精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2023-2024学年下学期高三开学摸底考试物理试卷

高三开学摸底考试物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A点运动到点，这时突然使它所受的力反向而大小不变，即由变为，关于在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是（图中为点切线方向）（　　） A. 物体可能沿曲线运动 B. 物体可能沿直线运动 C. 物体可能沿曲线运动 D. 物体可能沿原曲线由点返回点 2. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 3. 如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 a；给小球带上电荷后，仍以原来速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小相等 B. 无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒 C. 若小球带负电荷，小球会落在更远的 b点 D. 若小球带正电荷，小球仍会落在 a点 4. 如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（　　） A. G B. G C. G D. G 5. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 电阻R上的电功率为20 W B. t=0.02 s时，R两端的电压瞬时值为零 C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100πt（V） D. 通过R电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos 50πt（A） 6. 如图所示为三棱镜的截面，、。某细单色光束从AC边上的D点射入三棱镜，折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，反射光线垂直射到AB边的F点，光线在D的入射角为（为未知量），折射角为（为未知量），已知B、E两点之间的距离为L，，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（　　） A. 介质对此单色光的折射率为 B. 光从E到F的传畄时间为 C. D. 7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻两等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P、Q相比，下列说法错误的是（　　） A. P点的电势高 B. 带电微粒通过P点时的加速度大 C. 带电微粒通过P点时的速度大 D. 带电微粒在P点时的电势能较大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 两个完全相同的截面为四分之一圆面的柱体A、B按如图所示叠放，两个柱体的质量均为m，水平面粗糙，圆弧面和竖直墙面光滑，对B施加水平向右的力F，使B恰好不向左运动，改变F的大小，使柱体B缓慢向左移动直至A落地前的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F不断变大 B. B对地面的压力不断增大 C. A对竖直墙面的压力不断增大 D. A对B的压力不变 9. 如图，将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是（） A. 环到达B处时，重物上升的高度 B. 环能下降的最大距离为 C. 环到达B处时，环与重物的速度大小之比为 D. 环从A到B减少的机械能等于重物增加的机械能 10. 如图所示，间距为的两平行光滑长直金属导轨水平放置。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。细金属杆静置于磁场中，磁场外的细金属杆以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为，在导轨间的电阻均为，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则（　　） A. 在磁场内运动过程中的最大加速度为 B. 在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为 C. 中产生焦耳热的最小值为 D. 初始位置到的最小距离为 三、非选择题：共5题，共54分。 11. 同学利用向心力演示仪探究向心力大小与质量m、转动角速度ω和转动半径r之间关系的。该同学使用两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球进行实验。 （1）本实验采用科学方法是 。 A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （2）通过本实验可以得到的结果是 。 A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 D. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 （3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球1、2分别放在A盘和B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为1∶2，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为3∶1，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球1、2受到的向心力之比为_______________。 12. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 （1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。 （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 压力锅的作用是增大锅内气体压强、提升沸点，提高烹煮食物的效率。如图所示为压力锅的结构示意图，为了测试压力锅的加压效果，将空锅盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。已知外界大气压强为，气孔横截面积为，压力锅的容积为4.5L，初始锅内气体压强与大气压强相等，内部气体温度为300K。测得锅内气体的压强最大可达，重力加速度g取，求： （1）压力阀的质量； （2）压力阀刚要被顶起时锅内气体温度； （3）若压力阀顶起时将压力阀取走，此后继续加热使锅内气体温度达到500K，这时锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为多少。 14. 电磁减震器是利用电磁感应原理一种新型智能化汽车独立悬架系统。如图所示为某种电磁阻尼减震器简化后的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m，每个矩形线圈abcd的匝数为N，电阻值为R，ab边长为L，bc边长为，该减震器在光滑水平面上以初速度v0向右进入磁感应强度的大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。求： （1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小； （2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小； （3）已知滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg，每个矩形线圈abcd匝数N=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T。若减震器的初速度v0=5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？（不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响） 15. 如图所示，一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上。物体（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体与滑板水平部分的动摩擦因数为，一根长度、不可伸长的细线， 一端固定于点，另一端系一质量为的小球，小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态）， 然后由静止释放，小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知物体的质量为，滑板的质量为，求： （1）小球与物体碰撞前瞬间小球的速度； （2）小球与物体碰撞后瞬间物体的速度； （3）要使物体在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三开学摸底考试物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A点运动到点，这时突然使它所受的力反向而大小不变，即由变为，关于在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是（图中为点切线方向）（　　） A. 物体可能沿曲线运动 B. 物体可能沿直线运动 C. 物体可能沿曲线运动 D. 物体可能沿原曲线由点返回点 【答案】C 【解析】 【详解】物体沿曲线从点A运动到点B过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体以后的运动只可能沿Bc运动，故ABD错误，C正确。 故选C。 2. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故A错误； B．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故B错误； C．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确； D．由于α粒子从a运动到b的过程中电场力做负功，则动能减小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小相等 B. 无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒 C. 若小球带负电荷，小球会落在更远的 b点 D. 若小球带正电荷，小球仍会落在 a点 【答案】A 【解析】 【详解】AB．无论小球带何种电荷，小球在磁场中运动时受洛伦兹力方向与速度垂直，则洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，则落地时速度的大小相等，选项A正确，B错误； C．若小球带负电荷，根据左手定则知道小球受斜向左向下方的洛伦兹力，这样小球偏折更厉害，会落在a的左侧，选项C错误； D．若小球带正电荷，根据左手定则知道小球受斜向右上方的洛伦兹力，这样小球会飞的更远，落在更远的b点，选项D错误。 故选A。 4. 如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为（　　） A. G B. G C. G D. G 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力的公式可知两球间相互引力的大小为 F= 故选C。 5. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 电阻R上的电功率为20 W B. t=0.02 s时，R两端的电压瞬时值为零 C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100πt（V） D. 通过R的电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos 50πt（A） 【答案】C 【解析】 【详解】A．R上消耗的电功率为 故A错误； B．0.02s时，磁通量为零，而磁通量的变化率最大，此时R两端瞬时电压最大，故B错误； C．R两端电压最大值为 线圈转动的角速度为 故R两端电压表达式为 故C正确； D．根据C选项可得电流 故D错误。 故选C。 6. 如图所示为三棱镜的截面，、。某细单色光束从AC边上的D点射入三棱镜，折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，反射光线垂直射到AB边的F点，光线在D的入射角为（为未知量），折射角为（为未知量），已知B、E两点之间的距离为L，，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（　　） A. 介质对此单色光的折射率为 B. 光从E到F的传畄时间为 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．设光线在介质中发生全反射的临界角为，折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，反射光线垂直射到AB边的F点，由几何关系可得，由折射率的定义可得 故A错误； B．E、F两点之间的距离为 由折射率的定义可得 光从E到F的传播时间为 综合可得 故B错误； CD．已知、，由几何关系可得光线在D点的折射角 由折射率的定义可得 综合计算可得 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻两等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P、Q相比，下列说法错误的是（　　） A. P点的电势高 B. 带电微粒通过P点时的加速度大 C. 带电微粒通过P点时的速度大 D. 带电微粒在P点时的电势能较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子受电场力指向轨迹凹侧，由于粒子带正电，则电场线大致向右下，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以P点的电势高，故A正确； B．等势面越密集的地方电场强度越大，则带电微粒通过P点时的电场力较大，根据牛顿第二定律可知加速度大，故B正确； CD．若带电微粒从P到Q运动，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，则通过P点时的速度小，在P点时的电势能较大，故C错误，D正确； 本题选择错误的，故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 两个完全相同的截面为四分之一圆面的柱体A、B按如图所示叠放，两个柱体的质量均为m，水平面粗糙，圆弧面和竖直墙面光滑，对B施加水平向右的力F，使B恰好不向左运动，改变F的大小，使柱体B缓慢向左移动直至A落地前的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F不断变大 B. B对地面的压力不断增大 C. A对竖直墙面的压力不断增大 D. A对B的压力不变 【答案】AC 【解析】 【详解】B．整体分析可知，重力和地面对B的支持力二力平衡，总重力不变，则支持力不变，由牛顿第三定律可得，B对地面的压力不变，故B错误； ACD．B对地面的压力不变，则地面对B的滑动摩擦力不变，对A研究，受力分析如图 设B对A的弹力与水平方向的夹角为，则由动态分析可知，在水平方向 竖直方向 随着A下落到地面，减小，则B对A的弹力增大，则墙面对A的弹力N增大，根据牛顿第三定律，A对墙面的压力增大，整体分析，水平向右的力F与墙面对A的弹力N大小相等，也增大，故AC正确，D错误； 故选AC。 9. 如图，将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是（） A. 环到达B处时，重物上升的高度 B. 环能下降的最大距离为 C. 环到达B处时，环与重物的速度大小之比为 D. 环从A到B减少的机械能等于重物增加的机械能 【答案】BD 【解析】 【详解】根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升高度h=d−d，故A错误；环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为，根据机械能守恒有，解得：h=d，故B正确．对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以，故C错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D正确；故选BD． 10. 如图所示，间距为的两平行光滑长直金属导轨水平放置。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。细金属杆静置于磁场中，磁场外的细金属杆以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为，在导轨间的电阻均为，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则（　　） A. 在磁场内运动过程中的最大加速度为 B. 在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为 C. 中产生焦耳热的最小值为 D. 的初始位置到的最小距离为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，M进入磁场后，M做减速运动，N做加速运动，则M刚进入磁场时，在磁场中的加速度最大，则有 ，， 联立可得 由牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．根据题意，对N由动量定理有 又 联立可得 解得 故B正确； C．根据题意可知，若N出磁场时，M恰好追上N，则回路中产生的焦耳热最少，设此时M的速度为，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律可得，回路中产生焦耳热为 则中产生焦耳热的最小值为 故C错误； D．根据题意，在磁场过程，设两棒相对靠近的位移为，由公式 ，， 联立可得 联立解得 由于两杆在磁场内未相撞，则有的初始位置到的最小距离为 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：共5题，共54分。 11. 同学利用向心力演示仪探究向心力大小与质量m、转动角速度ω和转动半径r之间关系的。该同学使用两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球进行实验。 （1）本实验采用的科学方法是 。 A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （2）通过本实验可以得到的结果是 。 A. 在质量和半径一定情况下，向心力的大小与角速度成正比 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 D. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 （3）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球1、2分别放在A盘和B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为1∶2，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为3∶1，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球1、2受到的向心力之比为_______________。 【答案】（1）B （2）D （3）1∶18 【解析】 【小问1详解】 本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 根据向心力公式 可知在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比；质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的平方成正比；在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比；在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比。 故选D。 【小问3详解】 皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以 a轮、b轮半径之比为1:3，根据 所以 共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则 根据向心力 得 12. 如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 （1）已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。 （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）3.1 （2） ①. 1.5 ②. 1.9 （3） ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得 代入数据解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得 变式可得 由图丁可得 ， 解得 ， 【小问3详解】 [1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。 13. 压力锅的作用是增大锅内气体压强、提升沸点，提高烹煮食物的效率。如图所示为压力锅的结构示意图，为了测试压力锅的加压效果，将空锅盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。已知外界大气压强为，气孔横截面积为，压力锅的容积为4.5L，初始锅内气体压强与大气压强相等，内部气体温度为300K。测得锅内气体的压强最大可达，重力加速度g取，求： （1）压力阀的质量； （2）压力阀刚要被顶起时锅内气体温度； （3）若压力阀顶起时将压力阀取走，此后继续加热使锅内气体温度达到500K，这时锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）锅内气体的压强达到最大时，对压力阀受力分析有 解得 （2）压力阀刚要被顶起时锅内气体压强为，则有 解得 （3）设加热后的气体体积为，则有 解得 则锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为 14. 电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。如图所示为某种电磁阻尼减震器简化后的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m，每个矩形线圈abcd的匝数为N，电阻值为R，ab边长为L，bc边长为，该减震器在光滑水平面上以初速度v0向右进入磁感应强度的大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。求： （1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小； （2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小； （3）已知滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg，每个矩形线圈abcd匝数N=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T。若减震器的初速度v0=5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？（不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响） 【答案】（1）；（2）；（3）13个 【解析】 【详解】（1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小 （2）设向右为正方向，对减震器进行分析，由动量定理可得 解得 （3）由上述小题得，每一个线圈进入磁场的过程中，减震器速度减小量为 所以线圈的个数为 个 则需要13个线圈。 15. 如图所示，一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上。物体（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体与滑板水平部分的动摩擦因数为，一根长度、不可伸长的细线， 一端固定于点，另一端系一质量为的小球，小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态）， 然后由静止释放，小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知物体的质量为，滑板的质量为，求： （1）小球与物体碰撞前瞬间小球的速度； （2）小球与物体碰撞后瞬间物体的速度； （3）要使物体在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球Q在下落过程中机械能守恒，因此有 解得 （2）小球Q和物体P发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律和动量守恒定律有 解得 （3）要求物体P有相对地面向右的速度，说明物体P要滑到曲面上再返回运动，物体P相对滑板N反方向运动过程中，可以知道当再次回到B点时两者的速度最大，此时物体P有向右运动的速度即可，因此规定向左为正方向，再次回到B时水平方向动量守恒定律和能量守恒定律可得 联立可得方程 因物体要经过B点，因此要求判别式大于零，速度向右说明要小于零，则有 即满足不等式 又有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$