2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期中六校聯(lián)合調(diào)研試題

高三物理

一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每小題4分，共44分。每小題只有一個選項(xiàng)最符合題意。

1.在下列兩個核反應(yīng)方程中7N-++2X,x和Y代表兩種不同的原子核，以

Z和A分別表示Y的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）

A.Z=l,A=1B.Z=l,A=2C.Z=2,A=3D.Z=2,A=4

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)X電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和“，根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個核反應(yīng)方程

的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足

A+8=m+7.Z+17=〃+14

第二個核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足

A+3=Im,Z+7=2〃

聯(lián)立解得

Z=1,A=1

故選Ao

2.如圖所示，電子在電場或磁場中運(yùn)動的初速度v有下列四種情況，則電子的德布羅意波長變小的是（）

EE

沿著電場方向沿著與電場相反的方向

B_____『B

D.'

沿著磁場方向垂直于磁場方向

【答案】B

【解析】

【詳解】由公式

可知，要使電子的德布羅意波長變小，即需要電子的動量大小變大。

A.電子在電場沿電場方向運(yùn)動，電場力做負(fù)功，速度變小，動量大小變小，故A錯誤；

B.電子在電場沿與電場方向相反方向運(yùn)動，電場力做正確功，速度變大，動量大小變大，故B正確；

C.電子在磁場沿磁場方向運(yùn)動，不受磁場力，速度不變，動量大小不變，故C錯誤；

D.電子在磁場垂直磁場方向運(yùn)動，磁場力不做功，速度大小不變，動量大小不變，故D錯誤。

故選B

3.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).如圖所示，“北斗”系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星”6、

c繞地心做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星c所在的軌道半徑為r,衛(wèi)星。、6所在的軌道半徑為2r,若三顆衛(wèi)星均沿順

時針方向（從上向下看）運(yùn)行，質(zhì)量均為加，衛(wèi)星c所受地球的萬有引力大小為E引力常量為G,不計(jì)衛(wèi)

星間的相互作用。下列判斷正確的是（）

A.衛(wèi)星〃所受地球萬有引力大小為￡

2

B.Q、b、。三顆衛(wèi)星運(yùn)動過程中相對位置保持不變

C.地球質(zhì)量為旦二

Gm

D.a,b、c三顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系為匕〉為〉匕

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)

口「Mm

F=G下

因衛(wèi)星。所在的軌道半徑為衛(wèi)星c軌道半徑的2倍，衛(wèi)星c所受地球的萬有引力大小為凡衛(wèi)星。所受地球

的萬有引力大小為二，選項(xiàng)A錯誤；

4

B.根據(jù)

G——=mco2r

可知

[GM

可知，a、b、c三顆衛(wèi)星運(yùn)動過程中

4〉&=4

可知在運(yùn)動過程中ab相對位置保持不變,c馬ab相對位置發(fā)生變化，選項(xiàng)B錯誤;

C.對衛(wèi)星c由萬有引力定律

二?Mm

F=G——

廠

可得地球質(zhì)量為

Fr2

M=——

Gm

選項(xiàng)C正確;

D.根據(jù)

_Mmv2

Cr—―=m—

rr

可知

GM

v

可知，a、b、c三顆衛(wèi)星的線速度關(guān)系

匕〉吃=vb

選項(xiàng)D錯誤。

故選C。

4.“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）

A.拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)

C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板

【答案】D

【解析】

【詳解】A.在不超出彈簧測力計(jì)的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些，但是不必使兩個彈

簧秤的讀數(shù)相同，A錯誤；

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個拉力的方向只需要再選擇一個點(diǎn)就可以確定拉力的方向，B錯誤;

C.測量時彈簧與彈簧秤外殼之間不存在摩擦，此時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)即為彈簧對細(xì)繩的拉力，彈簧外殼與

木板之間存在摩擦不影響讀數(shù)，C錯誤；

D.為了減小實(shí)驗(yàn)中摩擦對測量結(jié)果的影響，在拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，

D正確。

故選D。

5.趣味比賽“毛毛蟲競速”鍛煉體能的同時，也考驗(yàn)班級的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。深水高中校運(yùn)動會比賽中某班

四位同學(xué)齊心協(xié)力，默契配合，發(fā)令后瞬間加速出發(fā)，加速度大小約為5.0m/s2。已知“毛毛蟲”道具質(zhì)量

為10kg,重力加速度g取：10m/s2。則在發(fā)令后瞬間平均每位同學(xué)對道具的作用力約為()

A.12.5NB.25NC.28ND.100N

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)平均每位同學(xué)對道具的作用力為憶對“毛毛蟲”道具受力分析，該道具受到重力和四位同學(xué)的

作用力，如圖

由幾何關(guān)系和牛頓第二定律得

(mg?+(ma)2=(4F)2

解得

八28N

故選c。

6.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,整個過程由兩個

等溫過程和兩個等容過程組成，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布圖像如圖乙所示。則下

列說法正確的是（）

A.B-C過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目增大

B.A—B過程中，外界對氣體做正功

C.狀態(tài)D對應(yīng)的是圖丙中的圖線①

D.狀態(tài)C中每個氣體分子的動能都比狀態(tài)A中的大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.從狀態(tài)B到狀態(tài)C,氣體的體積不變，所以單位體積中的氣體分子數(shù)目不變，故A錯誤；

B.從狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣體的體積變小，外界對氣體做正功，故B正確；

C.因當(dāng)溫度升高、分子熱運(yùn)動加劇時，速率較大的分子所占百分比增高，分布曲線的峰值向速率大的方動

移動即向高速區(qū)擴(kuò)展，峰值變低，曲線變寬、變平坦，由題圖知狀態(tài)D的溫度高，所以對應(yīng)的是圖線②，

故C錯誤；

D.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，不代表每個分子的動能，選項(xiàng)D錯誤。

故選Bo

7.如圖所示，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為/=0.40m的正方形金屬框的。點(diǎn)上。金屬框

的一條對角線AC水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。己知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度

的阻值為X=5.0xl0-3Q/m。在Z=0到？=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間/的變化關(guān)系為3（r）=0.3-0.1/

（SI制）。則下列說法正確的是（）

///////////

A./=0到Z=3.0s時間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0.016V

B./=0到Z=3.0s時間內(nèi)，金屬框中的電流方向?yàn)锳^D^C^B^A

C.Z=2.0s時金屬框所受安培力的大小為0.04

D.在U0到t=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為0.032J

【答案】C

【解析】

【詳解】A.仁0到z=3.0s時間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=—S=^x-Z2=0.1X-X0.402V=0.008V

At22

故A錯誤；

B.根據(jù)楞次定律的增反減同可知U0到/=3.0s時間內(nèi)，金屬框中的電流方向?yàn)??！狝—8—C—。。故B錯

誤；

C.由歐姆定律?？傻?/p>

I上

R

t=2.0s時磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B[=0.3T—0.1x2.0T=0.1T

金屬框處于磁場中的有效長度為

￡=72/

所受安培力的大小為

F=BIL=0.04A/2N

故C正確；

D.在U0到Z=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=/2R/=OOI6J

故D錯誤。

故選c。

8.如圖所示，ABC。是邊長為L的正三棱錐，M、N、尸分別為題＞、A3和邊的中點(diǎn)，正三棱錐的頂點(diǎn)

A、8和。分別固定有電荷量為+。、+。和-。的點(diǎn)電荷，則（）

A.M點(diǎn)的電勢高于尸點(diǎn)的電勢

B.將質(zhì)子由C移動到電場力做負(fù)功

C.將電子由尸移動到N,電勢能增大

D.M,尸兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)對稱性可知，M點(diǎn)和P點(diǎn)的電勢相等，故A錯誤；

B.根據(jù)等量異種電荷等勢面關(guān)系圖可知，若僅考慮B處和。處點(diǎn)電荷時，C點(diǎn)和M點(diǎn)的電勢相等，質(zhì)子

由C到靠近A處的正點(diǎn)電荷，電場力做負(fù)功，故B正確；

C.在A處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，N點(diǎn)和P點(diǎn)的電勢相等，在8處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，N點(diǎn)的電勢大于尸

點(diǎn)的電勢，在。處點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，N點(diǎn)的電勢大于尸點(diǎn)的電勢，所以N點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)的電勢，

電子在N點(diǎn)的電勢能小于在尸點(diǎn)的電勢能，電子由尸到N電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；

D.根據(jù)對稱性可知，M點(diǎn)和P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，故D錯誤。

故選B。

9.蹦床運(yùn)動是運(yùn)動員利用彈性蹦床的反彈在空中表演雜技的競技運(yùn)動，如圖所示。若/=0時刻，一運(yùn)動員

在最高點(diǎn)自由下落，直至運(yùn)動到彈性蹦床最低點(diǎn)的過程中，忽略空氣阻力，則運(yùn)動員的速度V、加速度。隨

時間f及動能后卜、機(jī)械能E隨位移尤變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）

【解析】

【詳解】A.一運(yùn)動員在最高點(diǎn)自由下落，直至運(yùn)動到彈性蹦床最低點(diǎn)的過程中，運(yùn)動員開始一段時間只受

到重力作用，做自由落體運(yùn)動，之后受到重力和彈性蹦床的的彈力作用，根據(jù)牛頓第二定律，有

mg-kx=ma

彈性床對運(yùn)動員的彈力逐漸變大，運(yùn)動員的速度逐漸減小，所以運(yùn)動員做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)彈性

床的彈力大于運(yùn)動員的重力之后，合力向上，根據(jù)牛頓第二定律可知

kx-mg-ma

運(yùn)動員做加速度增大的減速運(yùn)動，因?yàn)樗俣?時間圖像的斜率表示加速度，A正確；

B.根據(jù)運(yùn)動員在彈性床上運(yùn)動屬于簡諧運(yùn)動的一部分，所以根據(jù)稱性，可知運(yùn)動員在最低點(diǎn)的加速度大于

自由落體加速度，B錯誤；

C.自由下落階段對運(yùn)動員分析，根據(jù)動能定理，有

Ek=mgx

即接觸彈性床之前，動能增加與下落距離成正比，圖像為傾斜直線；接觸彈性床之后到彈力等于重力之前,

運(yùn)動員依然做加速運(yùn)動，所以動能繼續(xù)增大，圖像為向上斜率變小的曲線，之后，彈力大于重力后動能減

少，C錯誤；

D.運(yùn)動員在接觸到彈性床之前，機(jī)械能守恒，接觸彈性床之后，由于彈性床對運(yùn)動員做負(fù)功，所以運(yùn)動員

的機(jī)械能減少，D錯誤。

故選Ao

10.如圖（a）,在均勻介質(zhì)中有A、2、C和。四點(diǎn)，其中48、C三點(diǎn)位干同一直線上，AC=BC=4m,DC=3m,

0c垂直A8。仁0時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所

示，振動方向與平面A3。垂直，己知波長為4m。下列說法正確的是（）

B./=2s時，。處的質(zhì)點(diǎn)開始振動

C.f=4.5s時，。處質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動

D.t=6s時，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s,故三列波的波速為

v=——=lm/s

T

故A錯誤；

B.由圖（a）可，。處距離波源最近的距離為3m,故開始振動后波源C處的橫波傳播到。處所需的時間為

DCc

%=-----=3s

v

故Z=2s時，D處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動。故B錯誤；

C.由幾何關(guān)系可知

AD=BD=5m

波源A、8產(chǎn)生的橫波傳播到。處所需的時間為

AD0

fAB=-----=5s

V

故占4.5s時，僅波源C處的橫波傳播到D處，止匕時。處的質(zhì)點(diǎn)振動時間為

t\=t-tc=1.5s

由振動圖像可知此時。處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動。故C錯誤；

D./=6s時，波源C處的橫波傳播到。處后振動時間為

t2=t-tc=3s

由振動圖像可知此時。處為波源C處傳播橫波的波谷。Z=6s時，波源4、2處的橫波傳播到。處后振動時

間為

/3="AB=1S

由振動圖像可知此時。處為波源A、B處傳播橫波的波峰，根據(jù)波的疊加原理可知此時。處質(zhì)點(diǎn)的位移為

y=2A-A=2cm

故Z=6s時，。處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm。故D正確。

故選D?

11.如圖，將質(zhì)量為2.5m的重物系在輕繩的一端，放在傾角為tz=53°的固定光滑斜面上，輕繩的另一端

系一質(zhì)量為根的環(huán)，輕繩繞過光滑輕小定滑輪，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，定滑輪與直桿的距離為4。

3

桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方距離為一d處。輕繩繃直，系重物段輕繩與斜面平行,

4

不計(jì)一切摩擦阻力，輕繩、桿、斜面足夠長，sin530=0.8,cos530=0.6,重力加速度為g?，F(xiàn)將環(huán)從A

處由靜止釋放，下列說法正確的是（）

A.環(huán)從A點(diǎn)釋放時，環(huán)的加速度大小為0.8g

B.環(huán)下降到最低點(diǎn)前，輕繩對重物先做正功后做負(fù)功

C.環(huán)到達(dá)B處時，環(huán)的速度大小為《京

D.環(huán)下降到最低點(diǎn)時，環(huán)下降的高度為2d

【答案】C

【解析】

【詳解】A.釋放時，環(huán)在豎直方向上只受到重力，"g,則環(huán)的加速度大小為

mg

=g

m

故A錯誤；

B.環(huán)下降到最低點(diǎn)的過程中，環(huán)和滑輪之間的繩子長度一直在增加，則滑輪和重物之間的繩子長度一直在

減小，即繩子對重物一直做正功，故B錯誤；

C.到8時，由幾何關(guān)系知

4

tan6=一

3

故

6=53°

設(shè)重物到B時上升高度為/z,則

/z=（^_j）sin53°=-

45

設(shè)到B時環(huán)的速度為v,則重物的速度為vcos53°=0.6v,則根據(jù)環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有

121r\c/r\，\23d——d

—mv+—x2.5m（（J.ov）=mg7--2.5mg—

解得

V19

故C正確；

D.環(huán)下降到最低點(diǎn)時，設(shè)此時滑輪到環(huán)的距離為L,根據(jù)環(huán)與重物系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有

mgyJl}-d1=2.5mg（L-1/）sin530

求得

L=-d

3

則環(huán)下降的高度為

h'=I3—d2=~d

3

故D錯誤。

故選C。

二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13~16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和

重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和

單位。

12.為測量某電源的電動勢E（約為3V）和內(nèi)阻r（約為1Q）,小南同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)電路圖,

所用器材如圖丙所示。已知電流表的內(nèi)阻約為1。，電壓表的內(nèi)阻約為3kQ,滑動變阻器最大電阻為10。、

額定電流1A、定值電阻Ro=10請回答下列問題：

（2）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至最端；（選填“左”或“右”）

（3）閉合開關(guān)S后，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)。和對應(yīng)的電流表示

數(shù)/,將實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作出圖像；

（4）在圖丙中改變導(dǎo)線的接線位置，完成了圖乙電路圖的實(shí)物連接，重復(fù)步驟（2）、（3）,將實(shí)驗(yàn)記錄的

數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作出S/圖像，如圖丁所示?？芍獔D丁中標(biāo)記為II的圖線是采用實(shí)驗(yàn)電路

（選填“甲”或“乙”）測量得到的；

T

（5）用圖甲或圖乙的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測出的電源內(nèi)阻廠均存在系統(tǒng)誤差，從減小系統(tǒng)誤差角度考慮，該實(shí)

驗(yàn)宜選用圖_________（選填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)電路；

（6）利用圖丁圖像提供的信息可以修正該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，則修正后被測電源的內(nèi)阻尸（用

。1、。2、，2、&表示）。

【答案】①.見解析②.左③.甲④.甲⑤.沙—?

【解析】

【詳解】（1）［1］由題意可知，電路中的最大電流約為

F3

I=--------------=----------A=1.0A

RQ+r+7?A1+1+1

因此電流表量程應(yīng)選。?0.6A,電壓表量程應(yīng)選0~3V,實(shí)物連線如圖所示。

（2）［2］閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至最左端，保證開始時接入電路的滑動變阻器阻值最大,

用以保護(hù)電路和儀器。

（4）⑶對圖甲而言，根據(jù)閉合歐姆定律可得

（TJ、

U=E-—+I（凡+「）

K）

可知，當(dāng)/是零時

*=E——々一

R+4+「

對圖乙而言，根據(jù)閉合歐姆定律可得

u=j（'+"）

可知，當(dāng)/是零時，對應(yīng)。乙=石＞。甲，則可知標(biāo)記為I的圖線是采用實(shí)驗(yàn)電路乙測量得到的。標(biāo)記為II的

圖線是采用實(shí)驗(yàn)電路圖甲測量得到。

（5）[4]當(dāng)采用圖甲所示電路時，內(nèi)阻相對誤差大小為

=------------&'=&+'=0,067%

Ro+rRy+Ro+r

當(dāng)采用圖乙所示電路時，內(nèi)阻相對誤差大小為

R.+A0+r-（An+r）1

=_A_---L22_L=_義100%=50%

R0+r2

即由于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻相差不大，但電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則宜選用圖甲所示電路。

（6）⑶圖線I對應(yīng)的q和L滿足

U[=E

RA+&+「

圖線II對應(yīng)的和滿足

因此解得

&+r=-4

/2i2

則

『=%每

[2

13.如圖所示，絞吸式挖泥船“天鯨號”在吹沙填海工程中噴出泥沙，泥泵電機(jī)輸出功率尸=2xl07w,排泥

管出口的仰角(與水平方向夾角)0=37。，泥沙噴出管口時速度大小%=25m/s,運(yùn)動到最高點(diǎn)時距海平面高

度H=20m,重力加速度g取lOmMsin37°=0.6,cos37°=0.8,不考慮空氣阻力，求：

(1)泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力大小F；

(2)泥沙落在海平面的速度大小V。

【答案】(1)8xlO5N;⑵20V2m/s

【解析】

【詳解】(1)泥泵輸出功率為

P=Fv。

解得

F=—=8xlO5N

%

(2)泥沙從最高點(diǎn)到海平面，根據(jù)機(jī)械能守恒可得

2

mgH+v0cos0^=-^mv

解得

v=J(%cos6『+2g"=20A/2DI/s

14.由某種透明介質(zhì)制成的一柱狀體，其橫截面AOB為工圓，。點(diǎn)為圓心，圓半徑為七一束光垂直射向

柱狀體橫截面的。4邊，入射點(diǎn)C到圓心的距離為且R,光恰好射到球面上。點(diǎn)（未畫出）發(fā)生全反射后

2

從邊射出，已知光在真空中傳播的速度為c。求:

（1）該介質(zhì)的折射率；

（2）該光束從C點(diǎn)射入介質(zhì)到射出08邊所用的時間。

【解析】

【詳解】（1）作出光路圖如圖所示

三角形0CD中有

出R

..TA/3

sin6=———=——

R2

解得

夕=60。

因恰好發(fā)生全反射，則臨界角為

C=0=6O°

可知折射率為

12百

n=------=------

sinC3

（2）根據(jù)

c

n--

v

可知光在介質(zhì)中的傳播速度為

根據(jù)光路圖，光在介質(zhì)中的路程為

3

s=Rcos?+R=—R

2

光在介質(zhì)中的運(yùn)動時間為

s

t=-

V

聯(lián)立解得

C

15.如圖所示，一豎直固定的長直圓管內(nèi)有一質(zhì)量M=0.2kg的靜止薄活塞，活塞與管的上端口距離為

L=0.45m,一質(zhì)量根=0」kg的小球從管的上端口由靜止下落，并撞在活塞中心，活塞向下滑動，所受滑動

摩擦力與其所受重力大小相等。小球在管內(nèi)運(yùn)動時與管壁不接觸，活塞始終水平，小球與活塞發(fā)生的碰撞

均為彈性碰撞且碰撞時間極短。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g?。?0m/s2。求：

(1)第一次碰撞前瞬間小球的速度大??；

(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之間，小球與活塞間的最遠(yuǎn)距離；

(3)在第二次碰撞后瞬間小球與活塞的速度分別為多少。

1【答案】(1)%=3m/s；(2)Ax=0.45m；(3)v=Im/s,v=4m/s

34

【解析】

【詳解】(1)第一次碰撞前瞬間，對小球，根據(jù)動能定理有

mgL=；mv1

解得

v0={2gL=3m/s

(2)小球與活塞第一次碰撞，由于是彈性碰撞，則有

mv0=mvi+Mv2,

解得

%=—；%=—lm/s,v2=|v0=2m/s

碰后活塞向下勻速運(yùn)動，小球做豎直上拋運(yùn)動，當(dāng)小球速度向下且兩者共速時有最大距離，選擇向下為正

方向，則有

嶺=%+sh

解得共速時間

%=—=0.3s

g

此時最大距離

A/I12、

=.一%球f-（-耳貼）

解得

Ax=L=0.45m

(3)第一次碰后到第二次碰前瞬間小球與活塞的位移相等，則有

11°

V2G=-^V0t2+-St2

解得

%=3=0.6s

g

則第二次碰前瞬間活塞與小球的速度

2c,5u/

我活=均=§%=2mzs,"球=匕+g/2=3%=5m/s

第二次碰撞仍然為彈性碰撞，則有

mv

加％+Mv活=mv3+MV4,+；跖V=~3+-A^4

解得

v3=；J2gL=lm/s,v42gL=4m/s

16.如圖所示，足夠長水平擋板位于無軸，其上下面均為熒光屏，接收到電子后會發(fā)光，同一側(cè)熒光屏的同

一位置接收兩個電子，稱為“兩次發(fā)光區(qū)域”。在第四象限足夠大區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為在第三象限有垂直紙面向里、半徑為上的圓形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,邊界與

22

y軸相切于A點(diǎn)(0,1)。一群電子從與x軸平行的虛線處垂直虛線射入圓形磁場后均從A點(diǎn)進(jìn)入右則磁場,

這群電子在虛線處的X坐標(biāo)范圍為電子電塔為e、質(zhì)盤為加，不計(jì)電子重力及電子間的相互作

用。

(1)求電子的初速度大?。?

(2)求落在熒光屏最右側(cè)的電子進(jìn)入圓形磁場時的x坐標(biāo)；

(3)若入射電子在虛線處均勻分布，且各位置只有1個，求落在熒光屏上“兩次發(fā)光區(qū)域”和“一次發(fā)光

區(qū)域”的電子數(shù)之比。

y八

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沁林田.............

電子源................

【答案】(1)%=半；(2)(3)2:1