2025名校高考全真模拟试题(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（新教材）

卷４ ２０２５名校高考全真模拟试题(四) 物　理 本试卷共１１０分,考试时间６０分钟. 　 　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　一、单项选择题:本题共５小题,每小题６分,共３０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．(２０２４􀅰湖南师大附中模拟)贝克勒尔是放射性活度的国际单位,符 号为Bq.放射性活度是指每秒钟有多少个原子核发生衰变,如放射 性核素每秒有一个原子发生衰变时,其放射性活度为１Bq.已知世 界卫生组织建议的饮用水氚浓度安全限值为１００００Bq/L,我国饮用 水对应的标准为１００Bq/L.已知氚的半衰期约为１２􀆰４年,一万升恰 符合世界卫生组织饮用水氚浓度安全限值的水,大约经过n年才能 符合我国的饮用水标准,若放射性活度与放射性核素的数目成正比, 则 (　　) A．n＝７４．４ B．n＝８２．４ C．n＝８６．８ D．n＝１２４０ ２．(２０２４􀅰山西晋中二模)如图所示,边长相等的 两个正方形区域并排分布,abcd 区域中有沿 ab方向的匀强电场,场强为E０,dcfe区域中 也分布有沿竖直方向的匀强电场(未画出). 一带正电粒子从a点以某一初速度沿ad 方向射入电场,当dcfe区 域中场强为E１ 时,粒子从f点沿cf 方向射出;当dcfe区域中场强 为E２ 时,粒子从e点射出.不计重力.则 (　　) A．E１＝E０,方向与E０ 相同 B．E１＝２E０,方向与E０ 相反 C．E２＝３E０,方向与E０ 相反 D．E２＝４E０,方向与E０ 相反 ３．(２０２４􀅰安徽合肥六中月考)节气歌,是我国 古代按照节气编写的歌诀,二十四节气准确 地反映了自然节律变化,在人们日常生活中 发挥了重要的作用.在天文学上,春分、夏 至、秋分、冬至将一年分为四季.如图所示是 地球绕太阳的运动轨迹,则 (　　) A．冬至时地球的公转速度最小 B．地球在夏至时受到太阳的万有引力大小比在春分时的大 C．从冬至到夏至,地球的引力势能先增大后减小 D．地球从夏至到秋分的运行时间大于从秋分到冬至的运行时间 ４．(２０２４􀅰江西抚州一中模拟)如图(a),玻璃半球半径为R,O为球心,AB 为直径,现有均匀分布的单色光垂直入射到半球的底面.已知玻璃对 单色光的折射率为 ２,如图(b)所示,球冠(不含圆底面)的表面积为S ＝２πRh,只考虑首次射到球面的光.下列说法正确的是 (　　) A．所有射入到半球底面的光有１３ 会发生全反射 B．整个半球面透光的面积为(２－ ２)πR２ C．从半球球面射出的光中,在玻璃内的传播时间最短为 ２Rc D．仅将单色光换为频率更高的单色光,则半球面透光的面积增大 ５．(２０２４􀅰浙江宁波十校联考)如图所示,理想 变压器有两个接有不同电阻的副线圈甲和 乙,其匝数分别为n１ 和n２.已知流过甲的电 流为I１、甲线圈两端的电压为U１,若接在甲 和乙两线圈上的电阻消耗的功率相同,则下列判断正确的是 (　　) A．乙所接电阻的阻值是甲所接电阻阻值的 n２ n１ 倍 B．流过乙线圈的电流为 n１ n２ I１,原线圈上消耗的功率为I１U１ C．若原线圈两端所加电压为U０,则原线圈的匝数为 U０n１ U１ D．若原线圈的匝数为n０,则流过原线圈的电流为I１ n１ n０ 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.全部选对得６分,选对但不全 的得３分,有选错的得０分. ６．(２０２４􀅰河南漯河中学月考)如图(a)所示,有三个波源分别位于 M、 O、N 处,已知O、M 间距离为３􀆰０m,O、N 间距离为５􀆰０m,这三个波 源振动图像均如图(b)所示,产生的机械波沿着x轴传播,在介质中 的传播速度均为１m/s.则 (　　) A．机械波的波长为７m B．t＝４s时,M 处质点的位移为１０cm C．t＝６s时,O处质点的位移为１０ ２cm D．t＝９s时,N 处质点的位移为２０cm ７．(２０２４􀅰河南信阳中学模拟)如图所示,半径 为R、圆心为O 的半圆形区域中存在垂直纸 面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电 子质量为m、带电荷量为－e,在纸面内从边 界ab上任一位置沿垂直ab方向射入磁场,电子速度v＝２eBRm ,则 (　　) A．从O点射入的电子不可能垂直于边界射出磁场 B．电子从圆心O处射入时,在磁场中的运动时间为πm６eB C．电子从两个不同位置入射,在磁场中运动的时间一定不同 D．电子在磁场中运动的路程最大为πR３ ８．(２０２４􀅰北京师大附中测试)航模比赛是青少年 喜爱的一项科技活动.在某次航模比赛中,一同 学操控无人机在升力作用下竖直向上运动,其动 能Ek 与上升高度h的关系如图所示.已知无人 机的质量为１􀆰０kg,重力加速度g＝１０m/s２,则上升１０m过程中 (　　) A．无人机处于超重状态 B．无人机机械能增加了５０J C．无人机所用的时间为４s D．升力的最大功率为５０W 三、非选择题:本题共５小题,共６２分. ９．(２０２４􀅰云南昆明一中适应)(８分)某同学学习“力的合成与分解”后, 利用实验室的器材设计了如图(a)所示的实验装置进行“验证力的平 行四边形定则”实验,量角器竖直放置,结点O 与量角器的中心点在 同一位置. (１)关于该实验,下列说法正确的是　　　　.(填正确答案标号) A．需要测量重物c的重力 B．弹簧测力计的重力对细线上拉力的测量有影响 C．连接结点O的三根细线必须等长 D．弹簧测力计必须与量角器平行 (２)某次测量时,弹簧测力计a的示数如图(b)所示,单位为 N,则读 数为　　　　N. (３)弹簧测力计a对准６０°刻度,弹簧测力计b对准１８０°刻度,保持两 卷４ 弹簧测力计间的夹角不变,绕O点顺时针缓慢旋转至a 水平,则弹簧 测力计a的示数　　　　,弹簧测力计b的示数　　　　.(均选填 “一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”) １０．(２０２４􀅰山东新泰一中适应)(１０分)如图(a)所示,一陶瓷圆筒表面 有一层很薄的半导体材料,某同学打算测量该半导体层的厚度,查 阅资料知该半导体的电阻率为ρ＝１×１０－４Ω􀅰m. (１)测得该圆筒的长度为L＝１９􀆰６２５mm,用螺旋测微器测量圆筒的 外径,如图(b)所示,则外径d＝　　　　mm. (２)用多用电表欧姆“×１”挡粗测该半导体层的电阻,测量结果如图 (c)所示,阻值为　　　　Ω. (３)该同学欲准确测量该半导体层的阻值Rx,实验室有以下器材: A．电流表 A(０~１０mA,内阻约为３００Ω) B．电压表 V１(０~３V,内阻为RV１＝３􀆰３kΩ) C．电压表 V２(０~１５V,内阻为RV２＝１６􀆰５kΩ) D．定值电阻R１＝２０Ω、R２＝３２０Ω E．滑动变阻器R３(最大阻值为１０Ω) F．电源E(电动势６V,内阻约５Ω) G．单刀单掷开关S一只,导线若干 ①请在方框中画出最佳电路图,并标明所选器材符号. ②若某次测量时电压表的示数为１．６５V,电流表的示数为５􀆰５mA, 则该半导体层的电阻为　　　　Ω,结合以上信息可知该半导体层 的厚度约为　　　　mm. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋　　　　　　　　　　　　　 １１．(２０２４􀅰重庆七校联考)(１２分)如图所示,固定在水平地面上的气缸 A 和B 中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体,已知两活塞面积 均为S.两活塞用穿过B 底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩 擦滑动,两个气缸都不漏气.初始时,A、B 中气体的体积均为V０, 温度均为T０,A 中气体压强pA＝１􀆰２p０,p０ 是气缸外的大气压强. 活塞和细杆的质量均不计,细杆的直径可忽略. (１)求细杆对气缸A 中活塞的作用力大小以及气缸B 中气体的 压强. (２)现对A 缓慢加热,使其中气体的压强升到pA′＝１􀆰５p０,同时保 持B 中气体的温度不变,在此过程中气缸A 中气体的内能增加了 ΔU.求:末状态时A 中气体的温度,以及在此过程中两部分气体从 外界吸收的热量Q. １２．(２０２４􀅰江西九校联考)(１４分)如图(a)所示,物块a、b紧贴着静置 在粗糙水平面上,t＝０时刻对a施加水平方向的外力,外力随时间 的变化规律如图(b)所示,规定向右为正方向.已知物块a、b的质 量分别为ma＝２kg、mb＝１kg,与粗糙水平面间的动摩擦因数均为 μ＝０􀆰２,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g＝１０m/s２. 求: (１)两物块的最大速度和４~９s内运动的距离; (２)从两物块分离到a静止的过程b运动的距离. １３．(２０２４􀅰河北衡水中学调研)(１８分)如图所示,轨道 MNPQ、M′N′ P′Q′并列放置,电阻不计.MN、PQ、M′N′、P′Q′为光滑四分之一圆 弧,在底部与长度为d＝１􀆰０m的相同粗糙水平轨道NP、N′P′平滑 连接.导体棒垂直轨道放置,可在轨道上自由滑动.M 和M′、Q 和 Q′间连有两个阻值相同的电阻.将导体棒从左侧圆弧轨道上高为 h１＝０􀆰８m处由静止释放,第一次沿右侧圆弧轨道上升的最大高度 h２＝０􀆰４５m.重力加速度g＝１０m/s２. (１)求水平轨道NP、N′P′与导体棒间的动摩擦因数μ; (２)求导体棒最终停下的位置到NN′的距离x１; (３)第二次把水平轨道NP、N′P′也换为光滑导轨,同时在NN′P′P 范围内施加竖直向上的匀强磁场,导体棒仍由静止释放,其在左侧 圆弧轨道的释放点高度和第一次在右侧圆弧轨道上升的最大高度 均与第一次相同,求导体棒刚进入磁场时的加速度大小a,及导体棒 最终停下的位置到NN′的距离x２. 新教材物理 N答案 —８　 ④２０２５名校高考全真模拟试题(四) １．B　[试题解析]结合半衰期的知识可知,大量的氚经过 一个半衰期剩余一半,根据题述可知此过程放射性 核素的放射性活度减少为之前的二分之一,根据题 意有１００＝１００００× ( １２ ) x ,根据数学知识可知６＜ x＜７,可得７４􀆰４＜n＜８６􀆰８,故选B. ２．C　[试题解析]当dcfe区域中场强为E１ 时,粒子从f 点沿cf 方向射出,由于粒子在两个正方形区域中运 动时间相等,且粒子沿着电场线方向的速度变化量 大小相等,可知粒子在两个正方形区域中运动的加 速度大小相 等,则 方 向 与 E０ 相 反,故 AB 错 误;当 dcfe区域中场强为E２ 时,粒子从e点射出,说明粒 子沿电场线方向的位移为零,设粒子在两区域中运 动的时间都为t,穿过abcd区域时,在沿电场方向有 x＝１２a１t ２,穿过dcfe区域时,在沿电场方向有－x ＝a１t２－ １ ２a２t ２,解得a２＝３a１,即E２＝３E０,方向与 E０ 相反,故 C正确,D错误.故选 C. ３．D　[试题解析]根据开普勒第二定律可知,地球在近日 点的公转速度最大,在远日点的公转速度最小,故 冬至时地球的公转速度最大,故 A 错误;根据万有 引力定律有F＝GMm r２ ,可知地球在夏至时受到太阳 的万有引力大小比在春分时的小,故 B错误;地球 绕太阳运行时,机械能守恒,远离太阳时,万有引力 做负功,势能增大,则从冬至到夏至,地球的引力势 能一直增大,故 C错误;地球从夏至到秋分的运行 平均速率小于从秋分到冬至的运行平均速率,所以 从夏至到秋分的运行时间大于从秋分到冬至的运 行时间,故 D正确.故选 D. ４．B　[试题解析]如图所示, 设发生全反射的临界角为C,则sinC＝ １n ＝ r R ,解 得r＝ ２２R ,发生全反射的光入射位置的面积S全 ＝ S底 －πr２＝１２πR ２＝１２S底 ,故所有射入到半球底面 的光有１ ２ 会发生全反射,故 A错误;结合题图(b)可 知h＝R－ ２２R ,则 透 光 面 积 S＝２πRh＝ (２－ ２)πR２,故B正确;射出的光中,在玻璃内的传播路 径最短为 ２ ２R ,单色光在玻璃中的传播速度v＝c ２ , 则tmin＝ R c ,故 C错误;光的频率越高,折射率越大, 临界角 越 小,半 球 面 透 光 的 面 积 越 小,故 D 错 误. 故选B. ５．C　[试题解析]理想变压器通过每匝线圈的磁通量变化 率相同,乙线圈两端的电压为n２ n１ U１,两电阻消耗的 功率相同,根据P＝U ２ R ,可知乙所接电阻的阻值是 甲所接电阻阻值的 n２２ n２１ 倍,故 A错误;根据P＝UI,可 知,流过乙线圈的电流为n１ n２ I１,原线圈上消耗的功 率为２P１＝２I１U１,故 B错误;若原线圈两端所加电 压为U０,根据 U０ n０ ＝ U１ n１ ,可知原线圈的匝数为U０n１ U１ , 故 C正确;若原线圈的匝数为n０,则原线圈两端的 电压 为 n０U１ n１ ,根 据 P０ ＝２I１U１ ＝U０I０,可 知I０ ＝ ２I１ n１ n０ ,故 D错误.故选 C. ６．BD　[试题解析]从题图(b)可知,机械波的周期为８s, 所以波长为λ＝vT＝８m,A 错 误;由 题 图(b)可 知,三个波源的起振方向均向上,t＝４s时,O 处质 点产生的机械波已经传播到M 处,此波引起的 M 处质点振动的时间为１s,位移为１０cm,叠加M 处 质点作为振源的振动,可知t＝４s时,M 处质点的 位移为１０cm,B正确;t＝６s时,O 处质点的位移 由三个波引起的位移叠加而成,O 处振源产生的 波对应的 位 移 为－１０ ２cm,M 处 振 源 产 生 的 波 对应的位移为１０cm,N 处振源产生的波对应的位 移为１０cm,叠加可得总位移为(２０－１０ ２)cm,C 错误;t＝９s时,N 处质点的位移由三个波引起的 位移叠加而成,M 处振源产生的波对应的位移为 １０cm,O 处振源产生的波对应的位移为０,N 处振 源产生的波对应的位移为１０cm,叠加可得总位移 为２０cm,D正确.故选BD. ７．AD　[试题解析]电子在磁场中运动的轨迹半径r＝mveB ＝２R,电子从圆心 O 处射入时,从弧形边界上 P 点射出,如图所示: OP 连线为轨迹圆弧所对的弦,OP 与圆形边界垂 直,电子在P 点的速度方向一定不沿OP 方向,电 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材物理 N答案 —９　 子在磁场中做完整圆周运动的周期为 T＝２πmeB , 若轨迹圆弧对应的圆心角为３０°,则电子在磁场中 的运动时间为t＝T１２＝ πm ６eB ,轨迹圆弧对应的圆心 角为α,在等腰三角形COP 中,由余弦定理有R２ ＝r２＋r２－２r２cosα,可得cosα＝ ７８ ,所以α＜３０°, 从O 点 射 入 的 电 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 小 于 πm ６eB ,A正确,B错误;电子从两个不同位置入射, 若出射 点 M、N 到 半 圆 直 径 的 距 离 相 等,如 图 所示: 则电子在磁场中的运动轨迹对应的弧长相等,在 磁场中运动的时间相等,C 错误;如图所示,若电 子从弧形边界上D 点射出,运动轨迹对应的弧长 最长(轨迹对应的圆心角小于１８０°时,弦长越长, 弧越长,运 动 时 间 越 长),在 磁 场 中 运 动 的 时 间 最长. 有sinβ＝ R r ＝ １ ２ ,可得β＝３０°,在磁场中运动的路 程为L＝１１２×２πr＝ １ ３πR ,D正确.故选 AD. ８．BD　[试题解析]由图可知,无人机上升过程中的动能 越来越小,故无人机做减速运动,其加速度方向向 下,处于失重状态,故 A 错误;无人机在上升过程 中,其动 能 减 少 了 ５０J,重 力 势 能 增 加 了 ΔEp＝ mgh＝１００J,故其机械能增加了５０J,故 B正确; 由动能定理可知－F合h＝０－Ek０,故无人机受到的 合力大小为F合 ＝ Ek０ h ＝５N ,方向竖直向下,根据 牛顿第二定律可得无人机做减速运动的加速度大 小为a＝F合m ＝５m /s２,故其上升过程所用的时间 为t＝v０a ,１ ２mv ２ ０＝５０J,解得t＝２s,故 C错误;根 据牛顿第二定律可得 mg－F升 ＝ma,可得无人机 的升力大 小 为 F升 ＝５N,故 升 力 的 功 率 为 P＝ F升 v,当v＝v０ 时升力的功率最大,即Pm＝F升 v０ ＝５０W,故 D正确.故选BD. ９．[试题解析](１)验证力的平行四边形定则时,需要知道 合力与分力的大小和方向,即需要测量重物c的重力, 即合力,故 A正确;弹簧测力计的示数等于细线上的拉 力,弹簧测力计的重力对细线拉力的测量无影响,测量 时弹簧测力计必须与量角器平行,故B错误,D正确;连 接结点O 的三根细线等长与否对实验无影响.故 C错 误,故选 AD. (２)题图(b)中弹簧测力计的最小分度为０􀆰２N,则弹簧 测力计a的读数为４􀆰６N. (３)两弹簧测力计间的夹角不变,在圆内画出力的矢量 三角形,如图所示, 可知弹簧测力计a的示数一直减小,弹簧测力计b的示 数一直增大. [参考答案](１)AD　(２)４．６ (３)一直减小　一直增大 １０．[试题解析](１)根据螺旋测微器的读数规则可知,外径 为d＝１mm＋３０􀆰０×０􀆰０１mm＝１􀆰３００mm. (２)使用的是欧姆“×１”挡,半导体层阻值为R＝８􀆰５× １Ω＝８􀆰５Ω. (３)半导体层的电阻约为８􀆰５Ω,电流表具体阻值未知, 所以电流表应外接,因半导体层的阻值较小,电压表直 接并联在其两端时电压表示数较小,所以应将稍大的 定值电阻R２ 与其串联,串联后的阻值与电流表内阻相 差不多,根据电源电动势可知电压表应选 V１,又滑动 变阻器R３ 的最大阻值较小,应采用分压式接法.电路 图如图所示. 结合电压表 内 阻 可 知 此 时 通 过 电 压 表 的 电 流 为 ０􀆰５ mA,根据并联分流可知通过半导体层的电流为５mA, 根据欧姆定律 有 Rx＋R２＝ １．６５ ５×１０－３ Ω＝３３０Ω,可 得 Rx＝１０Ω;根据电阻定律有Rx＝ρ L S ,又S＝π( d２ ) ２ －π( d２－x) ２ ≈πdx,联立解得x≈０􀆰０５mm. [参考答案](１)１．３００　(２)８．５/８．４/８．６ (３)图见解析　１０　０．０５ １１．[解](１)对A 中活塞分析可得 １．２p０S－p０S－F＝０ 对B中活塞分析可得pBS＋F－p０S＝０ 解得pB＝０􀆰８p０,F＝０􀆰２p０S (２)对A 中气体由理想气体状态方程得 １．２p０􀅰V０ T０ ＝ １．５p０􀅰(V０＋ΔV) TA 分析可知A、B中气体压强之和恒为２p０,对B 中气体 由玻意耳定律得 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材物理 N答案 —１０　 ０􀆰８p０􀅰V０＝(２p０－１􀆰５p０)(V０＋ΔV) 解得TA＝２T０,ΔV＝０􀆰６V０ 对两部分气体分析,由热力学第一定律得 ΔU＝W＋Q＝－２p０􀅰ΔV＋Q 解得Q＝ΔU＋１􀆰２p０V０ [参考答案](１)pB＝０􀆰８p０,F＝０􀆰２p０S (２)TA＝２T０,Q＝ΔU＋１􀆰２p０V０ １２．[解](１)根据题意可知两物块一起所受的最大静摩擦 力fm＝μ(ma＋mb)g＝６N 根据图(b)可知t＝２s时外力F＝６N,此后两物块开 始运动;t＝９s时两物块的速度达到最大,从t＝２s到 t＝９s对两物块由动量定理有 IF１－μ(ma＋mb)g(t１－２s)＝(ma＋mb)vm 又FＧt图像与横轴围成的面积表示冲量大小,可知 IF１＝ F２＋F４ ２ (t０－２s)＋F４(t１－t０) 其中F２＝６N,F４＝１２N,t０＝４s,t１＝９s 联立解得两物块的最大速度为vm＝１２m/s 同理有IF０－μ(ma＋mb)g(t０－２s)＝(ma＋mb)v０ IF０＝ F２＋F４ ２ (t０－２s) 可解得４s时两物块的速度为v０＝２m/s ４~９s内,根据动能定理有 １ ２ (ma＋mb)v２m－ １ ２ (ma＋mb)v２０＝(F４－fm)x 解得x＝３５m (２)９~１１s内两物块一起做减速运动,t＝１１s时,外 力F反向,两物块分离,物块b向右做匀减速直线运 动,物块a在外力和摩擦力作用下做加速度减小的减 速运动,假设a在１６s之前停止运动;根据动量定理有 －IF２－μmag(t２－１１s)＝０－mav１ v１＝vm－μgt３ 其中t３＝２s,IF２＝ ５N＋５N－(t２－１１)(N) ２ (t２－１１s) 解得t２＝１３s(t２＝２７s不符合题意,舍去) t２＝１３s时外力F 的大小小于a 所受的最大静摩擦 力,假设成立;即从两物块分离到物块a静止,物块b 运动的时间为 Δt＝２s 则有xb＝v１Δt－ １ ２μg (Δt)２ 解得xb＝１２m [参考答案](１)１２m/s,３５m　(２)１２m １３．[解](１)设导体棒质量为 m,导体棒从左侧释放后,第 一次到 达 NN′的 速 度 为v１,由 机 械 能 守 恒 定 律 有 mgh１＝ １ ２mv ２ １ 到达PP′时速度为v２,从 NN′到PP′,由动能定理有 －μmgd＝ １ ２mv ２ ２－ １ ２mv ２ １ 从PP′到在右侧圆弧轨道上升到最高点的过程,由机 械能守恒定律有mgh２＝ １ ２mv ２ ２ 联立解得μ＝０．３５ (２)设导体棒从释放到最终停下全过程在水平轨道上 滑动的总路程为s１,最终导体棒重力势能全部转化为 摩擦热.由功能关系有mgh１＝μmgs１ 得s１＝ h１ μ 设导体棒完整经过水平轨道n１ 次,有n１＝ s１ d ＝２ ２ ７ n１ 取整为２次,即向右经过一次又向左经过一次,再次 向右滑行２d ７ 时停下 最终停下的位置到NN′的距离x１＝ ２ ７d＝ ２ ７ m (３)第二次,设导轨间距为L,磁感应强度为B,导体棒 电阻为r,另外两个电阻阻值均为R,导体棒在磁场中 运动某一时刻速度为v,感应电动势E＝BLv 等效电路图如图所示 回路总电阻R总 ＝r＋１２R 通过导体棒的电流I＝ ER总 导体棒受到的安培力大小F＝BIL 设经过一小段时间Δt(Δt→０),导体棒的位移为Δx,速 度变化量为 Δv,由动量定理有－FΔt＝mΔv 即－B ２L２v R总 Δt＝mΔv 又 Δx＝vΔt 可得 Δv＝－B ２L２Δx mR总 可知导体棒在磁场中运动时,速度随前进距离的增大 而均匀减小.导体棒从左向右第一次经过磁场过程, 有v２－v１＝－ B２L２ mR总d 导体棒刚进入磁场时,由牛顿第二定律有 B２L２v１ R总 ＝ma 可得a＝４m/s２ 导体棒在磁场中的总运动可等效为一段完整的减速运 动,直到速度减为０.设在磁场中运动的总路程为s２ 有０－v１＝－ B２L２ mR总s２ 可得s２＝４m 设导体棒完整穿越磁场区域n２ 次,有n２＝ s２ d＝４ 则x２＝０ [参考答案](１)μ＝０􀆰３５　(２) ２ ７ m (３)a＝４m/s２　x２＝０ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋