精品解析:2025届甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学高三下学期模拟预测物理试题
2026-08-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 甘南藏族自治州 |
| 地区(区县) | 卓尼县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59213275.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年普通高中学业水平选择性考试猜题信息卷(一)
物理
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共10小题,共43分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 关于原子核,下列说法正确的是( )
A. 粒子的质子数为4
B. 核电荷数为8、质量数为17的氧原子核的质子数为8
C. 质量数为14的碳原子核的中子数为6
D. 核电荷数为86、质量数为222的氡原子核的中子数为126
2. 地下车库为了限制车辆高度,现已采用如图所示曲杆道闸,它是由相同长度的转动杆和横杆组成,、为横杆的两个端点,道闸工作期间,横杆始终保持水平,转动杆绕点匀速转动中,则( )
A. 、两点线速度始终相同
B. 、两点相对点运动的角速度始终相同
C. 、两点相对点运动的角速度点的大于B点
D. 点的线速度不变
3. 如图所示,半径为的四分之三圆环形金属线圈固定在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,为圆心,与磁场垂直,线圈中通有沿顺时针方向、大小为的恒定电流,则下列说法正确的是( )
A. 线圈受到的安培力大小为
B. 线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向里
C. 若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过,线圈受到的安培力先增大后减小
D. 若将线圈绕转过,则线圈受到的安培力大小为
4. 如图所示,平面内有两个边长均为的对顶正三角形和,在A、两点分别放置电量为的正点电荷,在中点处放置另一点电荷(电性、电量未知)后,点电势为零。规定无穷远处的电势为零,则点电荷在某点产生的电势为(为某点到点电荷的距离),点电荷的电性及电量为( )
A. B.
C. D.
5. 2024年2月“天问一号”火星探测器已在火星“上岗”满两年,持续开展对火星多维度探测任务。如图所示为“天问一号”发射过程简化图:“天问一号”先在地球表面经过一系列的调姿变轨,成为一颗围绕太阳运行的人造行星,运行路径为椭圆轨道,再在适当位置经过变轨到达火星表面,其中点为脱离地球位置,点为被火星捕获位置。已知地球、火星运转在同一平面内且运转方向相同,火星轨道半径为地球的1.5倍,不考虑“天问一号”到地心和火星中心距离,下列说法正确的是( )
A. “天问一号”在点变轨到椭圆时需要向前喷气
B. “天问一号”在点变轨到绕火星运动时需要向前喷气
C. “天问一号”在椭圆轨道上、两点线速度大小之比为
D. “天问一号”在椭圆轨道上、两点加速度大小之比为
6. 如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度,匝数为匝的矩形线圈,长×宽,以线圈长边的三分之二处、垂直于磁场方向的直线为轴匀速转动,转动频率,转轴位置恰好处于磁场边界(线圈进磁场时边界处无磁场,出磁场时边界处有磁场),转动的线圈通过电刷向外供电,从图示位置开始计时,不计线圈及导线的电阻,关于线圈输出的交流电压随时间变化规律,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,水平面上放置半球形碗,碗内部表面光滑,小滑块(视为质点)静置在碗底,现对小滑块沿切线方向施加推力,使小滑块缓慢移至碗口处,此过程碗始终不动,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 碗对小滑块支持力先减小后增大
C. 碗受水平面的支持力先减小后增大
D. 碗受水平面的摩擦力先增大后减小
8. 如图所示,均匀介质中有半径为圆,为一直径,点为圆心,点为圆周上一点,,,在、两点固定有两个波源,产生两列沿圆平面传播的简谐横波.两波源振动方程均为,观察发现点比点晚振动,下列说法正确的是( )
A. 两波在介质中传播的速度大小为
B. 两波源所产生波的波长为
C. 两波叠加后点为振动加强点,点为振动减弱点
D. 在时间内质点振动的路程为
9. 如图所示,直三棱柱玻璃体的顶面和底面均为直角三角形,且、,侧面是边长为的正方形.在侧面正中心处放置点光源,光线从侧面正中心处射出介质时的折射角为.只考虑第一次折射的情况,下列说法正确的是( )
A. 光线在侧面正中心处的入射角为
B. 玻璃体对光的折射率为
C. 光在侧面上发光区域的面积为
D. 光在侧面上发光区域的面积为
10. 如图所示,水平面上固定两根足够长平行倾斜金属导轨,导轨及导轨平面的倾角均为,两导轨间距离为,导轨上端连接电容为的平行板电容器,导轨空间存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度为,将质量为导体棒从距导轨底端处无初速释放,导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.25,整个过程导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,导体棒滑到水平面上后脱离导轨,电容器未被击穿,不计导轨及导体棒电阻,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A. 导体棒沿导轨做匀加速运动且加速度大小为
B. 导体棒经历的时间滑到水平面
C. 通过导体棒电荷量为
D. 电容器储存电能为
二、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某兴趣小组利用木板和滑块来测量板、块间的动摩擦因数,带有光滑定滑轮的长木板水平放置在桌面上,细线跨过动滑轮、定滑轮后一端与滑块相连,另一端与固定拉力传感器相连,动滑轮下方悬挂沙桶,通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度,如图甲所示。
(1)实验过程及相关条件,下列说法正确的是________。
A. 必须调整木板水平,动滑轮轻重对测量有影响
B. 调整木板上的定滑轮,使连接滑块的细线与木板平行
C. 实验过程需要满足沙桶和沙的质量远小于滑块的质量
D. 先接通打点计时器的电源,再释放滑块
(2)实验过程中,不断改变沙桶内沙子质量,读出拉力传感器读数及所测对应纸带的加速度,作出图像如图乙所示,重力加速度取,滑块与木板间动摩擦因数________。
12. 某同学对电流表内阻进行测量并将其改装成双量程毫安表,实验室提供了下列仪器。
A.待测电流表(满偏电流,内阻未知)
B.电阻箱
C.电阻箱
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源(电动势,内阻不计)
G.开关、导线、表笔若干
(1)为准确测量电流表内阻,设计测量电路如图甲所示,将如图乙所示的实物图连线成测量电路_____。实验过程:首先断开开关,闭合开关,调节电阻箱,使电流表达到满偏;然后保持电阻箱阻值不变,闭合开关,调节电阻箱,使电流表示数为,读出电阻箱数值为,则电流表的内阻________;
(2)然后将电流表改装成量程为和双量程电流表,设计如图丙所示电路,则定值电阻________;________。
13. 如图所示,导热性能良好的汽缸开口向上竖直放置在水平面上,汽缸高为,中央处有两个水平立柱,开口处有水平卡槽,质量为、横截面积为的活塞静止在两立柱上,汽缸内密封一定量气体,环境温度为27℃,此时立柱受到活塞压力为重力的一半;现缓慢升高环境温度,直至活塞刚好到达卡槽为止.已知大气压强为,不计活塞厚度及与汽缸间摩擦,活塞不漏气,重力加速度取,热力学温度与摄氏温度的关系为,求:
(1)密封气体在初始状态和最终状态下的压强;
(2)活塞恰好对立柱无压力及刚好到达卡槽时密封气体的温度.
14. 如图所示,竖直轨道与半径的光滑四分之一圆弧轨道平滑衔接,圆弧轨道底部与光滑水平面相切,较远处放置长木板b,在木板b上表面的左端固定一竖直挡板、右端放置滑块c。现将滑块a贴紧竖直轨道距圆心高处无初速释放,滑块a与木板b发生弹性碰撞后取走滑块a,滑块c相对木板b运动后,先与木板b左端的竖直挡板发生弹性碰撞,最终恰好静止在木板b的右端。已知a、b、c质量分别为、、,滑块c与木板b间动摩擦因数为,滑块a和c可视为质点,重力加速度取,不计其它阻力,求:
(1)滑块a到达圆弧轨道最低点时受到轨道的弹力大小;
(2)木板b的长度。
15. 如图所示,三维空间中有坐标系,在空间内存在着沿负方向的匀强电场,在空间中存在着沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场.在空间中点处有一粒子发射器,发射初速度大小为,方向在平面内与轴负向成角,粒子质量为,电量为,粒子恰好从原点沿轴负向进入电磁场空间,当粒子速度方向第二次与平面平行时,粒子坐标为,不计粒子重力,,,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)匀强电场的场强大小.
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2025年普通高中学业水平选择性考试猜题信息卷(一)
物理
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共10小题,共43分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 关于原子核,下列说法正确的是( )
A. 粒子的质子数为4
B. 核电荷数为8、质量数为17的氧原子核的质子数为8
C. 质量数为14的碳原子核的中子数为6
D. 核电荷数为86、质量数为222的氡原子核的中子数为126
【答案】B
【解析】
【详解】A.粒子的质子数为2,A错误;
B.核电荷数为8、质量数为17的氧原子核的质子数为8,B正确;
C.质量数为14的碳原子核的中子数为8,C错误;
D.核电荷数为86、质量数为222的氡原子核的中子数为136,D错误。
故选B。
2. 地下车库为了限制车辆高度,现已采用如图所示曲杆道闸,它是由相同长度的转动杆和横杆组成,、为横杆的两个端点,道闸工作期间,横杆始终保持水平,转动杆绕点匀速转动中,则( )
A. 、两点线速度始终相同
B. 、两点相对点运动的角速度始终相同
C. 、两点相对点运动的角速度点的大于B点
D. 点的线速度不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.横杆BC始终保持水平,则BC杆上各点相对静止,所以C点的速度始终与B点相同,故A正确;
BC.转动杆AB绕A点匀速转动中,B、C两点到A点的连线在相同时间内转过的角度不相等,B点的角速度大,故BC错误;
D.由于B点做匀速圆周运动,线速度大小不变,但方向时刻改变,又因C点的速度始终与B点相同,所以C点的速度方向也时刻改变,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,半径为的四分之三圆环形金属线圈固定在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,为圆心,与磁场垂直,线圈中通有沿顺时针方向、大小为的恒定电流,则下列说法正确的是( )
A. 线圈受到的安培力大小为
B. 线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向里
C. 若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过,线圈受到的安培力先增大后减小
D. 若将线圈绕转过,则线圈受到的安培力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,线圈的有效长度为,因此线圈受到的安培力大小为,故A错误;
B.根据左手定则判断可知,线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向外,故B错误;
C.若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过,线圈受到的安培力的有效长度先变大后变小,受到的安培力先变大后变小,故C正确;
D.若将线圈绕转过,有效长度变为L=
线圈受到的安培力大小为F=,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,平面内有两个边长均为的对顶正三角形和,在A、两点分别放置电量为的正点电荷,在中点处放置另一点电荷(电性、电量未知)后,点电势为零。规定无穷远处的电势为零,则点电荷在某点产生的电势为(为某点到点电荷的距离),点电荷的电性及电量为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据几何有关系,可知点电荷到点距离
已知点电势为零,根据点电荷电势公式有
解得
故选A。
5. 2024年2月“天问一号”火星探测器已在火星“上岗”满两年,持续开展对火星多维度探测任务。如图所示为“天问一号”发射过程简化图:“天问一号”先在地球表面经过一系列的调姿变轨,成为一颗围绕太阳运行的人造行星,运行路径为椭圆轨道,再在适当位置经过变轨到达火星表面,其中点为脱离地球位置,点为被火星捕获位置。已知地球、火星运转在同一平面内且运转方向相同,火星轨道半径为地球的1.5倍,不考虑“天问一号”到地心和火星中心距离,下列说法正确的是( )
A. “天问一号”在点变轨到椭圆时需要向前喷气
B. “天问一号”在点变轨到绕火星运动时需要向前喷气
C. “天问一号”在椭圆轨道上、两点线速度大小之比为
D. “天问一号”在椭圆轨道上、两点加速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.“天问一号”围绕地球做圆周运动,在点变轨到椭圆时需要加速,故要向后喷气,故A错误;
B.“天问一号”在点变轨到绕火星运动时需要减速,故要向前喷气,故B正确;
C.设地球轨道半径为,则火星轨道半径为,则有,
根据开普勒第二定律有
可得“天问一号”在椭圆轨道上、两点线速度之比,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
解得
故“天问一号”在椭圆轨道上、两点加速度大小之比为,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度,匝数为匝的矩形线圈,长×宽,以线圈长边的三分之二处、垂直于磁场方向的直线为轴匀速转动,转动频率,转轴位置恰好处于磁场边界(线圈进磁场时边界处无磁场,出磁场时边界处有磁场),转动的线圈通过电刷向外供电,从图示位置开始计时,不计线圈及导线的电阻,关于线圈输出的交流电压随时间变化规律,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】线圈面积大的一侧在磁场中转动时,产生最大电动势
线圈面积小的一侧在磁场中转动时,产生最大电动势
线圈每经过一次磁场边界时,电动势方向不变,最大值加倍或减半,交流电的周期
故选C。
7. 如图所示,水平面上放置半球形碗,碗内部表面光滑,小滑块(视为质点)静置在碗底,现对小滑块沿切线方向施加推力,使小滑块缓慢移至碗口处,此过程碗始终不动,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 碗对小滑块支持力先减小后增大
C. 碗受水平面的支持力先减小后增大
D. 碗受水平面的摩擦力先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.设小滑块位置跟圆心的连线与竖直方向夹角为,其受力分析如图所示
小滑块缓慢移至碗口,根据平衡条件,有
随着增大,推力增大,故A错误;
B.小滑块受弹力
随着增大,弹力变小,故B错误;
C.设碗质量为,选整体为研究对象,碗受水平面支持力为
随着增大,水平面的支持力减小,故C错误;
D.碗受水平面摩擦力为
随着增大,根据数学知识可知碗受水平面的摩擦力先增大后减小,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,均匀介质中有半径为圆,为一直径,点为圆心,点为圆周上一点,,,在、两点固定有两个波源,产生两列沿圆平面传播的简谐横波.两波源振动方程均为,观察发现点比点晚振动,下列说法正确的是( )
A. 两波在介质中传播的速度大小为
B. 两波源所产生波的波长为
C. 两波叠加后点为振动加强点,点为振动减弱点
D. 在时间内质点振动的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.两波源同时振动,其振动周期
P点比O点晚振动2s,即
解得
两波源所产生波的波长,故A正确,B错误;
C.波程差
所以P点为振动加强点,O点也为振动加强点,故C错误;
D.A、B波源产生波传到P点时间分别为,
由此可知B波先振动了4s,然后共同振动了2s,所以在时间内质点P振动的路程为,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,直三棱柱玻璃体的顶面和底面均为直角三角形,且、,侧面是边长为的正方形.在侧面正中心处放置点光源,光线从侧面正中心处射出介质时的折射角为.只考虑第一次折射的情况,下列说法正确的是( )
A. 光线在侧面正中心处的入射角为
B. 玻璃体对光的折射率为
C. 光在侧面上发光区域的面积为
D. 光在侧面上发光区域的面积为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.光线从侧面正中心处射出介质时的折射角,由几何关系知入射角
根据折射定律有,故A错误,B正确;
CD.设光从玻璃体射出时发生全反射的临界角为,则
解得
作出光射到侧面上的光路图如图所示
则有
发光区域半径
发光区域面积,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平面上固定两根足够长平行倾斜金属导轨,导轨及导轨平面的倾角均为,两导轨间距离为,导轨上端连接电容为的平行板电容器,导轨空间存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度为,将质量为导体棒从距导轨底端处无初速释放,导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.25,整个过程导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,导体棒滑到水平面上后脱离导轨,电容器未被击穿,不计导轨及导体棒电阻,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A. 导体棒沿导轨做匀加速运动且加速度大小为
B. 导体棒经历的时间滑到水平面
C. 通过导体棒电荷量为
D. 电容器储存电能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设导体速度为时,导体棒的加速度为,则此时导体棒产生的电动势
电容器充电电量
导体棒中的电流为
导体棒受到安培力为
根据牛顿第二定律有
代入数据解得,故A错误;
B.由,解得,故B正确;
C.导体棒运动到导轨底端时速度
导体棒产生电动势
电容器所带电荷量,故C错误;
D.根据能量守恒,电容器储存电能为,故D正确。
故选BD。
二、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某兴趣小组利用木板和滑块来测量板、块间的动摩擦因数,带有光滑定滑轮的长木板水平放置在桌面上,细线跨过动滑轮、定滑轮后一端与滑块相连,另一端与固定拉力传感器相连,动滑轮下方悬挂沙桶,通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度,如图甲所示。
(1)实验过程及相关条件,下列说法正确的是________。
A. 必须调整木板水平,动滑轮轻重对测量有影响
B. 调整木板上的定滑轮,使连接滑块的细线与木板平行
C. 实验过程需要满足沙桶和沙的质量远小于滑块的质量
D. 先接通打点计时器的电源,再释放滑块
(2)实验过程中,不断改变沙桶内沙子质量,读出拉力传感器读数及所测对应纸带的加速度,作出图像如图乙所示,重力加速度取,滑块与木板间动摩擦因数________。
【答案】(1)BD (2)0.2
【解析】
【小问1详解】
A.根据题意,要测量板块间的动摩擦因数,必须调整木板水平,滑块对木板压力等于滑块重力,滑块受到拉力由传感器读出,与沙桶及沙子质量、动滑轮轻重没有关系,不受影响,故A错误;
B.调整木板上的定滑轮,使连接滑块的细线与木板平行,防止细线上拉力对滑块产生分力,故B正确;
C.因为有弹簧测力计可以直接测出细线的拉力,所以实验过程不需要满足沙桶和沙的质量远小于滑块的质量,故C错误;
D.实验过程要先接通打点计时器的电源,再释放滑块,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,有
可得
结合题图丙,可得
解得
12. 某同学对电流表内阻进行测量并将其改装成双量程毫安表,实验室提供了下列仪器。
A.待测电流表(满偏电流,内阻未知)
B.电阻箱
C.电阻箱
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源(电动势,内阻不计)
G.开关、导线、表笔若干
(1)为准确测量电流表内阻,设计测量电路如图甲所示,将如图乙所示的实物图连线成测量电路_____。实验过程:首先断开开关,闭合开关,调节电阻箱,使电流表达到满偏;然后保持电阻箱阻值不变,闭合开关,调节电阻箱,使电流表示数为,读出电阻箱数值为,则电流表的内阻________;
(2)然后将电流表改装成量程为和双量程电流表,设计如图丙所示电路,则定值电阻________;________。
【答案】(1) ①. ②. 180.0
(2) ①. 2 ②. 18
【解析】
【小问1详解】
[1]实物连线如图所示
[2]电流表G与电阻箱并联,由并联电路规律有
解得
【小问2详解】
[1][2]A、间量程为,扩大倍数
则有
A、间量程为,扩大倍数
则有
联立解得,
13. 如图所示,导热性能良好的汽缸开口向上竖直放置在水平面上,汽缸高为,中央处有两个水平立柱,开口处有水平卡槽,质量为、横截面积为的活塞静止在两立柱上,汽缸内密封一定量气体,环境温度为27℃,此时立柱受到活塞压力为重力的一半;现缓慢升高环境温度,直至活塞刚好到达卡槽为止.已知大气压强为,不计活塞厚度及与汽缸间摩擦,活塞不漏气,重力加速度取,热力学温度与摄氏温度的关系为,求:
(1)密封气体在初始状态和最终状态下的压强;
(2)活塞恰好对立柱无压力及刚好到达卡槽时密封气体的温度.
【答案】(1),
(2)77℃,
【解析】
【小问1详解】
设开始时密封气体压强为,则对活塞由平衡条件有
解得
设当活塞对立柱恰好无压力时,密封气体压强为,则对活塞由平衡条件有
解得
升温导致活塞上升时,密封气体做等压变化,故最终状态下密封气体的压强为
【小问2详解】
从初始状态到活塞对立柱恰好无压力,此过程密封气体做等容变化,则
根据查理定律有,其中
解得活塞恰好对立柱无压力密封气体的温度为
可得
活塞上升过程,根据盖-吕萨克定律有
解得活塞刚好到达卡槽时密封气体的温度为
可得
14. 如图所示,竖直轨道与半径的光滑四分之一圆弧轨道平滑衔接,圆弧轨道底部与光滑水平面相切,较远处放置长木板b,在木板b上表面的左端固定一竖直挡板、右端放置滑块c。现将滑块a贴紧竖直轨道距圆心高处无初速释放,滑块a与木板b发生弹性碰撞后取走滑块a,滑块c相对木板b运动后,先与木板b左端的竖直挡板发生弹性碰撞,最终恰好静止在木板b的右端。已知a、b、c质量分别为、、,滑块c与木板b间动摩擦因数为,滑块a和c可视为质点,重力加速度取,不计其它阻力,求:
(1)滑块a到达圆弧轨道最低点时受到轨道的弹力大小;
(2)木板b的长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
滑块a下滑到轨道最低点的过程中机械能守恒,则有
代入数据解得
滑块a到达圆弧轨道最低点时,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设滑块a与木板b发生弹性碰撞后瞬间二者的速度分别为、,根据动量守恒和能量守恒分别有,
联立解得,
设最终木板b与滑块c达到的共同速度大小为,木板b的长度为,根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得木板b的长度
15. 如图所示,三维空间中有坐标系,在空间内存在着沿负方向的匀强电场,在空间中存在着沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场.在空间中点处有一粒子发射器,发射初速度大小为,方向在平面内与轴负向成角,粒子质量为,电量为,粒子恰好从原点沿轴负向进入电磁场空间,当粒子速度方向第二次与平面平行时,粒子坐标为,不计粒子重力,,,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)匀强电场的场强大小.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在坐标系的第二象限内,粒子在电场中做类斜向上抛运动,依题意有,沿轴方向
沿轴方向
结合
解得
【小问2详解】
粒子进入电场和匀强磁场区域做非等距螺旋运动,即在垂直匀强磁场平面做匀速圆周运动,沿轴正方向做匀加速直线运动,由洛仑兹力提供向心力有
解得
当粒子速度方向刚好第二次与平面平行时,粒子坐标为,则
有
解得
【小问3详解】
粒子做圆周运动的周期
粒子在电磁场中第二次与平面平行时运动时间
沿方向有
解得
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