2025年高考物理预测模拟卷01（江西专用）

2025年高考物理预测模拟卷01（江西专用） （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．难度系数：0.65。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。（在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分。第8~10题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） 1．日本政府拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收1焦耳（J）为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（ ） A．m2/s2 B．kg2·m2/s2 C．J/kg D．m2/s 2．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B．图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在y轴方向做匀速运动，则在x轴方向做加速运动 C．图丙中，篮球经过P时所受合力可能沿图示方向 D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 3.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（ ） A.空间站变轨前、后在P点的加速度不相同 B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的大 C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 4.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 5．如图甲，地磁场对带电的粒子有阻挡作用。图乙是赤道周围的磁场分布情况，磁场垂直纸面向里，认为该厚度内的磁场大小均匀。三个射向地球的宇宙粒子1、2、3运动情况如图乙所示，三个粒子的动能大小相等，粒子3沿着直线射向地球，则有（　　） A．粒子3带正电 B．粒子2带正电 C．若粒子1、2电荷量大小相等，则粒子1的质量较小 D．若粒子1、2质量相同，则粒子2的电荷量较大 6．计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器。其内电路简化如图所示，G表为电流计。当键被按下时，下列说法正确的是（ ） A．小电容器的电容变小 B．小电容器的电荷量增大 C．按下过程中电流方向从a流向到b D．稳定后两金属片之间的电压变小 7.某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A.金属杆经过的速度为 C.金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量相同 D.若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于原来的2倍 8.位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则下列说法正确的是（    ） A．波的周期是0.1s B．波的振幅是0.2m C．波的传播速度是10m/s D．平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于平衡位置 9．静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．P点的电势低于Q点的电势 B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加 D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大 10．如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A．槽向左运动的最大位移为0.5R B．小球在槽中运动的最大速度为 C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D．若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．（9分）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图（a）所示的装置，让金属小球从静止开始下落，实验过程如下： （1）让小球从某一固定高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后立即停止。 （2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d＝ mm。 （3）测量时，应 （选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次通过光电门的遮光时间Δt1。 （4）若适当调低光电门位置（不会接触橡胶材料），将会 （选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。 12.（9分）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 图（a） 图（b） 图（c） （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的______。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E=______。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻r=____（用n和表示）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10分）如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量与温度变化量的关系式为，C为已知常数，大气压强恒为，重力加速度大小为g，所有温度为热力学温度。求 （1）再次平衡时容器内气体的温度。 （2）此过程中容器内气体吸收的热量。 14.(12分)如图所示，光滑绝缘圆内轨道竖直放置，半径为R，电场与水平方向成45°斜向右上，质量为m，电荷量为q（q＞0）的带电小球恰好能静止于与圆心等高的A点处，现将该小球带上等量的负电从A点静止释放，求： （1）带负电的小球在水平方向和竖直方向的加速度分别是多大； （2）从释放到小球第一次与圆轨道撞击时的速度和电势能的改变量。 15．(14分)如图所示，平行金属导轨倾斜放置，倾角，导轨间距离为L。导轨顶端接有电阻R，下端G、H处与足够长的水平金属导轨平滑连接，水平导轨间距也为L，其右端接有电容为C的电容器。斜轨道的下方及水平轨道处均有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。质量为m、长度为L、电阻为r的导体棒垂直倾斜导轨放置，与磁场边界的距离为。现将导体棒由静止释放，已知导体棒到达斜轨道底部前已匀速，离倾斜导轨底端距离为x。已知，，，，，，，，不计一切摩擦，不考虑电磁辐射，导体棒始终与导轨接触且垂直。（已知，，重力加速度）求： (1)导体棒刚进入磁场时两端的电压； (2)导体棒在倾斜导轨上匀速运动时电容器所带电荷量； (3)导体棒在倾斜导轨上运动的时间t。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高考物理预测模拟卷01（江西专用） （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．难度系数：0.65。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。（在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分。第8~10题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） 1．日本政府拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收1焦耳（J）为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（ ） A．m2/s2 B．kg2·m2/s2 C．J/kg D．m2/s 【答案】A 【详解】 故选A。 2．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B．图乙中，质点的运动轨迹已知，若该质点在y轴方向做匀速运动，则在x轴方向做加速运动 C．图丙中，篮球经过P时所受合力可能沿图示方向 D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 【答案】B 【详解】A．图甲中，船相对水垂直河岸匀速行驶时，渡河的时间为 可知，渡河时间只与船速有关，与水流速度大小无关，选项A错误； B．图乙中，该质点做曲线运动，则加速度不为零，选项B正确； C．图丙中，篮球只受重力作用做斜抛运动，则经过P时所受合力竖直向下，选项C错误； D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，两球在竖直方向的运动完全相同，则两球会同时落地，选项D错误。 故选B。 3.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（ ） A.空间站变轨前、后在P点的加速度不相同 B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的大 C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 【答案】B 【详解】A．在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同，A错误； B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，B正确； C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，C错误； D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，D错误； 故选B。 4.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】D 【详解】设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知 可得 可知时，t 有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。 故选D。 5．如图甲，地磁场对带电的粒子有阻挡作用。图乙是赤道周围的磁场分布情况，磁场垂直纸面向里，认为该厚度内的磁场大小均匀。三个射向地球的宇宙粒子1、2、3运动情况如图乙所示，三个粒子的动能大小相等，粒子3沿着直线射向地球，则有（　　） A．粒子3带正电 B．粒子1带正电 C．若粒子1、2电荷量大小相等，则粒子1的质量较小 D．若粒子1、2质量相同，则粒子2的电荷量较大 【答案】D 【详解】AB．根据左手定则可知，粒子1应带负电，粒子2带正电，而粒子3不带电，故A、B错误； CD．根据洛伦兹力提供向心力有 所以三个粒子的动能大小为 由于三个粒子动能大小相等，若粒子1、2电荷量大小相等，而粒子1的半径大于粒子2的半径，则粒子1的质量较大，若粒子1、2质量相同，则粒子2的电荷量较大，故C错误，D正确。 故选D。 6．计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器。其内电路简化如图所示，G表为电流计。当键被按下时，下列说法正确的是（ ） A．小电容器的电容变小 B．小电容器的电荷量增大 C．按下过程中电流方向从a流向到b D．稳定后两金属片之间的电压变小 【答案】B 【详解】A．当键被按下时，小电容器两极板间距减小，根据 则电容器的电容变大，选项A错误； BC．按下过程中，电容变大，根据 Q=CU 两板电压不变，则电容器带电量变大，电容器充电，则电流方向从b流向到a，选项C错误，B正确。 D．电容器与电源连接，则两金属片之间的电压不变，选项D错误； 故选B。 7.某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A.金属杆经过的速度为 B.在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 C.金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量相同 D.若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于原来的2倍 【答案】C 【详解】A．设平行金属导轨间距为L，金属杆在AA1B1B区域向右运动的过程中切割磁感线有 E = BLv， 金属杆在AA1B1B区域运动的过程中根据动量定理有     则 由于，则上面方程左右两边累计求和，可得 则 设金属杆在BB1C1C区域运动的时间为t0，同理可得，则金属杆在BB1C1C区域运动的过程中有 解得 综上有 则金属杆经过BB1的速度大于，故A错误； B．在整个过程中，根据能量守恒有 则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 故B错误； C．金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为 则金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域滑行距离均为，金属杆所受安培力的冲量相同，故C正确； D．根据A选项可得，金属杆以初速度在磁场中运动有 金属杆的初速度加倍，设此时金属杆在BB1C1C区域运动的时间为，全过程对金属棒分析得 联立整理得 分析可知当金属杆速度加倍后，金属杆通过BB1C1C区域的速度比第一次大，故，可得 可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D错误。 故选C。 8.位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则下列说法正确的是（    ） A．波的周期是0.1s B．波的振幅是0.2m C．波的传播速度是10m/s D．平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于平衡位置 【答案】BCD 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为0.2s，振幅为0.2m，故A错误，B正确； C．P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为 s 故可得波速为 故C正确； D．波从P传到Q点需要的时间为 故可知质点P处于平衡位置，故D正确。 故选BCD。 9．静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．P点的电势低于Q点的电势 B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加 D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大 【答案】AD 【详解】A．电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，由于合力方向指向轨迹的内侧，电子带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，电场力方向与等势线垂直，可知，电场线方向整体从右指向左，又由于沿电场线方向，电势降低，可知，P点的电势低于Q点的电势，故A正确； B．由于任意两条相邻等势线间电势差相等，则等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱，P点的等势线分布比R点的密集，则P点的电场强度大于在R点的电场强度，可知，电子在P点的加速度大于在R点的加速度，故B错误； CD．结合上述可知，从P至R的运动过程中，电子所受电场力做正功，电子的电势能减小，电子的动能增大，故C错误，D正确。 故选AD。 10．如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A．槽向左运动的最大位移为0.5R B．小球在槽中运动的最大速度为 C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D．若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为 【答案】ABD 【详解】A．球在槽中运动过程中，系统水平方向动量守恒，则有 mx1=3mx2 x1+x2=2R 联立解得 x2=0.5R 故A正确； B．当球到达槽的最低点时速度最大，则由动量守恒和能量关系 mv1=3mv2 解得 选项B正确； C．系统机械能守恒，小球从B点离开时，由水平方向动量守恒可知，槽速度为0，故小球上升最大高度为R，故C错误； D．若槽固定，设小球下落到槽内速度和水平方向夹角为θ时重力功率最大，即竖直方向速度最大，则有 Ncosθ=mg 联立解得 则有 则重力功率为 故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．（9分）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图（a）所示的装置，让金属小球从静止开始下落，实验过程如下： （1）让小球从某一固定高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后立即停止。 （2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d＝ mm。 （3）测量时，应 （选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次通过光电门的遮光时间Δt1。 （4）若适当调低光电门位置（不会接触橡胶材料），将会 （选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。 【答案】 7.884/7.883/7.885 B 增大 【详解】（2）[1]根据题意，由图（b）可知，小球的直径为 （3）[2]在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完整，所以应先接通数字计时器，再释放小球。 故选B。 （4）[3]若调低光电门的高度，较调整之前小球会经历较大的空中距离，所以将会增大因空气阻力引起的测量误差。 12.（9分）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的______。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E=______。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻r=____（用n和表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。 （2）对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律 联立可得 整理可得 对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有 结合欧姆定律和电阻定律 联立后整理 可知图线的纵轴截距 解得 （3）由题意可知 又 联立解得 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10分）如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量与温度变化量的关系式为，C为已知常数，大气压强恒为，重力加速度大小为g，所有温度为热力学温度。求 （1）再次平衡时容器内气体的温度。 （2）此过程中容器内气体吸收的热量。 【答案】（1） ； （2） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）气体进行等压变化，则由盖吕萨克定律得 即 解得 （2）此过程中气体内能增加 气体对外做功大小为 由热力学第一定律可得此过程中容器内气体吸收的热量 14.(12分)如图所示，光滑绝缘圆内轨道竖直放置，半径为R，电场与水平方向成45°斜向右上，质量为m，电荷量为q（q＞0）的带电小球恰好能静止于与圆心等高的A点处，现将该小球带上等量的负电从A点静止释放，求： （1）带负电的小球在水平方向和竖直方向的加速度分别是多大； （2）从释放到小球第一次与圆轨道撞击时的速度和电势能的改变量。 【答案】(1) g 2g （2） 【解析】（1）带正电的小球能静止在A点，由平衡条件可得：qEsin45°＝mg，解得： 对带负电的小球，由牛顿第二定律得：在水平方向有：qEcos45°＝max，解得：ax＝g 在竖直方向有：qEsin45°+mg＝may，解得：ay＝2g； （2）小球的水平方向的位移为： 竖直方向上的位移为： 即小球水平位移和竖直位移的关系为：2x＝h 由几何关系可得：（R﹣x）2+h2＝R2 解得： 由动能定理可得： 联立解得： 由于电场力做正功，所以小球的电势能的减少了 即电势能的改变量为。 15．(14分)如图所示，平行金属导轨倾斜放置，倾角，导轨间距离为L。导轨顶端接有电阻R，下端G、H处与足够长的水平金属导轨平滑连接，水平导轨间距也为L，其右端接有电容为C的电容器。斜轨道的下方及水平轨道处均有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。质量为m、长度为L、电阻为r的导体棒垂直倾斜导轨放置，与磁场边界的距离为。现将导体棒由静止释放，已知导体棒到达斜轨道底部前已匀速，离倾斜导轨底端距离为x。已知，，，，，，，，不计一切摩擦，不考虑电磁辐射，导体棒始终与导轨接触且垂直。（已知，，重力加速度）求： (1)导体棒刚进入磁场时两端的电压； (2)导体棒在倾斜导轨上匀速运动时电容器所带电荷量； (3)导体棒在倾斜导轨上运动的时间t。 【答案】(1)6.4V (2)1.92C (3)4.3s 【解析】（1）导体棒进入磁场前，由牛顿第二定律 可得加速度 根据运动学公式 算出刚进入磁场时的速度 此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势 由闭合电路欧姆定律，电路中的电流 根据右手定则，a端电势高于b端，两端的电压 （2）导体棒匀速运动时，受力平衡 解得 此时导体棒两端的电压 联立得=9m/s，E2=14.4V 此时电容器两端电压 则Q=CU=1.92C （3）导体棒进入磁场前做匀加速直线运动，由速度时间关系可知，其运动时间 设导体棒从进入磁场到运动到斜面底部过程用时t2，则由动量定理有 因为 联立整理得 联立解得=3.3s 总时间=4.3s 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $$