内容正文:
秦安五中2026届高三级第六次检测考试
物理试卷
本试卷共7页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第810题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,当病人服用碳14标记的尿素后,胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2,通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。 半衰期是5730年,而且大部分是β衰变(),其衰变方程为。则下列说法正确的是( )
A. β粒子来自于原子核X
B. 原子核X为
C. 高温会加速的衰变
D. X和的中子数相同
2. 一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为θ,如图所示,则a、b两种单色光( )
A. 玻璃三棱镜对单色光b的折射率较大
B. 单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小
C. 增大θ,光束a先消失,然后是光束b
D. 减小θ,光束b先消失,然后是光束a
3. 甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度为零的匀加速运动,它们的位置x随时间t的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在0−3s内,甲、乙位移相同
B. 乙的加速度大小为1m/s2
C. 从开始运动到第一次相遇的过程中,t=2s时甲、乙相距最远
D. 从开始运动到第一次相遇的过程中,甲、乙间最远距离为4m
4. 2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 利用引力常量和轨道1的周期,可求出月球的质量
5. 如图所示,半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端,通有adcba方向的电流,开始时与匀强磁场边界AB相切。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,提起高度为0.4R时弹簧测力计的读数为F,提起高度为R时弹簧测力计的读数为2F,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示在均匀介质中,O、M、N三点在一条直线上,OM=2m,MN=1m,t=0时刻振源O开始振动,振动图像如图乙所示,t=2s时刻M点开始振动,则下列正确的是( )
A. 波传播的速度2m/s B. 波长为2m
C. N点开始振动的方向向下 D. 0~3.125s内,质点N的路程为125cm
7. 图甲是某发电机通过理想变压器输电的示意图,图乙是原线圈接入的内阻的发电机提供的交变电流的图像(未知)。已知原线圈匝数匝,副线圈匝数匝,电压表和电流表均视为理想电表。电流表的示数为,电压表的示数为,灯泡恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻为
B. 交变电流的频率为
C. 原线圈接入的交流电压表达式为
D. 原线圈电路中消耗的总功率为
8. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,下列说法错误的是( )
A. 图甲中上板是标准样板,下板是待检查的光学元件
B. 若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变宽
C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凸起
D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环,得到的条纹是等间距的同心圆环
9. 一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V − T图像如图所示,已知气体在状态A时的压强是1.5 × 105 Pa。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A. 气体在状态A时的温度是200 K
B. 气体在状态B时的压强是2.25 × 105 Pa
C. 气体由状态A到状态B的过程中从外界吸收热量
D. 气体由状态A到状态B的过程中向外界放出热量
10. 质量为2m、长为L的长木板c静止在光滑水平面上,质量为m的物块b放在c的正中央,质量为m的物块a以大小为的速度从c的左端滑上c,a与b发生弹性正碰,最终b刚好到c的右端与c相对静止,不计物块大小,物块a、b与c间动摩擦因数相同,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. a与b碰撞前b与c保持相对静止 B. a与b碰撞后,a与b都相对c滑动
C. 物块与木板间的动摩擦因数为 D. 整个过程因摩擦产生的内能为
二、非选择题:本题共6小题,共60分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的规律”实验,斜槽末端安装有光电门,距水平地面的高度为。将小球从斜槽上某处由静止释放,记录小球通过光电门的时间,测得小球的水平射程为;改变小球在斜槽上的释放位置,多次测量得到多组、,回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A. 斜槽必须光滑
B. 斜槽末端必须水平
C. 小球需选密度较大的实心铁球
(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径______mm。
(3)以为纵坐标、为横坐标,作出的图像为过原点、斜率为的直线,如图丙所示,则当地的重力加速度大小______(用、、表示)。
12. 实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻Rx的阻值,图中标准电阻的阻值已知为R0,E为电源,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,V为理想电压表。合上开关S1,将开关S2掷于1端,将R的触头置于适当的位置,记下的示数U1,然后将S2掷于2,记下的示数U2,改变R触头的位置。多测几组U1、U2的相对应值,做出U1 − U2的函数关系图像如图乙所示,回答下列问题:
写出乙图像的函数表达式__________;当乙图的斜率为k,可得Rx = __________(用题中字母表示)。
13. 如图,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积S=1×10−3m2,活塞的质量m=2kg,厚度不计。在气缸内设有体积不计的a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,活塞距气缸底部的高度为1m,缸内气体的压强为p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)活塞刚要离开a、b处时气体的压强和温度;
(2)若全过程中气体内能增加了300J,求气体吸收的热量Q。
14. 如图所示为某游戏装置的简化模型图,该装置由弧形轨道AB、半径的竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的水平地面组成,除地面外剩余各部分平滑连接,圆轨道最低点B处的入、出口稍错开。一质量的滑块P从AB轨道上由静止释放,通过弧形轨道后与质量的滑块Q相遇时发生对心弹性碰撞。碰后滑块P恰好能再次通过弧形轨道最高点C,滑块Q滑上以速度顺时针匀速转动的水平传送带,与传送带间动摩擦因数为,其他摩擦均不计。忽略传送带转轮半径,传送带右端E点距水平地面的高度,滑块Q落地点距传送带右端的水平距离为。重力加速度g取。求:
(1)滑块Q离开传送带时的速度大小;
(2)滑块P静止释放处距水平轨道BD的高度;
(3)传送带的速度在到范围内可调节,滑块Q落地点距传送带右端的水平距离范围。
15. 在平面直角坐标系xOy中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)OP间的距离;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间。
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秦安五中2026届高三级第六次检测考试
物理试卷
本试卷共7页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第810题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,当病人服用碳14标记的尿素后,胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2,通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。 半衰期是5730年,而且大部分是β衰变(),其衰变方程为。则下列说法正确的是( )
A. β粒子来自于原子核X
B. 原子核X为
C. 高温会加速的衰变
D. X和的中子数相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据β衰变的本质可知,β粒子是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子产生的,故A错误;
B.根据质量数和电荷数守恒可知则原子核X为,选项B正确;
C.外界因素不会影响的半衰期,选项C错误;
D .和的中子数分别为7和8,不相同,选项D错误。
故选B。
2. 一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为θ,如图所示,则a、b两种单色光( )
A. 玻璃三棱镜对单色光b的折射率较大
B. 单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小
C. 增大θ,光束a先消失,然后是光束b
D. 减小θ,光束b先消失,然后是光束a
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,单色光b的偏折程度较小,故单色光b的折射率较小,故A错误;
B.由图可知,单色光a的偏折程度较大,故单色光a的折射率较大,根据
可知,单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小,故B正确;
C.增大θ,则折射角减小,光线在BC面的入射角增大,由几何关系可知,最大为,由于a的折射率较大,则a光发生全反射的临界角较小,但由于无法确定全反射临界与∠B的大小关系,所以无法确定光束能否发生全反射,故C错误;
D.减小,光线在BC面的入射角减小,两单色光在BC面不会发生全反射,故D错误。
故选B。
3. 甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度为零的匀加速运动,它们的位置x随时间t的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在0−3s内,甲、乙位移相同
B. 乙的加速度大小为1m/s2
C. 从开始运动到第一次相遇的过程中,t=2s时甲、乙相距最远
D. 从开始运动到第一次相遇的过程中,甲、乙间最远距离为4m
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0−3s内,甲的位移是6m,乙的位移是9m,故A错误;
B.由图可知,乙在3s内的位移为9m,设加速度为a,有
解得,故B错误;
C.甲的速度
开始时,甲的速度大于乙的速度,可知当甲的速度与乙的速度相等时,甲乙相距最远,有
解得,故C错误;
D.最远的距离为,故D正确。
故选D。
4. 2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 利用引力常量和轨道1的周期,可求出月球的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.在轨道2上从A向B运动过程中,探测器远离月球,月球对探测器的引力做负功,根据动能定理,动能逐渐减小,A正确;
B.探测器受到万有引力,由
解得
在轨道2上从A向B运动过程中,r增大,加速度逐渐变小,B错误;
C.探测器在A点从轨道1变轨到轨道2,需要加速,机械能增加,所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能,C错误;
D.探测器在轨道1上做圆周运动,根据万有引力提供向心力,得
解得
利用引力常量G和轨道1的周期T,还需要知道轨道1的半径r,才能求出月球的质量,D错误。
故选A。
5. 如图所示,半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端,通有adcba方向的电流,开始时与匀强磁场边界AB相切。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,提起高度为0.4R时弹簧测力计的读数为F,提起高度为R时弹簧测力计的读数为2F,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】提起高度为0.4R时,根据几何关系,线圈受到安培力
根据左手定则判断,安培力方向向下,此时
提起高度为R时,线圈受到安培力
此时
解得
故选B。
6. 如图甲所示在均匀介质中,O、M、N三点在一条直线上,OM=2m,MN=1m,t=0时刻振源O开始振动,振动图像如图乙所示,t=2s时刻M点开始振动,则下列正确的是( )
A. 波传播的速度2m/s B. 波长为2m
C. N点开始振动的方向向下 D. 0~3.125s内,质点N的路程为125cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.波传播的速度为,故A错误;
B.由图可知,周期为0.02s,所以,故B错误;
C.N点开始振动的方向与波源的起振方向相同,即向上,故C错误;
D.质点N开始振动的时间为
所以0~3.125s内,质点N实际振动的时间为0.125s,等于个周期,所以路程为,故D正确。
故选D。
7. 图甲是某发电机通过理想变压器输电的示意图,图乙是原线圈接入的内阻的发电机提供的交变电流的图像(未知)。已知原线圈匝数匝,副线圈匝数匝,电压表和电流表均视为理想电表。电流表的示数为,电压表的示数为,灯泡恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻为
B. 交变电流的频率为
C. 原线圈接入的交流电压表达式为
D. 原线圈电路中消耗的总功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据理想变压器的工作原理
由题意可知,解得,根据部分电路欧姆定律可得,灯泡的电阻
A项错误;
B.由题图乙可知,交流电的周期,则交流电的频率
B项错误;
C.根据理想变压器的工作原理有
由题意可知,则,又
故原线圈接入的交流电压表达式为
C项错误;
D.原线圈电路中消耗的总功率
D项正确。
故选D。
8. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,下列说法错误的是( )
A. 图甲中上板是标准样板,下板是待检查的光学元件
B. 若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变宽
C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凸起
D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环,得到的条纹是等间距的同心圆环
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.图甲中上板是标准样板,下板是待检测的光学元件,故A正确;
B.相邻亮条纹之间,空气膜的厚度差等于半个波长的整数倍,若换用频率更大、波长更小的单色光,其它条件不变,则图中的干涉条纹变窄,故B错误;
C.弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同,由图可知亮纹提前了,光程差增大了,对应的位置是凹陷的,故C错误;
D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹,是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹,因凸透镜压在平面玻璃上,空气薄膜不等间距,可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹,故D错误。
本题选择错误的,故选BCD。
9. 一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V − T图像如图所示,已知气体在状态A时的压强是1.5 × 105 Pa。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A. 气体在状态A时的温度是200 K
B. 气体在状态B时的压强是2.25 × 105 Pa
C. 气体由状态A到状态B的过程中从外界吸收热量
D. 气体由状态A到状态B的过程中向外界放出热量
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.从A到B过程中,气体的体积与热力学温度成正比,所以气体发生等压变化,压强保持不变,即
根据盖—吕萨克定律
代入数据解得
故A正确,B错误;
CD.从状态A到状态B的过程中,压强不变,温度升高,内能变大,体积变大,气体对外做功,根据热力学第一定律
可知气体从外界吸收热量,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 质量为2m、长为L的长木板c静止在光滑水平面上,质量为m的物块b放在c的正中央,质量为m的物块a以大小为的速度从c的左端滑上c,a与b发生弹性正碰,最终b刚好到c的右端与c相对静止,不计物块大小,物块a、b与c间动摩擦因数相同,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. a与b碰撞前b与c保持相对静止 B. a与b碰撞后,a与b都相对c滑动
C. 物块与木板间的动摩擦因数为 D. 整个过程因摩擦产生的内能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.a滑上c后相对滑动过程中,假设b相对c静止,对b、c整体,根据牛顿第二定律有
对b有
解得
可知b与c间的静摩擦力小于最大静摩擦力,则b相对c保持静止,故a与b碰撞前b与c保持相对静止,故A正确;
B.等质量的a、b发生弹性碰撞,会互换速度,由A选项的分析可知,碰前b、c相对静止,碰后a、c亦会相对静止一起运动,故B错误;
CD.b刚好滑到c的右端与c相对静止,a、b、c共速,设共同速度为,a、b、c组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
根据能量守恒有
其中
联立解得,故C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共6小题,共60分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的规律”实验,斜槽末端安装有光电门,距水平地面的高度为。将小球从斜槽上某处由静止释放,记录小球通过光电门的时间,测得小球的水平射程为;改变小球在斜槽上的释放位置,多次测量得到多组、,回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
A. 斜槽必须光滑
B. 斜槽末端必须水平
C. 小球需选密度较大的实心铁球
(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径______mm。
(3)以为纵坐标、为横坐标,作出的图像为过原点、斜率为的直线,如图丙所示,则当地的重力加速度大小______(用、、表示)。
【答案】(1)BC (2)3.60
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB.利用光电门测量小球的速度,不需要斜槽光滑,斜槽末端必须沿水平方向,故A错误,B正确;
C.选择密度大的实心铁球,可以减小空气阻力的影响,故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
游标卡尺的精确度为0.05mm,小球的直径
【小问3详解】
小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,有
整理得
图像斜率为,即
解得
12. 实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻Rx的阻值,图中标准电阻的阻值已知为R0,E为电源,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,V为理想电压表。合上开关S1,将开关S2掷于1端,将R的触头置于适当的位置,记下的示数U1,然后将S2掷于2,记下的示数U2,改变R触头的位置。多测几组U1、U2的相对应值,做出U1 − U2的函数关系图像如图乙所示,回答下列问题:
写出乙图像的函数表达式__________;当乙图的斜率为k,可得Rx = __________(用题中字母表示)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]S2掷于1端,U1表示Rx和R0串联的总电压,S2掷于2端,U2表示R0的电压,由串联电阻的电流相等,总电压等于两个电阻电压之和,结合欧姆定律可得
变形可得
[2]当乙图的斜率为k,可得
解得
13. 如图,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积S=1×10−3m2,活塞的质量m=2kg,厚度不计。在气缸内设有体积不计的a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,活塞距气缸底部的高度为1m,缸内气体的压强为p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)活塞刚要离开a、b处时气体的压强和温度;
(2)若全过程中气体内能增加了300J,求气体吸收的热量Q。
【答案】(1)1.2×105Pa,360K
(2)380J
【解析】
【小问1详解】
对活塞受力分析可知
解得
等容变化
解得T1=360K
【小问2详解】
由热力学第一定律可知
离开卡口上升是等压变化
即
解得
则外界对气体做功
可得W=−80J
解得Q=300J−W=380J
14. 如图所示为某游戏装置的简化模型图,该装置由弧形轨道AB、半径的竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的水平地面组成,除地面外剩余各部分平滑连接,圆轨道最低点B处的入、出口稍错开。一质量的滑块P从AB轨道上由静止释放,通过弧形轨道后与质量的滑块Q相遇时发生对心弹性碰撞。碰后滑块P恰好能再次通过弧形轨道最高点C,滑块Q滑上以速度顺时针匀速转动的水平传送带,与传送带间动摩擦因数为,其他摩擦均不计。忽略传送带转轮半径,传送带右端E点距水平地面的高度,滑块Q落地点距传送带右端的水平距离为。重力加速度g取。求:
(1)滑块Q离开传送带时的速度大小;
(2)滑块P静止释放处距水平轨道BD的高度;
(3)传送带的速度在到范围内可调节,滑块Q落地点距传送带右端的水平距离范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,滑块Q离开传送带做平抛运动,竖直方向上,由可得,飞行时间为
水平方向上有
解得
(2)设滑块P静止释放处距水平轨道BD的高度为,滑块P与滑块Q碰撞前的速度为,碰撞后的速度为,碰撞后滑块Q的速度为,可知,碰撞后滑块P反弹,反弹后恰好通过点,则有
碰撞后滑块P到点的过程中,由机械能守恒定律有
联立解得
方向水平向左,滑块P与滑块Q发生对心弹性碰撞,规定向右为正方向,则由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
,
滑块P从静止释放处到与滑块Q碰撞前的过程中,由机械能守恒定律有
解得
(3)由上述分析可知,滑块Q一直从传送带的左端减速到右端,则有
解得
由运动学公式有
解得
若传送带的速度在,则滑块Q运动到传送带右端时的速度为,若传送带的速度在,则滑块Q运动到传送带右端的过程,先减速到与传送带速度相等之后和传送带一起匀速到右端,若传送带的速度大于,则滑块Q在传送带上加速,若滑块Q一直加速,则有
解得
可知,若传送带的速度在,滑块Q运动到传送带右端的过程,先加速到与传送带速度相等之后和传送带一起匀速到右端,若传送带的速度在,滑块Q一直加速,最后以的速度离开传送带,综上所述,滑块Q离开传送带的速度取值范围是,滑块Q落地点距传送带右端的水平距离的最大值为
则水平距离范围
15. 在平面直角坐标系xOy中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)OP间的距离;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设粒子过N点时的速度为v,有
解得
粒子从M点运动到N点的过程,根据动能定理可得
解得
(2)粒子运动轨迹如下
粒子在磁场中以O为圆心做匀速圆周运动,半径为r,有
解得
由几何知识可得
故OP间的距离为
(3)由几何关系得
粒子在电场中水平方向做匀速直线运动,设粒子在电场中运动的时间为t1,有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
设粒子在磁场中运动的时间为t2,有
则总的运动时间为
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