2024年10月21日发(作者:可靖儿)
闽粤赣2025届高三3月适应性月考(八)物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图(
a
)所示,理想变压器原副线圈匝数比
n
1
:
n
2
=55
:
4
,原线圈接有交流电流表
A
1
,副线圈电路接有交流电压
表
V
、交流电流表
A
2
、滑动变阻器
R
等,所有电表都是理想电表,二极管
D
正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡
L
的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(
b
)所示,则下列说法正确的是( )
A
.由图(
b
)可知交流发电机转子的角速度为
100rad/s
B
.灯泡
L
两端电压的有效值为
32V
C
.当滑动变阻器的触头
P
向下滑动时,电流表
A
2
示数增大,
A
1
示数减小
D
.交流电压表
V
的读数为
32V
2、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是( )
A
.匀速直线运动
B
.自由落体运动
C
.平抛运动
D
.匀速圆周运动
3、继我国探月工程之后,
2020
年我国计划启动火星探测任务,择机发射火星探测器。若已知引力常量
G
和火星的半
径
R
,火星探测器环绕火星表面飞行的周期
T
,那么根据这些已知条件可估算( )
A
.火星的第一宇宙速度
C
.探测器的质量
B
.火星的自转角速度
D
.探测器受火星的引力
4、如图所示,
aefc
和
befd
是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为
B
1
、
B
2
,且
B
2
=
2
B
1
,其中
bc=ea=ef.
一质量为
m
、电荷量为
q
的带电粒子垂直边界
ae
从
P
点射入磁场Ⅰ,后经
f
点进入磁场
Ⅱ,
并最终从
fc
边界射出磁场区域。不计粒子重力,该带电粒子在磁场中运动的总时间为
(
)
2
m
A
.
qB
1
3
m
B
.
2qB
1
C
.
n
qB
1
3
m
D
.
4qB
1
5、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从
N
点出发经
P
点到达
M
点,已知弧长
MP
大于
弧长
PN
,质点由
N
点运动到
P
点与从
P
点运动到
M
点的时间相等。下列说法中正确的是( )
A
.质点从
N
点运动到
M
点的过程中,速度大小保持不变
B
.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C
.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D
.质点在
NM
间的运动可能是变加速曲线运动
6、
1897
年英国物理学家约瑟夫
·
约翰
·
汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。
下列有
关电子说法正确的是(
)
A
.电子的发现说明原子核是有内部结构的
B
.
β
射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力
C
.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子
D
.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、在某空间建立如图所示的平面直角坐标系,该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为
B
的匀强磁场和沿某个方
向的匀强电场(图中均未画出)。一质量为
m
,带电荷量为
q
的粒子(不计重力)从坐标原点
O
以初速度
v
沿
x
轴正
方向射入该空间,粒子恰好能做匀速直线运动。下列说法正确的是(
)
A
.匀强电场的电场强度大小为
vB
B
.电场强度方向沿
y
轴负方向
C
.若磁场的方向沿
x
轴负方向,粒子也能做匀速直线运动
D
.若只改变磁场的方向,粒子不可能做匀变速直线运动
8、下列说法正确的有
_________
A
.光的偏振现象说明光是一种纵波
B
.红外线比紫外线更容易发生衍射
C
.白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为光发生了衍射
D
.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
9、下列说法正确的是
A
.温度由摄氏温度
t
升至
2
t
,对应的热力学温度便由
T
升至
2
T
B
.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小,布朗运动越剧烈
C
.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D
.分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越小
E.
晶体具有固定的熔点,物理性质可表现为各向同性
10、如图,
a
、
b
、
c
、
d
是均匀介质中水平轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为
4m
、
6m
和
8m
。一列简谐横波沿
x
轴正向传播,在
t
=0
时刻传到质点
a
处,使质点
a
由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播,
t
=5s
时质点
b
已经通过了
8cm
路程并第一次回到了平衡位置,此时质点
c
刚好开始振动。则下列说法正确的是
________
A
.该波的波速为
1.6cm/s
B
.质点
c
开始振动后,其振动周期为
6s
C
.当
t
>5s
后,质点
b
向下运动时,质点
c
一定向上运动
D
.在
7s<
t
<9s
的时间间隔内质点
c
向上加速运动
E.
在
t
=10s
时刻质点
d
的加速度方向向上
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学做测量金属丝的电阻率的实验。
(
1
)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲,其直径为
_________
mm
。
(
2
)测量该金属丝的电阻率,可供选择的仪器有:
A
.电流表
A
,量程有
0~10mA
和
0~0.6A
两种,内阻均较小;
B
.电压表
V
,量程有
0~3V
和
0~15V
两种,内阻均较大;
C
.电源电动势为
4.5V
,内阻较小。
实验中按如图乙所示接好电路,闭合
S
1
后,把开关
S
2
拨至
a
时发现,电压表与电流表的指针偏转都在满偏的
把
S
2
拨至
b
时发现,电压表指针几乎还在满偏的
实验。完成下列问题。
所选电压表的量程为
_________V
,此时电压测量值为
_________V
。
4
处。再
5
3
4
处,电流表指针则偏转到满偏的处,由此确定正确的位置并进行
5
4
所选电流表的量程为
_________
mA
,此时电流测量值为
_________
mA
。
12.(12分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置
“
探究加速度与物体受力的关系
”
。图中
A
为质量为
M
的小车,连
接在小车后的纸带穿过电火花计时器
B
,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上,钩码
P
的质
量为
m
,
C
为弹簧测力计,实验时改变
P
的质量,读出测力计不同读数
F
,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)
在实验过程中,
_______
(选填
“
需要
”
或
“
不需要
”
)满足
“
小车的质量远大于钩码的质量
”
这一条件。
(2)
乙图为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,已知电源的频率为
f
,由纸带可得小车的加
速度表达式为
a
=__________
(用
x
1
、
x
2
、
x
3
、
x
4
、
f
来表示)。
(3)
实验完毕后,某同学发现实验时的电压小于
220V
,那么加速度的测量值与实际值相比
_______
(选填
“
偏大
”“
偏小
”
或
“
不变
”
)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。
13.(10分)在一个足够长的水平桌面上,静置着一个足够长的木板
A
,
A
的右端与桌面边沿平齐,其上边缘距水平
地面的竖直高度
h
=0.8m
。木板
A
上静置两个可视为质点的
B
、
C
物块,它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧(弹簧与
两物块均不连接),弹簧存储的弹性势能为
5.4J
。已知
m
A
m
B
0.1
kg
、
m
C
0.3
kg
,木板
A
与桌面、物块
C
与木
板
A
间的动摩擦因数均为
1
0.1
,物块
B
与木板
A
间的动摩擦因数
2
0.3
。解锁后弹簧在瞬间恢复原长,两物块
均开始运动,此时物块
C
距离木板
A
的右边缘
x
1
=2.5m
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取
g
=10m/s
2
。
求:
(1)
弹簧恢复原长时物块
B
、
C
的速度;
(2)
物块
C
从离开
A
板落地过程中的水平位移;
(3)
物块
B
从开始运动到最终停止时,相对桌面运动的距离。
14.(16分)如图所示,两块相同的金属板
M
和
N
正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔
O
和
O
′
,两板距离为
2
L
,两板间存在竖直向上的匀强电场;
AB
是一根长为
3
L
的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(
1
、
2
、
3
、
4
)完全相同的带电荷小球,每个小球带电量为
q
、质量为
m
、相邻小球间的距离为
L
,第
1
个小球置于
O
孔处.将
AB
杆由静止释放,观察发现,从第
2
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要离开电场,
AB
杆一直做匀速直线运动,整
个运动过程中
AB
杆始终保持竖直,重力加速度为
g
。求:
(
1
)两板间的电场强度
E
;
(
2
)第
4
个小球刚离开电场时
AB
杆的速度;
(
3
)从第
2
个小球刚进入电场开始计时,到第
4
个小球刚离开电场所用的时间。
15.(12分)质量为
M
的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上.质量为
m
的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度
v
从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示.已知
M
:
m
=3:1
,
物块与水平轨道之间的动摩擦因数为
µ
,圆弧轨道的半径为
R
.
(
1
)求物块从轨道左端滑出时,滑块
M
的速度的大小和方向;
(
2
)求水平轨道的长度;
(
3
)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块
m
不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的
条件.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、
D
【解题分析】
A
.根据图像可知周期
T
=0.02s
,则角速度
2
2
rad/s100
rad/s
T0.02
故
A
错误;
B
.原线圈电压的有效值为
U
1
4402
V440V
2
根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压,即交流电压表的示数为
U
2
n
2
4
U
1
440V32V
n
1
55
因为小灯泡和二极管相连,二极管具有单向导电性,根据有效值的定义
2
(32V)
2
T
U
L
T
R
L
2R
L
解得灯泡两端电压
U
L
162V
故
B
错误,
D
正确;
C
.当滑动变阻器的触头
P
向下滑动时,副线圈接入的总电阻减小,副线圈两端电压不变,所以电流表
A
2
示数增大,
根据单相理想变压器的电流规律
I
1
n
2
I
2
n
1
可知电流表
A
1
的示数也增大,故
C
错误。
故选
D
。
2、
A
【解题分析】
运动状态保持不变是指物体速度的大小和方向都不变,即物体保持静止或做匀速直线运动,故
A
项正确,
BCD
三项错
误。
3、
A
【解题分析】
A
.由题中条件可求火星的第一宇宙速度
v
2
R
T
选项
A
正确;
B
.由题中条件不能求解火星的自转角速度,选项
B
错误;
C
.根据
Mm4
2
G
2
m
2
R
RT
而探测器的质量
m
从两边消掉了,则不能求解探测器的质量,选项
C
错误;
D
.探测器的质量未知,则不能求解探测器受火星的引力,选项
D
错误。
故选
A
。
4、
B
【解题分析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有
v
2
qvBm
R
所以
R
mv
qB
粒子垂直边界
ae
从
P
点射入磁场Ⅰ,后经
f
点进入磁场Ⅱ,故根据几何关系可得:粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径
为磁场宽度
d
;根据轨道半径表达式,由两磁场区域磁感应强度大小关系可得:粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为
磁场宽度
d
,那么,根据几何关系可得:粒子从
P
到
f
转过的中心角为
90
,粒子在
f
点沿
fd
方向进入磁场Ⅱ;然后
2
粒子在磁场Ⅱ中转过
180
在
e
点沿
ea
方向进入磁场Ⅰ;最后,粒子在磁场Ⅰ中转过
90
后从
fc
边界射出磁场区域;故
粒子在两个磁场区域分别转过
180
,根据周期
T
2πR2πm
vqB
可得:该带电粒子在磁场中运动的总时间为
11πmπm3πm
T
1
T
2
22qB
1
qB
2
2qB
1
故选
B
。
5、
B
【解题分析】
A
.因质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,由于加速度不变,质点做匀变速曲线运动,由力指向曲线凹面
那一侧可知,质点从
N
点运动到
M
点的过程中,相同时间内的路程不同,故速度大小发生了变化,故
A
错误;
BC
.因加速度不变,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同,故
B
正确、
C
错误;
D
.质点在恒力作用下运动,则质点在
NM
间的运动是匀变速曲线运动,故
D
错误。
故选
B
。
6、
C
【解题分析】
A
.电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故
A
错误。
B
.
β
-
射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关。故
B
错误。
C
.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故
C
正确。
D
.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子
核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故
D
错误。
故选
C
。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、
AD
【解题分析】
AB
.粒子恰好能沿
x
轴正向做匀速直线运动,可知受电场力和洛伦兹力平衡,因洛伦兹力沿
y
轴负向,可知电场力沿
y
轴正向,且
qE=qvB
则
E=Bv
且方向沿
y
轴正方向,选项
A
正确,
B
错误;
C
.若磁场的方向沿
x
轴负方向,则粒子不受洛伦兹力作用,粒子只在沿
y
轴正方向的电场力作用下不可能做匀速直
线运动,选项
C
错误;
D
.若只改变磁场的方向,则洛伦兹力与电场力不再平衡,则粒子将做变速曲线运动,不可能做匀变速直线运动,选
项
D
正确;
故选
AD.
8、
BD
【解题分析】
A
.光的偏振现象说明光是一种横波,故
A
错误;
B
.当波长与障碍物的尺寸差不多或大于障碍物的尺寸,可以发生明显的衍射,故对同一障碍物,波长越长越容易发
生明显的衍射;根据电磁波谱可知红外线比紫外线的波长更长,则红外线更容易出现明显衍射,
B
正确;
C
.白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象,且只有一定波长
(
一定
颜色
)
的光干涉时,才会相互加强,所以看起来有颜色,故
C
错误;
D
.交警借助测速仪根据微波发生多普勒效应时,反射波的频率与发射波的频率有微小差异,对差异进行精确测定,
再比对与速度的关系,就能用电脑自动换算成汽车的速度,故
D
正确;
故选
BD
。
9、
BCE
【解题分析】
A
.温度由摄氏温度
t
升至
2
t
,对应的热力学温度便由
T
升至
T
′
,其中
T
'=2
t
+273
,不一定等于
2
T
,故
A
错误;
B
.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小,受力越不易平衡,布朗运动越剧烈,故
B
正确;
C
.根据热力学第一定律可知,做功和热传递是改变内能的两种方式,故
C
正确;
D
.若分子力表现为斥力时,分子间距离越大,分子力做正功,分子势能越小;分子间距离越小,分子力做负功,分
子势能越大。若分子力表现为引力时,分子间距离越大,分子力做负功,分子势能越大;分子间距离越小,分子力做
正功,分子势能越小,故
D
错误;
E
.根据晶体的特性可知,晶体具有固定的熔点,多晶体的物理性质表现为各向同性,故
E
正确。
故选
BCE
。
10、
BCE
【解题分析】
A
.在
t
=5s
的时间内波形从
a
传播到
c
距离为
10m
,故波速为
v
x
ac
10
m/s2m/s
t5
故
A
错误;
B
.从波源
a
起振开始到波形传播到
b
点的时间为
t
1
4
2s
v
B
点起振后振动了半个周期,总时间为
5s
,有
5t
1
可得
T
2
T6s
而所有质点点的振动周期相同,故质点
c
开始振动后其振动周期也为
6s
,故
B
正确;
C
.当
t
>5s
后,
b
和
c
都已开始振动,两者的距离为
6m
等于半个波长,则质点
b
向下运动时质点
c
一定向上运动,故
C
正确;
D
.当时间
7s<
t
<9s
时,而周期
T6s
,
c
点起振需要
5s
,则
c
点的振动时间在
T2T
~
范围内且起振向下,故
c
正经
33
过波谷后向平衡位置振动,则质点
c
向上先加速运动后减速向上运动,故
D
错误;
E
.质点
ad
的距离为
18m
,则波源
a
到
d
的时间为
t
x18
s9s
v2
T
,且起振竖直向下,而加速度指向平衡位置方向向上,故
E
正确。
6
故质点振动的时间
1s
故选
BCE
。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、
0.470 0~3 2.4 0~10 7.5
【解题分析】
(
1
)
[1]
.螺旋测微器的固定刻度为
0
,经估读后旋转刻度在
47
格处,测量值为
0.470mm
。(结果为值读数字真读,值
读至
0.001mm
,测量值为
0.470mm
)
(
2
)
[2][3][4][5]
.由仪器参数确定器材。电源电动势为
4.5V
,若电压表选用
0~15V
量程其指针偏转过小,应选用
0~3V
量程。
由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变,电流表读数变化明显,说明
R
x
阻值较大,与电压表电阻相接近,一般为
几千欧而电源电动势只有
4.5V
,由欧姆定律计算知电流只有几毫安,故电流表选用
0~10mA
量程。
4
R
x
阻值较大,则应使电流表内接,即
S
2
拨至
b
。此时电压表为满偏的,则读数为
5
4
U3V2.4V
5
电流表为满偏的
3
,则读数为
4
I
3
10mA7.5mA
.
4
12、不需要
【解题分析】
x
4
x
3
x
2
x
1
2
f
不变
100
(1)[1]
该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力,故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。
(2)[2]
根据逐差法可知,小车的加速度为
a=
x
3
x
4
x
2
x
1
x
4
x
3
x
2
x
1
2
f
2
4(5T)100
(3)[3]
根据
(2)
中所得到的加速度的表达式可知,加速度与电源电压无关,所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。
13、
(1) 9m/s
,
3m/s
;
(2)0.8m
;
(3)14.25m
【解题分析】
(1)
根据题意,弹簧解锁在极短时间恢复原长,脱离两物块。选向右为正方向,由
B
、
C
两物块系统动量守恒和能量守
恒可得
0m
B
v
B
m
C
v
C
E
弹
11
22
m
B
v
B
m
C
v
C
22
联立两式解得
v
B1
=9m/s
v
C1
=3m/s
(2)
由题意可得,
B
、
C
两物块开始运动时,各自对物块
A
的滑动摩檫力方向相反,大小分别为
f
B
2
m
B
g
f
C
1
m
C
g
而木板
A
与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力
f
A
1
m
A
m
B
m
C
g
由于
f
B
f
C
f
A
可知木板
A
在此阶段是静止的。物块
C
向右滑动直到到达桌面右端的过程,由运动学规律得
22
v
C2
v
C1
2a
C
x
1
m
C
gm
C
a
C
之后物块
C
做平抛运动,由平抛运动的规律可得
h
1
2
gt
2
x
2
v
C2
t
解得
x
2
0.8m
(3)
当物块
C
向右运动,直到离开木板
A
的过程中,物块
B
向左做交减速运动,由运动规律得
v
C2
v
C1
a
C
t
1
m
B
gm
B
a
B
物块
C
离开木板之后,由于有
1
m
A
m
B
g
f
B
2
m
B
gf
A
木板
A
开始向左加速运动,直到与物块
B
共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得
m
A
a
A
f
B
f
A
v
B2
v
B1
a
B
t
1
t
2
v
A
a
A
t
2
v
B2
v
A
此过程物块
B
运动的距离为
x
3
v
B1
v
B2
t
1
t
2
2
共速后,
A
、
B
一起做匀减速直线运动,直到停下来。由运动学规律
2
v
B
x
4
2
2a
A
则物块
B
从开始运动到停止,运动的距离为
x
总
x
3
x
4
14.25
m
14、(
1
)
2mg
;(
2
)
q
(
3
)
(221)
2gl
;
L
g
【解题分析】
(
1
)两个小球处于电场中时,根据平衡条件
2
qE
=4
mg
解得
E
=
2mg
q
(
2
)设第
4
个小球刚离开电场时,杆的运动速度为
v
,对整个杆及整个过程应用动能定理:
qE
·4
mg
·5
L
-4·2
L
=
解得
v
=
2gL
(
3
)设杆匀速运动时速度为
v
1
,对第
1
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要进入电场这个过程,应用动能定理得
4
mg
·2
L
-
qE
(
L
+
2
L
)=
解得
v
1
=
1
×4
mv
2
2
1
2
4
mv
1
2
gL
第
2
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要离开电场的这段时间,整个杆做匀速直线运动,设运动时间为
t
1
,则
t
1
=
3L
3gL
=
v
1
g
第
3
个小球离开电场后,只有第
4
个小球在电场中,杆做匀加速直线运动,设运动时间为
t
2
,则
L
2L
t
2
=
v
1
v
==
v
1
v
2
2gL
21g
2
=
21
g
gL
所以,从第
2
个小球刚进入电场到第
4
个小球刚离开电场所经历的时间为
t
=
t
1
+
t
2
=
221
g
gL
4
1
3gR2v
2
3gRv
2
15、(
1
)
v
,方向水平向右
(
2
)
L
(
3
)
v
0
3
3
3
g
【解题分析】
(
1
)对于滑块
M
和物块
m
组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中,水平方向动量守恒,物块滑出时,有
mvMV
滑块
M
的速度
V
m1
vv
,方向向右.
M3
(
2
)物块滑下的过程中,物块的重力势能,转化为系统的动能和内能,有
1
2
1
mvMV
2
mgLmgR
22
解得
3gR2v
2
L
3
g
(
3
)物块以速度
v
0
冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大.若物块刚能达到最高点,两者有相同的速度
V
1
,此为物块不会越过滑块的最大初速度.对于
M
和
m
组成的系统,水平方向动量守恒,有
mv
0
(mM)V
1
相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有
1
2
1
mv
0
(Mm)V
1
2
mgLmgR
22
解得
:
v
0
4
3gRv
2
3
4
3gRv
2
3
要使物块
m
不会越过滑块,其初速度
v
0
2024年10月21日发(作者:可靖儿)
闽粤赣2025届高三3月适应性月考(八)物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图(
a
)所示,理想变压器原副线圈匝数比
n
1
:
n
2
=55
:
4
,原线圈接有交流电流表
A
1
,副线圈电路接有交流电压
表
V
、交流电流表
A
2
、滑动变阻器
R
等,所有电表都是理想电表,二极管
D
正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡
L
的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(
b
)所示,则下列说法正确的是( )
A
.由图(
b
)可知交流发电机转子的角速度为
100rad/s
B
.灯泡
L
两端电压的有效值为
32V
C
.当滑动变阻器的触头
P
向下滑动时,电流表
A
2
示数增大,
A
1
示数减小
D
.交流电压表
V
的读数为
32V
2、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是( )
A
.匀速直线运动
B
.自由落体运动
C
.平抛运动
D
.匀速圆周运动
3、继我国探月工程之后,
2020
年我国计划启动火星探测任务,择机发射火星探测器。若已知引力常量
G
和火星的半
径
R
,火星探测器环绕火星表面飞行的周期
T
,那么根据这些已知条件可估算( )
A
.火星的第一宇宙速度
C
.探测器的质量
B
.火星的自转角速度
D
.探测器受火星的引力
4、如图所示,
aefc
和
befd
是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为
B
1
、
B
2
,且
B
2
=
2
B
1
,其中
bc=ea=ef.
一质量为
m
、电荷量为
q
的带电粒子垂直边界
ae
从
P
点射入磁场Ⅰ,后经
f
点进入磁场
Ⅱ,
并最终从
fc
边界射出磁场区域。不计粒子重力,该带电粒子在磁场中运动的总时间为
(
)
2
m
A
.
qB
1
3
m
B
.
2qB
1
C
.
n
qB
1
3
m
D
.
4qB
1
5、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从
N
点出发经
P
点到达
M
点,已知弧长
MP
大于
弧长
PN
,质点由
N
点运动到
P
点与从
P
点运动到
M
点的时间相等。下列说法中正确的是( )
A
.质点从
N
点运动到
M
点的过程中,速度大小保持不变
B
.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C
.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D
.质点在
NM
间的运动可能是变加速曲线运动
6、
1897
年英国物理学家约瑟夫
·
约翰
·
汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。
下列有
关电子说法正确的是(
)
A
.电子的发现说明原子核是有内部结构的
B
.
β
射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力
C
.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子
D
.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、在某空间建立如图所示的平面直角坐标系,该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为
B
的匀强磁场和沿某个方
向的匀强电场(图中均未画出)。一质量为
m
,带电荷量为
q
的粒子(不计重力)从坐标原点
O
以初速度
v
沿
x
轴正
方向射入该空间,粒子恰好能做匀速直线运动。下列说法正确的是(
)
A
.匀强电场的电场强度大小为
vB
B
.电场强度方向沿
y
轴负方向
C
.若磁场的方向沿
x
轴负方向,粒子也能做匀速直线运动
D
.若只改变磁场的方向,粒子不可能做匀变速直线运动
8、下列说法正确的有
_________
A
.光的偏振现象说明光是一种纵波
B
.红外线比紫外线更容易发生衍射
C
.白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为光发生了衍射
D
.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
9、下列说法正确的是
A
.温度由摄氏温度
t
升至
2
t
,对应的热力学温度便由
T
升至
2
T
B
.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小,布朗运动越剧烈
C
.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D
.分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越小
E.
晶体具有固定的熔点,物理性质可表现为各向同性
10、如图,
a
、
b
、
c
、
d
是均匀介质中水平轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为
4m
、
6m
和
8m
。一列简谐横波沿
x
轴正向传播,在
t
=0
时刻传到质点
a
处,使质点
a
由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播,
t
=5s
时质点
b
已经通过了
8cm
路程并第一次回到了平衡位置,此时质点
c
刚好开始振动。则下列说法正确的是
________
A
.该波的波速为
1.6cm/s
B
.质点
c
开始振动后,其振动周期为
6s
C
.当
t
>5s
后,质点
b
向下运动时,质点
c
一定向上运动
D
.在
7s<
t
<9s
的时间间隔内质点
c
向上加速运动
E.
在
t
=10s
时刻质点
d
的加速度方向向上
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学做测量金属丝的电阻率的实验。
(
1
)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲,其直径为
_________
mm
。
(
2
)测量该金属丝的电阻率,可供选择的仪器有:
A
.电流表
A
,量程有
0~10mA
和
0~0.6A
两种,内阻均较小;
B
.电压表
V
,量程有
0~3V
和
0~15V
两种,内阻均较大;
C
.电源电动势为
4.5V
,内阻较小。
实验中按如图乙所示接好电路,闭合
S
1
后,把开关
S
2
拨至
a
时发现,电压表与电流表的指针偏转都在满偏的
把
S
2
拨至
b
时发现,电压表指针几乎还在满偏的
实验。完成下列问题。
所选电压表的量程为
_________V
,此时电压测量值为
_________V
。
4
处。再
5
3
4
处,电流表指针则偏转到满偏的处,由此确定正确的位置并进行
5
4
所选电流表的量程为
_________
mA
,此时电流测量值为
_________
mA
。
12.(12分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置
“
探究加速度与物体受力的关系
”
。图中
A
为质量为
M
的小车,连
接在小车后的纸带穿过电火花计时器
B
,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上,钩码
P
的质
量为
m
,
C
为弹簧测力计,实验时改变
P
的质量,读出测力计不同读数
F
,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)
在实验过程中,
_______
(选填
“
需要
”
或
“
不需要
”
)满足
“
小车的质量远大于钩码的质量
”
这一条件。
(2)
乙图为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,已知电源的频率为
f
,由纸带可得小车的加
速度表达式为
a
=__________
(用
x
1
、
x
2
、
x
3
、
x
4
、
f
来表示)。
(3)
实验完毕后,某同学发现实验时的电压小于
220V
,那么加速度的测量值与实际值相比
_______
(选填
“
偏大
”“
偏小
”
或
“
不变
”
)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。
13.(10分)在一个足够长的水平桌面上,静置着一个足够长的木板
A
,
A
的右端与桌面边沿平齐,其上边缘距水平
地面的竖直高度
h
=0.8m
。木板
A
上静置两个可视为质点的
B
、
C
物块,它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧(弹簧与
两物块均不连接),弹簧存储的弹性势能为
5.4J
。已知
m
A
m
B
0.1
kg
、
m
C
0.3
kg
,木板
A
与桌面、物块
C
与木
板
A
间的动摩擦因数均为
1
0.1
,物块
B
与木板
A
间的动摩擦因数
2
0.3
。解锁后弹簧在瞬间恢复原长,两物块
均开始运动,此时物块
C
距离木板
A
的右边缘
x
1
=2.5m
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取
g
=10m/s
2
。
求:
(1)
弹簧恢复原长时物块
B
、
C
的速度;
(2)
物块
C
从离开
A
板落地过程中的水平位移;
(3)
物块
B
从开始运动到最终停止时,相对桌面运动的距离。
14.(16分)如图所示,两块相同的金属板
M
和
N
正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔
O
和
O
′
,两板距离为
2
L
,两板间存在竖直向上的匀强电场;
AB
是一根长为
3
L
的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(
1
、
2
、
3
、
4
)完全相同的带电荷小球,每个小球带电量为
q
、质量为
m
、相邻小球间的距离为
L
,第
1
个小球置于
O
孔处.将
AB
杆由静止释放,观察发现,从第
2
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要离开电场,
AB
杆一直做匀速直线运动,整
个运动过程中
AB
杆始终保持竖直,重力加速度为
g
。求:
(
1
)两板间的电场强度
E
;
(
2
)第
4
个小球刚离开电场时
AB
杆的速度;
(
3
)从第
2
个小球刚进入电场开始计时,到第
4
个小球刚离开电场所用的时间。
15.(12分)质量为
M
的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上.质量为
m
的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度
v
从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示.已知
M
:
m
=3:1
,
物块与水平轨道之间的动摩擦因数为
µ
,圆弧轨道的半径为
R
.
(
1
)求物块从轨道左端滑出时,滑块
M
的速度的大小和方向;
(
2
)求水平轨道的长度;
(
3
)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块
m
不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的
条件.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、
D
【解题分析】
A
.根据图像可知周期
T
=0.02s
,则角速度
2
2
rad/s100
rad/s
T0.02
故
A
错误;
B
.原线圈电压的有效值为
U
1
4402
V440V
2
根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压,即交流电压表的示数为
U
2
n
2
4
U
1
440V32V
n
1
55
因为小灯泡和二极管相连,二极管具有单向导电性,根据有效值的定义
2
(32V)
2
T
U
L
T
R
L
2R
L
解得灯泡两端电压
U
L
162V
故
B
错误,
D
正确;
C
.当滑动变阻器的触头
P
向下滑动时,副线圈接入的总电阻减小,副线圈两端电压不变,所以电流表
A
2
示数增大,
根据单相理想变压器的电流规律
I
1
n
2
I
2
n
1
可知电流表
A
1
的示数也增大,故
C
错误。
故选
D
。
2、
A
【解题分析】
运动状态保持不变是指物体速度的大小和方向都不变,即物体保持静止或做匀速直线运动,故
A
项正确,
BCD
三项错
误。
3、
A
【解题分析】
A
.由题中条件可求火星的第一宇宙速度
v
2
R
T
选项
A
正确;
B
.由题中条件不能求解火星的自转角速度,选项
B
错误;
C
.根据
Mm4
2
G
2
m
2
R
RT
而探测器的质量
m
从两边消掉了,则不能求解探测器的质量,选项
C
错误;
D
.探测器的质量未知,则不能求解探测器受火星的引力,选项
D
错误。
故选
A
。
4、
B
【解题分析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有
v
2
qvBm
R
所以
R
mv
qB
粒子垂直边界
ae
从
P
点射入磁场Ⅰ,后经
f
点进入磁场Ⅱ,故根据几何关系可得:粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径
为磁场宽度
d
;根据轨道半径表达式,由两磁场区域磁感应强度大小关系可得:粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为
磁场宽度
d
,那么,根据几何关系可得:粒子从
P
到
f
转过的中心角为
90
,粒子在
f
点沿
fd
方向进入磁场Ⅱ;然后
2
粒子在磁场Ⅱ中转过
180
在
e
点沿
ea
方向进入磁场Ⅰ;最后,粒子在磁场Ⅰ中转过
90
后从
fc
边界射出磁场区域;故
粒子在两个磁场区域分别转过
180
,根据周期
T
2πR2πm
vqB
可得:该带电粒子在磁场中运动的总时间为
11πmπm3πm
T
1
T
2
22qB
1
qB
2
2qB
1
故选
B
。
5、
B
【解题分析】
A
.因质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,由于加速度不变,质点做匀变速曲线运动,由力指向曲线凹面
那一侧可知,质点从
N
点运动到
M
点的过程中,相同时间内的路程不同,故速度大小发生了变化,故
A
错误;
BC
.因加速度不变,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同,故
B
正确、
C
错误;
D
.质点在恒力作用下运动,则质点在
NM
间的运动是匀变速曲线运动,故
D
错误。
故选
B
。
6、
C
【解题分析】
A
.电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故
A
错误。
B
.
β
-
射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关。故
B
错误。
C
.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故
C
正确。
D
.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子
核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故
D
错误。
故选
C
。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、
AD
【解题分析】
AB
.粒子恰好能沿
x
轴正向做匀速直线运动,可知受电场力和洛伦兹力平衡,因洛伦兹力沿
y
轴负向,可知电场力沿
y
轴正向,且
qE=qvB
则
E=Bv
且方向沿
y
轴正方向,选项
A
正确,
B
错误;
C
.若磁场的方向沿
x
轴负方向,则粒子不受洛伦兹力作用,粒子只在沿
y
轴正方向的电场力作用下不可能做匀速直
线运动,选项
C
错误;
D
.若只改变磁场的方向,则洛伦兹力与电场力不再平衡,则粒子将做变速曲线运动,不可能做匀变速直线运动,选
项
D
正确;
故选
AD.
8、
BD
【解题分析】
A
.光的偏振现象说明光是一种横波,故
A
错误;
B
.当波长与障碍物的尺寸差不多或大于障碍物的尺寸,可以发生明显的衍射,故对同一障碍物,波长越长越容易发
生明显的衍射;根据电磁波谱可知红外线比紫外线的波长更长,则红外线更容易出现明显衍射,
B
正确;
C
.白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象,且只有一定波长
(
一定
颜色
)
的光干涉时,才会相互加强,所以看起来有颜色,故
C
错误;
D
.交警借助测速仪根据微波发生多普勒效应时,反射波的频率与发射波的频率有微小差异,对差异进行精确测定,
再比对与速度的关系,就能用电脑自动换算成汽车的速度,故
D
正确;
故选
BD
。
9、
BCE
【解题分析】
A
.温度由摄氏温度
t
升至
2
t
,对应的热力学温度便由
T
升至
T
′
,其中
T
'=2
t
+273
,不一定等于
2
T
,故
A
错误;
B
.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小,受力越不易平衡,布朗运动越剧烈,故
B
正确;
C
.根据热力学第一定律可知,做功和热传递是改变内能的两种方式,故
C
正确;
D
.若分子力表现为斥力时,分子间距离越大,分子力做正功,分子势能越小;分子间距离越小,分子力做负功,分
子势能越大。若分子力表现为引力时,分子间距离越大,分子力做负功,分子势能越大;分子间距离越小,分子力做
正功,分子势能越小,故
D
错误;
E
.根据晶体的特性可知,晶体具有固定的熔点,多晶体的物理性质表现为各向同性,故
E
正确。
故选
BCE
。
10、
BCE
【解题分析】
A
.在
t
=5s
的时间内波形从
a
传播到
c
距离为
10m
,故波速为
v
x
ac
10
m/s2m/s
t5
故
A
错误;
B
.从波源
a
起振开始到波形传播到
b
点的时间为
t
1
4
2s
v
B
点起振后振动了半个周期,总时间为
5s
,有
5t
1
可得
T
2
T6s
而所有质点点的振动周期相同,故质点
c
开始振动后其振动周期也为
6s
,故
B
正确;
C
.当
t
>5s
后,
b
和
c
都已开始振动,两者的距离为
6m
等于半个波长,则质点
b
向下运动时质点
c
一定向上运动,故
C
正确;
D
.当时间
7s<
t
<9s
时,而周期
T6s
,
c
点起振需要
5s
,则
c
点的振动时间在
T2T
~
范围内且起振向下,故
c
正经
33
过波谷后向平衡位置振动,则质点
c
向上先加速运动后减速向上运动,故
D
错误;
E
.质点
ad
的距离为
18m
,则波源
a
到
d
的时间为
t
x18
s9s
v2
T
,且起振竖直向下,而加速度指向平衡位置方向向上,故
E
正确。
6
故质点振动的时间
1s
故选
BCE
。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、
0.470 0~3 2.4 0~10 7.5
【解题分析】
(
1
)
[1]
.螺旋测微器的固定刻度为
0
,经估读后旋转刻度在
47
格处,测量值为
0.470mm
。(结果为值读数字真读,值
读至
0.001mm
,测量值为
0.470mm
)
(
2
)
[2][3][4][5]
.由仪器参数确定器材。电源电动势为
4.5V
,若电压表选用
0~15V
量程其指针偏转过小,应选用
0~3V
量程。
由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变,电流表读数变化明显,说明
R
x
阻值较大,与电压表电阻相接近,一般为
几千欧而电源电动势只有
4.5V
,由欧姆定律计算知电流只有几毫安,故电流表选用
0~10mA
量程。
4
R
x
阻值较大,则应使电流表内接,即
S
2
拨至
b
。此时电压表为满偏的,则读数为
5
4
U3V2.4V
5
电流表为满偏的
3
,则读数为
4
I
3
10mA7.5mA
.
4
12、不需要
【解题分析】
x
4
x
3
x
2
x
1
2
f
不变
100
(1)[1]
该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力,故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。
(2)[2]
根据逐差法可知,小车的加速度为
a=
x
3
x
4
x
2
x
1
x
4
x
3
x
2
x
1
2
f
2
4(5T)100
(3)[3]
根据
(2)
中所得到的加速度的表达式可知,加速度与电源电压无关,所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。
13、
(1) 9m/s
,
3m/s
;
(2)0.8m
;
(3)14.25m
【解题分析】
(1)
根据题意,弹簧解锁在极短时间恢复原长,脱离两物块。选向右为正方向,由
B
、
C
两物块系统动量守恒和能量守
恒可得
0m
B
v
B
m
C
v
C
E
弹
11
22
m
B
v
B
m
C
v
C
22
联立两式解得
v
B1
=9m/s
v
C1
=3m/s
(2)
由题意可得,
B
、
C
两物块开始运动时,各自对物块
A
的滑动摩檫力方向相反,大小分别为
f
B
2
m
B
g
f
C
1
m
C
g
而木板
A
与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力
f
A
1
m
A
m
B
m
C
g
由于
f
B
f
C
f
A
可知木板
A
在此阶段是静止的。物块
C
向右滑动直到到达桌面右端的过程,由运动学规律得
22
v
C2
v
C1
2a
C
x
1
m
C
gm
C
a
C
之后物块
C
做平抛运动,由平抛运动的规律可得
h
1
2
gt
2
x
2
v
C2
t
解得
x
2
0.8m
(3)
当物块
C
向右运动,直到离开木板
A
的过程中,物块
B
向左做交减速运动,由运动规律得
v
C2
v
C1
a
C
t
1
m
B
gm
B
a
B
物块
C
离开木板之后,由于有
1
m
A
m
B
g
f
B
2
m
B
gf
A
木板
A
开始向左加速运动,直到与物块
B
共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得
m
A
a
A
f
B
f
A
v
B2
v
B1
a
B
t
1
t
2
v
A
a
A
t
2
v
B2
v
A
此过程物块
B
运动的距离为
x
3
v
B1
v
B2
t
1
t
2
2
共速后,
A
、
B
一起做匀减速直线运动,直到停下来。由运动学规律
2
v
B
x
4
2
2a
A
则物块
B
从开始运动到停止,运动的距离为
x
总
x
3
x
4
14.25
m
14、(
1
)
2mg
;(
2
)
q
(
3
)
(221)
2gl
;
L
g
【解题分析】
(
1
)两个小球处于电场中时,根据平衡条件
2
qE
=4
mg
解得
E
=
2mg
q
(
2
)设第
4
个小球刚离开电场时,杆的运动速度为
v
,对整个杆及整个过程应用动能定理:
qE
·4
mg
·5
L
-4·2
L
=
解得
v
=
2gL
(
3
)设杆匀速运动时速度为
v
1
,对第
1
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要进入电场这个过程,应用动能定理得
4
mg
·2
L
-
qE
(
L
+
2
L
)=
解得
v
1
=
1
×4
mv
2
2
1
2
4
mv
1
2
gL
第
2
个小球刚进入电场到第
3
个小球刚要离开电场的这段时间,整个杆做匀速直线运动,设运动时间为
t
1
,则
t
1
=
3L
3gL
=
v
1
g
第
3
个小球离开电场后,只有第
4
个小球在电场中,杆做匀加速直线运动,设运动时间为
t
2
,则
L
2L
t
2
=
v
1
v
==
v
1
v
2
2gL
21g
2
=
21
g
gL
所以,从第
2
个小球刚进入电场到第
4
个小球刚离开电场所经历的时间为
t
=
t
1
+
t
2
=
221
g
gL
4
1
3gR2v
2
3gRv
2
15、(
1
)
v
,方向水平向右
(
2
)
L
(
3
)
v
0
3
3
3
g
【解题分析】
(
1
)对于滑块
M
和物块
m
组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中,水平方向动量守恒,物块滑出时,有
mvMV
滑块
M
的速度
V
m1
vv
,方向向右.
M3
(
2
)物块滑下的过程中,物块的重力势能,转化为系统的动能和内能,有
1
2
1
mvMV
2
mgLmgR
22
解得
3gR2v
2
L
3
g
(
3
)物块以速度
v
0
冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大.若物块刚能达到最高点,两者有相同的速度
V
1
,此为物块不会越过滑块的最大初速度.对于
M
和
m
组成的系统,水平方向动量守恒,有
mv
0
(mM)V
1
相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有
1
2
1
mv
0
(Mm)V
1
2
mgLmgR
22
解得
:
v
0
4
3gRv
2
3
4
3gRv
2
3
要使物块
m
不会越过滑块,其初速度
v
0