精品解析：安徽合肥市第一中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试题

高三上学期物理第一次月考 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 大量基态氢原子被特定频率的光照射后，辐射出三种不同频率的光，如图为氢原子能级图，则入射光子的能量为（　　） A. 10.2eV B. 12.09eV C. 12.75eV D. 13.06eV 2. 某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为。已知人与滑板的总质量为，可视为质点。重力加速度大小为，不计空气阻力。则此过程中人与滑板所受摩擦力做的功为（ ） A. B. C. D. 3. 战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（　　） A. 战绳上每个部分振幅都相同 B. 战绳上每个部分振动频率都为 C. 战绳上相邻的振动加强区相距为 D. 战绳上相邻的振动减弱区相距为 4. 如图甲所示，“窜天猴”又称“冲天炮”，是利用火箭原理制成的一种鞭炮，火药燃烧后，在尾部喷出气流，能使主体向上飞。如图乙为某次燃放时，某支“窜天猴”在竖直方向上运动时的速度—时间图像，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。已知时刻起飞，图像段为倾斜线段，斜率绝对值与重力加速度大小相等，图像其余段均为曲线，下列对该支“窜天猴”的运动判断正确的是（　　） A. 在时间内，“窜天猴”处于失重状态 B. 在时间内，气流对“窜天猴”的作用力逐渐增大 C. 在时刻，“窜天猴”刚好上升到最高点 D. 在时刻，“窜天猴”内的火药刚好燃尽 5. 如图所示电路，电阻与电阻值相同，都为R，和并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电，则加在上的电压有效值为（　　） A. 10V B. C. 15V D. 6. 如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为，与车厢底板间的静摩擦因数为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力随车厢倾角变化关系的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，四个孤立的均匀带电球体的电荷量相同，点到各自的球心距离相等，球体所带电荷在处产生电场强度最小的是（　　） A. B. C. D. 8. xOy平面内存在垂直于该平面的半径为R的圆形磁场区域，与直角坐标系相切于P、Q两点。一带电粒子从P点以速率v指向圆心方向进入磁场，恰好从Q点离开。若该带电粒子从P点进入磁场时的速度方向变为，如图所示，速度大小不变，不计重力。则该粒子经过x轴时的坐标位置及在第一象限运动的时间分别为（ ） A. , B. , C. , D. , 9. 如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h，在圆筒侧壁开一个小孔P，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x，小孔P到水面的距离为y。短时间内筒内水面高度几乎不变，且可以认为小水滴从水面处运动至小孔P的过程中机械能守恒。重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内，下列说法错误的是（　　） A. 水从小孔P射出的速度大小为 B. y越小，小孔出水的速度v越小，则x越小 C. 从小孔喷出的小水滴在空中运动的过程中，动量变化率不是定值 D. 从小孔喷出但未落地的水的总质量m与y有关，当时，m有最大值 10. 如图甲所示，足够长的木板A静止于光滑水平面上，t=0时小物块B以4m/s的水平初速度从左端滑上A，图乙为A的动能Ek随时间t变化的关系图像，t=0.4s后图线为平行于t轴的直线。已知A、B间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. t=0.4s时A、B速度相同 B. B的质量为2.0kg C. A的长度至少为1.0m D. 整个过程系统因摩擦产生的内能为4.0J 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验， （1）某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。 A. 增加光源的功率 B. 将毛玻璃换成透明玻璃 C. 调节测量头的位置 （2）下列图示中条纹间距表示正确的是______。 （3）如图所示是小沈同学又参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中________。 　 A. 单缝与双缝的间距一定较大 B. 光强度较小 C. 光源到双缝的距离较大 D. 双缝到光传感器的距离可能较小 12. 小明同学用图示电路测量电源的电动势和待测电阻的阻值。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中__________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标系中描点作出图像①； （3）断开开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在同一坐标系中描点作出图像②，下列图像中正确的是___________； A.B. C.D. （4）由第（3）问中选出的-图像，可知电源电动势__________（选用、、表示），待测电阻的阻值_________（选用表示）； （5）关于该实验，下列说法正确的是____________。 A.实验测得的电动势大于真实值 B.实验还可以精确测量电源内阻 C.实验测得电阻阻值小于真实值 D．电流表内阻不会引起的测量误差 13. 如图（a）所示，水平放置的绝热容器被隔板A分成体积均为V的左右两部分。面积为S的绝热活塞B被锁定，隔板A的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为T、压强为p的状态1，抽取隔板A，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态2，然后将绝热容器竖直放置如图（b）所示，解锁活塞B，B恰能保持静止，当电阻丝C加热气体，使活塞B缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为的状态3，该过程电阻丝C放出的热量为Q。已知大气压强，且有，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。 （1）求绝热活塞B的质量； （2）求气体内能的增加量。 14. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置，轨道与水平面的夹角为，两导轨间的距离为，导轨下端连接阻值为的电阻，质量为的金属杆与导轨垂直并接触良好，金属杆及导轨电阻不计，在矩形区域内有垂直于导轨平面的匀强磁场，距离为，磁场方向如图所示，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示（图中和为已知），在时刻，将金属杆从上方某位置由静止释放，金属杆在时刻进入磁场，离开磁场时的速度为进入磁场时速度的一半，已知重力加速度为，求： （1）进入磁场前金属杆中的电流方向； （2）金属杆刚进入磁场时的加速度大小； （3）从金属杆开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的焦耳热。 15. 如图所示，长的水平传送带的左、右两侧为光滑的水平台面，传送带与左、右两侧台面等高且平滑连接，左台面上有五个挨一起质量均为的刚性小球，右台面上放了一曲面光滑，半径为的圆弧（圆弧的最高点的切线竖直，最低点切线刚好在水平台面上）物体Q，其质量为。一质量为的小物块P从圆弧的最高点由静止释放。已知物块P与传送带间的动摩擦因数，传送带始终以速度逆时针转动，物块和小球的碰撞为弹性碰撞，。 （1）求物块P第一次运动到圆弧的最低点时对圆弧的压力大小； （2）通过计算说明物块P与小球a第一次碰撞后能否再次运动到光滑圆弧曲面上； （3）求物块P在传送带上运动的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期物理第一次月考 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 大量基态氢原子被特定频率的光照射后，辐射出三种不同频率的光，如图为氢原子能级图，则入射光子的能量为（　　） A. 10.2eV B. 12.09eV C. 12.75eV D. 13.06eV 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意知氢原子受激发后辐射出3种频率的光，则由 解得 原子受激发后跃迁到能级，则入射光子的能量为 故选B。 2. 某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为。已知人与滑板的总质量为，可视为质点。重力加速度大小为，不计空气阻力。则此过程中人与滑板所受摩擦力做的功为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据动能定理可得 解得此过程中人与滑板所受摩擦力做的功为 故选C。 3. 战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（　　） A. 战绳上每个部分振幅都相同 B. 战绳上每个部分振动频率都为 C. 战绳上相邻的振动加强区相距为 D. 战绳上相邻的振动减弱区相距为 【答案】B 【解析】 【详解】A．两列波的干涉过程中，振动加强区的振幅和减弱区的振幅不同，故A错误； B．战绳上每个部分振动频率不变，都为4Hz，故B正确； CD．根据波长与波速和频率的关系可得波长为 起振方向相同，则振动加强区是波程差为半波长的偶数倍的位置，振动减弱区是波程差为半波长的奇数倍的位置，则相邻的振动加强区和相邻的振动减弱区都相距半波长，即为0.5m，故CD错误。 故选B。 4. 如图甲所示，“窜天猴”又称“冲天炮”，是利用火箭原理制成的一种鞭炮，火药燃烧后，在尾部喷出气流，能使主体向上飞。如图乙为某次燃放时，某支“窜天猴”在竖直方向上运动时的速度—时间图像，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。已知时刻起飞，图像段为倾斜线段，斜率绝对值与重力加速度大小相等，图像其余段均为曲线，下列对该支“窜天猴”的运动判断正确的是（　　） A. 在时间内，“窜天猴”处于失重状态 B. 在时间内，气流对“窜天猴”的作用力逐渐增大 C. 在时刻，“窜天猴”刚好上升到最高点 D. 在时刻，“窜天猴”内的火药刚好燃尽 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，在时间内，“窜天猴”竖直向上加速，故处于超重状态，故A错误； B．在时间内“窜天猴”的加速度减小，根据 可知，气流对“窜天猴”的作用力逐渐减小，故B错误； C．在时间内，“窜天猴”的速度始终为正，故一直竖直向上运动，故C错误； D．图像中的点为曲线和直线的转折点，则时刻之后“窜天猴”只受重力，故D正确。 故选D。 5. 如图所示电路，电阻与电阻值相同，都为R，和并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电，则加在上的电压有效值为（　　） A. 10V B. C. 15V D. 【答案】B 【解析】 【详解】当二极管上端电势高于下端电势时，二极管导通，被短路，当二极管下端电势高于上端电势时，二极管截止，设加在上的电压的有效值为U，根据有效值的定义有，求得。 故选B。 6. 如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为，与车厢底板间的静摩擦因数为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力随车厢倾角变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当车厢倾角从水平开始增加时，开始阶段货物与车厢间的摩擦力为静摩擦力，大小为 静摩擦力的最大值为 即当时货物开始将要滑动，此位置在函数与图像的交点位置；之后货物向下滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 随θ增加，滑动摩擦力减小。 故选B。 7. 如图所示，四个孤立的均匀带电球体的电荷量相同，点到各自的球心距离相等，球体所带电荷在处产生电场强度最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】孤立的均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球体外部产生的电场强度，均匀带电球壳在内部任意位置产生的电场强度为0，由图可知四个带电球体在处产生电场强度的等效电荷量关系为 根据 可得 故选D。 8. xOy平面内存在垂直于该平面的半径为R的圆形磁场区域，与直角坐标系相切于P、Q两点。一带电粒子从P点以速率v指向圆心方向进入磁场，恰好从Q点离开。若该带电粒子从P点进入磁场时的速度方向变为，如图所示，速度大小不变，不计重力。则该粒子经过x轴时的坐标位置及在第一象限运动的时间分别为（ ） A. , B. , C. , D. , 【答案】A 【解析】 【详解】由题意带电粒子从P点以速率v指向圆心方向进入磁场，恰好从Q点离开，可知带电粒子在磁场中运动的轨道半径 当粒子以射入磁场时，轨迹如图所示，由几何知识可知，粒子在磁场中运动的圆心角 在磁场中运动的时间 粒子离开磁场后垂直轴向下运动 粒子经过轴时的坐标位置 时间为 故选A。 9. 如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h，在圆筒侧壁开一个小孔P，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x，小孔P到水面的距离为y。短时间内筒内水面高度几乎不变，且可以认为小水滴从水面处运动至小孔P的过程中机械能守恒。重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内，下列说法错误的是（　　） A. 水从小孔P射出的速度大小为 B. y越小，小孔出水的速度v越小，则x越小 C. 从小孔喷出的小水滴在空中运动的过程中，动量变化率不是定值 D. 从小孔喷出但未落地的水的总质量m与y有关，当时，m有最大值 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒可得 解得水从小孔射出的速度大小为 故A正确； B．水从小孔射出后做平抛运动，则 联立解得 所以当时，有最大值，故B错误； C．根据动量定理可知，动量变化率等于合外力，水滴在空中运动过程中，只受重力，所以动量变化率为定值，故C错误； D．从小孔喷出但未落地的水长度为 又因为当时，有最大值，即此时取最大值，故D正确； 本题选错误的，故选BC。 10. 如图甲所示，足够长的木板A静止于光滑水平面上，t=0时小物块B以4m/s的水平初速度从左端滑上A，图乙为A的动能Ek随时间t变化的关系图像，t=0.4s后图线为平行于t轴的直线。已知A、B间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. t=0.4s时A、B速度相同 B. B的质量为2.0kg C. A的长度至少为1.0m D. 整个过程系统因摩擦产生的内能为4.0J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由乙图知，后A的动能不再发生变化，即时A、B速度相同，故A正确； B．B在与A共速前，B的加速度为 设A、B 的共同速度为v，由速度公式 整理得末速度为 结合根据动量守恒 得二者质量相等，设都为m，共速后A的动能 解得B的质量为 故B错误； C．二者共速时相对静止，相对位移为 即A的长度至少为，故C错误； D．整个过程系统因摩擦产生的内能 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验， （1）某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。 A. 增加光源的功率 B. 将毛玻璃换成透明玻璃 C. 调节测量头的位置 （2）下列图示中条纹间距表示正确的是______。 （3）如图所示是小沈同学又参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中________。 　 A. 单缝与双缝的间距一定较大 B. 光强度较小 C. 光源到双缝的距离较大 D. 双缝到光传感器的距离可能较小 【答案】（1）A （2）C （3）D 【解析】 【小问1详解】 为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多。 A．增加光源的功率，则单位时间内的光子数目增多，故A正确； B．将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误； C．调节测量头的位置，亮度不变，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 干涉条纹的宽度是指一个亮条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的亮条纹（或暗条纹）的中心之间的距离。故图示中条纹间距表示正确的是C。 【小问3详解】 由题图可知，第一次得到的条纹间距较小，根据 A．单缝与双缝的间距对条纹间距无影响，故A错误； B．光强度对条纹间距无影响，故B错误； C．光源到双缝的距离对条纹间距无影响，故C错误； D．双缝到光传感器的距离l较小，则条纹间距较小，故D正确。 故选D。 12. 小明同学用图示电路测量电源的电动势和待测电阻的阻值。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中__________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标系中描点作出图像①； （3）断开开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在同一坐标系中描点作出图像②，下列图像中正确的是___________； A.B. C.D. （4）由第（3）问中选出的-图像，可知电源电动势__________（选用、、表示），待测电阻的阻值_________（选用表示）； （5）关于该实验，下列说法正确的是____________。 A.实验测得的电动势大于真实值 B.实验还可以精确测量电源内阻 C.实验测得电阻阻值小于真实值 D．电流表内阻不会引起的测量误差 【答案】 ①. ②. B ③. ④. ⑤. D 【解析】 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关S1前，应使回路总电阻最大，此时滑动变阻器的滑片P应置于图中b位置。 （3）[2]闭合开关S1和S2时，Rx被短路，此时 则U-I图像的纵截距为E，斜率的绝对值为r，断开开关S2时，Rx接入电路，此时 则U-I图像的纵截距为E，斜率的绝对值为，可见图像①和②的纵截距相同，但图像②的斜率的绝对值更大，故B正确，ACD错误。 故选B。 （4）[3][4]由（3）结合图知，电源电动势 ，， 联立可得，待测电阻的阻值为 （5）[5]考虑电流表内阻时，结合（3）知，图像①对应的表达式应为 图像②对应的表达式为 两图像的纵截距均为E，斜率的绝对值分别为 ， 结合图知，电源电动势 ，， 联立可得 ， 可见实验测得的电动势等于真实值，测得的电源内阻偏大，即实验不可以精确测量电源内阻，但实验测得待测电阻的阻值Rx等于真实值，此时电流表内阻不会引起待测电阻的阻值见的测量误差，故D正确，ABC错误。 故选D。 13. 如图（a）所示，水平放置的绝热容器被隔板A分成体积均为V的左右两部分。面积为S的绝热活塞B被锁定，隔板A的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为T、压强为p的状态1，抽取隔板A，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态2，然后将绝热容器竖直放置如图（b）所示，解锁活塞B，B恰能保持静止，当电阻丝C加热气体，使活塞B缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为的状态3，该过程电阻丝C放出的热量为Q。已知大气压强，且有，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。 （1）求绝热活塞B的质量； （2）求气体内能的增加量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 气体从状态1到状态2发生等温变化，由玻意尔定律得 容器竖直放置，解锁活塞B，B恰好保持静止，根据平衡条件得 两式联立解得 【小问2详解】 当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，可知气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得 该过程气体对外做功 根据热力学第一定律可得 解得 14. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置，轨道与水平面的夹角为，两导轨间的距离为，导轨下端连接阻值为的电阻，质量为的金属杆与导轨垂直并接触良好，金属杆及导轨电阻不计，在矩形区域内有垂直于导轨平面的匀强磁场，距离为，磁场方向如图所示，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示（图中和为已知），在时刻，将金属杆从上方某位置由静止释放，金属杆在时刻进入磁场，离开磁场时的速度为进入磁场时速度的一半，已知重力加速度为，求： （1）进入磁场前金属杆中的电流方向； （2）金属杆刚进入磁场时的加速度大小； （3）从金属杆开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的焦耳热。 【答案】（1）从到 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，金属杆进入磁场前，磁感应强度随时间均匀减小，穿过闭合回路的磁通量垂直于矩形区域向外在减小，由楞次定律可知金属杆中的电流方向从到。 【小问2详解】 金属杆在导轨上下滑的过程，有 刚进入磁场时的速度 此时受到的安培力 又 由牛顿第二定律 可得 【小问3详解】 金属杆进入磁场前，有 此过程产生的焦耳热 穿过磁场的过程，由能量守恒，有 整个过程 可得 15. 如图所示，长的水平传送带的左、右两侧为光滑的水平台面，传送带与左、右两侧台面等高且平滑连接，左台面上有五个挨一起质量均为的刚性小球，右台面上放了一曲面光滑，半径为的圆弧（圆弧的最高点的切线竖直，最低点切线刚好在水平台面上）物体Q，其质量为。一质量为的小物块P从圆弧的最高点由静止释放。已知物块P与传送带间的动摩擦因数，传送带始终以速度逆时针转动，物块和小球的碰撞为弹性碰撞，。 （1）求物块P第一次运动到圆弧的最低点时对圆弧的压力大小； （2）通过计算说明物块P与小球a第一次碰撞后能否再次运动到光滑圆弧曲面上； （3）求物块P在传送带上运动的总时间。 【答案】（1） （2）不能 （3） 【解析】 【小问1详解】 物块P在圆弧面上运动时，物块P和Q组成的系统在水平方向上动量守恒，有 物块P从圆弧的最高点到第一次运动至圆弧的最低点过程，根据能量守恒有 联立解得， 对物块P，根据牛顿第二定律 解得圆弧对物块P的支持力 根据牛顿第三定律可得，物块P对圆弧的压力大小 【小问2详解】 设物块P在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a，有 设物块P通过传送带后运动速度大小为，有 联立解得 设物块P与小球a第一次碰撞后的速度分别为和，取向左为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得 碰撞后，物块P向右滑上传送带，根据动能定理有 解得 故物块P与小球a第一次碰撞后不能再次运动到光滑圆弧曲面上。 【小问3详解】 物块P第一次与小球a碰撞后，五个挨在一起的小球依次连续碰撞，最终小球e以速度向左运动，物块P向右运动至传送带上，然后以速度离开传送带向左运动，物块P在传送带上运动的时间 设物块P与小球a第二次碰撞后的速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得 物块P第二次与小球a碰撞后，五个挨在一起的小球依次连续碰撞，最终小球d以速度向左运动，物块P向右运动至传送带上，然后以速度离开传送带向左运动，物块P在传送带上运动的时间 以此类推，可知物块P第n次与小球a碰撞后，物块P在传送带上运动的时间 物块P一共和小球a碰撞五次，则物块P在传送带上运动的总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $