内容正文:
2025~2026学年度第二学期期末质量检测
高二物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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,只有一项符合题目要求。
1. 俗话说“隔墙有耳”,即使人站在墙后,也能听到墙另一侧发出的声音。这是因为声波在传播过程中遇到了墙壁,发生了( )
A. 衍射现象 B. 反射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
2. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲中的电流,属于交变电流
B. 图乙中的电场中,能产生电磁波
C. 图丙中用偏振眼镜观看立体电影,偏振现象说明光是纵波
D. 图丁中将交变电压的频率由变为,三只灯泡都将变暗
3. 如图表示振荡电路某时刻的情况,下列说法正确的是( )
A. 电路中电流正在增大 B. 电容器正在放电
C. 电场能正在增大 D. 磁场能不变
4. 冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目。运动员需要先给冰壶一个初速度,使冰壶沿着冰面达到指定区域。若某次比赛过程冰面可视为光滑,质量为的冰壶(可视为质点)静止于光滑水平面上,从时刻开始,冰壶受到运动员的水平外力作用,外力随时间变化的关系如图所示,则冰壶第末的速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 一列简谐横波沿直线传播。以波源由平衡位置开始振动为计时零点,质点的振动图像如图所示。若、的平衡位置相距,则下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿轴负方向
B. 该波的波速为
C. 在内,质点通过的路程为
D. 该波与另一列频率为的波相遇时,可以发生稳定干涉
6. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知线框内阻为,外接灯泡的电阻为,则( )
A. 时刻,线圈处于中性面
B. 电压表的示数为
C. 电动势的瞬时值表达式为
D. 把标有“ ”的电容器接在此电源上,电容器一定不会被击穿
7. 一自动对焦相机中,为了实时监测对焦镜组的位置,设计了一个平行板电容器式位移传感器,其结构如图所示:固定极板M安装在镜筒上且接地,可动极板N与对焦镜组固定连接且可沿水平方向左右移动,初始时两块极板正对放置,传感器工作时,电容器两端始终与电压恒定的电源相连,点是电容器中一固定点,下列说法正确的是( )
A. 电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置
B. 可动极板N左移时,电容器的电容增大
C. 可动极板N左移时,点的电势不变
D. 可动极板N左移时,流过定值电阻的电流从流向
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲为共振的演示装置,实验时让不同摆长(、、等)的摆依次振动起来,得出单摆M的振幅与其振动频率的关系图像如图乙所示。,取10,则下列说法正确的是( )
A. M的固有频率为
B. M的摆长约为
C. 用摆长为的单摆实验时,M的振幅最大
D. M的周期始终为
9. 如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心,经折射后分为两束单色光和。下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率
B. 在玻璃砖中光的波长小于光的波长
C. 在玻璃砖中的传播速率光小于光
D. 若增大光束的入射角,光的折射光线先消失
10. 如图甲所示,单匝均匀正方形导体框固定于绝缘水平桌面上,导体框的边长,电阻。在导体框内部有一个半径的圆形磁场区域,磁感应强度随时间的变化图像如图乙所示,以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向。以下说法正确的是( )
A. 内导体框有扩张的趋势
B. 内导体框中的感应电流沿逆时针方向
C. 内导体框中的感应电动势为
D. 内通过导体框的电量为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 实验小组的同学用如图1所示的装置做“双缝干涉测量红光的波长”实验。
(1)实验步骤:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②依次将白光光源、红色滤光片、单缝、双缝和光屏放置在光具座上,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用刻度尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互___________。
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图2所示,为___________mm。
(3)已知双缝间距为,双缝到屏的距离为,求得所测红光波长为___________m。
(4)将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则条纹间距___________。(选填“变宽”或“变窄”)
12. 某同学利用图甲所示的电路测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝接入电路的长度,调节滑动变阻器的阻值,使电流表的示数每次都达到相同值,记录电压表的示数,从而得到多组、的数据,作出图像,如图乙所示。
(1)实验前首先使用欧姆表粗测该合金丝的阻值,选用“×10”挡时发现指针偏角过大,故应换用___________(选填“×1”或“×100”)挡重新测量。
(2)若合金丝的总阻值约为,为方便操作,下列两种规格的滑动变阻器,应选用___________。(填正确选项前的标号)
A. B.
(3)已知合金丝的横截面积为,图乙中直线的斜率为,横轴的截距为,则该合金丝的电阻率___________,电流表的内阻___________。(用、、、或其中部分表示)
13. 第十五届全运会采用一套先进的太阳能光伏发电系统,该发电系统通过配套逆变器实现了交流电输出,输出功率,现向远处输电,简化图如图所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数比,输电线的总电阻。若要求输电线上损耗的电功率,且最终降压变压器副线圈输出给用户的电压,变压器均为理想变压器,求:
(1)该光伏发电系统的输出电压;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。
14. 如图所示,粒子发射源向外释放质量为、电荷量为的带电粒子,粒子的初速度为零,经电压为的加速电场加速后,垂直于磁场方向射入磁感应强度大小、宽度为的匀强磁场中,不计粒子重力及粒子间的相互作用,忽略边缘效应。
(1)判断该粒子带何种电荷;
(2)求粒子射入磁场时的速度大小;
(3)求粒子穿出磁场时,速度方向相对于射入方向的偏转角;
(4)若在磁场区域再施加一匀强电场,使粒子进入该区域后能做匀速直线运动,求该匀强电场的电场强度的大小和方向。
15. 如图所示,质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,下端与水平地面相切。质量的木块静止在轨道左侧,质量的子弹水平向右射入木块并留在其中(作用时间极短)。随后木块冲上圆弧轨道,已知木块沿圆弧轨道上升的最大高度。木块的尺寸远小于圆弧轨道的半径,重力加速度取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后的共同速度大小;
(2)子弹射入木块前的初速度大小以及子弹射入木块过程中产生的内能;
(3)木块从圆弧轨道滑回底端时,圆弧轨道的速度大小。
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2025~2026学年度第二学期期末质量检测
高二物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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,只有一项符合题目要求。
1. 俗话说“隔墙有耳”,即使人站在墙后,也能听到墙另一侧发出的声音。这是因为声波在传播过程中遇到了墙壁,发生了( )
A. 衍射现象 B. 反射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.衍射是波遇到障碍物时绕过障碍物继续传播的现象,声波波长较长,越容易绕过墙壁这类障碍物传播到墙后,符合“隔墙有耳”的现象,故A正确;
B.反射是波遇到障碍物后返回原介质的现象,无法使声音传播到墙的另一侧,故B错误;
C.干涉是两列频率相同、相位差恒定的相干波相遇时,发生振动强弱交替叠加的现象,题干不存在相干波条件,与该现象无关,故C错误;
D.多普勒效应是波源与观察者存在相对运动时,观察者接收到的波频率发生变化的现象,与波绕过障碍物的传播特性无关,故D错误。
故选A。
2. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲中的电流,属于交变电流
B. 图乙中的电场中,能产生电磁波
C. 图丙中用偏振眼镜观看立体电影,偏振现象说明光是纵波
D. 图丁中将交变电压的频率由变为,三只灯泡都将变暗
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,电流的大小随时间做周期性变化,但方向始终为正,没有发生改变,属于脉动直流电,不属于交变电流,故A错误;
B.图乙中,电场强度随时间做周期性变化(振荡电场),根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,变化的磁场又产生变化的电场,从而由近及远传播形成电磁波,故B正确;
C.图丙中,用偏振眼镜观看立体电影,偏振现象说明光是横波,故C错误;
D.图丁中,交流电频率减小,电阻的阻值与频率无关,灯泡亮度不变;电感线圈的感抗,频率减小,感抗减小,对电流阻碍作用减小,灯泡变亮;电容器的容抗,频率减小,容抗增大,对电流阻碍作用增大,灯泡变暗,故D错误。
故选B。
3. 如图表示振荡电路某时刻的情况,下列说法正确的是( )
A. 电路中电流正在增大 B. 电容器正在放电
C. 电场能正在增大 D. 磁场能不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,电容器极板间电场线向上,说明下极板带正电,上极板带负电。线圈内部磁感线向上,根据安培定则(右手螺旋定则),右手拇指指向磁场方向(向上),四指弯曲方向为电流方向,可知线圈正面导线上的电流方向向右,即电流从上极板流出,流向带正电的下极板,说明电容器正在充电。充电过程中,电荷量增大,电路中电流减小,故AB错误;
C.电容器正在充电,电荷量增大,电场能正在增大,故C正确;
D.充电过程中,磁场能转化为电场能,磁场能正在减小,故D错误。
故选C。
4. 冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目。运动员需要先给冰壶一个初速度,使冰壶沿着冰面达到指定区域。若某次比赛过程冰面可视为光滑,质量为的冰壶(可视为质点)静止于光滑水平面上,从时刻开始,冰壶受到运动员的水平外力作用,外力随时间变化的关系如图所示,则冰壶第末的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据图像与横轴围成的面积表示冲量,可知内水平外力的冲量为
在内根据动量定理可得
解得冰壶第末的速度大小为
故选D。
5. 一列简谐横波沿直线传播。以波源由平衡位置开始振动为计时零点,质点的振动图像如图所示。若、的平衡位置相距,则下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿轴负方向
B. 该波的波速为
C. 在内,质点通过的路程为
D. 该波与另一列频率为的波相遇时,可以发生稳定干涉
【答案】B
【解析】
【详解】BD.根据图象可知P点比波源O晚振动2s,即波从O传到P的时间 t=2s,所以波速为
振动周期为
振动的频率为
稳定干涉条件:两列波频率必须相等,另一列波频率为4Hz,频率不等,不能稳定干涉,故B正确,D错误;
A.据波的传播特点,各质点的起振方向与波源的起振方向相同;据图像可知,P点的起振方向沿y轴的正方向,则波源的起振方向是沿y轴正方向,故A错误;
C.在内,质点P未振动,实际振动时长为
质点P通过的路程为,故C错误。
故选B。
6. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知线框内阻为,外接灯泡的电阻为,则( )
A. 时刻,线圈处于中性面
B. 电压表的示数为
C. 电动势的瞬时值表达式为
D. 把标有“ ”的电容器接在此电源上,电容器一定不会被击穿
【答案】C
【解析】
【详解】A.时刻,由图乙可知,感应电动势最大,此时线圈平面与磁感线平行,不是处于中性面,故A错误;
B.电动势有效值为
电流有效值为
则电压表的示数为,故B错误;
C.由图乙可知,电动势的瞬时值表达式为,故C正确;
D.电容器的耐压值需要大于交流电的最大值,本题电动势最大值为,超过电容器的耐压值,电容器会被击穿,故D错误。
故选C。
7. 一自动对焦相机中,为了实时监测对焦镜组的位置,设计了一个平行板电容器式位移传感器,其结构如图所示:固定极板M安装在镜筒上且接地,可动极板N与对焦镜组固定连接且可沿水平方向左右移动,初始时两块极板正对放置,传感器工作时,电容器两端始终与电压恒定的电源相连,点是电容器中一固定点,下列说法正确的是( )
A. 电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置
B. 可动极板N左移时,电容器的电容增大
C. 可动极板N左移时,点的电势不变
D. 可动极板N左移时,流过定值电阻的电流从流向
【答案】C
【解析】
【详解】A.电容式位移传感器是通过电容的变化来反映位移的变化,故其是将位移信号转化为电信号的装置,故A错误;
B.可动极板N左移时,极板间的有效面积减小。根据平行板电容器的电容决定式可知,电容器的电容减小,故B错误;
C.电容器两端始终与电压恒定的电源相连,故极板间电压不变,而板间距离不变,根据可知板间场强不变;M板接地,电势,点为固定点,点到M板的距离不变,则点与M板的电势差不变,故点的电势不变,故C正确;
D.可动极板N左移时,电容器的电容减小,根据可知,电容器所带电荷量减小,电容器处于放电过程;电源的正极与极板N相连,故充电电流从极板N流向电源正极,即流过定值电阻 的电流从流向,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲为共振的演示装置,实验时让不同摆长(、、等)的摆依次振动起来,得出单摆M的振幅与其振动频率的关系图像如图乙所示。,取10,则下列说法正确的是( )
A. M的固有频率为
B. M的摆长约为
C. 用摆长为的单摆实验时,M的振幅最大
D. M的周期始终为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当驱动力的频率为时,单摆M的振幅达到最大值。根据共振的条件可知,单摆M的固有频率等于驱动力的频率,即,故A正确;
B.由A项知单摆M的固有周期为
根据单摆周期公式
代入数据解得摆长,故B正确;
C.摆长为的单摆,其固有周期,对应的固有频率
当驱动力的频率等于M的固有频率时,M的振幅最大,用摆长的单摆实验时,M的振幅不是最大,故C错误;
D.单摆M做受迫振动,其周期等于驱动力的周期。只有当驱动力周期为时,M的周期才为,并非始终为,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心,经折射后分为两束单色光和。下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率
B. 在玻璃砖中光的波长小于光的波长
C. 在玻璃砖中的传播速率光小于光
D. 若增大光束的入射角,光的折射光线先消失
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,光线从玻璃射向空气时,入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角,根据折射定律可知,玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,故A正确;
C.由于玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,根据可知,在玻璃砖中a光的传播速率大于b光的传播速率,故C错误;
B.由于玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,所以a光的频率小于b光的频率,根据,由于在玻璃砖中a光的传播速率大于b光的传播速率,所以在玻璃砖中光的波长大于光的波长,故B错误;
D.根据全反射临界角公式,由于玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率,所以b光发生全反射的临界角较小,若增大光束的入射角,光的折射光线先消失,故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,单匝均匀正方形导体框固定于绝缘水平桌面上,导体框的边长,电阻。在导体框内部有一个半径的圆形磁场区域,磁感应强度随时间的变化图像如图乙所示,以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向。以下说法正确的是( )
A. 内导体框有扩张的趋势
B. 内导体框中的感应电流沿逆时针方向
C. 内导体框中的感应电动势为
D. 内通过导体框的电量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.导体框内磁通量减小,根据楞次定律可知,导体框内感应出顺时针方向的感应电流,但由于导体框所处位置的磁场为0,所以导体框不受安培力的作用,故A错误;
B.内框内有垂直纸面向里的磁场,且磁感应强度正在增加,所以回路中会感应出逆时针方向电流,故B正确;
C.内,感应电动势的大小为,故C正确;
D.内磁场均匀变化,产生的感应电动势大小为
所以回路电流为
通过的电荷量为,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 实验小组的同学用如图1所示的装置做“双缝干涉测量红光的波长”实验。
(1)实验步骤:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②依次将白光光源、红色滤光片、单缝、双缝和光屏放置在光具座上,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用刻度尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互___________。
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图2所示,为___________mm。
(3)已知双缝间距为,双缝到屏的距离为,求得所测红光波长为___________m。
(4)将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则条纹间距___________。(选填“变宽”或“变窄”)
【答案】(1)平行 (2)13.870
(3)
(4)变窄
【解析】
【小问1详解】
为了得到清晰的干涉条纹,在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互平行。
【小问2详解】
螺旋测微器的精确值为,由图2可知第6条亮纹中心对应的示数为
【小问3详解】
相邻亮条纹的间距为
又
联立可得所测红光波长为
【小问4详解】
将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,由于绿光的波长小于红光的波长,根据可知,条纹间距变窄。
12. 某同学利用图甲所示的电路测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝接入电路的长度,调节滑动变阻器的阻值,使电流表的示数每次都达到相同值,记录电压表的示数,从而得到多组、的数据,作出图像,如图乙所示。
(1)实验前首先使用欧姆表粗测该合金丝的阻值,选用“×10”挡时发现指针偏角过大,故应换用___________(选填“×1”或“×100”)挡重新测量。
(2)若合金丝的总阻值约为,为方便操作,下列两种规格的滑动变阻器,应选用___________。(填正确选项前的标号)
A. B.
(3)已知合金丝的横截面积为,图乙中直线的斜率为,横轴的截距为,则该合金丝的电阻率___________,电流表的内阻___________。(用、、、或其中部分表示)
【答案】(1)×1 (2)A
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
欧姆表指针偏角过大,说明被测合金丝阻值较小,需要换用更小倍率的挡位,因此从“×10”换为“×1”挡。
【小问2详解】
合金丝总阻值仅约,选用阻值范围更小的滑动变阻器更方便调节电流,便于操作。
故选A。
【小问3详解】
[1]根据欧姆定律,电压表示数满足
合金丝电阻
代入整理得
图像的斜率为,因此
解得电阻率
[2]当时,,代入得
将代入化简得电流表内阻
13. 第十五届全运会采用一套先进的太阳能光伏发电系统,该发电系统通过配套逆变器实现了交流电输出,输出功率,现向远处输电,简化图如图所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数比,输电线的总电阻。若要求输电线上损耗的电功率,且最终降压变压器副线圈输出给用户的电压,变压器均为理想变压器,求:
(1)该光伏发电系统的输出电压;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
要求输电线上损耗的电功率,根据
可得输电线上的电流为
根据可得,升压变压器原线圈电流为
根据可得,该光伏发电系统的输出电压
【小问2详解】
根据可得,升压变压器副线圈电压为
则降压变压器原线圈电压为
降压变压器原、副线圈的匝数比
14. 如图所示,粒子发射源向外释放质量为、电荷量为的带电粒子,粒子的初速度为零,经电压为的加速电场加速后,垂直于磁场方向射入磁感应强度大小、宽度为的匀强磁场中,不计粒子重力及粒子间的相互作用,忽略边缘效应。
(1)判断该粒子带何种电荷;
(2)求粒子射入磁场时的速度大小;
(3)求粒子穿出磁场时,速度方向相对于射入方向的偏转角;
(4)若在磁场区域再施加一匀强电场,使粒子进入该区域后能做匀速直线运动,求该匀强电场的电场强度的大小和方向。
【答案】(1)粒子带负电
(2)
(3)
(4),方向垂直于速度方向向左
【解析】
【小问1详解】
根据粒子在磁场中的偏转方向,结合左手定则可知,粒子带负电。
【小问2详解】
粒子经过加速电场的过程中,根据动能定理可得
解得
【小问3详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
解得
如图所示
根据几何关系可得
可得粒子穿出磁场时,速度方向相对于射入方向的偏转角。
【小问4详解】
若在磁场区域再施加一匀强电场,使粒子进入该区域后能做匀速直线运动,根据平衡条件可得
解得电场强度大小为
由于洛伦兹力方向垂直于速度方向向左,所以电场力垂直于速度方向向右;由于粒子带负电,所以电场方向垂直于速度方向向左。
15. 如图所示,质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,下端与水平地面相切。质量的木块静止在轨道左侧,质量的子弹水平向右射入木块并留在其中(作用时间极短)。随后木块冲上圆弧轨道,已知木块沿圆弧轨道上升的最大高度。木块的尺寸远小于圆弧轨道的半径,重力加速度取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后的共同速度大小;
(2)子弹射入木块前的初速度大小以及子弹射入木块过程中产生的内能;
(3)木块从圆弧轨道滑回底端时,圆弧轨道的速度大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
设木块(含子弹)在圆弧轨道上升到最大高度时,两者具有共同的速度,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得子弹射入木块后的共同速度大小为
【小问2详解】
子弹射入木块过程中,对子弹和木块组成的系统,根据动量守恒可得
解得子弹射入木块前的初速度大小为
解得子弹射入木块后的共同速度
根据能量守恒可得子弹射入木块过程中产生的内能为
解得
【小问3详解】
设木块从圆弧轨道滑回底端时,木块的速度为,圆弧轨道的速度为;根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得,
可知木块从圆弧轨道滑回底端时,圆弧轨道的速度大小为。
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