2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷四)-【师大金卷】2025年高考物理复习冲刺全真模拟试卷精选必刷题(新高考)
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内容正文:
卷34
2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷四)
物 理
本试卷共100分,考试时间75分钟.
一、单项选择题: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.目前治疗癌症最先进的手段之一为“硼中子俘获疗法”,其治疗原理
是先向患者体内注射含硼(Boron)药物,药物和癌细胞有很强的亲和
力,并很快聚集在肿瘤细胞内,再用中子束照射肿瘤部位,当中子被
肿瘤细胞中的105B俘获时发生核反应105B+10n→73Li+X,产生的 X粒
子可以精确地杀死肿瘤细胞而不会对相邻的正常细胞产生过多影
响,已知105B、73Li、X粒子的结合能分别为E1、E2、E3,下列说法正确的
是 ( )
A.X粒子的贯穿能力比γ射线的贯穿能力强
B.该反应类型属于衰变
C.105B核的结合能E1 比73Li核的结合能E2 大
D.该核反应释放的核能为E1-E2-E3
2.风洞是进行空气动力学实验的常用设备.如图所示,
将质量为m的小球从A点以初速度v0 水平向左抛出,
假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力
F,经过一段时间t,小球运动到A 点正下方的B 点,
且vB= 5v0.O 点是轨迹的最左端,重力加速度为
g.则此过程中 ( )
A.小球速度最小时位于O点
B.AB 之间的距离为
5v20
g
C.小球运动的时间t=
2v0
g
D.小球所受的风力F小于mg
3.2023年6月23日,我国在西昌卫星发射中
心使用“长征二号”运载火箭,采取“一箭三
星”方式,成功将“遥感三十五号”02组卫
星发射升空.卫星发射并进入轨道是一
个复杂的过程,可将其简化为如图所示,
发射同步卫星时是先将卫星发射至近地
轨道,在近地轨道的A 点加速后进入转移
轨道,在转移轨道上的远地点B 加速后进入同步轨道;已知近地轨道
半径为r1,卫星在近地轨道运行速率为v1,运行周期为T1,同步轨道
半径为r2.则下列说法正确的是 ( )
A.卫星在转移轨道经过B 点的速率可能等于v1
B.卫星在转移轨道上经过B 点时加速度等于在同步轨道上运动时经
过B 点的加速度
C.卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为r2∶r1
D.卫星在转移轨道上运动时的周期等于T1 (
r1+r2
r1 )
3
4.如图甲所示,太空舱中弹簧振子沿轴线AB 自由振动,一垂直于AB
的弹性长绳与振子相连,以振子的平衡位置为坐标原点O,沿绳方向
为x轴,沿弹簧轴线方向为y轴,振子振动一段时间后,某时刻(t0=
0)绳子的波形如图乙中实线所示,经过t1=02s后的波形如图乙中
虚线所示,P 为x=2m处的质点,Q 为x=4m处的质点,则 ( )
A.绳子上质点P、Q 的起振方向相反
B.弹簧振子振动频率的最大值为125Hz
C.绳子上产生的波的传播速度可能为15m/s
D.t=1.0s时,质点Q 的位置在y=-10cm处
5.设想地面上方某个区域存在如图所示的电场,水
平虚线上方是场强大小为E1、方向竖直向下的匀
强电场,下方是场强大小为E2、方向竖直向上的
匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带正电小
球从上方电场中的A 点由静止释放,经过界面上
B 点到达下方电场中C 点时速度为零,且AB=
BC=h,重力加速度取g,小球从A 到C 的过程中,下列说法正确的
是 ( )
A.小球在上、下两电场中运动的加速度相同
B.小球在上、下两电场中运动的时间相同
C.小球在A、C两点的电势能相同
D.A、C两点间的电势差UAC=
2mgh
q
6.截止2023年9月21日,我国宇航员
已进行了四次太空授课,为广大青少
年带来了一系列精彩的太空科普课,
观看“太空水球”光学实验后,某同学
用内径为R、外径为2R 的环形玻璃
砖模拟光在水球中的传播,将玻璃砖
放置在水平面上,一束平行于水平面
的单色光从A 点以与AO 连线成α=45°射入玻璃砖,单色光经一次
折射后,恰好与玻璃砖内壁相切,从玻璃砖外壁上的B 点射出(出射
光线未画出),如图所示,光在真空中的速度为c,下列说法正确的是
( )
A.玻璃砖对该单色光的折射率n= 3
B.该单色光在玻璃砖中由A 到B 传播的时间tAB=
2 3R
c
C.若增大入射角α,该单色光不一定能从玻璃砖的外壁射出
D.若减小入射角α,该单色光经一次折射后,恰好在玻璃砖内壁发生
全反射,则此时入射角α=30°
7.如图所示的水平轨道AD 足够长,只有BC 部分是粗糙的,其长度为
L=1m,其余部分是光滑的,质量为1kg,长度为2L的粗细相同的匀
质软绳静止在B 点的左侧(绳的右端在B 点),软绳与粗糙部分的动
摩擦因数为μ=08,现用F=2N 的水平向右的恒力作用在软绳上,
软绳始终保持伸直状态且长度不变,重力加速度为g=10m/s2,最大
静摩擦力等于滑动摩擦力,则在软绳运动的过程中,下列说法正确的
是 ( )
A.软绳先做匀加速后做匀减速运动
B.软绳的左端能经过B 点
C.软绳的最大动能为0.5J
D.软绳克服摩擦力做功4.0J
二、多项选择题:在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合题目
要求.
8.如图甲所示,导线框ABCD 绕OO′垂直于磁场的轴OO′匀速转动,产
生的交变电动势的图像如图乙所示.线框通过可变电阻R1 与理想
变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一额定电压为40V 的电灯
泡,当可变电阻R1=4Ω时,电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为
2A,导线框ABCD 的电阻不计,电灯泡的电阻不变,电流表为理想电
流表,则下列说法正确的是 ( )
A.图甲中导线框ABCD 所处位置的磁通量变化率最大
B.变压器原线圈的输入电压的表达式为U1=28 2sin100πt(V)
C.变压器原、副线圈的匝数比为1∶2
D.可变电阻R1 越大,则R1 消耗的功率越大
9.如图甲所示,一个体积较大不能视为质点的木箱,其质量为m=2kg,
运动时空气阻力不能忽略,置于倾角为θ=37°的足够长的斜面上,它
与斜面间的动摩擦因数为μ,木箱受到的空气阻力与木箱下滑的速度
成正比,即f=kv(k为空气阻力与速度的比例系数且恒定),由静止
释放木箱,下滑过程中的vGt图像如图乙所示,图中直线为t=0时刻
速度图像的切线(sin37°=06,取g=10m/s2),则 ( )
A.木箱的最大加速度为4m/s2
B.木箱与斜面的动摩擦因数μ=025
C.木箱受到的最大空气阻力为5N
D.若增加木箱的质量,木箱的最大加速度将变大
卷34
10.如图所示,边长为2d的正方形OPNQ 区域
中,存在沿OQ 方向、大小为E 的匀强电场,
电场的周围分布着垂直纸面向外、磁感应强
度为B 的匀强磁场.以O 为坐标原点,OQ
方向为y 轴正向,OP 方向为x 轴正向建立
直角坐标系,一个质量为m、电荷量为q的
带正电粒子从OP 的中点A 以平行于y 轴
正方向的某一初速度v0 第一次进入电场,离开电场后从P 点第二
次进入电场,在电场的作用下从Q 点第二次离开电场.不计粒子重
力,下列说法正确的是 ( )
A.带电粒子第二次进入电场前,在磁场中做圆周运动的半径
为25d
B.带电粒子第二次进入电场时速度与x轴正向的夹角为37°
C.粒子的初速度v0=
3
2
qEd
m
D.粒子第二次进入磁场的半径为r2=
41d
2
三、非选择题:本题共5小题,请按要求作答.
11.某物理兴趣小组用如图甲所示的仪器验证机械能守恒定律.
①为了减小实验误差,实验对象应选用 (选填“金属”或“塑
料”)小球.
②用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=
cm.
③将小球从光电门1的正上方某处由静止释放,计时器记录两个光
电门的挡光时间分别为 Δt1 和 Δt2,同时测得两个光电门之间的距
离为L,小球通过光电门时的速度等于小球的直径除以挡光时间,重
力加速度大小为g,若等式 (用题中物理量表
示)成立,则表明该过程中小球的机械能守恒.
12.用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx 的阻值.
A.待测电阻Rx,阻值约为200Ω;
B.电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽略不计;
C.电流表 A1,量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表 A2,量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E.定值电阻R0,阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1,最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2,最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx 的阻值,请你设计并在图虚线框
内完成实验电路图.
(2)滑动变阻器应该选 (选填器材前面的字母代号);在闭
合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于 端(选填“a”或
“b”);
(3)若某次测量中电流表 A1 的示数为I1,电流表 A2 的示数为I2,
则Rx 的表达式为Rx= .(用题中测得物理量的符
号表示)
13.一般小汽车轮胎气压正常值为230~250kPa,某次司机师傅发车前
检测轮胎气压p1=250kPa,气温t1=27℃,驱车一段时间后胎压报
警器显示p2=275kPa,假设行驶过程中轮胎容积不变,且将胎内气
体视为理想气体.
(1)求此时轮胎内气体温度;
(2)为避免爆胎,司机师傅对轮胎进行放气,放气过程中轮胎容积和
温度均可视为不变,为使胎压恢复到p1=250kPa,求放气前后胎内
气体的内能U1 与U2 之比.
14.如图所示,有两根等高、光滑的半圆弧平行导轨abc和def,ad和cf
等高,b、e为轨道最低点,轨道半径为r,间距为L,导轨电阻不计,右
侧通过细软导线连接一个阻值为R 的定值电阻(整个过程中导线不
会有拉力),整个装置处在一个竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
大小为B,现有一根长为L,电阻为R0 的金属棒,在外力作用下以初
速度v0 从导轨的最高点ad沿导轨做匀速圆周运动至cf 处,该过程
中,求:
(1)金属棒经过最低点be处时,流过金属棒的电流方向和be两点间
的电势差Ube;
(2)在整个运动过程中系统磁通量的变化量和通过电阻R 的电荷
量q;
(3)在整个运动过程中外力F做的功W 和电阻R 上产生的热量Q.
15.幼儿园的老师带领小朋友在一段平直小滑道上进行冒险者游戏.
游戏时,在这段小滑道上停留着一辆平板车,质量为M,可以忽略平
板车与小滑道之间的摩擦.有N 名小朋友沿小滑道方向列队小跑
前行,最后一个小朋友作为口令员,老师在队列外,时刻注意小朋友
的安全.假设所有小朋友的质量均为m,其中M=2m.
(1)如图所示,小朋友们在平板车正后方一定距离上以相同的速度
v0 跑向平板车,每名小朋友在接近平板车时又相对地面以2v0 的水
平速度跳上车.最后的口令员小朋友却因跑步速度没有改变而恰
好未追上车,试求N;
(2)接(1)问,口令员小朋友发现追不上车后其前进速度立即减小为
v0
2
,同时车上的小朋友开始朝着平板车前行方向一个接一个水平跳
下,小朋友离开车瞬间相对平板车的速度大小同为u(未知),结果又
可使口令员小朋友恰不能追上车.求跳车过程中小朋友们总共消
耗掉人体中多少内能;
(3)接(2)问,若v0=2m/s,小朋友都下车后,平板车滑上水平制动
滑道,此段滑道与车的动摩擦因数为μ=002.从制动滑道的起点
开始,等间距停放相同的平板车,依次编号为1、2、3,每辆车间距
为L=05m,平板车碰后连接在一起(碰撞时间极短).求当所有
平板车停止时,共碰了多少辆平板车,1号平板车滑行了多长的距离
(重力加速度取g=10m/s2).
新高考物理答案 —81
此时距离最大,由几何关系得粒子击中y轴的位置为
y=4r1+2r2
可得粒子能击中y轴的点到坐标原点的最大距离为y
=5B0
2Um
q
[参考答案](1)p= 2qUm
(2)(3+ 22B0
2Um
q
,5- 2
2B0
2Um
q )
(3)5B0
2Um
q
2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷四)
1.C [试题解析]核反应方程为105B+10n→73Li+42He,因此
X为α粒子,贯穿能力最弱,故 A 错误;该反应属于
原子核的人工转变,衰变反应是原子核自发进行的,
反应前只有一个核,故 B错误;组成原子核的核子
越多,它的结合能越大,故 C正确;该核反应释放的
核能为 ΔE=(E2+E3-E1),故 D错误.故选 C.
2.C [试题解析]风对小球的力恒定,则小球可视为在等
效重力场 中 运 动,等 效 重 力 方 向 为 重 力 和 风 力 的
合力,
小球运动过程中速度与等效重力方向垂直时速度
最小,故小球速度最小时,位于AO 之间的某处,故
A错误;小球自 A 运动到B,风力做功为零.由动
能定理得mgh= 12mv
2
B -
1
2mv
2
0,解得 AB 间的距
离h=2v
2
0
g
,又由h= 12gt
2,得小球运动的时间t=
2v0
g
,故 B错误,C 正确;由于水平方向合力做功为
0,在水平方向速度大小不变,在水平方向上,由动
量定理得 Ft=2mv0,所 以 F=mg,故 D 错 误.故
选 C.
3.B [试题解析]卫星在转移轨道B 点加速才能进入同
步轨道,则在转移轨道上的B 点的速度小于在同步
轨道速度,根据v= GMr
,同步轨道速度小于近地
轨道速度v1,所以卫星在转移轨道经过B 点速度肯
定小于v1,故 A错误;根据ma=
GMm
r2
,卫星加速度
的表达式为a=GM
r2
,所以卫星两次经过B 点时加速
度相等,在近地轨道和同步轨道卫星的加速度比为
r22∶r21,故 B正确、C错误;根据开普勒第三定律可
知
r31
T21
=
(r1+r22 )
3
T22
,卫星在转移轨道周期应为T2=
T1 (r1+r22r1 )
3
,故 D错误.故选B.
4.D [试题解析]绳子上各质点的起振方向都与波源(弹
簧振子)的起振方向相同,故 A 错误;波源在坐标原
点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0 到t1 波传
播的距离 为 Δx=nλ+ 14λ=
(4n+1)m(n=0,1,
2),所以02s=nT+14T
(n=0,1,2),则
波速 v= (20n+5)m/s(n=0,1,2),T=
0.8
4n+1s
(n=0,1,2),当n=0时,该波振动周期
最大值为08s,则质点P 的振动频率最小值为f=
1
T=125 Hz
,故 B 错误;绳子各 质 点 都 是 在 波 源
(振子)的驱动下做受迫振动,受迫振动的频率与驱
动力频率相同,据以上分析可知,该波的波速不可
能为15m/s,故 C错误;根据波的图像和以上分析
可知,在t=10s 时 刻,质 点 Q 的 位 移 为y=
-01sin(2πT×1) m= -01sin (
2π
0.8
4n+1
) m =
-01sin(10n+2.5)πm(n=0,1,2)=-01m,
故 D正确.故选 D.
5.B [试题解析]根据题意,小球在界面上方做匀加速直
线运动,在界面下方做匀减速直线运动,位移相同,
初末速度为零,根据速度位移关系可知,小球在上、
下两电场中运动的加速度大小相等,方向相反,根据
速度时间关系可知,小球运动时间相同,故 A 错误,
B正确;A 到C 过程,运用动能定理得qUAC +mg
2h=0,解得UAC =-
2mgh
q
,由此可知,A、C 点的电
势不等,则电势能不相等,故 C、D错误.故选B.
6.D [试题解析]设折射角为θ,根据几何关系有sinθ=
R
2R=
1
2
,则玻璃砖对该单色光的折射率为n=sinαsinθ
= 2,故 A 错 误;光 线 在 玻 璃 砖 中 通 过 的 路 程 为
2 3R,则 AB 段 传 播 的 时 间 为t= xv =
2 3R
c
2
=
2 6R
c
,故 B错误;根据对称性可知,单色光不可能
在玻璃砖外壁发生全反射,则一定能从玻璃砖外壁
射出,故 C错误;单色光经一次折射后,恰好在玻璃
砖内壁发生全反射,作出光路图,如图所示,
设此时的入射角为α,折射角为β,全反射临界角为
C,设单色光在D 点发生全反射,在△ADO 中,根据
正弦定理有 2R
sin∠ADO=
R
sinβ
,根据几何关系有sinC
新高考物理答案 —82
=sin∠ADO,全反射临界角满足sinC=1n
,根据折
射定律有n=sinαsinβ
,联立解得sinα= 12
,入射角为α
=30°,故 D正确.故选 D.
7.C [试题解析]设绳子B 端向右运动位移为x,当0≤x
≤L时,绳子所受摩擦力Ff=μ
x
2Lmg=
x
2Lμmg
,当
L<x≤2L 时,绳 子 所 受 摩 擦 力 Ff=μ
L
2Lmg=
1
2μmg
,绳子所受摩擦力随位移x变化如图所示,
又Ff-x图像与坐标轴围成的面积表示物体克服
摩擦力做的功WFf,当0≤x≤L 时,WFf=
1
2Ff
x
=x
2
4Lμmg ①
,对 绳 子 由 动 能 定 理 得 Fx-WFf =
1
2mv
2-0②,当x=L时v=0,又Ffmax=
1
2μmg=
4N,F=2N,得F<Ffmax,所以设绳子B 端向右运
动位移为L 速度为零,停止运动.拉力F 先比摩擦
力大,后比摩擦力小,软绳先做加速运动后做减速运
动.0≤x≤L 时,摩擦力为变力,所以加速度不恒
定,A错误;当x=L时,绳子停止运动,软绳的左端
不能经过B 点,B错误;由①②得,当x=14×2L=
05m,动能最大,Ekm =Fx-
x2
4Lμmg=05J
,C 正
确;B 端向右运动位移L 的过程中,克服摩擦力做功
WFf=
L2
4Lμmg=
1
4μmgL=2J
,D错误.故选 C.
8.AC [试题解析]图甲所示,导线框处于中性面的垂面
位置,产生的电动势最大的位置,即磁通量变化率
最 大,故 A 正 确;由 图 交 流 电 动 势 为 E =
28 2sin100πt(V),根据题中数据可知原线圈上的
电 压 为 U1 = (28 2 - 2IR1 )sin100πt=
20 2sin100πt(V),故B错误;原线圈的电压有效
值为20V,副线圈的电压有效值为40V,则变压
器原副线圈的匝数比为
n1
n2
=
U1
U2
=2040=
1
2
,故 C
正确;副 线 圈 的 等 效 电 阻 为 R等 = (n1n2 )
2
R灯 =
1
4×
40
1 Ω=10Ω
,把 副 线 圈 电 阻 等 效 为 电 源 内
阻,根据闭合电路中电源输出功率最大值在内外
电阻相等的时候取得可知当R1≤10Ω 时,R1 增
加,消耗功率PR1增加;当R1>10Ω 时,R1 增加,
消耗功率PR1减小,故 D错误.故选 AC.
9.AB [试题解析]由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ
-kv=ma,解 得a=mgsinθ-μmgcosθ-kvm
,当 速
度为零时,加速度最大,结合图像可知,最大加速
度为amax=
Δv
Δt=4m
/s2,故 A正确;当木箱达到最
大加速度 时 有amax=
mgsinθ-μmgcosθ
m =gsinθ-
μgcosθ,解得μ=025,故B正确;当木箱加速度为
零 时 其 速 度 达 到 最 大 值, 得 vmax =
mg(sinθ-μcosθ)
k
,由 图 像 可 知 木 箱 最 大 速 度 为
2m/s,代入数据可得k=4Ns/m,所以最大空
气阻力为f=kvmax=8N,故 C 错误;根据amax=
gsinθ-μgcosθ,若木箱的质量增加,木箱的最大加
速度不变,故 D错误.故选 AB.
10.ACD [试题解析]根据题意作出示意图,如图所示,
设粒子第一次经电场加速后进入磁场的速度大
小为v1,在磁场中做圆周运动的半径为r1,粒
子从P 点第二次进入电 场 时 速 度 的 方 向 与x
轴负方向的夹角为θ,第二次在电场中运动的时
间为t,则 由 动 能 定 理 得qE2d= 12mv
2
1 -
1
2mv
2
0,在磁 场 中qv1B=
mv21
r1
,由 几 何 关 系 得
(r1-d)2+(2d)2=r21,解得r1=25d,故 A 正
确;结合上述,根据几何关系有sinθ=r1-dr1
=
3
5
,cosθ=2dr1
= 45
,可知与x 轴负方向的夹角
为37°,与正向夹角为143°,故 B错误;从 P 点
第二次进入电场后,在电场中运动时,由运动学
公式得2d=v1tcosθ,2d=v1tsinθ+q
E
2mt
2,第 一
次在电场中运动有qE2d=12mv
2
1-
1
2mv
2
0,
联立可得v0=
3
2
qEd
m
,故 C 正确;结合上述,
粒子 从 Q 点 离 开 电 场 时,速 度 大 小 为 v2 =
(v1cosθ)2+ (v1sinθ+qEmt)
2
,粒 子 在 磁 场 中
有qv2B=
mv22
r2
,解得r2=
41d
2
,故 D正确.故
选 ACD.
11.[试题解析]①为了减小空气阻力的影响,实验对象密
度要大,不能选择塑料材质的,应选择金属小球.
②由题图可知游标卡尺为二十分度的,所以小球的直
径d=(14+005×10)mm=1450mm=1450cm.
③小球从光电门1下落到光电门2的过程中小球的重
力势 能 减 小 量 ΔEp =mgL,动 能 增 加 量 ΔEk =
1
2m(
d
Δt2 )
2
-12m(
d
Δt1 )
2
,若小球下落过程中机械能
守恒,则 有 ΔEk =ΔEp,整 理 后 有 ( dΔt2 )
2
- ( dΔt1 )
2
新高考物理答案 —83
=2gL.
[参考答案]①金属 ②1.450
③ ( dΔt2 )
2
- ( dΔt1 )
2
=2gL
12.[试题解析](1)没有电压表,可以用已知内阻的电流表
A1 与定值电阻串联测电压,用电流表 A2 测电流,故虚
线框内的电路图如图所示.
(2)滑动变阻器要采用分压接法,为方便实验操作和精
确,要选择阻值较小的,故滑动变阻器应选择R1,即选
F;滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,闭合开关前
滑片应置于b端.
(3)由 图 示 电 路 图 可 知,待 测 电 阻 阻 值 为 Rx =
Ux
Ix
=
I1(r1+R0)
I2-I1
.
[参考答案](1)图见解析 (2)F b
(3)Rx=
I1(r1+R0)
I2-I1
13.[解](1)由题意可知,最初时轮胎内气体温度为T1=
(273+27)K=300K
由于行驶过程中轮胎容积不变,则根据查理定律可得
p1
T1
=p2T2
解得T2=330K
(2)根据理想气体的内能U=NEk
其中N 为胎内气体分子的个数,Ek 为气体分子的平均
动能,由于放气前后胎内气体温度不变,故Ek 不变,又
分子的个数 N=nNA
所以U1∶U2=n1∶n2
根据理想气体状态方程pV=nRT
可得n=pVRT
则放气前后胎内气体的内能U1 与U2 之比即为气体
的压强之比,即U1∶U2=11∶10
[参考答案](1)330K (2)11∶10
14.[解](1)金属棒经过最低点be处时,由右手定则可知,
电流方向向里,即由b→e,此时速度与磁场垂直,感应
电动势为E=BLv0
由闭合电路欧姆定律可得Ueb=
BLRv0
R+R0
所以be两点电势差Ube=-
BLRv0
R+R0
(2)全过程系统中磁通量的变化为 ΔΦ=2BLr
流过电阻R的电流为I= ER+R0
= ΔΦ(R+R0)t
所以可得流过电阻R的电荷量q=It=2BLrR+R0
(3)全 过 程 感 应 电 动 势 的 瞬 时 值 表 达 式 为 E=
BLv0sinθ,θ为速度与磁场的夹角
所以导体棒中产生的电流为正弦式交变电流,感应电
动势有效值为E0=
2BLv0
2
感应电流有效值为I0=
2BLv0
2(R+R0)
整个过程运动的时间t=πrv0
所以电阻上产生的热量为
Q=I20Rt=
πrRB2L2v0
2(R+R0)2
由能量守恒可得
W=Q总 =I20(R+R0)t=
πrB2L2v0
2(R+R0)
[参考答案](1)b→e,-BLRv0R+R0
(2)2BLr,2BLr(R+R0)
(3)
πrB2L2v0
2(R+R0)
,πrRB
2L2v0
2(R+R0)2
15.[解](1)小朋友跳上车的过程系统动量守恒.临界情
况对应(N-1)个小朋友跳上车后平板车速度为v0,则
有(N-1)m2v0=[(N-1)m+2m]v0
解得 N=3
(2)第一个小朋友跳下车后平板车速度为v1,则由动量
守恒定律
(2m+2m)v0=(m+2m)v1+m(u+v1)
第二个小朋友跳下车后平板车速度为
v0
2
,则由动量守
恒定律(m+2m)v1=2m
v0
2+m(
v0
2+u)
解得u=6v07
,v1=
11v0
14
跳车过程中小朋友们总共消耗掉人体中内能E= [ 12
3mv21+
1
2m
(u+v1)2-
1
2
4mv20 ] + [ 122m(
1
2v0 )
2
+12m(u+
1
2v0 )
2
-12
3mv21 ]
解得E=5198mv
2
0
(3)平板车以速度
v0
2
冲上制动滑道,并与车碰撞,则有
2mv02=4m
v2
解得v2=05m/s
在滑道上减速,与下一辆小车碰撞时,有
v22-v′22=2μgL
4mv2′=6mv3
连接体在滑道上减速,有v23=2μgx
联立可得x≈0056m
可知当所有平板车停止时,共碰了2辆平板车,1号平
板车滑行的距离为x1=L+x=0556m
[参考答案](1)3 (2)5198mv
2
0
(3)共 碰 了 2 辆 平 板 车,1 号 平 板 车 滑 行 的 距 离 为
0556m
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