內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市集寧區(qū)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市集寧區(qū)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、利用示波器可以顯示輸入信號的波形，單匝正方形金屬線框abed處在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖甲所示。則在四個(gè)選項(xiàng)所示的情景中，無論從線圈平面處于哪個(gè)位置開始計(jì)時(shí)，都不可能產(chǎn)生該電流的是（）A．B．C．D．2、14C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法．若以橫坐標(biāo)t表示時(shí)間，縱坐標(biāo)m表示任意時(shí)刻14C的質(zhì)量，m0為t=0時(shí)14C的質(zhì)量．下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是A． B．C． D．3、如圖所示，物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)，其中A、B之間的距離l1＝3m，B、C之間的距離l2＝4m．若物體通過l1、l2這兩段位移的時(shí)間相等，則O、A之間的距離l等于()A．m B．mC．m D．m4、下列粒子流中貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的是（）A．α射線

B．陰極射線

C．質(zhì)子流 D．中子流5、如圖甲所示，在x≥0的區(qū)域有在垂直于xOy平面(紙面)向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用力使一個(gè)等邊三角形閉合導(dǎo)線(粗細(xì)均勻)框，沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中線框平面與紙面平行，底邊BC與y軸平行，從頂點(diǎn)A剛?cè)氪艌鲩_始計(jì)時(shí)，在線框全部進(jìn)入磁場過程中，其感應(yīng)電流I（取順時(shí)針方向?yàn)檎┡c時(shí)間t的關(guān)系圖線為圖乙中的（）A． B． C． D．6、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火進(jìn)入橢圓軌道II，運(yùn)行至Q點(diǎn)時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入軌道III做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點(diǎn)和Q點(diǎn)變軌時(shí)都需要加速B．探測器在軌道II上Q點(diǎn)的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能D．金星的質(zhì)量可表示為二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d，如圖所示導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．流過電阻R的電荷量為C．整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.2A，電流表A2的示數(shù)減小了0.8A，所有電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)減小B．電壓表V2、V3示數(shù)均減小C．該變壓器起降壓作用D．變阻器滑片是沿d→c的方向滑動(dòng)9、如圖所示，光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m，兩導(dǎo)軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）A．t=5s時(shí)通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時(shí)金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時(shí)外力F的瞬時(shí)功率為0.5WD．0~5s內(nèi)通過R的電荷量為2.5C10、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)輸出的電流增大了，則可以判定A．通過用戶的電流減小了B．用戶接入電路的總電阻減小了C．用戶消耗的電功率減小了D．加在用戶兩端的電壓變小了三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖a所示的電路測量鉑熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系．（1）開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至______端（填“A”或“B”）．（2）實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的阻值，并繪得如圖b的Rt-t關(guān)系圖線，根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt-t關(guān)系式：Rt=______________（Ω）．（3）鉑的電阻對溫度變化很靈敏，可以制成電阻溫度計(jì)．請利用開關(guān)、導(dǎo)線、鉑熱敏電阻、圖a中某一電表和圖c所示的恒流源（調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)可以選擇不同的輸出電流，且輸出電流不隨外部條件的變化而變化），設(shè)計(jì)一個(gè)簡易電阻溫度計(jì)并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖____________________．（4）結(jié)合圖b的關(guān)系圖線，選擇恒流源的輸出電流為0.15A，當(dāng)選用的電表達(dá)到滿偏時(shí)，電阻溫度計(jì)所測溫度為__________________℃．如果要提高該溫度計(jì)所能測量的最高溫度值，請?zhí)岢鲆环N可行的方法：_________________________________________．12．（12分）如圖甲所示，是一塊厚度均勻、長寬比為5：4的長方形合金材料薄板式電阻器，a、b和c、d是其兩對引線，長方形在a、b方向的長度大于在c、d方向的長度。已知該材料導(dǎo)電性能各向同性。某同學(xué)想測定該材料的電阻率。他選取的器材有：①多用電表；②游標(biāo)卡尺；③螺旋測微器；④學(xué)生電源；⑤電壓表V（量程：3V，內(nèi)阻約為3k）；⑥電流表A（量程：0.6A，內(nèi)阻約為0.2）；⑦滑動(dòng)變阻器R0（最大阻值10）；⑧開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）用多用電表粗測該電阻器的電阻值。他首先調(diào)整多用電表“指針定位螺絲”，使指針指在零刻度；再將選擇開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，兩支表筆金屬部分直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0”。然后，用兩支表筆分別連接電阻器的a、b引線，多用電表表盤指針位置如圖乙所示。a、b兩引線之間的電阻值R=___________。（2）用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量薄板的寬度和厚度，結(jié)果如圖丙所示，則寬度L=_______mm，厚度D=_______mm。（3）為了精確測定a、b兩引線之間的電阻值R，該同學(xué)在圖丁所示的實(shí)物中，已經(jīng)按圖丁中電路圖正確連接了部分電路；請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成剩余電路的連接_______。（4）若該同學(xué)保持電路不變，只將a、b引線改接為c、d引線，測量c、d之間的電阻值，則測量c、d之間電阻值的相對誤差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）測量a、b之間電阻值的相對誤差。（5）計(jì)算該材料電阻率的表達(dá)式___________。(式中用到的物理量的符號均要取自（1）（2）（3）問)四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（不計(jì)大小）以v0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)．小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時(shí)的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．14．（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在一個(gè)方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域。一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的粒子，以某一速度從A點(diǎn)垂直于y軸射入第Ⅰ象限，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h），粒子飛出電場區(qū)域后，沿與x軸正方向夾角為60°的B處進(jìn)入第Ⅳ象限，經(jīng)圓形磁場后，垂直射向y軸C處。不計(jì)粒子重力，求：(1)從A點(diǎn)射入的速度；(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積；(3)證明粒子在最小圓形磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，并求出最長時(shí)間。15．（12分）如圖所示的xOy平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，在x≤a的區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的粒子源在xOy平面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)時(shí)間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計(jì)粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區(qū)域的長度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．當(dāng)以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁通量始終不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A不可能產(chǎn)生該電流，故A符合題意；BCD．三圖中線圈繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量發(fā)生變化，根據(jù)交變電流的產(chǎn)生原理可知，三者均產(chǎn)生示波器中的正弦式交變電流，故BCD不符合題意。故選A。2、C【解析】設(shè)衰變周期為T，那么任意時(shí)刻14C的質(zhì)量，可見，隨著t的增長物體的質(zhì)量越來越小，且變化越來越慢，很顯然C項(xiàng)圖線符合衰變規(guī)律．故選C．【點(diǎn)睛】本題考查衰變規(guī)律和對問題的理解能力．根據(jù)衰變規(guī)律表示出兩個(gè)物理量之間的關(guān)系再選擇對應(yīng)的函數(shù)圖象．3、D【解析】

設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a，通過O、A之間的距離l的時(shí)間為t，通過l1、l2每段位移的時(shí)間都是T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，l＝at2l＋l1＝a(t＋T)2l＋l1＋l2＝a(t＋2T)2l2－l1＝aT2聯(lián)立解得l＝m．A.m，選項(xiàng)A不符合題意；B.m，選項(xiàng)B不符合題意；C.m，選項(xiàng)C不符合題意；D.m，選項(xiàng)D符合題意；4、D【解析】

α射線射線的穿透能力最弱，一張紙即可把它擋住，但是其電離能力最強(qiáng)，陰極射線是電子流，能穿透0.5mm的鋁板；質(zhì)子流比電子流的穿透能力要強(qiáng)一些，中子不帶電，相同的情況下中子的穿透能力最強(qiáng)．A．α射線，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．陰極射線

，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．質(zhì)子流，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．中子流，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D．5、B【解析】導(dǎo)線框從左進(jìn)入磁場，磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場向外，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即負(fù)方向；設(shè)導(dǎo)線框沿x軸方向運(yùn)動(dòng)的速度為v，經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)的位移為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，導(dǎo)線框的有效長度為，感應(yīng)電流，即電流I與t成正比，故選B.6、B【解析】

A．探測器在P點(diǎn)需要減速做近心運(yùn)動(dòng)才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點(diǎn)需要減速做近心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道III做圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．探測器在軌道II上P點(diǎn)的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)，萬有引力做正功，則Q點(diǎn)的速率大于P點(diǎn)速率，故探測器在軌道II上Q點(diǎn)的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)，萬有引力做正功，機(jī)械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；D．探測器在3R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，在軌道I上運(yùn)動(dòng)過程中，萬有引力充當(dāng)向心力，故有解得，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度，由求出感應(yīng)電動(dòng)勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動(dòng)能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱?！驹斀狻緼．金屬棒下滑過程中，由機(jī)械能守恒定律得所以金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大，所以最大感應(yīng)電動(dòng)勢為，最大的感應(yīng)電流為故A正確；B．流過電阻R的電荷量為故B正確；C．金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得則克服安培力做功所以整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選ABC?！军c(diǎn)睛】解決該題需要明確知道導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過程，能根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程分析出最大感應(yīng)電動(dòng)勢的位置，熟記電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電荷量的求解公式。8、CD【解析】

ABD．根據(jù)變壓器原理，輸入電壓U1和輸出電壓U2保持不變，而A2示數(shù)減小，說明負(fù)載電路電阻變大，所以滑動(dòng)變阻器R變大了，即變阻器滑片是沿的方向滑動(dòng)的，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．原、副線圈中電流和匝數(shù)成反比，即電流變化時(shí)，則有可求得故變壓器應(yīng)為降壓變壓器，故C正確。故選CD。9、BD【解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時(shí)，U=0.40V，此時(shí)電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時(shí)電流的方向由b指向a，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，t=3s時(shí)，電壓表示數(shù)為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時(shí)對金屬桿有得此時(shí)F的瞬時(shí)功率為故C錯(cuò)誤；D．t=5.0s時(shí)間內(nèi)金屬桿移動(dòng)的位移為通過R的電荷量為故D正確。故選BD。10、BD【解析】

A項(xiàng)：如果發(fā)電機(jī)輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，輸送電流增大，通過用戶的電流增大，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由可知，輸送電流增大，是由于減小引起的，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)用戶電阻減小時(shí)，用戶消耗的功率增大，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：發(fā)電機(jī)輸出電流增大，則輸電線上的電壓降增大，因此降壓變壓器的輸入、輸出電壓均減小，即因在用戶兩端電壓變小了，故D正確。故選：BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B50+t50將恒流源的輸出電流調(diào)小【解析】

（1）開關(guān)閉合前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，故滑片應(yīng)移至B端；（2）由圖象可知，鉑絲電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系式：Rt＝50+t；（3）直流恒流電源正常工作時(shí)，其輸出電流不隨外部條件的變化而變化，并且可讀出其大小，電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端，如圖所示：（4）當(dāng)恒流源的輸出電流為0.15A，所以當(dāng)電壓表示數(shù)最大時(shí)，即Rt兩端的電壓Ut＝15V時(shí)，鉑絲電阻Rt的阻值最大，由丙圖中所畫的Rt﹣t圖象可知，此時(shí)溫度計(jì)所能測量的溫度最高；由I得鉑絲電阻Rt的阻值為：Rt′100Ω，則溫度計(jì)所能測量的最高溫度為：t＝Rt﹣50＝100﹣50＝50℃．直流恒流電源正常工作時(shí)，其輸出電流不隨外部條件的變化而變化，并且可讀出其大小，電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端，如圖所示要提高該溫度計(jì)所能測量的最高溫度值，應(yīng)使鉑絲電阻Rt的阻值增大或?qū)⒑懔髟吹妮敵鲭娏髡{(diào)小．12、650.601.200小于【解析】

(1)[1]開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，故電阻為6。(2)[2][3]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為螺旋測微器讀數(shù)(3)[4]根據(jù)電路圖可知，連線如下(4)[5]因?yàn)閏d間電阻小于ab間電阻，則電壓表分流更小，帶來的誤差更小，測量c、d之間電阻值的相對誤差小于測量a、b之間電阻值的相對誤差。(5)[6]根據(jù)可知四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）小車與墻壁碰撞時(shí)的速度是4m/s；（1）要滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑R的取值為R≤0.14m或R≥0.6m．【解析】解：（1）設(shè)滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)量守恒，有mv0=（m+M）v1代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s設(shè)滑塊與小車的相對位移為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有μmgL1=代入數(shù)據(jù)解得L1=3m設(shè)與滑塊相對靜止時(shí)小車的位移為S1，根據(jù)動(dòng)能定理，有μmgS1=代入數(shù)據(jù)解得S1=1m因L1＜L，S1＜S，說明小車與墻壁碰撞前滑塊與小車已具有共同速度，且共速時(shí)小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與碰壁碰撞時(shí)的速度即v1=4m/s．（1）滑塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為v1=4m/s，位移為L1=L﹣L1=1m的勻減速運(yùn)動(dòng)，然后滑上圓軌道的最低點(diǎn)P．若滑塊恰能滑過圓的最高點(diǎn)，設(shè)滑至最高點(diǎn)的速度為v，臨界條件為mg=m根據(jù)動(dòng)能定理，有﹣μmgL1﹣①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得R=0.14m若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點(diǎn)時(shí)就停止，則滑塊也能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道．根據(jù)動(dòng)能定理，有﹣μmgL1﹣代入數(shù)據(jù)解得R=0.6m綜上所述，滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑必須滿足R≤0.14m或R≥0.6m答：（1）小車與墻壁碰撞時(shí)的速度是4m