《江苏省2023-2024学年高三上学期期初学情调研迎考物理试题含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省2023-2024学年高三上学期期初学情调研迎考物理试题含答案.docx（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、江苏省20232024学年高三第一学期期初迎考试卷物理注意事项:1. 本试卷共100分，考试用时75分钟.2. 答题前，请考生将学校、班级、姓名填写在密封线内.一、 单项选择题:共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意.1. 大理石是家居装修常用的石材，它有一定的辐射，其辐射源主要是石材中的氡元素。已知氡核衰变方程为，则以下说法正确的是（）A. 一个核含有134个质子B. Y射线是穿透力最强的一种放射性射线C. Po核比Rn核的比结合能大D. 经高温煅烧后石材中的氢半衰期会缩短2. 二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气
2、，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是（）A. 冬至时线速度最大B. 夏至和冬至时的角速度相同C. 夏至时向心加速度最大D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量3. 图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（）A. 1：1B. 2：1C. 5：2D. 5：44. 日晕也叫圆虹，是多出现于春夏季节的一种大气光学现象，如图甲所示。其原理可简化为一束太阳光射到一个截面为正六边形
3、的冰晶上，如图乙所示，a、b为其折射出的光线中的两束单色光。下列说法正确的是（） A. a光光子的能量大于b光光子的能量B. 在冰晶中a光传播速度小于b光传播速度C. a、b从冰晶射入空气发生全反射时b光的临界角较大D. 让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光相邻亮条纹间距比较大5. 图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点M、N、P、Q分别位于介质中x=3m、x=4m、x=5m、x=10m处。该时刻横波恰好传播至P点，图乙为质点M从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（）A. 此波在该介质中的传播速度为1.25m/sB. 波源起振方向沿y轴正方向C. 此波传播至Q点的过程中，质点P的路程
4、为5mD. 当质点Q起振后，与质点N振动步调完全一致6. 图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，则下列说法正确的是（）A. 运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态B. 运动员在C点速度为0C. 运动员下降过程中的加速度不变D. 越大，运动员落在着陆坡上的速度越大7. 如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.
5、当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，则（） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率B. 图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量hC. 触发报警系统时钠表面会释放出光电子D. 无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度8. 2022年11月23日，我国自主研制16兆瓦海上风电机组正式下线，标志着我国海上风电技术实现重大突破。风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀
6、速转动产生交流电，并通过变压器和远距离输电线给灯泡L供电。两变压器均为理想变压器，当发电机线圈转速减小时，以下说法正确的是（） A. 通过R的电流增加B. 降压变压器的输入电压U3减小C. 灯泡L消耗的功率增加D. 发电机的输出功率不变9. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是 （） A. a、b两点的电场
7、强度不同B. c点的电势大于d点的电势C. 将带正电的试探电荷从b点移到d点，其电势能增加D. 负电荷在c点电势能小于在a点的电势能10. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，放置在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，两质量都为m、电阻都为r的导体棒、垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两棒两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场，则（）A. 导体棒的最终速度为B. 导体棒产生的焦耳热为C. 通过导体棒横截面电量为D. 两导体棒的初始距离最小为二、 非选择题:共5题，共60分.其中第12题第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的
8、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. 某物理兴趣实验小组的同学探究热敏电阻的阻值和温度的关系，实验室为其提供了如下的实验器材：A电源电动势，内阻不计；B电流表（0.6A，内阻）；C电流表（0.6A，内阻约1）；D定值电阻（用于保护电源）；E滑动变阻器（最大阻值为10）；F滑动变阻器（最大阻值为100）；G热敏电阻；H绝缘温度计；I开关S、导线若干。（1）实验时要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应选择_（填器材前的字母）；（2）为了较精确地测量热敏电阻在不同温度下（所加电压不超过3.0V）的阻值，利用以上的实验器材设计电路，并将设计好的电
9、路画在虚线框中_；（3）根据设计的电路，闭合开关，调节滑动变阻器，两电表、的读数分别记为、，则此次测量时，热敏电阻的阻值为_（用题中所给的物理量的符号表示）；（4）该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐_（填“减小”、“不变”或“增大”）；（5）该小组的同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输出电流恒为的恒流电源，定值电阻、，接通电路后理想电压表的示数为1.2V，则热敏电阻所处环境的温度为_。12. 如图是一位同学设计的直角输送推料装置，导轨输送线A与倾角为、长度为的导轨输送线B平滑连接。每相同时间间
10、隔有一个质量的料盒通过输送线A被送到推杆前并处于静止状态，推杆将其沿输送线B推动距离后，快速缩回到原推料处，料盒离开推杆后恰能到达输送线B的顶端。已知输送线B与料盒的动摩擦因数，整个过程料盒可视为质点，输送线B静止不动，重力加速度，求：（1）料盒离开推杆后，在输送线B上滑行的加速度；（2）推杆对每个料盒做的功13. 如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到某一值时，小活塞上移，气孔1封闭锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到设计的最大值时，气孔2上的限压阀被顶起，气孔2开始放气气孔2的横截面积为，锅内气体可视为理想气体，已知大气压，重力加速
11、度g取，求：（1）限压阀的质量m；（2）若限压阀被顶起后，立即用夹子夹住限压阀使其放气，假设放气过程锅内气体温度不变，当锅内气压降至，放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。14. 如图所示，半径R=0.4m的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，在最低点与光滑平台相切，P点与圆心O等高，物块A、B静置在平台上，用轻质无弹性细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（两端未与A、B拴接），长木板C锁定在平台右侧光滑的水平面上，长木板上表面与平台齐平。已知物块A的质量m1=2kg，物块B的质量m2=1.5kg，长木板C的质量m3=1kg，物块B与长木板C间的动摩擦因数=0.25。现
12、将物块A、B之间的细绳剪断，脱离弹簧后物块A向左滑入半圆形光滑轨道，运动到P点时对轨道的压力大小为F=5N，物块B滑上长木板C后恰好运动到长木板C的右端。取g=10m/s2，物块A、B均可视为质点。（1） 求物块A刚脱离弹簧后的速度大小；（2） 求轻质弹簧中储存的弹性势能；（3） 若B滑上C瞬间，解除对长木板C的锁定，求物块B最终的位置与长木板C右端的距离。 15. 如图甲所示为质谱仪的原理图，加速电压为U。粒子源A持续释放出初速度可忽略、比荷分别和的两种正电荷，。粒子从O点沿垂直磁场边界方向进入匀强磁场，磁场下边界放置胶片C。比荷为的粒子恰好打在距O点为L的M点，不计粒子重力和粒子间的相互作
13、用。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）若加速电压存在波动，在到之间变化，在胶片上分开两种粒子，U的取值范围；（3） 如图乙所示，若比荷为的粒子进入磁场时存在散射角，粒子在2范围内均匀射入，现撤去胶片C，紧靠M点在其左侧水平放置一长度为0.4L的接收器，求接收器中点左右两侧在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比。江苏省20232024学年高三第一学期期初迎考试卷物理注意事项:1. 本试卷共100分，考试用时75分钟.2. 答题前，请考生将学校、班级、姓名填写在密封线内.一、 单项选择题:共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意.1. 大理石是家居装修常用的石材，它有一定的辐射，其
14、辐射源主要是石材中的氡元素。已知氡核衰变方程为，则以下说法正确的是（）A. 一个核含有134个质子B. Y射线是穿透力最强的一种放射性射线C. Po核比Rn核的比结合能大D. 经高温煅烧后石材中的氢半衰期会缩短【答案】C【解析】【详解】A一个核含有84个质子，134个中子，A错误；B由核衰变方程电荷数守恒和质量数守恒，可得Y为粒子，它的穿透力最差，故B错误；CPo核比Rn核稳定，所以Po核比Rn核的比结合能大，C正确；D原子核的半衰期只与原子核本身有关，用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期，故D错误。故选C。2. 二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳
15、运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是（）A. 冬至时线速度最大B. 夏至和冬至时的角速度相同C. 夏至时向心加速度最大D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量【答案】A【解析】【详解】A由开普勒第二定律可知地球在近日点运行速度最大，在远日点速度最小，冬至时地球在近日点运行速度最大，A正确；B由开普勒第二定律可知相同时间内地球与太阳连线相同时间扫过的面积相同，因此相同时间转过角度不同，角速度不同，B错误；C夏至日距离太阳最远，引力最小，因此向心加速度最小。C错误；D可根据地球的公转周期能计算的是中心天体太阳的质量，D错误。故选A。3. 图甲为
16、挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（）A. 1：1B. 2：1C. 5：2D. 5：4【答案】C【解析】【详解】设一个篮子的质量为，连接下篮的绳子的拉力为，对下篮，根据平衡条件得解得设连接上篮的绳子的拉力为，绳子与竖直方向夹角为，对两个篮整体由平衡条件得根据几何关系得联立解得则故C正确，ABD错误。故选C。4. 日晕也叫圆虹，是多出现于春夏季节的一种大气光学现象，如图甲所示。其原理
17、可简化为一束太阳光射到一个截面为正六边形的冰晶上，如图乙所示，a、b为其折射出的光线中的两束单色光。下列说法正确的是（） A. a光光子的能量大于b光光子的能量B. 在冰晶中a光传播速度小于b光传播速度C. a、b从冰晶射入空气发生全反射时b光的临界角较大D. 让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比较大【答案】D【解析】【详解】Aa光偏折程度较小，频率较小，a光光子的能量小于b光光子的能量，故A错误；Ba光频率较小，折射率较小，在冰晶中a光传播速度大于b光传播速度，故B错误；C根据，a、b从冰晶射入空气发生全反射时b光的临界角较小，故C错误；Da光频率较小，波长较长，让a、
18、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比较大，故D正确。故选D5. 图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点M、N、P、Q分别位于介质中x=3m、x=4m、x=5m、x=10m处。该时刻横波恰好传播至P点，图乙为质点M从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（）A. 此波在该介质中的传播速度为1.25m/sB. 波源起振方向沿y轴正方向C. 此波传播至Q点的过程中，质点P的路程为5mD. 当质点Q起振后，与质点N振动步调完全一致【答案】B【解析】【详解】A根据图像可知波长为4m，周期为4sA错误；B此时刻波刚好传到P点，根据上下坡法可知，振动方向沿y轴正方向，又因此时刻P点振动方向
19、为波源起振方向， 故B正确；C此波传播至Q点时间满足因此P点路程s=5A=50cmC错误；D质点Q与质点N之间的距离为因此步调相反，D错误。故选B。6. 图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，则下列说法正确的是（）A. 运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态B. 运动员在C点速度为0C. 运动员下降过程中的
20、加速度不变D. 越大，运动员落在着陆坡上的速度越大【答案】C【解析】【详解】A运动员离开B点后的上升过程中，加速度为g，则处于失重状态，选项A错误；B运动员在C点时具有水平速度，即速度不为0，选项B错误；C运动员下降过程中只受重力作用，则加速度不变，选项C正确；D从A点到E点，由动能定理越大时，运动员从B点做斜抛运动抛射角越大，则落到斜面上时的位置可能在E点上方，则此时hAE变小，则落到斜面的速度变小，选项D错误。故选C。7. 如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于，便会触发报警
21、系统.金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，则（） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率B. 图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量hC. 触发报警系统时钠表面会释放出光电子D. 无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度【答案】C【解析】【详解】AC当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，照射到钠表面时会产生光电流，则光源S发出的光波频率要大于金属钠的极限频率，故A错误，C正确；B由光电效应方程可得变式可得可知该图像斜率为故B错误；D当光源S发出的光能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管的光就越多，产
22、生的电流越大，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。故选C。8. 2022年11月23日，我国自主研制的16兆瓦海上风电机组正式下线，标志着我国海上风电技术实现重大突破。风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，并通过变压器和远距离输电线给灯泡L供电。两变压器均为理想变压器，当发电机线圈转速减小时，以下说法正确的是（） A. 通过R的电流增加B. 降压变压器的输入电压U3减小C. 灯泡L消耗的功率增加D. 发电机的输出功率不变【答案】B【解析】【详解】D当发电机线圈转速减小时，根据可知升压变压器的输入电压减小，而负
23、载不变，因此升压变压器的输入电流减小，故发电机的输出功率减小，故D错误；A根据可知减小时，也减小，即通过R的电流减小，故A错误；BC由于因此减小，根据可知减小，根据可知灯泡L消耗的功率减小，减小，根据可知U3减小，故B正确，C错误。故选B。9. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是 （） A. a、b两点的
24、电场强度不同B. c点的电势大于d点的电势C. 将带正电的试探电荷从b点移到d点，其电势能增加D. 负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能【答案】C【解析】【详解】A该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，故A错误；Bc、d两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，故B错误；C正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从b点移到d点，其电势能增加，故C正确；D负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在c点的电势能大于在a点的电势能，故D错误。故选C。10. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，放置在
25、水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，两质量都为m、电阻都为r的导体棒、垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两棒两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场，则（）A. 导体棒的最终速度为B. 导体棒产生的焦耳热为C. 通过导体棒横截面的电量为D. 两导体棒的初始距离最小为【答案】D【解析】【详解】A根据楞次定律，导体棒、最终以相同的速度匀速直线运动，设共同速度为，水平向右为正方向，根据动量守恒定律可得解得故A错误；B设导体棒、在整个过程中产生的焦耳热为，根据能量守恒定律可得解得导体棒、的电阻都为r，因此导体棒产生的焦耳热为故B错误；C对导体棒，由
26、动量定理得因为，故因此通过导体棒横截面的电量为故C错误；D当导体棒、速度相等时距离为零，则两棒初始距离最小，设最小初始距离为l，则通过导体棒横截面的电量解得故D正确。故选D。二、 非选择题:共5题，共60分.其中第12题第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. 某物理兴趣实验小组的同学探究热敏电阻的阻值和温度的关系，实验室为其提供了如下的实验器材：A电源电动势，内阻不计；B电流表（0.6A，内阻）；C电流表（0.6A，内阻约为1）；D定值电阻（用于保护电源）；E滑动变阻器（最大阻值为10）；F滑动变
27、阻器（最大阻值为100）；G热敏电阻；H绝缘温度计；I开关S、导线若干。（1）实验时要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应选择_（填器材前的字母）；（2）为了较精确地测量热敏电阻在不同温度下（所加电压不超过3.0V）的阻值，利用以上的实验器材设计电路，并将设计好的电路画在虚线框中_；（3）根据设计的电路，闭合开关，调节滑动变阻器，两电表、的读数分别记为、，则此次测量时，热敏电阻的阻值为_（用题中所给的物理量的符号表示）；（4）该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐_（填“减小”、“不变”或“增大”）；（5
28、）该小组同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输出电流恒为的恒流电源，定值电阻、，接通电路后理想电压表的示数为1.2V，则热敏电阻所处环境的温度为_。【答案】 . R1 . 见解析 . . 减小 . 30【解析】【详解】1实验时要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较明显，滑动变阻器应选择阻值较小的R1；2滑动变阻器采用分压式接法，实验器材有两个电流表，没有电压表，可以采用双安法测电阻的方式测量热敏电阻的阻值。电流表A1的阻值已知，所以A1可以作为电压表使用，设计电路图如下所示。3电流表A1两端电压为热敏电阻RT与电流表A1并联，所
29、以热敏电阻RT两端的电压为通过热敏电阻RT的电流为所以热敏电阻的阻值为4由图甲中信息可知，随温度的升高而逐渐增大，所以随温度的升高而逐渐减小。5图乙中，电压表示数所以通过电阻R4的电流为通过电阻R3的电流为电阻R3两端的电压为热敏电阻两端的电压为所以热敏电阻的阻值为由图甲中信息可知，与温度t之间存在如下线性关系解得12. 如图是一位同学设计的直角输送推料装置，导轨输送线A与倾角为、长度为的导轨输送线B平滑连接。每相同时间间隔有一个质量的料盒通过输送线A被送到推杆前并处于静止状态，推杆将其沿输送线B推动距离后，快速缩回到原推料处，料盒离开推杆后恰能到达输送线B的顶端。已知输送线B与料盒的动摩擦因
30、数，整个过程料盒可视为质点，输送线B静止不动，重力加速度，求：（1）料盒离开推杆后，在输送线B上滑行的加速度；（2）推杆对每个料盒做的功【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对料盒，根据牛顿第二定律得解得加速度方向沿输送线B向下；（2）对料盒，若推杆对每个料盒做功，由动能定理得解得13. 如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到某一值时，小活塞上移，气孔1封闭锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到设计的最大值时，气孔2上的限压阀被顶起，气孔2开始放气气孔2的横截面积为，锅内气体可视为理想气体，已知大气压，重力加速度g取，求：（1）限压
31、阀的质量m；（2）若限压阀被顶起后，立即用夹子夹住限压阀使其放气，假设放气过程锅内气体温度不变，当锅内气压降至，放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当锅内气体压强增大到设计的最大值时，限压阀被顶起，设限压阀质量为m，由平衡条件可得解得（2）设气孔2放气前锅内气体体积为，放出的气体体积为，因锅内气体温度一定，根据玻意耳定律有解得由可得14. 如图所示，半径R=0.4m的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，在最低点与光滑平台相切，P点与圆心O等高，物块A、B静置在平台上，用轻质无弹性细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（两端未与
32、A、B拴接），长木板C锁定在平台右侧光滑的水平面上，长木板上表面与平台齐平。已知物块A的质量m1=2kg，物块B的质量m2=1.5kg，长木板C的质量m3=1kg，物块B与长木板C间的动摩擦因数=0.25。现将物块A、B之间的细绳剪断，脱离弹簧后物块A向左滑入半圆形光滑轨道，运动到P点时对轨道的压力大小为F=5N，物块B滑上长木板C后恰好运动到长木板C的右端。取g=10m/s2，物块A、B均可视为质点。（1） 求物块A刚脱离弹簧后的速度大小；（2） 求轻质弹簧中储存的弹性势能；（3） 若B滑上C瞬间，解除对长木板C的锁定，求物块B最终的位置与长木板C右端的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）
33、21J；（3）1.92m【解析】【详解】（1） 物块A滑到P点时，根据牛顿第二定律可得从底端到P点过程，根据机械能守恒可得联立解得物块A刚脱离弹簧后的速度大小（2）弹簧被弹开的瞬时，由动量守恒定律可得解得由能量守恒可得，轻质弹簧中储存的弹性势能为（3）当木板C锁定时，B恰能滑到长木板右端，则有解得木板长为解除木板C的锁定，B滑上C后到相对静止，由动量守恒定律可得由能量守恒可得联立解得即物块B最终的位置与长木板C右端的距离为15. 如图甲所示为质谱仪的原理图，加速电压为U。粒子源A持续释放出初速度可忽略、比荷分别和的两种正电荷，。粒子从O点沿垂直磁场边界方向进入匀强磁场，磁场下边界放置胶片C。比
34、荷为的粒子恰好打在距O点为L的M点，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）若加速电压存在波动，在到之间变化，在胶片上分开两种粒子，U的取值范围；（3） 如图乙所示，若比荷为的粒子进入磁场时存在散射角，粒子在2范围内均匀射入，现撤去胶片C，紧靠M点在其左侧水平放置一长度为0.4L的接收器，求接收器中点左右两侧在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子电场中加速粒子磁场中匀速圆周运动联立得（2）联立可得由，当B和U相同时当电压波动时，在胶片上分开两种粒子，需满足 即 解得（3）粒子恰好打在接收器中点N时，设粒子进入磁场时速度与竖直方向夹角为，则 解得粒子恰好打在接收器最左端时，设粒子进入磁场时速度与竖直方向夹角为a，则 解得进入磁场速度与竖直方向夹角在到的粒子打在接收器中点N左侧，夹角在到的粒子打在接收器中点N右侧。在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比