精品解析：四川九师联盟2027届高三上学期9月开学考物理试卷

高三物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：高考范围。 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个选项符合题目要求。 1. 一列简谐横波沿轴传播，某时刻的波形如图所示，此时、、、四个质点对平衡位置的位移大小相等，这四个质点中，振动总是相反的是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 2. 钚239是制造核武器的重要核材料。它是通过反应堆中产生的快中子轰击铀238进行人工生产的。核反应方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 是中子 B. 来自原子核外 C. 此核反应是重核的裂变 D. 利用钚239制造的原子弹，通过重核裂变释放巨大能量 3. 如图所示，绕过光滑定滑轮的轻绳两端分别连接在用轻杆连接的、两球上，此时整体处于静止状态，轻杆与水平方向的夹角为，连接球的轻绳与轻杆间的夹角也为，球质量为，重力加速度为，则轻绳上的拉力大小等于（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，将两个小球在同一水平线上的、两点同时斜上抛，两球的初速度与水平方向的夹角分别为和，两球在同一竖直面内运动到点（未画出）相遇，点与、两点的水平距离分别为、，，，空气阻力不计，则等于（ ） A. 4∶3 B. 3∶4 C. 16∶9 D. 9∶16 5. 发射地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上，在点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道的远地点变轨后到达预定圆轨道Ⅲ，是轨道Ⅰ上一点，、是轨道Ⅱ上两点，是轨道Ⅲ上一点，卫星在点和点速度大小相等，在点和点速度大小相等，可认为整个过程中卫星质量不变，则下列说法正确的是（ ） A. 在点和点，卫星加速度大小可能相等 B. 在点和点，卫星的机械能可能相等 C. 卫星在点机械能大于在点机械能 D. 卫星在点机械能大于在点机械能 6. 如图所示，是半圆形玻璃砖的最高点，一细束单色光沿方向射到点，经玻璃砖折射后从直径上的点出射，则下列说法正确的是（ ） A. 入射光线和出射光线不平行 B. 增大光在点的入射角，折射光在面可能发生全反射 C. 光的频率越高，光在玻璃砖中传播速度越小 D. 保持入射角不变，光的频率越高，光从点传播到所用时间越短 7. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，为定值电阻，为滑动变阻器，在、两端输入正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A. 仅将向下移动，电压表的示数变大 B. 仅将向下移动，电压表的示数变大 C. 仅将向下移动，变压器的输出功率变大 D. 仅将向下移动，变压器的输出功率变大 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，、两个金属圆环为同心圆，固定在同一平面内，中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大，则下列说法正确的是（ ） A. 环中感应电流沿逆时针方向 B. 环中感应电流沿顺时针方向 C. 环有收缩趋势 D. 环有扩张趋势 9. 如图所示，匀强电场中四个点、、、位于边长为的正方形的顶点，电场线与正方形平面平行，从点向各个方向射出初速度大小相同的电子，到达、、点的电子的动能分别为、和，则下列说法正确的是（ ） A. 正方形上点电势最高 B. 正方形上点电势最高 C. 电子从点射出时的动能为 D. 匀强电场的电场强度大小为 10. 如图所示，水平放置的足够长光滑导轨，左右两部分间距分别为、，分别处于大小相等、方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为。两根金属棒、分别垂直静止在左右轨道上，的质量为、接入电路的电阻为，的质量为、接入电路的电阻为，现同时给、水平向左和向右的大小都为的初速度，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 两棒组成的系统动量守恒 B. 棒运动的最大加速度为 C. 棒最终的运动速度为 D. 棒中产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用一根轻弹簧（重力忽略不计）和刻度尺，测物块与长木板间的动摩擦因数。实验过程中轻弹簧均在弹性限度内。 （1）将轻弹簧自然悬挂，将刻度尺竖直放置，刻度尺零刻度与轻弹簧上端对齐，轻弹簧下端与刻度尺所对的位置如图甲中箭头所示，则轻弹簧的原长________；将物块悬挂在轻弹簧的下端，待物块静止，测出弹簧的长度为； （2）如图乙所示安装装置，长木板放在水平面上，物块放在长木板上，轻弹簧一端连接在物块上，另一端固定在墙上，轻弹簧水平，用水平向左的力拉长木板，使长木板缓慢向左滑动，稳定时测出弹簧的长度为，由此求得物块与长木板间的动摩擦因数________；（用、、表示） （3）请写出一条减小本实验误差的方法：________。 12. 某实验小组要测量一节新干电池的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计了如图甲所示的电路。其中电阻箱（）、电压表（，内阻很大），定值电阻（约为），开关，单刀双掷开关。 （1）按图甲连接电路，先将电阻箱的阻值调到最大，将开关合向，闭合开关，调节电阻箱至合适的电阻值，记录电压表的示数，保持电阻箱的阻值不变，再将开关合向，记录电压表的示数，则定值电阻的阻值________；（用、、表示） （2）再将开关合向，多次调节电阻箱，每次调节后记录电压表的示数及电阻箱的阻值，某次电压表指针所指的位置如图乙所示，则电压表测得的电压________；将测得的多组、作出图像，得到图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，可求得电池的电动势________，内阻________；（用、、表示） （3）小组成员小王同学认为图甲较复杂，用图丙所示的电路也可以用（2）中的图像法测出电池的电动势和内阻，你认为按照哪个图的测量方法更好________（填“甲”或“丙”）。 13. 如图所示，左端封闭右端开口的玻璃管水平放置，管中有一段长为的水银柱，管中封闭气柱长为，大气压强为，现将玻璃管绕管的左端在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过，重力加速度取，，封闭气体温度不变，求： （1）转动后管中气柱的长度； （2）若不转动玻璃管，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，要使管中气柱长度仍变为（1）中的，求玻璃管运动的加速度大小。 14. 如图所示，平面直角坐标系的第二、三象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在第一、四象限内的轴与接收屏间有沿轴正向的匀强电场，接收屏垂直于轴且到轴的距离为，在（，0）点沿与轴正向成角斜向下不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子射出的初速度大小为，粒子经磁场偏转后刚好从点进入电场，再经电场偏转打在接收屏上的位置离轴的距离为，不计粒子的重力，求： （1）磁感应强度大小； （2）电场强度大小； （3）若将匀强电场换成沿轴正向的匀强磁场且充满一、四象限所在空间，粒子仍从点以原速度射出，调节接收屏到轴的距离，发现接收屏调到某位置时，粒子打在接收屏上的位置离轴的距离最大，最大距离也为，这时接收屏离轴的最小距离为多少。 15. 如图所示，质量为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面的半径为，圆弧面的最低点刚好与水平面相切，在圆弧体右侧水平面上固定一个竖直挡板，将质量为的小物块在圆弧面的最高点由静止释放，物块与挡板碰撞过程没有能量损失，重力加速度取，物块的大小不计，求： （1）物块第一次滑离圆弧体时，物块的速度大小； （2）物块第一次滑离圆弧体时，圆弧体向左运动的距离； （3）圆弧体最终的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：高考范围。 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个选项符合题目要求。 1. 一列简谐横波沿轴传播，某时刻的波形如图所示，此时、、、四个质点对平衡位置的位移大小相等，这四个质点中，振动总是相反的是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】B 【解析】 【详解】由同一列简谐波相位差与两质点平衡位置间距的关系得 振动总是相反要求相位差为的奇数倍，联立得 该波形图的横坐标表示各质点的平衡位置。由图中相邻两个同相位点的间距可读出波长，并读出，，，四点的横坐标分别为，，，，则各选项中两点的间距分别为，，， 只有，两点的间距为半个波长，二者的相位差恒为，振动总是相反。 故选B。 2. 钚239是制造核武器的重要核材料。它是通过反应堆中产生的快中子轰击铀238进行人工生产的。核反应方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 是中子 B. 来自原子核外 C. 此核反应是重核的裂变 D. 利用钚239制造的原子弹，通过重核裂变释放巨大能量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，根据核反应方程，可知X的质量数、电荷数分别为， 可知X为电子，其来自原子核内部，是原子核内中子衰变为质子时释放的，不是核外电子，故AB错误； C．重核裂变是重核分裂为多个中等质量原子核的反应，该反应是铀238俘获中子后发生衰变生成钚239，不属于裂变，故C错误； D．钚239是典型的易裂变核材料，核武器（原子弹）利用其重核裂变瞬间释放巨大能量，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，绕过光滑定滑轮的轻绳两端分别连接在用轻杆连接的、两球上，此时整体处于静止状态，轻杆与水平方向的夹角为，连接球的轻绳与轻杆间的夹角也为，球质量为，重力加速度为，则轻绳上的拉力大小等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小球A受力分析，小球A受到重力mg，绳子拉力F及背离杆的弹力，如图 则垂直于杆方向有 解得 故选A。 4. 如图所示，将两个小球在同一水平线上的、两点同时斜上抛，两球的初速度与水平方向的夹角分别为和，两球在同一竖直面内运动到点（未画出）相遇，点与、两点的水平距离分别为、，，，空气阻力不计，则等于（ ） A. 4∶3 B. 3∶4 C. 16∶9 D. 9∶16 【答案】C 【解析】 【详解】在竖直方向速度分解，小球1的速度，小球2的速度 相遇时两小球在竖直方向的位移相等，即 解得 在水平方向速度分解，小球1的速度，小球2的速度 相遇时两小球在水平方向的位移， 因此 故选C。 5. 发射地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上，在点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道的远地点变轨后到达预定圆轨道Ⅲ，是轨道Ⅰ上一点，、是轨道Ⅱ上两点，是轨道Ⅲ上一点，卫星在点和点速度大小相等，在点和点速度大小相等，可认为整个过程中卫星质量不变，则下列说法正确的是（ ） A. 在点和点，卫星加速度大小可能相等 B. 在点和点，卫星的机械能可能相等 C. 卫星在点机械能大于在点机械能 D. 卫星在点机械能大于在点机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在任一点均只受万有引力，在点和点由牛顿第二定律分别得， 由轨道关系知，所以，故A错误； B．取无穷远为重力势能零点，由动能、重力势能定义得 题给，而，故卫星在点的动能与在点的动能相等、重力势能较小，机械能不可能相等，故B错误； C．卫星沿椭圆轨道Ⅱ从点运动到点时只有万有引力做功，机械能守恒，所以卫星分别位于点和点时机械能相等，故C错误； D．对于半径为的圆轨道，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 由上式得 代入机械能表达式得 轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅰ的半径，且两轨道均为圆轨道，故卫星在点的机械能大于在点的机械能，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，是半圆形玻璃砖的最高点，一细束单色光沿方向射到点，经玻璃砖折射后从直径上的点出射，则下列说法正确的是（ ） A. 入射光线和出射光线不平行 B. 增大光在点的入射角，折射光在面可能发生全反射 C. 光的频率越高，光在玻璃砖中传播速度越小 D. 保持入射角不变，光的频率越高，光从点传播到所用时间越短 【答案】C 【解析】 【详解】A．点法线是竖直半径，点法线与点法线平行，且点的折射角与点的入射角相等，故由光路可逆可知，入射光线和出射光线平行，A错误； B．若增大光在点的入射角，设光进入半圆形玻璃砖后的折射角为。光在点处，由折射定律得 由于，所以 而半圆形玻璃砖到空气的临界角满足 可得 点法线与点法线平行，故光在点处的入射角仍等于该折射角，因此达不到发生全反射所需的临界角，B错误； C．光的频率越高，玻璃砖对它的折射率越大；由光在介质中的传播速度公式可知 越大，越小。C正确； D．设点入射角为，折射角为，由折射定律可得 到的距离 光在介质中的传播速度 光从点传播到所用时间 保持入射角不变，光的频率越高，玻璃砖对它折射率越大，越小，越小， 由于 故 即 故越小，越小，所用时间越长，D错误； 故选C。 7. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，为定值电阻，为滑动变阻器，在、两端输入正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A. 仅将向下移动，电压表的示数变大 B. 仅将向下移动，电压表的示数变大 C. 仅将向下移动，变压器的输出功率变大 D. 仅将向下移动，变压器的输出功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．将变压器原线圈等效为电阻，则有 设两端输入正弦交流电有效电压为，变压器原线圈电流 仅将向下移动，则增大，可知减小，变压器原线圈两端电压增大，根据变压器副线圈两端电压可知，无法判断的大小变化，即无法判断电压表的示数变化，由于不知道与大小关系，故无法判断变压器的输入功率变化情况，即无法判断变压器的输出功率变化情况，故AC错误； BD．仅将向下移动，则增大，根据可知，减小，则变压器原线圈两端电压增大，则增大，即电压表的示数变大，由于不知道与大小关系，故无法判断变压器的输入功率变化情况，即无法判断变压器输出功率的变化情况，故B正确，D错误。 故选B。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，、两个金属圆环为同心圆，固定在同一平面内，中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大，则下列说法正确的是（ ） A. 环中感应电流沿逆时针方向 B. 环中感应电流沿顺时针方向 C. 环有收缩趋势 D. 环有扩张趋势 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】在A环通有逆时针的电流，则穿过B环的磁通量垂直纸面向外，逐渐增大，则B环中感应电流沿顺时针方向，B环处的磁场方向垂直纸面向里，B环受到沿半径向外的安培力，有扩张的趋势。 故选BD。 【点睛】 9. 如图所示，匀强电场中四个点、、、位于边长为的正方形的顶点，电场线与正方形平面平行，从点向各个方向射出初速度大小相同的电子，到达、、点的电子的动能分别为、和，则下列说法正确的是（ ） A. 正方形上点电势最高 B. 正方形上点电势最高 C. 电子从点射出时的动能为 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】C．在匀强电场中，根据平行且等距的两点间的电势差相等可知，电子从和从电场力做功相等，由动能定理可得，两个过程中，电子动能变化量相等，则有 解得电子从点射出时的动能为，故C错误； AB．在边上取4等分点，则电子从电场力做功为，则电子从和从电场力做功相等，可知点和点的电势相等，连接，则为匀强电场的一条等势线，做的垂线为电场线，电子从电场力做正功，则点电势比点电势低，如图所示 由图可知，正方形上点电势最高，点电势最低，故A正确，B错误； D．根据题意，由几何关系可得 则点到等势线的距离为 由动能定理有 解得，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，水平放置的足够长光滑导轨，左右两部分间距分别为、，分别处于大小相等、方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为。两根金属棒、分别垂直静止在左右轨道上，的质量为、接入电路的电阻为，的质量为、接入电路的电阻为，现同时给、水平向左和向右的大小都为的初速度，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 两棒组成的系统动量守恒 B. 棒运动的最大加速度为 C. 棒最终的运动速度为 D. 棒中产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．初始时刻两棒的感应电动势反向相减，回路总感应电动势为 AB棒的感应电流A指向B，设感应电流大小为，安培力向左，大小为 CD棒的感应电流D指向C，安培力方向向左，大小为 两棒安培力的合力，方向向左，系统所受安培力的合力不为零，因此两棒组成的系统动量不守恒。故A错误； B．回路总电阻为 初始电流 此时AB棒的安培力最大，加速度最大 后续两棒受安培力减速，电流逐渐减小，加速度随之减小。故B错误； C．最终回路电流为0，总感应电动势为0，满足 其中为AB最终速度大小，为CD最终速度大小。解得 取向左为正方向， 对AB棒用动量定理得 对CD棒用动量定理得 代入，解得​，，​故C正确； D．系统总动能损失为回路总焦耳热 由于AB和CD电阻为，串联电路电流相等，焦耳热按电阻分配，则AB产生的焦耳热为，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用一根轻弹簧（重力忽略不计）和刻度尺，测物块与长木板间的动摩擦因数。实验过程中轻弹簧均在弹性限度内。 （1）将轻弹簧自然悬挂，将刻度尺竖直放置，刻度尺零刻度与轻弹簧上端对齐，轻弹簧下端与刻度尺所对的位置如图甲中箭头所示，则轻弹簧的原长________；将物块悬挂在轻弹簧的下端，待物块静止，测出弹簧的长度为； （2）如图乙所示安装装置，长木板放在水平面上，物块放在长木板上，轻弹簧一端连接在物块上，另一端固定在墙上，轻弹簧水平，用水平向左的力拉长木板，使长木板缓慢向左滑动，稳定时测出弹簧的长度为，由此求得物块与长木板间的动摩擦因数________；（用、、表示） （3）请写出一条减小本实验误差的方法：________。 【答案】（1）8.50 （2） （3）改变物块的质量，多次测量求平均值 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，刻度尺的分度值为，读数时应估读到分度值的下一位，因此轻弹簧的原长 【小问2详解】 对物块A受力分析，根据平衡条件可得 结合步骤（1）可知 联立解得 【小问3详解】 为了减小误差，可以采取改变物块的质量，多次测量求平均值的方法。 12. 某实验小组要测量一节新干电池的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计了如图甲所示的电路。其中电阻箱（）、电压表（，内阻很大），定值电阻（约为），开关，单刀双掷开关。 （1）按图甲连接电路，先将电阻箱的阻值调到最大，将开关合向，闭合开关，调节电阻箱至合适的电阻值，记录电压表的示数，保持电阻箱的阻值不变，再将开关合向，记录电压表的示数，则定值电阻的阻值________；（用、、表示） （2）再将开关合向，多次调节电阻箱，每次调节后记录电压表的示数及电阻箱的阻值，某次电压表指针所指的位置如图乙所示，则电压表测得的电压________；将测得的多组、作出图像，得到图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，可求得电池的电动势________，内阻________；（用、、表示） （3）小组成员小王同学认为图甲较复杂，用图丙所示的电路也可以用（2）中的图像法测出电池的电动势和内阻，你认为按照哪个图的测量方法更好________（填“甲”或“丙”）。 【答案】（1） （2） ①. 1.20 ②. ③. （3）甲 【解析】 【小问1详解】 根据串联关系有 解得 【小问2详解】 [1]电压表最小分度值为0.1V，读数保留到百分位，则。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 可知图像斜率、纵截距分别为 解得 【小问3详解】 丙图没有定值电阻，新干电池内阻很小，电路电流容易过大且电压表示数变化范围小，不利于实验；甲图中等效充当保护电阻，限制最大电流，保护电源与电表，同时电压表示数变化范围大，利于完成实验，因此甲更好。 13. 如图所示，左端封闭右端开口的玻璃管水平放置，管中有一段长为的水银柱，管中封闭气柱长为，大气压强为，现将玻璃管绕管的左端在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过，重力加速度取，，封闭气体温度不变，求： （1）转动后管中气柱的长度； （2）若不转动玻璃管，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，要使管中气柱长度仍变为（1）中的，求玻璃管运动的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开始时管中气柱的压强，当玻璃管倾斜时，管中气体压强为 根据玻意耳定律有 联立解得 【小问2详解】 当管中气柱长为（1）中的时，管中气体压强为，对水银柱研究，设水银的密度为，玻璃管的截面积为S，根据牛顿第二定律有 其中，， 联立解得 14. 如图所示，平面直角坐标系的第二、三象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在第一、四象限内的轴与接收屏间有沿轴正向的匀强电场，接收屏垂直于轴且到轴的距离为，在（，0）点沿与轴正向成角斜向下不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子射出的初速度大小为，粒子经磁场偏转后刚好从点进入电场，再经电场偏转打在接收屏上的位置离轴的距离为，不计粒子的重力，求： （1）磁感应强度大小； （2）电场强度大小； （3）若将匀强电场换成沿轴正向的匀强磁场且充满一、四象限所在空间，粒子仍从点以原速度射出，调节接收屏到轴的距离，发现接收屏调到某位置时，粒子打在接收屏上的位置离轴的距离最大，最大距离也为，这时接收屏离轴的最小距离为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在第二、三象限磁场中做圆周运动的半径为，作出粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 粒子进电场后沿轴正向做匀速直线运动，设运动的时间为，则有 沿轴正向做匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 若电场换成匀强磁场，粒子在第一、四象限所在空间磁场中的运动可分解为沿轴正向的匀速直线运动和垂直于平面的匀速圆周运动。由于粒子打在接收屏上的位置到轴的最大距离为，则做圆周运动的分运动的半径为 设磁感应强度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 接收屏离轴距离最小时，粒子在磁场中运动的时间 接收屏到轴的最小距离 15. 如图所示，质量为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面的半径为，圆弧面的最低点刚好与水平面相切，在圆弧体右侧水平面上固定一个竖直挡板，将质量为的小物块在圆弧面的最高点由静止释放，物块与挡板碰撞过程没有能量损失，重力加速度取，物块的大小不计，求： （1）物块第一次滑离圆弧体时，物块的速度大小； （2）物块第一次滑离圆弧体时，圆弧体向左运动的距离； （3）圆弧体最终的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块第一次滑离圆弧体时物块的速度大小为、圆弧体的速度大小为，水平方向动量守恒有 根据机械能守恒有 解得， 【小问2详解】 水平方向动量守恒有 两边同乘以运动时间有 即 又有 解得物块第一次滑离圆弧体时，圆弧体向左运动的距离 【小问3详解】 物块第一次与挡板碰撞后，物块与圆弧体同向运动，设物块第一次冲上圆弧体后到两者水平方向共速，物块又落回圆弧体，然后从圆弧体右侧第二次离开，设此时物块的速度大小为，圆弧体的速度大小为，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 解得， 同理可求得，第二次冲上圆弧体后第三次从圆弧体右侧滑离时物块的速度大小和圆弧体的速度大小，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 解得， 由于，因此物块不会第三次冲上圆弧体，则圆弧体最终的速度大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 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