精品解析：2025届江苏省扬州市邗江区第一中学高三下学期第二次质量检测物理试卷

2025年高三物理第二次质量检测 高三物理 注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，1-11题为选择题，12题为实验题，13-16题为解答题。本卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷交回。 2.答题前，请您务必将自己所在的校区、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷的规定位置。 3.准考证号以手机号码为准，请确保手机号码真实有效。 4.作答试题，必须用0.5毫米黑色墨水签字笔在试卷上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，须用2B铅笔绘，写清楚，线条符号等须加黑加粗。 一、选择题（本题共11小题，每题4分，共计44分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 关于教材中几幅图片说法正确的是（ ） A. 图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引 B. 图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹 C. 图丙麦克斯韦速率分布规律图中，①对应的温度大于②对应的温度 D. 图丁玻璃板紧贴水面，弹簧测力计将其拉离水面时，拉力一定等于玻璃板的重力 2. 一定质量的理想气体从状态a开始，经三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在过程中做等温变化 B. 气体在过程中内能增加 C. 气体在过程和过程对外界做的功相等 D. 气体在一次循环过程中会向外界放出热量 3. 如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为（ ） A. B. C. E D. 4. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是（　　） A. 装置中双缝沿水平方向放置 B. 仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大 C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大 D. 仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大 5. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续向上，向下抖动长绳，可以看到如图所示的一列波，此时波刚好传播至质点，质点在平衡位置。则（　　） A. 质点将向右运动 B. 质点的起振方向向上 C. 此后质点的速度始终相同 D. 质点比滞后半个周期振动 6. 羲和号卫星是我国首颗绕地球运行的太阳探测卫星。设该卫星在离地球表面高度517km的圆轨道上运行，能经过地球南北两极上空，可24小时观测太阳。则该卫星（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 向心加速度等于地球表面的重力加速度 C. 运行周期等于地球静止卫星的周期 D. 运行速度大于地球静止卫星的运行速度 7. 我市某兴趣小组利用地磁场探究交变电流的规律如图甲所示，线圈在地磁场中匀速转动，转轴沿东西方向水平放置，产生的交变电流随时间变化关系图像如图乙所示。已知地磁场方向斜向下，则（　　） A. 0时刻，线圈竖直面内 B. 时刻，线圈在水平面内 C. 若仅增加转速，变小 D. 若仅将转轴沿南北方向水平放置，变小 8. 如图所示，半径分别为R和的两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球都恰好能通过各自圆轨道的最高点，已知a球的质量为m。则（　　） A. b球的质量 B 两小球与弹簧分离时，动能相等 C. a球到达圆心等高处时，对轨道压力为 D. 若，要求a、b都能通过各自圆轨道的最高点，弹簧释放前至少应具有的弹性势能为 9. 踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是一个小孩在踢毽子，毽子近似沿竖直方向运动，空气阻力与速率成正比。毽子在空中运动过程中（　　） A. 刚离开脚时，加速度最大 B. 动量变化率先变小后变大 C. 上升的时间等于下降的时间 D. 重力的冲量上升过程大于下降过程 10. 在光滑桌面上将长为L的柔软导线两端点固定在间距可忽略不计的a、b两点，导线通有图示电流I，处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，则导线中的张力为（ ） A. 0 B. C. D. 11. 如图所示，水平面OA段粗糙，AB段光滑，。一原长为、劲度系数为k（）的轻弹簧右端固定，左端连接一质量为m的物块。物块从O点由静止释放。已知物块与OA段间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则物块在向右运动过程中，其加速度大小a、动能Ek、弹簧的弹性势能Ep、系统的机械能E随位移x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、 实验题（本题共1小题，每空3分，共15分） 12. 在练习使用多用电表的实验中： （1）一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是、、、，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。 （2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为________。（保留2位有效数字） （3）如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为，内阻为，定值电阻，电池电动势为，为调零电阻，则表盘上刻度线对应的电阻值是________。（保留2位有效数字） （4）当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到、内阻增加了时仍可调零，调零后，调零电阻的阻值将变________（填“大”或“小”），若测得某电阻为，则这个电阻的真实值为________。 三、解答题（本题共4小题，第13题8分，第14题10分，第15题15分，第16题8分，共计42分） 13. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体压强； （2）该过程放出的热量。 14. 如图所示，一潜水员在距海岸A点30m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条皮划艇。灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为α和β（），潜水员下潜的深度，皮划艇高度可忽略。 （1）潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。海岸上A点恰好为倒立圆锥面与水面交点，求水的折射率为多大； （2）潜水员竖直下潜过程中，深度在h1=4m至h2=m的范围内看不到灯塔指示灯，求皮划艇的长度。 15. 如图所示，长为L=5.0m的倾斜传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动，与水平方向间夹角θ=37°。质量mA=2.0kg的小物块A和质量mB=1.0kg的小物块B由跨过轻质定滑轮的轻绳连接，A与滑轮间的绳子和传送带平行。某时刻给A沿传送带向上的初速度，给B竖直向上的初速度，速度大小均为v0=4.0m/s，此时轻绳绷紧，在A、B获得初速度的同时，在A上施加方向沿传送带向上、大小恒定的拉力，使A沿传送带向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮摩擦，轻绳足够长且不可伸长，整个运动过程中B都没有上升到滑轮处，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，研究A沿传送带上升的过程，求： （1）A、B始终匀速运动时拉力的大小F0； （2）拉力F1=24N，A所受摩擦力的冲量大小I； （3）拉力F2=12N，传送带对A所做功W和A与传送带摩擦所产生的内能Q。 16. 某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~Um的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求： （1）此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值vm； （2）电压表的示数恒为时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高三物理第二次质量检测 高三物理 注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，1-11题为选择题，12题为实验题，13-16题为解答题。本卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷交回。 2.答题前，请您务必将自己所在的校区、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷的规定位置。 3.准考证号以手机号码为准，请确保手机号码真实有效。 4.作答试题，必须用0.5毫米黑色墨水签字笔在试卷上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，须用2B铅笔绘，写清楚，线条符号等须加黑加粗。 一、选择题（本题共11小题，每题4分，共计44分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 关于教材中几幅图片说法正确的是（ ） A. 图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引 B. 图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹 C. 图丙麦克斯韦速率分布规律图中，①对应的温度大于②对应的温度 D. 图丁玻璃板紧贴水面，弹簧测力计将其拉离水面时，拉力一定等于玻璃板的重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．扩散现象，是两种不同物质分子热运动引起的，不是分子间相互吸引，A错误； B．图中的折线只是每隔一定的时间时，粉末的位置的连线，也许在这一小段时间内，粉末又移动到了其他的位置，图中无法说明白，故图中的折线不是粉末的运动轨迹，B错误； C．因为随着温度的升高，峰值向速率大的方向移动，所以两图线所对应的温度T1 > T2，C正确； D．分子间距离大于平衡位置而小于10倍r时，分子间表现为引力玻璃板被拉起时，要受到水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，D错误。 故选C。 2. 一定质量的理想气体从状态a开始，经三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在过程中做等温变化 B. 气体在过程中内能增加 C. 气体在过程和过程对外界做的功相等 D. 气体在一次循环过程中会向外界放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体在过程中因pV乘积变大，可知温度升高，选项A错误； B．气体在过程中因pV乘积变小，可知温度降低，内能减小，选项B错误； C．在p-V图像中，图像与坐标轴围成的面积等于气体对外做功，可知气体在过程和过程对外界做的功相等，选项C正确； D．气体在一次循环过程中从a到b再到c过程对外做功，从c到a过程外界对气体做功，整个过程中气体对外做功，且内能不变，则气体会从外界吸收热量，选项D错误。 故选C。 3. 如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为（ ） A. B. C. E D. 【答案】B 【解析】 【详解】设两棒均带正电，由点电荷场强特点及场强叠加规律可知，左侧圆弧产生的场强方向斜向右下方，与方向夹角为，右侧圆弧产生的场强方向斜向左下方，与方向夹角为，它们大小均为E1，可得 解得 撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为。 故选B。 4. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是（　　） A. 装置中的双缝沿水平方向放置 B. 仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大 C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大 D. 仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，装置中的双缝沿竖直方向放置，故A错误； B．根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，条纹间距不变，故B错误； C．仅更换双缝间距更小的双缝，d变小，干涉条纹间距将变大，故C正确； D．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，故D错误。 故选C。 5. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续向上，向下抖动长绳，可以看到如图所示的一列波，此时波刚好传播至质点，质点在平衡位置。则（　　） A. 质点将向右运动 B. 质点的起振方向向上 C. 此后质点的速度始终相同 D. 质点比滞后半个周期振动 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据波的传播方向，根据同侧法，质点向上振动，故A错误； B．在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同，质点向上起振，故质点的起振方向向上，故B正确； C．质点的距离等于波长的一半，可知此后质点的速度始终相反，故C错误； D．根据波的传播方向，绳波先传播至质点，故质点比滞后半个周期振动，故D错误。 故选B。 6. 羲和号卫星是我国首颗绕地球运行的太阳探测卫星。设该卫星在离地球表面高度517km的圆轨道上运行，能经过地球南北两极上空，可24小时观测太阳。则该卫星（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 向心加速度等于地球表面的重力加速度 C. 运行周期等于地球静止卫星的周期 D. 运行速度大于地球静止卫星的运行速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度，第二宇宙速度是使卫星脱离地球束缚的最小发射速度，所以“羲和号”的发射速度应介于第一和第二宇宙速度之间，故A错误； CD．设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、周期为T、速度大小为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 分别解得 地球静止卫星位于赤道上方高度约36000km处，所以其轨道半径远大于“羲和号”卫星轨道半径，则根据以上两式可知“羲和号”的运行周期小于地球静止卫星的周期，运行速度大于地球静止卫星的运行速度，故C错误，D正确。 B．对地球静止卫星和“羲和号”卫星，由万有引力提供向心力 可得地球静止卫星的向心加速度小于“羲和号”卫星的向心加速度，又对比地球静止卫星和地球表面的物体有 ， 所以地球静止卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度，故“羲和号”卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度，故B错误。 故选D。 7. 我市某兴趣小组利用地磁场探究交变电流的规律如图甲所示，线圈在地磁场中匀速转动，转轴沿东西方向水平放置，产生的交变电流随时间变化关系图像如图乙所示。已知地磁场方向斜向下，则（　　） A. 0时刻，线圈在竖直面内 B. 时刻，线圈在水平面内 C. 若仅增加转速，变小 D. 若仅将转轴沿南北方向水平放置，变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．0时刻，由乙图可知，感应电流为0，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈处于与磁场方向垂直的平面，故A错误； B．时刻，由乙图可知，感应电流最大，此时穿过线圈的磁通量最小，线圈处于与磁场方向平行的平面，故B错误； C．若仅增加转速，线圈产生的感应电动势最大值增大，则变大，故C错误； D．若仅将转轴沿南北方向水平放置，则地磁场水平分量一直与线圈平面平行，只有地磁场的竖直分量穿过线圈，所以线圈产生的感应电动势最大值变小，则变小，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，半径分别为R和的两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球都恰好能通过各自圆轨道的最高点，已知a球的质量为m。则（　　） A. b球质量 B. 两小球与弹簧分离时，动能相等 C. a球到达圆心等高处时，对轨道压力 D. 若，要求a、b都能通过各自圆轨道的最高点，弹簧释放前至少应具有的弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设小球离开弹簧后速度大小为，球恰好能通过圆轨道的最高点，设在最高点速度为，则有 解得 选取最低点所在的水平面为零势能面，根据机械能守恒定律得 解得 同理可得b球离开弹簧后的速度大小为 取向左为正方向，根据动量守恒定律可得 可得b球的质量为 故A错误； B．两小球与弹簧分离时，动量大小相等，根据动能与动量关系 由于两小球的质量不相等，可知两小球与弹簧分离时，动能不相等，故B错误； C．a球到达圆心等高处时，速度为，由动能定理可得 轨道对a球的支持力为F，由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律可知，a小球对轨道压力为，故C错误； D．若，取向左为正方向，由动量守恒定理得 则分离时两小球速度相等，若要求a、b都能通过各自的最高点，只需要a球能够通过，b球也能通过，由前面分析可知，a刚好通过最高点时，分离时速度为 则弹簧释放前至少应具有的弹性势能为 故D正确 故选D。 9. 踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图是一个小孩在踢毽子，毽子近似沿竖直方向运动，空气阻力与速率成正比。毽子在空中运动过程中（　　） A. 刚离开脚时，加速度最大 B. 动量变化率先变小后变大 C. 上升的时间等于下降的时间 D. 重力的冲量上升过程大于下降过程 【答案】A 【解析】 【详解】A．毽子上升过程 下降过程 因刚离开脚时速度最大，则加速度最大，选项A正确； B．动量变化率等于毽子受到的合外力，因上升过程合外力减小，下降过程中合外力也减小，则动量变化率逐渐减小，选项B错误； C．因上升的平均加速度大于下降的平均加速度，根据 可知，上升的时间小于下降的时间，选项C错误； D．根据 IG=mgt 可知，重力的冲量上升过程小于下降过程，选项D错误。 故选A。 10. 在光滑桌面上将长为L的柔软导线两端点固定在间距可忽略不计的a、b两点，导线通有图示电流I，处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，则导线中的张力为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】受力分析如图 由于 当时，，则得 得 故选D。 11. 如图所示，水平面OA段粗糙，AB段光滑，。一原长为、劲度系数为k（）的轻弹簧右端固定，左端连接一质量为m的物块。物块从O点由静止释放。已知物块与OA段间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则物块在向右运动过程中，其加速度大小a、动能Ek、弹簧的弹性势能Ep、系统的机械能E随位移x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，A点处，物块受到的弹力大小为 可知物块从O到A过程，一直做加速运动，动能一直增加，根据牛顿第二定律可得 （） 可知物块从O到A过程，图像应为一条斜率为负的倾斜直线，故A错误； B．物块从O到A过程（），由于弹簧弹力一直大于滑动摩擦力，物块一直做加速运动，动能一直增加，但随着弹力的减小，物块受到的合力逐渐减小，根据动能定理可知，图像的切线斜率逐渐减小；物块到A点瞬间，合力突变等于弹簧弹力，则图像的切线斜率突变变大，接着物块从A到弹簧恢复原长过程（），物块继续做加速运动，物块的动能继续增大，随着弹力的减小，图像的切线斜率逐渐减小；当弹簧恢复原长时，物块的动能达到最大，接着弹簧处于压缩状态，物块开始做减速运动，物块的动能逐渐减小到0，该过程，随着弹力的增大，图像的切线斜率逐渐增大；故B正确； C．根据弹性势能表达式可得 可知图像为开口向上的抛物线，顶点在处，故C错误； D．物块从O到A过程（），摩擦力对系统做负功，系统的机械能逐渐减少，根据 可知从O到A过程，图像为一条斜率为负的斜率直线；物块到达A点后，由于A点右侧光滑，则物块继续向右运动过程，系统机械能守恒，即保持不变，故D错误。 故选B。 二、 实验题（本题共1小题，每空3分，共15分） 12. 在练习使用多用电表的实验中： （1）一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是、、、，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。 （2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为________。（保留2位有效数字） （3）如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为，内阻为，定值电阻，电池电动势为，为调零电阻，则表盘上刻度线对应的电阻值是________。（保留2位有效数字） （4）当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到、内阻增加了时仍可调零，调零后，调零电阻的阻值将变________（填“大”或“小”），若测得某电阻为，则这个电阻的真实值为________。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 小 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，为了较准确地进行测量，应换到挡。 （2）[2]由图甲可知，被测电阻的测量值为 （3）[3]根据题意可知，当电流计满偏时，流过电源的电流为，由闭合回路欧姆定律可得，欧姆表内阻为 则表盘上刻度线对应的电阻值是 （4）[4]根据题意可知，电池的电动势下降到，则欧姆表内阻为 内阻增加了时仍可调零，则调零电阻的阻值将变小。 [5] 若测得某电阻为，电池电动势为，欧姆表内阻为，则电流计的电流为 电动势下降到，欧姆表内阻为，则这个电阻的真实值为 三、解答题（本题共4小题，第13题8分，第14题10分，第15题15分，第16题8分，共计42分） 13. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体的压强； （2）该过程放出的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据玻意耳定律 解得 （2）设该活塞对气体做功为,吸收的热量为，根据热力学第一定律 由题意知 ， 对活塞，根据动能定理 解得 14. 如图所示，一潜水员在距海岸A点30m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条皮划艇。灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为α和β（），潜水员下潜的深度，皮划艇高度可忽略。 （1）潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。海岸上A点恰好为倒立圆锥面与水面交点，求水的折射率为多大； （2）潜水员竖直下潜过程中，深度在h1=4m至h2=m的范围内看不到灯塔指示灯，求皮划艇的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设水的折射率为n，海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，可得 有几何关系得 代入数据可得 （2）设入射角为的光线的折射角为，入射角为的折射角为，B点和皮划艇右端距离为l1，B点和皮划艇左端距离为l2，皮划艇长为l，则由折射定律可得 代入数据可得 由几何关系可得 所以可得 15. 如图所示，长为L=5.0m的倾斜传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动，与水平方向间夹角θ=37°。质量mA=2.0kg的小物块A和质量mB=1.0kg的小物块B由跨过轻质定滑轮的轻绳连接，A与滑轮间的绳子和传送带平行。某时刻给A沿传送带向上的初速度，给B竖直向上的初速度，速度大小均为v0=4.0m/s，此时轻绳绷紧，在A、B获得初速度的同时，在A上施加方向沿传送带向上、大小恒定的拉力，使A沿传送带向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮摩擦，轻绳足够长且不可伸长，整个运动过程中B都没有上升到滑轮处，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，研究A沿传送带上升的过程，求： （1）A、B始终匀速运动时拉力的大小F0； （2）拉力F1=24N，A所受摩擦力的冲量大小I； （3）拉力F2=12N，传送带对A所做的功W和A与传送带摩擦所产生的内能Q。 【答案】（1）30N；（2）10N⸱s；（3）16J， 【解析】 【详解】（1）A、B始终匀速运动时，系统受力平衡，有 代入相关数据解得 （2）拉力F1=24N时，设物体运动的加速度大小为a1，绳中拉力为T1，取A研究，根据牛顿第二定律有 取B研究有 联立解得 设历时t1后和皮带共速，则 运动的距离为s1，则 之后摩擦力突变为静摩擦力，设为f，A、B一起向上匀速，则 解得 方向沿斜面向下；设匀速过程历时t2，则 可得上升的过程中A所受摩擦力的冲量大小为 解得 （3）拉力F2=12N时，设物体运动的加速度大小为a2，绳中拉力为T2，取A研究，根据牛顿第二定律有 取B研究有 解得 设历时t1′后和皮带共速，则 运动的距离为s1′，则 皮带运动的距离s皮1，则 之后继续向上减速，设加速度大小为a3，则 解得 设历时t2′后速度减为0，则 减速的距离为s2′，则 该过程皮带运动的距离s皮2，则 传送带对A所做的功 A与传送带摩擦所产生的内能 16. 某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~Um的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求： （1）此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值vm； （2）电压表的示数恒为时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）橡胶带达到最大速度时匀速，切割磁感线产生的电动势为 由闭合电路的欧姆定律有 解得 （2）金属条所受的安培力为 克服安培力做的功为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$