精品解析：安徽蚌埠市2027届高三上学期调研性监测物理试卷

姓名_____________________________ 座位号______________________________________ 2027届高三调研性监测 物理 时间：75分钟 分值：100分 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2023年11月，我国科学家成功研制出全球尺寸最大的聚变堆超导磁体，用于产生强磁场以约束高温等离子体。该装置内发生的核反应为，下列说法正确的是（ ） A. 该核反应中，X是质子 B. 该核反应前后总质量保持不变 C. 超导磁体利用电流的热效应产生强磁场 D. 该装置通过强磁场对带电粒子施加洛伦兹力实现约束 2. 一定量的理想气体从状态a经等温过程到状态b，已知气体在状态a的压强和体积分别为、，在状态b的体积为，该过程中外界压缩气体对其做的功为W，则气体在状态b的压强和该过程中气体放出的热量分别为（　　） A. ，W B. ， C. ，W D. ， 3. 如图，半球形玻璃砖截面半径为R，AB为直径。一束单色光垂直AB从P点射入，在内表面恰好发生一次全反射从A点射出，则该玻璃砖的折射率为（ ） A. B. C. 2 D. 4. 电子显微镜利用电场控制电子的运动，其电场分布简化示意图如图所示，实线为电场线，虚线为一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为该轨迹上的两点。则（ ） A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的高 C. 电子从a点运动到b点，电势能不断减小 D. 电子从a点运动到b点，速率不断减小 5. 2025年11月17日，出生于2000年的运动员李泽洋在全运会男子100米决赛中夺得冠军，成为首位“00后”百米飞人冠军。某次训练时，他从起点开始做匀加速直线运动，经过4m达到最大速度，随后以该速度跑完全程，成绩为10.40s，则他在本次训练中做加速运动的时间及最大速度分别为（　　） A. 0.8s，11m/s B. 0.8s，10m/s C. 0.9s，11m/s D. 0.9s，10m/s 6. 图甲为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端的电压按图乙所示的正弦规律变化，原、副线圈的匝数比为，定值电阻R的阻值为。稳定工作时交流电流表的示数为0.1 A，若等离子体可等效为定值电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 副线圈两端电压的最大值为22 V B. 原线圈中电流的有效值为1 A C. 副线圈两端电压的周期为 D. 等离子体的等效电阻值为 7. 如图所示，水平放置的光滑圆柱体A质量为m、半径为R，厚度不计的薄板B下端悬挂重物，薄板和重物的总质量为M，C为竖直固定的物块，且与薄板间的动摩擦因数为，D为固定的支柱，且到薄板的距离为。若B恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则M与m之比为（ ） A. B. C. D. 8. 如图，在平面直角坐标系xOy中，以原点O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。位于O点的粒子源向第一象限内各个方向均匀发射大量电荷量为、质量为m的粒子，速度大小均为。不计粒子重力及粒子间相互作用，则从磁场区域边界上第一象限部分射出的粒子数与总粒子数之比为（ ） A. B. C. D. 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 2026年，我国加速推进载人登月工程。如图为一次模拟任务，载有“揽月”着陆器的“梦舟”飞船先沿环月圆轨道I运行，在P点短暂点火后进入椭圆轨道II，并在近月点Q实施着陆。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在P点从轨道I进入轨道II时速度增大 B. 飞船在轨道I上的运行周期大于在轨道II上的运行周期 C. 飞船在轨道I上P点的加速度大于在轨道II上P点的加速度 D. 飞船在轨道II上运行时，经过P点的速度小于经过Q点的速度 10. 如图，两条相距L的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，左端通过开关S连接电动势为E、内阻为r的电源，一电容器连接在导轨之间，导轨所在平面存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒垂直导轨放置，初始时S断开，棒静止，电容器不带电，棒始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。闭合S，系统达到稳定后电流为零，棒匀速运动，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的上极板带正电 B. 棒最终做匀速运动的速度大小为 C. 棒从开始运动到速度达到v的过程中，其横截面上通过的电荷量为 D. 棒从开始运动到速度达到v时，电容器两端的电压等于 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某同学在探究力的合成规律时，实验装置如图甲所示： （1）关于本实验，下列说法正确的是____________。（选填正确答案标号） A. 两根细绳长度必须相等 B. 橡皮条必须与两细绳夹角的平分线重合 C. 实验时，弹簧测力计应与木板板面保持平行 D. 同一次实验中，只要保证橡皮条拉伸的长度相同即可 （2）某次实验时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则测出的____________N。 （3）图丙为某次实验时和的图示，已知方格纸上每小格边长代表0.5 N，则用作图法可得和的合力大小为____________N。（结果保留两位有效数字） 12. 利用图甲所示的电路测量铅笔芯的电阻率。 （1）根据图甲完成图乙中的实物连线。 （2）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d，其示数如图丙所示，可知____________mm。 （3）调节电阻箱的阻值，移动滑片P到某位置，测出B、P间的长度为L，闭合开关S，记录电压表的示数U和电流表的示数I，则该铅笔芯电阻率的表达式为____________。（用U、I、d和L表示） （4）多次改变滑片P的位置，记录对应的L、U、I，由实验数据绘制出的图像如图丁所示，由此可得该铅笔芯的电阻率____________。（取3.14，结果保留两位有效数字） （5）考虑电流表、电压表内阻的影响，则电阻率的测量值____________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 如图，在平静湖面的岸边，甲同学在O点用手持续拍打水面，使水面从静止开始竖直向下振动并产生水波（可近似看成简谐横波），在甲刚开始拍打水面的同时，乙同学从O点正上方某处水平抛出一颗小石子。水面上一小浮标静止在离O点0.9 m的P点，浮标第一次到达波峰时恰好被石子击中。经测量，O点完成5次全振动用时1 s，水波的波速大小为2m/s，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）水波的波长； （2）石子被抛出时的初速度大小。 14. 真空中相距L的正电子与电子，绕两者连线中点做匀速圆周运动。正电子与电子的质量均为m，所带电荷量大小均为e。仅考虑两者之间的库仑力，静电力常量为k，取无穷远处为零势能点，正电子与电子相距r时，系统的电势能为。 （1）求它们做匀速圆周运动时的线速度大小。 （2）求正电子绕圆心转动周期过程中库仑力的冲量大小。 （3）若正电子和电子均以（1）中的速度大小由相距L处开始沿连线向外运动，求两者之间能达到的最大距离。 15. 如图，两个相同的平板车A和B，质量均为，它们之间通过少量炸药（质量不计）连接在一起，静止在光滑的水平轨道上。一物块C（可视为质点）以的水平速度滑上A的左端，由于摩擦，C恰好能运动至B的最右端。已知C的质量，C与两车上表面之间的动摩擦因数均为0.1，忽略空气阻力，重力加速度g取。 （1）求C刚滑上A时，A的加速度大小。 （2）求平板车A的长度。 （3）当C运动到B的最右端时，炸药瞬间被点燃爆炸，使A、B分离，若此后C恰好没有从B上滑落，求炸药爆炸转化的机械能大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名_____________________________ 座位号______________________________________ 2027届高三调研性监测 物理 时间：75分钟 分值：100分 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2023年11月，我国科学家成功研制出全球尺寸最大的聚变堆超导磁体，用于产生强磁场以约束高温等离子体。该装置内发生的核反应为，下列说法正确的是（ ） A. 该核反应中，X是质子 B. 该核反应前后总质量保持不变 C. 超导磁体利用电流的热效应产生强磁场 D. 该装置通过强磁场对带电粒子施加洛伦兹力实现约束 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应遵循质量数和电荷数守恒。由题给反应，X的质量数为1、电荷数为0，因此X是中子而不是质子，故A错误； B．该反应是轻核聚变。聚变释放能量来自反应前后质量亏损，反应前后总质量不保持不变，故B错误； C．超导材料电阻为零，电流通过时不产生焦耳热；超导磁体利用电流的磁效应产生强磁场，而不是利用热效应，故C错误； D．高温等离子体由带电粒子组成，强磁场对运动带电粒子施加洛伦兹力，改变其运动方向并限制运动范围，从而实现约束，故D正确。 故选D。 2. 一定量的理想气体从状态a经等温过程到状态b，已知气体在状态a的压强和体积分别为、，在状态b的体积为，该过程中外界压缩气体对其做的功为W，则气体在状态b的压强和该过程中气体放出的热量分别为（　　） A. ，W B. ， C. ，W D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】理想气体等温过程满足玻意耳定律，即 解得 理想气体的内能仅由温度决定，等温过程温度不变，因此内能变化。根据热力学第一定律 解得 负号表示气体对外放出热量，放出的热量大小为。 故选A。 3. 如图，半球形玻璃砖截面半径为R，AB为直径。一束单色光垂直AB从P点射入，在内表面恰好发生一次全反射从A点射出，则该玻璃砖的折射率为（ ） A. B. C. 2 D. 【答案】C 【解析】 【详解】设光线在半球形内表面的入射点为，圆心为。光线在处垂直入射，进入玻璃后不偏折，沿竖直方向到达。由反射定律，反射光线与法线的夹角等于入射角，因此 又因 三角形为等腰三角形，所以 由于直径方向与入射方向互相垂直，有 从而 由三角形的内角和得 所以 解得，光路及半径如图所示。 在处要发生全反射，入射角不得小于临界角；光线在处从玻璃射向空气并能射出，入射角不得大于临界角。故两处条件同时成立时有，玻璃射向空气时的临界角满足 其中为玻璃折射率。将临界角取为代入，得折射率为 故选C。 4. 电子显微镜利用电场控制电子的运动，其电场分布简化示意图如图所示，实线为电场线，虚线为一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为该轨迹上的两点。则（ ） A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的高 C. 电子从a点运动到b点，电势能不断减小 D. 电子从a点运动到b点，速率不断减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度大小，由图可见b点电场线比a点更密集，因此b点电场强度大于a点，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，因此b点电势高于a点，故B错误； C．根据轨迹弯曲规律，电子所受电场力指向轨迹的凹侧，可判断电子的电场力方向沿电场线切线向下。电子从a到b的过程中，电场力方向与速度方向的夹角始终为锐角，电场力持续做正功，电子的电势能不断减小，故C正确； D．电子从a到b的过程中电场力始终做正功，根据动能定理，电子的动能持续增大，因此速率不断增大，故D错误。 故选 C。 5. 2025年11月17日，出生于2000年的运动员李泽洋在全运会男子100米决赛中夺得冠军，成为首位“00后”百米飞人冠军。某次训练时，他从起点开始做匀加速直线运动，经过4m达到最大速度，随后以该速度跑完全程，成绩为10.40s，则他在本次训练中做加速运动的时间及最大速度分别为（　　） A. 0.8s，11m/s B. 0.8s，10m/s C. 0.9s，11m/s D. 0.9s，10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】设加速运动时间为，最大速度为，运动员初速度为0，匀加速阶段位移，由匀变速直线运动平均速度公式得，即 整理得 匀速阶段的位移 匀速运动的时间 总时间 则有 解得， 故选B。 6. 图甲为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端的电压按图乙所示的正弦规律变化，原、副线圈的匝数比为，定值电阻R的阻值为。稳定工作时交流电流表的示数为0.1 A，若等离子体可等效为定值电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 副线圈两端电压的最大值为22 V B. 原线圈中电流的有效值为1 A C. 副线圈两端电压的周期为 D. 等离子体的等效电阻值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知原线圈电压的最大值为，根据理想变压器变压规律 可得副线圈电压最大值，故A错误； B．交流电流表测量的是副线圈电流的有效值，根据理想变压器变流规律 可得原线圈电流有效值，故B错误； C．从图乙可直接读出原线圈交流电的周期为，理想变压器不改变交流电的周期，因此副线圈两端电压的周期也为，故C错误； D． 原线圈输入电压的有效值 由变压规律得副线圈电压有效值 副线圈电路为定值电阻和等离子体等效电阻串联，根据欧姆定律 代入数据解得等离子体等效电阻，故D正确。 故选 D。 7. 如图所示，水平放置的光滑圆柱体A质量为m、半径为R，厚度不计的薄板B下端悬挂重物，薄板和重物的总质量为M，C为竖直固定的物块，且与薄板间的动摩擦因数为，D为固定的支柱，且到薄板的距离为。若B恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则M与m之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设圆柱圆心为。到薄板的水平距离为，且圆柱与薄板相切，因此圆心到的水平距离为；又，故与水平方向的夹角为。 以圆柱为研究对象，接触均光滑。设对的支持力为，对A的支持力为。由竖直方向平衡有 由水平方向平衡有 联立得 根据牛顿第三定律，对的水平压力大小也为。以薄板和重物整体为研究对象，水平方向平衡有 其中为对的支持力。恰好不下滑时，静摩擦力达到最大值；由最静大静摩擦力与滑动摩擦力的关系，最静大摩擦力为 由整体竖直方向平衡有 代入前述结果， 所以 故选B。 8. 如图，在平面直角坐标系xOy中，以原点O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。位于O点的粒子源向第一象限内各个方向均匀发射大量电荷量为、质量为m的粒子，速度大小均为。不计粒子重力及粒子间相互作用，则从磁场区域边界上第一象限部分射出的粒子数与总粒子数之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】粒子在磁场中的运动半径由洛伦兹力提供向心力。对任一发射方向，取粒子为研究对象，有 所以 设初速度方向与轴正方向的夹角为，则轨迹圆心与的距离为，磁场边界圆半径也为，粒子轨迹与磁场边界的交点满足 故三角形为等边三角形。 由几何关系，交点的极角为 所以粒子从第一象限边界射出时，发射角应大于。下面的示意图用于说明上述几何关系，图中为边界出射点，为粒子轨迹圆心： 初速度方向在第一象限内均匀分布，的总范围为到，满足出射条件的范围为到，因此比例 故选A。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 2026年，我国加速推进载人登月工程。如图为一次模拟任务，载有“揽月”着陆器的“梦舟”飞船先沿环月圆轨道I运行，在P点短暂点火后进入椭圆轨道II，并在近月点Q实施着陆。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在P点从轨道I进入轨道II时速度增大 B. 飞船在轨道I上的运行周期大于在轨道II上的运行周期 C. 飞船在轨道I上P点的加速度大于在轨道II上P点的加速度 D. 飞船在轨道II上运行时，经过P点的速度小于经过Q点的速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据卫星变轨规律，卫星由高轨道到低轨道，需要点火减速，飞船在P点从轨道I进入轨道II时，速度减小，故A错误； B．由开普勒第三定律，绕同一中心天体运行的轨道满足。圆轨道I的半长轴为 椭圆轨道II的半长轴小于，因此，故B正确； C．飞船在轨道上任一点的引力加速度由万有引力定律和牛顿第二定律决定， 两条轨道在点到月心的距离都为，所以该点加速度大小相等，故C错误； D．在椭圆轨道II上，飞船从点运动到点过程中机械能守恒，故有 由于远月点到月心的距离大于近月点到月心的距离，所以 即经过点的速度小于经过点的速度，故D正确。 故选BD。 10. 如图，两条相距L的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，左端通过开关S连接电动势为E、内阻为r的电源，一电容器连接在导轨之间，导轨所在平面存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒垂直导轨放置，初始时S断开，棒静止，电容器不带电，棒始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。闭合S，系统达到稳定后电流为零，棒匀速运动，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的上极板带正电 B. 棒最终做匀速运动的速度大小为 C. 棒从开始运动到速度达到v的过程中，其横截面上通过的电荷量为 D. 棒从开始运动到速度达到v时，电容器两端的电压等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电源正极接在上导轨，闭合开关后电流经导体棒由上端流向下端，导体棒在磁场中受到向右的安培力而开始运动；因此上导轨电势较高，电容器上极板带正电，故A正确； B．系统稳定后电流为零，电源内阻上的电压降为零，所以电容器两端电压为 导体棒支路的回路方程为 稳定时，所以 从而，故B错误； C．对导体棒，安培力大小满足，安培力的冲量等于导体棒动量的增加量。在导体棒从静止加速到速度的过程中，有 所以，故C正确； D．导体棒支路的电压关系为 所以电容器两端电压应满足 达到任意给定速度的瞬间通常仍有电流，电容器电压还取决于充电状态，不能写成，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某同学在探究力的合成规律时，实验装置如图甲所示： （1）关于本实验，下列说法正确的是____________。（选填正确答案标号） A. 两根细绳长度必须相等 B. 橡皮条必须与两细绳夹角的平分线重合 C. 实验时，弹簧测力计应与木板板面保持平行 D. 同一次实验中，只要保证橡皮条拉伸的长度相同即可 （2）某次实验时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则测出的____________N。 （3）图丙为某次实验时和的图示，已知方格纸上每小格边长代表0.5 N，则用作图法可得和的合力大小为____________N。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．两根细线的长度不必相等，只要能使两力按题设方向作用于同一点即可，故A错误； B．橡皮条的方向应与合力方向重合，只有两分力大小相等时才与夹角平分线重合，故B错误； C．弹簧测力计应与木板板面平行，使力在同一平面内并减小测量误差，故C正确； D．同一次实验还必须保证力的作用点、方向以及橡皮条的形变量等条件相同，仅保证橡皮条拉伸长度相同是不够的，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 读取弹簧测力计时，视线应与刻度面垂直，指针（或示数线）对应刻度为 【小问3详解】 以丙图中的两个力为邻边作平行四边形，其对角线表示合力；按图上比例测得对角线约为个小格。 每小格代表，合力与图上长度的关系为 代入 所以 12. 利用图甲所示的电路测量铅笔芯的电阻率。 （1）根据图甲完成图乙中的实物连线。 （2）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d，其示数如图丙所示，可知____________mm。 （3）调节电阻箱的阻值，移动滑片P到某位置，测出B、P间的长度为L，闭合开关S，记录电压表的示数U和电流表的示数I，则该铅笔芯电阻率的表达式为____________。（用U、I、d和L表示） （4）多次改变滑片P的位置，记录对应的L、U、I，由实验数据绘制出的图像如图丁所示，由此可得该铅笔芯的电阻率____________。（取3.14，结果保留两位有效数字） （5）考虑电流表、电压表内阻的影响，则电阻率的测量值____________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） （2）2.099##2.100##2.101 （3） （4） （5）小于 【解析】 【小问1详解】 电流表应串联在干路中，电压表接在铅笔芯段两端，滑动变阻器采用限流接法，开关串联在电路中。按图甲将图乙接成图示电路。 【小问2详解】 螺旋测微器读数为固定套筒读数与可动刻度读数之和，因此。 【小问3详解】 对铅笔芯段，由欧姆定律有。由电阻定律 铅笔芯横截面积为。联立上式得 【小问4详解】 由第（3）问关系式整理 因此图像的斜率满足 从图线上取两点，其坐标分别为和 由此得 代入 得 【小问5详解】 电压表内阻有限，接入后电流表读数为流过铅笔芯段的电流与流过电压表的电流之和，即大于铅笔芯段的实际电流。用计算时，分母偏大，所以电阻率的测量值小于真实值。 13. 如图，在平静湖面的岸边，甲同学在O点用手持续拍打水面，使水面从静止开始竖直向下振动并产生水波（可近似看成简谐横波），在甲刚开始拍打水面的同时，乙同学从O点正上方某处水平抛出一颗小石子。水面上一小浮标静止在离O点0.9 m的P点，浮标第一次到达波峰时恰好被石子击中。经测量，O点完成5次全振动用时1 s，水波的波速大小为2m/s，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）水波的波长； （2）石子被抛出时的初速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由周期定义，周期等于完成5次全振动总时间的五分之一，满足 代入题给的总时间，得，对该水波的波速公式为 整理得 代入题给数据，得。 【小问2详解】 令，波传到点的时间满足 代入题给数据，得。按题设的起振相位，质点在波到达后还需经过才第一次到达波峰，因此从起振到浮标第一次到达波峰的总时间满足 代入前述结果，得。石子做平抛运动，水平方向不受力，水平方向位移满足 命中点时，因此 解得 代入题给数据，得 14. 真空中相距L的正电子与电子，绕两者连线中点做匀速圆周运动。正电子与电子的质量均为m，所带电荷量大小均为e。仅考虑两者之间的库仑力，静电力常量为k，取无穷远处为零势能点，正电子与电子相距r时，系统的电势能为。 （1）求它们做匀速圆周运动时的线速度大小。 （2）求正电子绕圆心转动周期过程中库仑力的冲量大小。 （3）若正电子和电子均以（1）中的速度大小由相距L处开始沿连线向外运动，求两者之间能达到的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 两粒子相距，均绕连线中点做匀速圆周运动，所以轨道半径为 由库仑定律，粒子间静电力大小为 方向沿连线指向另一粒子。以正电子为研究对象，指向中点为向心方向，由牛顿第二定律得 代入轨道半径和库仑力表达式，得 解得 【小问2详解】 对正电子应用动量定理，有。四分之一周期内速度方向转过，初、末动量大小均为且相互垂直。因此动量变化量的大小为 所以冲量大小为 结合小问1的结果，且质量和轨道条件不变，得 【小问3详解】 两粒子沿连线向外运动时，只受彼此静电力，取两粒子为系统，系统机械能守恒。最大距离处两粒子的速度均减为零。初态系统机械能为 最大距离状态的系统机械能为 由机械能守恒，得 由小问1已得 在条件不变时代入上式，得 解得 15. 如图，两个相同的平板车A和B，质量均为，它们之间通过少量炸药（质量不计）连接在一起，静止在光滑的水平轨道上。一物块C（可视为质点）以的水平速度滑上A的左端，由于摩擦，C恰好能运动至B的最右端。已知C的质量，C与两车上表面之间的动摩擦因数均为0.1，忽略空气阻力，重力加速度g取。 （1）求C刚滑上A时，A的加速度大小。 （2）求平板车A的长度。 （3）当C运动到B的最右端时，炸药瞬间被点燃爆炸，使A、B分离，若此后C恰好没有从B上滑落，求炸药爆炸转化的机械能大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以A、B整体为研究对象。C刚滑上A时，水平方向的外力只有C对A的滑动摩擦力，大小为，方向向右。由牛顿第二定律得 代入数据得 【小问2详解】 以A、B、C为系统，水平方向无外力；C恰好运动至B的最右端时，相对两车的速度为零，设三者共同速度为。由动量守恒得 代入数据得 C相对A、B一共滑过的距离为，滑动摩擦力做功使系统机械能减少。由功能关系得 联立上式并代入数据得平板车A的长度 【小问3详解】 取向右为正方向。爆炸前A、B以速度一起运动；爆炸时间极短，C的速度仍为。设爆炸后A、B的速度分别为和，爆炸过程系统水平方向动量守恒。由动量守恒得 爆炸释放的机械能等于A、B爆炸后与爆炸前的动能之差，因此 爆炸后B向右运动，C相对B向左滑动；C恰好不从B上滑落时，相对滑动距离为，随后B、C达到共同速度。以B、C为研究对象，水平方向动量守恒，得 B、C间的滑动摩擦力做功使其机械能减少，由功能关系得 把，及已知数据代入上述两式，并取符合B向右运动的根，得 由爆炸过程动量方程得 代入爆炸能量表达式得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $