精品解析：湖北随州市曾都区第一高级中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

2027届曾都一中高三9月月考物理试题 一、单选题（每小题4分共28分） 1. 如图1所示，分别用单色光a、b照射光电管的阴极K，其光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. 真空中a光传播的速度大于b光传播的速度 C. a光光子的动量小于b光光子的动量 D. 两种光经过同一障碍物，b光更容易发生明显衍射 2. 我国“天问三号”在火星表面完成采样任务升空返回，其火星表面上升器中搭载了钚 （）核电池，利用衰变释放的核能在极寒的火星夜为设备供热供电。已知钚（）的衰变方程为，该过程中释放的核能为∆E，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（ ） A. 衰变后铀与X动量大小相等、方向相反，X为氦核，该衰变属于β衰变 B. 衰变过程中质量亏损为，衰变前钚的质量等于衰变后铀与X的质量以及质量亏损之和 C. 火星夜的极寒环境会显著延长钚的半衰期 D. 的比结合能大于的比结合能，若将铀拆分为若干个核子，需要吸收能量 3. 如图所示，M、N为同一水平面上的两点，在其间固定一根不可伸长的轻绳，在轻绳的中点O用细线系住鸟笼B，在O点两侧与其间距相同的P、Q两点系住相同的鸟笼A、C。稳定后MP、NQ间轻绳与水平方向夹角均为，OP、OQ间轻绳与竖直方向夹角均为，已知鸟笼质量均为m，重力加速度为g，则（　　） A. MP间轻绳的弹力大小为 B. OP间轻绳的弹力大小为 C. D. O点所受合力大于P点所受合力 4. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b为近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，c的轨道半径为r。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是（ ） A. a、c的线速度大小关系为 B. b、c的向心加速度大小之比为 C. b、c的周期之比为 D. b、c的线速度之比为R：r 5. 飞机在飞行过程中受到的除重力之外的力的合力大小与其重力大小的比值称为飞机的过载，通常用重力加速度g的倍数来表示，若比值为1，则其过载为1g。某次飞行中，飞行员驾驶飞机以与水平方向成角、大小为的加速度加速斜向上飞行，该过程中飞机的过载为（　　） A. B. 1g C. D. 2g 6. 如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（ ） A. 斜面光滑 B. 达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向下 C. 达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上 D. 达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右 7. 如图所示，一根遵循胡克定律的轻质弹性绳，其一端固定在天花板的O点，另一端连接着质量为m的物块B。当系统静止时，绳子竖直，物块B恰好与地面接触，但没有挤压作用。在O点正下方的A点右侧安装一个光滑定滑轮。接着，将物块B替换为一个形状相同但质量为2m的物块C，并施加一个水平力F，使物块C沿水平方向缓慢地向右移动一段距离x（弹性绳始终在弹性限度内）。已知OA间距离等于弹性绳的自然长度，已知重力加速度大小为g。物块C与地面之间的动摩擦因数保持不变。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对物块C的支持力越来越小 B. F先增大后减小 C. 物块C受到地面的摩擦力逐渐减小 D. 物块C对地面的压力始终为mg 二、多选题（每小题4分，多选错选不得分，少选得2分，共12分） 8. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距，从此刻开始计时，乙车做匀减速运动，两车运动的图像如图所示，两车的运动图像在4s时和8s时相交。则在0~12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是（　　） A. 时两车相遇 B. 时两车间的距离为2m C. 0~12s内两车有两次相遇 D. 0~12s内两车有三次相遇 9. 如图甲所示，传送带使用简便，有效节省人力物力，在农业、工矿企业和交通运输业中应用广泛，简化示意图如图乙所示，传送带与水平面间的夹角为，A、B间距为。传送带静止时，将质量的小包裹（可视为质点）从A点静止释放，经时间运动到B点。取重力加速度，，。若传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，仍将该包裹从A点静止释放，在包裹从A点运动到B点过程中（ ） A. 与传送带之间的动摩擦因数为0.25 B. 刚放上传送带时的加速度大小为 C. 从A点运动到B点的时间为1.05s D. 运动到B点时的速度大小为6m/s 10. 如图所示，倾角为的光滑固定斜面上有两个质量均为m的物块A、B，A通过劲度系数为k的轻弹簧拴接在斜面底端的固定挡板上，B通过一根跨过定滑轮的轻绳与物块C相连，C的质量也为m，弹簧、轻绳均与斜面平行。初始时，用手托住物块C，使轻绳恰好伸直但无拉力。释放物块C，直到A、B分离时，C恰好落地。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，不计滑轮质量及摩擦，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 初始时，弹簧的形变量为 B. 释放C的瞬间，物块B的加速度大小为 C. 释放C的瞬间，A对B的作用力大小为 D. 开始时，C距离地面的高度为 三、实验题（每空2分共14分） 11. 某同学利用图1甲实验装置探究滑块加速度与木板间动摩擦因数的关系。实验过程中选取上表面粗糙程度不同的长木板，通过纸带测出滑块加速度a及对应动摩擦因数μ的数值，作出a—μ图像如图乙所示，作图时忘记标明纵、横截距数据，重力加速度g取10m/s2。 （1）为尽可能准确地完成实验，下列说法正确的是___________。 A. 长木板需要调整为水平 B. 实验前需要补偿阻力 C. 实验过程不需要保持小桶及沙子质量不变 D. 实验过程需要保持小桶及沙子质量远小于滑块质量 E. 连接滑块的细线需要与长木板平行 （2）已知滑块质量为，当换用动摩擦因数的长木板时，实验得到的纸带如图2所示，已知交流电频率，相邻计数点间还有四个点未画出，则滑块加速度大小___________（保留2位有效数字）。 （3）结合以上信息，则小桶及沙子质量___________；图乙中横截距___________（结果均用小数表示）。 12. 某同学在“金属丝电阻率的测量”实验中采用如图所示的电路测金属丝的电阻。某次测量，电压表示数为，电流表示数为，由此可计算出电阻丝的电阻__________。由于电压表内阻的影响，电阻的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。若测得该金属丝的长度为，直径为，则金属丝的电阻率___________（用、d、L和必要的常数表示）。 四、解答题 13. 如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为m0，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上缓慢加上细沙，静止后，活塞距缸底高度H'=H，如图（b）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为p0，外界温度恒为27 ℃，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求所加细沙的质量m1。 （2）在未取走细沙的前提下，为使活塞距缸底高度回到H，密封气体的热力学温度应缓慢上升到多少？若此过程中气体内能增加了ΔU，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。 14. 如图所示，虚线OM与x轴正方向的夹角，OM与x轴负半轴上侧区域存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，OM下侧与第四象限区域存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。将一质量为m、电荷量为的带正电粒子从电场中的P点由静止释放，粒子在第一象限磁场内运动时恰好没有越过x轴正半轴。已知P点坐标为（L，），粒子重力不计。求： （1）粒子刚进入磁场时的速度大小； （2）求磁感应强度大小； （3）求粒子在第一象限内由磁场进入电场后，在电场内运动过程中粒子到虚线OM的最大距离。 15. 如图所示，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为，在木板上施加一水平向右的拉力F，在内，内，后撤去拉力，重力加速度，整个系统开始时静止。求： （1）内木板的加速度； （2）末木板的速度； （3）内物块相对木板的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届曾都一中高三9月月考物理试题 一、单选题（每小题4分共28分） 1. 如图1所示，分别用单色光a、b照射光电管的阴极K，其光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. 真空中a光传播的速度大于b光传播的速度 C. a光光子的动量小于b光光子的动量 D. 两种光经过同一障碍物，b光更容易发生明显衍射 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2可知b光的遏止电压大于a光的遏止电压，根据 可知b光的频率大于a光的频率，A错误； B．a、b光在真空中速度相等，B错误； C．根据可知a光的波长大于b光的波长； 根据可知a光光子的动量小于b光光子的动量，C正确； D．a光的波长大，相同条件下，两种光经过同一障碍物，a光更容易发生明显衍射，D错误。 故选C。 2. 我国“天问三号”在火星表面完成采样任务升空返回，其火星表面上升器中搭载了钚 （）核电池，利用衰变释放的核能在极寒的火星夜为设备供热供电。已知钚（）的衰变方程为，该过程中释放的核能为∆E，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（ ） A. 衰变后铀与X动量大小相等、方向相反，X为氦核，该衰变属于β衰变 B. 衰变过程中质量亏损为，衰变前钚的质量等于衰变后铀与X的质量以及质量亏损之和 C. 火星夜的极寒环境会显著延长钚的半衰期 D. 的比结合能大于的比结合能，若将铀拆分为若干个核子，需要吸收能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变前钚核静止，系统动量守恒，总动量为0，故衰变后铀核与X动量大小相等、方向相反，该部分表述正确；根据核反应电荷数、质量数守恒，推出X的电荷数为，质量数为，即X为氦核，该衰变属于衰变，故A错误； B．根据质能方程，可得质量亏损 质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量，即 变形得，即衰变前钚238的质量等于衰变后铀234与X的质量以及质量亏损之和，故B正确； C．半衰期是原子核的固有属性，仅由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，极寒环境不会改变钚238的半衰期，故C错误； D．衰变过程释放核能，说明产物原子核比反应物原子核更稳定，比结合能更大，因此的比结合能大于的比结合能；将铀234拆分为核子需要吸收能量的表述正确，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，M、N为同一水平面上的两点，在其间固定一根不可伸长的轻绳，在轻绳的中点O用细线系住鸟笼B，在O点两侧与其间距相同的P、Q两点系住相同的鸟笼A、C。稳定后MP、NQ间轻绳与水平方向夹角均为，OP、OQ间轻绳与竖直方向夹角均为，已知鸟笼质量均为m，重力加速度为g，则（　　） A. MP间轻绳的弹力大小为 B. OP间轻绳的弹力大小为 C. D. O点所受合力大于P点所受合力 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．对三个鸟笼整体分析可知 对P点分析可知， 解得，，故B正确，AC错误； D．O、P点均处于平衡状态，则受到的合力均为0，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，a为地球赤道上随地球自转的物体，b为近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球静止轨道同步卫星。已知地球半径为R，c的轨道半径为r。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是（ ） A. a、c的线速度大小关系为 B. b、c的向心加速度大小之比为 C. b、c的周期之比为 D. b、c的线速度之比为R：r 【答案】C 【解析】 【详解】A．与角速度相同，且的轨道半径。由线速度公式得，故A错误； BCD．设地球质量为，卫星和的质量分别为和。地球引力提供向心力，由万有引力定律、牛顿第二定律及匀速圆周运动公式，近地卫星的方程为 同步卫星对应的方程为 比较加速度得 比较周期得 比较线速度得，故BD错误，C正确。 故选C。 5. 飞机在飞行过程中受到的除重力之外的力的合力大小与其重力大小的比值称为飞机的过载，通常用重力加速度g的倍数来表示，若比值为1，则其过载为1g。某次飞行中，飞行员驾驶飞机以与水平方向成角、大小为的加速度加速斜向上飞行，该过程中飞机的过载为（　　） A. B. 1g C. D. 2g 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，过载定义为除重力外其他力的合力 与重力 的比值，即飞机加速度 ，方向与水平方向成 斜向上。将加速度分解为水平和竖直分量 根据牛顿第二定律，总合力 ，总合力由重力 （竖直向下）和其他力 组成，即 解得 分解到水平和竖直方向，水平方向则有 竖直方向总合力竖直分量为，故有 其他力的合力大小为 代入 解得 因此，过载为 故选C。 6. 如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（ ） A. 斜面光滑 B. 达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向下 C. 达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上 D. 达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】A．斜面与水平面的夹角为，悬线与竖直方向的夹角也为，所以悬线与斜面垂直。小球与滑块相对静止，二者加速度相同，均沿斜面向下，设加速度大小为，小球质量为。沿斜面方向，细线张力没有分量，对小球列牛顿第二定律得 所以 取沿斜面向下为正，设斜面对滑块的摩擦力有符号值为，对滑块沿斜面方向列式得 代入 得，斜面与滑块间无摩擦力，故A正确； 由前述，不存在沿斜面向上或向下的摩擦力，故BC错误； D．斜面体对滑块的接触力只有垂直斜面的支持力，滑块对斜面体的作用力沿斜面法线指向右下方，斜面体有向右运动的趋势。因此地面对斜面体的静摩擦力水平向左，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，一根遵循胡克定律的轻质弹性绳，其一端固定在天花板的O点，另一端连接着质量为m的物块B。当系统静止时，绳子竖直，物块B恰好与地面接触，但没有挤压作用。在O点正下方的A点右侧安装一个光滑定滑轮。接着，将物块B替换为一个形状相同但质量为2m的物块C，并施加一个水平力F，使物块C沿水平方向缓慢地向右移动一段距离x（弹性绳始终在弹性限度内）。已知OA间距离等于弹性绳的自然长度，已知重力加速度大小为g。物块C与地面之间的动摩擦因数保持不变。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 地面对物块C的支持力越来越小 B. F先增大后减小 C. 物块C受到地面的摩擦力逐渐减小 D. 物块C对地面的压力始终为mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块C受重力，弹性绳的弹力和地面的支持力，平衡方程为 设弹性绳的形变量为，劲度系数为，弹性绳与竖直方向的夹角为，由几何关系可得 当系统静止时，绳子竖直，物块B恰好与地面接触，但没有挤压作用，可知 故 地面对物块C的支持力不变，A错误； B．水平方向，根据平衡条件可得 代入数据得 当增大，增大，增大，随增大而增大，B错误； C．滑动摩擦力 因地面对物块C的支持力恒定，物块C受到地面的摩擦力不变，C错误； D．根据牛顿第三定律，物块C对地面的压力与地面对它的支持力大小相等，即压力为，D正确。 故选D。 二、多选题（每小题4分，多选错选不得分，少选得2分，共12分） 8. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距，从此刻开始计时，乙车做匀减速运动，两车运动的图像如图所示，两车的运动图像在4s时和8s时相交。则在0~12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是（　　） A. 时两车相遇 B. 时两车间的距离为2m C. 0~12s内两车有两次相遇 D. 0~12s内两车有三次相遇 【答案】BD 【解析】 【详解】A．内，甲车位移 乙车位移 位移差初始距离，说明相遇发生在之前，并非时，故A错误； B．时甲车比乙车多走，减去初始的，甲车在乙车前方，故B正确； CD．第一次相遇：内，甲车速度大于乙车，位移差快速累积并超过，甲车追上乙车。 内甲车位移 乙车位移 则乙车超过甲车，则在该期间相遇第二次。 内甲车位移 乙车位移 则甲车超过乙车，则在该期间相遇第三次。故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，传送带使用简便，有效节省人力物力，在农业、工矿企业和交通运输业中应用广泛，简化示意图如图乙所示，传送带与水平面间的夹角为，A、B间距为。传送带静止时，将质量的小包裹（可视为质点）从A点静止释放，经时间运动到B点。取重力加速度，，。若传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，仍将该包裹从A点静止释放，在包裹从A点运动到B点过程中（ ） A. 与传送带之间的动摩擦因数为0.25 B. 刚放上传送带时的加速度大小为 C. 从A点运动到B点的时间为1.05s D. 运动到B点时的速度大小为6m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．传送带静止时，包裹沿斜面向下做匀变速直线运动。由匀变速直线运动的位移公式得，代入，，解得 取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得 解得，故A错误； B．传送带沿斜面向下运动，包裹刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦力。取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得 由上式代入数值得，故B正确； CD．包裹先由静止加速到传送带速度，由速度公式得，所以 这段时间内包裹的位移为 之后包裹速度超过传送带速度，滑动摩擦力改为沿斜面向上。沿斜面向下的动力学方程为 解得加速度大小为 第二阶段的位移满足 解得，到达终点时的速度满足 代入得，总时间为，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，倾角为的光滑固定斜面上有两个质量均为m的物块A、B，A通过劲度系数为k的轻弹簧拴接在斜面底端的固定挡板上，B通过一根跨过定滑轮的轻绳与物块C相连，C的质量也为m，弹簧、轻绳均与斜面平行。初始时，用手托住物块C，使轻绳恰好伸直但无拉力。释放物块C，直到A、B分离时，C恰好落地。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，不计滑轮质量及摩擦，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 初始时，弹簧的形变量为 B. 释放C的瞬间，物块B的加速度大小为 C. 释放C的瞬间，A对B的作用力大小为 D. 开始时，C距离地面的高度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．初始时轻绳无拉力，和静止。设弹簧压缩量为，沿斜面由平衡条件得 解得，故A错误； BC．释放的瞬间，取和沿斜面向上、向下为正方向，各物块的受力如图所示。 此时弹簧压缩量仍为，对三物块整体应用牛顿第二定律得 结合前述压缩量及题给倾角，解得 对和组成的整体，对的接触力沿斜面向上，由牛顿第二定律得 解得，故B错误，C正确； D．设和分离瞬间弹簧的压缩量为。分离前和同速同加速度，分离时接触力刚好为零。对和组成的整体应用牛顿第二定律得 解得 对沿斜面应用牛顿第二定律得 解得 从释放到分离，和的位移相同，下降的距离等于沿斜面上升的距离，故初始离地高度为，故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分共14分） 11. 某同学利用图1甲实验装置探究滑块加速度与木板间动摩擦因数的关系。实验过程中选取上表面粗糙程度不同的长木板，通过纸带测出滑块加速度a及对应动摩擦因数μ的数值，作出a—μ图像如图乙所示，作图时忘记标明纵、横截距数据，重力加速度g取10m/s2。 （1）为尽可能准确地完成实验，下列说法正确的是___________。 A. 长木板需要调整为水平 B. 实验前需要补偿阻力 C. 实验过程不需要保持小桶及沙子质量不变 D. 实验过程需要保持小桶及沙子质量远小于滑块质量 E. 连接滑块的细线需要与长木板平行 （2）已知滑块质量为，当换用动摩擦因数的长木板时，实验得到的纸带如图2所示，已知交流电频率，相邻计数点间还有四个点未画出，则滑块加速度大小___________（保留2位有效数字）。 （3）结合以上信息，则小桶及沙子质量___________；图乙中横截距___________（结果均用小数表示）。 【答案】（1）AE （2）2.0 （3） ①. 0.75 ②. 0.375 【解析】 【小问1详解】 A．长木板不水平会出现重力分力，需要调整长木板水平，故A正确； B．探究动摩擦因数与加速度关系，不需要补偿阻力，故B错误； CD．实验过程需要保证滑块质量、小桶及沙子质量保持不变，但不需要保持小桶及沙子质量远小于滑块质量，故CD错误； E．为防止出现分力，连接滑块的细线需要与长木板平行，故E正确。 故选AE。 【小问2详解】 根据逐差法 可得 【小问3详解】 [1]根据题意，已知，对系统由牛顿第二定律有 当时，有 解得 [2]当时，有 则 12. 某同学在“金属丝电阻率的测量”实验中采用如图所示的电路测金属丝的电阻。某次测量，电压表示数为，电流表示数为，由此可计算出电阻丝的电阻__________。由于电压表内阻的影响，电阻的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。若测得该金属丝的长度为，直径为，则金属丝的电阻率___________（用、d、L和必要的常数表示）。 【答案】 ①. 5.0 ②. 小于 ③. 【解析】 【详解】[1]根据欧姆定律可得电阻丝的电阻为 [2]由于电压表的分流影响，电流的测量值偏大，则由 可知，电阻R的测量值小于真实值。 [3]根据电阻定律 其中 联立可得 四、解答题 13. 如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为m0，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上缓慢加上细沙，静止后，活塞距缸底高度H'=H，如图（b）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为p0，外界温度恒为27 ℃，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求所加细沙的质量m1。 （2）在未取走细沙的前提下，为使活塞距缸底高度回到H，密封气体的热力学温度应缓慢上升到多少？若此过程中气体内能增加了ΔU，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 以密封气体为研究对象，设加沙前、加沙后气体的压强分别为，。初态活塞静止，竖直方向受力平衡，有 加沙过程缓慢且汽缸导热，气体温度保持不变，满足玻意耳定律。由玻意耳定律有，其中， 代入体积表达式，得 题给 由此得 末态活塞静止，竖直方向受力平衡，有 联立以上各式，解得 【小问2详解】 未取走细沙，活塞所受外载荷不变；缓慢加热时各状态均处于平衡，故气体压强保持为，气体进行等压变化，满足盖-吕萨克定律。题给外界温度为，所以加热初温为，加热前后的体积分别为，，将等压关系写成 由此解得。气体膨胀时对外做功，外界压强为，所以气体对外做功为 代入题给，以及 所以 由热力学第一定律，气体内能变化满足 所以 14. 如图所示，虚线OM与x轴正方向的夹角，OM与x轴负半轴上侧区域存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，OM下侧与第四象限区域存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。将一质量为m、电荷量为的带正电粒子从电场中的P点由静止释放，粒子在第一象限磁场内运动时恰好没有越过x轴正半轴。已知P点坐标为（L，），粒子重力不计。求： （1）粒子刚进入磁场时的速度大小； （2）求磁感应强度大小； （3）求粒子在第一象限内由磁场进入电场后，在电场内运动过程中粒子到虚线OM的最大距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子距离进入磁场的距离为x，有几何关系可知 在电场中，粒子做匀加速直线运动，有 ， 解得 （2）由于粒子在第一象限磁场内运动时恰好没有越过x轴正半轴，即粒子与x轴正半轴相切，由几何关系可知，其做圆周运动的半径为L，所以有 解得 （3）粒子在磁场中运动轨迹图如图所示 由几何关系可知，其粒子由磁场进入电场速度方向水平，其速度大小为，将该速度分解为垂直于OM的速度和平行于OM的速度，由之前的分析可知，其在电场中的加速度a竖直向下，也将其分解为垂直于OM方向的加速度和平行与OM方向的加速度，其在垂直于OM方向做匀减速直线运动，当其速度减为零时，距离OM最远，有 ， 则有 该过程的位移为 联立解得 15. 如图所示，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为，在木板上施加一水平向右的拉力F，在内，内，后撤去拉力，重力加速度，整个系统开始时静止。求： （1）内木板的加速度； （2）末木板的速度； （3）内物块相对木板的位移。 【答案】（1），方向水平向右 （2），方向水平向右 （3），方向水平向左 【解析】 【小问1详解】 内，假设两者不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律，有 解得 对物块，最大加速度大小为 因，假设不成立，故两者初始时相对滑动，对木板，有 此时，解得内木板的加速度，方向水平向右 【小问2详解】 1s末木板的速度 内，，木板仍做匀加速运动，对木板，有 解得 可得末木板的速度，方向水平向右 【小问3详解】 后撤去拉力，木板开始做匀减速运动，其加速度大小为 物块仍做匀加速运动，设再经历t3时间，两者速度相同，有 解得 即两者在内只有2s时间发生相对运动，此过程物块的位移 木板的位移 内物块相对木板的位移，方向水平向左 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $