精品解析：陕西西安工业经济综合职业高中2026-2027学年高三上学期入学考试物理试题

物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 由不同材料制成的物体A和B，原本都不显电性，现将A和B互相摩擦，结果A带上了正电，则（　　） A. 电子由A转移到了B B. 电子由B转移到了A C. A所带的电荷量大于B所带的电荷量 D. A所带的电荷量小于B所带的电荷量 2. 图甲所示为LC振荡电路，其电流随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在增大，且M板带负电，则这段时间对应图像中（　　） A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段 3. 一列简谐横波在t=0时的波形如图中实线所示，t=1s时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4m B. 平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相同 C. 若波向右传播，则波的最大频率为0.25Hz D. 若波向左传播，则波的传播速度大小可能为6m/s 4. 如图所示，A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线，A球比B球晚落地0.2s。B球与地面的高度差（不计空气阻力，g取10m/s2）。则（　　） A. A球与地面的高度差为6m B. A、B两小球释放前相距4.4m C. 若先剪断悬挂B球的细线，A、B两球有可能同时落地 D. 下落过程中，A球的速度变化率比B球的大 5. 如图所示为高分7号卫星发射的示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ分别为半径为和的圆轨道，卫星在这两个轨道上均做匀速圆周运动，轨道Ⅱ为椭圆轨道，、分别为轨道Ⅰ、Ⅱ和轨道Ⅱ、Ⅲ的切点。下列说法正确的是（　　） A. 高分7号卫星的发射速度大于16.7km/s B. 高分7号卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的周期比为 C. 高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的加速度等于在轨道Ⅲ过点的加速度 D. 高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的速度等于在轨道Ⅲ过点的速度 6. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 7. 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（ ） A. 该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B. B管上所刻的温度数值上高下低 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D. B管上所刻的温度数值间隔是不均匀的 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题选对6分，不全得3分，错选得0分） 8. 某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电流与电压之间的关系，分别用a、b、c三束单色光照射，调节阳极A与阴极K间的电压U，实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。下列表述正确的是（ ） A. 实验中若阳极A接电源负极，可阻碍光电子向阳极A移动 B. a、b、c三束单色光的光照强度一定为a>b>c C. a光的光子能量小于b光的光子能量 D. 若增大b光的光照强度，可以增大饱和光电流和遏止电压 9. 一种升降电梯的原理图如图甲所示，电梯的轿厢A、配重B由跨过轻质定滑轮的轻质缆绳连接，配重B通过另一轻质缆绳与电动机连接。时，轿厢A由静止开始向上运动，其图像如图乙所示。已知轿厢A（含乘客）的质量、配重B的质量，A、B均不会与定滑轮相碰，忽略空气阻力，不计所有摩擦，重力加速度大小取，则（　　） A. 过程中，轿厢处于失重状态 B. 过程中，轿厢上升的高度为22m C. 7s时，电动机的输出功率为4000W D. 7s时，电动机的输出功率为8000W 10. 固定在水平面内足够长的光滑平行金属直导轨与电动势E=12V的直流电源、电容C=0.1F的电容器和阻值R=1Ω的定值电阻组成了如图所示的电路。空间内存在方向竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场，质量m=0.1kg、阻值r=0.5Ω的金属棒 ab 静置在水平直导轨上，金属棒 ab 的长度和导轨间距均为L=1m。闭合开关，给电容器充电，经足够长时间后断开，同时将 接“1”，金属棒 ab从静止开始先加速后匀速，匀速运动后将接“2”，金属棒 ab 做减速运动并最终静止在导轨上。已知重力加速度 导轨电阻不计，金属棒 ab始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　） A. 电容器完成充电时所带的电荷量为 120C B. 金属棒 ab匀速运动时的速度大小为3m /s C. 金属棒 ab 加速过程中电容器放出的电荷量为0.6C D. 金属棒 ab减速过程中运动的位移大小为0.9m 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）下列操作正确的是_____。 A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量 B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好 C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码 D. 先接通打点计时器的电源后释放小车 （2）为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，在正确的操作下，打出纸带进行检验，下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。 A. B. C. D. （3）若某次实验中，没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标，以小车加速度的倒数为纵坐标，、两组同学得到的图像如图乙所示（为已知量）。由图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越_____（填“大”或“小”）；若该实验验证了牛顿第二定律，则当地的重力加速度大小为_____（用表示）；组所用槽码的总质量比组的更_____（填“大”或“小”）。 12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A.待测干电池一节 B.电流表A：量程0-0.6A，内阻为0.6Ω C.电压表：量程0-3V，内阻未知 D.电压表：量程0-15V，内阻未知 E.滑动变阻器：0-20Ω，2A F.滑动变阻器：0-20Ω，1A G.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电压表______，滑动变阻器选______（填写器材前的序号字母）。 （2）实验电路图应选择下图中的______（填“甲”或“乙”） （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的图像。由此可知电池电动势______V，干电池的内电阻______Ω（结果保留2位有效数字）。 四、解答题 13. 某透明均匀介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，，半圆形的半径为，一束光线从点与成射入介质，其延长线过半圆形的圆心，已知光线在点的折射角。求： （1）介质折射率为多少； （2）已知光速为，求光在介质中传播的时间。 14. 如图所示，质量为2m的小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上，物块C左端固定一轻质弹簧，弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动，与小物块B发生弹性正碰（碰撞时间极短）。A、B和C均可视为质点，取重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球A与小物块B碰撞后，小物块B的速度的大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）小物块C的最大速度的大小。 15. 如图所示，在平面内，区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有一沿轴正方向、场强为的匀强电场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上坐标为的点以未知的初速度垂直电场方向开始运动，经过电场和磁场的分界线上的点后飞入下方磁场。磁场沿方向足够宽广，在磁场中粒子恰好不会从磁场下边界飞出，点的坐标为。不考虑重力的影响，求： （1）带电粒子的初速度大小； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）若开始时带电粒子在点以的速度大小沿轴正方向运动，且将磁场反向，则粒子第5次经过电、磁场分界线时与分界线和轴的交点的距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 由不同材料制成的物体A和B，原本都不显电性，现将A和B互相摩擦，结果A带上了正电，则（　　） A. 电子由A转移到了B B. 电子由B转移到了A C. A所带的电荷量大于B所带的电荷量 D. A所带的电荷量小于B所带的电荷量 【答案】A 【解析】 【详解】AB．摩擦起电的本质是电子的转移，A带正电，说明A失去电子，电子从A转移到B，故A正确，B错误； CD．根据电荷守恒，A和B所带电荷量相等，电性相反，故CD错误。 故选A。 2. 图甲所示为LC振荡电路，其电流随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在增大，且M板带负电，则这段时间对应图像中（　　） A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段 【答案】C 【解析】 【详解】在时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合i-t图像可知，电流以逆时针方向为正方向。某段时间里，回路的磁场能在增大，是电场能向磁场能的转化过程，说明回路中的电流在增大，电容器在放电，放电完毕时电流最大，而此时M板带负电，则电流方向为顺时针方向。因此这段时间内电流为负且正在增大，综合选项分析，符合条件的只有图像中的bc段。 故选C。 3. 一列简谐横波在t=0时的波形如图中实线所示，t=1s时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4m B. 平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相同 C. 若波向右传播，则波的最大频率为0.25Hz D. 若波向左传播，则波的传播速度大小可能为6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，这列波的波长为8m，A错误； B．A、B两个质点的平衡位置相距 故振动方向始终相反，B错误； C．若波向右传播，有 解得 则波的最小频率为 C错误； D．若波向左传播，有 解得 则波的传播速度大小为 当n=0时v=6m/s，D正确。 故选D。 4. 如图所示，A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线，A球比B球晚落地0.2s。B球与地面的高度差（不计空气阻力，g取10m/s2）。则（　　） A. A球与地面的高度差为6m B. A、B两小球释放前相距4.4m C. 若先剪断悬挂B球的细线，A、B两球有可能同时落地 D. 下落过程中，A球的速度变化率比B球的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．B落地的时间为，根据自由落体运动规律可得 解得 则A落地的时间为 则A球与地面的高度差为 A错误； B．A、B两小球释放前的高度差为 杆的倾角为，A、B两小球释放前相距 B正确； C．B球离地高度更小，若先剪断悬挂B球的细线，A、B两球不可能同时落地，C错误； D．速度的变化率即加速度，两小球在下落过程中加速度相同，均为重力加速度，D错误。 故选B。 5. 如图所示为高分7号卫星发射的示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ分别为半径为和的圆轨道，卫星在这两个轨道上均做匀速圆周运动，轨道Ⅱ为椭圆轨道，、分别为轨道Ⅰ、Ⅱ和轨道Ⅱ、Ⅲ的切点。下列说法正确的是（　　） A. 高分7号卫星的发射速度大于16.7km/s B. 高分7号卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的周期比为 C. 高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的加速度等于在轨道Ⅲ过点的加速度 D. 高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的速度等于在轨道Ⅲ过点的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于高分7号卫星是地球的卫星，因此高分7号卫星的发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s，而小于第二宇宙速度11.2km/s，故A错误； B．由题意可知轨道Ⅱ的半长轴为 由开普勒第三定律得 解得高分7号卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的周期比为，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的加速度等于在轨道Ⅲ过点的加速度，故C正确； D．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，应在点点火加速，则高分7号卫星在轨道Ⅰ过点的速度小于在轨道Ⅱ过点的速度，圆形轨道Ⅰ和Ⅲ由万有引力提供向心力 解得 则高分7号卫星在轨道Ⅰ过点的速度大于在轨道Ⅲ过点的速度，所以高分7号卫星在轨道Ⅱ过点的速度大于在轨道Ⅲ过点的速度，故D错误。 故选C。 6. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知 根据 可知 由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即 故选A。 7. 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（ ） A. 该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B. B管上所刻的温度数值上高下低 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D. B管上所刻的温度数值间隔是不均匀的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据受力分析可知 又B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，故可知气体做等容变化，故A错误； B．温度越高，由 可知压强越大，故而温度越高，刻度的数值就越小，应为上低下高，故B错误； C．A选项可知，B管内水银面的高度为22cm时，由 代入题中数据，解得此时压强 又， 联立解得 故C正确； D．令温度变为时，气体压强为 根据 可得 (K) 可知温度与B管内水银面的高度成线性关系，则B管上所到的温度数值间隔是均匀的，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题选对6分，不全得3分，错选得0分） 8. 某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电流与电压之间的关系，分别用a、b、c三束单色光照射，调节阳极A与阴极K间的电压U，实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。下列表述正确的是（ ） A. 实验中若阳极A接电源负极，可阻碍光电子向阳极A移动 B. a、b、c三束单色光的光照强度一定为a>b>c C. a光的光子能量小于b光的光子能量 D. 若增大b光的光照强度，可以增大饱和光电流和遏止电压 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当阳极A接电源负极、阴极K接电源正极时，A、K间为反向电压，电场方向由K指向A，光电子受电场力与运动方向相反，会阻碍光电子向阳极A移动，故A正确； B．饱和光电流的大小与光照强度有关，在频率相同的情况下，光照强度越大，饱和光电流越大。从图中看，a光和c光的遏止电压相同（频率相同），但a的饱和电流大于c，说明a的光照强度大于c的光照强度；而b光的遏止电压大于a、c光，根据可知b光的频率大于a、c光，频率不同不能直接通过饱和电流比较光照强度，故B错误； C．b光的频率大于a、c光，根据可得a光的光子能量小于b光的光子能量，故C正确； D．若增大b光的光照强度，可以增大饱和光电流；根据可知遏止电压与光照强度无关，增大b光的光照强度，遏止电压不变，故D错误。 故选AC。 9. 一种升降电梯的原理图如图甲所示，电梯的轿厢A、配重B由跨过轻质定滑轮的轻质缆绳连接，配重B通过另一轻质缆绳与电动机连接。时，轿厢A由静止开始向上运动，其图像如图乙所示。已知轿厢A（含乘客）的质量、配重B的质量，A、B均不会与定滑轮相碰，忽略空气阻力，不计所有摩擦，重力加速度大小取，则（　　） A. 过程中，轿厢处于失重状态 B. 过程中，轿厢上升的高度为22m C. 7s时，电动机的输出功率为4000W D. 7s时，电动机的输出功率为8000W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．内轿厢A向上做加速运动，加速度方向向上，轿厢处于超重状态，故A错误； B．图像与时间轴围成的面积等于轿厢上升的位移，则其位移为，故B正确； CD．内轿厢向上做匀减速运动，加速度大小，方向向下，B的加速度大小等于，方向向上。 设AB间绳子拉力为，电动机拉力为，对A（向上为正方向）由牛顿第二定律可得 解得 对B（向上为正方向）由牛顿第二定律可得 解得 时，轿厢速度 B的速度大小等于，电动机输出功率，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 固定在水平面内足够长的光滑平行金属直导轨与电动势E=12V的直流电源、电容C=0.1F的电容器和阻值R=1Ω的定值电阻组成了如图所示的电路。空间内存在方向竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场，质量m=0.1kg、阻值r=0.5Ω的金属棒 ab 静置在水平直导轨上，金属棒 ab 的长度和导轨间距均为L=1m。闭合开关，给电容器充电，经足够长时间后断开，同时将 接“1”，金属棒 ab从静止开始先加速后匀速，匀速运动后将接“2”，金属棒 ab 做减速运动并最终静止在导轨上。已知重力加速度 导轨电阻不计，金属棒 ab始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　） A. 电容器完成充电时所带的电荷量为 120C B. 金属棒 ab匀速运动时的速度大小为3m /s C. 金属棒 ab 加速过程中电容器放出的电荷量为0.6C D. 金属棒 ab减速过程中运动的位移大小为0.9m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电容器完成充电时所带的电荷量，故A错误； BC．在金属棒 ab匀速时，根据法拉第电磁感应定律有 在加速过程中，对金属棒 ab，根据动量定理可得 又 可得 其中 联立解得 ，，故B错误，C正确； D．减速过程中，对金属棒 ab应用动量定理得 又， 联立可得 即 解得x=0.9m，故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）下列操作正确的是_____。 A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量 B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好 C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码 D. 先接通打点计时器的电源后释放小车 （2）为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，在正确的操作下，打出纸带进行检验，下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。 A. B. C. D. （3）若某次实验中，没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标，以小车加速度的倒数为纵坐标，、两组同学得到的图像如图乙所示（为已知量）。由图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越_____（填“大”或“小”）；若该实验验证了牛顿第二定律，则当地的重力加速度大小为_____（用表示）；组所用槽码的总质量比组的更_____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）D （2）C （3） ①. 小 ②. ③. 小 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小车和车上砝码所受的合力大小近似等于槽码受到的总重力，应使小车和车上砝码的总质量远大于槽码的总质量，选项A错误； B．为了保证小车所受细绳拉力等于小车所受合力，需要调整垫块位置以补偿阻力，但不是将垫块垫得越高越好，选项B错误； C．补偿阻力时不能用细绳连接槽码，选项C错误； D．根据操作要求，应先接通打点计时器的电源后释放小车，选项D正确。 故选D。 【小问2详解】 补偿阻力恰当时，小车在不受槽码拉力的情况下应做匀速直线运动，可以通过纸带上的点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动。 故选C。 【小问3详解】 [1][2][3]由题图乙可知，小车和车上砝码的总质量越大，小车的加速度越小；由牛顿第二定律有 化简可得 可知当时， 即 且图线的斜率越小，槽码的总质量越大，由题图乙可知组所用的槽码的质量比组的更小 12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A.待测干电池一节 B.电流表A：量程0-0.6A，内阻为0.6Ω C.电压表：量程0-3V，内阻未知 D.电压表：量程0-15V，内阻未知 E.滑动变阻器：0-20Ω，2A F.滑动变阻器：0-20Ω，1A G.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电压表______，滑动变阻器选______（填写器材前的序号字母）。 （2）实验电路图应选择下图中的______（填“甲”或“乙”） （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的图像。由此可知电池电动势______V，干电池的内电阻______Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. C ②. E （2）甲 （3） ①. 1.5 ②. 0.40 【解析】 【小问1详解】 [1]一节干电池的电动势约为，路端电压通常在之间变化。为了减小读数误差并保证指针偏转明显，应选择量程为的电压表，故选C。 [2]  题目中两个滑动变阻器最大阻值都是，主要区别在于允许通过的最大电流。干电池允许通过的电流较小（通常小于），虽然F（）也能用，但E（）的安全系数更大，且在实验中滑动变阻器主要用于调节电流，阻值较小（）比较合适，调节时电流变化较明显，故选E。 【小问2详解】 电流表测量的是通过电源的真实电流，但由于电流表内阻已知，我们可以把电流表看作电源内阻的一部分，从而可以修正得到真实的内阻，故选甲； 电压表测量的是准确电压，但电流表测量的电流不包括电压表的分流，且电压表内阻未知，无法修正分流带来的误差，会导致系统误差，故不选乙。 【小问3详解】 [1][2]根据图甲，闭合电路欧姆定律为 得 所以图像和纵轴的截距代表电源电动势 斜率代表 所以 四、解答题 13. 某透明均匀介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，，半圆形的半径为，一束光线从点与成射入介质，其延长线过半圆形的圆心，已知光线在点的折射角。求： （1）介质折射率为多少； （2）已知光速为，求光在介质中传播的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 入射角，折射角 由折射定律可得折射率 【小问2详解】 由几何关系可得，折射光平行于的方向，，则 在介质中波速为 光在介质中传播的时间 14. 如图所示，质量为2m的小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上，物块C左端固定一轻质弹簧，弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动，与小物块B发生弹性正碰（碰撞时间极短）。A、B和C均可视为质点，取重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球A与小物块B碰撞后，小物块B的速度的大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）小物块C的最大速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球A和物块B碰撞过程中，根据动量守恒以及机械能守恒有， 解得 【小问2详解】 当B、C共速时，弹簧压缩量最大，弹簧具有最大弹性势能，根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒有， 解得 【小问3详解】 当弹簧恢复原长时，物块C达到最大速度，根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒有， 解得 15. 如图所示，在平面内，区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有一沿轴正方向、场强为的匀强电场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上坐标为的点以未知的初速度垂直电场方向开始运动，经过电场和磁场的分界线上的点后飞入下方磁场。磁场沿方向足够宽广，在磁场中粒子恰好不会从磁场下边界飞出，点的坐标为。不考虑重力的影响，求： （1）带电粒子的初速度大小； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）若开始时带电粒子在点以的速度大小沿轴正方向运动，且将磁场反向，则粒子第5次经过电、磁场分界线时与分界线和轴的交点的距离为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，由P到Q，在竖直方向有 水平方向有 联立解得 【小问2详解】 设带电粒子进入磁场时的速度大小为，与分界线MN夹角为，由动能定理及几何关系得 由几何知识可知 设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系有 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 第一次到达MN时，由动能定理得 解得 磁场反向后，粒子进入磁场做圆周运动，有 粒子每转半个圆出磁场一次，进入电场后，电场中往返一次再经过一次，因此：第5次经过分界线时，总水平位移 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $