重庆巴蜀中学校2024届高三上学期11月期中考试物理试题含答案.pdf

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1、 第1页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 巴蜀中学巴蜀中学 2024 届高考适应性月考卷（四）届高考适应性月考卷（四）物物 理理 注意事项：注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。写清楚。2.每小题选出答案后，用每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3.考试结

2、束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时分，考试用时 75 分钟。分钟。一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题小题，每小题 4分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。有一项符合题目要求。1.下列说法中正确的是（）A.若检验电荷在电场中某点受到的电场力为 0，则该点的电场强度一定为 0 B.若通电导线在磁场中某点受到磁场的作用力为 0，则该点的磁感应强度一定为 0 C.电源电动势等于内、外电路上的电压之和，所以电动势与电压的本质是相同的 D.

3、电动机的本质是电荷在导线中定向移动，洛伦兹力对电荷做功使导线转动起来 2.如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，两个支架横梁和斜梁连接点分别为 O、O，空调外机的重力大小为 300N，其重心恰好在 O、O连线中点的正上方。横梁 AO 水平，斜梁 BO 跟横梁的夹角为 37，sin37=0.6。假定横梁对 O点的力总沿横梁方向，斜梁对 0点的力总沿斜梁方向，则（）A.斜梁对 O 点的压力 500NOBF=B.横梁对 O 点的拉力 200NOAF=C.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点 O 的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对 O 点的作用力将变大 D.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点

4、 O 的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对 O 点的作用力将变大 3.我国航天事业发展迅速，人造卫星数量位居世界前列。不同的卫星（质量一般不同）做圆周运动的轨道高度不同，现以这些卫星距离地球表面的高度为横轴，卫星的周期 T、加速度 a、速度 v、动能 E为纵轴 第2页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 作出图像，下列图像中可能正确的是（）A.B.C.D.4.如图所示，静止电梯缆绳发生断裂后向下坠落，电梯压缩井底缓冲轻质弹簧后逐渐停止运动，弹簧始终没有超过弹性限度，下滑过程中安全钳给电梯的滑动摩擦力大小恒定，忽略空气阻力的影响。则电梯从接触弹簧到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.电

5、梯的加速度一直在减小 B.电梯的速度一直在减小 C.电梯的机械能一直在减小 D.电梯克服弹簧弹力做的功小于电梯动能的减小量 5.如图所示，光滑绝缘圆环固定在竖直面内，圆环上 A、B、C 三点构成正三角形，AD、BE 为圆环直径，且 AD水平。甲、乙两小球带有等量异种电荷，将带正电荷的小球甲固定在 A 点处，另一带负电小球乙恰好能静止在 B 点处（甲、乙均可视为质点）。现在乙受到微小扰动，沿着圆环由静止开始下滑，则下列说法正确的是（）的 第3页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 A.甲乙静止时，在甲、乙形成的电场中，D、E 两点的电场强度相同 B.甲乙静止时，在甲、乙形成的电场中，D、E 两点

6、的电势相同 C.乙从静止下滑到 C 点的过程中，乙的电势能一直不变 D.乙从静止下滑到 C 点的过程中，乙的动能一直增大 6.如图 所示，质量为 M 的带有 14光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平面上，一质量为 m 的小球以水平速度 v从小车的左端冲上小车，经过时间 t到达最大高度，此时小球恰好与 0点相平，之后小球又返回小车的左端。则（）A.整个运动过程中小球与小车的系统动量守恒、机械能守恒 B.小球上升过程和下降过程的动量变化量相等 C.圆弧轨道半径()20MvRmM g=+D.小球上升过程中，轨道对小球的冲量为 0mMvmgtmM+7.如图所示，圆形区域半径为 R，区域内有一垂直纸面向外匀

7、强磁场，磁感应强度的大小为mvBqR=。位于磁场边界最低点 P处有一粒子源，同时将 n 个带负电的粒子沿纸面内各个方向均匀射入磁场区域，粒子质量为 m、电荷量大小为 q、速率均为 v。A、C 为圆形区域水平直径的两个端点，足够长的弹性挡板MN、M N 与圆形区域在 A、C两点处相切，所有粒子与挡板垂直碰撞后以原速率反弹，不计粒子的重力和空气阻力，忽略粒子间的相互影响。下列说法中正确的是（）的 第4页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 A.所有粒子均与右侧挡板碰撞，最终全部从 D点离开磁场 B.粒子从 P 点出发到从 D点离开磁场，运动最长时间为Rtv=C.粒子陆续与挡板碰撞过程中对挡板的平均

8、作用力为22nmvFR=D.粒子陆续从 D 点离开磁场过程中等效电流为nqvIR=二、多项选择题：本大题共二、多项选择题：本大题共 3 小题，每小题小题，每小题 5分，共分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8.在 2023 年杭州亚运会上，中国队包揽了男女链球金牌。链球是利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，经过 35 图加速旋转，带动链球旋转，最后链球脱手而出，整个过程可简化为某倾斜平

9、面内的加速圆周运动和脱离后的斜抛运动，如图所示。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（）A.链球做加速圆周运动过程中，相同时间内速度的变化量一定相同 B.链球做加速圆周运动过程中，链球的重力、铁链对链球拉力的合力等于链球的向心力 C.链球做斜抛运动过程中，相同时间内速度的变化量一定相同 D.链球做斜抛运动过程中，重力功率的绝对值先减小到零然后一直增大 9.高压电线会发出嗡嗡声，原因之一是高压电线上的交变电流会产生交变磁场，在磁场作用下，导线会发生微小的振动，这种振动会引起空气振动，从而产生声波。为了研究这一现象，设计了如下实验：如图甲所示，两端固定在同一绝缘光滑水平面内距离较近的两根完全相同的平行

10、弹性长直导线 MN和 PQ，不通电流时导线中点分别处于 a、a点，通入同向或反向等大电流I后，两导线最近位置分别处于 b、b点、的 第5页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 最远位置分别处于 c、c点，两导线关于 O点对称，仅考虑两导线之间磁场力引起导线形变，则下列说法正确的是（）A.当两导线通入同向等大电流 Im时，两导线中点分别位于 b、b点 B.当两导线通入反向等大电流 Im时，O点处磁感应强度为零 C.abac D.若两导线均通入图乙所示交变电流，则发声的频率与交变电流的频率相同 10.如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，左手拿着球筒，右手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向

11、下的初速度并与左手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为 M=90g（不含球的质量），球筒与手之间的滑动摩擦力为2.6Nf=，羽毛球质量为 m=5g，球头离筒的上端距离为9cmd=，球头离筒的下端距离为7cmd=，球与筒之间的滑动摩擦力为0.1Nf=重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后（）A.羽毛球的加速度大小为30m/s?B.羽毛球筒的加速度大小为10m/s?C.若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为 3m/s D.若羽毛球筒获得的初速度大小合适，羽毛球可能从下端筒口出来 三、非选择题：共三、非选择题：共 5 小题，共小题，共

12、 57 分。分。11.如图甲所示的实验装置可以测量滑块的加速度，回答如下问题：第6页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，如图乙，读数为_cm。（2）用刻度尺测量两光电门中心之间的距离 L，光电门 1 中心所指刻度如图丙，读数为_cm。（3）数字计时器测出遮光条经过光电门 1 和光电门 2 的遮光时间分别为12tt、，则滑块的加速度的表达式为 a=_（用题中字母表示）。12.学堂班同学用如图甲所示的电路测量一电池电动势 E（约 2V）和内阻 r（约几欧）。图中电流表量程为1mA、内阻为 500，电阻箱 RR、的最大阻值为 9999.9，按图连接好电路后，进

13、行以下操作：（1）把电阻箱R的阻值调为_，使得 R两端能承受的最大电压为 1.5V；（2）闭合开关前，需要把电阻箱 R阻值调到最大，为了保护电流表，定值电阻 0R应选_（填“50”或“500”）；（3）闭合开关，多次调节电阻箱R，记录下阻值 R和对应的电流表读数 I；（4）利用所得数据，作 111IR图线，如图乙所示，图线斜率k，纵截距为 b；（5）电流表和 R的总阻值用 AR表示，由以上分析可得，E=_，r=_。（用，A0RR、k、b表示）13.如图所示，竖直面内的轨道 ABC由粗糙倾斜轨道 AB和光滑圆弧轨道 BC组成，两轨道在 B 处相切，倾斜轨道倾角为 37。一质量为 1kgm=的小物

14、体从顶端 A 点静止释放，已知轨道 AB 长，1mL=，物体与倾斜轨道间的动摩擦因数，0.5=，圆弧轨道半径。0.2mR=，重力加速度 10m/s?sin370.6cos370.8g=，求（1）物体在倾斜轨道上运动加速度大小；为的 第7页/共8页 学科网（北京）股份有限公司（2）物体从 B 点刚进入圆弧轨道时受到轨道的支持力大小。14.滑雪爱好者在滑雪场里玩跳板游戏：人踩着滑雪板从斜坡滑下进入水平滑道，快靠近某一水平冰面（不计摩擦）时，如图所示，以初速度0v沿与水平方向成 60=夹角起跳，恰好沿水平方向跳上一静止在冰面上的水平木板。已知滑雪板与木板间的动摩擦因数 0.1=，人和滑雪板（始终相对

15、静止）总质量与木板质量相等，木板长度远大于滑雪板的长度，重力加速度为 g，不计空气阻力。求：（1）木板的高度 h；（2）要使人和滑雪板不从木板上滑下，木板的最小长度 L。15.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图，真空中一半径为 d 的圆形区域内存在方向与纸面垂直的匀强磁场，现从边缘 S 点以速度 v水平射入一个质量为 m、电量为 q 的正电粒子，粒子经过磁场后，刚好从边缘正下方的 P 点沿图示的方向穿出。图中竖直边界11A A右侧区域存在方向竖直向上、场强大小为 E 的

16、匀强电场，粒子经过该电场后，刚好水平向左穿过竖直边界11A A，随即进入多组紧密相邻的匀强磁场和匀强电场。该区域磁场和电场的宽度均为 d，长度足够长，电场强度大小也为 E，方向水平向左，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。已知竖直边界线nnA A处有电场，04mvBqd=，o60=208mvEqd=，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。答案只能用 m、q、d、v表示。求（1）圆形磁场区域内的磁感应强度的大小；（2）粒子经过边界22A A时与2A的距离，以及穿过边界33A A时的速度大小；第8页/共8页 学科网（北京）股份有限公司（3）粒子整个运动过程中，轨迹最左端离边界11A A的水平

17、距离。第1页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 巴蜀中学巴蜀中学 2024 届高考适应性月考卷（四）届高考适应性月考卷（四）物物 理理 注意事项：注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。写清楚。2.每小题选出答案后，用每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3.

18、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时分，考试用时 75 分钟。分钟。一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题小题，每小题 4分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。有一项符合题目要求。1.下列说法中正确的是（）A.若检验电荷在电场中某点受到的电场力为 0，则该点的电场强度一定为 0 B.若通电导线在磁场中某点受到磁场的作用力为 0，则该点的磁感应强度一定为 0 C.电源电动势等于内、外电路上的电压之和，所以电动势与电压的本质是相同的

19、 D.电动机的本质是电荷在导线中定向移动，洛伦兹力对电荷做功使导线转动起来【答案】A【解析】【详解】A若检验电荷在电场中某点受到的电场力为 0，则该点的电场强度一定为 0，故 A正确；B若通电导线电流方向与磁感线平行，则通电导线在磁场中受到磁场的作用力为 0，但该点的磁感应强度不一定为 0，故 B错误；C电源电动势等于内、外电路上的电压之和，但电动势与电压的本质不相同，故 C错误；D电动机的本质是电荷在导线中定向移动形成电流，通电导线在磁场中受到安培力使导线转动起来，故D错误。故选 A。2.如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，两个支架横梁和斜梁连接点分别为 O、O，空调外机的重

20、力大小为 300N，其重心恰好在 O、O连线中点的正上方。横梁 AO 水平，斜梁 BO 跟横梁的夹角为 37，sin37=0.6。假定横梁对 O点的力总沿横梁方向，斜梁对 0点的力总沿斜梁方向，则（）第2页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 A.斜梁对 O 点的压力 500NOBF=B.横梁对 O 点的拉力 200NOAF=C.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点 O 的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对 O 点的作用力将变大 D.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点 O 的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对 O 点的作用力将变大【答案】B【解析】【详解】AB对 O 点进行受力分析，如图 由平衡条

21、件可知 o2200Ntan37OAGF=o2250Nsin37OBGF=A错误，B 正确；CD如果把斜梁加长一点，仍保持连接点 O 的位置不变，横梁仍然水平，则 OA 与 OB的夹角变大，因为 2sinOBGF=2tanOAGF=第3页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 所以夹角变大，FOB减小，FOA减小，C 错误，D错误。故选 B。3.我国航天事业发展迅速，人造卫星数量位居世界前列。不同的卫星（质量一般不同）做圆周运动的轨道高度不同，现以这些卫星距离地球表面的高度为横轴，卫星的周期 T、加速度 a、速度 v、动能 E为纵轴作出图像，下列图像中可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【

22、解析】【详解】根据 22224()=()mMvGmRhmmaRhTRh+=+A可得 3()2RhTGM+=因 h=0时 T 不为零，则选项 A 错误；B可得 2()GMaRh=+随 h的增加，加速度非线性减小，选项 B可能正确；C可得 GMvRh=+随 h增加，速度 v减小，选项 C错误；D动能 第4页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 2122()kGmMEmvRh=+因这些卫星的质量关系不确定，则随 h增加，动能不一定减小，选项 D错误；故选 B。4.如图所示，静止的电梯缆绳发生断裂后向下坠落，电梯压缩井底缓冲轻质弹簧后逐渐停止运动，弹簧始终没有超过弹性限度，下滑过程中安全钳给电梯的滑

23、动摩擦力大小恒定，忽略空气阻力的影响。则电梯从接触弹簧到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.电梯的加速度一直在减小 B.电梯的速度一直在减小 C.电梯的机械能一直在减小 D.电梯克服弹簧弹力做的功小于电梯动能的减小量【答案】C【解析】【详解】AB电梯接触弹簧后受到重力，向上的摩擦力和向上的弹力作用，重力大于摩擦力，弹力是由 0开始逐渐增大的，开始时弹力与摩擦力的和小于重力，物体加速度减小，速度增大，当弹力与摩擦力的和等于重力时，加速度减小到 0，速度达到最大，之后弹力与摩擦力的和大于重力，加速度反向增加，速度减小直到减小到 0，所以整个过程加速度先减小后反向增大，速度先增大后减小，A

24、B错误；C弹簧弹力和摩擦力一直对电梯做负功，根据功能关系可知，电梯机械能一直减小，C正确；D根据动能定理 GfkWWWE=克弹克 有()kGfEWWW=弹克克 因为 第5页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 Gf 所以 GfWW克 kEWac D.若两导线均通入图乙所示交变电流，则发声的频率与交变电流的频率相同【答案】AC【解析】【详解】A若两导线中通以等大同向电流，根据安培定则和左手定则可知，两导线相互吸引，两导线中点分别位于 b、b点，故 A正确；B当两导线通入反向等大电流 Im时，根据安培定则可得，两导线在 O 点处方向相同，矢量和不为 0，B错误；C由于同向和反向电流最大值都一样，

25、但是同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，距离越远磁场越小。故反向电流排斥力小于通向电流的吸引力，故 abac，C 正确；D若两导线均通入图乙所示交变电流，则电流始终同向，一个周期内在最低点两次，因此发声的频率与交变电流的频率不同，D错误。故选 AC。的 第12页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 10.如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，左手拿着球筒，右手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为 M=90g（不含球的质量），球筒与手之间的滑动摩擦力为2.6Nf=，羽毛球质量为 m=5g，球头离筒的上端距离为9c

26、md=，球头离筒的下端距离为7cmd=，球与筒之间的滑动摩擦力为0.1Nf=重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后（）A.羽毛球的加速度大小为30m/s?B.羽毛球筒的加速度大小为10m/s?C.若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为 3m/s D.若羽毛球筒获得的初速度大小合适，羽毛球可能从下端筒口出来【答案】AC【解析】【详解】A对羽毛球受力分析，由牛顿第二定律可得 21mgfma+=解得 2130m/sa=故 A 正确；B羽毛球筒受力分析，由牛顿第二定律可得 122MgffMa=解得 2220m/sa=负号表示筒的加速度方向竖直向上，说明筒向下

27、做匀减速直线运动。故 B 错误；C若敲打一次后，羽毛球头部能从上端筒口出来，则当羽毛球到达筒口时二者速度相等，此时筒获得的 第13页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 初速度为最小，有 1min2atva t=+，22min211122vta tatd+=联立，解得 min3m/sv=故 C 正确；D设筒的初速度为 v时，羽毛球恰好从下端筒口出来，则此时筒的速度减为零，则有 22121122ata td=，20va t=+解得 4 35m/s3m/sv=易知与题意不符，所以羽毛球不可能从下端筒口出来。故 D 错误。故选 AC。三、非选择题：共三、非选择题：共 5 小题，共小题，共 57 分

28、。分。11.如图甲所示的实验装置可以测量滑块的加速度，回答如下问题：（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，如图乙，读数为_cm。（2）用刻度尺测量两光电门中心之间的距离 L，光电门 1 中心所指刻度如图丙，读数为_cm。（3）数字计时器测出遮光条经过光电门 1 和光电门 2 的遮光时间分别为12tt、，则滑块的加速度的表达式为 a=_（用题中字母表示）。【答案】.0.430 .7.15#7.14#7.16 .2222111)2daLtt=(【解析】【详解】1读数为 d=4mm+60.05mm=4.30mm=0.430cm 2最小分度值为 0.1mm，因此读数为 7.15cm 第14页/共21页

29、 学科网（北京）股份有限公司 3经过光电门 1和光电门 2 的速度分别为12ddtt、，根据 21222)ddaLtt=(解得 2222111)2daLtt=(12.学堂班同学用如图甲所示的电路测量一电池电动势 E（约 2V）和内阻 r（约几欧）。图中电流表量程为1mA、内阻为 500，电阻箱 RR、的最大阻值为 9999.9，按图连接好电路后，进行以下操作：（1）把电阻箱R的阻值调为_，使得 R两端能承受的最大电压为 1.5V；（2）闭合开关前，需要把电阻箱 R阻值调到最大，为了保护电流表，定值电阻 0R应选_（填“50”或“500”）；（3）闭合开关，多次调节电阻箱R，记录下阻值 R和对应

30、的电流表读数 I；（4）利用所得数据，作 111IR图线，如图乙所示，图线斜率为 k，纵截距为 b；（5）电流表和 R的总阻值用 AR表示，由以上分析可得，E=_，r=_。（用，A0RR、k、b表示）【答案】.1000 .500 .2AARbRk .00()AAAk RRbR RbRk+【解析】【详解】（1）1使得 R两端能承受的最大电压为 1.5V，则 2()1.5VgAIRR+=解得 R2=1000（2）2并联支路的最大电压为 1.5V，则 第15页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 032 1.550010R=为了保护电流表，定值电阻 0R应选 500；（5）34由电路可知 01()

31、()AAIREIRIRrR=+001()11AARRrRRrIEER+=+由图像可知 0ARRrbE+=0()ARRrkE+=解得 00()AAAk RRbR RrbRk+=2AAREbRk=13.如图所示，竖直面内的轨道 ABC由粗糙倾斜轨道 AB和光滑圆弧轨道 BC组成，两轨道在 B 处相切，倾斜轨道倾角为 37。一质量为 1kgm=的小物体从顶端 A 点静止释放，已知轨道 AB 长，1mL=，物体与倾斜轨道间的动摩擦因数，0.5=，圆弧轨道半径。0.2mR=，重力加速度 10m/s?sin370.6cos370.8g=，求（1）物体在倾斜轨道上运动的加速度大小；（2）物体从 B 点刚进入

32、圆弧轨道时受到轨道的支持力大小。第16页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）22m/s；（2）N28NF=【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律可得 sincosmgmgma=解得 2sincos2m/sagg=（2）物体在 B 点 2BNcosmvFmgR=B点速度满足 2B2aLv=解得支持力大小为 N28NF=14.滑雪爱好者在滑雪场里玩跳板游戏：人踩着滑雪板从斜坡滑下进入水平滑道，快靠近某一水平冰面（不计摩擦）时，如图所示，以初速度0v沿与水平方向成 60=夹角起跳，恰好沿水平方向跳上一静止在冰面上的水平木板。已知滑雪板与木板间的动摩擦因数 0.1=，人和滑雪板（始终

33、相对静止）总质量与木板质量相等，木板长度远大于滑雪板的长度，重力加速度为 g，不计空气阻力。求：（1）木板的高度 h；（2）要使人和滑雪板不从木板上滑下，木板的最小长度 L。第17页/共21页 学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）2038vg；（2）2058vLg=【解析】【详解】（1）起跳至到水平木板过程，竖直方向 202singhv=（）得 2200sin328vvhgg=（）（2）当人落在木板上后，人和滑雪板及木板组成系统动量守恒 0cos2mvmv=从落上到共速能量守恒 22011(cos)222m vmvmgL=+得 2058vLg=15.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要

34、的工序。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图，真空中一半径为 d 的圆形区域内存在方向与纸面垂直的匀强磁场，现从边缘 S 点以速度 v水平射入一个质量为 m、电量为 q 的正电粒子，粒子经过磁场后，刚好从边缘正下方的 P 点沿图示的方向穿出。图中竖直边界11A A右侧区域存在方向竖直向上、场强大小为 E 的匀强电场，粒子经过该电场后，刚好水平向左穿过竖直边界11A A，随即进入多组紧密相邻的匀强磁场和匀强电场。该区域磁场和电场的宽度均为 d，长度足够长，电场强度大小也为 E，方向水平向左，磁场的磁感应强度大小为 B，方

35、向垂直纸面向里。已知竖直边界线nnA A处有电场，04mvBqd=，o60=208mvEqd=，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。答案只能用 m、q、d、v表示。求（1）圆形磁场区域内的磁感应强度的大小；（2）粒子经过边界22A A时与2A的距离，以及穿过边界33A A时的速度大小；第18页/共21页 学科网（北京）股份有限公司（3）粒子整个运动过程中，轨迹最左端离边界11A A的水平距离。【答案】（1）0mvqd；（2）(53)d，022v；（3）(42 5)d+【解析】【详解】（1）根据带电粒子在磁场中的受力情况，画出轨迹如图 根据几何关系可知，SOPO1为菱形，粒子做圆周运动的半径为 r

36、d=根据 200 0vB v qmr=可得 00mvBqd=（2）根据题意设粒子穿过11A A时距离 A1为 y，在11A A右侧电场中只受向上的电场力，水平方向匀速直线运动，竖直方向匀减速直线运动，设加速度为 a,如图有 第19页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 o00cos602xvvv=o003sin602yvvv=208vEqamd=22yayv=解得 3yd=根据 21xxvBv qmr=可得 12rd=1sin22dd=可得 o30=粒子经过边界22A A时与 2A的距离为 11cos(53)Lyrrd=+=第20页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 粒子经过边界22A

37、A时速度为 022xvvv=则 o2203cos304xvvv=o2201sin304yvvv=之后在电场中水平方向上加速，加速度为 208vEqamd=22322xxadvv=解得 3074xvv=32014yyvvv=22333022xyvvvv=+=（3）设粒子在下方运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为nv，轨道半径为nr，有 1012vv=12rd=22111(1)22nnEqdmvmv=2nnnvBv qmr=解得 2nrnd=02nnvv=第21页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为n，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水

38、平方向的夹角为n，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有 111sinsinnnnnvv=1sinsinnnnnrrd=解得 11sinsinnnnnrrd=可知11sinr、22sinr、33sinrsinnnr是一组等差数列，公差为d，可得 11sinsin(1)nnrrndnd=+=将2nrnd=代入，的 sin2nn=由于 sin1n 解得 4n 由于1n，且为整数，故n的最大值为 4，此时 0444504422sinsin2552vvvv=52 5rd=即粒子在第 5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第 5层磁场右边界距离为 554sin(2 54)drrd=综上，轨迹最左端离边界11A A的水平距离为 2(42 5)Lnddd=+=+