《2024届山东师大附中高三下学期考前适应性测试物理试题含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2024届山东师大附中高三下学期考前适应性测试物理试题含答案.pdf(16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、 学科网(北京)股份有限公司 绝密启用前绝密启用前 试卷类型试卷类型 A 山东师大附中高三考前适应性测试山东师大附中高三考前适应性测试 物理试题物理试题 2024.6 注意事项注意事项:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分,考试时间分,考试时间 90 分钟。分钟。2.答题前,考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。答题前,考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对铅笔把答
2、题卡上对应题目的答案标号涂照应题目的答案标号涂照:非选择题请用直径非选择题请用直径 0.5 毫米毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。一、单项选择题:本题共一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 3 分,共分,共 24 分,在每小题给出的答案中,只有一分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。个符合题目要求。1.2024 年 1 月天津大学科研团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题,打开了石墨
3、烯带隙,开启了石墨烯芯片制造领域“大门”。石墨烯是 C 的同素异形体,目前已知 C 的同位素共有 15 种,其中14C 是一种放射性的元素,可衰变为14N,图中包含14C 衰变相关信息,下列说法正确的是()A.当环境温变变化时,14C 的半衰期会发生改变 B.14C 转变为14N,衰变方式为 衰变 C.32 个14C 原子核在经过 22920 年后还剩 2 个 D.当14N 数量是14C 数量的 3 倍时,14C 衰变经历的时间为 11460 年 2.一定质量的理想气体经历了如图所示的 ab、bc、cd、da 四个过程,其中 ba 的延长线经过坐标原点,气体 a、b、c、d 四个状态的压强与温
4、度的关系如图所示,则()A.气体在 bc 过程中体积的变化量等于 da 过程中体积的变化量 B.abc 过程,气体对外界做功 C.气体在 ab 过程中吸收的热量等于 cd 过程中放出的热量 D.由状态 a 经四个过程再回到状态 a,气体放出热量 0T7 学科网(北京)股份有限公司 3.如图乙所示为某小型发电站高压输电示意图,图甲为升压变压器输入电压随时间变化的图像。在输电线路起始端接入 I、II 两个互感器,两互感器原副线圈的匝数比分别为 4841 和 1100,电压表的示数为100V,电流表的示数为 1A,两电表图中未标出,输电线路总电阻 r=10.用户端电压为 220V,所有变压器及互感器
5、均视为理想变压器。下列说法正确的是()A.互感器 I 是电流互感器,互感器 II 是电压互感器 B.降压变压器的匝数比 2201 C.输电线上损耗的功率 1105W D.当用户使用的用电设备增多时,电压表的示数变大 4.如图所示,一辆轿车以 20m/s 的速度,从匝道驶入限速为 90km/h 的某高架桥快速路的行车道。由于前方匀速行驶的货车速度较小,轿车司机踩油门超车,加速 8s 后发现无超车条件,立即踩刹车减速,经过 3s减速后,刚好与前方货车保持约 60m 左右距离同速跟随。整个过程中轿车的速度与时间的关系如图乙所示,货车一直保持匀速。下列说法中正确的是()A.该过程轿车出现了超速情况 B
6、.该过程轿车的平均加速度大小为 1.25m/s2 C.该过程轿车与货车之间的距离先减小后增大 D.轿车开始加速时与货车的距离约为 100m 5.如图所示为双缝干涉实验的原理图,单缝 S0、屏上的 P0点均位于双缝 S1和 S2的中垂线上。在双缝与屏之间充满折射率为 n 的均匀介质,屏上 P 点是 P0点上方的第 4 条暗条纹的中心,P 点到 P0点的距离为 x。已知入射光在真空中的波长为,双缝与屏之间的距离为 L,则双缝 S1和 S2的距离为()A.72Lnx B.4Lnx C.Lx D.Lnx 学科网(北京)股份有限公司 6.同一“探测卫星”分别围绕某星球和地球多次做圆周运动。“探测卫星”在
7、圆周运动中的周期二次方 T2与轨道半径三次方 r3的关系图像如图所示,其中 P 表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像,Q 表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像,“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足 T2=c,图中 c、m、n 已知,则()A.该星球和地球的密度之比为 mn B.该星球和地球的密度之比为 nm C.该星球和地球的第一宇宙速度之比为33:mn D.该星球和地球的第一宇宙速度之比为33:nm 7.如图所示,木板 B 静止在光滑的水平面上,距右侧墙壁 1m。物块 A 以 v0=4m/s 的水平速度从 B 的左端滑上 B,B 上表面粗糙,AB 之间动摩擦因数为 0.3。B
8、 与右侧墙壁碰撞前 AB 未分离,B 与墙壁碰撞后以某一速度反弹,之后某一瞬间 AB 同时停止运动,且 A 刚好停在 B 的最右侧。已知物块 A 质量为 1kg,木板 B质量为 3kg,g 取 10m/s2。关于该运动过程,下列说法正确的是()A.木块 B 与右侧墙壁碰撞无机械能损失 B.木块 B 与右侧墙壁碰撞损失的机械能为 4J C.木板 B 的长度为20m9 D.木板 B 的长度为5m9 8.如图甲所示,木箱静止在光滑水平面上,箱内有一光滑斜面,斜面倾角=37,可视为质点的滑块静止在斜面底部。现对木箱施加一水平向左的拉力 F,测得木箱加速度 a 随时间 t 变化的图像如图乙所示,2.5s
9、后加速度保持不变。已知木箱和斜面的总质量 M=2kg,滑块的质量 m=1kg,斜面高 H=9.6cm,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。下列说法正确的是()学科网(北京)股份有限公司 甲 乙 A.1s 末,水平拉力 F 的大小为 6N B.2s 末,木箱的速度为 4m/s C.2s 后滑块开始相对于斜面向上运动 D.2.9s 末滑块到达斜面项部 二、多项选择题二、多项选择题:本题共本题共 4 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 16 分。在每小题给出的答案中有多个符分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求,全部选对的得合题目要求,全部选对的得 4 分
10、,选对但不全的得分,选对但不全的得 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 分。分。9.如图所示,图甲为一简谐横波在 t=0.2s 时的波形图,P 是平衡位置在 x=3m 处的质点,Q 是平衡位置在x=4m 处的质点,图乙为质点 Q 的振动图像。下列说法正确的是()甲 乙 A 这列波沿 x 轴负方向传播 B.当这列波遇到尺寸超过 8m 的障碍物时不能发生衍射现象 C.t=0.2s 到 t=0.3s,P 点通过的路程为 20cm D.t=0.35s 时,P 点的加速度方向与 y 轴正方向相同 10.一束单色光从空气中与某种材料表面成 45角入射,每次反射的光能量为入射光能量的 k 倍(0k1)。已
11、知这束光在某界面处恰好发生全反射,这束光进入材料中的能量为入射光能量的(21 k)倍。设空气中的光速为 c,下列说法正确的是()A.该材料折射率为2 B.该材料折射率为62 C.光在该材料中的传播速度为63c D.光从空气进入该材料,光的频率变小 11.如图所示,半径为 R 的两平行金属圆环竖直固定,两圆环各带等量的同种电荷,电荷量为 Q 且电荷分布均匀,两圆环中心连线 O1O2与环面垂直,P、M、F、N、S 为连线 O1O2上的五个位置,且O1P=PM=MF=FN=NS=SO2=R。取无穷远处为零电势点且不计两圆环电荷间的相互影响,下列说法正确的是()学科网(北京)股份有限公司 A.O1、O
12、2两点场强不为 0,电势为 0 B.F 点的场强为 0,电势不为 0 C.将正的试探电荷 q 沿连线 O1O2由 P 点移动到 N 点其电势能先减小后增大 D.P 点的场强大小为2(169 25 26)676kQR 12.根据实际需要磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上,磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈,金属线圈的质量为 m,半径为 R,电阻为 r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为 B。让金属线圈从磁棒上端由静止释放,经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹,又经时间 t,
13、上升到距离地面高度为 h 处速度减小到零。下列说法中正确的是()(a)纵截面示意图(b)俯视图 A.金属线圈与地面撞击前的速度大小2224mgrB R B.撞击反弹后上升到最高处 h 的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量233382m grmgtB RBR C.撞击反弹后上升到最高处 h 的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量23338m grmgtB RBR D.撞击反弹后上升到最高处 h 的过程中,金属线圈中产生的焦耳热32244432m g rmghB R 三、非选择题三、非选择题:本题共本题共 6 小题,共小题,共 60 分。分。13.(6 分)利用手机内置加速度传感器可实时显示手机
14、加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系,实验装置如图甲所示,已知当地重力加速度为 g。学科网(北京)股份有限公司 甲 乙 丙(1)轻弹簧上端固定,下端与手机相连接,手机下端通过细绳悬挂小桶;(2)开始时,小桶内装有砝码,整个实验装置处于静止状态;(3)突然剪断细绳,通过手机软件记录竖直方向加速度 a 随时间变化的图像如图乙所示,剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的 (选填“A”“B”或“C”)点;(4)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小 F 等于 ;A.砝码的重力大小 B.小桶和砝码的重力大小 C.手机的重力大小 D.弹簧对手机的拉力大小(5)如图丙所示,某同学在处理数据时,以剪断细
15、绳瞬间手机竖直方向上的加速度 a 为纵坐标,砝码质量 m 为横坐标,绘制 a-m 图像,获得一条斜率为 k,截距为 b 的直线,则可推算出手机的质量为 (选用 k、b、g 表示)。14.(8 分)某同学欲测量某电热丝的电阻率。图(a)图(b)图(c)(1)用多用电表粗测该电热丝 Rx的电阻值:多用电表选择开关旋至“100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到电热丝两端,多用电表指针位置如图(a)所示,此时读数为 。(2)用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为 d=mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与 d 相等。(3)为精确测量该电热丝的电阻 Rx,设
16、计了如图(c)所示的实验电路图。现有实验器材:电池组 E,电动势为 1SV,内阻忽略不计;电压表 V(量程为 3V,内阻为 RV=3k);电流表 A(量程为 12mA,内阻比较小);定值电阻 R0(阻值可选用 3k 和 9k);滑动变阻器 R,最大阻值为 50;开关、导线若干。学科网(北京)股份有限公司 要求电热丝两端的电压可在 012V 的范围内连续可调,应选用阻值为 (填“3k”或“9k”)的定值电阻 R0;闭合开关 S,调节滑动变阻器 R,使电压表 V 和电流表 A 的示数尽量大些,读出此时电压表 V 和电流表A 的示数分别为 U、I,则该电热丝电阻的表达式为 Rx=(用 U、I、R0、
17、RV表示,不得直接用数值表示):多次测量得到电热丝的电阻 Rx的平均值,计算得出电热丝的电阻率。15.(7 分)一高压舱内气体的压强为 1.2 个大气压,温度为 17,密度为 1.46kg/m3。(1)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至 27时高压舱内气体的密度(保留三位有效数字);(2)保持第(1)问升温后的温度 27不变,再向体积为高压舱体积19的真空瓶中释放气体,要使舱内压强低于 1.0 个大气压,至少要几个瓶子?16.(9 分)如图所示,借助电动机和斜面将质量为 20kg 的货物用最短的时间从斜面底端拉到斜面顶端。货物依次经历匀加速、变加速、匀速、匀减速四个
18、阶段,到达顶端时速度刚好为零。已知电动机的额定功率为 1200W、绳子的最大拉力为 300N,绳子与斜面平行,斜面长度为 34.2m,倾角=30,货物与斜面的摩擦因数为33,减速阶段加速度大小不超过 5m/s2,g 取 10m/s2。求:(1)减速阶段电动机的牵引力 T(2)货物运动总时间 t 17.(14 分)在坐标系 XOY 中,第一象限内有竖直向下的匀强电场,0X2d、Yd 中虚线边界以下区域内有竖直向上的匀强电场,虚线边界为抛物线,该边界的两端点分别为(0,)Pd点和(2,)Odd点,两电场强度大小相等。第四象限中2Xd的区域内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,第
19、二、三象限内垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为 B2的匀强磁场。从 M(0,d)点水平向右发射速度为 v0的粒子,经 N(2d,0)点、过 Q 点进入电场,刚好垂直于 Y 轴回到 M 点。粒子质量为m,电荷量为 q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。学科网(北京)股份有限公司 (1)求电场强度的大小;(2)求 B1与 B2的比值;(3)若粒子发射速度保持不变,粒子源可在第一象限移动,调整发射位置可以使得粒子仍然依次经过 N点、Q 点,垂直返回 Y 轴,求粒子第一次返回 Y 轴正半轴的坐标范围;(4)在第(3)问条件下,虚线边界满足抛物线方程,求此方程表达式。18.(16
20、 分)如图,倾角=30的固定斜面上端固定一个半径为3m3R=的四分之一光滑圆弧轨道,质量M=0.6kg 的木板与斜面间的动摩擦因数34=,木板下端带有挡板,上表面与圆弧相切于最低点 C。木板以初速度 v=5m/s 沿斜面向上运动,质量 m=0.2kg 的小球从圆弧轨道上某点由静止释放,小球沿圆弧轨道到达 C 点时木板速度刚好减为零,然后小球滑上木板,此后未滑离木板。小球与木板之间光滑,斜面足够长,小球与挡板之间的碰撞为弹性碰撞,重力加速度 g 取 10m/s2。(1)求木板减速运动的时间;(2)求小球对轨道最低点压力的最大值;(3)在第(2)问的条件下,小球滑上木板时距挡板 d=0.6m,求木
21、板的最小长度;(4)在第(2)问的条件下,求小球与木板挡板发生第 3 次碰撞时,木板下滑的距离。学科网(北京)股份有限公司 山东师大附中高三考前适应性测试山东师大附中高三考前适应性测试 物理试参考答案物理试参考答案 1.D A.放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,故A 错误;B.根据衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒,可得其衰变方程为14140671CNe+,则可知其为衰变,故 B 错误;C.衰变服从量子统计规律,只对大量的原子才有意义,故 C 错误;D.由题图可知14C 的衰变周期 T 为 5730 年,当14N 数量是14C 数量的 3 倍
22、时,根据112TNN=原余可知2tT=,解得 t=11460 年,故 D 正确。2.D d 与原点连线斜率比 c 与原点连线的斜率大,所以 d 体积小,而 ab 体积相同,所以变化量不同,所以 A 选项错;ab 过程体积不变,bc 过程体积变小,所以外界对气体做功,所以 B 错;1abUQ=,2cdUQW=+,abcdUU=,联立解得 ab 过程中吸收的热量小于 cd 过程中放出的热量,所以 C错;画出 p-V 图像可以看出经四个过程外界对气体做正功,所以气体放出热量,D 正确 3.C A.互感器 I 并联在零火线上,所以是电压互感器,互感器串联在电路中,是电流互感器,故 A 错误;B.电压表
23、的示数为 100V,匝数比为 4841,所以输送电压 12248400VUUnn=电流表的示数为 1A,互感器原、副线圈的匝数比 1100,则线路上电流21100ArnIIn=,线路上损耗的电压1000WrUI r=损 降压变压器输入电压3247400WUUU=损 故升压变压器的原副线圈匝数比为3344237011nUnU=故 B 错误;C.线路上损耗的功率,251 10 WrPI r=损,故 C 正确;D.用户使用的用电设备增多,不影响升压变压器的输出电压,所以电压表示数不变,故 D 错误。学科网(北京)股份有限公司 4.D A.最大速度 24m/s=86.4km/h90km/h,错误:B.
24、218201.25m/s11a=,错误:C 轿车速度大于货车速度,直到 11s 末两车速度相等,所以辆车距离一直在减小,错误;D.0-11s 内,轿车的位移111(2024)8(24 18)3239m22s=+=,货车的位移218 11198ms=,开始的距离23960 198101md=+=,D 正确。5.A P 点为第 4 条暗条纹的中心,设相邻暗条纹间距为x,有72xx=。光在介质中的波长为,波速为 v,光在真空中速度为 c,根据光射入介质中频率不变,有vf=,cf=,cnv=,可得n=根据公式Lxd=代入解得72Ldnx=故选 A。6.C AB.由图像可得,P、Q 两条直线的函数关系式
25、分别为:23cTrm=,23cTrn=。当探测卫星在该星球近表面运动时,轨道半径为星球半径 R1,此时2Tc=,代入关系式23cTrm=中,可得31Rm=;当探测卫星在地球近表面运动时,轨道半径为地球半径 R2,此时2Tc=,代入关系式23cTrn=中,可得32Rn=。设“探测卫星”质量为 m,星球质量为 M1,地球质量为 M2。当“探测卫星”在该星球近表面做圆周运动时,有211214GM mmRRc=;当“探测卫星”在地球近表面做圆周运动时,有222224GM mmRRc=,联立上面两式可得311322MRMR=。由343MR=得星球密度为113134MR=,地球密度为223234MR=,所
26、以121=,故 AB 错。CD.由22GMmvmrr=得,GMvr=,星球第一宇宙速度为111GMvR=,地球第一宇宙速度为222GMvR=,所以两速度之比为3312:vmnv=,故 D 错,C 正确。学科网(北京)股份有限公司 7.C 04m/sv=,A 在 B 上向右滑动,A 减速,B 加速。B 向右运动与墙相碰,碰后 B 向左减速,A 向右减速,二者速度同时减到 0。对 A:11 1m gm a=,可得:213m/sa=,对 B:122m gm a=,可得:221m/sa=。设经过时间 t 达到共同速度,可得112vata t=,得:t=1s。设 B 撞墙前的速度为 vB1,此时A 的速
27、度为 v2,可得:121m/sBvv=。设此过程中木板的位移为 x1,根据21212Bva x=,可得:10.5mx=,共速时 B 未到右墙。B 撞墙后,A 的速度不变,设 B 撞墙后的速度为 vB2,因 A、B 最终恰好同时静止,由动量守恒可得:1 222Bmvm v=,可得:21m/s3Bv=,损失的机械能:2221214J)2(3BBEm vv=,故 AB 错误。木板 B 的长度为撞前和撞后 A、B 的相对位移之和,22121112m2vvxxa=,22222122m229Bvvxaa=+=,故20m9x=。C 正确。D 错误。8.D A.以木箱作为参考系,当滑块相对于斜面刚要发生相对滑
28、动时受到重力和支持力作用,此时滑块的加速度2tan7.5m/sag=。1s 末由图可知213m/sa=,滑块相对于木箱没有发生相对运动,滑块木箱可视为整体,由牛顿第二定律1()FMm a=+解得 F=9N A 错误;B.根据图像可知,2s 内速度增加量216m/s2vat=2s 末速度为 6m/s,B 错误;C.2.5s 末滑块的加速度为 7.5m/s2,滑块才相对于斜面开始滑动,C 错误;D.2.5s 后开始发生相对滑动,设相对加速度为 a3,根据 3cossinmamamg=,231sin2Ha t=解得 t=0.4s 则滑块到达斜面顶部时刻为 2.9s 末,D 正确。故选 D。9.AD
29、由乙图可知,周期为 0.4s。0.2s 时,Q 质点向下振动,波向 x 轴负方向传播,A 正确。这列波遇到尺寸超过 8m 的障碍物时能发生衍射现象,但不明显。B 错误。在甲图中,由 P 质点的坐标,可知 P 质点偏离平衡位置 1/8 个周期,0.3s 时是在此图的基础上再振动 1/4 周期,因为要跨越平衡位置,所以 P 质点通过的路程大于 20cm。C 错误。0.35s 时 P 质点到达最低点,D 正确。10.BC 这束光最终进入材料的能量为入射光能量的2(1)k倍,说明经过两次反射进入材料后会发生全反射,光路图如图所示:学科网(北京)股份有限公司 设折射率为 n,在 B 点的折射角为,则全反
30、射角为90,根据折射定律知 sin45sinn=1sin90n=联立解得:62n=,故 B 正确,A 错误。C、光在该材料中的传播速度为63cvcn=,故 C 正确;D、光从空气进入该材料,光的频率不变,故 D 错误;故选:BC。11.BD 题目中以无穷远处为零电势点,易知无穷远处场强为零,由对称性可知,F 点处场强为零,两圆环带等量电荷,如果是都带正电荷,O1、O2处电势高于零,如果都带负电荷,O1、O2处电势低于零,所以 A 错误B 正确。由于两圆环带电荷性质不知道,所以 O1到 F 电势变化有两种可能性,C 错误。P 点场强是两圆环在 P 处场强矢量和222222225(169 25 2
31、6)(5)676(2)(5)QRQRkQEkkRRRRRRRR=+,P 处场强方向有向左向右两种可能。12.ABD 13.(3)A (4)B (5)gk(5)绳子剪断前,设弹力为 F,小桶质量为 m0,手机质量为 M,对手机由平衡知0()0Fmm gMg+=绳子剪断后,对手机由牛顿第二定律有FMgMa=,结合图丙的斜率,解得/Mg k=。14.(1)1500,(2)0.641(0.640-0.642),(3)9k,0()VVU RRIRU+15.1.41 2 个(1)因为体积相同所以密度之比为质量之比,因为压强、体积不变,所以质量之比为温度反比,即1221TT=(2)向第一个瓶子释放气体时满足
32、:121()9pVp VV=+,所以21910pp=,向第 n 个瓶子释放气体后,学科网(北京)股份有限公司 压强为1910np,所以至少需要 2 个 16.为了以最短时间提升货物,一开始先以最大拉力拉货物做匀加速上升,当功率达到额定功率时,保持功率不变直到货物达到最大速度,接着做匀速运动,最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零。(1)减速阶段:2cossinmgmgTma+=,得 T=100N(2)货物在第一阶段做匀加速上升过程,根据牛顿第二定律可得11sincosFmgmgma=得:215m/sa=当功率达到额定功率时,设货物的速度为 v1,则有114m/sPvF=此过程所用时间和
33、上滑的距离分别为1114s0.8s5vta=21111.6m2vxa=货物以最大速度匀速时,有6m/ssincosmPvmgmg=+货物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上滑的距离分别为m3m6s1.2s5vta=233.6m2mmvxa=因此,从电动机达到额定功率到货物即将减速,上滑的距离234.23.6 1.629mx=设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为 t2,该过程根据动能定理可得 22222111sincos22mPtmgxmgxmvmv=得:25st=,总时间:1237stttt=+=17.解:(1)qEam=212dat=02dv t=学科网(北京)股份有限公司
34、202mvEqd=(2)设粒子经过 N 点时速度为 vn,与y方向夹角 211nnmvqv Br=0122 sinmvdrqB=20022mvqv Br=离子进入第三象限时速度为 v0,方向沿 X 轴负半轴,由对称性可知,232dr=123BB=(3)由 M 点发射的粒子,在 y 轴上落点最低,1yd=由 N 点发射的粒子,在 y 轴上落点最高,232yddd=2dyd(4)所有粒子进入第三象限时,速度沿x方向,设边界上任意点坐标为(,)x y 0 xv t=02atdyvdx=22xyxdd=(02)xd 答案:(1)202mvEqd=(2)3 (3)2dyd (4)22xyxdd=+(02
35、)xd 18、答案:(1)4s7 (2)3 3N,垂直斜面向下(3)1.6m (4)9.6m(1)对木板由牛顿第二定律得1sincosMgMgMa+=木板减速过程1vat=学科网(北京)股份有限公司 解得4s7t=(2)小球能够沿圆弧下滑的最大高度为coshR=小球沿圆弧下滑过程212Cmghmv=小球到圆弧最低点时,由牛顿第二定律2cosCvNmgmR=解得3 3NN=由牛顿第三定律,小球对轨道最低点压力的最大值为3 3N,方向垂直斜面向下。(3)小球运动到木板上后,对木板:2sin()cosMgMm gMa+=解得20a=,说明球与挡板碰撞前木板保持静止,球与挡板碰撞后木板匀速下滑。球在木
36、板上运动至与挡板碰撞22011sin22Cmgdmvmv=球与挡板碰撞过程012mvmvMv=+222012111222mvmvMv=+球与挡板碰撞后减速上滑,球的加速度3sinag=木板匀速下滑,二者共速时球与挡板相距最远,213 1vva t=+22 11 13 11()2Lv tvta t=+解得 L=1.6m(4)第二次碰撞前瞬间,小球的速度0211(2)vvat=+球与挡板第二次碰撞过程02234mvMvmvMv+=+22220223411112222mvMvmvMv+=+球与挡板碰撞后以加速度 a3减速上滑,木板以速度 v4匀速下滑,经时间 t2第三次相碰,24 23 23 212v tv ta t=+学科网(北京)股份有限公司 木板下滑的距离为214 2(2)svtv t=+解得9.6ms=