重慶市第八中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期高考適應(yīng)性月考物理（三） Word版含解析.docx

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重慶市第八中學(xué)2024屆高考適應(yīng)性月考卷（三）物理試題注意事項：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、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。在試題卷上作答無效。3．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。滿分100分，考試用時75分鐘。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.2023年9月，華為公司推出全球首款支持衛(wèi)星通話的商用智能手機，遙遙領(lǐng)先于其他廠商。為該手機提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)的是我國自主研發(fā)的“天通一號”衛(wèi)星系統(tǒng)，由3顆地球同步軌道衛(wèi)星組成。下列關(guān)于這三顆衛(wèi)星的說法正確的是（　?。〢.周期一定相同B.速度一定相同C.機械能一定相同D.向心加速度一定相同【答案】A【解析】【詳解】A．三顆地球同步衛(wèi)星的周期一定相同，都是24h，選項A正確；B．速度大小相同，但是方向不同，選項B錯誤；C．三顆衛(wèi)星的質(zhì)量不確定，則機械能不一定相同，選項C錯誤；D．向心加速度大小一定相同，但是方向不同，選項D錯誤。故選A。2.地理中的等高線與物理中的等勢線具有相似之處。如圖所示為某小山的等高線圖，若圖中等高線視為等勢線時，所標(biāo)數(shù)字為電勢。則下列說法正確的是（　　） A.若為等高線，則B、D兩點重力加速度不相同B.若為等勢線，則B、D兩點電場強度相同C.若為等勢線，則A、C兩點電勢相同D.若等勢線，將一正電荷從A點移動到D點電場力做正功【答案】D【解析】【詳解】A．若為等高線，則B、D兩點高度相同，則重力加速度相同，選項A錯誤；B．若為等勢線，因D點等差等勢線密集，則D點電場線密集，則D點電場強度較大，選項B錯誤；C．若為等勢線，則A、C兩點不在同一等勢線上，則兩點的電勢不相同，選項C錯誤；D．若為等勢線，A點電勢高于D點，則將一正電荷從A點移動到D點電勢能減小，則電場力做正功，選項D正確。故選D。3.如圖所示，我國的球面射電望遠鏡（FAST）是世界上最大的單口徑射電望遠鏡，直徑500米，被稱為“超級天眼”?！疤煅垩劭簟彼谔幍卮艌龅拇鸥袘?yīng)強度大小為B，與“眼眶”平面平行的分量大小、垂直的分量大小分別為B1、B2，則（　?。〢.穿過“眼眶”的磁通量大小為62500πBB.穿過“眼眶”的磁通量大小為62500πB1C.在地球自轉(zhuǎn)90°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D.在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為125000π【答案】C【解析】 【詳解】AB．根據(jù)磁通量定義式可得穿過“眼眶”的磁通量大小為故AB錯誤；C．地球自轉(zhuǎn)90°的過程中，“超級天眼”相對地球的位置沒變，穿過“眼眶”磁通量沒有變化，所以磁通量的變化量為零，故C正確；D．地球自轉(zhuǎn)180°過程中，“超級天眼”相對地球的位置沒變，穿過“眼眶”磁通量沒有變化，所以磁通量的變化量為零，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，某同學(xué)保持用手掌平托蘋果的姿勢，使蘋果在豎直平面內(nèi)按順時針方向做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（　　）A.運動過程中蘋果所受的合外力始終保持不變B.蘋果從最低點a運動到最高點c的過程中，手掌對蘋果的摩擦力先增大后減小C.蘋果在a點處于超重狀態(tài)，在c點處于失重狀態(tài)，在b點、d點處于平衡狀態(tài)D.蘋果從最低點a運動一周的過程中，蘋果所受合外力的沖量不為0【答案】B【解析】【詳解】A．運動過程中蘋果做勻速圓周運動，所受的合外力大小始終保持不變，方向時刻改變，故A錯誤；B．蘋果從最低點a運動到最高點c的過程中，加速度在水平方向上的分加速度先變大后變小，根據(jù)可知手掌對蘋果的摩擦力先增大后減小，故B正確；C．蘋果在a點加速度向上，處于超重狀態(tài)，在c點加速度向下，處于失重狀態(tài)，在b點、d點加速度指向圓心，不處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．蘋果從最低點a運動一周的過程中，動量變化量為零，由動量定理可知蘋果所受合外力的沖量為0 ，故D錯誤。故選B。5.如圖所示為一小型起重機，物體P用不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑輕質(zhì)滑輪A、B，連接C處的固定電動機?；咥的軸固定在水平伸縮桿上并可以水平移動，滑輪B固定在豎直伸縮桿上并可以豎直移動，電動機C可改變總繩長，使繩始終保持繃直，且滑輪B的豎直高度不會低于滑輪A。則下列說法正確的是（　?。〢.當(dāng)物體P靜止時，滑輪A所受繩的壓力一定B.當(dāng)物體P靜止時，滑輪B所受繩的壓力一定等于P的重力C.當(dāng)只將滑輪B向上移動時，A的軸所受壓力變小D.當(dāng)只將滑輪A向右勻速移動時，電動機C也勻速收繩【答案】C【解析】【詳解】A．當(dāng)物體P靜止時，滑輪A的軸所受壓力為兩側(cè)繩子拉力的合力，繩子兩側(cè)拉力的大小相等，等于物體P的重力，設(shè)滑輪A處兩側(cè)繩子夾角為，當(dāng)滑輪B豎直移動時，角變化，其變化范圍為，根據(jù)力的合成法則可知滑輪A的軸所受壓力不恒定，故A錯誤；B．當(dāng)物體P靜止時，滑輪B的軸所受壓力為兩側(cè)繩子拉力的合力，繩子兩側(cè)拉力的大小相等，等于物體P的重力，滑輪B處兩側(cè)繩子夾角為銳角，根據(jù)力的合成法則可知滑輪B所受繩的壓力一定大于P的重力，故B錯誤；C．當(dāng)只將滑輪B向上移動時，變大，繩子兩側(cè)拉力的合力變小，則滑輪A的軸所受壓力變小，故C正確；D．將滑輪A的速度沿方向與垂直方向分解，電動機C收繩的速度為當(dāng)只將滑輪A向右勻速移動時，變小，電動機C收繩速度逐漸減小，則電動機C減速收繩，故D錯誤。故選C。6.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，，、為滑動變阻器，C 為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表。初始狀態(tài)的和均閉合，滑片P位于中點，此時兩極板之間的固定帶電油滴M所受電場力恰好與重力平衡。下列說法正確的是（　　）A.現(xiàn)保持閉合，將斷開。只將滑片P向上移動，則A1示數(shù)和電源總功率均增大B.現(xiàn)保持閉合，將斷開。只將滑片P向下移動，則電源輸出功率和電源效率均減小C.保持S1、S2閉合，只減小滑動變阻器R2的阻值，此時電壓表的示數(shù)增大且液滴所受電場力增大D.保持S1、S2閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，則油滴所在處的電勢增大，流過的電流方向為【答案】A【解析】【詳解】A．現(xiàn)保持閉合，將斷開。滑片P向上移動，滑動變阻器的阻值減小，電路中總電流變大，示數(shù)增大；電源總功率由示數(shù)增大，即電路的干路電路增大，電源的總功率增大，故A正確；B．設(shè)外電路總電阻為R，現(xiàn)保持閉合，將斷開。只將滑片P向下移動，滑動變阻器的阻值增大，電源的效率滑動變阻器的阻值增大，外電路總電阻R增大，電源效率增大。當(dāng)時，電源的輸出功率最大；由于，開始時滑片P位于中點，則與的阻值大小不確定，電源的輸出功率變化不定，故B錯誤；C．保持S1、S2閉合，電壓表的示數(shù)等于電阻兩端的電壓；只減小滑動變阻器R2的阻值，電壓表的示數(shù)不變，則液滴所受電場力也不變，故C錯誤； D．保持S1、S2閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，極板間距增大；電容器兩極板之間的電勢差不變，電容器內(nèi)的電場強度減?。挥偷闻c上極板之間的電勢差減小，油滴與下極板之間的電勢差增大，油滴所在處的電勢升高；根據(jù)，解得僅將下極板向下平移一小段距離，d增大，Q減小，電容器放電，流過的電流方向為，故D錯誤。故選A。7.如圖所示，由6根長度均為L的相同金屬棒組成的正四面體線框ACDE，整個線框處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直CDE面向上。將C、D兩點接入電路，從C點通入大小為I的恒定電流，在外力作用下正四面體保持靜止，則下列說法正確的是（　　）A.正四面體所受到的安培力大小為3BILB.AE邊不受安培力C.DE、DC兩條邊受到的安培力相同D.正四面體所受安培力的方向垂直AD【答案】B【解析】【詳解】B．根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可知點的電勢等于點的電勢，金屬棒沒有電流，故AE邊不受安培力，故B正確；A．設(shè)每條金屬棒的電阻為，將C、D兩點接入電路，等效電路為、、金屬棒并聯(lián)，電路的總電阻有可得 通過金屬棒的電流為通過、金屬棒的電流為正四面體所受到的安培力大小為故A錯誤；C．DE邊受到的安培力大小為DC邊受到的安培力大小為根據(jù)左手定則，DE、DC兩條邊受到的安培力方向也不同，故DE、DC兩條邊受到的安培力不同，故C錯誤；D．整體線框有效長度為連線的長，根據(jù)左手定則，可知正四面體所受安培力的方向垂直CD向右，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實際對物理基本概念的認識和理解，是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)圖所示電學(xué)知識的相關(guān)說法正確的是（　?。〢.圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證安全，他們必須穿上橡膠制成的絕緣衣服B.圖乙裝載作業(yè)中，因為傳送帶與被傳送物體間發(fā)生摩擦而帶電，靠近傳送帶的工人容易受到電擊，為避免這種電擊，可以把導(dǎo)體材料如金屬絲等摻到傳送帶材料中 C.圖丙手術(shù)中給病人用的麻醉藥是易燃品，因此醫(yī)護人員要穿導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，以避免出現(xiàn)電火花D.圖丁中古建筑的屋頂設(shè)置各種造型的動物雕塑，以雕塑頭上的角須為避雷針時，其另一端不必引入大地，即可起到避雷的效果【答案】BC【解析】【詳解】A．圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證安全，由靜電屏蔽的原理，他們必須穿上金屬絲制成的絕緣衣服。故A錯誤；B．圖乙裝載作業(yè)中，因為傳送帶與被傳送物體間發(fā)生摩擦而帶電，靠近傳送帶的工人容易受到電擊，為避免這種電擊，可以把導(dǎo)體材料如金屬絲等摻到傳送帶材料中，以便把電荷及時導(dǎo)入大地。故B正確；C．圖丙手術(shù)中給病人用的麻醉藥是易燃品，因此醫(yī)護人員要穿導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，以避免出現(xiàn)電火花。故C正確；D．圖丁中古建筑的屋頂設(shè)置各種造型的動物雕塑，以雕塑頭上的角須為避雷針時，其另一端必需引入大地，才可起到避雷的效果。故D錯誤。故選BC。9.空間存在一平行于紙面的勻強電場，在電場內(nèi)取某點記為坐標(biāo)原點O，沿某一方向建立x軸，選取x軸上到O點距離為r的P點，以O(shè)為圓心、r為半徑作圓，如圖所示（圖中a、b…h(huán)各點等分圓周）。從P點起沿圓周逆時針方向移動一周，圓上各點的電勢φ會隨轉(zhuǎn)過角度θ發(fā)生變化。當(dāng)半徑r分別取r0、2r0、3r0時，其φ-θ圖像如圖所示，三條曲線所對應(yīng)的電勢均在時達到最大值，最大值分別為、、。曲線③與橫軸相切。則下列說法正確的是（　?。〢.曲線①對應(yīng)的r取值為3r0B.坐標(biāo)原點O的電勢為3φ0C.電場強度大小為，方向與x軸成斜向右 D.從e到f，電勢先降低后升高，從h到a，電勢一直升高【答案】AD【解析】【詳解】A．由題目所給信息可知，三條曲線均在時，電勢最大，如圖所示可見半徑越大，電勢的最大值越大，圖線①對應(yīng)半徑為，故A正確；C．根據(jù)可知電場強度方向與x軸負方向成斜向左下方。故C錯誤；B．設(shè)坐標(biāo)原點O的電勢為，則 解得坐標(biāo)原點O的電勢為。故B錯誤；D．電場強度方向與x軸負方向成斜向左下方。由電場線從電勢高地方指向電勢低的地方，及勻強電場的等勢面與電場線垂直，可得從e到f，電勢先降低后升高，從h到a，電勢一直升高。故D正確。故選AD。10.如圖所示，一質(zhì)量為m、長為L，上表面光滑的木板A靜止在光滑水平面上，其左端固定一勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧，彈簧原長為l0，右側(cè)用一不可伸長的輕質(zhì)細繩連接于豎直墻上。現(xiàn)使一質(zhì)量為2m、可視為質(zhì)點的物塊B以初速度v0從木板的最右端向左滑動，而后壓縮彈簧（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，細繩恰好被拉斷，之后A可在桌面上滑動。已知彈簧彈性勢能的表達式，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。則（　　）A.彈性勢能的最大值為B.細繩所能承受的最大拉力C.小物塊B滑離木板A時，物塊B的對地位移D.若把B換成質(zhì)量為2.5m的物塊，其他條件不變，則物塊在運動過程中速度方向不發(fā)生變化【答案】BC【解析】【詳解】AB．細繩恰好被拉斷時，小滑塊B的速度為零，細繩承受的拉力最大，設(shè)細繩最大拉力為，設(shè)此時彈簧的壓縮量為，則有由能量守恒可得，彈性勢能的最大值為 解得細繩所能承受的最大拉力故A錯誤，B正確；C．細繩被拉斷后小物塊B與木板A組成的系統(tǒng)動量守恒，有則即根據(jù)幾何關(guān)系有小物塊B滑離木板A時，物塊B的對地位移故C正確；D．根據(jù)動量守恒可知，B的質(zhì)量越大，物塊在運動過程中速度方向越不容易發(fā)生變化，設(shè)把B換成質(zhì)量為的物塊，其他條件不變，則物塊在運動過程中速度方向恰不發(fā)生變化，小物塊B向左運動將彈簧壓縮后，細繩被拉斷，設(shè)此時小物塊B速度大小為，根據(jù)能量守恒有此后在彈簧彈力作用下小物塊B做減速運動，設(shè)彈簧恢復(fù)原長時小物塊B速度恰減小為零，此時木板A的速度為，則有解得故若把B換成質(zhì)量為2.5m的物塊，其他條件不變，則物塊在運動過程中速度方向發(fā)生變化，故D錯誤。故選BC。 三、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量守恒。在水平地面上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙，記下小球拋出點在記錄紙上的垂直投影點O。實驗時，先調(diào)節(jié)軌道末端水平，使A球多次從斜軌上位置P由靜止釋放，根據(jù)白紙上小球多次落點的痕跡找到其平均落地點E。然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P由靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述A球與B球相碰的過程，根據(jù)小球在白紙上多次落點的痕跡分別找到碰后兩球落點的平均落地點D和F。測出D、E、F與O的距離分別為x1、x2、x3。用天平測得A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2。（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度不容易，但可以通過只測量________，間接地解決這個問題。A.小球拋出點距地面的豎直高度B.小球做平拋運動所用的時間C.小球做平拋運動的水平射程D.小球開始釋放的高度（2）若A、B兩球發(fā)生彈性正碰，則需驗證的表達式為________（用：表示）。（3）該同學(xué)做實驗時所用小球的質(zhì)量分別為，丙圖所示的實驗記錄紙上已標(biāo)注了該實驗的部分信息，若兩球碰撞為彈性正碰，將碰后B球落點的位置標(biāo)注在丙圖中________?！敬鸢浮竣?C②.③.【解析】【詳解】（1）[1]兩球碰撞前后做平拋運動，根據(jù)自由落體運動的規(guī)律可知兩球碰撞的過程動量守恒，則即 兩球下落高度相同，所以運動時間相同，所以因此該實驗中無法測量速度時，可以通過只測量小球做平拋運動的水平射程。故選C。（2）[2]根據(jù)（1）可知若A、B兩球發(fā)生彈性正碰，動量和能量守恒，所以因此A、B兩球發(fā)生彈性正碰，則需驗證的表達式為（3）[3]兩球發(fā)生彈性碰撞根據(jù)能量守恒和動量守恒得解得所以B球落點到O點得距離與OE之間得距離之比為，所以標(biāo)注的位置如圖所示。12.太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，又稱為“太陽能芯片“或“光電池”，只要光照達到一定的強度，瞬間就可輸出電壓。某興趣小組利用下面的器材測量某光電池的電動勢和內(nèi)阻（已知相同光照強度下該光電池的電動勢不變）。 （1）一同學(xué)在某次實驗中，連接好電路（如圖甲所示），閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則________（填選項前的字母）。A.導(dǎo)線ab斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線cd斷路D.滑動變阻器短路（2）另一同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計合理的實驗電路：①定值電阻應(yīng)選________（填“R1”或“R2”），在圖乙所示方框中畫出合理的電路圖________。待測光電池（電動勢約為3V、內(nèi)阻約為10Ω）電流表A1（量程0~3mA、內(nèi)阻）電流表A2（量程為0~600mA、內(nèi)阻約為1Ω）定值電阻定值電阻滑動變阻器R（0~200Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干②實驗Ⅰ：該同學(xué)用一定強度的光照射該電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，讀出電流表A1的讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2，得到該電池的曲線為圖丙中曲線a。若改裝的電壓表可視為理想電壓表，由圖可知，該電池的電動勢為________V③實驗Ⅱ：減小實驗Ⅰ中光的強度，重復(fù)實驗，測得曲線b，當(dāng)滑動變阻器的電阻為某值時，若實驗Ⅰ中的電流表A1的讀數(shù)I1為1.50mA。若改裝的電壓表可視為理想電壓表，則實驗Ⅱ中滑動變阻器消耗的電功率為________mW【答案】①.C②.③.④.2.90⑤.63.0【解析】【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)始終為零，可能是電路中出現(xiàn)斷路，電壓表的示數(shù)不變化，說明電壓表串聯(lián)在電路中，當(dāng)試觸b、c時依然是這個情況說明ab、ac 段是正常的，試觸d時，電壓表沒有示數(shù)，說明在cd之間某處發(fā)生了斷路。故選C。（2）[2]待測光電池電動勢約為3V，電流表A1內(nèi)阻已知，將電流表A1改裝成量程為的電壓表，根據(jù)電流表改裝原理解得故定值電阻應(yīng)選。[3]電流表A2阻值與待測光電池內(nèi)阻接近，應(yīng)采用內(nèi)接法。電路圖如圖所示。[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得圖象縱軸的截距為電池的電動勢為[5]當(dāng)滑動變阻器的電阻為某值時，若實驗Ⅰ中的電流表A1的讀數(shù)I1為1.50mA，由圖可知此時電流表A2的讀數(shù)I2為185mA，將該點與原點連接，所得的圖線可視作滑動變阻器的曲線，與曲線b的交點為，滑動變阻器消耗的電功率為 13.如圖所示為電動平衡車，一位同學(xué)站在電動平衡車上，人和車的總質(zhì)量為80kg，人站在平衡車上沿與水平面成30°角的傾斜直軌道由靜止開始以加速度沿斜面向下勻加速啟動，所受阻力恒為總重力的0.025倍，當(dāng)電機達到額定功率時則以額定功率行駛。己知電動平衡車的電機銘牌上標(biāo)有“50V5A”字樣，電機線圈電阻為，g取求∶（1）電機的額定輸出功率（2）電動平衡車勻加速運動的時間t【答案】（1）200W；（2）【解析】【詳解】（1）電動車總功率電動車的熱功率電動車的機械功率（2）電動車所受的阻力恒為車重的0.025倍，所以阻力的大小為 由牛頓第二定律有解得F=100N電動車勻加速時最大速度為v，根據(jù)得v=2m/s勻加速的時間14.如圖所示，傾角（）的窄斜面ABC固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，斜面最低點A在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）放置于斜面上，與斜面一起轉(zhuǎn)動且相對斜面靜止在AB上。小物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊與A點間的距離為L，重力加速度大小為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。（1）求ω為多大時，小物塊與斜面之間沒有摩擦力（2）若為了使小物塊始終相對斜面靜止在AB上，求ω?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）當(dāng)摩擦力為0時，重力與支持力提供向心力解得 （2）當(dāng)角速度最小時，物塊恰好不下滑，受力分析如下圖甲所示，y軸方向根據(jù)平衡得x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得當(dāng)角速度最大時，物塊恰好不上滑，受力分析如圖乙所示，y軸方向根據(jù)平衡條件得x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得由以上分析可知，角速度取值范圍為 15.如圖所示平面直角坐標(biāo)系，在的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負方向，大小為E的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)存在沿x軸負方向，大小未知的勻強電場，在x軸上有足夠長的光滑絕緣擋板。某時刻一比荷為k的帶正電金屬小球A（可視為質(zhì)點）從（0，H）處以初速度沿x軸正方向運動，與此同時另一與A完全相同的不帶電金屬小球B從x軸上某點出發(fā)，以一定的初速度v1開始運動，一段時間后，兩球恰好在兩電場分界線處發(fā)生彈性正碰，小球與擋板間的碰撞均為彈性碰撞（碰撞前后小球垂直擋板方向的速度大小不變，平行擋板方向的速度大小、方向都不變），不計重力以及兩小球間的庫侖力。（1）求v1的大小以及B出發(fā)時的位置；（2）碰后A、B分開的瞬間，在處放一足夠長絕緣光滑擋板，該擋板在處有一小孔可容納小球通過。若B與A在x=0處發(fā)生第二次碰撞，求的值；（3）若B與A能發(fā)生第二次碰撞，求可能的值?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）（n=0，1，2，3…）【解析】【詳解】（1）A做類平拋運動，設(shè)從出發(fā)到相遇用時為t，在y方向有解得在豎直方向上有 在x方向有相撞時A的速度與x軸所成角度滿足B運動滿足解得B出發(fā)位置為（2）A、B碰撞前瞬間，A的速度為A、B質(zhì)量相等且為彈性正碰，碰后兩者速度交換，且A、B電量平分，故A、B比荷都為，將A、B碰后速度分別記作，碰后A以做斜拋運動，到重回電場分界線所用時間此時A的x坐標(biāo)為之后A穿過小孔進入?yún)^(qū)域。碰后B在x方向做勻變速運動，在y方向做勻速運動，運動到x軸所用時A、B小孔處發(fā)生第二次碰撞，則 解得（3）當(dāng)時，相碰時B的x方向速度可知若電場大于上述值，即使B進入?yún)^(qū)域，也不會與A碰撞，因此最大值為由上分析，時，A、B只可能在發(fā)生第二次碰撞，A剛經(jīng)過小孔時B的坐標(biāo)，x方向速度為A進入下方區(qū)域后，A、B在x方向加速度相同，B相對A向x軸負方向做勻速直線運動，相對速度的大小為碰撞用時要求y坐標(biāo)也相同，由幾何關(guān)系得（n=0，1，2，3…）解得