精品解析：2025届甘肃省白银市靖远县高三下学期第三次联考（三模）物理试题

2025年甘肃省普通高校招生统一考试 物理模拟试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名.准考证号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡—并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 光子即光量子，是传递电磁相互作用的粒子。光子是有能量的，若光的频率=2.0×1015Hz，已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s，则光子的能量为（　　） A. 1.32×10-19J B. 1.32×10-18J C. 3.3×10-19J D. 3.3×10-49J 【答案】B 【解析】 【详解】所求光子的能量=1.32×10-18J 故选B。 2. 汽车气门嘴帽具有多种作用：保护气门嘴芯，防止灰尘、水、油等杂质对气门芯密封胶皮的破坏。为了检测性能，将汽车悬空点火，使车轮转速达到90r/min，气门嘴帽距车轮中心0.4m，此时气门嘴帽相对车轮中心的向心加速度大小约为（　　） A. 5.6m/s2 B. 15.8m/s2 C. 35.5m/s2 D. 50.5m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知气门嘴帽的转速 根据公式 代入数据得 故选C。 3. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，运动轨迹与等势面d在Р点相切，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的电场强度大 C. 粒子在M点的电势能比在N点的电势能小 D. 粒子在P点的动能比在M点的动能小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等势面的电势分布可知，带电体带正电荷，再由粒子的运动轨迹可知，粒子在运动过程中受到带电体的排斥，判断该粒子带正电荷，A错误； B．等差等势面越密集，电场强度越大，故M点的电场强度比N点的小，B错误； C．粒子带正电，因为M点的电势高于N点的电势，故粒子在M点的电势能比在N点的电势能大，C错误； D．由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，可知当粒子的电势能增大时动能减小，故粒子到达Р点时电势能最大，动能最小，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一台空调外机通过两个三角形支架固定在外墙上，现把两个支架看作一个整体，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点О的上方。横梁对О点的拉力沿OA方向，大小为F1；斜梁对О点的支持力沿BO方向，大小为F2。如果把斜梁变短一点，仍保持连接点О的位置不变(B点位置上移)，则（　　） A. F1变大，F2变大 B. F1变小，F2变小 C. F1变大，F2变小 D. F1变小，F2变大 【答案】A 【解析】 【详解】以О点为研究对象，O点受到空调机的压力、OA和OB的作用力，如图所示。空调机对О点的压力大小等于空调机的重力，保持不变，OA的作用力方向不变，若斜梁变短一点，则F2与外墙的夹角变大，根据平衡条件可得， 故当变大时，F1和F2均变大。 故选A。 5. 如图所示，a、b两端接在(V)的正弦交流电源上，理想变压器原﹑副线圈的匝数比，定值电阻，，则理想交流电流表A的示数为（　　） A. 2A B. 3A C. 4A D. 5A 【答案】D 【解析】 【详解】根据题中信息可知交流电源的电压有效值 设原线圈中的电流为Ⅰ，根据理想变压器原副线圈电流比等于线圈匝数反比 可得副线圈中的电流为 副线圈两端的电压 根据理想变压器原副线圈电压比等于线圈匝数比 可得原线圈两端的电压 对原线圈回路，有 联立解得 故选D。 6. 如图所示，A、B、C三个物体的质量分别为1kg、1kg、2kg，所有接触面的摩擦均不计，绳、滑轮的质量也不计，重力加速度，则由静止释放物体C的瞬间，A、B、C三个物体的加速度大小分别是（　　） A. =5m/s2，=5m/s，=5m/s2 B. =10m/s2，=10m/s2，=0 C. =5m/s2，=5m/s2，=10m/s2 D. =10m/s2，=10m/s2，=5m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】由关联运动可知 可得 设绳的拉力大小为，则 对A分析，有 对B分析，有 可知 对A、B、C整体分析，有 解得=5m/s2，=5m/s2，=5m/s2 故选A。 7. 螺旋星系是宇宙中一种常见的星系结构。某螺旋星系的中央核心区可以看成半径为R、总质量为M的球体，质量均匀地分布在中央核心区内。假设整个星系内所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，r表示恒星到星系中心的距离，位于此螺旋星系旋臂区域（r>R）的恒星做匀速圆周运动的周期T随r变化的关系图像如图所示。科学家预言螺旋星系旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则 （n>1）的球体内，该星系旋臂区域的暗物质的质量是（　　） A. nM B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对处于处的恒星，由万有引力提供向心力得 对处于处的恒星，由万有引力提供向心力得 由题图可知时 且 所以有 解得 故选C。 8. 一列简谐横波在t=0.2s时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点Р沿y轴方向做简谐运动，其位移—时间关系式为cm。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波沿x轴负方向传播 C. t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是10cm D. t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是-10cm 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据质点Р做简谐运动的位移—时间关系式，知该简谐横波的周期 t=0.2s时刻，质点P沿y轴负方向运动，再结合波的图像可得波沿x轴负方向传播，A错误、B正确； CD．图示时刻x=4m处的质点沿y轴正方向运动，再经过0.3s即），该质点处于波谷位置，偏离平衡位置的位移为-10cm，C错误、D正确。 故选BD。 9. 在某湖泊底部产生一直径为0.4cm的球形气泡，气泡由湖底上升10m时，直径变为0.44cm。若该过程中气体膨胀对外界做的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中气体的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，水的密度恒为=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 上升10m过程中，气体从外界吸收的热量为W B. 上升10m过程中，气体向外界放出的热量为W C. 湖泊的深度约为20m D. 湖泊的深度约为30m 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．气泡上升过程中气体温度不变，则内能不变，即 根据热力学第一定律可得 故 即气体从外界吸收的热量为W，A正确，B错误； CD．设气泡在湖底时气体的压强为，气泡由湖底上升时气体的压强为，则有， 根据玻意耳定律可得 联立解得 C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两足够长的平行金属板相距4d，金属板间充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，板间中心有一电子发射源S向纸面内各个方向均匀发射初速度大小为的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，匀强磁场的磁感应强度大小，不计电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子在磁场中运动的轨道半径R=2d B. 电子在磁场中运动的周期 C. 两金属板上有电子打到的区域总长度为 D. 打在两金属板上的电子占发射电子总数的50% 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力有 解得R=2d A正确； B．电子在磁场中运动的周期 B错误； C．如图所示 SA为电子轨迹圆的直径，C为电子轨迹圆与金属板的切点，由几何关系知AO=d，OC=R=2d 所以两金属板上有电子打到的区域总长度l=2(AO+OC)=4(+1)d C正确； D．由图可知，由S发出的电子都将打在金属板上，故打到金属板上的电子占发射电子总数的100%，D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某学习小组研究自由落体运动。某同学在教学楼的三楼由静止竖直向下释放一个乒乓球，在一楼的另一同学利用相机拍摄一张乒乓球下落的照片，仔细观察洗出来的乒乓球照片，发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量得到照片上的乒乓球连同“尾巴”的长度为l。已知乒乓球直径为d，质量为m，照片与实物大小之比为1：n，重力加速度为g，相机的曝光时间为T。(答案均用题中所给字母表示) （1）拍摄时乒乓球的速度大小为___________。 （2）若不计空气阻力，则乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差H为_____________。 （3）若乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差为h，则做匀加速运动的乒乓球在下落过程中受到的空气阻力大小为___________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 已知相机的曝光时间为T，则拍摄时乒乓球的速度大小 【小问2详解】 若不计空气阻力，乒乓球做自由落体运动，由匀变速直线运动规律 解得乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差 【小问3详解】 若乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差为h，由匀变速直线运动规律 解得 设乒乓球下落过程中受到的空气阻力为f，由牛顿第二定律，则有 解得 12. 新能源汽车日益普及，离不开汽车电池技术的创新。某学习小组在实验室测量一块电池的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有： A.待测电池(电动势E约4V，内阻r约2Ω，允许通过的最大电流Ⅰm=0.6A)； B.电压表(量程0～3V，内阻很大，可视为理想电压表)； C.电阻箱R1(0~99.9Ω)； D.定值电阻R0=4.0Ω； E.开关S一个，导线若干。 （1）该学习小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图_________(选填“1”或“2”)，原因是____________________。 （2）多次改变电阻箱的阻值R1，读出对应的电压表示数U，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电池电动势E=________V，内阻r=__________Ω。(结果均保留两位有效数字) （3）如果考虑电压表内阻的影响，则E测_________E真，r测________r真。(均选填“>”“=”或“<”) 【答案】（1） ①. 图1 ②. 图2中电压表达到满偏，通过电池的电流将超过电池允许通过的最大电流 （2） ①. 4.0 ②. 2.4 （3） ①. < ②. < 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如果采用题图2所示方案，电压表达到满偏时，通过电池的电流=0.75A>0.6A 可能会烧坏电池，故合理的是图1。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律有 整理得 图像的斜率 纵截距 代入数据解得， 【小问3详解】 [1][2]此实验的系统误差来源于电压表的分流，将定值电阻等效到电源里，根据“伏阻法”测电源电动势和内阻的实验原理，可得电动势和内阻的测量值都小于真实值。 13. 公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图a所示。该灯可简化为图b所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率n=2）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： （1）光线从装饰灯内射出的最长时间tmax； （2）从外面看，装饰灯被照亮的总面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线从装饰灯内射出时发生全反射的临界角为C，对一条射到侧面上且恰好发生全反射的光线，设光在装饰灯内传播的距离为x，有 解得 根据几何关系可得 又， 联立解得 【小问2详解】 每一侧面被照亮的图形为圆，圆的半径为r，有 每一侧面被光照亮的面积 从外面看装饰灯被照亮的总面积 联立解得 14. 如图所示，M、N两个钉子固定于竖直方向上相距0.1m的两点，一根不可伸长的轻质细绳一端固定在M上，另一端连接位于M正下方、放置于水平地面上的小木块B，细绳恰好伸直。小木块B的质量为1kg，M到地面的距离为0.5m，质量为2kg的小木块A沿水平地面向右运动并与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，A与地面无摩擦。已知碰后B恰能在竖直面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳被钉子阻挡时的机械能损失，小木块A、B均可视为质点。 （1）求碰前A的速度的大小； （2）碰后小木块B在竖直平面内做圆周运动，求小木块B再次经过M正下方前后的瞬间，细绳中拉力的大小和。 【答案】（1）3.75m/s （2）62.5N，80N 【解析】 【详解】(1)碰后B恰能在竖直面内做圆周运动，设碰后B的速度大小为，B运动到最高点时的速度大小为v，在最高点时，有 对B从最低点到最高点的过程，有 A和B碰撞过程中动量守恒，机械能也守恒，设碰前A的速度大小为，碰后A的速度大小为，则有 解得=3.75m/s (2)由(1)可得=5m/s 设B做圆周运动再次经过M正下方时的速度大小为，有 根据牛顿第二定律有 解得，。 15. 为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。每台电磁缓冲装置包含两条绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，且缓冲轨道内存在稳定的匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。4台电磁缓冲装置与率先着陆的4个缓冲滑块分别对接，缓冲滑块外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与缓冲轨道中的磁场相互作用，返回舱一直做减速运动，直至速度达到软着陆的要求，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为，4台电磁缓冲装置结构相同，其中一台电磁缓冲装置的结构简图如图所示，线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱的质量为m，磁场的磁感应强度大小为B。假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，软着陆时返回舱的速度大小为v，重力加速度大小为g，一切摩擦阻力均不计。 （1）求缓冲滑块刚停止运动时，线圈中的电流大小； （2）求缓冲滑块刚停止运动时，返回舱的加速度大小； （3）若返回舱的速度大小从减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ab边产生的感应电动势 线圈中的电流 【小问2详解】 返回舱所受单个团合矩形线圈的安培力大小 根据牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 设一小段时间内返回舱下落的高度为，对返回舱，由动量定理，得 则对t时间内返回舱的运动，有 解得 由能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年甘肃省普通高校招生统一考试 物理模拟试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名.准考证号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡—并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 光子即光量子，是传递电磁相互作用的粒子。光子是有能量的，若光的频率=2.0×1015Hz，已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s，则光子的能量为（　　） A. 1.32×10-19J B. 1.32×10-18J C. 3.3×10-19J D. 3.3×10-49J 2. 汽车气门嘴帽具有多种作用：保护气门嘴芯，防止灰尘、水、油等杂质对气门芯密封胶皮的破坏。为了检测性能，将汽车悬空点火，使车轮转速达到90r/min，气门嘴帽距车轮中心0.4m，此时气门嘴帽相对车轮中心的向心加速度大小约为（　　） A. 5.6m/s2 B. 15.8m/s2 C. 35.5m/s2 D. 50.5m/s2 3. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，运动轨迹与等势面d在Р点相切，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的电场强度大 C. 粒子在M点的电势能比在N点的电势能小 D. 粒子在P点的动能比在M点的动能小 4. 如图所示，一台空调外机通过两个三角形支架固定在外墙上，现把两个支架看作一个整体，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点О的上方。横梁对О点的拉力沿OA方向，大小为F1；斜梁对О点的支持力沿BO方向，大小为F2。如果把斜梁变短一点，仍保持连接点О的位置不变(B点位置上移)，则（　　） A. F1变大，F2变大 B. F1变小，F2变小 C. F1变大，F2变小 D. F1变小，F2变大 5. 如图所示，a、b两端接在(V)的正弦交流电源上，理想变压器原﹑副线圈的匝数比，定值电阻，，则理想交流电流表A的示数为（　　） A. 2A B. 3A C. 4A D. 5A 6. 如图所示，A、B、C三个物体的质量分别为1kg、1kg、2kg，所有接触面的摩擦均不计，绳、滑轮的质量也不计，重力加速度，则由静止释放物体C的瞬间，A、B、C三个物体的加速度大小分别是（　　） A. =5m/s2，=5m/s，=5m/s2 B. =10m/s2，=10m/s2，=0 C. =5m/s2，=5m/s2，=10m/s2 D. =10m/s2，=10m/s2，=5m/s2 7. 螺旋星系是宇宙中一种常见的星系结构。某螺旋星系的中央核心区可以看成半径为R、总质量为M的球体，质量均匀地分布在中央核心区内。假设整个星系内所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，r表示恒星到星系中心的距离，位于此螺旋星系旋臂区域（r>R）的恒星做匀速圆周运动的周期T随r变化的关系图像如图所示。科学家预言螺旋星系旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则 （n>1）的球体内，该星系旋臂区域的暗物质的质量是（　　） A. nM B. C. D. 8. 一列简谐横波在t=0.2s时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点Р沿y轴方向做简谐运动，其位移—时间关系式为cm。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波沿x轴负方向传播 C. t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是10cm D. t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是-10cm 9. 在某湖泊底部产生一直径为0.4cm的球形气泡，气泡由湖底上升10m时，直径变为0.44cm。若该过程中气体膨胀对外界做的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中气体的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，水的密度恒为=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 上升10m过程中，气体从外界吸收的热量为W B. 上升10m过程中，气体向外界放出的热量为W C. 湖泊的深度约为20m D. 湖泊的深度约为30m 10. 如图所示，两足够长的平行金属板相距4d，金属板间充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，板间中心有一电子发射源S向纸面内各个方向均匀发射初速度大小为的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，匀强磁场的磁感应强度大小，不计电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子在磁场中运动的轨道半径R=2d B. 电子在磁场中运动的周期 C. 两金属板上有电子打到的区域总长度为 D. 打在两金属板上的电子占发射电子总数的50% 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某学习小组研究自由落体运动。某同学在教学楼的三楼由静止竖直向下释放一个乒乓球，在一楼的另一同学利用相机拍摄一张乒乓球下落的照片，仔细观察洗出来的乒乓球照片，发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量得到照片上的乒乓球连同“尾巴”的长度为l。已知乒乓球直径为d，质量为m，照片与实物大小之比为1：n，重力加速度为g，相机的曝光时间为T。(答案均用题中所给字母表示) （1）拍摄时乒乓球的速度大小为___________。 （2）若不计空气阻力，则乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差H为_____________。 （3）若乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差为h，则做匀加速运动的乒乓球在下落过程中受到的空气阻力大小为___________。 12. 新能源汽车日益普及，离不开汽车电池技术的创新。某学习小组在实验室测量一块电池的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有： A.待测电池(电动势E约4V，内阻r约2Ω，允许通过的最大电流Ⅰm=0.6A)； B.电压表(量程0～3V，内阻很大，可视为理想电压表)； C.电阻箱R1(0~99.9Ω)； D.定值电阻R0=4.0Ω； E.开关S一个，导线若干。 （1）该学习小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图_________(选填“1”或“2”)，原因是____________________。 （2）多次改变电阻箱的阻值R1，读出对应的电压表示数U，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电池电动势E=________V，内阻r=__________Ω。(结果均保留两位有效数字) （3）如果考虑电压表内阻的影响，则E测_________E真，r测________r真。(均选填“>”“=”或“<”) 13. 公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图a所示。该灯可简化为图b所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率n=2）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： （1）光线从装饰灯内射出的最长时间tmax； （2）从外面看，装饰灯被照亮的总面积。 14. 如图所示，M、N两个钉子固定于竖直方向上相距0.1m的两点，一根不可伸长的轻质细绳一端固定在M上，另一端连接位于M正下方、放置于水平地面上的小木块B，细绳恰好伸直。小木块B的质量为1kg，M到地面的距离为0.5m，质量为2kg的小木块A沿水平地面向右运动并与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，A与地面无摩擦。已知碰后B恰能在竖直面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳被钉子阻挡时的机械能损失，小木块A、B均可视为质点。 （1）求碰前A的速度的大小； （2）碰后小木块B在竖直平面内做圆周运动，求小木块B再次经过M正下方前后的瞬间，细绳中拉力的大小和。 15. 为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。每台电磁缓冲装置包含两条绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，且缓冲轨道内存在稳定的匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。4台电磁缓冲装置与率先着陆的4个缓冲滑块分别对接，缓冲滑块外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与缓冲轨道中的磁场相互作用，返回舱一直做减速运动，直至速度达到软着陆的要求，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为，4台电磁缓冲装置结构相同，其中一台电磁缓冲装置的结构简图如图所示，线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱的质量为m，磁场的磁感应强度大小为B。假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，软着陆时返回舱的速度大小为v，重力加速度大小为g，一切摩擦阻力均不计。 （1）求缓冲滑块刚停止运动时，线圈中的电流大小； （2）求缓冲滑块刚停止运动时，返回舱的加速度大小； （3）若返回舱的速度大小从减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $