精品解析：福建南平市顺昌县第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

2026-2027学年顺昌一中高三年级开学适应性练习 物理 （完卷时间：75分钟；满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 低温石英（α-石英），是石英族矿物中分布最广的一种矿物。用α-石英制成的传感器，其受压时不同表面会产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）。则下列说法正确的是（　　） A. α-石英属于多晶体 B. α-石英有确定的熔点 C. α-石英内部微粒不一定规则排列 D. α-石英导热性在不同表面一定不同 2. 如图所示，小明跳起从同一高度将排球水平击出三次，排球分别落于三点，不计空气阻力，排球的初速度满足的关系是（ ） A. B. C. D. 3. 甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时间内，甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 时间内，甲、乙两车间的距离始终增大 C. 时间内，甲、乙两车相遇两次 D. 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 4. 2025年春节，电影《哪吒2》火爆全球，全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时，突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比，哪吒在冰面上滑行时（　　） A. 惯性更大 B. 加速度更大 C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW，输出电压为10kV，则下列说法正确的是（　　） A. 图2所示交流电的频率为 B. 图2所示交流电电压的有效值为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 6. 2024年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 该波的最小波速为 B. t=0时刻P点沿y轴正方向振动 C. 这列波9s内传播的距离可能为5m D. 若周期T=12s，质点P再过4.5s到达平衡位置 7. 学生在体育课上练习投掷铅球，铅球出手高度、出手速度大小及抛出角度对成绩均有影响。如图所示，某同学投掷铅球，出手位置到地面的高度为h，初速度大小为，与水平方向夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 铅球抛出后继续上升的高度为 B. 铅球落地时速度大小为，方向竖直向下 C. 若初速度变为，其余条件不变，则水平射程变为原来的2倍 D. 铅球经过最高点的曲率半径（最高点对应的圆弧半径）为 8. “磁笼”是轻核聚变装置的核心部件，其作用是通过强磁场形成无形牢笼，约束高温离子。其基本原理可简化为如图所示，半径为的球形空腔内充满被电离的氘、氚离子，氘核、氚核向各个方向运动的几率都相等。给线圈通上强电流后形成垂直平面向内的匀强磁场，氘核、氚核将被约束在半径为的区域内。已知氘核、氚核热运动的最大动能均为，质子的质量为、电荷量为，忽略离子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中通入电流的方向应为顺时针 B. 氘核在磁场中运动的最大半径为氚核的1.5倍 C. 欲使离子被约束在半径为的区域内，磁场强度至少为 D. 欲使离子被约束在半径为的区域内，磁场强度至少为 三、非选择题：共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题。考生根据要求作答。 9. 一面积为1 m2矩形线圈，处于磁感应强度为2 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，截面如图所示，则穿过该线圈的磁通量是________Wb；如果转动线圈使线圈平面与磁场方向夹角为30°，穿过该线圈的磁通量是________Wb。 10. 福州螺洲古镇吴石故居为清代闽式合院古建筑，屋顶铺设弧形瓦片，屋顶部分结构如图所示。弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则两根椽子对瓦片合力大小为________；若椽子间距增大，瓦片仍处于静止状态，则每根椽子对瓦片的摩擦力大小________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 11. 如图，两块金属板水平放置，电量保持不变，极板间存在场强为E的匀强电场，一质量为m的带电油滴恰好悬浮在电场中，油滴所带电量恒定不变，重力加速度为g，则该油滴带________（选填“负电”或“正电”），电荷量为________（用已知量E、m、g表示）；仅减小两极板间的距离，油滴将________（选填“静止不动”“向上运动”或“向下运动”）。 12. 利用向心力演示器（如图甲）探究做圆周运动的小球，当质量、角速度一定时，所需向心力大小F与半径R的关系。小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮结构示意图如乙所示，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究物体的加速度与力、质量的关系 （2）实验中，把两质量相等的小球分别放置于挡板B和C处，皮带连接的左右塔轮为第________层（选填“一”“二”或“三”）。 （3）当匀速转动手柄时，皮带与塔轮不打滑，图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则B、C两处小球所受向心力大小之比约为________。 13. 某实验小组选用以下器材测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表V（量程为0~3 V，内阻约为3 kΩ）； 电流表A（量程为0~0.6 A，内阻约为0.1 Ω）； 滑动变阻器R0（阻值变化范围为0~20 Ω，额定电流为1 A）； 定值电阻R（阻值为5 Ω）； 待测电池组E； 开关、导线若干。 （1）图甲中电压表量程为0~3 V，此时电压表示数为________V； （2）该小组按图乙电路进行实验，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表示数变化明显但电压表示数变化不明显，造成该问题的主要原因是________。（填写选项前的字母） A. 电流表存在内阻 B. 待测电池组内阻太小 （3）为解决第（2）问中的实验问题，该小组将定值电阻R接入电路。请在图丙中把需要的连线补上。 （4）该小组改进电路后重新实验，测出多组电压、电流数据并绘制U-I图像，如图丁。由图像可知图线纵截距为2.9，横截距为0.50，据此计算内阻为________Ω（计算结果保留2位有效数字）。 14. 无人机在救灾抢险中发挥了重要作用。如图所示，一架无人机携带质量为50 kg的物资从地面由静止开始竖直向上起飞，依次经历匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动三个阶段，上升30 m后悬停。已知匀加速、匀减速阶段的加速度大小均为2 m/s2，匀加速运动的时间为2 s。求物资上升过程中： （1）匀速直线运动阶段速度的大小； （2）匀加速直线运动阶段物资所受合力大小； （3）整个上升过程所经历的时间。 15. 如图甲，圆弧管道AB-CD内存在指向圆心O的径向电场（图中未画出），管道底端设有粒子源，可持续、均匀发射带正电的粒子；粒子的速度大小为v0，质量为m，电荷量为q，粒子进入管道后，恰能沿图中虚线做半径为R的匀速圆周运动，粒子离开圆弧管道后，沿水平方向匀速运动，最终沿水平金属板E、F间的中线（图中虚线）进入板内区域。从此时开始计时，两板间所加电压UEF随时间t变化的规律如图乙所示（图中U0、T已知，U1未知），已知金属板长为，所有的粒子均能从两板间射出，不计粒子的重力及相互间的作用力。求： （1）粒子在管道中运动时，径迹上对应的电场强度大小； （2）若，求两板间距的最小值； （3）若时刻进入板内的粒子恰能在中线射出，射出时速度大小为，求粒子在金属板中偏离中线的最大距离。 16. 如图甲，光滑绝缘水平桌面上锁定一带正电的小物块P，P通过一平行于桌面的绷直绝缘轻质细绳绕过定滑轮与不带电的小物块Q连接。在Q的正下方有一竖直轻弹簧，弹簧一端固定于地面。解除锁定，P和Q从静止开始运动，P始终处于水平向左的匀强电场中，且不会与滑轮相碰，带电量保持不变。以Q的初始位置为原点O，沿竖直向下建立坐标系Ox，如图乙为Q的加速度a与位置x关系的部分图像。已知P和Q的质量均为1.5 kg，P的带电量q=1×10-4 C，弹簧的弹性势能Ep与劲度系数k和形变量x的关系为，弹簧未超过弹性限度，重力加速度g取10 m/s2，忽略一切摩擦。求： （1）Q刚接触弹簧时速度大小v0； （2）电场强度的大小E和弹簧的劲度系数k； （3）Q第一次向下运动到最低点的坐标值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年顺昌一中高三年级开学适应性练习 物理 （完卷时间：75分钟；满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 低温石英（α-石英），是石英族矿物中分布最广的一种矿物。用α-石英制成的传感器，其受压时不同表面会产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）。则下列说法正确的是（　　） A. α-石英属于多晶体 B. α-石英有确定的熔点 C. α-石英内部微粒不一定规则排列 D. α-石英导热性在不同表面一定不同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．晶体有确定的熔点，由石英在不同表面会产生不同的压电效应可知石英具有各向异性，则石英是单晶体，有确定的熔点，A错误，B正确； C．组成单晶体的微粒，按照一定的规律排列，具有空间上的周期性，C错误； D．由题意知，石英具有各向异性的压电效应，但导热性不一定具有各向异性，D错误。 故选B。 2. 如图所示，小明跳起从同一高度将排球水平击出三次，排球分别落于三点，不计空气阻力，排球的初速度满足的关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】竖直方向上，根据自由落体运动公式，可得飞行时间，因为排球从同一高度抛出，且落在同一水平面上，所以下落高度相同，故三次飞行的时间相等，即； 水平方向上，根据匀速直线运动公式，可得初速度，由图可知，排球的水平位移关系为，且飞行时间相等，所以初速度满足。 故选B。 3. 甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时间内，甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 时间内，甲、乙两车间的距离始终增大 C. 时间内，甲、乙两车相遇两次 D. 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率代表加速度，时间内，甲的曲线存在某点的切线斜率与乙的直线斜率相等，即该时刻两车加速度相同，故A错误； BC．甲乙两车同时并排出发，在时间内乙车的速度比甲车快，此时乙车在前，两车之间的距离增加，在时间内甲车的速度快，则此时两车之间的距离减小。由于图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，结合题图可知，时间内甲车比乙车多走的位移大于时间内乙车比甲车多走的位移，所以时间内甲车在超过乙车后，两车之间的距离增加，且不会第二次相遇，故BC错误； D．平均速度为，时间内，两车的运动时间相等，由于图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，结合题图可知，在该时间内甲车的位移大于乙车的位移，所以时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D正确。 故选D。 4. 2025年春节，电影《哪吒2》火爆全球，全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时，突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比，哪吒在冰面上滑行时（　　） A. 惯性更大 B. 加速度更大 C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的惯性大小只由质量决定，哪吒的质量不变，惯性不变，故A错误； BCD．取运动方向为正方向。哪吒在水平冰面上滑行时，支持力为 滑动摩擦力大小为 方向与运动方向相反。由牛顿第二定律得 整理得 所以动摩擦因数减小时，减速度的大小减小。设哪吒刚滑入不同地面时的速度均为，停车时速度为零。由匀变速直线运动速度与位移的关系得 代入 整理得 由题意，冰面上的较小，所以滑行距离更远。由匀变速直线运动速度与时间的关系得 代入 整理得 由题意，冰面上的较小，所以滑行时间更长，故BC错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW，输出电压为10kV，则下列说法正确的是（　　） A. 图2所示交流电的频率为 B. 图2所示交流电电压的有效值为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图2可知，交流电的周期，根据频率公式​，代入解得，故A正确； B．正弦式交流电的有效值​​，图中电压的最大值，因此有效值，故B错误； C．理想变压器的电压比等于匝数比，已知原线圈电压，副线圈电压，因此匝数比，故C正确； D．理想变压器输入功率等于输出功率 原线圈电流，故D错误。 故选AC。 6. 2024年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. 该波的最小波速为 B. t=0时刻P点沿y轴正方向振动 C. 这列波9s内传播的距离可能为5m D. 若周期T=12s，质点P再过4.5s到达平衡位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．t=3s时Q点恰好到达波谷，可知波向左传播的最小距离为，该波的最小波速为，A错误； B．根据“同侧法”可知， t=0时刻P点沿y轴正方向振动，B正确； C．这列波的波长为λ=8m，则波速，9s内传播的距离，不可能为5m，C错误； D．若周期T=12s，则波速为 则波在4.5s内向左传播的距离为，此时质点P恰在平衡位置，D正确。 故选BD。 7. 学生在体育课上练习投掷铅球，铅球出手高度、出手速度大小及抛出角度对成绩均有影响。如图所示，某同学投掷铅球，出手位置到地面的高度为h，初速度大小为，与水平方向夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 铅球抛出后继续上升的高度为 B. 铅球落地时速度大小为，方向竖直向下 C. 若初速度变为，其余条件不变，则水平射程变为原来的2倍 D. 铅球经过最高点的曲率半径（最高点对应的圆弧半径）为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．铅球在竖直方向上做竖直上抛运动，竖直方向的初速度为 根据竖直上抛运动的规律，铅球抛出后继续上升的高度 故A正确； B．因为不计空气阻力，小球机械能守恒，根据机械能守恒定律有 解得铅球落地时速度大小 因为铅球做斜抛运动，落地时速度方向不是竖直向下的，故B错误； C．铅球在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度 在竖直方向上有 可得水平射程 当v0变为2v0时，水平分速度变为，竖直方向的初速度变为， 在竖直方向上有 此时水平射程 由于运动时间不同，所以水平射程不是原来的2倍，故C错误； D．在最高点时，铅球只有水平方向的速度 此时可将铅球在最高点的运动看作是圆周运动的一部分，向心力由重力提供，则有 解得 故D正确。 故选AD。 8. “磁笼”是轻核聚变装置的核心部件，其作用是通过强磁场形成无形牢笼，约束高温离子。其基本原理可简化为如图所示，半径为的球形空腔内充满被电离的氘、氚离子，氘核、氚核向各个方向运动的几率都相等。给线圈通上强电流后形成垂直平面向内的匀强磁场，氘核、氚核将被约束在半径为的区域内。已知氘核、氚核热运动的最大动能均为，质子的质量为、电荷量为，忽略离子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中通入电流的方向应为顺时针 B. 氘核在磁场中运动的最大半径为氚核的1.5倍 C. 欲使离子被约束在半径为的区域内，磁场强度至少为 D. 欲使离子被约束在半径为的区域内，磁场强度至少为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．平面区域内要产生垂直纸面向里的磁场，线圈中的电流应为顺时针，故A正确； B．氘、氚核热运动的动能相等，则有 可得 由 可得 又氘、氚电荷量相等，质量之比，则氘、氚核在磁场中运动的最大半径之比为；故B错误； CD．依题意可知欲使高温等离子体被约束在半径为的区域内，只需让氚核在磁场中的最大半径不超过。氚核的比荷为，则有 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题。考生根据要求作答。 9. 一面积为1 m2矩形线圈，处于磁感应强度为2 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，截面如图所示，则穿过该线圈的磁通量是________Wb；如果转动线圈使线圈平面与磁场方向夹角为30°，穿过该线圈的磁通量是________Wb。 【答案】 ①. 2 ②. 1 【解析】 【详解】[1]因线圈平面与磁场方向垂直，所以 [2]因线圈平面与磁场方向夹角为30°，即与垂直于磁场方向投影面的夹角为60°，所以 10. 福州螺洲古镇吴石故居为清代闽式合院古建筑，屋顶铺设弧形瓦片，屋顶部分结构如图所示。弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则两根椽子对瓦片合力大小为________；若椽子间距增大，瓦片仍处于静止状态，则每根椽子对瓦片的摩擦力大小________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. mg ②. 不变 【解析】 【详解】[1]瓦片处于静止状态，受力平衡，总合力为0，因此两根椽子对瓦片的合力与重力等大反向，大小等于； [2]将重力沿两根椽子所在平面和垂直该平面分解，重力沿平面的分量为，垂直于该平面的分量为，可得两根椽子对瓦片的摩擦力的合力大小为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为，与椽子间距无关，若椽子间距增大，则每根椽子对瓦片的摩擦力大小不变。 11. 如图，两块金属板水平放置，电量保持不变，极板间存在场强为E的匀强电场，一质量为m的带电油滴恰好悬浮在电场中，油滴所带电量恒定不变，重力加速度为g，则该油滴带________（选填“负电”或“正电”），电荷量为________（用已知量E、m、g表示）；仅减小两极板间的距离，油滴将________（选填“静止不动”“向上运动”或“向下运动”）。 【答案】 ①. 负电 ②. ③. 静止不动 【解析】 【详解】[1]带电油滴静止，对其受力分析，可知该油滴受重力和电场力作用，因重力方向竖直向下，故电场力方向竖直向上，由题知电场强度方向是竖直向下的，电场力竖直向上与电场方向相反，故该油滴带负电； [2]带电油滴静止，根据平衡条件有 解得 [3]由题知，该电容器所带电荷量保持不变，根据，， 联立解得 可知仅减小两极板间的距离，电场强度保持不变，故油滴将静止不动。 12. 利用向心力演示器（如图甲）探究做圆周运动的小球，当质量、角速度一定时，所需向心力大小F与半径R的关系。小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮结构示意图如乙所示，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究物体的加速度与力、质量的关系 （2）实验中，把两质量相等的小球分别放置于挡板B和C处，皮带连接的左右塔轮为第________层（选填“一”“二”或“三”）。 （3）当匀速转动手柄时，皮带与塔轮不打滑，图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则B、C两处小球所受向心力大小之比约为________。 【答案】（1）B （2）一 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．该实验研究两个力的合成，采用等效替代思想，与本实验的研究方法－控制变量法不同，故A错误； B．本实验保持小球质量和角速度不变，只改变半径，比较向心力的变化，采用控制变量法；探究加速度与力、质量的关系时同样采用控制变量法，故B正确。 故选B。 【小问2详解】 皮带不打滑时，皮带与左右塔轮接触处的线速度相等。要使放在B、C处的两小球角速度相同，应使左右塔轮半径相等，因此选用第一层（半径比为） 【小问3详解】 两小球质量相等，且由第一层塔轮可知它们的角速度相等。对匀速圆周运动的小球，向心力由牛顿第二定律确定，有 因此 故 13. 某实验小组选用以下器材测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表V（量程为0~3 V，内阻约为3 kΩ）； 电流表A（量程为0~0.6 A，内阻约为0.1 Ω）； 滑动变阻器R0（阻值变化范围为0~20 Ω，额定电流为1 A）； 定值电阻R（阻值为5 Ω）； 待测电池组E； 开关、导线若干。 （1）图甲中电压表量程为0~3 V，此时电压表示数为________V； （2）该小组按图乙电路进行实验，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表示数变化明显但电压表示数变化不明显，造成该问题的主要原因是________。（填写选项前的字母） A. 电流表存在内阻 B. 待测电池组内阻太小 （3）为解决第（2）问中的实验问题，该小组将定值电阻R接入电路。请在图丙中把需要的连线补上。 （4）该小组改进电路后重新实验，测出多组电压、电流数据并绘制U-I图像，如图丁。由图像可知图线纵截距为2.9，横截距为0.50，据此计算内阻为________Ω（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）2.20 （2）B （3） （4）0.80 【解析】 【小问1详解】 图甲中电压表量程为0~3 V，则该表最小分度值为0.1V，故读数保留到百分位，即2.20V。 【小问2详解】 电流表示数变化明显但电压表示数变化不明显，说明电源内阻太小、分压太少，造成外电压变化不明显。 故选B。 【小问3详解】 为了使电压表读数变化明显，可将定值电阻R接入电路的干路中，如图所示 【小问4详解】 根据改装后的电路，则有 可知图像斜率绝对值为，由图丁有 联立解得 14. 无人机在救灾抢险中发挥了重要作用。如图所示，一架无人机携带质量为50 kg的物资从地面由静止开始竖直向上起飞，依次经历匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动三个阶段，上升30 m后悬停。已知匀加速、匀减速阶段的加速度大小均为2 m/s2，匀加速运动的时间为2 s。求物资上升过程中： （1）匀速直线运动阶段速度的大小； （2）匀加速直线运动阶段物资所受合力大小； （3）整个上升过程所经历的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物资匀速运动的速度等于匀加速直线运动的末速度，设物资在匀加速阶段时间为，有 解得 【小问2详解】 物资在匀加速阶段，根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 由于匀减速阶段初速度为v、末速度为0，加速度大小与匀加速阶段相等，因此匀减速阶段的运动是匀加速的逆过程，位移与时间与匀加速运动阶段相同。设物资匀速阶段的时间为，有 解得 则 15. 如图甲，圆弧管道AB-CD内存在指向圆心O的径向电场（图中未画出），管道底端设有粒子源，可持续、均匀发射带正电的粒子；粒子的速度大小为v0，质量为m，电荷量为q，粒子进入管道后，恰能沿图中虚线做半径为R的匀速圆周运动，粒子离开圆弧管道后，沿水平方向匀速运动，最终沿水平金属板E、F间的中线（图中虚线）进入板内区域。从此时开始计时，两板间所加电压UEF随时间t变化的规律如图乙所示（图中U0、T已知，U1未知），已知金属板长为，所有的粒子均能从两板间射出，不计粒子的重力及相互间的作用力。求： （1）粒子在管道中运动时，径迹上对应的电场强度大小； （2）若，求两板间距的最小值； （3）若时刻进入板内的粒子恰能在中线射出，射出时速度大小为，求粒子在金属板中偏离中线的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在管道中运动时有 解得 【小问2详解】 粒子进入板内后水平方向做匀速直线运动，设在板内运动的时间为，则 竖直方向上做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 对时刻进入板内的粒子，在竖直方向的加速过程 粒子恰能在中线射出，在整个运动过程中总位移为0，则 解得 设电场中反向加速的时间为，可知 离开电场时的速度 解得， 则偏离中线最大距离 16. 如图甲，光滑绝缘水平桌面上锁定一带正电的小物块P，P通过一平行于桌面的绷直绝缘轻质细绳绕过定滑轮与不带电的小物块Q连接。在Q的正下方有一竖直轻弹簧，弹簧一端固定于地面。解除锁定，P和Q从静止开始运动，P始终处于水平向左的匀强电场中，且不会与滑轮相碰，带电量保持不变。以Q的初始位置为原点O，沿竖直向下建立坐标系Ox，如图乙为Q的加速度a与位置x关系的部分图像。已知P和Q的质量均为1.5 kg，P的带电量q=1×10-4 C，弹簧的弹性势能Ep与劲度系数k和形变量x的关系为，弹簧未超过弹性限度，重力加速度g取10 m/s2，忽略一切摩擦。求： （1）Q刚接触弹簧时速度大小v0； （2）电场强度的大小E和弹簧的劲度系数k； （3）Q第一次向下运动到最低点的坐标值。 【答案】（1）2m/s （2），100N/m （3）x=1.0m 【解析】 【小问1详解】 由图乙，在Q运动的过程中，P、Q一起以加速度做匀加速运动，则有 解得 【小问2详解】 在Q运动过程中，若绳子的拉力为，对Q受力分析，由牛顿第二定律可得 对P受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 当Q下降至处弹簧的压缩量，P和Q的加速度均为0，对P和Q整体受力分析，有 解得 【小问3详解】 设弹簧压缩量为时，P、Q间的绳子恰好松弛，设此时P、Q的加速度都为，对P有 对Q有 联立可得 可知当Q运动至时，则有 由图像对称性可得，绳子恰好松弛时P、Q两者的速度与刚接触弹簧的速度相等，有 绳子松弛后到Q运动至最低点的过程中，Q与弹簧系统机械能守恒，设最低点的压缩量为，有 解得 Q第一次向下运动的最低点的位置坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $