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1、第1页/共7页 学科网(北京)股份有限公司高三年级调研测试高三年级调研测试 物物 理理 注意事项:注意事项:1本试卷共本试卷共 6 页,满分为页,满分为 100 分,考试时间为分,考试时间为 75 分钟。分钟。2答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。卡的规定位置。3作答选择题,必须用作答选择题,必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的
2、指定位置作答,在其他位置作答一律无效。毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。4如需作图,必须用如需作图,必须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题:共一、单项选择题:共 11 题,每题题,每题 4 分,共分,共 44分,每题只有一个选项最符合题意。分,每题只有一个选项最符合题意。1.很多人都听说过“点石成金”的故事。现在科学家在实验室里,用中子轰击汞可以得到金,核反应方程是119819708079nHgAuX+,则 X 是()A.氕核B.氘核C.氚核D.氦核2.运动员以图示的姿势静止于水平地面
3、上,则运动员()A.一定受到摩擦力B.对地面的压力就是重力C.受到的支持力和重力是一对平衡力D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的3.“神舟十六号”飞至“天宫”空间站正上方 600m处,航天员拍摄的“天宫”图像如图所示。“神舟十六号”和“天宫”均只在地球引力的作用下做匀速圆周运动。则()A.“神舟十六号”中的航天员处于平衡状态2024届江苏宿迁高三一模考试物理试题+答案第2页/共7页学科网(北京)股份有限公司B “神舟十六号”与“天宫”保持相对静止 C.“神舟十六号”的角速度大于“天宫”的角速度D.“神舟十六号”的加速度小于“天宫”的加速度4.为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为 d 的壁上开了
4、直径为 L 的孔,将玻璃砖完全嵌入内(图为俯视图),为了扩大向外的观察视野,下列措施可行的是()A.增大厚度 dB.减小直径 LC.观察者向后移动D.换折射率较大的玻璃砖5.一弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,让磁铁上下振动,若要使磁铁很快停下,下列铝框放置方式效果最明显的是()A.B.C.D.6.如图所示,网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置,将球斜向上打出,球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,不计空气阻力,则()A.两次击中墙时的速度相等B.沿 1轨迹打出时初速度大.的 第3页/共7页 学科网(北京)股份有限公司 C.沿 1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角大 D.从打出到撞墙,沿 2
5、轨迹网球在空中运动时间长 7.小明同学利用APP测量手机运动过程的加速度a。手机由静止向上运动,其at图像如图所示,则()A.2t时刻,手机速度最大 B.3t时刻,手机速度为 0 C.34tt时间内,手机向上运动 D.24tt时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态 8.如图所示,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称,其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象。此时刻()A.a 点向下振动,b点向上振动 B.a 点向下振动,b点向下振动 C.a 点向上振动,b点向下振动 D.a 点向上振动,b点向上振动 9.踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是
6、一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比。毽子在空中运动过程中()的 第4页/共7页 学科网(北京)股份有限公司 A.刚离开脚时,加速度最大 B.动量变化率先变小后变大 C.上升的时间等于下降的时间 D.重力的冲量上升过程大于下降过程 10.如图所示,某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长,S 为红色光源,M 为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹,要使得条纹间距变大,下列措施可行的是()A.将光屏向左移动 B.将平面镜向左平移 C.将光源 S向下移动 D.将 S换成绿色光源 11.如图所示,在光滑绝缘水平面上,带电小球 M绕固定的带电小球 N 做顺时针的椭圆运动,
7、E、F 分别是C、D关于 O点的对称点。则()A.小球 M、N带同种电荷 B.小球 M 在 C、E两点加速度相同 C.M 从 C到 D的时间等于从 E 到 F的时间 D.M 从 A点运动到 B点的过程中,动能减小 二、非选择题:共二、非选择题:共 5 题,共题,共 56 分;其中第分;其中第 13题题第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程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。和单位。12.某同学在实验室测量一根导电绳的电
8、阻率,如图甲所示,金属夹 A与导电绳一端连接,移动金属夹 B 改变导电绳接入电路的长度,电路如图乙所示。第5页/共7页 学科网(北京)股份有限公司 (1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳直径,某次测量示数如图丙所示,则导电绳的直径D_mm。(2)实验中先闭合开关1S、2S,调节滑动变阻器 R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数0U和0I。然后断开开关2S,将滑动变阻器 R 的滑片向_移动(填“左”、“右”),可以使电压表的示数仍为0U,记下此时电流表的示数 I,则此时导电绳的电阻xR=_(用0U、0I和 I表示)。并记录此时金属夹 A、B间的距离 L。(3)多次移动金属夹
9、B 的位置,重复上面的实验,利用获得的多组数据绘制的1LI图像如图丁所示,其倾斜直线的斜率为 k,则导电绳的电阻率=_(用0U、k和 D 表示)。(4)若考虑电流表的内阻,用(3)中方法所测得导电绳的电阻率_(选填“偏大”、“不变”、“偏小”)。13.如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶。27时,瓶内气体压强为51.050 10 Pa;当温度升高到 37过程中,瓶内气体吸收了 7J的热量,整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变,求:(1)37时,瓶内气体压强;的 第6页/共7页 学科网(北京)股份有限公司(2)气体内能增加量。14.如图所示,在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,MN、PQ
10、 是固定在水平面内间距为 L 的平行金属导轨,导轨光滑且足够长,电阻不计。MP间接电动势为 E,内阻为 r的电源。金属杆 ab 垂直于 MN、PQ放在导轨上,与导轨接触良好,通过光滑的定滑轮以速度 v匀速提升重物,电路中的电流为 I。金属杆 ab 相当于“电动机”。求:(1)电源两端电压;(2)“电动机”输出的功率。15.如图所示,足够长的竖直固定杆上套一劲度系数为 k的轻质弹簧,弹簧下端悬挂质量为 m的物块 B,上端连接一轻质小球,物块 B 与杆间无摩擦,小球 A 与杆之间的最大摩擦力为 1.2mg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,忽略空气阻力。求:(1)B静止时,弹簧伸长量
11、x;(2)若将物块 B拉至弹簧原长处由静止释放,物块的最大速度mv;整个过程中,因摩擦产生的内能 Q。第7页/共7页 学科网(北京)股份有限公司 16.如图所示,在光滑绝缘水平桌面(足够大)内建立 xOy 坐标系,在第、象限中存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为 m、电荷量为+q 的带电小球(可视为质点)从坐标原点 O 沿与+x 方向成 45以某一速度射入第象限,与静止在 P 点的带电尘埃(质量远小于小球质量)相碰并粘在一起,此后恰好未穿出磁场。P点坐标为(L,L),不计电荷间的相互作用。求:(1)小球射入磁场的速度;(2)尘埃的电荷量可能值;(3)从碰后开始计时,小球经过
12、 x轴的时刻。的 第1页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 高三年级调研测试高三年级调研测试 物物 理理 注意事项:注意事项:1本试卷共本试卷共 6 页,满分为页,满分为 100 分,考试时间为分,考试时间为 75 分钟。分钟。2答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。卡的规定位置。3作答选择题,必须用作答选择题,必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5 毫米黑色墨
13、水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。4如需作图,必须用如需作图,必须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题:共一、单项选择题:共 11 题,每题题,每题 4 分,共分,共 44分,每题只有一个选项最符合题意。分,每题只有一个选项最符合题意。1.很多人都听说过“点石成金”的故事。现在科学家在实验室里,用中子轰击汞可以得到金,核反应方程是119819708079nHgAuX+,则 X 是()A.氕核 B.氘核 C.氚核 D.氦核【答案】
14、B【解析】【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为 2,电荷数为 1,为氘核。故选 B。2.运动员以图示的姿势静止于水平地面上,则运动员()A.一定受到摩擦力 B.对地面的压力就是重力 C.受到的支持力和重力是一对平衡力 D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的【答案】C【解析】【详解】A运动员静止于水平地面上,水平方向受力平衡,可知运动员不受摩擦力的作用,故 A 错误;第2页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 B运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小,压力、重力是不同性质的力,故运动员对地面的压力不是重力,故 B错误;C运动员受到的支持力和重力是一对平衡力,故 C正确;D
15、运动员受到支持力是由于地面形变产生的,故 D错误。故选 C。3.“神舟十六号”飞至“天宫”空间站正上方 600m处,航天员拍摄的“天宫”图像如图所示。“神舟十六号”和“天宫”均只在地球引力的作用下做匀速圆周运动。则()A.“神舟十六号”中的航天员处于平衡状态 B.“神舟十六号”与“天宫”保持相对静止 C.“神舟十六号”的角速度大于“天宫”的角速度 D.“神舟十六号”的加速度小于“天宫”的加速度【答案】D【解析】【详解】A“神舟十六号”中的航天员在地球引力的作用下做匀速圆周运动,处于完全失重状态,故 A 错误;D根据牛顿第二定律 2MmGmar=可得 2GMar=可知“神舟十六号”的加速度小于“
16、天宫”的加速度,故 D 正确;BC根据万有引力提供向心力可得 22MmGmrr=可得 3GMr=可知“神舟十六号”的角速度小于“天宫”的角速度,即二者的角速度不同,相对位置会发生变化,即的 第3页/共17页 学科网(北京)股份有限公司“神舟十六号”与“天宫”不能保持相对静止,故 BC 错误。故选 D。4.为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为 d 的壁上开了直径为 L 的孔,将玻璃砖完全嵌入内(图为俯视图),为了扩大向外的观察视野,下列措施可行的是()A.增大厚度 d B.减小直径 L C.观察者向后移动 D.换折射率较大的玻璃砖【答案】D【解析】【详解】D如图,由几何关系可得 2tanLrd=
17、根据折射定律 sin=sininr 故换折射率较大的玻璃砖,角 i变大,视野角增大,故 D正确;A增大厚度 d,角 r变小,角 i变小,视野角变小,故 A错误;B减小直径 L,角 r变小,角 i变小,视野角变小,故 B错误;C观察者向后移动,r变小,同样 i变小,视野角变小,故 C错误。第4页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 故选 D 5.一弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,让磁铁上下振动,若要使磁铁很快停下,下列铝框放置方式效果最明显的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中会产生感应电流,感应电流的磁场会阻碍磁铁靠近或离开线圈,这样磁铁振
18、动时除了受空气阻力外,还要受到线圈的磁场阻力,克服阻力需要做的功较多,机械能损失较快,因而会很快停下来。故铝框放置方式效果最明显的是图 A。故选 A。6.如图所示,网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置,将球斜向上打出,球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,不计空气阻力,则()。第5页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 A.两次击中墙时的速度相等 B.沿 1轨迹打出时的初速度大 C.沿 1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角大 D.从打出到撞墙,沿 2 轨迹的网球在空中运动时间长【答案】B【解析】【详解】球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,则此时小球在竖直方向上的速度分量为 0,则 22ygh
19、v=212hgt=xsvt=因为球 1与球 2竖直方向上的位移 h 相等,所以运动时间相等,yv也相等。根据xsvt=,则 12xxvv 所以 12vv A.两次击中墙时的速度就等于初速度在水平方向上的分量,因为12xxvv,所以两次击中墙时的速度不相等,A错误;B.因为两球竖直方向上的速度分量相等,球 1 水平方向上的速度分量大于球 2 水平方向上的速度分量,则球 1的初速度大于球 2 的初速度,B正确;C.设球打出时速度方向与水平方向夹角为,则 tanyxvv=所以 12tantan 则 第6页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 12 C错误;D.从打出到撞墙,两球在空中运动时间相等,
20、D错误;故选 B。7.小明同学利用APP测量手机运动过程的加速度a。手机由静止向上运动,其at图像如图所示,则()A.2t时刻,手机速度最大 B.3t时刻,手机速度为 0 C.34tt时间内,手机向上运动 D.24tt时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态【答案】C【解析】【详解】AB由图可知2t时刻加速度最大,后续2t到3t仍然在加速,故手机在3t时刻速度最大,故 AB 错误;Ca-t图像与时间轴围成的面积代表速度变化量,30 t时间内速度变化量大于34tt时间内速度变化量,所以34tt时间内,手机向上运动,故 C 正确;D24tt时间内,加速度先向上后向下,手机先处于超重状态后处于失重状
21、态,故 D 错误。故选 C。8.如图所示,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称,其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象。此时刻()第7页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 A.a 点向下振动,b点向上振动 B.a 点向下振动,b点向下振动 C a 点向上振动,b点向下振动 D.a 点向上振动,b点向上振动【答案】A【解析】【详解】由图看出,两列波的波峰与波谷叠加,振动减弱,两波的振幅相等,所以如图(乙)所示的时刻两列波“消失”;根据波形平移法判断可知,向右传播的波单独引起 a 质点回到平衡位置速度为零,b 质点的振动方向向上,向左传播的波
22、单独引起 a 质点的振动方向向下,b 质点回到平衡位置速度为零,根据叠加原理可知,此时 a质点的振动方向是向下,b质点的振动方向是向上。故选 A。9.踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比。毽子在空中运动过程中()A.刚离开脚时,加速度最大 B 动量变化率先变小后变大 C.上升的时间等于下降的时间 D.重力的冲量上升过程大于下降过程【答案】A【解析】【详解】A毽子上升过程 mgkvma+=上.第8页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 下降过程 mgkvma=下 因刚离开脚时速度最大,则加速度最大,选项 A 正确;B动量变化率等于
23、毽子受到的合外力,因上升过程合外力减小,下降过程中合外力也减小,则动量变化率逐渐减小,选项 B错误;C因上升的平均加速度大于下降的平均加速度,根据 212hat=可知,上升的时间小于下降的时间,选项 C 错误;D根据 IG=mgt 可知,重力的冲量上升过程小于下降过程,选项 D错误。故选 A。10.如图所示,某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长,S 为红色光源,M 为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹,要使得条纹间距变大,下列措施可行的是()A.将光屏向左移动 B.将平面镜向左平移 C.将光源 S向下移动 D.将 S换成绿色光源【答案】C【解析】【详解】A光源到屏的距离可以看做双缝到
24、屏的距离 L,光源S到S平面镜中虚像的间距 2d 看做双缝的间距,根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 2Lxd=将光屏向左移动,L减小,条纹间距变小,故 A错误;B将平面镜向左平移,L、d不变,条纹间距不变,故 B错误;C将光源 S向下移动,d减小,条纹间距增大,故 C正确;D将 S 换成绿色光源,绿光的波长比红光短,条纹间距变小,故 D错误。故选 C。第9页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 11.如图所示,在光滑绝缘水平面上,带电小球 M绕固定的带电小球 N 做顺时针的椭圆运动,E、F 分别是C、D关于 O点的对称点。则()A.小球 M、N带同种电荷 B.小球 M 在 C、E两点加速
25、度相同 C.M 从 C到 D时间等于从 E到 F 的时间 D.M 从 A点运动到 B点的过程中,动能减小【答案】D【解析】【详解】A电小球 M 绕固定的带电小球 N 做顺时针的椭圆运动,在A、B两点,小球 M所受的向心力指向 N,可知两个小球之间的力为吸引力,则小球 M、N 带异种电荷,故 A错误;B根据对称性可知小球 M 在 C、E两点所受的电场力大小相等,方向不同,根据牛顿第二定律可知小球M 在 C、E两点加速度不同,故 B 错误;C由对称性知,小球 M在 CD上任一点的电势能比在 EF 上任一点的电势能大,由能量守恒定律得,小球M 在 CD上任一点的动能比在 EF 上任一点的动能小,即小
26、球 M 在 CD上任一点的速率比在 EF 上任一点的速率大小,则小球 M 在 CD上的平均速率比在 EF 上的平均速率小,而 CD和 EF 的长度相等,由 stv=得,小球 M 从C运动到D的时间大于从E运动到F的时间,故 C 错误;D同理可知小球 M 在A点的电势能小于在 B 点的电势能,由能量守恒定律知小球 M 在A点的动能大于在B 点的动能,则 M 从 A点运动到 B 点的过程中,动能减小,故 D 正确。故选 D。二、非选择题:共二、非选择题:共 5 题,共题,共 56 分;其中第分;其中第 13题题第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要
27、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。和单位。12.某同学在实验室测量一根导电绳的电阻率,如图甲所示,金属夹 A与导电绳一端连接,移动金属夹 B 改变导电绳接入电路的长度,电路如图乙所示。的 第10页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 (1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径,某次测量示数如图丙所示,则导电绳的直径D_mm。(2)实验中先闭合开关1S、2S,调节滑动变阻器 R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数0U和0I。然后断开开关2S,将
28、滑动变阻器 R 的滑片向_移动(填“左”、“右”),可以使电压表的示数仍为0U,记下此时电流表的示数 I,则此时导电绳的电阻xR=_(用0U、0I和 I表示)。并记录此时金属夹 A、B间的距离 L。(3)多次移动金属夹 B 的位置,重复上面的实验,利用获得的多组数据绘制的1LI图像如图丁所示,其倾斜直线的斜率为 k,则导电绳的电阻率=_(用0U、k和 D 表示)。(4)若考虑电流表的内阻,用(3)中方法所测得导电绳的电阻率_(选填“偏大”、“不变”、“偏小”)。【答案】(1)1.415#1.416#1.417 (2).右 .000UUII 第11页/共17页 学科网(北京)股份有限公司(3)2
29、04D U k (4)不变【解析】【小问 1 详解】螺旋测微器的精度为 0.01mm,转到刻度估读到 0.1格,则导电绳的直径为 1mm41.6 0.01mm1.416mmD=+=(1.4151.417)【小问 2 详解】1闭合开关1S、2S,待测电阻被短路,两表的示数0U和0I,测量的是定值电阻0R的电压和电流,断开开关2S时,待测电阻接入电路,使得总电阻变大,总电流变小,电源内阻和滑动变阻器的电压变小,则电压表的示数变大,若要使电压表的示数仍为0U,则需要滑动变阻器所占电压变大,故其阻值要调大,即滑片向右滑动。2根据欧姆定律可得 000URI=00 xURRI=+联立解得 000 xUUR
30、II=【小问 3 详解】根据电阻定律可知 2244xLLLRDSD=联立各式整理可得 200141LID UI=+故1LI图像为一次函数,其斜率为 第12页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 204kD U=解得电阻率为 204D U k=【小问 4 详解】若考虑电流表的内阻,则 00A0URRI=+00AxURRRI=+整理所得一次函数的图线的斜率不变,则电阻率的测量值不变。13.如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶。27时,瓶内气体压强为51.050 10 Pa;当温度升高到 37过程中,瓶内气体吸收了 7J的热量,整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变,求:(1)37时,瓶内气体压强;
31、(2)气体内能增加量。【答案】(1)51.085 10 Pa;(2)7J【解析】【详解】(1)气体体积不变,则根据查理定律可知 1212ppTT=解得 第13页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 552211273371.050 10 Pa1.085 10 Pa27327TppT+=+(2)气体体积不变,则 W=0,瓶内气体吸收了 7J 的热量,则 Q=7J,根据 UWQ=+可得 7JU=即气体内能增加 7J。14.如图所示,在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,MN、PQ 是固定在水平面内间距为 L 的平行金属导轨,导轨光滑且足够长,电阻不计。MP间接电动势为 E,内阻为 r的电源
32、。金属杆 ab 垂直于 MN、PQ放在导轨上,与导轨接触良好,通过光滑的定滑轮以速度 v匀速提升重物,电路中的电流为 I。金属杆 ab 相当于“电动机”。求:(1)电源两端电压;(2)“电动机”输出的功率。【答案】(1)EIr;(2)IBLv【解析】【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律,电源两端电压为 UEIr=(2)“电动机”输出的功率为 APF vIBLv=15.如图所示,足够长的竖直固定杆上套一劲度系数为 k的轻质弹簧,弹簧下端悬挂质量为 m的物块 B,上端连接一轻质小球,物块 B 与杆间无摩擦,小球 A 与杆之间的最大摩擦力为 1.2mg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,
33、忽略空气阻力。求:(1)B静止时,弹簧伸长量 x;(2)若将物块 B拉至弹簧原长处由静止释放,物块的最大速度mv;整个过程中,因摩擦产生的内能 Q。第14页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 【答案】(1)mgk;(2)mgk,223m gk【解析】【详解】(1)B静止时,根据平衡条件,有 mgkx=解得 mgxk=(2)当 B的加速度为零时,速度有最大值,此时 B下落 x,此时的弹力为=Fkxmg=弹 结合题意可知 max=1.2Fkxmgfmg=弹 所以 A不动,B 与弹簧构成的系统机械能守恒,即 221122mmgxmvkx=+联立可得 mmvgk=设系统再次静止时,小球 A 下滑的
34、距离为 L,此时弹簧伸长量为 x;根据功能关系可得:21()2mg LxkxQ+=+其中 Q=1.2mgL 联立解得 223m gQk=第15页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 16.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面(足够大)内建立 xOy 坐标系,在第、象限中存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为 m、电荷量为+q 的带电小球(可视为质点)从坐标原点 O 沿与+x 方向成 45以某一速度射入第象限,与静止在 P 点的带电尘埃(质量远小于小球质量)相碰并粘在一起,此后恰好未穿出磁场。P点坐标为(L,L),不计电荷间的相互作用。求:(1)小球射入磁场的速度;(2)尘埃的电荷
35、量可能值;(3)从碰后开始计时,小球经过 x轴的时刻。【答案】(1)22qBLm;(2)见解析;(3)见解析【解析】【详解】(1)设粒子进入磁场中的速度大小为 v0,其轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有 200vqv BmR=根据几何关系可得 22RL=联立解得 第16页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 022qBLvm=(2)由于带电尘埃质量远小于小球质量,则小球与尘埃碰后速度不变,若尘埃带正电,设二者做匀速圆周运动的轨迹半径为 r,带电荷量为 q1,如图所示 根据几何关系有 cos45rrL+=2010()vqq v Bmr+=联立可得 1212qq=若尘埃带负电,设二者做匀速圆
36、周运动的轨迹半径为 r,带电荷量为 q2,如图所示 根据几何关系有 cos45rrL=第17页/共17页 学科网(北京)股份有限公司 2020()vqq v Bmr=联立可得 2212qq+=(3)若尘埃带正电,由于 sin45rrL+=说明小球与尘埃碰撞后经过 x轴时与 x轴刚好相切,所以 12255525(21)()()(4)36088()2mmtTnTn Tnnqq BqB=+=+=+=+(n=0,1,2,3)若尘埃带负电,由于(2)sin45rLr+=说明小球与尘埃碰撞后经过 x轴时与 x轴刚好相切,所以 22255525(21)()()(4)36088()2mmtTnTn Tnnqq BqB+=+=+=+=+(n=0,1,2,3)