精品解析：四川成都市彭州中学2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题

2025-2026四川省彭州中学高2023级高三上期末考试 物理学科试题题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 提高测量遮光条宽度的精确度 C. 使滑块的释放点更靠近光电门 D. 增大气垫导轨与水平面的夹角 2. 轻质细线上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为的小球上，小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态，此时细线上的弹力大小为，细线与竖直方向的夹角为、与F的夹角为，如图所示。以下判断正确的是（ ） A. 保持F水平，逐渐缓慢减小，则、都逐渐增大 B. 若换一根更长的细线，保持、不变，、可能都减小 C. 保持不变，逐渐缓慢增大，直至悬线水平，则逐渐减小，先增大后减小 D. 保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至F竖直向上，则先减小后增大 3. 如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中（ ） A. 速度一直增大 B. 速度先增大后减小 C. 加速度的最大值为 D. 加速度先增大后减小 4. 某运动员在投篮练习中，将篮球先后从、两点抛出，两次都垂直打到竖直篮板上的点，打到点时的速度大小分别为、，空中运动时间分别为、，轨迹如图所示。若、两点在同一水平线上，篮球可视为质点，不计空气阻力，则（ ） A. B. C. D. 5. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 6. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前的速率大于的速率 B. 碰撞后的速率大于的速率 C. 碰撞后的动量大于的动量 D. 碰撞后的动能小于的动能 7. 真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）从MN边界某处射入磁场，刚好没有从PQ边界射出磁场，当再次从MN边界射出磁场时与MN夹角为30°，则（　　） A. 粒子进入磁场时速度方向与MN边界的夹角为60° B. 粒子在磁场中转过的角度为60° C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子能从PQ边界射出磁场时的速度大于 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得部分分，有选错得0分） 8. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B. 其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 9. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 10. 电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 变压器的输入功率为 D. 两副线圈输出电压最大值均为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组用如图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后 。 A. 只受重力 B. 做平抛运动 C. 轨迹重合 D. 速度小些，便于确定位置 （2）下面关于该实验的说法，不合理的是 。 A. 需要使用密度大、体积小的球进行实验 B. 槽与小球间需要无摩擦 C. 斜槽末端切线应当保持水平 D. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 （3）一实验小组同学采用频闪摄影的方法，拍摄到小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的四个位置如图所示，图中每个小方格的边长为2.5cm，则该球做平抛运动的初速度大小为____ m/s。（g取10m/s²） 12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为 ）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图中的_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为__________（填各实验步骤前的字母）。 A.将选择开关置于“”位置 B.将选择开关置于“”位置 C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“” （3）图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置，发现试触、时，电压表有示数；试触时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则          （选填选项前的字母）。 A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（作答时必须写出详尽的解答过程、否则不给分！） 13. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与间冰面的动摩擦因数。 14. 使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道时半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示，一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于点（点图中未画出）。引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为， （1）求离子的电荷量q并判断其正负； （2）离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为，求； （3）换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。 15. 如图所示，某装置由倾斜轨道AB、水平传送带CD、竖直固定圆轨道、水平直轨道BC、DE、EF组成，G与圆心O等高，轨道衔接处均平滑连接，圆轨道在底部稍微错开。传送带间距L1=2.0m，水平直轨道DE长L2=1.0m，竖直圆轨道半径R=0.5m，水平直轨道EF足够长。现有质量m=0.4kg的小滑块由A点静止滑下，A点离水平轨道高度设为h，皮带轮的半径r=0.1m，皮带轮顺时针匀速转动，角速度设为，小滑块与传送带的动摩擦因数，与EF段的动摩擦因数，其余轨道均光滑，空气阻力不计。 （1）若=0，h=1.2m，求滑块运动到E点时对圆轨道的作用力大小； （2）若=10rad/s，小滑块能沿着圆轨道内侧运动，并最终停在EF段。求滑块静止时离E点的距离x与A点离水平轨道高度h的函数关系； （3）若=10rad/s，h=1.2m，现在DE段铺上一层材料，小滑块与DE段的动摩擦因数，求小滑块在水平直轨道DE上滑行的总距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026四川省彭州中学高2023级高三上期末考试 物理学科试题题卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 提高测量遮光条宽度的精确度 C. 使滑块的释放点更靠近光电门 D. 增大气垫导轨与水平面的夹角 【答案】A 【解析】 【详解】利用平均速度等效替代瞬时速度，遮光条越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现趋向于0，而提高测量遮光条宽度的精确度，或者滑块的释放点更靠近光电门，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到趋向于0的条件，故A正确，B、C、D错误。 2. 轻质细线上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为的小球上，小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态，此时细线上的弹力大小为，细线与竖直方向的夹角为、与F的夹角为，如图所示。以下判断正确的是（ ） A. 保持F水平，逐渐缓慢减小，则、都逐渐增大 B. 若换一根更长的细线，保持、不变，、可能都减小 C. 保持不变，逐渐缓慢增大，直至悬线水平，则逐渐减小，先增大后减小 D. 保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至F竖直向上，则先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．保持F水平，逐渐缓慢减小，对小球受力分析有 ， 可知随着减小，和都在减小，A错误； B．换一根更长的细线，保持、不变，则、都不变，B错误； C．保持不变，逐渐缓慢增大，直至悬线水平，根据三角形定则，如图所示 由图可知当水平时最大，当水平时最大，所以逐渐减小，逐渐增大，C错误； D．保持小球位置不变，沿逆时针方向缓慢转动直至竖直向上的过程，根据三角形定则，如图所示 可知当方向与方向垂直时，有最小值，则先减小后增大， D正确。 故选D。 3. 如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中（ ） A. 速度一直增大 B. 速度先增大后减小 C. 加速度的最大值为 D. 加速度先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。此时两弹簧的合力为大小为。当撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误 ； CD．小球从P点运动到O点的过程中，形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受的合外力一直变小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知 加速度的最大值为，CD错误。 故选A。 4. 某运动员在投篮练习中，将篮球先后从、两点抛出，两次都垂直打到竖直篮板上的点，打到点时的速度大小分别为、，空中运动时间分别为、，轨迹如图所示。若、两点在同一水平线上，篮球可视为质点，不计空气阻力，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，竖直方向有 可知 故AB错误； CD．水平方向做匀速直线运动，有 则 故C正确，D错误。 故选C。 5. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，故A错误； B．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，故B正确； CD．电容器放电过程中，两极板间的电荷量越来越少，电压越来越小，电荷所受电场力越来小，则其移动的速度越来越小，故电流越来越小，所以电压表、电流表的示数都是不均匀减小至零，故CD错误。 故选B。 6. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前的速率大于的速率 B. 碰撞后的速率大于的速率 C. 碰撞后的动量大于的动量 D. 碰撞后的动能小于的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知碰前的速度大小为 碰前速度为0，A错误； B．两物体正碰后，碰后的速度大小为 碰后的速度大小为 碰后两物体的速率相等，B错误； C．两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即 解得两物体质量的关系为 根据动量的表达式可知碰后的动量大于的动量，C正确； D．根据动能的表达式可知碰后的动能大于的动能，D错误。 故选C。 7. 真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）从MN边界某处射入磁场，刚好没有从PQ边界射出磁场，当再次从MN边界射出磁场时与MN夹角为30°，则（　　） A. 粒子进入磁场时速度方向与MN边界的夹角为60° B. 粒子在磁场中转过的角度为60° C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子能从PQ边界射出磁场时的速度大于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．粒子运动轨迹如图 由粒子在磁场运动时入射角等于出射角，则粒子进入磁场时速度方向与MN边界夹角为30°，则偏转角为 360°-2×30°=300° 故AB错误； C．根据 解得 运动时间 故C错误； D．刚好没有从PQ边界射出磁场的速度 解得 所以粒子能从PQ边界射出磁场时的速度大于，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得部分分，有选错得0分） 8. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B. 其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径，则有 其中在月球表面万有引力和重力的关系有 联立解得 由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，同理可得 代入题中数据可得 故A错误、B正确； CD．根据线速度和周期的关系有 根据以上分析可得 故C错误、D正确； 故选BD。 9. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在星球表面，根据 可得 行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得该行星表面的重力加速度大小 故A正确； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度 行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度 故B错误； C．“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力 “背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律 解得 故C正确； D．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故D错误。 故选AC。 10. 电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 变压器的输入功率为 D. 两副线圈输出电压最大值均为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得， 故A正确，B错误； C．根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故 故C正确； D．输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为 故D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组用如图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后 。 A. 只受重力 B. 做平抛运动 C. 轨迹重合 D. 速度小些，便于确定位置 （2）下面关于该实验的说法，不合理的是 。 A. 需要使用密度大、体积小的球进行实验 B. 槽与小球间需要无摩擦 C. 斜槽末端切线应当保持水平 D. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 （3）一实验小组同学采用频闪摄影的方法，拍摄到小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的四个位置如图所示，图中每个小方格的边长为2.5cm，则该球做平抛运动的初速度大小为____ m/s。（g取10m/s²） 【答案】（1）C （2）BD （3）1 【解析】 【小问1详解】 实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球每次抛出时的初速度相同，抛出后轨迹重合。 故选C。 【小问2详解】 A．为了减小空气阻力的影响，应需要使用密度大、体积小的球进行实验，故A不满足题意要求； B．为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，但槽与小球间不需要光滑，故B满足题意要求； C．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端切线应当保持水平，故C不满足题意要求； D．建立坐标系时，以小球处于斜槽末端端口位置球心的水平投影作为坐标原点，故D满足题意要求。 故选BD。 【小问3详解】 竖直方向有 可得 水平方向有 可得该球做平抛运动的初速度大小为 12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为 ）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图中的_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为__________（填各实验步骤前的字母）。 A.将选择开关置于“”位置 B.将选择开关置于“”位置 C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“” （3）图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置，发现试触、时，电压表有示数；试触时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则          （选填选项前的字母）。 A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路 【答案】（1）甲 （2）ADCB （3）C 【解析】 【小问1详解】 因为待测电阻约为，而，故为了减小误差应该采用电流表外接法，即选用甲图； 【小问2详解】 测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”挡，故顺序为ADCB。 【小问3详解】 闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触、时电压表有示数说明、段是正常的，试触时，电压表没有示数说明在之间某处发生了断路，故选C。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（作答时必须写出详尽的解答过程、否则不给分！） 13. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与间冰面的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设冰壶质量为，A受到冰面的支持力为，由竖直方向受力平衡，有 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 设A在间的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 联立解得 由速度与位移的关系式，有 代入数据解得 （2）设碰撞前瞬间A的速度为，由动量守恒定律可得 解得 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 由动能定理可得 联立解得 14. 使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道时半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示，一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于点（点图中未画出）。引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为， （1）求离子的电荷量q并判断其正负； （2）离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为，求； （3）换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。 【答案】（1），正电荷；（2）；（3）电场强度方向沿径向向外，大小为 【解析】 【详解】（1）离子做圆周运动 解得 正电荷 （2）如图所示 引出轨迹为圆弧 解得 根据几何关系得 解得 （3）电场强度方向沿径向向外，引出轨迹为圆弧 解得 【方法技巧】做此类问题，关键掌握回旋加速器的原理，运用电场加速和磁场偏转，知道粒子在磁场中运动的周期与加速电场的变化周期相等，注意掌握半径与周期公式的应用和结合数学几何知识解题。 15. 如图所示，某装置由倾斜轨道AB、水平传送带CD、竖直固定圆轨道、水平直轨道BC、DE、EF组成，G与圆心O等高，轨道衔接处均平滑连接，圆轨道在底部稍微错开。传送带间距L1=2.0m，水平直轨道DE长L2=1.0m，竖直圆轨道半径R=0.5m，水平直轨道EF足够长。现有质量m=0.4kg的小滑块由A点静止滑下，A点离水平轨道高度设为h，皮带轮的半径r=0.1m，皮带轮顺时针匀速转动，角速度设为，小滑块与传送带的动摩擦因数，与EF段的动摩擦因数，其余轨道均光滑，空气阻力不计。 （1）若=0，h=1.2m，求滑块运动到E点时对圆轨道的作用力大小； （2）若=10rad/s，小滑块能沿着圆轨道内侧运动，并最终停在EF段。求滑块静止时离E点的距离x与A点离水平轨道高度h的函数关系； （3）若=10rad/s，h=1.2m，现在DE段铺上一层材料，小滑块与DE段的动摩擦因数，求小滑块在水平直轨道DE上滑行的总距离。 【答案】（1）15.2N；（2）x=2h-1（m）（h≥1.75m）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由动能定理可知 得 由牛顿第二定律可得 得 F=15.2N 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的作用力大小为15.2N （2）在圆轨道最高点时 得 由机械能守恒可得 传送带速度 v=1m/s<vE=5m/s 物体在传送带上一直减速 h最小值 得 x=2h-1（m）（h≥1.75m） （3）小滑块在传送带一直减速，到E点时速度为： 得 从E点滑上圆轨道 得 h1=0.5m 恰好到达圆心等高处 小滑块经圆弧轨道后原路返回DE至D点速度 得 所以小滑块无法从左侧冲出传送带； 小滑块从传送带上返回D点时，速度为 v0=ωr=1m/s 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $