2024屆重慶市某中學(xué)高三年級(jí)下冊(cè)5月模擬考試物理試卷

重慶市第八中學(xué)2024屆高考全真模擬考試物理

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填

寫清楚.

2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào).在試題卷上作答無效.

3.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回.滿分100分，考試用時(shí)75分鐘.

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)符合題目要求。

1.如圖甲所示為烤腸機(jī)，香腸可視為質(zhì)量為機(jī)的均勻圓柱體，靜止在兩根水平的平行金屬桿中間，其截

面圖如圖乙所示。金屬桿1圓心與烤腸圓心的連線與豎直方向的夾角為仇不計(jì)一切摩擦，重力加速度為

g。則金屬桿1對(duì)烤腸的作用力大小為（）

mg

2tan。

【答案】C

【解析】

【詳解】對(duì)香腸受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件有

乂=憶

2N]cos0=mg

解得香腸烤熟前，金屬桿1對(duì)烤腸的支持力大小為

故選C。

2.電容式話筒是錄音棚中最常用設(shè)備。采集端原理圖如圖所示，背板和振膜可視為構(gòu)成平行板電容器，當(dāng)

聲波密部靠近振膜時(shí)振膜產(chǎn)生向右的形變，疏部靠近振膜時(shí)振膜產(chǎn)生向左的形變。已知不采集聲音時(shí)電容

器電荷量穩(wěn)定。則（）

A.不采集聲音時(shí)，a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢

B.電池放久后電動(dòng)勢變小，電容器電容變大

C.當(dāng)疏部靠近時(shí)，。點(diǎn)電勢高于6點(diǎn)電勢

D.當(dāng)密部靠近時(shí)，6點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.不采集聲音時(shí)，電容器完成充電，電路無電流，。和。點(diǎn)等勢，電容大小不受電池影響，故A

正確，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)疏部靠近時(shí)振膜產(chǎn)生向左的形變，振膜與背板間距增大，電容減小，則電容器放電，通過電阻的電流

由6指向。，故。點(diǎn)電勢低于6點(diǎn)電勢，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)密部靠近時(shí)振膜產(chǎn)生向右的形變，振膜與背板間距減小，電容增大，則電容器充電，通過電阻的電流

由a指向6,故。點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.豎直放置的帶電平行金屬板之間的電場可以看成是勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一帶電小球從兩帶電平行金屬板中的

〃點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中M、N兩點(diǎn)在同一水平線上，。點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，不

計(jì)空氣阻力，則（）

A.小球從M到。的時(shí)間小于。到N的時(shí)間

B.小球從M到。的動(dòng)量變化量等于。到N的動(dòng)量變化量

C.小球從〃到。的電勢能變化量等于。到N的電勢能變化量

D.小球從M到N的過程中，經(jīng)。點(diǎn)時(shí)為速度最小值

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.小球在豎直方向上先做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上至最高點(diǎn)。以后做自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镸N在同

一水平線上，所以小球上升和下降的過程用時(shí)相等，合外力沖量相等，動(dòng)量變化量相等，故A錯(cuò)誤，B正

確；

C.小球在水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楹蚈N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，根據(jù)初速度為0

的勻加速直線運(yùn)動(dòng)推論可知，從知到。的水平位移與從。到N的水平位移之比為

?M。_]

XON3

則從M到。電場力做功與從。到N。電場力做功之比為

qE'

qE,xON3

小球從加到。的電勢能變化量與從。到N的電勢能變化量之比為1:3,故C錯(cuò)誤；

D.如圖所示

由受力分析可知，才開始合力與初速度成鈍角，速度減小，當(dāng)二者垂直時(shí)，取得速度最小值，即軌跡切線

與合力方向垂直時(shí)，該點(diǎn)在。左側(cè)，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.如圖甲所示為壓氣式消毒噴壺，若該壺容積為3L,內(nèi)裝2.4L消毒液。閉合閥門K,緩慢向下壓A,每

次可向瓶內(nèi)儲(chǔ)氣室充入0.06L的LOatm的空氣，經(jīng)〃次下壓后，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.0atm時(shí)按下B,閥門

K打開，消毒液從噴嘴處噴出，噴出過程氣體狀態(tài)變化。-V圖像如圖乙所示。已知儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為

理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，LOatm=1.0x105Pa，則（）

A.充氣過程向下壓A的次數(shù)〃=20次

B.瓶內(nèi)氣體充氣前后內(nèi)能不變

C.噴液過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)增加

D,若噴液全過程，氣體狀態(tài)變化的等溫線近似看成一段傾斜直線，則噴液過程壺內(nèi)氣體從外界吸收的熱

量90J

【答案】D

【解析】

【詳解】A.壺中原來空氣的體積

K=0.6L

由玻意耳定律

P1（明+h）=P2K

解得

〃=10

A錯(cuò)誤；

B.充氣后氣體溫度不變而分子數(shù)增加，故充氣后內(nèi)能大于充氣前，B錯(cuò)誤；

C.A到3的過程中，溫度不變，分子平均運(yùn)動(dòng)速率不變，但是體積變大，分子變稀疏，壓強(qiáng)減小，所以氣

體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，C錯(cuò)誤；

D.外界對(duì)氣體做功

w=Pi+P2XAV=-90J

2

由熱力學(xué)第一定律

△U=W+Q=O

解得

Q=90J

D正確。

故選D。

5.地磁場能抵御宇宙射線的侵入。赤道剖面的地磁場可簡化為厚度為地球半徑的」的勻強(qiáng)磁場，方向如圖

8

所示。從。點(diǎn)射入。、b,。三個(gè)同種帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，其中“、c入射方向與磁場邊界相切于

。點(diǎn)。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，且。、6、。都恰好不能到達(dá)地面，則（）

A.。粒子帶負(fù)電，b、c粒子帶正電

B.。、c粒子入射速度大小之比vfl：vc=1：17

C.從。運(yùn)動(dòng)至與地面相切，。粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于〃粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

D.若。粒子速率不變，在圖示平面內(nèi)只改變。粒子射入的速度方向，粒子可能到達(dá)地面

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知，a、c均帶負(fù)電荷，而〃帶正電荷，A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力

V2

qvB=m—

r

所以

m

設(shè)地球半徑為R,則

o

=-R+2R

8

2k_4_J.

匕rc17

B正確;

C.若。、6粒子比荷相同，根據(jù)

7=四

qB

0T_0m

2萬qB

則從。運(yùn)動(dòng)至與地面相切，。粒子轉(zhuǎn)過的圓心角比力大，則。的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比〃長，C錯(cuò)誤；

D.若。粒子速率不變，則粒子的軌道半徑不變，因粒子到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)恰能與地面相切，則在圖示平面內(nèi)只

改變a粒子射入的速度方向，粒子不可能到達(dá)地面，D錯(cuò)誤。

故選B。

6.如圖甲所示電路中，變壓器為原副線圈匝數(shù)之比5:1理想變壓器，電壓表和電流表均為理想表，。、6間

接入圖乙所示電壓，Ro、4為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，將開關(guān)S由

閉合到斷開，則（）

04Z/(xl0-2s)

-200

A.電壓表V2的示數(shù)恒為40V

B.若觀察到電流表Ai的示數(shù)減小了2A,則電流表A2的示數(shù)減小了0.4A

C.電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A2示數(shù)變化量的大小的比值為Ro

D.保持開關(guān)斷開，若再將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，則電壓表V3與Vi的比值變小

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.由公式

U]=1^V=1OO0V

可得

。2=20A/2V

又

，2"1

々_A/0.5

——--2———J

%A/j0.1

由圖乙可知解得

M=10A

故AB錯(cuò)誤；

C.由于

。2=12%+。3

所以

故C正確；

D.將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，所以副線圈電流變小,

定值電阻&的分壓變小，故電壓表V3的示數(shù)變大，而電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V3的示數(shù)與電壓表V1

的示數(shù)的比值變大，故D錯(cuò)誤。

故選Co

7.在同一水平面，兩種不同介質(zhì)I和II的分界面為一條直線，在水平面內(nèi)垂直于的直線為x

軸，交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。，在x=-6m和》=12m處各有一個(gè)波源Si和S2發(fā)出同種機(jī)械波，頻率均為

2Hz,在/=0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始沿垂直紙面方向從平衡位置振動(dòng)，且起振方向相同，兩列波在不同介質(zhì)

中的振幅均為5cm。經(jīng)半個(gè)周期后波形示意圖如圖所示，其中圓弧實(shí)線表示垂直紙面向外振幅最大處。則

)

A.兩波的起振方向可能垂直紙面向里

B.波源Si在介質(zhì)I中的波長為2m

C./=0.75s時(shí)兩波在。點(diǎn)相遇

D.在/'=2.125s時(shí)。點(diǎn)的位移為5J5cm

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.振動(dòng)頻率相同均為2Hz,可知

T=—=0.5s

根據(jù)波形圖是振動(dòng)半個(gè)周期的波形圖，可以判斷得出兩波源開始起振方向垂直紙面向夕卜，首先波源用，到

達(dá)最大位移處，然后再用寧將波峰狀態(tài)傳播如題圖位置，因此4=4m,-8m,根據(jù)

2

v=—

T

可知，兩列波的波速分別為8m/s,16m/s,波速之比為1:2,故AB錯(cuò)誤。

C.H的波形傳到。點(diǎn)用時(shí)

6

=-s=0.75s

8

等于邑的波形傳到。點(diǎn)用時(shí)

t,=-s=0.75s

16

即兩列波同時(shí)傳到。點(diǎn)，故c正確。

D.兩列波同時(shí)傳到。點(diǎn)，且起振方向相同，振動(dòng)加強(qiáng)，則振幅為10cm,因?yàn)?/p>

2.125s-0.75s=1.375s=2r+—

4

故位移為

x=10sinC^+—）=-10cm

故D錯(cuò)誤。

故選Co

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.原子處于磁場中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。如圖甲所示，XX代表激發(fā)態(tài)1,X代表激發(fā)態(tài)2,G代表基

態(tài)，由于能級(jí)劈裂，如圖乙所示，X態(tài)劈裂為兩支，分別為XH、Xv兩個(gè)能級(jí)。原子劈裂前輻射出光譜線

①和②，劈裂后輻射出光譜線③、④、⑤和⑥，則（）

A.①的波長大于③的波長

B.③的動(dòng)量小于⑤的動(dòng)量

C.③和④的波長之和等于⑤和⑥波長之和

D.若用②照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用④照射也一定能發(fā)生

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.因原子能級(jí)躍遷放出的光子的能量等于原子的能級(jí)差，由題圖可知光子①、③對(duì)應(yīng)的能量關(guān)系

為

E③<E①

由于

E=h-

2

則③的波長大于①的波長，故A錯(cuò)誤。

B.由題圖可知光子③、⑤對(duì)應(yīng)的能量關(guān)系為

<

由光子能量

E=hv

③的頻率小于⑤的頻率，③的波長大于⑤的波長，③的動(dòng)量小于⑤的動(dòng)量，故B正確。

C.XX態(tài)能級(jí)與基態(tài)能級(jí)差保持不變，故③和④的頻率之和等于⑤和⑥的頻率之和，③和④的波長倒數(shù)之

和等于⑤和⑥波長倒數(shù)之和，故c錯(cuò)誤。

D.②的能量小于④，則用②照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，用④照射也一定能發(fā)生，故D正確。

故選BDo

9.為測試玩具電動(dòng)汽車的性能，通過計(jì)算機(jī)描繪了兩款不同小車在平直的軌道上，從靜止開始做勻加速運(yùn)

動(dòng)直到恰好達(dá)到額定功率的過程中，小車動(dòng)量平方隨位移變化的關(guān)系圖像/—X如圖所示。已知甲車質(zhì)量

為乙車的質(zhì)量的兩倍。則兩車勻加速階段的()

Mp2/(kg-m/s2)

甲乙

什||x/m、

12

A.加速度之比1:4B.所用時(shí)間之比為1:1

C.最大動(dòng)能之比為1:2D.牽引力之比為1:2

【答案】BC

【解析】

詳解】根據(jù)

P2=m2v2=m2c2ax

則圖像的斜率

k=2am2

因甲車質(zhì)量為乙車的質(zhì)量的兩倍，則

a甲：〃乙=1:2

由

因

x甲：x乙=1:2

得

'甲:t乙=1:1

由

弓=(

得

Ek甲：線乙=1：2

因摩擦力未知，故牽引力不能確定。

故選BC

10.如圖所示，天文臺(tái)每隔2h拍攝某太陽系內(nèi)某行星及其一顆衛(wèi)星的照片。某同學(xué)取向左為正方向，在圖

中照片上用刻度尺測得行星球心與衛(wèi)星之間的距離L隨時(shí)間變化的關(guān)系如表所示。已知該衛(wèi)星圍繞行星做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在圖中照片上測得行星的直徑為2cm,10h時(shí)為L大小的最大值，萬有引力常量為

G=6.67x1011Nm2/kg2o貝ij()

°oOh

oo2h

oo4h

oo6h

oo8h

oolOh

oo12h

oo14h

oo_24h

時(shí)刻/hL/cm

02.59

25

47.07

68.66

89.66

1。1。

9.66

伍8.66

%

A.該衛(wèi)星圍繞行星運(yùn)動(dòng)的周期為T=48h

B.該行星的近地衛(wèi)星的環(huán)繞周期"=口■而h

25

C.該行星的平均密度約為6xl()i°kg/m3

D.該行星到太陽的距離一定大于地球到太陽的距離

【答案】AB

【解析】

【詳解】AD.由題意可知，24h衛(wèi)星和行星之間的距離和Oh時(shí)相反，轉(zhuǎn)過半個(gè)周期，衛(wèi)星繞行星做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)的周期為

T=48h

這是衛(wèi)星繞行星的周期而非行星繞太陽運(yùn)動(dòng)得周期，故A正確，D錯(cuò)誤；

B.由題意可知，衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

T=48h

照片上行星的半徑為

R=lcm

照片上的軌道半徑

r=10cm

由開普勒第三定律可知

￡上

解得該行星的近地衛(wèi)星的環(huán)繞周期

T=—y/10h

o°25

故B正確;

C.根據(jù)萬有引力提供向心力

行星體積為

43

V=-7TR3

3

通過甲圖可知衛(wèi)星在甲圖中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑是10cm,即衛(wèi)星的軌道半徑是行星半徑的十倍，即

R=-r

10

行星密度為

M

p=一

V

聯(lián)立解得

p=5xlO3kg/m3

故C錯(cuò)誤。

故選ABo

三、非選擇題：本題共5小題，共57分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組要測量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓

心。，過。點(diǎn)畫法線、并畫出一條入射光線cO,cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放

好，緊貼6點(diǎn)放置與法線平行的光屏，如圖甲所示?，F(xiàn)用一綠色激光筆沿著cO方向射入一束光.在光屏上

的尸點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)光斑。用刻度尺測出玻璃磚的半徑為A,OP=1.57?o

光

屏

O

（1）玻璃磚的折射率"=o（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）

（2）若改用紅色激光筆照射.其他條件不變，則光屏上的光斑會(huì)出現(xiàn)在______（選填“尸點(diǎn)上方”“P點(diǎn)、

下方”或“P點(diǎn)”）。

（3）若實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)不小心將玻璃磚向左下方平移，但入射光線仍能通過玻璃磚的圓

心，如圖乙所示。在光屏上出現(xiàn)一個(gè)光斑，小組同學(xué)將此光斑仍記作尸點(diǎn)，并在白紙上連接。、P兩點(diǎn)作

為出射光線，則此時(shí)測得的折射率（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

4

【答案】（1）-

3

（2）P點(diǎn)上方

（3）大于

【解析】

【小問1詳解】

由題意可知，入射角為30°,折射角與NO/%大小相等，且

smN”精

根據(jù)折射定律可得玻璃磚的折射率為

sinZOPb4

sin30°-3

【小問2詳解】

若改用紅色激光筆照射，玻璃對(duì)紅光的折射率小，光屏上的光斑會(huì)出現(xiàn)在P點(diǎn)上方；

【小問3詳解】

作出光線的傳播路徑如圖所示。P點(diǎn)為實(shí)際光屏上出現(xiàn)的光斑點(diǎn)，由折射率和幾何知識(shí)可知，出射光線O'P'

與OP平行，連接OP作為出射光線，則折射角偏大，因此測得的折射率大于真實(shí)值。

12.某實(shí)驗(yàn)小組同時(shí)測量A、B兩個(gè)箱子質(zhì)量“入，，%，裝置如圖甲所示，其中D為鐵架臺(tái)，E為固定在

鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)光滑滑輪，F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條（質(zhì)量不計(jì)），另外，該實(shí)

驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了刻度尺和一套總質(zhì)量mo=0.5kg的祛碼。

（1）在鐵架臺(tái)上標(biāo)記一位置。，并測得該位置與光電門F之間的距離為//。取出質(zhì)量為必的祛碼放在A

箱子中，剩余祛碼全部放在B箱子中，讓A從位置。由靜止開始下降，則A下落過程中，測得遮光條通

過光電門的時(shí)間為加，下落過程中的加速度大小。=（用d、加、力表示）。

（2）加速度。與A箱子中祛碼質(zhì)量有關(guān)，寫出表達(dá)式。=.（用加，MA，〃"，加0，g表

示）

（3）改變加，測得遮光條通過光電門對(duì)應(yīng)的時(shí)間，算出加速度。，作出。一機(jī)圖像如圖乙所示，可得A

的質(zhì)量kg,B的質(zhì)量利kg?（均保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取:10m/s2）

悟案】⑴會(huì)

\Z)CL-

mA+mB+mx)

(3)①.3.0②.1.5

【解析】

【小問1詳解】

A下落到尸處的速率為

d

v=——

加

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

v2=2ah

解得下落過程中加速度為

二2二儲(chǔ)

"記一2必—

【小問2詳解】

對(duì)箱子A、B及其中祛碼整體分析，由牛頓第二定律得

（叫+〃?）g—["%+（叫）—s）]g=（〃入+外+〃2）々

解得

（叫-2g

a=-----------------——I-----------------m

A+%+/

mmA+^+m0

【小問3詳解】

⑴⑵由。-機(jī)圖像的斜率得

2g_2m/s2

mA++m00.5kg

由a-加圖像的縱截距得

gL-）=2m/s2

mA+“%+%

解得

mA=3.0kg

7〃B=L5kg

13.如圖所示為學(xué)生常用的飯卡內(nèi)部實(shí)物圖，由感應(yīng)線圈仍）和芯片組成電路。當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時(shí)，

刷卡機(jī)會(huì)激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來驅(qū)動(dòng)芯片工作。已知線圈的匝數(shù)為w匝，

線圈的M邊長為L,6c邊長為上，繞制線圈的導(dǎo)線粗細(xì)均勻，單位長度的電阻為廣，芯片的電阻可忽略

不計(jì)。某次刷卡時(shí)，線圈平面與磁場正好垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，刷卡機(jī)激發(fā)的變化磁場的磁感應(yīng)

強(qiáng)度隨時(shí)間變化為3⑺=穌cos芋《T）,式中的母、T為已知量，仁0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平

面方向向外，求：

（1）時(shí)刻，線圈演邊所受安培力的大??；

（2）0~T內(nèi)，線圈中電流的熱功率

d?

芯片

lb

線圈

【答案】(1)0；(2)-----

(4+：)江2

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)

6(。=30cos沫/

可得，Y時(shí)刻

5=0

線圈演邊所受安培力

G=nBlLx=0

(2)線圈的電阻為

R="(2Z,+2L,)r

感應(yīng)電動(dòng)勢最大值

27r

〃①皿啰=〃穌乙乙~

Em=nBcoS=

有效值

線圈中的電流

線圈中電流的熱功率

P=I-R

解得

p

(4+4)工

14.有一款三軌推拉門，三扇相同的門板如圖乙所示，每扇門板寬為d,質(zhì)量為機(jī)，與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)

為〃，門框內(nèi)部寬度為3d（如圖甲所示）。在門板邊緣凸起部位貼有尼龍搭扣，兩門板碰后可連在一起。

現(xiàn)將三扇門板都靜止在門框的最左側(cè)，用恒力/（未知）水平向右拉3號(hào)門板，一段時(shí)間后撤去拉力，重

力加速度為g。

（1）若3號(hào)門板左側(cè)凸起部位恰好能與2號(hào)門板右側(cè)凸起部位接觸，求力尸所做的功；

（2）若恒力尸=6〃%g,3號(hào)門板恰好到達(dá)門框的最右側(cè)，大門恰好完整關(guān)閉。求：

①3號(hào)門板與2號(hào)門板碰撞過程損失的機(jī)械能；

②拉力廠作用的時(shí)間。

尼龍搭扣

俯視圖

d

【答案】（1）因ngd；（2）①2"mgd,②

3〃g

【解析】

【詳解】（1）對(duì)3號(hào)門板，根據(jù)動(dòng)能定理

W-jumgd-0

W=jumgd

（2）①設(shè)3號(hào)門板與2號(hào)門板碰前速度為%,碰撞后兩板一起運(yùn)動(dòng)的速度為V,對(duì)碰后到停下的過程，兩

門板位移為d,對(duì)碰后的3號(hào)門板與2號(hào)門板（整體），根據(jù)動(dòng)能定理可得

一〃-2mgd=0----2mv

對(duì)3號(hào)門板與2號(hào)門板的碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

mv0=2mv

解得

v0=2v=2d2〃gd

碰撞過程損失的機(jī)械能

1212

AE=-mv0--?2mv-=2jumgd

②對(duì)3號(hào)門板力有E作用的時(shí)間內(nèi)

12

Fx-pimgd=-mVg-0

解得

5

x=—a<a

6

撤掉尸時(shí)，3號(hào)門板還未與2號(hào)門板相碰，根據(jù)牛頓第二定律可得

F—"mg—ma

解得

a=5jug

根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系

1,2

x——at

2

解得

r~d~

15.如圖甲所示，在真空室內(nèi)，A、C為正對(duì)放置的兩平行金屬板，板長與板間距離均為d,0a為中

線，。2為。。I延長線上一點(diǎn)，O&2=*d；傾角37°且足夠長的斜面與兩板的截面在同一豎直面內(nèi)，

其底邊GF與兩板平行，頂點(diǎn)G與A、C兩板的右端點(diǎn)共線，G到。板右端的距離為d?，F(xiàn)將某種粒子

從。點(diǎn)持續(xù)地以某初速度沿連續(xù)射入平行板間，粒子帶電荷量+4、質(zhì)量加，忽略電場的邊緣效應(yīng)，

不計(jì)粒子重力且不考慮粒子間相互作用及碰到斜面后的反彈。板間電壓的大小與正負(fù)都可調(diào)節(jié)，

sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)若兩板間電壓為■，粒子恰好能射出電場，求粒子射出電場時(shí)的速率；

(2)粒子入射初速度為%時(shí)，粒子均能到達(dá)斜面，求兩板間電壓的取值范圍;

2md2

(3)在兩板間加上如圖乙所示周期性變化的電壓，其中。發(fā)現(xiàn)任意時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子均能

以水平速度射出電場；若在兩板右側(cè)存在以Q為圓心、半徑為4的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出)，磁

2

、一、八2m,方向垂直紙面向外，求在工內(nèi)，哪些時(shí)間段進(jìn)入電場的粒子能經(jīng)磁場偏

感應(yīng)強(qiáng)度大小方向B二-―^0~

2

轉(zhuǎn)后打在斜面上?

WAC

乙

2⑶工rj-r?

q8

【解析】

d

【詳解】(1)設(shè)粒子的初速度為％,粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間/=一，則