精品解析：安徽省阜阳市界首市齐舜高级中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题

江淮十校2025届高三第一次联考 物理试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，下列关于奥运比赛项目中物理知识说法正确的是（　　） A. 我们在欣赏跳水比赛时，可以将跳水运动员看作质点 B. 撑杆跳高比赛中，运动员从助跑到落地前的过程中机械能守恒 C. 羽毛球比赛中运动员击球最大速度是指瞬时速度 D. 运动员的铅球成绩是指铅球从离开手到落地的位移大小 2. 下列描述的物理现象与物理规律中说法正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中虽然温度保持不变，但吸热后分子的平均动能会变大 B. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 C. 通电导线在磁场中所受安培力方向可以用安培定则来判断 D. 假设地球为均匀球体，由于地球的自转，使得物体在两极处所受到的万有引力大于其在赤道处所受到的万有引力 3. 当入射的自然光以某特定角度射入界面时，反射光线与折射光线是互相垂直的偏振光，通常将此角度叫布儒斯特角。如图所示，一束光线从真空中射入折射率的介质，入射角为，已知光在真空中的传播速度，下列说法中不正确的是（　　） A. 当入射角时，会发生全反射现象 B. 当入射角为布儒斯特角时，反射光与入射光一样都是横波 C. 布儒斯特角满足关系 D. 光在此介质中的传播速度为 4. 歼-20（英文：Chengdu J-20，代号：威龙）是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性的第五代双发重型隐形战斗机，将担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。如图为歼-20战机在我国近海海域上空巡航的英姿，设该机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，以速度v沿水平方向匀速飞行，已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的竖直分量大小为B，C、D两点间的电势差的绝对值为U。则（ ） A. ，C点电势高于D点电势 B. ，D点电势高于C点电势 C. ，C点电势高于D点电势 D. ，D点电势高于C点电势 5. 近年来，我国国产新能源汽车的自动驾驶技术快速发展，已跻身世界前列，汽车的自动驾驶离不开电磁波技术的应用，某新能源汽车发出的一列横波在时的波形图像如图1所示，图2为点的振动图像，则下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 时间内，质点沿轴运动了 C. 在任意的时间内，质点运动的路程一定是 D. 该波的波速为 6. 实验室有一单匝矩形闭合金属线框，线框总电阻，现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时线框中的感应电流最小 B. 时线框中产生的感应电动势最大 C. 线框转动一周外力所做的功为1J D. 时间内，流过线框的电荷量为 7. 如图所示，一个质量为m的带电滑块，沿绝缘粗糙斜面匀加速下滑，当带电滑块滑到有理想边界且方向竖直向下的匀强电场区域时，滑块（已知滑块所受的静电力小于重力）（　　） A. 将加速下滑，且加速度的大小不变 B. 有可能匀减速下滑 C. 将加速下滑，且加速度的大小一定增大 D. 将加速下滑，且加速度的大小可能减小 8. 如图所示，空间中有一竖直向下的匀强磁场，等边三角形AOC在水平面内，边长为L，D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的速度大小也为 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 中国载人探月工程登月任务已启动实施，计划将在2030年前实现中国人首次登月。已知月球的半径为，万有引力常量为，假设宇航员在距离月球表面高处（h远小于R），以初速度竖直向上抛出一小球，小球经时间落到月球表面，在月球的上空，保障卫星正在绕月球做周期为的匀速圆周运动，忽略月球自转。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 保障卫星的高度为 10. 如图所示，白色传送带保持的速度逆时针转动，现将一质量为的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数，传送带两端距离。传送带倾角为，，则煤块从A运动到B的过程中（　　） A. 煤块从A端运动到B端经历的时间为 B. 煤块从A端运动到B端相对传送带位移的大小为 C. 煤块从A端运动到B端在传送带上留下的痕迹长度为 D. 煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为84J 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某实验小组的同学利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________。 A. 重物应选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔应在同一竖直面内上下对正 C. 应该精确测量出重物的质量 D. 用手托稳重物，接通电源后，再放手释放重物 （2）小明在实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打点的过程中，重物的重力势能变化量___________，动能变化量___________。 12. 为了测量待测电池组的电动势E和内阻r及待测电阻的阻值，准备实验器材有：待测电池组E（电动势约4.5V，内阻约）：待测电阻：定值电阻；电压表V（量程，内阻约）：电阻箱R（）；单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。某物理兴趣小组利用上述实验器材设计图甲所示的测量电路。并按如下步骤操作： （1）将开关接a，再闭合开关，依次改变电阻箱阻值，读出相应的电阻箱R的阻值和电压表的示数U，得到如图乙所示的图像； （2）将开关接b，电压表指针位置如图丙所示，则电压表示数为______V，待测电阻______； （3）根据图像可得该电池组的电动势______V，______（结果均保留两位有效数字）；电池组电动势的测量值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图所示，粗细均匀、一端开口的直角玻璃管竖直放置，管内用两段水银柱封闭着A、B两段气体（可看做理想气体），A气柱长度，竖直管中水银柱和水平管左端水银柱长度均为，B气柱长度，水平管右端水银柱长度。现在缓慢地将玻璃管逆时针转过，已知大气压，环境温度保持不变，求稳定后A，B气柱的长度。 14. 质量为，带电荷量为小滑块（可视为质点）放在质量为，长为的绝缘木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下的电场强度为的匀强电场，如图所示。取，假设滑块与木板之间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，滑块在运动中电荷量不变，试求： （1）用水平力F0拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的速度一起运动，力F0应满足什么条件？ （2）用水平恒力F1拉小滑块向木板的右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F1应为多大？ （3）若对木板M施加一水平向左的恒力F2，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F2应为多大？ 15. 如图所示，两条足够长的水平平行金属导轨间距为 L，导轨上放着两根相同导体棒 ab 和 cd；每根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B；开始时 ab 和 cd 的水平初速度大小分别为 2v0和 6v0，方向相反，求： （1）整个过程中 ab 棒上所产生的焦耳热； （2）当 ab 棒的速度大小变为 v0 时： ①回路消耗的电功率为多大？ ②两棒间的距离相比最初增大了多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江淮十校2025届高三第一次联考 物理试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，下列关于奥运比赛项目中物理知识说法正确的是（　　） A. 我们在欣赏跳水比赛时，可以将跳水运动员看作质点 B. 撑杆跳高比赛中，运动员从助跑到落地前的过程中机械能守恒 C. 羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度 D. 运动员的铅球成绩是指铅球从离开手到落地的位移大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．欣赏跳水比赛时，要关注运动员的肢体动作，运动员的大小和形状不能忽略不计，故不能将跳水运动员看作质点，选项错误； B．撑杆跳高比赛中，运动员从助跑到落地前的过程中运动员的机械能和撑杆的弹性势能间转化，故机械能发生了变化，机械能不守恒，选项B错误； C．羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指羽毛球飞行中最大的瞬时速度，选项C正确； D．运动员的铅球成绩是指铅球落地点到标准线的水平位移大小，选项D错误。 故选C。 2. 下列描述的物理现象与物理规律中说法正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中虽然温度保持不变，但吸热后分子的平均动能会变大 B. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 C. 通电导线在磁场中所受安培力的方向可以用安培定则来判断 D. 假设地球为均匀球体，由于地球的自转，使得物体在两极处所受到的万有引力大于其在赤道处所受到的万有引力 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体在熔化过程中温度保持不变，即分子的平均动能会不变，因为温度是分子平均动能的宏观标志，选项A错误； B．根据爱因斯坦的光电效应方程，光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项B正确； C．通电导线在磁场中所受安培力的方向应该用左手定则来判断，选项C错误； D．假设地球为均匀球体，物体在两极处所受到的万有引力等于于其在赤道处所受到的万有引力，只是两处重力的大小不同，选项D错误。 故选B。 3. 当入射的自然光以某特定角度射入界面时，反射光线与折射光线是互相垂直的偏振光，通常将此角度叫布儒斯特角。如图所示，一束光线从真空中射入折射率的介质，入射角为，已知光在真空中的传播速度，下列说法中不正确的是（　　） A. 当入射角时，会发生全反射现象 B. 当入射角为布儒斯特角时，反射光与入射光一样都是横波 C. 布儒斯特角满足关系 D. 光在此介质中的传播速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．发生全反射的条件是光从光密介质到光疏介质且入射角达到临界角，所以光从空气中射入介质中不可能会发生全反射现象，选项A错误； B．光是一种横波，不管反射光还是入射光都是横波，选项B正确； C．当反射光与折射光垂直时，则 即布儒斯特角满足关系 选项C正确； D．光在介质中的传播速度 得 选项D正确。 本题选择不正确的，故选A。 4. 歼-20（英文：Chengdu J-20，代号：威龙）是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性的第五代双发重型隐形战斗机，将担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。如图为歼-20战机在我国近海海域上空巡航的英姿，设该机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，以速度v沿水平方向匀速飞行，已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的竖直分量大小为B，C、D两点间的电势差的绝对值为U。则（ ） A. ，C点电势高于D点电势 B. ，D点电势高于C点电势 C. ，C点电势高于D点电势 D. ，D点电势高于C点电势 【答案】D 【解析】 【详解】飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，切割磁感应强度的竖直分量，切割的长度等于机翼的长度，所以 根据右手定则，感应电流的方向C指向D，所以D点的电势高于C点的电势，故D正确，ABC错误。 故选D。 5. 近年来，我国国产新能源汽车的自动驾驶技术快速发展，已跻身世界前列，汽车的自动驾驶离不开电磁波技术的应用，某新能源汽车发出的一列横波在时的波形图像如图1所示，图2为点的振动图像，则下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 时间内，质点沿轴运动了 C. 在任意的时间内，质点运动的路程一定是 D. 该波的波速为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2知时质点位于平衡位置沿轴正向振动，由图1根据波的平移法知该波沿轴正方向传播，故A错误； B．质点不随波迁移，不沿轴运动，故B错误； C．由图1知振幅为，在任意的时间内，质点运动的路程 故C正确； D．由图1知该波的波长由图2知该波的周期则该波的波速,，则 故D错误。 故选C。 6. 实验室有一单匝矩形闭合金属线框，线框总电阻，现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时线框中的感应电流最小 B. 时线框中产生的感应电动势最大 C. 线框转动一周外力所做的功为1J D. 时间内，流过线框的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，此时磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不变，故A错误； B．时，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B错误； C．感应电动势最大值 感应电动势有效值 线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热 故C正确； D．时间内平均电动势 流过线框的电荷量为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一个质量为m的带电滑块，沿绝缘粗糙斜面匀加速下滑，当带电滑块滑到有理想边界且方向竖直向下的匀强电场区域时，滑块（已知滑块所受的静电力小于重力）（　　） A. 将加速下滑，且加速度的大小不变 B. 有可能匀减速下滑 C. 将加速下滑，且加速度的大小一定增大 D. 将加速下滑，且加速度的大小可能减小 【答案】D 【解析】 【详解】没进电场时有 解得 进入电场后有 解得 如果是正电荷，则加速度增大，向下做加速运动，如果是负电荷，则加速度减小，但是还是向下做加速运动，所以D正确；ABC错误； 故选D。 8. 如图所示，空间中有一竖直向下的匀强磁场，等边三角形AOC在水平面内，边长为L，D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的速度大小也为 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子a经过C点、粒子b经过D点，由左手定则可知，a、b两粒子都带负电，故A错误； B．a、b两粒子运动轨迹如图所示 由几何知识可知 ， 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ， 解得b粒子的速度大小 故B错误； C．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，粒子b在磁场中做圆周运动的轨道半径 粒子从b出发到达AC边运动轨迹对应的最短弦长为 对应的圆心角 粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子的最短运动时间 故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 中国载人探月工程登月任务已启动实施，计划将在2030年前实现中国人首次登月。已知月球的半径为，万有引力常量为，假设宇航员在距离月球表面高处（h远小于R），以初速度竖直向上抛出一小球，小球经时间落到月球表面，在月球的上空，保障卫星正在绕月球做周期为的匀速圆周运动，忽略月球自转。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 保障卫星的高度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据竖直上抛的规律可得 解得月球表面的重力加速度为 选项A正确； B．在月球表面有 联立可得，月球的质量为 选项B错误； C．由万有引力提供向心力 解得月球的第一宇宙速度为 选项C正确； D．对保障卫星，由万有引力提供向心力 保障卫星的高度为 选项D错误。 故选AC。 10. 如图所示，白色传送带保持的速度逆时针转动，现将一质量为的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数，传送带两端距离。传送带倾角为，，则煤块从A运动到B的过程中（　　） A. 煤块从A端运动到B端经历的时间为 B. 煤块从A端运动到B端相对传送带位移的大小为 C. 煤块从A端运动到B端在传送带上留下的痕迹长度为 D. 煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为84J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将煤块轻放在传送带的A端时，对煤块受力分析由牛顿第二定律 解得 则煤块与传送带速度相等时间为 该阶段加速位移为 煤块速度达到传送带速度后，由牛顿第二定律 解得加速度大小为 根据运动学公式 代入数据解得 ，（舍去） 则煤块从A端运动到B端所经历的时间为 故A错误； B．物块速度达到传送带时，相对位移大小为 物块速度达到传送带速度后相对位移的大小 由于速度未达到传送带速度之前，传送带速度大，达到传送带速度后，煤块速度大，所以相对位移大小为 故B正确； C．因为 所以煤块从A端运动到B端在传送带上留下的痕迹长度为 故C正确； D．煤块从A端运动到B端摩擦产生的热量 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 某实验小组的同学利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________。 A. 重物应选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔应在同一竖直面内上下对正 C. 应该精确测量出重物的质量 D. 用手托稳重物，接通电源后，再放手释放重物 （2）小明在实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打点的过程中，重物的重力势能变化量___________，动能变化量___________。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．重物选用质量和密度较大的金属锤，可减小空气阻力的影响，故A正确； B．两限位孔在同一竖直面内上下对正，可减小纸带与限位孔的摩擦，故B正确； C．机械能守恒定律的表达式中质量可消去，故无需测量重物的质量，故C错误； D．应该用手拉住纸带的末端，接通电源后，释放纸带，重物带着纸带竖直下落，若是用手拖稳重物，释放时纸带是松软的，与限位孔的摩擦较大，故D错误。 故选AB。 小问2详解】 [1]从打O点到打点的过程中，重物的重力势能变化量为 [2]打B点时，重物的速度为 从打O点到打点的过程中，动能的改变量为 12. 为了测量待测电池组的电动势E和内阻r及待测电阻的阻值，准备实验器材有：待测电池组E（电动势约4.5V，内阻约）：待测电阻：定值电阻；电压表V（量程，内阻约）：电阻箱R（）；单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。某物理兴趣小组利用上述实验器材设计图甲所示的测量电路。并按如下步骤操作： （1）将开关接a，再闭合开关，依次改变电阻箱的阻值，读出相应的电阻箱R的阻值和电压表的示数U，得到如图乙所示的图像； （2）将开关接b，电压表指针位置如图丙所示，则电压表示数为______V，待测电阻______； （3）根据图像可得该电池组的电动势______V，______（结果均保留两位有效数字）；电池组电动势的测量值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 2.50 ②. 20 ③. 4.0 ④. 2.0 ⑤. 偏小 【解析】 【详解】（2）[1]根据电压表读数可得，图丙的示数为2.50V； [2]根据闭合回路的欧姆定律，可得回路中的电流为 解得 （3）[3][4]将开关接a，再闭合开关，根据闭合电路的欧姆定律得 变形得 则纵截距 解得 E=4.0V 斜率 解得 [5]测量时将电压表看成理想电表，则 而实际上电压表会分流，则实际上 故 即电池组电动势测量值与真实值相比偏小。 13. 如图所示，粗细均匀、一端开口的直角玻璃管竖直放置，管内用两段水银柱封闭着A、B两段气体（可看做理想气体），A气柱长度，竖直管中水银柱和水平管左端水银柱长度均为，B气柱长度，水平管右端水银柱长度。现在缓慢地将玻璃管逆时针转过，已知大气压，环境温度保持不变，求稳定后A，B气柱的长度。 【答案】15cm；50cm 【解析】 【详解】设玻璃管的横截面积为S，初态时，B气柱压强 将玻璃管逆时针转过后，B气柱压强变为 设B气柱长度为，则根据玻意耳定律有 得 初态时A气柱压强 如图所示 末态时假设B气柱下方有长度为x的水银未进入水平管中，则A气柱压强变为 A气柱长度为 根据玻意耳定律有 解得 （另一负根舍去），故假设成立，A气柱长度为 14. 质量为，带电荷量为的小滑块（可视为质点）放在质量为，长为的绝缘木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下的电场强度为的匀强电场，如图所示。取，假设滑块与木板之间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，滑块在运动中电荷量不变，试求： （1）用水平力F0拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的速度一起运动，力F0应满足什么条件？ （2）用水平恒力F1拉小滑块向木板的右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F1应为多大？ （3）若对木板M施加一水平向左的恒力F2，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F2应为多大？ 【答案】（1） （2）14.0N （3）42.0N 【解析】 【小问1详解】 木板能够产生的最大加速度为 为了使滑块和木板共同运动，滑块的加速度 对滑块，有 解得 【小问2详解】 设滑块加速度为a1，木板的加速度为a2，由运动学公式 根据题意得 滑动过程中，由牛顿第二定律有 由以上各式解得 【小问3详解】 设滑块的加速度为a3，木板的加速度为a4，由运动学公式 根据题意得 滑动过程中，由牛顿第二定律有 由以上各式解得 15. 如图所示，两条足够长的水平平行金属导轨间距为 L，导轨上放着两根相同导体棒 ab 和 cd；每根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B；开始时 ab 和 cd 的水平初速度大小分别为 2v0和 6v0，方向相反，求： （1）整个过程中 ab 棒上所产生的焦耳热； （2）当 ab 棒的速度大小变为 v0 时： ①回路消耗的电功率为多大？ ②两棒间的距离相比最初增大了多少？ 【答案】（1）；（2）①，；②， 【解析】 【详解】（1）取水平向右为正方向，ab和cd组成的系统在水平方向上所受合外力为零，设ab和cd能达到的最终速度大小为v共，则由动量守恒定律有 解得 由功能关系可得整个过程中系统产生的总焦耳热为 由于通过ab和cd的电流大小始终相等，根据焦耳定律可得整个过程中ab棒上所产生的焦耳热为 （2）①ab棒的速度大小为有两种情况： 第1种情况：当ab棒速度未反向时，即，设此时cd棒的速度为，由动量守恒定律得 解得 = 第2种情况：当ab棒速度反向时，即，设此时cd棒的速度为，由动量守恒定律得 解得 = 第1种情况中：回路中的感应电动势为 回路消耗的电功率为 第2种情况中：回路中的感应电动势为 回路消耗的电功率为 ②设从开始到ab棒的速度大小变为v0所经历时间为t，此过程中回路的平均感应电动势为，平均感应电流为，通过回路某一截面的电荷量为q，两棒间的距离相比最初增大了。由法拉第电磁感应定律可得 由闭合电路欧姆定律可得 由电流的定义可得 对ab棒由动量定理可得 联立解得 第1种情况中 解得 第2种情况中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$