平江县 2023 届高三教学质量监测(三）
物 理
考试时间：75 分钟 满分：100 分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信
息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字表作答，答案必须写在答题卡各题目指定区
域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和
涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。
第 I卷（选择题）
一、单选题(本题共 6小题，每小题 4分，共计 24分。每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的)
1．图甲为研究光电效应的电路，K 极为金属钠（截止频率为
5.53 1014 Hz，逸出功为 2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光
谱中有四种可见光，分别是从n = 6 、5、4、3 能级跃迁到n = 2能级
产生的。下列说法正确的是（ ）
A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K 极金属发生光电效应
B．大量处于 n=5 能级的氢原子最多能辐射出 8 种不同频率的光
C．仅将图甲中 P 向右滑动，电流计示数一定变大
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为 0
2．科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度
v与时间 t的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A．0~ 1时间内，训练后运动员的平均加速度大
B．0 ~ t2 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
高三三模物理试卷 第 1 页 共 9 页
C． t2 ~ t3时间内，训练后运动员的平均速度小
D． t3 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
3．如图所示，四分之一圆柱体 P放在水平地面上，球心 O的正上方有一个大小可忽
略的定滑轮 A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体 P上质量为 m的小球连接，另
一端系在固定竖直杆上的 B点，一质量为 m0的钩码挂在 AB间的轻绳上，整个装置处于
静止状态，四分之一圆柱体 P与水平地面上有摩擦，其它摩擦不计，若在钩码下方再加挂
一个钩码，P始终未动，小球没有离开圆柱体 P，当系统再次处于静止状态时，则下列说
法正确的是（ ）
A．轻绳的张力增大
B．P对小球的弹力减小
C．P对地面的压力不变
D．P对地面的摩擦力减小
4．中国预计将在 2028 年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚
点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入
地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的
是（ ）
A．发射时的速度必须达到第三宇宙速度
B．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变
C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度
D．在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同
高三三模物理试卷 第 2 页 共 9 页
5．在如图所示的电路中，电容器的电容为C，两极板间有一静止的带电液滴。现将滑动
变阻器R的滑片稍向上移动一些，电压表示数变化量的绝对值为 U ，电容器电量变化量的绝
对值为 Q。下列说法正确的是（ ）
A． Q 一定大于C U
B．灯泡 L 一定变亮
C．电源输出功率一定减小
D．带电液滴向上运动
6．如图甲所示，质量为 2kg 的小球 B 与质量未知的小球 C 用轻弹簧拴接，放在光滑
的水平地面上，另有一小球 A 以 6m/s 的初速度向右运
动，t=2s 时球 A 与球 B 碰撞并瞬间粘在一起，碰后球
B 的 ν-t 图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数
1
k=240N/m，弹簧的弹性势能 EP = kx
2
（x为弹簧的形变
2
量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。下列判
断正确的是（ ）
A．碰后球 B 的速度为零时弹簧长度最短
B．碰后球 B 的速度为零时球 C 的加速度为零
C．碰后运动过程中，小球 B 加速度的最大值为 20m/s2
D．碰后运动过程中，小球 B 加速度的最大值为 30m/s2
二、多项选择题（本题共 5 小题，每小题 5分，共 25 分。每小题列出的四个备选项中至
少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0
分）
7．有一列简谐横波的波源在O处，某时刻沿 x轴正方向传播的振动形式传到 20cm 处，
此时 x轴上 10cm 处的质点已振动 0.2s，质点 P离 O处 80cm，如图所示，取该时刻为 t = 0，
下列说法正确的是（ ）
高三三模物理试卷 第 3 页 共 9 页
A．质点 P开始振动时的速度方向沿 y轴正方向
B．波的传播速度为 0.5m/s
C．经过 1.5s，质点 P第一次到达波峰
D．在0 ~ 0.1s时间内， x =10cm 处的质点振动的速度逐渐增大
8．某国产手机采用磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，把无线充电发射线圈和接
收线圈紧密结合在一起，大大降低了能量损耗。已知无线充电底座线圈接在 220V 的交流
电源上，手机在无线充电过程中，接收线圈提供的电压为 5V，功率为 20W，若不计能量
损耗，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电接收线圈主要工作原理是电磁感应
B．无线充电接收线圈主要工作原理是电流磁效应
C．发射线圈和接收线圈的匝数比为 44：1
1
D．正常充电时，充电底座线圈的输入电流为 A
11
9．沿电场中某条电场线方向建立 x轴，该电场线上各点电场强度 E 随 x的变化规律
如图所示，坐标轴上的点 0、x 、x x1 2和 3 分别与 x轴上 O、A、B、C 四点相对应，相邻
两点间距相等。一个带正电的粒子从 O 点由静止释放，运动到 A 点的动能为 EK，仅考虑
电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．从 O 点到 C 点，电势先升高后降低
B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C．粒子运动到 C 点时动能大于 3EK
D．粒子在 AB 段电势能减少量大于 BC 段电势能减少量
10．一种发光装置是由半径为 R的半球体透明介质和发光管芯组成的，管芯发光部分
MN 是一个圆心与半球体介质球心 O重合的圆面。其纵截面如图所示，OB ⊥ AC ，MN
高三三模物理试卷 第 4 页 共 9 页
R
上的 E点发出的一条光线经 D点的折射光线平行OB ，已知 = 60 ，圆弧 AD 长 ，则
6
下列说法正确的是（ ）
A．该透明介质折射率为 3
B．沿EB 方向的光线从半球面射出时的折射角是 45°
3
C．为使从管芯射向半球面上的所有光线都不会发生全反射，MN 的半径要小于 R
3
D．不论发光管芯的半径多大，总会有部分光线到达球面时发生全反射现象
11．如图所示，挡板 P固定在倾角为30 的斜面左下端，斜面右上端 M与半径为 R的
圆弧轨道MN连接其圆心 O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，
MON = 60 。质量均为 m的小物块 B、C 由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中
物块 C 紧靠在挡板 P处，物块 B 用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为 4m、大小可忽略的小
球 A 相连，初始时刻小球 A 锁定在 M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C
处于静止状态。某时刻解除对小球 A 的锁定，当小球 A 沿圆弧运动到最低点 N时（物块
B 未到达M点），物块 C 对挡板的作用力恰好为 0。已知重力加速度为 g，不计一切摩
擦，下列说法正确的是（ ）
2mg
A．弹簧的劲度系数为
R
12
B．小球 A 到达 N点时的速度大小为 gR
19
8
C．小球 A 到达 N点时的速度大小为 gR
15
D．小球 A 由 M运动到 N的过程中，小球 A 和物块 B 的机械能之和先增大后减小
三、非选择题(本题共 2小题，共 15分）
12．（6 分）某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与
钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为 d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小
车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间 t ，实验中小车从同一位
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置由静止释放，记录弹簧测力计的示数 F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测
1
量，测得多组 t 和 F。他们在 F2 坐标系中，得到如图乙所示的点。
( t )
（1）关于该实验的说法，下列正确的是（ ）
A．实验操作过程中需要平衡摩擦
B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量
C．该实验装置可以用于验证机械能守恒实验
（2）在实验操作完全正确的情况下，若已知小车的位移为 x，小车的质量为M，请
1
写出 2 关于 F的函数表达式______________________；
( t )
（3）该同学实验后发现图像在横轴上有一正截距，原因可能是___________________
__________________________________________。
13．（9 分）利用图甲电路测量某电池的内阻，其中 AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔
芯上套有一金属滑环 P （宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动）。实验器材还
有：标准电池（电动势为E0 ，内阻不计），电阻箱（最大阻值为99.99Ω），灵敏电流计 G
（量程为 600μA），待测电池（电动势Ex 小于E0 ，内阻 rx 未知），开关 3 个，刻度尺、导
线若干等。
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主要实验步骤如下：
a．测量出铅笔芯 A、B两端点间的距离 L0 ；
b．将电阻箱调至某一阻值 R，闭合开关S1、S2 、S3，移动滑环 P使电流计 G 示数为
零，测量出此时的 AP长度 L；
c．改变电阻箱的阻值 R，重复步骤 b，记录下多组 R及对应的 L值。
回答以下问题：
（1）步骤 a 中某同学用 50 分度游标卡尺测出铅笔芯 A、B两端点间的距离，如图所
示， L0 = mm。
（2）步骤 b 中，移动滑环 P使 G
的示数为零。此时电阻箱两端电压UR =
___________（用 L 、 L0 、E0 表示）。
1 1 1 1
（3）利用记录的多组 R、L数据，作出 图像如图乙，则 随 变化的关系式
L R L R
1
为 =___________（用E0 、Ex 、 rx 、 L0 、 R 表示），根据图像可得待测电池的内阻 rx =
L
___________ 。（保留两位有效数字）。
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四、解答题(本题共 3小题，共 36分)
14.（本题 8 分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为 m 的活塞密封一部
分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为 S，将整个装置放在大气压恒为 p0 的空
气中，开始时气体的温度为 T0，活塞与容器底的距离为 h0，当气体从外界吸收热量 Q 后，
活塞缓慢上升 d 后再次平衡。
（1）外界空气的温度是多少？
（2）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？
15.（本题 12 分）如图所示，在矩形区域 ABCD内存在竖直向上的匀强电场，在 BC右
侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场，L1、L2、L3是磁场的边界(BC与 L1重合)，宽度相同，方向如
图所示，区域Ⅰ的磁感应强度大小为 B1.一电荷量为＋q、质量为 m 的粒子(重力不计)从 AD
边中点以初速度 v0 沿水平向右方向进入电场，粒子恰好从 B点进入磁场，经区域Ⅰ后又恰好
从与 B点同一水平高度处进入区域Ⅱ.已知 AB长度是 BC长度的 3倍．
（1）求带电粒子到达 B点时的速度大小；
（2）求区域Ⅰ磁场的宽度 L；
（3）要使带电粒子在整个磁场中运动的时间最长，求区域Ⅱ的磁感应强度 B2的最小值。
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16.（16 分）如图，质量为 1kg、足够长的长木板 B 静止在光滑水平地面上，在距长
木板右端距离为 x处有一固定挡板 C，质量为 0.5kg 的小滑块 A 从长木板的左端以大小为
6m/s 的初速度滑上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为 0.2，重力加速度大小取
g =10m / s2，木板 B 与挡板 C 的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不
计，求：
（1）若在 B 与 C 碰撞前 A 与 B 已相对静止，则 x至少为多少？
（2）若要使 B 与 C 只发生一次碰撞，则 x应满足什么条件？
1
（3）若 x = m，则 B 与 C 会碰撞几次？
8
高三三模物理试卷 第 9 页 共 9 页2023届高三三模物理参考答案
1．【答案】A
【解析】A．从、5、4、3能级跃迁到能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86 eV、2.55 eV，、1.89 eV，大于2.29eV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；
B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出种不同频率的光，选项B错误；
C．仅将图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和光电流时，电流不再增加，选项C错误；
D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0，选项D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；
B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；
C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；
D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。
故选D。
3．【答案】D
【详解】AB．对m进行受力分析，如图所示
设四分之一圆柱体的半径为R，定滑轮A左侧轻绳长度为L，根据相似三角形有在钩码下方再加挂一个钩码直至系统再次处于静止状态的过程中，小球会沿着P上移，小球再次处于静止状态时，由于AO、mg、R不变，L减小，则N不变、T减小，AB错误；
C．设小球对P的压力与竖直方向的夹角为θ，地面对P的支持力为N1，则有
θ变小，则cosθ增大，则地面对P的支持力增大，根据牛顿第三定律可知，P对地面的压力增大，C错误；
设轻绳与竖直方向的夹角为α，对小球和P整体分析可知，T和α均变小，则f变小，即P对地面的摩擦力减小，D正确。故选D。
4．B【解析】A．第三宇宙速度是指发射物体能够脱离太阳系的最小发射速度，而“嫦娥一号”仍然没有脱离地球引力的范围，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；
B．在绕地轨道中，根据开普勒第三定律
可知，同一中心天体，椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比为定值，故B正确；
C．设轨道Ⅰ的速度为v1，轨道Ⅱ近地点速度为v2，轨道Ⅱ远地点速度为v3，在轨道Ⅱ的远月点建立一以月球为圆心的圆轨道，其速度为v4，则根据离月球的远近，再根据圆周运动加速离心原理，可得v2>v1，v4>v3，结合万有引力提供向心力圆周运动知识，有
解得可知，圆轨道半径越大，线速度越小，所以v1>v4，因此v2>v1>v4>v3
故在轨道Ⅰ上运动时的速度v1不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故C错误；
D．根据开普勒第二定律，可知在同一绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同，但是在不同的绕月轨道上不满足，故D错误。
5．A【解析】A．将滑动变阻器的滑片稍向上移动时，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，则路端电压变小。总电流变大，灯泡的电压变大，即电压表的示数变大。根据路端电压等于灯泡的电压与右侧并联部分电压之和，可知，右侧并联部分电压变小，由于路端电压变小，所以右侧并联部分电压减小量大于灯泡电压的增加量，所以电容器电压的变化量绝对值大于，因此电容器电量变化量的绝对值为一定大于，故A正确；
B．右侧并联部分电压变小，灯泡的电压变小，则灯泡一定变暗，故B错误；
C．由于电源的内外电阻关系未知，所以不能判断电源输出功率如何变化，故C错误；
D．电容器板间电压变小，电场强度变小，带电液滴向下运动。故D错误。
6.【答案】 C
【解析】A．当三球共速时，弹簧弹性势能最大，压缩量最大，弹簧长度最短，故A错误；
B．由图可知，B的速度为零后继续反向加速，说明弹簧弹力不为0，故C球受到弹簧弹力，加速度不为0，故B错误；
CD．AB发生完全非弹性碰撞，则解得
ABC整体动量守恒
当弹簧恢复原长时，此时，满足
即解得
当ABC共速时
联立解得解得此时小球B加速度最大
故C正确，D错误。
故选C。
二，多选题
7．BC【解析】A．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点A起振方向沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P的起振时的速度方向沿y轴负方向，故A错误；
B．根据题图可知波长为，此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s，则周期为，可知波的传播速度为，故B正确；
C．根据波形图可知，质点P第一次到达波峰经过的时间
，故C正确；
D．在时间内，处的质点从平衡位置向波峰位置运动，速度逐渐减小，故D错误。
8．【答案】ACD
【详解】AB．接收线圈的工作原理是电磁感应，A项正确，B项错误；
C．根据电磁感应定律可得，C项正确；
D．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电底座线圈的输入电流
，D项正确。故选AD。
9.【答案】CD
【解析】
详解】A．从点到点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从点到点，电势逐渐降低，所以A错误；
B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加运动，则B错误；
C．由图像可知图像的面积表示电势差，则有
UOC>3UOA
由动能定理有
由上几式可得
所以粒子运动到点时动能大于，则以正确；
D．粒子在段图像的面积大于段图像的面积，则UAB>UBC，所以粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量，则D正确；
故选CD。
10.【答案】AC
【详解】A．光路图如图所示
由几何关系可知光线入射到D点的入射角折射角折射率为，A正确；
CD．临界角解得从M或N点垂直于MN发出的光线射到球面上的入射角最大，设为，管芯发光部分MN的半径为r，所以有所有光能射出，则解得，C正确；D错误；
B．光路图如图所示
由几何知识可以发生折射，设折射角为，所以有解得，B错误。故选C
11．BD
【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩长度为，则B沿斜面方向受力平衡，则
小球A沿圆弧运动到最低点N时，物块C即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为，则C沿斜面方向受力平衡，则
易得
当小球A沿圆弧运动到最低点N时，B沿斜面运动的位移为
所以
解得
，
故A错误；
BC．设小球A到达N点时的速度为，对进行分解，在沿绳子方向的速度
由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时B的速度也为，对A、B、C和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，可知
解得
故B正确，C错误；
D．小球A由M运动到N的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变，C一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小受增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故D正确。
故选BD。
三、实验题
12.（6分）【答案】 （1）A （2分） （2）（2分）
（3）平衡摩擦不足或没有平衡摩擦（2分）
【详解】①[1]A．实验中以F作为小车的合力，需要平衡摩擦力，故A正确；
B．该实验中是以F作为小车的合力，可以由弹簧测力计直接读出，不需要钩码的质量远小于小车质量，故B错误；
C．实验中平衡摩擦力后，除了重力对小车做功外，还有摩擦力和拉力对小车做功，所以该实验装置不能用于验证机械能守恒实验，故C错误。故选A；
②[2]小车的末速度为位移速度关系式为牛顿第二定律为联立可得
③[3]如果图像在横轴上有一正截距，说明拉力达到一定的值之后，小车才开始运动，所以有可能是平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦。
13.（9分）【答案】 （1）41.20（41.18）（2分） （2）（2分）
（3） （3分） （2分）
【详解】
（1）读数为 4.1cm+10x0.02mm=41.20mm（41.18）
（2）由于电流计示数为零，则标准电池与铅笔芯、待测电池与电阻箱分别组成两个相对独立的电路，且对标准电池与铅笔芯组成的回路，由闭合电路欧姆定律可知即
（3）对待测电池与电阻箱组成的回路，由闭合电路欧姆定律可知则有
变形可得由图像可得纵截距为斜率为解
四、解答题
14、（8分）(1) (2) Q-(mg+poS)d
解析：（1）对于容器中的密闭气体，当活塞缓慢上升时，气体发生的是等压变化，
由盖一吕萨克定律，有 ……………2分
得T=……………2分
(2)在活塞上升的过程中，外界对气体做功为
W=一(mg十poS)d……………2分
根据热力学第一定律可知，密闭气体的内能增加了
=Q+W=Q-(mg +poS)d……………2分
15.（12分）答案 (1) (2) (3)1.5B1
解析 (1)设带电粒子进入磁场时的速度大小为v，与水平方向成θ角，粒子在匀强电场中做类平抛运动，由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有：
tan θ＝＝，则θ＝30°……………2分
根据速度关系有：v＝＝；……………2分
(2)设带电粒子在区域Ⅰ中的轨道半径为r1，
由牛顿第二定律得：qvB1＝m ……………2分
轨迹如图甲所示：
由几何关系得：L＝r1 ，解得：L＝；……………2分
(3)当带电粒子不从区域Ⅱ右边界离开磁场时，在磁场中运动的时间最长．设区域Ⅱ中最小磁感应强度为B2m，此时粒子恰好不从区域Ⅱ右边界离开磁场，对应的轨迹半径为r2，轨迹如图乙所示：
可得：qvB2m＝m……………2分
根据几何关系有：L＝r2(1＋sin θ)，解得：B2m＝1.5B1. ……………2分
16.（16分）【答案】（1）；（2）；（3）3次
【详解】（1）A在B上做匀减速运动，B做匀加速运动，设A、B相对静止时，共同速度为，根据动量守恒有……………2分
B运动加速度大小……………1分
B运动的距离……………1分
因此，要使B与C碰撞前A与B已相对静止，则应……………1分
（2）B与C碰撞时，A向右的动量小于等于B向右的动量，则B与C会发生一次碰撞。
当A向右的动量等于B向右动量时……………1分
根据动量守恒有……………2分，
B运动的距离……………1分
因此，若要使B与C只发生一次碰撞，则应……………1分
（3）当时，B每次与C碰撞前的速度大小为……………1分
相邻两次碰撞的时间间隔……………1分
设能碰撞n次，则第n次碰撞时，运动的时间……………1分
最后一次碰撞满足临界条件……………1分
根据运动学公式；解得因此，最多可以碰撞3次。……………2分
