2025年东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测（二）物理答案

2025年东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测（二）物理参考答案一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。选项12345678910答案CBBDCDAADBDAD二、非选择题：本题共5小题，共54分11．每空2分（1）不需要（2）B（3）r112．每空2分（1）B（2）①、④（3）不是13.【解析】（1）由已知题意可知，游客在AC间做匀加速直线运动，在CD间做匀减速直线运动，若游客在D点速度为零，由动能定理可得퐻mgH-μmgcos25°·－μmgL＝0（2分）sin25°解得L=30.25m（2分）（2）因游客以很小速度开始下滑，因此可看成初速度为0。设游客在倾斜滑道的加速度为a1，滑行时间为t1，到达C点时速度为vc；在水平滑道的加速度为a2，滑行时间为t2，根据牛顿第二定律可得：퐹1a1＝=gsin25°-μgcos25°＝2.2m/s²（1分）푚1由x=푎푡2（1分）211解得t1＝5s由vc=a1t1解得vc＝11m/s1（或用动能定理mgH-μmgcos25°·x=푚푣2－0亦可）2푐同理，根据牛顿第二定律可得퐹2a2＝=μg＝2m/s²푚푣푐t2=＝5.5s（1分）푎2因为冰坑为光滑球面，且半径远大于弧长，则游客在冰坑中的运动可看成等效单摆答案第1页共3页푅由单摆周期公式T＝2π√（1分）푔1解得t3=T=3π（s）（1分）2综上所述t=t1+t2+t3=（10.5+3π）s（1分）14．【解析】（1）弹簧释放后，C与A一起运动，B相对A滑动。设压缩量为x1时，B物块加速度为零，根据物体平衡条件有：kx1=μBmBg（2分）x1=0.04m（1分）此时，物块B动能最大ABC组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律有：푚B푣B=(푚A+푚C)푣C（2分）1111푘푥2−푘푥2=푚푣2+(푚+푚)푣2+휇푚푔(푥−푥)（2分）20212B퐵212퐶BB011푚푣2=0.108J（1分）2BB（2）当C相对于A滑动时，B相对于A已经滑动，设A的加速度达到最大值aA，根据牛顿第二定律有：휇C푚C푔−휇B푚B푔=푚A푎A（1分）2aA=4m/s若C的加速度也达到aA时，弹簧的压缩量为x2，对C物块应用牛顿第二定律有：푘푥2−휇C푚C푔=푚C푎A（1分）x2=0.16m（1分）x2>16cm时，释放后，物块C相对A滑动（1分）15．【解析】（1）根据牛顿第二定律有：푣2푞푣퐵=푚0（1分）01푟解得rl=（1分）2πr周期公式T=v02πl解得T=（1分）v0（2）粒子沿z轴方向做初速度为零、加速度为a的匀加速运动。根据牛顿第二定律：푞퐸1=푚푎（1分）答案第2页共3页2v2解得a=0πl粒子在垂直z轴的平面上做半径为l的匀速圆周运动，沿z轴负方向看如右图所示。初速度方向沿y轴负方向的粒子打在接收屏前运动的时间33πl最长，即tTmax==（2分）42v0192πlv对应z坐标有最大值zat==（1分）0maxmax2430v30y0O°由几何知识可得该点x坐标为-l60°9πl°其对应的坐标为（-l，l,）（1分）4初速度沿y轴正方向偏向x轴负方向30°角的粒子打在接xTlπ收屏上前运动的时间最短tmin==（2分）63v01πl对应z坐标有最小值zat==2（1分）minmin29由几何知识可得该点x坐标为0πl其对应的坐标为（0，l,）（1分）9（3）方法一：运动分解法在Ⅰ区域：沿x轴负方向发射的粒子通过界面M时，垂直z轴方向的速度分量沿y轴正方向，大小为vvy0=Tlπ通过界面M前运动的时间t==（1分）42v012πl通过界面M时的z坐标为zat==（1分）024粒子沿z轴方向的速度vatvz0==22所以粒子通过界面M时的合速度vvvv=+=yz02，方向沿y轴正方向偏向z轴正方向45°角方向（1分）在Ⅱ区域：当粒子合速度方向沿y轴正方向时，速度达到最大。从粒子刚进入Ⅱ区域至达到最大速度，取一小段时间∆t，沿y轴方向由动量定理得：푞퐵2푣푧훥푡=푚훥푣푦（1分）或∑푞퐵2푣푧훥푡=∑푚훥푣푦（动量定理可以用平均速度列式）或푞퐵2훥푧=푚푣푚푎푥−푚푣011v2v由动能定理푞퐸훥푧=푚푣2−푚(√2푣)2（1分）22max20解得vvmax=20，=zlv1答案第3页共3页πll(π+4)粒子达到最大速度时的z坐标zz=+=（1分）44方法二：配速法将粒子刚进入Ⅱ区域的速度v分解为沿y轴正方向的分速度v1，和另一分速度v2，令v1所对应的洛伦兹力与电场力平衡由平衡条件푞푣1퐵2=푞퐸2，解得v1=v0（1分）由平行四边形定则可得粒子的另一分速度v2沿z轴正方向，大小v2=v0。（1分）粒子的运动可看作以v1=v0沿y轴正方向做匀速直线运动和以v2=v0沿x轴负方向观察做顺时针匀速圆周运动的合运动。粒子的z坐标最大时，v2与v1方向相同，对应的合速度最大即vvmax=20（1分）沿x轴负方向发射的粒子通过界面M时，垂直z轴方向的速度分量沿y轴正方向，大小为vvy0=Tlπ通过界面M前运动的时间t==42v01πl通过界面M时的z坐标为zat==2（1分）024粒子沿z轴方向的速度vatvz0==，沿y轴方向的速度也为v0。粒子刚进入Ⅱ区域至达到最大速度时，在z方向上通过的距离等于粒子以v2做匀速圆周运动的半径r,则푣2푞푣퐵=푚2解得r=l（1分）22푟′πll(π+4)所以粒子达到最大速度时的z坐标zr=+=（1分）44方法三：配速法如图，给粒子配设一对大小相等，方向分别沿y轴正方向和y轴负方向的速度v1和v2，v1所对应的洛伦兹力与电场力平衡，粒子沿y轴正方向做匀速直线运动由平衡条件푞푣1퐵2=푞퐸2，解得v1=v0（1分）22v2与v的合速度vvvv320=−=，方向沿z轴正方向（1分）v3所对应的洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动v3v粒子的运动可看作以v3=v0沿y轴正方向做匀速直线运动和以v1=v0沿x轴负方向观察做顺时针匀速圆周运动的合运动粒子在z坐标最大值点v3与v1方向相同，对应的合速度最v2v1大，即（1分）通过界面M前运动的时间通过界面M时的z坐标为（1分）答案第4页共3页粒子刚进入Ⅱ区域至达到最大速度时，在z方向上通过的距离等于粒子以v3做匀速圆周运动的半径r，则푣2푞푣퐵=푚3，解得r=l（1分）32푟′πll(π+4)所以粒子达到最大速度时的z坐标zr=+=（1分）44答案第5页共3页