精品解析：四川省金堂中学校2026-2027学年高三上学期10月期中物理试题

高中物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，用橡皮擦干净后，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、单选题（共28分） 1. 氟18是正电子发射断层成像（PET）中常用的放射性核素，可通过核反应制备，括号内的粒子为（ ） A. B. C. D. 2. 一皮球由静止自由下落高度后被地面反弹，反弹后竖直向上运动。由于与地面碰撞，皮球动能损失了64%。忽略空气阻力，皮球反弹后可上升的最大高度为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ） A. 运动员在转弯时加速度为0 B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 4. 离地球280光年外有一恒星TOI-561。与TOI-561相距约0.01 AU（日地距离为1 AU）的行星绕其公转的周期约为地球公转周期的，该行星和地球的公转均视为匀速圆周运动。则TOI-561与太阳的质量的比值约为（ ） A. 0.16 B. 0.64 C. 1.6 D. 6.4 5. 一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，两种状态下气体分子的速率分布如图所示，图中是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（ ） A. 气体一定从外界吸收热量 B. 气体中每个分子的速率都增加 C. 速率附近单位速率区间内的分子数增加 D. 气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小 6. 如图甲所示，汽车在平直公路上行驶，路边有等间距的树木，车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙，横坐标为树木序号，纵坐标为对应树木出现的时刻，内汽车通过隧道。关于汽车的运动，下列说法合理的是（ ） A. 内做加速运动 B. 内做减速运动 C. 内的路程小于内的路程 D. 内的路程大于内的路程 7. 如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为，与传送带间的动摩擦因数分别为、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则（ ） A. 和满足 B. 从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为 C. 绳绷直后瞬间甲的动能为 D. 绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞 二、多选题（共18分） 8. 2025 年 5 月 10 日，全球能源领域迎来历史性时刻——中国自主研发的新一代“人造太阳”装置“中国环流三号”在四川成都实现重大突破，首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的高参数等离子体运行，并同步完成电力输出。这一成就标志着人类首次在实验室环境下实现可控核聚变从科学原理到工程应用的跨越，为全球能源格局带来颠覆性变革。下列说法正确的是（ ） A. 为“核聚变”的核反应方程式 B. 核反应 属于 衰变 C. 目前世界上主流的核电站都利用了“核聚变”的原理 D. 在核反应 中，钡核的比结合能比铀核的比结合能大 9. 某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形。图乙为绳上质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 质点的起振方向沿轴负方向 B. 这列波的传播方向沿轴正方向 C. 波速大小为 D. 从开始计时，再经过，点经过的路程为 10. 如图所示，间距为L的光滑平行导轨水平固定放置，导轨的左端连接有电容为C、间距为的平行板电容器，导轨的中间段连接电源，一导体棒垂直导轨放置（距导轨的右端足够远），电源的右侧存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场（范围足够大）。先闭合开关，稳定后电容器的带电量为q。断开开关、闭合开关，导体棒从静止到匀速运动流过导棒棒某一横截面的电荷量也为q，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为qC B. 稳定时，电容器两极板间的电场强度大小为 C. 导体棒匀速运动的速度大小为 D. 导体棒的质量为 三、实验题（共18分） 11. 某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 12. 学校物理兴趣小组欲测量某电压表的内阻。实验室提供的器材有： A.待测电压表V（量程为3 V，内阻未知）； B.电源E（电动势为4 V，内阻很小）； C.电阻箱两个（最大阻值均为）； D.滑动变阻器（最大阻值为）； E.开关两个，导线若干。 （1）同学们设计了如图甲所示的电路，正确连接好电路后，将电阻箱的阻值调为0，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的指针指在2 V刻度处，此时电阻箱的示数如图乙所示。 ①根据图乙可知，电阻箱的示数为________； ②测得的电压表的内阻为________； ③若操作及数据处理均无误，则该测量值________（填“小于”或“大于”）真实值。 （2）同学们分析产生系统误差的原因后，重新设计了如图丙所示的电路，并进行了如下操作： Ⅰ.断开开关，将电阻箱的阻值调为0，然后闭合开关； Ⅱ.调节滑动变阻器使电压表恰好满偏； Ⅲ.闭合开关，同时调节电阻箱、的阻值，使电压表的指针恰好半偏，此时两个电阻箱的示数分别为、。 ①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等，在调节电阻箱、的阻值时，要保证每一次实验两个电阻箱的阻值关系均为________（填“”“”或“”）； ②电压表内阻的测量值与________（填“”或“”）相等。 四、解答题（共36分） 13. 在野外自驾游时可能出现野生动物突然从路边窜出的情况。如图，汽车以大小为的速度匀速行驶，突然一头小象冲上公路，司机立即刹车（假设司机的反应时间为），汽车的加速度大小为，以司机发现小象的时刻为计时起点。求： （1）汽车前内的位移大小； （2）汽车刹车后内的位移大小； （3）汽车停止前内的平均速度大小。 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=2.0kg的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v=6m/s经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求： （1）释放小球前弹簧的弹性势能； （2）小球到达C点时的速度大小； 15. 如图所示，倾角为的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径为R的半圆挡板和长为的直挡板。a为直挡板下端点，bd为半圆挡板直径且沿水平方向，c为半圆挡板最高点，两挡板相切于b点，de与ab平行且等长。小球乙被锁定在c点。小球甲从a点以一定初速度出发，沿挡板运动到c点与小球乙发生完全弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。小球甲质量为，两小球均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。 （1）求小球甲从a点沿直线运动到b点过程中的加速度大小； （2）若小球甲恰能到达c点，且碰撞后小球乙能运动到e点，求小球乙与小球甲的质量比值应满足的条件； （3）在满足（2）中质量比值的条件下，若碰撞后小球乙能穿过线段de，求小球甲初动能应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，用橡皮擦干净后，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、单选题（共28分） 1. 氟18是正电子发射断层成像（PET）中常用的放射性核素，可通过核反应制备，括号内的粒子为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设括号内未知粒子为，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，， 则括号内未知粒子为中子。 故选D。 2. 一皮球由静止自由下落高度后被地面反弹，反弹后竖直向上运动。由于与地面碰撞，皮球动能损失了64%。忽略空气阻力，皮球反弹后可上升的最大高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设落地前瞬间皮球的动能为，下落过程根据机械能守恒可得 由于与地面碰撞，皮球动能损失了64%，则皮球反弹瞬间的动能为 上升过程根据机械能守恒可得 解得皮球反弹后可上升的最大高度为 故选D。 3. 如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（ ） A. 运动员在转弯时加速度为0 B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误； B．倾斜赛道有阻力，阻力对运动员和钢架雪车做负功，运动员和钢架雪车整体机械能不守恒，故B错误； C．钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误； D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。 故选D。 4. 离地球280光年外有一恒星TOI-561。与TOI-561相距约0.01 AU（日地距离为1 AU）的行星绕其公转的周期约为地球公转周期的，该行星和地球的公转均视为匀速圆周运动。则TOI-561与太阳的质量的比值约为（ ） A. 0.16 B. 0.64 C. 1.6 D. 6.4 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由万有引力提供向心力有 可得 则有 故选B。 5. 一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，两种状态下气体分子的速率分布如图所示，图中是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（ ） A. 气体一定从外界吸收热量 B. 气体中每个分子的速率都增加 C. 速率附近单位速率区间内的分子数增加 D. 气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小 【答案】D 【解析】 【详解】根据理想气体分子速率分布规律：温度越高，分子平均速率越大，速率分布曲线的峰值向速率更大的方向移动，且峰值降低、曲线更平缓。由此可知，图中状态Ⅱ温度高于状态Ⅰ，气体从Ⅰ到Ⅱ温度升高。 A．一定质量理想气体的内能仅与温度有关，温度升高则内能增大。根据热力学第一定律，若外界对气体做功，则可能，气体可能是放热，A错误； B．温度升高是分子平均速率增大，属于统计规律，不代表每个分子的速率都增加，B错误； C．f(v)的物理意义是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比，由图可知状态Ⅱ在处的小于状态Ⅰ，因此附近单位速率区间内的分子数减少，C错误； D．状态Ⅱ的峰值右移，速率小于的占比减少、速率大于​的占比增加，由图可知，区间图像面积减小，则气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小，D正确。 故选D 。 6. 如图甲所示，汽车在平直公路上行驶，路边有等间距的树木，车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙，横坐标为树木序号，纵坐标为对应树木出现的时刻，内汽车通过隧道。关于汽车的运动，下列说法合理的是（ ） A. 内做加速运动 B. 内做减速运动 C. 内的路程小于内的路程 D. 内的路程大于内的路程 【答案】B 【解析】 【详解】树木是等间距的，故图像可类比图像 AB．根据可知，图像斜率的倒数表示速度，由图知时间内斜率增大，则速度减小，做减速运动，故A错误，B正确； C．由图可知内的路程为4d，大于内的路程3d，故C错误； D．内的路程3d，等于内的路程3d，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为，与传送带间的动摩擦因数分别为、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则（ ） A. 和满足 B. 从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为 C. 绳绷直后瞬间甲的动能为 D. 绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞 【答案】D 【解析】 【详解】以传送带为参考系，初始甲乙均静止。 A．施加外力过程，乙的最大速度 撤去外力后，乙的加速度大小 经时间绳绷直，此时乙还有向右的速度或恰好相对传送带静止，说明 故，故A错误； B．绳绷直时乙的速度 从撤去外力到绳绷直，乙的路程（以下所指路程均为相对传送带运动的距离）为 因摩擦产生的热量，故B错误； C．绳绷直瞬间，根据动量守恒 解得 此速度为相对传送带的速度，此时甲的对地速度要大于，则其动能大于，故C错误； D．绳绷直以后甲、乙相对传送带速度均为 从绷直到乙相对传送带静止，乙的路程为 从绷直到甲相对传送带静止，甲的加速度为 甲的路程为 从施加外力到绳绷直过程乙的路程为 比较可知 故绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞，故D正确。 故选D。 二、多选题（共18分） 8. 2025 年 5 月 10 日，全球能源领域迎来历史性时刻——中国自主研发的新一代“人造太阳”装置“中国环流三号”在四川成都实现重大突破，首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的高参数等离子体运行，并同步完成电力输出。这一成就标志着人类首次在实验室环境下实现可控核聚变从科学原理到工程应用的跨越，为全球能源格局带来颠覆性变革。下列说法正确的是（ ） A. 为“核聚变”的核反应方程式 B. 核反应 属于 衰变 C. 目前世界上主流的核电站都利用了“核聚变”的原理 D. 在核反应 中，钡核的比结合能比铀核的比结合能大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．氘氚聚变成氦并放出中子，是核聚变，A正确； B． 是用粒子轰击氮核的人工核转变（卢瑟福发现质子的实验），不是衰变，B错误； C．目前主流核电站利用的是核裂变，C错误； D．裂变产物的比结合能比铀核大（更稳定），D正确。 故选AD。 9. 某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形。图乙为绳上质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 质点的起振方向沿轴负方向 B. 这列波的传播方向沿轴正方向 C. 波速大小为 D. 从开始计时，再经过，点经过的路程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图乙是质点的位移随时间变化的振动图像，曲线从时的平衡位置向负位移方向延伸，说明质点的起振方向沿轴负方向，故A正确； B．图乙中处，质点正从正位移一侧经过平衡位置，向轴负方向运动。图甲中右侧邻近质点的位移为负，要使稍后的位移也变为负，波形应向左平移。因此，这列波沿轴负方向传播，故B错误； C．图甲是绳上各质点的位移随位置变化的波形图，相邻两个波谷分别位于和处，它们的间距为一个波长，因此 图乙中，质点在和时均经过平衡位置向上运动，两时刻相隔一个周期，因此 由波速与波长、周期的关系得，故C正确； D．由图甲的最大位移读得振幅，且时质点处于正向最大位移处。由前述周期可知，所求时间间隔为 质点每周期在两个最大位移处之间往返一次，路程为四个振幅，前两个周期内的路程为 余下六分之一个周期内，质点从正向最大位移处向平衡位置运动。以该段起点为计时零点，记该段经过的时间为，以轴正方向为正，简谐运动的位移满足，该段末的位移为 这一小段内质点尚未到达平衡位置，运动方向不变，故总路程为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，间距为L的光滑平行导轨水平固定放置，导轨的左端连接有电容为C、间距为的平行板电容器，导轨的中间段连接电源，一导体棒垂直导轨放置（距导轨的右端足够远），电源的右侧存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场（范围足够大）。先闭合开关，稳定后电容器的带电量为q。断开开关、闭合开关，导体棒从静止到匀速运动流过导棒棒某一横截面的电荷量也为q，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为qC B. 稳定时，电容器两极板间的电场强度大小为 C. 导体棒匀速运动的速度大小为 D. 导体棒的质量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对平行板电容器有 则电源的电动势为，故A错误； B．稳定时，电容器两极板间的电场强度大小为，故B正确； C．断开开关，则电容器无法放电，电源与导体棒构成闭合回路，当导体棒以速度匀速运动时，回路中的电流为0，则 解得，故C错误； D．对导体棒由动量定理可得 结合，解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题（共18分） 11. 某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 2.207##2.206##2.205 ②. ③. ④. 减小 【解析】 【详解】（1）[1]根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm （2）[2]由图2可知A、E两点间的距离为 时间为 所以速度为 （4）[3]小球匀速运动，根据受力平衡有 求得体积公式为 整理可得 （5）[4]根据（4）可知，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 12. 学校物理兴趣小组欲测量某电压表的内阻。实验室提供的器材有： A.待测电压表V（量程为3 V，内阻未知）； B.电源E（电动势为4 V，内阻很小）； C.电阻箱两个（最大阻值均为）； D.滑动变阻器（最大阻值为）； E.开关两个，导线若干。 （1）同学们设计了如图甲所示的电路，正确连接好电路后，将电阻箱的阻值调为0，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的指针指在2 V刻度处，此时电阻箱的示数如图乙所示。 ①根据图乙可知，电阻箱的示数为________； ②测得的电压表的内阻为________； ③若操作及数据处理均无误，则该测量值________（填“小于”或“大于”）真实值。 （2）同学们分析产生系统误差的原因后，重新设计了如图丙所示的电路，并进行了如下操作： Ⅰ.断开开关，将电阻箱的阻值调为0，然后闭合开关； Ⅱ.调节滑动变阻器使电压表恰好满偏； Ⅲ.闭合开关，同时调节电阻箱、的阻值，使电压表的指针恰好半偏，此时两个电阻箱的示数分别为、。 ①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等，在调节电阻箱、的阻值时，要保证每一次实验两个电阻箱的阻值关系均为________（填“”“”或“”）； ②电压表内阻的测量值与________（填“”或“”）相等。 【答案】（1） ①. ②. ③. 大于 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①[1] ②[2]当时，电压表满偏，电压表示数 当时，电压表示数，此时 根据串联分压规律可得，则 ③[3]实际调节后，电压表与电阻箱的串联总电阻变大，则滑动变阻器的分压会大于3V，的实际分压大于。 则的真实值小于，测量值大于真实值。 【小问2详解】 ①[1]保证电压表的指针半偏时与满偏时电路的总电阻相等，则 电压表半偏，则电阻箱的电阻与电压表和并联后的电阻相等，则 联立可得： ， ②[2]由上问可得 四、解答题（共36分） 13. 在野外自驾游时可能出现野生动物突然从路边窜出的情况。如图，汽车以大小为的速度匀速行驶，突然一头小象冲上公路，司机立即刹车（假设司机的反应时间为），汽车的加速度大小为，以司机发现小象的时刻为计时起点。求： （1）汽车前内的位移大小； （2）汽车刹车后内的位移大小； （3）汽车停止前内的平均速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，司机的反应时间内，汽车的位移为 汽车刹车行驶的时间为 由公式可得，汽车刹车行驶的位移为 汽车前内位移大小为 （2）根据题意，由公式可得，汽车开始刹车至静止所用时间 则汽车刹车后时已停止，由公式可得，刹车后内的位移大小为 （3）汽车停止前内的位移可反向看成初速度为零的匀加速运动第内的位移，即 由可知 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=2.0kg的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v=6m/s经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求： （1）释放小球前弹簧的弹性势能； （2）小球到达C点时的速度大小； 【答案】（1）36J.（2）2m/s 【解析】 【详解】（1）小球从A至B，由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为：  EP=mν2=×2×62J=36J （2）由题意，小球在C点，由重力提供向心力，则有 mg=m 解得 点睛：本题的解题关键是根据牛顿第二定律求出物体经过C点的临界速度，知道物体经过C点时重力充当向心力；知道该物理过程中能量的转化过程． 15. 如图所示，倾角为的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径为R的半圆挡板和长为的直挡板。a为直挡板下端点，bd为半圆挡板直径且沿水平方向，c为半圆挡板最高点，两挡板相切于b点，de与ab平行且等长。小球乙被锁定在c点。小球甲从a点以一定初速度出发，沿挡板运动到c点与小球乙发生完全弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。小球甲质量为，两小球均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。 （1）求小球甲从a点沿直线运动到b点过程中的加速度大小； （2）若小球甲恰能到达c点，且碰撞后小球乙能运动到e点，求小球乙与小球甲的质量比值应满足的条件； （3）在满足（2）中质量比值的条件下，若碰撞后小球乙能穿过线段de，求小球甲初动能应满足的条件。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球甲从a点沿直线运动到b点过程中,根据牛顿第二定律有 解得甲在ab段运动的加速度大小 【小问2详解】 甲恰能到c点，设到达c点时的速度为，可知 解得① 根据题意甲乙发生完全弹性碰撞，碰撞前后根据动量守恒和能量守恒， 解得碰后乙的速度为② 碰后乙能运动至点，第一种情况，碰后乙顺着挡板做圆周运动后沿着斜面到达e点，此时需满足 即③ 联立①②③可得 第二种情况，碰后乙做类平抛运动到达e点，此时可知， 解得④ 联立①②④可得 【小问3详解】 在（2）问的质量比条件下，若碰后乙能越过线段，根据前面分析可知当满足第一种情况时，碰后乙做圆周运动显然不满足能越过线段，故碰后乙做类平抛运动越过线段，故碰后乙的速度必然满足 同时根据类平抛运动规律可知， 同时需保证小球不能撞击到圆弧cd上，可得当， 联立解得⑤ 联立②⑤将代入可得⑥ 对甲球从a到c过程中根据动能定理⑦ 联立⑥⑦可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $