精品解析：河北省沧州市泊头市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2024-2025高三省级联测考试 物理试卷 班级______　姓名______ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国自主研发的“玲珑一号”是全球首个陆上商用小型核反应堆，其中有一种核反应方程是，则Y应为（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. α粒子 【答案】B 【解析】 【详解】由电荷数守恒与质量数守恒可得 所以Y应为中子。 故选B。 2. 高速列车进站时可看作以某一初速度做匀减速直线运动，当通过的距离为x时其速度恰好减为零。若列车通过第一个的距离所用的时间为t，则列车整个减速过程所用的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】列车的运动可看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动，设加速度大小为a，根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式有 解得 故选D。 3. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，t=0时刻一简谐横波沿x轴正方向恰好传播到x=20cm的质点A处，t=0.4s时波恰好传播到x=60cm的质点P处。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期是0.4s B. 波的传播速度是0.5m/s C. 0~0.4s内质点A通过的路程为1.6m D. t=0.4s时，质点A向y轴正方向运动 【答案】C 【解析】 【详解】B．波的传播速度为 故B错误； A．由波形图知波长 则波的周期为 故A错误； C．由波形图知波的振幅 则质点A通过的路程为 故C正确； D．根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知t=0时质点A向y轴负方向运动，经过2个周期，t=0.4s时质点A仍向y轴负方向运动，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为一小型交流发电机示意图，线圈与电阻R构成闭合回路，将两磁极间的磁场视为匀强磁场，图示时刻线圈平面恰与磁场方向垂直。当线圈绕轴按图示方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. 图示时刻通过电阻R的电流最大 B. 图示时刻电阻R中的电流方向由a指向b C. 从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向由a指向b D. 从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向将发生改变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．图示时刻线圈位于中性面，通过电阻R的电流为零，故AB错误； CD．线圈转过90°时，由右手定则知电阻R中的电流方向由a指向b，此时通过电阻R的电流最大，电流方向不发生改变，故C正确，D错误。 故选C。 5. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角小 B. 用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C. 若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则也一定能使a光发生明显衍射现象 D. 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光比b光产生的光电子的最大初动能大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知在冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，由 可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故A错误； B．因折射率 则频率 根据 可知波长 由双缝干涉条纹间距公式 可知，a光的干涉条纹比b光的宽，故B错误； C．单缝能使b光产生明显衍射，说明单缝宽度小于或接近b光波长，由于a光波长大于b光波长，所以单缝宽度一定小于或接近a光波长，a光一定发生明显衍射，故C正确； D．由光电效应方程 可知，a光比b光产生的光电子的最大初动能小，故D错误。 故选C。 6. 高空溜索因其惊险、刺激的体验，越来越受到人们的喜爱。如图甲是游客在怒江上空溜索的情况。游客通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环固定在钢索AB上的O点处，滑环和人均处于静止状态，OA段钢索和OB段钢索与水平方向的夹角分别为β、θ，如图乙所示。已知该游客的质量为m，重力加速度为g，为了简化分析，忽略OA段和OB段钢索的重力，则OA、OB两段钢索的拉力大小FA与FB分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】以结点O为研究对象，受力情况如图所示 由共点力平衡条件得 联立解得 故选A。 7. 如图所示，质量均为m、电荷量均为q的绝缘小球A和B均可视为质点，小球A固定在水平面上，将小球B在小球A正上方高h处由静止释放后开始向上运动。取无穷远处电势为0，电荷量为q1、q2的两点电荷相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 初始状态两小球之间的距离 B. 小球B速率达到最大值时上升的高度为 C. 小球B运动过程中离地面的最大高度为 D. 小球B做简谐运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由静止释放小球B时，小球B向上运动，有 解得 故A错误； B．加速度为零时，小球B的速率最大，有 解得 小球B上升的高度为 故B错误； C．设小球B离地面的最大高度为H，由能量守恒定律得 解得 故C正确； D．小球B运动过程中受到的合力为重力与库仑力之和，大小与离开平衡位置的距离不成正比，所以其运动不是简谐运动，故D错误。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭直冲云霄，发射取得圆满成功。神舟十八号载人飞船的变轨过程可简化为如图所示，开始时神舟十八号载人飞船运行在圆轨道Ⅰ上，“天宫”空间站组合体运行在圆轨道Ⅲ上，神舟十八号载人飞船通过变轨操作，变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道Ⅱ运动到远地点B，并在B点与空间站组合体对接成功。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度 B. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能 C. 飞船在轨道Ⅱ上的运动周期大于空间站在轨道Ⅲ上的运动周期 D. 飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 解得 可知，飞船在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，故A正确； B．飞船从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点点火加速，飞船从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点点火加速，所以飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能，故B错误； C．由开普勒第三定律 可知，飞船在轨道Ⅱ上的运动周期小于空间站在轨道Ⅲ上的运动周期，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 可知飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度，飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度，故飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。 故选AD。 9. 可逆斯特林热机的工作循环如图所示，一定质量的理想气体经历完成循环过程，其中，为两个等容过程，、为两个绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体内能不变 B. 过程中，气体内能减少 C. 过程中，气体向外放热 D. 过程中，气体内能增加 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．过程为等容过程，压强增大，由查理定律知温度升高，气体内能增加，故A错误； B．过程为绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少，故B正确； C．为等容过程，压强减小，由查理定律知温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体向外放热，故C正确； D．为绝热压缩过程，外界对气体做功，气体内能增加，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，边长为L的等边三角形abc区域外（包含边界）存在着垂直于abc所在平面向外的匀强磁场，P、Q为ab边的三等分点。一质量为m、电荷量为+q（q>0）的带电粒子在abc平面内以速度v0从a点垂直于ac边射入匀强磁场，恰好从P点第一次进入三角形abc区域。不计带电粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 粒子从bQ之间（不包括b、Q点）第二次通过ab边 C. 粒子从PQ之间（不包括P、Q点）第二次通过ab边 D. 粒子从a点开始到第二次通过ab边所用的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 故A正确； BC．由几何关系知，粒子第二次通过ab边时恰好过P点，故BC错误； D．设粒子做匀速圆周运动的周期为T，则 粒子从a点到第二次通过ab边所用的时间为 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究加速度与力、质量的关系时，一实验小组设计了如图甲所示的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的，因此采用的研究方法是（　　） A. 放大法 B. 补偿法 C. 控制变量法 （2）实验前要进行槽码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是（　　） A. ，、15g、20g、25g、30g、40g。 B. ，、40g、60g、80g、100g、120g C. ，、10g、15g、20g、25g、30g D. ，、40g、60g、80g、100g、120g （3）图乙是实验中打出的众多纸带中的一条，相邻两点之间的距离分别为，，…，，时间间隔均为T。下列加速度的计算式中，最优的是（　　） A. B. C. D. （4）A、B两同学各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图丙中A、B两条直线。设A、B同学用的小车质量分别为、，小车与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知，______，______。（均填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1）C （2）C （3）D （4） ①. 小于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 由于本实验要求槽码的质量m远小于小车的质量M。 故选C。 【小问3详解】 根据逐差法可知 联立可得小车加速度的表达式为 故选D。 【小问4详解】 [1][2]根据牛顿第二定律可得 解得 由图像的斜率和纵轴截距大小关系可得 可知小于，等于。 12. 一实验小组测量干电池的电动势和内阻，所用器材如下： 电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程0~0.6A，内阻为1.0Ω）； 滑动变阻器（阻值0~50Ω）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据给出的实验器材，在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。 （2）正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A（结果保留2位小数）。 （3）调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图丙所示的U-I图像，则待测干电池电动势E=______V（结果保留2位小数），内阻r=______Ω（结果保留1位小数）。 【答案】（1） （2）0.24 （3） ①. 1.48 ②. 0.7 【解析】 【小问1详解】 由于电流表内阻已知，采用电流表内接法，如图所示 【小问2详解】 电流表精度为0.02A，所以电流表读数为0.24A。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 变形为 根据图像可知，纵截距 斜率的绝对值为 所以待测干电池电动势 电源内阻 13. 如图所示，水平向右的匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行，a、b为轨道水平直径的两端。一电荷量为q（q>0）、质量为m的小球沿轨道内侧在竖直平面内运动，经过最低点c时速度大小为v。已知a、b两点间的电势差，重力加速度大小为g。求： （1）小球运动到b点时对轨道的压力大小； （2）小球运动过程中的最大速度。（结果可用根号表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从c点到b点，由动能定理得 在b点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律知，小球运动到b点时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 由于 所以小球的平衡位置在bc中点，可知小球运动到中间位置时，速度最大，从c点到中间位置的过程，由动能定理得 解得 14. 两根间距L=1m、足够长光滑平行导轨与水平面夹角为θ=30°，导轨两端分别连接一个阻值R=0.02Ω的电阻和C=1F的电容器，整个装置处于磁感应强度大小B=0.2T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在导轨上垂直于导轨放置一质量m=0.8kg、电阻r=0.08Ω的导体棒ab，并使其固定于图示位置。闭合开关S，对导体棒施加一个大小为5.6N、沿导轨平面向上的力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动。重力加速度g取10m/s2。 （1）求导体棒ab运动的最大速度及速度最大时电容器所带的电荷量； （2）若开关S断开，仍对导体棒施加力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动，经t=2.5s达到最大速度，求在该过程中力F做的功。 【答案】（1）4m/s，0.16C （2）11.2J 【解析】 【小问1详解】 设导体棒ab运动的最大速度为vm，由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 对导体棒有 解得 电容器两端的电压 电容器所带的电荷量为 解得 【小问2详解】 在t=2.5s时间内，对导体棒ab，由动量定理得 则力F做功 解得 15. 如图甲所示，一长度l=2.0m的水平传送带以v=2m/s的速度顺时针匀速转动，传送带与左右两侧水平面等高且平滑连接。距传送带右端O点d=0.5m处有一固定弹性挡板，一质量m=0.3kg的小球用不可伸长的轻质细线悬挂于P点，细线长L=1.25m。在P点正下方放一质量M=0.2kg的物块，物块与传送带之间的动摩擦因数µ0=0.5，物块与左侧水平面的摩擦忽略不计，物块与右侧水平面间的动摩擦因数µ随物块到O点的距离x按图乙所示规律变化。现将小球向左拉至细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。已知物块与弹性挡板碰撞前后速度大小不变，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物块刚滑上传送带时的速度大小； （2）物块第一次通过传送带所用的时间； （3）物块在传送带上因摩擦产生的总热量。（结果可用分式及根号表示） 【答案】（1）6m/s （2）0.4s （3） 【解析】 【小问1详解】 小球向下运动过程，由机械能守恒定律得 小球和物块碰撞过程，由动量守恒定律和能量守恒定律，得 解得 【小问2详解】 假设物块在传送带上一直做匀减速运动，由动能定理得 解得 所以假设成立，由动量定理得 解得 【小问3详解】 物块第一次滑上传送带向右运动的过程中，传送带的位移 在该过程中摩擦产生的热量为 物块向右滑上右侧水平面到返回到传送带右端过程，根据图乙，由动能定理得 解得 物块在传送带上向左减速运动的过程，由动能定理得 解得 在此过程中摩擦产生的热量 物块再返回到O点时速度为 物块在传送带上第二次向右加速运动的过程有 在此过程中摩擦产生的热量 物块第二次滑出传送带时动能为 物块在传送带右侧水平面上往复一次损失的动能 物块恰停在传送带右端，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025高三省级联测考试 物理试卷 班级______　姓名______ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国自主研发的“玲珑一号”是全球首个陆上商用小型核反应堆，其中有一种核反应方程是，则Y应为（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. α粒子 2. 高速列车进站时可看作以某一初速度做匀减速直线运动，当通过的距离为x时其速度恰好减为零。若列车通过第一个的距离所用的时间为t，则列车整个减速过程所用的时间为（　　） A. B. C. D. 3. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，t=0时刻一简谐横波沿x轴正方向恰好传播到x=20cm的质点A处，t=0.4s时波恰好传播到x=60cm的质点P处。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期是0.4s B. 波的传播速度是0.5m/s C. 0~0.4s内质点A通过的路程为1.6m D. t=0.4s时，质点A向y轴正方向运动 4. 如图所示为一小型交流发电机示意图，线圈与电阻R构成闭合回路，将两磁极间的磁场视为匀强磁场，图示时刻线圈平面恰与磁场方向垂直。当线圈绕轴按图示方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. 图示时刻通过电阻R的电流最大 B. 图示时刻电阻R中的电流方向由a指向b C. 从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向由a指向b D. 从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向将发生改变 5. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角小 B. 用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C. 若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则也一定能使a光发生明显衍射现象 D. 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光比b光产生的光电子的最大初动能大 6. 高空溜索因其惊险、刺激的体验，越来越受到人们的喜爱。如图甲是游客在怒江上空溜索的情况。游客通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环固定在钢索AB上的O点处，滑环和人均处于静止状态，OA段钢索和OB段钢索与水平方向的夹角分别为β、θ，如图乙所示。已知该游客的质量为m，重力加速度为g，为了简化分析，忽略OA段和OB段钢索的重力，则OA、OB两段钢索的拉力大小FA与FB分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，质量均为m、电荷量均为q的绝缘小球A和B均可视为质点，小球A固定在水平面上，将小球B在小球A正上方高h处由静止释放后开始向上运动。取无穷远处电势为0，电荷量为q1、q2的两点电荷相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 初始状态两小球之间的距离 B. 小球B速率达到最大值时上升的高度为 C. 小球B运动过程中离地面的最大高度为 D. 小球B做简谐运动 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭直冲云霄，发射取得圆满成功。神舟十八号载人飞船的变轨过程可简化为如图所示，开始时神舟十八号载人飞船运行在圆轨道Ⅰ上，“天宫”空间站组合体运行在圆轨道Ⅲ上，神舟十八号载人飞船通过变轨操作，变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道Ⅱ运动到远地点B，并在B点与空间站组合体对接成功。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度 B. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能 C. 飞船在轨道Ⅱ上的运动周期大于空间站在轨道Ⅲ上的运动周期 D. 飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度 9. 可逆斯特林热机的工作循环如图所示，一定质量的理想气体经历完成循环过程，其中，为两个等容过程，、为两个绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体内能不变 B. 过程中，气体内能减少 C. 过程中，气体向外放热 D. 过程中，气体内能增加 10. 如图所示，边长为L的等边三角形abc区域外（包含边界）存在着垂直于abc所在平面向外的匀强磁场，P、Q为ab边的三等分点。一质量为m、电荷量为+q（q>0）的带电粒子在abc平面内以速度v0从a点垂直于ac边射入匀强磁场，恰好从P点第一次进入三角形abc区域。不计带电粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 粒子从bQ之间（不包括b、Q点）第二次通过ab边 C. 粒子从PQ之间（不包括P、Q点）第二次通过ab边 D. 粒子从a点开始到第二次通过ab边所用的时间为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究加速度与力、质量的关系时，一实验小组设计了如图甲所示的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的，因此采用的研究方法是（　　） A. 放大法 B. 补偿法 C. 控制变量法 （2）实验前要进行槽码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是（　　） A. ，、15g、20g、25g、30g、40g。 B. ，、40g、60g、80g、100g、120g C. ，、10g、15g、20g、25g、30g D. ，、40g、60g、80g、100g、120g （3）图乙是实验中打出的众多纸带中的一条，相邻两点之间的距离分别为，，…，，时间间隔均为T。下列加速度的计算式中，最优的是（　　） A. B. C. D. （4）A、B两同学各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图丙中A、B两条直线。设A、B同学用的小车质量分别为、，小车与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知，______，______。（均填“大于”“小于”或“等于”） 12. 一实验小组测量干电池的电动势和内阻，所用器材如下： 电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程0~0.6A，内阻为1.0Ω）； 滑动变阻器（阻值0~50Ω）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据给出的实验器材，在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。 （2）正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A（结果保留2位小数）。 （3）调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图丙所示的U-I图像，则待测干电池电动势E=______V（结果保留2位小数），内阻r=______Ω（结果保留1位小数）。 13. 如图所示，水平向右的匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行，a、b为轨道水平直径的两端。一电荷量为q（q>0）、质量为m的小球沿轨道内侧在竖直平面内运动，经过最低点c时速度大小为v。已知a、b两点间的电势差，重力加速度大小为g。求： （1）小球运动到b点时对轨道的压力大小； （2）小球运动过程中的最大速度。（结果可用根号表示） 14. 两根间距L=1m、足够长光滑平行导轨与水平面夹角为θ=30°，导轨两端分别连接一个阻值R=0.02Ω的电阻和C=1F的电容器，整个装置处于磁感应强度大小B=0.2T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在导轨上垂直于导轨放置一质量m=0.8kg、电阻r=0.08Ω的导体棒ab，并使其固定于图示位置。闭合开关S，对导体棒施加一个大小为5.6N、沿导轨平面向上的力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动。重力加速度g取10m/s2。 （1）求导体棒ab运动的最大速度及速度最大时电容器所带的电荷量； （2）若开关S断开，仍对导体棒施加力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动，经t=2.5s达到最大速度，求在该过程中力F做的功。 15. 如图甲所示，一长度l=2.0m的水平传送带以v=2m/s的速度顺时针匀速转动，传送带与左右两侧水平面等高且平滑连接。距传送带右端O点d=0.5m处有一固定弹性挡板，一质量m=0.3kg的小球用不可伸长的轻质细线悬挂于P点，细线长L=1.25m。在P点正下方放一质量M=0.2kg的物块，物块与传送带之间的动摩擦因数µ0=0.5，物块与左侧水平面的摩擦忽略不计，物块与右侧水平面间的动摩擦因数µ随物块到O点的距离x按图乙所示规律变化。现将小球向左拉至细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。已知物块与弹性挡板碰撞前后速度大小不变，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物块刚滑上传送带时的速度大小； （2）物块第一次通过传送带所用的时间； （3）物块在传送带上因摩擦产生的总热量。（结果可用分式及根号表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $