“皖江名校联盟”2024届高三上学期12月月考物理试题含答案.pdf

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1、第1页/共10页 学科网（北京）股份有限公司物物 理理 考生注意：考生注意：1本试卷分选择题和非选择题两部分。满分本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟。分钟。2答题前，考生务必用直径答题前，考生务必用直径 05 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 05 毫米黑色墨水

2、签字笔在答题卡上各题的毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4本卷命题范围：必修本卷命题范围：必修 1、必修、必修 2、必修、必修 3的第九、十章。的第九、十章。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.12月 5 日，NBA季中锦标赛淘汰赛正式开打。如图所示，比赛中篮球在球员手中被旋

3、转抛出，最终落入篮筐中。下列说法正确的是（）A.研究篮球旋转情况时可以把篮球看成质点B.篮球在空中运动时只受重力和空气的作用力C.篮球在被抛出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上D.篮球在被抛出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的外侧2.辐射对人体的伤害程度用物理量“当量剂量”来衡量。“当量剂量”的国际单位是“希沃特”，记作“Sv”。如果每千克人体组织吸收 1 焦耳能量，我们定义此时的当量剂量为 1 希沃特。现用国际单位制的基本单位表示希沃特，下列选项中正确的是（）A.1J kgB.222kgmsC.22msD.21ms3.如图所示，飞船携带探测器在圆轨道 I上绕地球

4、飞行，其轨道半径为地球半径的 k倍()1k。当飞船通过轨道 I的 A 点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，而飞船在发射探测器后速度方向不变沿椭圆轨道 II 向前运动，其近地点 B 到地心的距离近似为地球半径 R。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。已知地球表面的重力加速度为 g，忽略地球自转。下列说法中正确的是（）“皖江名校联盟皖江名校联盟”2024届高三上学期届高三上学期12月月考物理试题月月考物理试题 第2页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 A.飞船在轨道 I运动的速度大小1gRvk=B.飞船在轨道 I 运动的加速度大小gak=C.飞船在轨道 II 上

5、的 B 点运动的速度大小BvkgR=D.飞船在轨道 II 上的 B点的速度等于第一宇宙速度 4.近日，华为与奇瑞汽车联合发布了双方合作的首款智能电动汽车，智能驾驶正日益走近人们生活。某车评机构对这款汽车做 AEB（自动紧急刹车系统）测试，汽车运动的位移时间图象如图所示。已知该汽车的运动分为两阶段，第一阶段，从0=t时刻至0t时刻，汽车在平直的道路上做匀速直线运动；第二阶段，0t时刻，激光雷达发现前方障碍，行车电脑立即控制刹车踏板，车辆开始做匀减速直线运动，时刻02t后图线与时间轴平行。下列说法正确的是（）A.汽车匀减速直线运动的加速度大小为0202xt B.02t后汽车开始做匀速运动 C.00

6、 2tt时间内，汽车的位移为03x D.00 2tt时间内，汽车的平均速度大小为002xt 5.如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为 m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为60的虚线方向做加速度大小为12g的匀加速直线运动，若摩擦力大小等于12mg，其中 g 为重力加速度，则拉力的大小为（）第3页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 A 12mg B.32mg C.3mg D.5mg 6.如图所示，水平桌面上的物块 A 通过一根不可伸长的轻绳，绕过桌边的轻滑轮与物块 B 相连，轻绳处于伸直状态且与桌面平行，用手按住 A，使其静止于 P 点，此时 B 距地面的距离0.30mh=

7、，将 A由 P 点静止释放，若 B落地后不反弹，最终 A 停在 Q点。测量 PQ 间距离0.60ms=，A、B质量相等。若不计空气阻力和滑轮上所有摩擦，取重力加速度210m/sg=，则下列说法正确的是（）A.A与桌面的动摩擦因数0.5=B.B 落地后 A 做减速运动加速度约为23.3m/s C.从开始运动至 A停在 Q点，A和 B组成的系统机械能守恒 D.B落地时损失的机械能等于 B下落过程中重力势能的减少量 7.如图甲所示，有一平行于纸面匀强电场，以电场内某一位置 O 为原点建立 x 轴，选取 x轴上到 O点距离为 r的 P点，以 O 为圆心、r为半径作圆。现从 P点起沿圆周逆时针测量圆上各

8、点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图线。同理，当半径分别取 2r、3r时，做同样的测量，用数据在同一个坐标系中绘制图线。绘制图线如图乙中所示的三条曲线。三条曲线、均在0=时达到最大值，最大值分别为04，03，02。下列说法正确的是（）A.曲线中电势的最小值为04 B.坐标原点 O的电势为0.的的 第4页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 C.电场强度的大小为043r D.电场方向斜向右上方且与 x轴正方向的夹角为0 8.在科幻电影流浪地球中有这样一个场景：地球在接近木星时受其磁场和辐射影响，导致行星发动机故障熄火，被木星引力“捕获”后加速向木星靠近。当地球与木星球心之间的距离小于某个值

9、 d 时，在地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂，这个临界距离 d 被称为“洛希极限”。如图所示，假设地球和木星的质量分别 M、0M，地球的半径为 R。地球没有自转，同时不考虑木星自转和太阳系其他星球的作用，由于木星的质量大约为地球的 1300倍，可以近似以木星为惯性系来研究问题。取地球表面上距离木星最近的地方一质量为 m 的物体，计算它刚好被木星吸走时木星与地球距离为临界距离，则木星使地球产生撕裂危险的临界距离 d“洛希极限”满足下列哪个表达式（）A.22()oMMGGdRR=B.00222()MMMGGGdRRd=C.0222()oMMMGGGRdRd=D.00222()MM

10、MGGGdRRd+=二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多分。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。9.如图所示，一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动、足够长的水平传送带平滑连接于 N点，圆弧轨道半径为 R。质量为 m 的小滑块（可视为质点）自圆弧轨道最高点 M由静止释放，滑块在传送带上运动一段时间后返回圆弧轨道，上升到最高点时距 N点高度为4R。已知滑块与

11、皮带间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.传送带匀速传动的速度大小为gR B.经过足够长的时间，滑块最终静止于 N点 第5页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 C.滑块第一次在传送带上向右运动的最大位移为R D.滑块第三次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为 mgR 10.一小球可以停在光滑水平面的任意位置。从力的角度讲，小球受力平衡；从能量的角度讲，小球在光滑水平面的任意位置的重力势能相等。现有一根光滑的细杆被弯成如图所示的形状，并被固定在竖直平面xOy 内，其形状曲线方程为2yax=（a 为正的常数）。杆上套有一质量为 m的小环，当杆绕 y轴以恒定

12、角速度转动时，环在杆上任何位置均能相对杆静止，这一现象依旧可以用等势面解释。建立一个随杆一起转动的参考系，杆和小环均在参考系中静止。在此参考系中，小环除受重力、支持力外，还多受到一个“力”，同时环还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。质量为 m的小环（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为22p12Emx=。该“势能”与小环的重力势能（以 x所在平面为重力势能零面）之和为小环的总势能，小环能稳定在杆上的任何位置，说明稳定时小环在杆上任何位置总势能是相同的。下列说法正确的是（）A.细杆旋转的角速度2ag=B.与该“势能”对应的“力”的方向平行 x轴指向正方向 C.与该“势能”对应的“

13、力”的大小随 x 的增加而减小 D.该“势能”的表达式22p12Emx=是选取了 y轴处“势能”为零 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 58 分。分。11.某同学按如图所示连接电路，利用电流传感器和电压传感器研究电容器的充、放电情况。实验时，先将开关 S与“1”端相连，待电路稳定后，将开关掷向“2”端，传感器将信息传入计算机，屏幕上可以显示出电流、电压随时间变化的it图线、ut图线。第6页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 （1）下列选项中，当开关与“1”端相连时，电压传感器所描绘的ut图线应是_；当开关与“2”端相连时，电流传感器所描绘的it图线应是_。A

14、B C D（2）结合屏幕显示的it、ut图线可知_。A刚开始充电时充电电流最大 B刚开始充电时充电电流最小 C充电结束时电压为零 D充电电流跟两极电压成正比（3）假设上述所选的it图线与横轴围成的面积为1S、ut图线与横轴围成的面积为2S，再利用图像中已知数据，则计算该电容器电容 C 的表达式为_（题中及图像中所给数据单位均为国际单位）。12.某物理实验小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。第7页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 （1）除带夹子重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是_。A直流电源、天平（含砝码）B直流电源、刻度

15、尺 C低压交流电源、天平（含砝码）D低压交流电源、刻度尺（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的 5个点A、B、C、D、E，测得 C、D、E 三个点到起始点 O的距离分别为Ch、Dh、Eh。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m，则从打下 O 点到打下 D点的过程中，重物的重力势能减少量为_，动能增加量为_。（用上述测量量和已知量的符号表示）（3）机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组又设计了如图丙所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻

16、弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，没有转动。的 第8页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 小组同学首先用天平测得重物的质量为 m，然后：用运动传感器实时记录重物速度继而得到重物的动能kE；选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能pE；将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形

17、变量，结合力传感器测得的弹力大小 F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。分析上述三种能量之和 E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。已知实验得到的Ft图像如图丁所示，则下列选项中的图象中可能正确的是_。13.如图所示，a、b、c、d为电场中四个平行等距的水平等势面，且ab。一电荷量为42 10 Cq=的带正电小球在该电场中运动，轨迹如图曲线所示，A、B为其运动轨迹上的两个点。小球在 A 点的速度大小为120m/sv=，方向水平向右。已知 A、B连线长为50mL=，连线与等势面间的夹角为37=，电场场强41 1

18、0 N/CE=，cos370.8=，sin370.6=，空气阻力不计，重力加速度为210m/sg=。求：的 第9页/共10页 学科网（北京）股份有限公司（1）小球从 A 运动到 B的时间；（2）小球的质量；（3）小球到达 B点时的速度大小2v。14.如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为0U，1S，2S为板上正对的小孔。平行金属板 P和 Q 水平放置且关于小孔1S，2S所在直线对称，P、Q两板的长度和板间距离均为 d，P、Q两板间加电压可形成偏转电场；距离金属板 P和 Q右边缘 d 处固定有一足够长的竖直正对荧光屏，屏上 O点与1S、2S共线。加热的阴极 K发出的电子经小孔1

19、S进入 M、N 两板间，通过 M、N间的加速电场加速后，进入 P、Q间的偏转电场。已知电子的质量为 m，电荷量值为 e，从小孔1S进入的电子初速度可以忽略。整个装置处于真空中，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应，电子撞击荧光屏时会产生亮斑。（1）若在 P、Q两板间加一恒定电压10UU=，判断电子最终是落到金属板还是荧光屏上，并求出落上时的动能；（2）若在 P、Q两板间加一交变电压PQ0032sin2UUtT=，电子穿过偏转电场的时间远小于0T，可以认为每个电子在 P、Q间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场。不同时刻进入偏转电场的电子，偏转电压不同，打到荧光屏上

20、的位置就不同，写出电子打到荧光屏上的亮斑的位置 y与进入电场时刻 t的关系式。第10页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 15.如图所示为一种大型机械缓冲器的简易模型。缓冲器由一个带有物块掉落口的斜面、合适的弹簧和与弹簧相连的移动平板 A 构成。缓冲器工作时，移动平板将在斜面 PQ 间往复运动。系统工作时，启动装置将移动平板 A 推至物块掉落口下沿 P处由静止释放，此后启动装置不再工作。当平板 A运动到斜面顶端 Q处时速度恰好减为零，此时物块 B 被轻推到斜面上，接下来，B与 A一起沿斜面下滑。当二者到达 P处时，速度恰好为零，B从物块掉落口落下，移动平板 A 的底边长大于物块掉落口尺寸，

21、不会掉下。此后，平板 A在弹簧的作用下将重新上升，设计 A 到 Q处时才会接收到另一个相同物块，循环往复。已知斜面与水平面夹角为37=，平板 A、物块 B 与斜面间的动摩擦因数均为38=，P、Q间距为6m=L，A的质量为10kgm=，重力加速度为210m/s=g。为了方便计算，不计弹簧质量和移动平板 A及物块的大小，cos370.8=，sin370.6=。求：（1）移动平板 A从 P运动到 Q的过程中，弹簧弹性势能的变化量pE；（2）物块 B的质量 M；（3）由于设备故障，平板 A 刚要从 P处启动时，物块 B就被从 Q处轻推而下。系统立即关闭 P处物块掉落口，同时关闭启动装置使移动平板 A

22、就停在 P处不能移动，此后 B 下滑，与 A 发生弹性碰撞，经多次往返运动最终静止。求物块 B 运动的总路程 s和总时间 t。第1页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 物物 理理 考生注意：考生注意：1本试卷分选择题和非选择题两部分。满分本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟。分钟。2答题前，考生务必用直径答题前，考生务必用直径 05 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B

23、铅笔把答题卡上铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 05 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4本卷命题范围：必修本卷命题范围：必修 1、必修、必修 2、必修、必修 3的第九、十章。的第九、十章。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一

24、项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.12月 5 日，NBA季中锦标赛淘汰赛正式开打。如图所示，比赛中篮球在球员手中被旋转抛出，最终落入篮筐中。下列说法正确的是（）A.研究篮球旋转情况时可以把篮球看成质点 B.篮球在空中运动时只受重力和空气的作用力 C.篮球在被抛出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上 D.篮球在被抛出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的外侧【答案】B【解析】【详解】A研究篮球旋转情况时，篮球的形状、大小不可以忽略，不能把篮球看成质点，故 A错误；B篮球在空中运动时只受重力和空气的作用力，故 B正确；C 篮球在被抛出去之后的运动过程中，受到重力

25、和空气的作用力，其初速度与所受合力不在同一条直线上，其运动轨迹是一条曲线，故 C 错误；D篮球在被抛出去之后的运动过程中，篮球做曲线运动，其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧，故 D错误。故选 B 2.辐射对人体的伤害程度用物理量“当量剂量”来衡量。“当量剂量”的国际单位是“希沃特”，记作。第2页/共21页 学科网（北京）股份有限公司“Sv”。如果每千克人体组织吸收 1 焦耳能量，我们定义此时的当量剂量为 1 希沃特。现用国际单位制的基本单位表示希沃特，下列选项中正确的是（）A.1J kg B.222kgms C.22ms D.21ms【答案】C【解析】【详解】由题意知，用国际单位制的基本单位表

26、示希沃特为 222kg mmN ms1Sv1J/kg111mskgkg=故选 C。3.如图所示，飞船携带探测器在圆轨道 I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的 k倍()1k。当飞船通过轨道 I的 A 点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，而飞船在发射探测器后速度方向不变沿椭圆轨道 II 向前运动，其近地点 B 到地心的距离近似为地球半径 R。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。已知地球表面的重力加速度为 g，忽略地球自转。下列说法中正确的是（）A.飞船在轨道 I运动的速度大小1gRvk=B.飞船在轨道 I 运动的加速度大小gak=C.飞船在轨道 II 上的 B 点

27、运动的速度大小BvkgR=D.飞船在轨道 II 上的 B点的速度等于第一宇宙速度【答案】A【解析】【详解】A设地球质量为 M，飞船质量为 m，探测器质量为m，当飞船与探测器一起绕地球做圆周运动时的速度为1v，根据万有引力定律和牛顿第二定律有 第3页/共21页 学科网（北京）股份有限公司()()212()GM mmvmmkRkR+=+对于地面附近的质量为0m的物体有 002Mmm gGR=解得 1gRvk=故 A 正确；B飞船在轨道 I运动的加速度大小为 22()GMgakRk=故 B 错误；C根据变轨原理，飞船在轨道 I上的 A 点需减速做向心运动变轨至轨道 II 上，则飞船在轨道 II上的

28、A点速度满足 1AgRkvv=由开普勒第二定律 1122BAvR tvkR t =则飞船在轨道 II上的 B点运动的速度大小为 BAvkvkgR=。一电荷量为42 10 Cq=的带正电小球在该电场中运动，轨迹如图曲线所示，A、B为其运动轨迹上的两个点。小球在 A 点的速度大小为120m/sv=，方向水平向右。已知 A、B连线长为50mL=，连线与等势面间的夹角为37=，电场场强41 10 N/CE=，cos370.8=，sin370.6=，空气阻力不计，重力加速度为210m/sg=。求：（1）小球从 A 运动到 B的时间；（2）小球的质量；（3）小球到达 B点时的速度大小2v。第16页/共21

29、页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）2s；（2）0.4kg；（3）10 13m/s【解析】【详解】（1）a、b、c、d为电场中四个平行等距的水平等势面，可知该电场为匀强电场，根据沿电场线电势降低，可知电场方向竖直向下。小球在水平方向做匀速直线运动 1cosLvt=则小球从 A运动到 B 的时间为 1cos2sLtv=（2）根据牛顿第二定律可知 qEmgma+=小球在竖直方向做匀加速直线运动 21sin2Lat=联立解得小球的质量为 0.4kgm=（3）由动能定理 222111()sin22qEmg Lmvmv+=解得小球到达 B点时的速度大小为 221(14tan)10 13m/sv

30、v=+=14.如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为0U，1S，2S为板上正对的小孔。平行金属板 P和 Q 水平放置且关于小孔1S，2S所在直线对称，P、Q两板的长度和板间距离均为 d，P、Q两板间加电压可形成偏转电场；距离金属板 P和 Q右边缘 d 处固定有一足够长的竖直正对荧光屏，屏上 O点 第17页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 与1S、2S共线。加热的阴极 K发出的电子经小孔1S进入 M、N 两板间，通过 M、N间的加速电场加速后，进入 P、Q间的偏转电场。已知电子的质量为 m，电荷量值为 e，从小孔1S进入的电子初速度可以忽略。整个装置处于真空中，忽略电子重

31、力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应，电子撞击荧光屏时会产生亮斑。（1）若在 P、Q两板间加一恒定电压10UU=，判断电子最终是落到金属板还是荧光屏上，并求出落上时的动能；（2）若在 P、Q两板间加一交变电压PQ0032sin2UUtT=，电子穿过偏转电场的时间远小于0T，可以认为每个电子在 P、Q间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场。不同时刻进入偏转电场的电子，偏转电压不同，打到荧光屏上的位置就不同，写出电子打到荧光屏上的亮斑的位置 y与进入电场时刻 t的关系式。【答案】（1）打到荧光屏上，动能k054EeU=；（2）092sin8ydtT=【解析】【详解】（1）设电子

32、进入 PQ 间的速度为0v，由动能定理 20012emvU=P、Q两板间的电场强度为 1UEd=电子在 P、Q两板间加速度 1eEam=假设电子能够飞出偏转电场，电子在 P、Q两板间运动时间 第18页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 10dtv=电子在 P、Q两板间偏转位移 211 112yat=联立可得 11142ydd=故假设正确，电子飞出偏转电场打到荧光屏上。电子动能为 1k01054UEeUeyeUd=+=（2）若电子恰好从极板边缘飞出时极板所加电压为2U，则加速度为 22eUadm=电子在 P、Q两板间偏转位移 21122dat=可得 202UU=当 P、Q两板间的电压满足 P

33、Q00032sin22UUtUT=因此，所有电子都能从两板间射出。离开偏转电场时的偏转距离 2PQ222 1201122eUdya tmdv=整理得 PQ204dUyU=偏转角正切值 PQ2 100tan2Ua tvU=t时刻亮点的坐标 2tanyyd=+第19页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 电子打到荧光屏上的亮斑的位置 y与进入电场时刻 t的关系式为 PQ00392sin48dUydtUT=15.如图所示为一种大型机械缓冲器简易模型。缓冲器由一个带有物块掉落口的斜面、合适的弹簧和与弹簧相连的移动平板 A 构成。缓冲器工作时，移动平板将在斜面 PQ 间往复运动。系统工作时，启动装置将

34、移动平板 A 推至物块掉落口下沿 P处由静止释放，此后启动装置不再工作。当平板 A运动到斜面顶端 Q处时速度恰好减为零，此时物块 B 被轻推到斜面上，接下来，B与 A一起沿斜面下滑。当二者到达 P处时，速度恰好为零，B从物块掉落口落下，移动平板 A 的底边长大于物块掉落口尺寸，不会掉下。此后，平板 A在弹簧的作用下将重新上升，设计 A 到 Q处时才会接收到另一个相同物块，循环往复。已知斜面与水平面夹角为37=，平板 A、物块 B 与斜面间的动摩擦因数均为38=，P、Q间距为6m=L，A的质量为10kgm=，重力加速度为210m/s=g。为了方便计算，不计弹簧质量和移动平板 A及物块的大小，co

35、s370.8=，sin370.6=。求：（1）移动平板 A从 P运动到 Q的过程中，弹簧弹性势能的变化量pE；（2）物块 B的质量 M；（3）由于设备故障，平板 A 刚要从 P处启动时，物块 B就被从 Q处轻推而下。系统立即关闭 P处物块掉落口，同时关闭启动装置使移动平板 A 就停在 P处不能移动，此后 B 下滑，与 A 发生弹性碰撞，经多次往返运动最终静止。求物块 B 运动的总路程 s和总时间 t。【答案】（1）540J；（2）20kg；（3）12m，124 3s3+【解析】【详解】（1）以 A研究对象，P至 Q，弹力做功为 W，由动能定理得 sincos0mgLmgLW+=解得 的为 第2

36、0页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 3sin2WmgL=由 pEW=代入数据解得 p3sin540J2EmgL=（2）以 A、B的整体为研究对象，Q至 P，由动能定理得()sin()cos0mM gLmM gLW+=代入数据解得 220kgMm=（3）从 B 开始下滑到 B靠 A 停止，由动能定理得 sincos0MgLMgs=代入数据解得 212msL=下滑过程，对 B，由牛顿第二定律得 1sincosMgMgMa=解得 21(sincos)3m/sag=由运动学公式可得 21 112Lat=解得 11222s(sincos)LLtag=上滑过程，对 B，可由牛顿第二定律求加速度大小为 22(sincos)9m/sag=+=由运动学规律可得 1 12 1ata t=第21页/共21页 学科网（北京）股份有限公司 可得第一次下滑过程和第一次上滑过程的时间关系 1111213attta=同理可得 2212 11 21122La tat=第一次上滑过程和第二次下滑过程的时间关系 221113attta=所以，B运动的总时间为()()221122332323112 32232s339927ttttttt=+=+总 解得 11124 32 1ss33313t+=+=总