电流为，故A正确； B．根据理想变压器的原理可知，发电站的输出功率等于工厂消耗的功率与输电线损失的功率之和，即，故B错误； C．结合上述分析可知，升压变压器的输出电压，故C错误； D．远距离输电线路的输电效率为，故D错误。 故选A。 6. 如图1所示，在坐标系xOy中，一根绳子沿x轴放置，图中的小黑点代表绳上的质点，相邻质点平衡位置的间距均为0.2m。t=0时刻，x=0处的质点P0开始沿y轴做简谐运动，t=0.3s时的完整波形如图2所示，根据图像所提供的其他信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 各质点的起振方向向下 B. 该列波的波速大小为4m/s C. t=0.5s时，质点P2的速度为0 D. t=0至t=0.8s内，质点P2的路程为8A 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知在时质点刚要开始向上振动，所以各质点的起振方向向上，故A错误； B．在0.3s内，波向前传播的距离为 所以波速为，故B正确； C．根据图像可知在0.3s内，波向前传播的距离是四分之三个波长，所以质点的振动周期为0.4s。在0.3s时质点刚好处于平衡位置，在0.5s时，刚好过了半个周期，质点还处于平衡位置，速度不为0，故C错误； D．经过时间质点开始振动，可知 t=0至t=0.8s内，质点P2振动的时间是0.7s，刚好为个周期，所以运动的路程为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，某玻璃砖的横截面为半圆，O是圆心，AB是直径，E是顶点。一束平行光垂直AB射入，只在弧间有光射出。已知玻璃砖的半径为r，弧的长度为，光在真空中传播的速度为c，不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 光在玻璃砖内发生全反射的临界角为 B. 玻璃砖的折射率为 C. 到达E的光在玻璃砖内传播的时间为 D. 到达C点的光在玻璃砖内传播的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据几何关系可知，CO连线与DO连线夹角为，即CO连线与水平方向夹角为 由于平行光水平入射且垂直AB，方向不变，则C点处光的入射角为 已知只有有光射出，则C点处发生全反射。因此临界角为 根据可知玻璃砖的折射率为 故AB错误； CD．由可知光在介质中的速度 由几何关系可知到达E点的光在玻璃砖内传播距离为r，到达C点的光传播距离为 代入数据解得到达E点的光在玻璃砖内的传播时间为，到达C点的光在玻璃砖内的传播时间为 故C错误，D正确。 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. 如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值和平行板电容器的电容未知。当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器的带电量为Q；保持开关S1闭合再闭合开关S2，稳定后电容器的带电量为0.9Q。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容为 B. 从闭合开关S2至电路稳定的过程，电容器的电压变化量绝对值为 C. 定值电阻的阻值为9r D. 开关S1、S2闭合，稳定后，定值电阻无电流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器两极板间的电压为U1=E，电容器的带电量为Q，则电容器的电容为，A错误； B．闭合开关S2当稳定后电容器的带电量为0.9Q，可知电容器两极板间电压为 即电容器的电压变化量绝对值为，B正确； C．定值电阻的阻值为，C正确； D．开关S1、S2闭合，稳定后，电容器带电量不变，定值电阻有电流，D错误。 故选BC。 9. 宇宙中存在一种特殊的天体——双星系统，其特点是绕共同的圆心做周期相等的匀速圆周运动，间距不变。如图1就是一个双星系统，质量相等的甲、乙两颗恒星绕圆心O做匀速圆周运动，圆面内的固定点P与O点间的距离等于两颗恒星间的距离，测得P点到甲、乙所在直线的距离x与恒星转动时间t的关系图像如图2所示，已知引力常量为G，结合图2所给的其他已知信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 双星运动的周期为 B. 双星间的距离为x0 C. 恒星甲的质量为 D. 恒星甲的质量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．质量相等的甲、乙两颗恒星绕圆心O做匀速圆周运动，甲、乙的运动周期相同，运动半径相同，根据图像可知， 可知双星的运动周期为，故A错误； B．圆面内的固定点P与O点间的距离等于两颗恒星间的距离，P点到甲、乙所在直线最远时，O、P连成的直线与两颗恒星连线垂直并相交于O点，所以两颗恒星间的距离为，故B正确； CD．根据万有引力公式 解得恒星甲的质量，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图1所示，空间存在垂直于光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为L。t=0时刻，边长为L、质量为m的单匝正方形金属线框abcd以初速度v0从左向右穿越磁场，经时间t1恰好完全进入磁场，t2时刻线框的速度减为0且恰好离开磁场。其运动过程的v-t图像如图2所示，0~t1时间内的图线与坐标轴所围的面积为S1，t1~t2时间内的图线与坐标轴所围的面积为S2，线框进入磁场过程回路产生的热量为Q1，离开磁场过程回路产生的热量为Q2，以下说法正确的是（　　） A. t1~t2时间内线框中的电流方向为adcba B. S1=S2 C. 线框进入磁场的过程通过其某一截面的电荷量为 D. Q1:Q2=3:1 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．时间内线框离开磁场，穿过线框的向下磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，从上向下看感应电流方向为顺时针方向，即，故A正确； B． 图线与坐标轴围成的面积表示线框位移。时间内线框从刚进入磁场到恰好完全进入磁场，位移为；时间内线框从恰好完全进入磁场到恰好完全离开磁场，位移也为，所以 ，故B正确； CD．设 时刻线框速度为，进入磁场和离开磁场过程磁通量变化大小均为 ，通过线框某一截面的电荷量大小相等，均设为 ，由动量定理，进入过程有 离开过程有 解得 因此进入磁场过程通过某一截面的电荷量 ，不是 进入磁场过程产生的热量为 离开磁场过程产生的热量为 所以 ，故C错误，D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5 小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上，小球甲用轻质细线悬挂在天花板上，甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直（两球心等高）。甲、乙半径相等，质量分别为1.5m、m。细杆的右侧固定一竖直挡板，测得细杆与挡板间的距离为d。现将甲向左拉至距细杆顶端高度为h0时由静止释放（细线伸直），运动到最低点与乙碰撞，碰后立即剪断细线（不影响甲的速度），两小球均向右做平抛运动，然后分别打在竖直挡板上，测得两球平抛运动下降的高度分别为h1、h2，重力加速度为g，两小球均可视为质点。回答下列问题： （1）碰撞前瞬间甲的速度大小为_____________。 （2）碰后_____________（选填“甲”或“乙”）平抛运动下降的高度为h2。 （3）在误差允许范围内，若满足关系式____________（用d、h1、h2表示），则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。 【答案】（1） （2）乙 （3） 【解析】 【小问1详解】 甲从静止释放到与乙碰撞前瞬间的过程中，根据动能定理可得 解得碰撞前瞬间甲的速度大小为 【小问2详解】 由于碰撞后瞬间乙的速度大于甲的速度，根据平抛规律， 可知乙在空中下落时间较小，则乙下落的高度较小，所以碰后乙平抛运动下降的高度为h2。 【小问3详解】 设碰撞后瞬间甲、乙的速度分别为、，根据动量守恒可得 根据平抛规律，对甲有， 解得 对乙有， 解得 联立可得在误差允许范围内，若满足关系式 则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。 12. 某同学用如图1所示的电路来测量定值电阻R的阻值。电源的内阻r未知，电动势已知为E，定值电阻R1、R2的阻值均为R0。实验时，先合上开关S，再合上开关S1，发现电压表的示数为U1，最后合上开关S2，发现电压表的示数为U2。若电压表可视为理想电表，回答下列问题： （1）根据图1的电路图，在图2中用笔画线代替导线将实物图连接完整______________。 （2）三个开关都合上时，电动势的表达式E=_________（用（U2、R0、r、R表示）。 （3）定值电阻R=_________（用（U1、U2、R0、E表示）。 （4）现实中，电压表不是理想电表，因此本实验R的测量值__________（选填“偏大”“准确”或“偏小”）。 【答案】（1） （2） （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 如图所示 【小问2详解】 三个开关都闭合，根据闭合电路欧姆电律 其中， 联立可得 【小问3详解】 闭合时，根据闭合电路欧姆定律 三个开关都闭合时有 联立可得 【小问4详解】 考虑电压表内阻，本实验测得的阻值大小应为电阻R和电压表并联后的电阻大小，所以测量值偏小。 13. 如图所示，一定质量的封闭气体在状态A时压强为p0、体积为V0、温度为T0，气体由状态A沿直线变成状态B，且A、B连线的反向延长线过原点。若气体可视为理想气体，求： （1）在状态B时气体的体积； （2）由状态A变为状态B，气体对外界做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题干信息，图像中状态A、B的连线的反向延长线过原点，说明两个状态下压强是相等的，根据盖吕萨克定律，满足 解得在状态B时气体的体积为 【小问2详解】 由状态A变为状态B，气体对外界做的功为 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，第二、三象限内存在电场强度大小也为E的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，匀强电场的方向与直线OM垂直。从第一象限的P点以初速度v0水平向左发射质量为m、带电量为q的带正电粒子，粒子经时间运动到O，且从O点进入第三象限后沿OM做直线运动。不计粒子的重力和空气阻力，求： （1）P、O两点间的电势差UPO； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若粒子从O点进入第三象限时撤去第二、三象限内的电场，则粒子出磁场时到O点的距离为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第一象限内沿水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零、加速度大小为 的匀加速直线运动，到达点时竖直位移为 由竖直方向运动有 第一象限中电场竖直向下，、两点间电势差 【小问2详解】 粒子到达 点时，水平方向速度大小仍为，竖直方向速度大小 故粒子进入第三象限时速度大小 粒子沿直线 做直线运动，电场力和洛伦兹力平衡，有 解得 【小问3详解】 若撤去第二、三象限内的电场，粒子在第三象限中只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，轨道半径为 ，由 得 粒子进入第三象限时速度与 轴负方向的夹角为，有 ，得 由圆周运动几何关系可知，粒子出磁场时到 点的距离 解得 15. 如图1所示，物块乙放置在水平面上的A点，A的右侧光滑，左侧粗糙。质量为m的物块甲（装有竖直轻质硬细杆）放置在A点右侧，长度为L的轻质细线一端固定在细杆的上端，另一端连接质量为m的小球，甲、乙及小球均视为质点。现将小球由静止释放，释放时细线水平伸直，当小球运动到最低点时，甲正好运动到A点与乙发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后甲、乙的速度等大，之后乙向左运动到B点时速度减为0。乙与AB间的动摩擦因数随到B点的距离变化的图像如图2所示，其中x0（未知）为A、B两点间的距离，重力加速度为g，运动过程中小球与竖直杆始终不接触。求： （1）甲、乙碰前瞬间甲的速度大小； （2）乙的质量以及A、B两点间的距离x0； （3）甲、乙碰后瞬间细线对小球拉力的大小，以及甲、乙碰后小球运动到最高点时小球到杆顶端的竖直距离。 【答案】（1） （2）3m， （3）， 【解析】 【小问1详解】 选取水平向左的方向为正方向，小球与甲组成的系统水平方向动量守恒，则有 整个系统机械能守恒，则有 联立解得， 【小问2详解】 甲、乙发生弹性碰撞，碰撞后二者的速度等大，则有碰撞后 设乙的质量为，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒可得 解得，， 乙从A到B，由图像可知，摩擦力所做的功 由动能定理可得 解得 【小问3详解】 甲、乙碰撞刚结束时，对小球由牛顿第二定律可得 解得 甲乙碰撞后，小球与甲组成的系统水平方向动量守恒，小球运动到最高点时，小球与甲具有共同的速度，则有 小球与甲组成的系统机械能守恒，则有 小球到杆顶端的距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $