2022-2023学年辽宁省沈阳市育才中学四校高三上学期1月联合质检 物理（解析版）

2022-2023学年辽宁省沈阳市育才中学四校高三上学期1月联合质检
物理试题
一、选择题：
1. 如图所示为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）

A. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出8种不同频率的光
B. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，其中有4种不同频率的光能使锌板发生光电效应
C. 用能量为10.30eV光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D. 假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为，则对个处于能级的氢原子，跃迁过程中辐射的光子的总数为个
2. 一列简谐横波从左向右以的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. A质点再经过一个周期将传播到D处 B. B质点正在向下运动
C. C质点再经过回到最低点 D. 该波的频率为
3. 如图所示，只含黄光和紫光复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。则（ ）

A. OA为黄光，OB为紫光
B. OA为紫光，OA为黄光
C. OA为黄光，OB为复色光
D. OA为紫光，OB为复色光
4. 将体积相同、质量mA=5m的灯笼A和质量mB=3m的灯笼B用轻质细绳2连接，灯笼A又用轻质细绳1悬挂在天花板上的O点，两灯笼在相同的水平恒定风力作用下，处于静止状态，如图所示。其中，轻质细绳1与竖直方向的夹角α=45°，下列说法正确的是（　　）

A. 细绳1中拉力大小为5mg
B. 细绳2中拉力大小为8mg
C. 作用在每一个灯笼上的水平风力的大小为8mg
D. 细绳2与竖直方向的夹角为53°
5. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0，水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L，已知月球半径为R，万有引力常量为G，根据以上数据，不能计算出的物理量是（　　）
A. 月球表面的重力加速度
B. 月球的第一宇宙速度
C. 月球的质量
D. 月球的同步卫星离月球表面的高度
6. 假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动．已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度36000km．每当两者相距最近时，卫星向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站．从某时刻两者相距最远开始计时，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（不考虑信号传输所需时间）
A. 4次 B. 6次
C. 7次 D. 8次
7. 实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，匝数为N=10的正方形线圈在磁感应强度大小为B=T水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。现在发电机的输出端接一个R=9Ω的电阻和理想电流表，当让线圈每秒转n=25圈时，电流表的示数为I=1A。已知线圈电阻为r=1Ω，下列说法正确的是（　　）

A. 正方形线圈边长0.2m
B. 流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次
C. 线圈产生的感应电动势最大值为10V
D. 电阻R上的热功率等于10W
8. 如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的圆形光滑的轨道，ɑ为轨道最高点，de面水平且有一定长度，今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则以下论断正确的是（ ）

A. 只要h大于R，释放后小球就能通过a点
B. 无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点做自由落体运动
C. 无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D. 只要改变h，就能使小球通过a点后，既可以落回轨道内又可以落到de面上
9. 如图所示，一匀强电场的方向与平行四边形ABCD所在平面平行。已知AB长20cm，BC长10cm，，A、B、C三点的电势分别为、4V、6V。下列说法正确的是（　　）

A. D点电势为2V
B. 电子在B点的电势能比在C点的电势能低
C. 电子从A点运动到D点，电场力做的功为2eV
D. 匀强电场的场强大小为40V/m，方向由B指向A
10. 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A相连．两物块A、B质量均为m，初始时均静止．现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中的A、B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（　　）

A. t2时刻，弹簧处于原长状态
B. t1时刻，弹簧型变量为
C. 从开始到t2时刻，拉力F逐渐增大
D. t=0时刻，拉力满足F=2ma
二、非选择题
11. 小华在实验室中用打点计时器验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示：
（1）为了完成实验，下列器材中必备的是____
A．交流电源 B．刻度尺 C．秒表 D．天平
（2）选择好器材后，小华同学通过正确的操作得到了一条实验纸带，如图所示，图中O点是打出的第1个点，计数点A、B、C、D之间分别还有一个点。各计数点与O点之间的距离已测出．已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，则打点计时器打下C点时重锤的速度vC=_____m/s。（计算结果保留2位有效数字）

（3）小华通过纸带得到OC的距离h及C点的速度vC，当两者间的关系式满足_________时，说明下落过程中重锤的机械能守恒（已知重力加速度为g）；
（4）实验中误差产生的原因可能是：___________________。
12. 2014年诺贝尔物理学奖被授予两名日本科学家和一名美籍日裔科学家，以表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来了新型节能光源．某实验小组要测定当电压为3 V时LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A.电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）
B.电流表A2（量程为2mA，内阻RA2=20Ω）
C.定值电阻R1=10Ω
D.定值电阻R2=1980Ω
E.滑动变阻器R（0~20Ω）
F.电压表V（量程为15V，内阻RV约3kΩ）
G.直流电源E（电动势为6V,内阻很小）
H.开关S一个，导线若干
（1）要完成实验，除了直流电源（G）、滑动变阻器（E）、开关导线（H）以外，还需要的器材是____（填写器材前的字母编号）
（2）画出实验电路图_______

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=______，并说明式中题目未给出物理量的意义：________
13. 如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm．汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2．现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上．

（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离．
（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？
14. 如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m，把一物体放在A点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P的水平距离OP为x=2m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？(g=10m/s2)

15. 如图所示，在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴下方有沿y轴负向的匀强电场，电场强度为E．现在y负半轴上M点（未画出）有一质量为ｍ带电量绝对值为ｑ的粒子，由静止释放，经过一段时间的运动后在第四次经过x轴时的位置P点（未画出）到O点的距离为L，不计粒子的重力，求：

（1）该粒子带何种电荷？
（2）M点到O点的距离？
（3）从M点到P点经历的时间？


2023年1月辽宁沈阳市四校高三联合质检高考模拟考
物理科试题
一、选择题：
1. 如图所示为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）

A. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出8种不同频率的光
B. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，其中有4种不同频率的光能使锌板发生光电效应
C. 用能量为10.30eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D. 假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为，则对个处于能级的氢原子，跃迁过程中辐射的光子的总数为个
【答案】B
【解析】
【详解】A．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出
种
不同频率的光，A错误；
B．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，其中只有从能级跃迁到基态，从能级跃迁到基态，从能级跃迁到基态，从能级跃迁到基态，这4种不同频率的光子能量大于锌的逸出功，故有4种不同频率的光能使锌板发生光电效应，B正确；
C．用能量为10.30eV的光子照射，可使处于基态的氢原子能量为

没有-3.30eV能量的激发态，故不发生跃迁现象，C错误；
D．假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为，则对个处于能级的氢原子，直接跃迁到基态的氢原子有

则对个处于能级的氢原子，跃迁到能级的氢原子有

则处于能级的氢原子还要继续跃迁到基态，则有

跃迁过程中辐射的光子的总数为

D错误。
故选B。
2. 一列简谐横波从左向右以的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. A质点再经过一个周期将传播到D处 B. B质点正在向下运动
C. C质点再经过回到最低点 D. 该波的频率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．A质点只在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向而迁移，故A错误；
B．此时B质点正位于波传播方向波形的下坡，所以正在向上运动，故B错误；
C．C质点再经过回到平衡位置，故C错误；
D．该波的波长为λ=0.1m，所以该波的频率为

故D正确
故选D。
3. 如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。则（ ）

A. OA为黄光，OB为紫光
B. OA为紫光，OA为黄光
C. OA为黄光，OB为复色光
D. OA为紫光，OB为复色光
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知为反射光，故应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一束光发生的全反射，而黄光与紫光相比较，由知紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射，故应为黄光，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
4. 将体积相同、质量mA=5m的灯笼A和质量mB=3m的灯笼B用轻质细绳2连接，灯笼A又用轻质细绳1悬挂在天花板上的O点，两灯笼在相同的水平恒定风力作用下，处于静止状态，如图所示。其中，轻质细绳1与竖直方向的夹角α=45°，下列说法正确的是（　　）

A. 细绳1中的拉力大小为5mg
B. 细绳2中的拉力大小为8mg
C. 作用在每一个灯笼上的水平风力的大小为8mg
D. 细绳2与竖直方向的夹角为53°
【答案】D
【解析】
【详解】AC．把两个灯笼A、B整体作为研究对象分析受力,整体受到竖直向下的重力8mg,水平方向的风力F和沿轻质细绳1方向的拉力F1作用,由平衡条件可得
F1cos 45°=8mg
8mgtan 45°=F
解得
F1=8mg
F=8mg
作用在每一个灯笼上的水平方向的风力为
=4mg
AC两项错误；
BD．隔离灯笼B分析受力，设沿轻质细绳2方向的拉力大小为F2，轻质细绳2与竖直方向的夹角为β，由平衡条件可得
F2cos β=3mg
3mgtan β=
联立解得
β=53°
F2=5mg
B项错误；D项正确；
故选D。
5. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0，水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L，已知月球半径为R，万有引力常量为G，根据以上数据，不能计算出的物理量是（　　）
A. 月球表面重力加速度
B. 月球的第一宇宙速度
C. 月球的质量
D. 月球的同步卫星离月球表面的高度
【答案】D
【解析】
【详解】A．由小球平抛，依题意有


则

故A正确；
B．第一宇宙速度

故B正确；
C．设月球质量为M，由

则

故C正确；
D．对月球同步卫星，设其离月球表面高度为h，则

得

由于不知道月球同步卫星的周期（月球自转周期），所以无法得到月球同步卫星到月球表面的高度，D错误。
本题选不能计算出的，故选D。
6. 假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动．已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度36000km．每当两者相距最近时，卫星向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站．从某时刻两者相距最远开始计时，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（不考虑信号传输所需时间）
A. 4次 B. 6次
C. 7次 D. 8次
【答案】C
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律

其中
R1=4200km+6400km
R2=36000km+6400km
可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h，因而载人宇宙飞船的运行周期
T1=h=3h
由匀速圆周运动的角速度

所以宇宙飞船的角速度为，同步卫星的角速度为当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时，相距最远，此时追击距离为π即一个半圆，追击时间为

此后，追击距离变为2π即一个圆周，同理，追击时间为

可以得到24h内共用时h完成追击7次，即七次距离最近，因而发射了七次信号，故C正确，ABD错误。
7. 实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，匝数为N=10的正方形线圈在磁感应强度大小为B=T水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。现在发电机的输出端接一个R=9Ω的电阻和理想电流表，当让线圈每秒转n=25圈时，电流表的示数为I=1A。已知线圈电阻为r=1Ω，下列说法正确的是（　　）

A. 正方形线圈边长为0.2m
B. 流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次
C. 线圈产生的感应电动势最大值为10V
D. 电阻R上的热功率等于10W
【答案】A
【解析】
【详解】B．线圈每经过中性面一次电流方向改变一次，一个周期线圈经过中性面两次，所以流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次，选项B错误；
C．由闭合电路欧姆定律得感应电动势有效值为
E=I（R＋r）=10V
感应电动势最大值为
Em=E=10V
选项C错误；
A．设正方形线圈边长为a，则
Em=NBa2ω
ω=2nπ
联立解得
a=0.2m
选项A正确；
D．电阻R上的热功率为
P=I2R=9W
选项D错误。
故选A。
8. 如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的圆形光滑的轨道，ɑ为轨道最高点，de面水平且有一定长度，今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则以下论断正确的是（ ）

A. 只要h大于R，释放后小球就能通过a点
B. 无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点做自由落体运动
C. 无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D. 只要改变h，就能使小球通过a点后，既可以落回轨道内又可以落到de面上
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律

解得

根据动能定理

得

若要释放后小球就能通过a点，则需满足

A错误；
BCD．小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动

竖直方向的自由落体运动

解得

故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间，BC正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一匀强电场的方向与平行四边形ABCD所在平面平行。已知AB长20cm，BC长10cm，，A、B、C三点的电势分别为、4V、6V。下列说法正确的是（　　）

A. D点电势为2V
B. 电子在B点的电势能比在C点的电势能低
C. 电子从A点运动到D点，电场力做的功为2eV
D. 匀强电场的场强大小为40V/m，方向由B指向A
【答案】CD
【解析】
【详解】A．匀强电场中，平行等间距的两点间电势差相等，可得

解得

A错误；
B．电子在B点的电势能为

电子在C点的电势能为

所以电子在B点的电势能比在C点的电势能高，B错误；
C．电子从A点运动到D点，电场力做的功为

C正确；
D．在AB上取一点E，使

则有

连接DE，如图所示

则DE为等势线，由几何关系可知，沿电场方向电势降低，可知电场方向由B指向A，电场强度大小为

D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示，平行于光滑斜面轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A相连．两物块A、B质量均为m，初始时均静止．现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中的A、B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（　　）

A. t2时刻，弹簧处于原长状态
B. t1时刻，弹簧型变量为
C. 从开始到t2时刻，拉力F逐渐增大
D. t=0时刻，拉力满足F=2ma
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律可知，弹簧处于压缩状态，A错误；
B．由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A，根据牛顿第二定律有

则得
x=
B正确；
C．从开始到t1时刻，对整体，由牛顿第二定律得

x减小，则F增大．从t1时刻到t2时刻，对B，由牛顿第二定律得

可知F不变，C错误；
D．未加F时有

t=0时刻，对整体，根据牛顿第二定律得

解得

D正确。
故选BD。
点睛：从受力角度看，两物体分离条件是两物体间的弹力为0，从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。
二、非选择题
11. 小华在实验室中用打点计时器验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示：
（1）为了完成实验，下列器材中必备的是____
A．交流电源 B．刻度尺 C．秒表 D．天平
（2）选择好器材后，小华同学通过正确的操作得到了一条实验纸带，如图所示，图中O点是打出的第1个点，计数点A、B、C、D之间分别还有一个点。各计数点与O点之间的距离已测出．已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，则打点计时器打下C点时重锤的速度vC=_____m/s。（计算结果保留2位有效数字）

（3）小华通过纸带得到OC的距离h及C点的速度vC，当两者间的关系式满足_________时，说明下落过程中重锤的机械能守恒（已知重力加速度为g）；
（4）实验中误差产生的原因可能是：___________________。
【答案】（1）AB；（2）3.1；（3） ；（4）纸带与打点计时器之间存在摩擦
【解析】
【详解】（1）[1]在验证机械能守恒定律的实验中，需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，因为动能和重力势能都含有质量，所以物体的质量可以不测，不需要天平，打点计时器可以测量时间，不需要秒表，在实验中需要测量速度和下落的距离，所以需要刻度尺，打点计时器用的电源是交流电，所以需要交流电源，故选AB；
（2）[2]根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得出C点的瞬时速度大小分别为

（3）[3]要验证物体从开始到C的过程中机械能是否守恒，则需满足

即，说明下落过程中重锤的机械能守恒；
（4）[4]由于实验过程中纸带与打点计时器之间摩擦阻力的存在，重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能，所以重锤减少的势能总是略大于重锤动能的增加。
12. 2014年诺贝尔物理学奖被授予两名日本科学家和一名美籍日裔科学家，以表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来了新型节能光源．某实验小组要测定当电压为3 V时LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A.电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）
B.电流表A2（量程为2mA，内阻RA2=20Ω）
C.定值电阻R1=10Ω
D.定值电阻R2=1980Ω
E.滑动变阻器R（0~20Ω）
F.电压表V（量程为15V，内阻RV约3kΩ）
G.直流电源E（电动势6V,内阻很小）
H.开关S一个，导线若干
（1）要完成实验，除了直流电源（G）、滑动变阻器（E）、开关导线（H）以外，还需要的器材是____（填写器材前的字母编号）
（2）画出实验电路图_______

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=______，并说明式中题目未给出物理量的意义：________
【答案】 ①. ABD ②. ③. ④. I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验中需要的器材有：电流表A；电流表B与定值电阻R2串联组成电压表，此电压表的量程为

故选ABD.
（2）[2]测量电路如图；

（3）[3][4]电阻表达式

其中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数；
【名师点睛】此题考查了伏安法测电阻的实验；关键是器材的选择，因给定的电压表量程过大，故应该考虑用已知内阻的电流表改装成电压表，即在电流表上串联分压电阻来完成；滑动变阻器选用分压电路，一般选择阻值较小的滑动变阻器.
13. 如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm．汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2．现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上．

（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离．
（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？
【答案】（1）30 cm（2） 6.4 J
【解析】
【详解】（1）挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为h1
该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有：
代入数据解得：；
（2）加热过程中汽缸内压强不变，当活塞移到汽缸口时，温度达到最高，设此温度为T2
根据盖—吕萨克定律有：
而，，解得，即加热时温度不能超过
加热过程中气体对外做功
代入数据得．
14. 如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m，把一物体放在A点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P的水平距离OP为x=2m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？(g=10m/s2)

【答案】（1）距传送带左端，
【解析】
【分析】
【详解】物体从静止到刚进入传送带过程，由机械能守恒定律得

代入数据解得

物体离开B做平抛，竖直方向

代入数据解得

到B端速度

传送带转动时，因为

所以物体先减速后匀速，由

解得

所以物体落在距传送带左端5m处；第一次传送带对物体做的功

第二次传送带对物体做功

代入数据解得，两次做功大小之比为

【点睛】本题考查了求物块的落点位置，功之比，分析清楚物体运动过程，应用机械能守恒定律、平抛运动规律、动能定理即可正确解题。
15. 如图所示，在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴下方有沿y轴负向的匀强电场，电场强度为E．现在y负半轴上M点（未画出）有一质量为ｍ带电量绝对值为ｑ的粒子，由静止释放，经过一段时间的运动后在第四次经过x轴时的位置P点（未画出）到O点的距离为L，不计粒子的重力，求：

（1）该粒子带何种电荷？
（2）M点到O点的距离？
（3）从M点到P点经历的时间？
【答案】（1）负电荷；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子向上运动，电场向下，故粒子带负电；
（2）粒子在电场中沿y轴向上做匀加速运动，到达O点后进入磁场，在匀强磁场中，靠洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动（半周）．粒子在电场中，受电场力，做往复运动，匀减速到零后匀加速返回，然后在磁场中在做半个圆周运动，第四次经过x轴，此时它与点O的距离为L，则L=4R

设粒子初速度为v，
可得
设M点到O点距离为x，粒子在电场中加速度为a，
v2=2ax
qE=ma
解得：
（3）粒子在电场中加速或减速的总时间：
粒子在磁场中运动的总时间为：
则从M点到P点经历的时间：