精品解析：2025届山西省高三下学期考前适应性测试启航（一模）物理试卷

物理试卷 姓名_____________ 准考证号_____________ 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3．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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 大气层中碳14与核子或电子发生的核反应方程为，其中、所代表的粒子分别为（　　） A. 中子，电子 B. 电子，中子 C. 质子，中子 D. 中子，质子 2. 2025年1月10日，山西省临汾市尧都区发生了4.1级地震，震源深度20km。如图为在运城市捕捉到的一列沿轴传播的地震横波在时的波形，该时刻、两点离开平衡位置的位移相同，此后质点回到平衡位置的最短时间为0.3s，质点回到平衡位置的最短时间为0.7s。则（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 该波的传播周期为1.0s D. 时，质点的加速度方向沿轴负方向 3. 两质点甲和乙，从同一位置同时沿同一方向在水平面内做直线运动，甲的位移与时间图像（图像）和乙的速度与时间图像（图像）分别如图甲，乙所示，在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 6s时，甲离出发点最远 B. 6s时，乙回到出发点 C. 内，甲与乙的平均速度相同 D. 内，甲与乙的平均速度相同 4. 如图所示，用红、绿两个激光笔发出的光、平行射向半圆形的薄玻璃碗，碗底形成两个光斑；缓慢给碗内注水，发现两个光斑逐渐重合。则（　　） A. 光绿光，光是红光 B. 在水中，光的波长大于光的波长 C. 在水中，光全反射的临界角大于光全反射的临界角 D. 光斑重合时，从碗底部射出的光线只有一条 5. 如图所示，真空中三个点电荷所带电荷量相等，分别固定在等边三角形的三个顶点、、上，其中、带正电，带负电。为ab边的中点，为三角形的中心，在连接的直线上，且，则（　　） A. 、两点电势相同 B. 、两点的电场强度相同 C. 将电子从点释放，电子将沿连线往复运动 D 将质子从点释放，质子将沿连线向点运动 6. 如图所示，轻绳的一端连接物块P，另一端通过光滑的轻滑轮与斜坡上的小盒Q连接，轻绳与斜坡的上表面平行，P、Q均处于静止状态。现向Q盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中P、Q一直保持静止。则斜面对Q的（ ） A. 摩擦力一定增大 B. 摩擦力可能不变 C. 作用力一定增大 D. 作用力可能先减小后增大 7. 直角三角形abc中，ab边长为，其内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。在ac边的中点有一粒子源，能平行纸面向磁场内各个方向发出速率、质量为、电荷量为的正粒子。不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A. 从bc边射出的粒子，在磁场中运动的时间可能是 B. 从bc边射出的粒子，在磁场发生的位移最大为 C. bc边有粒子射出区域的长度是 D. 从点射出的粒子，射出时速度方向与射入时速度方向相反 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. 2024年10月30日，神舟十八号航天员打开“家门”欢迎神舟十九号航天员乘组入驻中国空间站。已知天宫空间站在距地面高度为的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，地球表面的重力加速度为。用以上数据可求得（　　） A. 空间站的运行速度 B. 空间站的运行周期 C. 地球的质量 D. 地球的密度 9. 图甲中，单匝闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动。当线圈以某一角速度转动时，穿过线圈的磁通量随时间按图乙中的正弦曲线Ⅰ变化；改变线圈转动的角速度，图像按正弦曲线Ⅱ变化。已知线圈的电阻为，则（　　） A. 时，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的线图平面均垂直于磁感线 B. 时，曲线Ⅱ对应的线圈中产生的感应电动势达最大值 C. 曲线Ⅰ对应的线圈中交变电流的有效值为 D. 曲线Ⅰ、Ⅱ对应线圈转速之比为5:4 10. 一种反向蹦极的设施如图甲所示。将两根相同的橡皮绳拴在游乐者的腰部，静止时游乐者悬吊在空中的点。将游乐者沿竖直方向拉到地面后由静止释放，不考虑空气阻力作用，游乐者的图像如图乙所示，其中间图线为直线。下列说法正确的是（　　） A. 内，橡皮绳对人一直做正功 B. 内，橡皮绳的弹力总小于游乐者重力的一半 C. 内，游乐者处于点的上方 D. 内，橡皮绳的弹力总大于游乐者重力的一半 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作，完成下列填空： （1）用天平测得滑块（含遮光条）、（含橡皮泥）的质量分别为、； （2）打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块后，上遮光条通过光电门1和2的时间________（填“相等”或“不等”），说明气垫导轨已调至水平； （3）将滑块推至光电门1的左侧，将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下，滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2。测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和； （4）改变滑块推出时的速度，重复步骤（3）。以为横坐标、为纵坐标，作出随变化的图线。若该图线为过原点的直线，直线的斜率________，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒； （5）该实验不需要测量遮光条的宽度，原因是________。 12. 小彩灯的内部结构如图甲所示，表面涂有氧化层（绝缘物质）的细金属丝与灯丝并联，正常情况下，细金属丝与灯丝导电支架不导通。为描绘该小彩灯的伏安特性曲线，某实验小组用图乙的电路进行了实验。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于图乙中的________（填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，反复调节滑动变阻器，小彩灯的亮度能发生变化，但电压表和电流表示数均不能调为零。如果电路中只有一根导线断路，则该导线是________（用图中字母表示）； （3）故障排除后，测得小彩灯的伏安特性曲线如图丙所示。则小灯泡的电阻随电流的增大而________（填“增大”“减小”或“不变”）； （4）若把5个相同的这款小彩灯串联后与电动势为30V，内阻为的电源通过阻值为的定值电阻连成串联电路，则每个小灯泡消耗的电功率为________W（保留两位有效数字）； （5）根据设计，当某个小彩灯两端的电压达到7.5V时，灯丝熔断，此时细金属丝的氧化层会被击穿，细金属丝与灯丝支架会导通，与之串联的其他小彩灯能继续发光，但是亮度会降低。那么，细金属丝的电阻与原灯丝阻值相比________（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 13. 在夏季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示左前轮的胎压为；到了冬季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示左前轮的胎压变为。在夏季到冬季的这段时间，该轮胎一直没有充过气。已知轮胎内气体体积，轮胎内气体可视为理想气体且体积不变，大气压强为。 （1）通过计算判断这段时间内该轮胎是否漏气？若漏气，计算出漏出气体占轮胎内原有气体质量的比值。 （2）为了安全，在的环境下需充气使该轮胎的静态胎压达到。假设充气过程中轮胎内气体的温度与环境相同且不变，求充入气体在大气压强下的体积。 14. 如图为简易电磁炮的原理图。两足够长的平行光滑导轨水平放置，其间距为，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。导轨左端通过导线和单刀双掷开关S连接电源和电容器，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为。将质量为的匀质导体棒ab垂直导轨放置其上，先将开关接到“1”，待电容充电结束后将开关拔到“2”。已知导体棒接入电路部分的电阻为，忽略导线和导轨的电阻。不考虑电磁辐射及导电中电流产生的磁场，求： （1）导体棒加速度的最大值； （2）导体棒的最大动能。 15. 如图所示，AB是倾角为的光滑斜坡，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与质量为的薄木板相连，质量为的小球紧靠在木板上。现用一沿斜面向下、大小的力作用在上使静止在斜坡上的处。撤去外力后，沿斜坡上升刚好能到达顶端处。已知弹簧弹性势能的表达式为，其中为弹簧的形变量，重力加速度取。 （1）求在到达顶端前，小球的最大速度。 （2）求、两点间的距离。 （3）若将球换成质量为的球，再次用外力缓慢压到处后撤去外力，求小球离开点后上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理试卷 姓名_____________ 准考证号_____________ 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3．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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 大气层中碳14与核子或电子发生的核反应方程为，其中、所代表的粒子分别为（　　） A. 中子，电子 B. 电子，中子 C. 质子，中子 D. 中子，质子 【答案】D 【解析】 【详解】AD．核反应过程质量数和电荷数守恒。若X为中子，则Y的电荷数为1，质量数为1，Y为质子，A错误，D正确； B．若X为电子，则Y的电荷数为0，质量数为0，不是中子，B错误； C．若X为质子，则Y的电荷数为2，质量数为1，不是中子，C错误。 故选D。 2. 2025年1月10日，山西省临汾市尧都区发生了4.1级地震，震源深度20km。如图为在运城市捕捉到的一列沿轴传播的地震横波在时的波形，该时刻、两点离开平衡位置的位移相同，此后质点回到平衡位置的最短时间为0.3s，质点回到平衡位置的最短时间为0.7s。则（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 该波的传播周期为1.0s D. 时，质点的加速度方向沿轴负方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意，知点向下运动，向上运动，根据“同侧法”可判断出波沿轴正方向传播，故A错误； BC．由题意，可得该列波的周期为 波的传播速度为 故B正确，C错误； D．由题意，可知时，质点位于轴负方向，此时加速度方向沿轴正方向，故D错误。 故选B。 3. 两质点甲和乙，从同一位置同时沿同一方向在水平面内做直线运动，甲的位移与时间图像（图像）和乙的速度与时间图像（图像）分别如图甲，乙所示，在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 6s时，甲离出发点最远 B. 6s时，乙回到出发点 C. 内，甲与乙的平均速度相同 D. 内，甲与乙的平均速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知，6s时甲回到了出发点，故A错误； B．由图围成的面积知，6s时乙的位移 故B错误； C．内，甲的平均速度 乙的平均速度 故C正确； D．内，甲的平均速度 乙的平均速度 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，用红、绿两个激光笔发出的光、平行射向半圆形的薄玻璃碗，碗底形成两个光斑；缓慢给碗内注水，发现两个光斑逐渐重合。则（　　） A. 光是绿光，光是红光 B. 在水中，光的波长大于光的波长 C. 在水中，光全反射的临界角大于光全反射的临界角 D. 光斑重合时，从碗底部射出的光线只有一条 【答案】A 【解析】 【详解】A．两个光斑重合，入射角相等，的折射角较小，根据，可知的折射率较大，为绿光；故A正确； B．根据，，的折射率较大，频率较大，故绿光在水中的波长较短，故B错误； C．根据，可知在水中，即绿光的临界角较小，故C错误； D．光斑重合时，两光在碗底的入射角不等于在水面折射角，则碗底射出时的折射角也不等于水面的入射角，可知，从碗底部射出的光线有两条，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，真空中三个点电荷所带电荷量相等，分别固定在等边三角形的三个顶点、、上，其中、带正电，带负电。为ab边的中点，为三角形的中心，在连接的直线上，且，则（　　） A. 、两点电势相同 B. 、两点的电场强度相同 C. 将电子从点释放，电子将沿连线往复运动 D. 将质子从点释放，质子将沿连线向点运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．、两电荷在、两点的电势相等（规定无穷远处电势为0），电荷在点的电势小于在点的电势，故、两点的电势不相等，故A错误； B．设等边三角形边长为，点电荷电荷量为，根据场强叠加原理，求得、、三电荷在点电场强度 方向由指向；同理，可求得三电荷在点电场强度 方向由指向，故B错误； CD．由前面选项B分析，可知连线上某点（记为）电场强度为0，电子在点由静止释放，根据电子受到的电场力方向与场强方向相反，可知将将电子从点释放，其将沿方向做加速运动到，然后减速运动到速度为零，接着往回运动；质子受到的电场力方向与场强方向相同，可知在点由静止释放，其将沿方向一直做加速运动而远离，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，轻绳的一端连接物块P，另一端通过光滑的轻滑轮与斜坡上的小盒Q连接，轻绳与斜坡的上表面平行，P、Q均处于静止状态。现向Q盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中P、Q一直保持静止。则斜面对Q的（ ） A. 摩擦力一定增大 B. 摩擦力可能不变 C. 作用力一定增大 D. 作用力可能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设物块P质量为M，小盒Q的质量为m，对物块，重力Mg与拉力二力平衡；若，对小盒，则有， 当m增大时，也随之增大，只要，就继续减小，当时，摩擦力减为零，若时，则有 当m增大时，摩擦力f随之增大，故AB错误； CD．对Q受力分析可知，斜面对其作用力（即N、f的合力）与Q的重力和绳的拉力的合力平衡，而绳的拉力不变，若最开始Q的重力较小，随着Q的重力逐渐增大，则有如下受力情况 当合力与重力垂直时合力有最小值，故根据牛顿第三定律可知，斜面对Q的作用力可能先减小后增大，故C错误、D正确。 故选D。 7. 直角三角形abc中，ab边长为，其内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。在ac边的中点有一粒子源，能平行纸面向磁场内各个方向发出速率、质量为、电荷量为的正粒子。不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A. 从bc边射出的粒子，在磁场中运动的时间可能是 B. 从bc边射出的粒子，在磁场发生的位移最大为 C. bc边有粒子射出区域的长度是 D. 从点射出的粒子，射出时速度方向与射入时速度方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由左手定则知，从bc边射出的粒子顺时方向运动到bc边，根据 得半径 结合几何关系，可知从bc边射出的粒子在中运动轨迹与ab相切时，对应在磁场中运动的时间最长，由几何知识求得轨迹对应圆心角为，从c点射出时，时间最短，轨迹对应圆心角为，运动轨迹如图所示 根据，，所以从bc边射出的粒子，在磁场中运动的时间满足 故A正确； B．由几何知识，可得从bc边射出的粒子，在磁场发生的位移最大为 故B错误； C．bc边有粒子射出的区域长度为 故C错误； D．从点射出粒子，由几何知识判断知速度方向偏转，故D错误； 故选A。 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. 2024年10月30日，神舟十八号航天员打开“家门”欢迎神舟十九号航天员乘组入驻中国空间站。已知天宫空间站在距地面高度为的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，地球表面的重力加速度为。用以上数据可求得（　　） A. 空间站的运行速度 B. 空间站的运行周期 C. 地球的质量 D. 地球的密度 【答案】AB 【解析】 【详解】放在地球表面的物体，有 空间站绕地球做匀速圆周运动有 联立可以求出空间站的运行速度 周期 但无法求得地球的质量及密度。 故选AB。 9. 图甲中，单匝闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动。当线圈以某一角速度转动时，穿过线圈的磁通量随时间按图乙中的正弦曲线Ⅰ变化；改变线圈转动的角速度，图像按正弦曲线Ⅱ变化。已知线圈的电阻为，则（　　） A. 时，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的线图平面均垂直于磁感线 B. 时，曲线Ⅱ对应的线圈中产生的感应电动势达最大值 C. 曲线Ⅰ对应的线圈中交变电流的有效值为 D. 曲线Ⅰ、Ⅱ对应的线圈转速之比为5:4 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙时，两线圈，说明线圈平面与磁感线平行，A错误； B．时，由曲线Ⅱ得知此时线圈，线圈平面与磁感线平行，切割磁感线电动势最大，B正确； C．由曲线Ⅰ可得，故 电动势有效值为 由，得，C正确； D．由曲线Ⅱ得，故 由可得，曲线Ⅰ、Ⅱ对应线圈转速之比 D错误。 故选BC。 10. 一种反向蹦极的设施如图甲所示。将两根相同的橡皮绳拴在游乐者的腰部，静止时游乐者悬吊在空中的点。将游乐者沿竖直方向拉到地面后由静止释放，不考虑空气阻力作用，游乐者的图像如图乙所示，其中间图线为直线。下列说法正确的是（　　） A. 内，橡皮绳对人一直做正功 B. 内，橡皮绳的弹力总小于游乐者重力的一半 C. 内，游乐者处于点的上方 D. 内，橡皮绳的弹力总大于游乐者重力的一半 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设橡皮绳对人的弹力大小为，绳子与竖直方向的夹角为，在时间内，由图乙知，人向上加速运动，且，橡皮绳弹力对人做正功，故A正确； B．时间内，人向上减速运动，有，橡皮绳的弹力不是总小于游乐者重力的一半，故B错误； C．时间内，图线为直线，加速度不变，橡皮绳松弛，人做竖直上抛运动，人在点的上方，故C正确； D．时间内，人向下做加速运动，有，橡皮绳弹力不是总大于游乐者重力的一半，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作，完成下列填空： （1）用天平测得滑块（含遮光条）、（含橡皮泥）的质量分别为、； （2）打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块后，上遮光条通过光电门1和2的时间________（填“相等”或“不等”），说明气垫导轨已调至水平； （3）将滑块推至光电门1的左侧，将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下，滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2。测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和； （4）改变滑块推出时的速度，重复步骤（3）。以为横坐标、为纵坐标，作出随变化的图线。若该图线为过原点的直线，直线的斜率________，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒； （5）该实验不需要测量遮光条的宽度，原因是________。 【答案】 ①. 相等 ②. ③. 在验证动量守恒定律的表达式中，遮光条的宽度会被化简掉（只要说法合理均可） 【解析】 【详解】（2）[1]当滑块通过两光电门的时间相等时，则滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨已调至水平； （4）[2]设遮光条宽度为，碰前速度，碰后速度 由动量守恒定律 可得 则斜率 （5）[3]上述推理过程中被化简掉，所以不需要测量遮光条的宽度。 12. 小彩灯的内部结构如图甲所示，表面涂有氧化层（绝缘物质）的细金属丝与灯丝并联，正常情况下，细金属丝与灯丝导电支架不导通。为描绘该小彩灯的伏安特性曲线，某实验小组用图乙的电路进行了实验。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于图乙中的________（填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，反复调节滑动变阻器，小彩灯的亮度能发生变化，但电压表和电流表示数均不能调为零。如果电路中只有一根导线断路，则该导线是________（用图中字母表示）； （3）故障排除后，测得小彩灯的伏安特性曲线如图丙所示。则小灯泡的电阻随电流的增大而________（填“增大”“减小”或“不变”）； （4）若把5个相同的这款小彩灯串联后与电动势为30V，内阻为的电源通过阻值为的定值电阻连成串联电路，则每个小灯泡消耗的电功率为________W（保留两位有效数字）； （5）根据设计，当某个小彩灯两端的电压达到7.5V时，灯丝熔断，此时细金属丝的氧化层会被击穿，细金属丝与灯丝支架会导通，与之串联的其他小彩灯能继续发光，但是亮度会降低。那么，细金属丝的电阻与原灯丝阻值相比________（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1）左 （2） （3）增大 （4）0.80（） （5）偏大 【解析】 【详解】（1）为了保护电路，且使灯泡两端电压从零开始变化，开关闭合前，滑片置于左端，使得小灯泡两端电压为0； （2）导线断路，导致电路由分压式改为限流式，使得两电表不能从零变化； （3）图线上某点与坐标原点连线的斜率倒数为小灯泡的电阻值，斜率随增大而减小，故电阻随增大而增大； （4）闭合电路中，根据闭合电路欧姆定律由 即 作出图线 交小灯泡图线于点，可得小灯泡功率 （5）彩灯亮度降低，说明电路中总电阻增大，可知细金属丝的电阻大于原灯丝电阻。 13. 在夏季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示左前轮的胎压为；到了冬季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示左前轮的胎压变为。在夏季到冬季的这段时间，该轮胎一直没有充过气。已知轮胎内气体体积，轮胎内气体可视为理想气体且体积不变，大气压强为。 （1）通过计算判断这段时间内该轮胎是否漏气？若漏气，计算出漏出的气体占轮胎内原有气体质量的比值。 （2）为了安全，在的环境下需充气使该轮胎的静态胎压达到。假设充气过程中轮胎内气体的温度与环境相同且不变，求充入气体在大气压强下的体积。 【答案】（1）漏气， （2） 【解析】 【小问1详解】 若轮胎没有漏气，设轮胎内气体在冬季的压强为，由查理定律可得 解得 因为，所以有漏气 假设轮胎内气体在温度为，压强为状态下，漏出气体的体积为， 由理想气体状态方程可得 漏出气体的质量与轮胎内原有气体质量的比值 解得 【小问2详解】 设充进轮胎的空气的体积为，由玻意耳定律 解得 14. 如图为简易电磁炮的原理图。两足够长的平行光滑导轨水平放置，其间距为，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。导轨左端通过导线和单刀双掷开关S连接电源和电容器，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为。将质量为的匀质导体棒ab垂直导轨放置其上，先将开关接到“1”，待电容充电结束后将开关拔到“2”。已知导体棒接入电路部分的电阻为，忽略导线和导轨的电阻。不考虑电磁辐射及导电中电流产生的磁场，求： （1）导体棒加速度的最大值； （2）导体棒的最大动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 充电后，电容器电压为。开关接到“2”时导体棒速度为0，电容器两端电压的最大值为，导体棒中电流最大为，导体棒所受安培力的最大值为，加速度最大设为 故，， 解得 【小问2详解】 导体棒达到最大速度时，电路中电流为0，电容器两端电压为，电容器放出的电荷量为，导体棒最大动能为 导体棒达到最大速度时，电容器两端电压等于金属杆切割磁感线产生的感应电动势 故电容器放电量为 由动量定理， 又 解得 15. 如图所示，AB是倾角为的光滑斜坡，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与质量为的薄木板相连，质量为的小球紧靠在木板上。现用一沿斜面向下、大小的力作用在上使静止在斜坡上的处。撤去外力后，沿斜坡上升刚好能到达顶端处。已知弹簧弹性势能的表达式为，其中为弹簧的形变量，重力加速度取。 （1）求在到达顶端前，小球的最大速度。 （2）求、两点间的距离。 （3）若将球换成质量为的球，再次用外力缓慢压到处后撤去外力，求小球离开点后上升的最大高度。 【答案】（1） （2）0.9m （3） 【解析】 【详解】（1）设撤去外力时，弹簧的压缩量为，开始静止时 设在到达顶端前小球最大速度为，弹簧压缩量为，速度最大时有， 联立代入相关已知数据解得 （2）弹簧恢复为原长时，P、Q分离，设分离时速度为，有 、分离后继续上滑的距离为，有 联立求得、两点间距离 （3）设，一起向上运动到弹簧恢复为原长时速度大小为，有 设、分离后继续上滑到点时速度大小为，有 设小球离开斜面体后上升的最大高度为，有 联立代入相关已知数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$