上海市建平中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份上海市建平中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版），共19页。试卷主要包含了原子与原子核，机械波与电磁波，电容与电感线圈，电磁撬，霍尔元件与磁传感器，碰撞等内容，欢迎下载使用。
一、原子与原子核（21分）
随着电子、原子、原子核的发现，人们对组成物质的粒子有了越来越多的认识。
1. 若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面、通有顺时针电流的线圈，阴极射线将向________偏转；若要使阴极射线的轨迹是一条直线，则还需要施加一个平行于纸面向________的电场。（均选填“上”或“下”）
2. 质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，表示为 p＝uud，则反质子可表示为_________；中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，由此可推算出d 夸克的电量为______e。（已知质子带电量为e ）
3. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（ ）
A. B. （m3－m2－ m1） c
C. D. （m3－m2－ m1） c2
4. 在云室中有垂直于纸面匀强磁场，从 P 点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中 1、2、3 所示，三个粒子的初速度分别为v1、v2、v3。根据轨迹可以推断出（ ）
A. 正电子的轨迹是1
B. 正电子的轨迹是2
C. v1＞v2＞v3
D. v3＞v2＞v1
5. 铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。
（1）完成核裂变方程： n＋ U⟶Ba＋Kr ＋______。
（2）如果按一个铀235原子核裂变时放出200MeV 能量计算，1g 铀235全部裂变后释放的能量是_____J ？（阿伏加德罗常数6.02×1023 ml-1，铀235的摩尔质量235g/ml，e =1.60×10-19C）（结果保留 2 位有效数字）
二、机械波与电磁波（18分）
机械波与电磁波在本质上虽然不同，但具有波动的共同特征。
6. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.2 s第一次到达最大位移处，在这段时间内波传播了1.2m，则这列波的周期是_____s，波速是_____m/s。
7. 某种电磁波的频率为，光速为c，则该电磁波对应的光子的动量为________。
8. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的（ ）
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射
B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射
D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
9. 电磁波在日常生活中有广泛的应用，涉及科研、军事、通信、医疗、能源等多个领域。下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B. 均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
C. 用微波炉加热食物时，通过红外线传热使食物的温度升高
D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
10. 宇宙中到处存在的中性氢可以产生波长为21cm的谱线，这一谱线书写了宇宙的故事。我国于2016年在贵州落成启用的世界最大的500m口径球面射电望远镜（简称FAST）其中一个重要的任务就是在茫茫宇宙中探索中性氢的踪迹。下列数据与中性氢谐线的频率最接近的是（ ）
A 106HzB. 107HzC. 108HzD. 109Hz
11. 某些特殊的人工材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧，因此其折射率为负值（n < 0），称为负折射率材料。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n = −1.2，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（ ）
A. B.
C. D.
三、电容与电感线圈（14分）
电容器和电感线圈均是重要的电学元件，电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体构成，电感线圈一般由带铁芯的线圈构成，两者在电路中所起的作用各不相同。
12. 用如图所示电路给电容器充、放电，电源电动势E，内阻为r。开关 S 接通 1，稳定后改接 2，稳定后又改接1，如此往复。
（1）当开关接在2位置时，电路中的能量从______能转化为_______能。
（2）从t＝0开始，开关接1，得到电流表示数随时间变化的I-t 图像和电压表示数随时间变化的U-t图像。t1时刻，把开关改接2，请在I-t图像和U-t 图像中画出改接2后图像的大致形状____。
13. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同
B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮
C. 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭
D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭
14. 如图所示为某振荡电路，电流流向A极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A极板带负电
B. 电场能正转化磁场能
C. 线圈的自感电动势增大
D. 电磁振荡频率会随时间逐渐减小
四、电磁撬（9分）
2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示，两间距为L的平行长直光滑金属导轨固定在同一水平面内，导轨间垂直安放金属棒，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回（图中未画出电源）。两导轨电流在金属棒所在处产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系为BkI（k为常量）。
15. 金属棒经过第一级区域时，回路中的电流为I，则金属棒在大小为F＝______的安培力作用下被推动。
16. 当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。则
（1）金属棒在第一、第二级区域的加速度大小之比a1∶a2＝______。
（2）（计算）每一级区域中金属棒被推进的距离若均为s，金属棒的质量为m，求金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v=______
五、霍尔元件与磁传感器（14分）
根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件，它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制，在自动化生产等技术领域具有广泛应用。
17. 某型号霍尔元件的主要部分由一块边长为L、厚度为d的正方形半导体薄片构成，电子的移动方向从SR边进入薄片朝PQ边运动。当突然垂直PQRS面施加一磁感强度为B方向如图所示的匀强磁场时，电子将（ ）
A. 在安培力作用下向PS侧积聚
B. 在洛伦兹力作用下向PS侧积聚
C. 在安培力作用下向QR侧积聚
D. 在洛伦兹力作用下向QR侧积聚
18. 已知在电子积聚一侧的对侧会同时积累等量的正电荷，稳定后在薄片中形成场强为E的匀强电场，该电场中PS与QR边之间的电势差大小为（ ）
A. ELB. C. EdD.
19. 利用该元件构成的磁传感器可将_______（填物理量名称）转化为 PS与QR边之间的电势差，并加以测量。如图所示，将这种传感器固定在自行车的车架上，并在车轮辐条上固定强磁铁，当车轮转动时，磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一个电势差，只要测出哪些物理量，即可测得自行车的平均速率大小？请写出需要测量的物理量及其字母：_______、_______，自行车的平均速率测量公式为：_________。
六、碰撞（24分）
某同学使用数码小车研究碰撞过程，实验装置如图。两材质完全相同的数码小车1、2置于水平长直轨道上，小车质量m1=0.30kg、m2=0.20kg。小车1前方固定有轻质弹簧，以一定的速度撞击原本静止在轨道上的小车2，测得一段时间内里两车速度v随时间t变化的图像，各时刻小车的速度值标示如图。该同学由图判断两车发生碰撞的时间段约为0.01s至0.05s，不计空气阻力。
20. 碰撞过程中，两车间的相互作用力（ ）
A. 保持不变B. 持续增大
C. 先增大后减小D. 先减小后增大
21. 碰撞过程中弹簧弹性势能的最大值最接近（ ）
A. 0.007JB. 0.018J
C. 0.025JD. 0.050J
22. 该同学对实验结果进行误差分析，发现碰撞过程中两车动量之和实际在不断减少，他认为是轨道对车的摩擦力引起的。求碰撞过程中两辆小车组成的系统受到的平均摩擦力大小________。
23. 如图所示，质量为3kg、半径为0.6m的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的点对齐，且与水平面相切，水平面仅部分粗糙，摩擦因数为0.1，部分长为2.5m。现将质量为1kg、可视为质点的物块从圆弧面的最高点由静止释放，物块滑过段与静止在水平面上点、可视为质点的物块发生弹性碰撞。已知物块的质量为3kg，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）物块从释放运动到圆弧面最低点时，物块a和圆弧体b的速度之比；
（2）物块第一次运动到点时的速度v1；
（3）物块a最终停止在距离B点多远。
2024学年第二学期3月质量检测
高三物理
一、原子与原子核（21分）
随着电子、原子、原子核的发现，人们对组成物质的粒子有了越来越多的认识。
1. 若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面、通有顺时针电流的线圈，阴极射线将向________偏转；若要使阴极射线的轨迹是一条直线，则还需要施加一个平行于纸面向________的电场。（均选填“上”或“下”）
2. 质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，表示为 p＝uud，则反质子可表示为_________；中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，由此可推算出d 夸克的电量为______e。（已知质子带电量为e ）
3. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（ ）
A. B. （m3－m2－ m1） c
C. D. （m3－m2－ m1） c2
4. 在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从 P 点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中 1、2、3 所示，三个粒子的初速度分别为v1、v2、v3。根据轨迹可以推断出（ ）
A. 正电子的轨迹是1
B. 正电子的轨迹是2
C. v1＞v2＞v3
D. v3＞v2＞v1
5. 铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。
（1）完成核裂变方程： n＋ U⟶Ba＋Kr ＋______。
（2）如果按一个铀235原子核裂变时放出200MeV 能量计算，1g 铀235全部裂变后释放的能量是_____J ？（阿伏加德罗常数6.02×1023 ml-1，铀235的摩尔质量235g/ml，e =1.60×10-19C）（结果保留 2 位有效数字）
【答案】1. ①. 下 ②. 下
2. ①. ②. 3. C 4. BD
5. ①. ②. 8.2×1010J
【解析】
【1题详解】
[1]若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面、通有顺时针电流的线圈，根据左手定则知，阴极射线将向下偏转；
[2]若要使阴极射线的轨迹是一条直线，根据平衡条件知，则还需要施加一个向上的力，阴极射线带负电，故还需要施加一个平行于纸面向下的电场。
【2题详解】
[1]质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，表示为 p＝uud，则反质子可表示为；
[2]中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，根据题意，
联立解得d 夸克的电量为e。
【3题详解】
根据质能方程知一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是。
故选C。
【4题详解】
AB．根据左手定则判断知，两个电子向同一方向偏转，一个正电子与电子偏转方向相反，故正电子的轨迹是2，故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律
解得
即
因
可得
故C错误，D正确；
故选BD。
【5题详解】
[1]根据质量数守恒和电荷数守恒，推知核裂变方程n＋U→Ba＋Kr＋3n
[2]1g铀235全部裂变后释放的能量是
二、机械波与电磁波（18分）
机械波与电磁波在本质上虽然不同，但具有波动的共同特征。
6. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.2 s第一次到达最大位移处，在这段时间内波传播了1.2m，则这列波的周期是_____s，波速是_____m/s。
7. 某种电磁波的频率为，光速为c，则该电磁波对应的光子的动量为________。
8. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的（ ）
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射
B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射
D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
9. 电磁波在日常生活中有广泛的应用，涉及科研、军事、通信、医疗、能源等多个领域。下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B. 均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
C. 用微波炉加热食物时，通过红外线传热使食物的温度升高
D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
10. 宇宙中到处存在的中性氢可以产生波长为21cm的谱线，这一谱线书写了宇宙的故事。我国于2016年在贵州落成启用的世界最大的500m口径球面射电望远镜（简称FAST）其中一个重要的任务就是在茫茫宇宙中探索中性氢的踪迹。下列数据与中性氢谐线的频率最接近的是（ ）
A. 106HzB. 107HzC. 108HzD. 109Hz
11. 某些特殊的人工材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧，因此其折射率为负值（n < 0），称为负折射率材料。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n = −1.2，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】6. ①. 0.8 ②. 6
7.
8. A 9. D
10. D 11. C
【解析】
【6题详解】
[1]一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.2 s第一次到达最大位移处，则有
解得这列波的周期
[2]在这段时间内波传播了1.2m，则波速为
【7题详解】
某种电磁波的频率为v，光速为c，则该电磁波对应的光子的动量为
【8题详解】
“空山不见人，但闻人语响”，属于衍射现象；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，属于多普勒效应；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，属于干涉现象；声呐系统，用于探测海中的物体，属于波的反射现象。
故选A。
【9题详解】
A．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波能通过电缆、光缆传输，故A错误；
B．均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场稳定的电场，不会形成电磁波，故B错误；
C．微波炉加热食物的原理主要是利用微波与食物中的水分子产生共振摩擦，使食物中水的温度升高，进而使食物本身的温度也随着升高，可知，用微波炉加热食物时，并不是通过红外线传热使食物的温度升高，故C错误；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。
故选D。
【10题详解】
宇宙中到处存在的中性氢可以产生波长为21cm的谱线，根据
可得中性氢谐线的频率
故选D。
【11题详解】
根据题意可知负折射率材料的折射线与入射线位于法线的同一侧；光从上表面入射时，由折射定律可得
可得；根据对称性可知光从下表面射出时的出射光线与法线的夹角应为。
故选C。
三、电容与电感线圈（14分）
电容器和电感线圈均是重要的电学元件，电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体构成，电感线圈一般由带铁芯的线圈构成，两者在电路中所起的作用各不相同。
12. 用如图所示电路给电容器充、放电，电源电动势为E，内阻为r。开关 S 接通 1，稳定后改接 2，稳定后又改接1，如此往复。
（1）当开关接在2位置时，电路中的能量从______能转化为_______能。
（2）从t＝0开始，开关接1，得到电流表示数随时间变化的I-t 图像和电压表示数随时间变化的U-t图像。t1时刻，把开关改接2，请在I-t图像和U-t 图像中画出改接2后图像的大致形状____。
13. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同
B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮
C. 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭
D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭
14. 如图所示为某振荡电路，电流流向A极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A极板带负电
B. 电场能正转化为磁场能
C. 线圈的自感电动势增大
D. 电磁振荡的频率会随时间逐渐减小
【答案】12. ①. 电（场）能 ②. 内能 ③. 13. C 14. C
【解析】
【12题详解】
（1）[1][2]当开关接在2位置时，电容器放电，电路中的能量从电场能转化为内能。
（2）[3]在电容器充电后，t1时刻，把开关改接2，则电容器开始放电，放电电流开始比较大，而随着电容器两极板所带电荷量的减小，两极板间的电势差逐渐减小，电场强度逐渐减小，因此放电电流逐渐减小，其、图像如图所示
【13题详解】
AB．闭合开关瞬间，由于线圈的自感，通过线圈的电流为0，即通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流与通过电阻R的电流之和，则L1比L2更亮，故AB错误；
BC．断开开关后，由于线圈的自感，线圈相当于一个等效电源，线圈与灯泡L1构成新的回路，可知，断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
【14题详解】
ABC．由题可知电流正在减小，表明电容器正在充电，所以A板带正电，磁场能在减小，电场能正在增大，磁场能正转化为电场能，且电流变化变快，线圈中感应电动势正在增大，故AB错误，C正确；
D．电磁振荡的频率
与时间无关，故D错误。
故选C
四、电磁撬（9分）
2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示，两间距为L的平行长直光滑金属导轨固定在同一水平面内，导轨间垂直安放金属棒，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回（图中未画出电源）。两导轨电流在金属棒所在处产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系为BkI（k为常量）。
15. 金属棒经过第一级区域时，回路中的电流为I，则金属棒在大小为F＝______的安培力作用下被推动。
16. 当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。则
（1）金属棒在第一、第二级区域的加速度大小之比a1∶a2＝______。
（2）（计算）每一级区域中金属棒被推进的距离若均为s，金属棒的质量为m，求金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v=______
【答案】15. kI2L
16 ①. 1：4 ②.
【解析】
【15题详解】
由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为
金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为
故填kI2L；
【16题详解】
（1）[1]根据牛顿第二定律可知，金属棒经过第一级区域的加速度大小为
金属棒经过第二级区域时磁感应强度大小为
受到安培力的大小为
金属棒经过第二级区域的加速度大小为
联立解得金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比为
故填；
（2）[2]金属棒从静止开始经过两级区域推进后，根据动能定理可得
解得金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小为
故填。
五、霍尔元件与磁传感器（14分）
根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件，它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制，在自动化生产等技术领域具有广泛应用。
17. 某型号霍尔元件的主要部分由一块边长为L、厚度为d的正方形半导体薄片构成，电子的移动方向从SR边进入薄片朝PQ边运动。当突然垂直PQRS面施加一磁感强度为B方向如图所示的匀强磁场时，电子将（ ）
A. 在安培力作用下向PS侧积聚
B. 在洛伦兹力作用下向PS侧积聚
C. 在安培力作用下向QR侧积聚
D. 在洛伦兹力作用下向QR侧积聚
18. 已知在电子积聚一侧的对侧会同时积累等量的正电荷，稳定后在薄片中形成场强为E的匀强电场，该电场中PS与QR边之间的电势差大小为（ ）
A. ELB. C. EdD.
19. 利用该元件构成的磁传感器可将_______（填物理量名称）转化为 PS与QR边之间的电势差，并加以测量。如图所示，将这种传感器固定在自行车的车架上，并在车轮辐条上固定强磁铁，当车轮转动时，磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一个电势差，只要测出哪些物理量，即可测得自行车的平均速率大小？请写出需要测量的物理量及其字母：_______、_______，自行车的平均速率测量公式为：_________。
【答案】17. D 18. A
19. ①. 垂直PQRS方向的磁感强度 ②. 相邻两次电势差之间的时间间隔T ③. 车轮半径R ④.
【解析】
【17题详解】
根据左手定则，则电子在洛伦兹力作用下向QR侧积聚。
故选D。
【18题详解】
电场中PS与QR边之间电势差大小为U=EL。
故选A。
【19题详解】
[1]根据
可知，
则利用该元件构成的磁传感器可将垂直PQRS方向的磁感应强度转化为 PS与QR边之间的电势差，并加以测量。
[2][3][4]自行车的平均速率大小为
当车轮转动时，强磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一个电势差，可知还需测量相邻两次电势差之间的时间间隔T、车轮半径R。
六、碰撞（24分）
某同学使用数码小车研究碰撞过程，实验装置如图。两材质完全相同的数码小车1、2置于水平长直轨道上，小车质量m1=0.30kg、m2=0.20kg。小车1前方固定有轻质弹簧，以一定的速度撞击原本静止在轨道上的小车2，测得一段时间内里两车速度v随时间t变化的图像，各时刻小车的速度值标示如图。该同学由图判断两车发生碰撞的时间段约为0.01s至0.05s，不计空气阻力。
20. 碰撞过程中，两车间的相互作用力（ ）
A. 保持不变B. 持续增大
C. 先增大后减小D. 先减小后增大
21. 碰撞过程中弹簧弹性势能的最大值最接近（ ）
A. 0.007JB. 0.018J
C. 0.025JD. 0.050J
22. 该同学对实验结果进行误差分析，发现碰撞过程中两车动量之和实际在不断减少，他认为是轨道对车的摩擦力引起的。求碰撞过程中两辆小车组成的系统受到的平均摩擦力大小________。
23. 如图所示，质量为3kg、半径为0.6m的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的点对齐，且与水平面相切，水平面仅部分粗糙，摩擦因数为0.1，部分长为2.5m。现将质量为1kg、可视为质点的物块从圆弧面的最高点由静止释放，物块滑过段与静止在水平面上点、可视为质点的物块发生弹性碰撞。已知物块的质量为3kg，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）物块从释放运动到圆弧面最低点时，物块a和圆弧体b的速度之比；
（2）物块第一次运动到点时的速度v1；
（3）物块a最终停止在距离B点多远。
【答案】20. C 21. C
22 0.5N 23. （1）3∶1；（2） 3m/s；（3） 0.5m
【解析】
【20题详解】
由图像斜率表示加速度，可知加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律可知两车间的相互作用力先增大后减小。
故选C。
【21题详解】
两车共速时，弹簧的弹性势能最大，由图可知两车共速的速度为0.35m/s，小车1初始速度为0.610m/s，根据能量守恒定律有
解得
故选C。
【22题详解】
碰撞过程中两车总动量变化
该过程中，根据动量定理有
根据图像，把，，代入，联立可求得碰撞过程中两辆小车组成的系统受到的平均摩擦力大小
【23题详解】
（1）设物块质量为，圆弧体质量为。取水平向右为正方向，从释放运动到圆弧面最低点时，根据水平方向动量守恒有
物块a和圆弧体b的速度之比
（2）根据能量守恒定律有，
求得
（3）根据动能定理，有
求得物块与碰前的速度大小为
物块与发生弹性碰撞，有，
求得，
对利用动能定理有
求得物块a最终停止距离B点左侧处。