精品解析：2025届东北三省精准教学高三4月联考（二模）物理试卷

高三物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 2025年3月，中国环流三号首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，标志中国可控核聚变技术取得重大进展，其核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 聚变反应可以在常温下进行 B. X为中子 C. 核聚变反应中质量亏损，所以质量数不守恒 D. 反应前的总结合能大于反应后的总结合能 2. 当汽车在水平路面上匀速前进时，车轮与地面间不打滑，对于其中一个车轮，下列说法正确的是（　　） A. 车轮受地面摩擦力方向一定向前 B. 气门嘴运动到最低点时所受合力为零 C. 气门嘴运动过程中所受合力大小不变 D. 气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下 3. 理想变压器是指在变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器。实际生活中，某变压器原、副线圈匝数分别为和，由于磁场外漏，穿过副线圈的磁通量只有原线圈的。若原线圈接电压为、频率为的交流电，副线圈输出电压为，频率为的交流电，原、副线圈中的磁通量变化率分别为和，则下列说法正确的是（　　） A B. C. D. 4. 磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为（　　） A. 缩小 缩小 B. 缩小 增大 C. 增大 增大 D. 增大 缩小 5. 已知均匀球壳对内部任意一点的引力为零，若地球可视为质量分布均匀的球体，半径为，地球表面的重力加速度大小为，若从地球表面沿半径方向挖一深度为的洞，忽略地球自转和空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 洞底的重力加速度大小为 B. 洞底的重力加速度大小为 C. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 D. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 6. 在现代高科技芯片制造工厂里，有一项重要的工艺涉及对微小带电液滴的精确控制。工程师们需要将极其微小的液滴（这些液滴带有特定的电荷）精确地传输到芯片的特定位置进行加工处理。其原理如图所示，水平放置的两块平行金属板、组成的电容器的电容为，、板间距为。开始时，两板均不带电，上极板接地。上板中央有一小孔，现使带电荷量为、质量为的液滴逐个从小孔处以相同速度垂直射向板，且将电荷全部传给板，忽略液滴体积和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 极板间的电场强度不变 B. 极板间的电场力对液滴做正功 C. 射向板的某一液滴可能会匀速运动 D. 电容器的电容随极板上的电荷量增加而变大 7. 随着科技的进步，机器狗的应用越来越普及，机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第一次运动速度变化用时 B. 第二次运动做匀加速运动，且加速度为 C. 第三次运动，运动位移为所用的时间为 D. 第四次运动加速度大小为 8. 膨化食品包装袋内充入氮气可防止食物氧化，食品在运输过程中，随周围环境温度升高包装袋会明显膨胀，若包装袋材料导热良好，包装袋内的气体可视为理想气体，以下分析正确的是（　　） A. 包装袋膨胀是因为内部气体分子数增加 B. 包装袋膨胀过程中，外界对包装袋内气体做负功 C. 包装袋内所有气体分子运动的速率均变大 D. 包装袋内气体的内能增加量小于气体吸收的热量 9. 某量子通信卫星搭载了基于光子晶体的“空间光子处理器”，其核心模块包含光纤波导、双缝干涉仪及偏振调制器。卫星以高速绕地球运行时，向地面发射调制后的单光子信号。下列说法正确的是（　　） A. 调制后的单光子能量与光子频率无关 B. 双缝干涉仪中若使用蓝光替换红光，干涉条纹间距会减小 C. 卫星远离地面时，接收端检测到的光信号频率会降低，属于多普勒效应 D. 光的偏振现象证明了光是纵波 10. 实验台上有一个竖直放置的弹簧，其劲度系数为。其中物块B与弹簧紧密相连，物块A平稳置于物块B的上方。已知物块A的质量，物块B的质量，两物块初始时均处于静止状态。为了探究外力对物块系统运动的影响，研究人员通过一套精密的机械装置对物块A施加一个竖直向上、大小为的恒力。取，在这样的实验操作下，针对物块A和B后续的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 施加恒力瞬间，物块A对物块B的压力大小为 B. 分离前的过程，物块A的动量变化率变大 C. 物块A上升时两物块分离 D. 分离时物块A的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 磁脉冲传感器可以感知磁场脉冲信号实现非接触式测量。某同学利用手机的磁脉冲传感器测量重力加速度，实验装置如图1所示，把细线的一端固定，另一端悬挂一个磁性小球组成单摆，手机靠近小球并水平固定于小球平衡位置的正下方。 （1）根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长_____cm； （2）打开手机磁传感器，记录小球完成第1次至第80次磁感应强度脉冲的时间差为，则单摆周期_____（保留三位有效数字）； （3）为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度_____（用图中字母表示）。 12. 如图（a）所示有一段漆包线，某同学想测量外层绝缘漆膜的厚度，进行了如下实验： （1）测得该导线的长度为，用螺旋测微器测量漆包线的外径，如图（b）所示，则外径_____mm。 （2）用多用电表电阻“”挡粗测该段漆包线的电阻，测量结果如图（c）所示。 为精确地测量该段漆包线的直流电阻，现提供以下器材供选择： 电流表（量程，内阻约为，示数用表示） 电流表（量程，内阻，示数用表示） 定值电阻 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 蓄电池（电动势，内阻很小） 开关、导线若干 ①实验要求漆包线两端电压可以从零开始自由调节，请选择合适器材，在如图（d）所示方框中补充完整实验电路图，并标上所选择仪器的代号____。 ②根据实验电路，该段漆包线电阻的计算表达式为_____（用题中所给的字母表示）。 （3）若该漆包线内芯材料的电阻率为，根据以上实验可得外层绝缘漆膜的厚度为_____（用、、、表示）。 13. 如图所示，为直角坐标系，第一象限的三角形范围内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，。第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的P（，）点以大小为的速度沿轴正方向射入匀强电场，经电场偏转后从轴上的Q(，)点进入匀强磁场，刚好不从边射出磁场，不计粒子的重力，求： （1）粒子射出匀强电场时，速度与轴的夹角； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。 14. 如图甲所示，两根相距、电阻不计的平行且足够长光滑金属导轨水平放置，一端与阻值的电阻相连。导轨间存在磁感应强度沿轴正方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直且垂直纸面向内，图像如图乙所示。一根电阻的金属棒置于导轨上，始终与导轨垂直并接触良好。金属棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动，运动过程中通过电阻的电流不变，求： （1）金属棒端和端，哪一端电势高，及通过金属棒的电流大小； （2）金属棒运动到处的速度大小； （3）金属棒从处运动到处的过程中克服安培力做功的大小。 15. 如图所示，质量为、可视为质点的木块静止在光滑平台上，质量的子弹以的速度水平射向木块，子弹穿出后，木块从平台末端点水平飞出，恰好无碰撞地从木板上端点滑上长木板。平台末端点与木板上端点间的竖直距离为，水平距离为，已知木板质量为，长度为，厚度不计，木板与木块、木板与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块与木板另一端的挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，斜面足够长，倾角，重力加速度取，，。求： （1）木块离开点时的速度大小； （2）子弹射穿木块过程中子弹损失的机械能； （3）整个运动过程中木块和木板间产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 2025年3月，中国环流三号首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，标志中国可控核聚变技术取得重大进展，其核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. 聚变反应可以常温下进行 B. X为中子 C. 核聚变反应中质量亏损，所以质量数不守恒 D. 反应前的总结合能大于反应后的总结合能 【答案】B 【解析】 【详解】A．核裂变可以在常温下进行，聚变反应需要在高温高压下才能进行，故A错误； B．根据电荷数守恒和质量数守恒，其核反应方程为 所以为中子，故B正确； C．核聚变反应中质量亏损，但质量数守恒，故C错误； D．核聚变反应释放能量，有质量亏损，新核的比结合能增大，反应后新核的总结合能大于反应前原子核的总结合能，故D错误。 故选Ｂ。 2. 当汽车在水平路面上匀速前进时，车轮与地面间不打滑，对于其中一个车轮，下列说法正确的是（　　） A. 车轮受地面摩擦力方向一定向前 B. 气门嘴运动到最低点时所受合力为零 C. 气门嘴运动过程中所受合力大小不变 D. 气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．题干里没有提及此车轮是否为驱动轮，无法确定相对地面的运动趋势，无法判断摩擦力方向，故A错误； B．气门嘴的运动为匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动，气门嘴运动到最低点时匀速圆周运动的线速度不为零，合力提供向心力，故所受合力不为零，故B错误； C．匀速圆周运动合力大小等于向心力大小，所以气门嘴运动过程中所受合力大小不变，故C正确； D．气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时，该点具有水平速度和竖直向下速度，即合速度斜向下，故D错误。 故选C。 3. 理想变压器是指在变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器。实际生活中，某变压器原、副线圈匝数分别为和，由于磁场外漏，穿过副线圈的磁通量只有原线圈的。若原线圈接电压为、频率为的交流电，副线圈输出电压为，频率为的交流电，原、副线圈中的磁通量变化率分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于变压器存在漏磁，穿过副线圈的磁通量只有原线圈的，则 可得 故A错误； B．变压器不改变电流频率，所以原副线圈电流频率相同，故B错误； CD．由法拉第电磁感应定律有 联立可得 故C错误，D正确。 故选D。 4. 磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为（　　） A. 缩小 缩小 B. 缩小 增大 C. 增大 增大 D. 增大 缩小 【答案】B 【解析】 【详解】题图甲中线圈的电流变大，线圈中的磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律可知题图甲中线圈的感应电流方向为逆时针，与中电流方向相反，互相排斥，所以线圈面积有缩小趋势；题图乙中线圈的电流变大，线圈中的磁场方向垂直纸面向里，线圈之间的磁场垂直纸面向外，由磁感线的分布规律可知线圈内总磁通量方向垂直纸面向里，当线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知题图乙中中的感应电流方向为逆时针，与中电流方向相反，互相排斥，所以线圈面积有增大趋势。 故选B。 5. 已知均匀球壳对内部任意一点的引力为零，若地球可视为质量分布均匀的球体，半径为，地球表面的重力加速度大小为，若从地球表面沿半径方向挖一深度为的洞，忽略地球自转和空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 洞底的重力加速度大小为 B. 洞底的重力加速度大小为 C. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 D. 若从地表由静止掉落一物体，到达洞底时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在地球表面，根据万有引力等于重力有 其中 可得 可以将地球视为一个球心相同而半径为的内部球体和厚度为的外部球壳，由题意可知洞底恰好位于内部球体表面，且外部球壳对洞底的物体的引力为零，而内部球体表面重力加速度满足 其中 解得 故AB错误； CD．根据动能定理可知从地表到洞底，万有引力做功等于动能变化，则有 由于内部球体表面重力加速度与内部球体的半径成正比，利用平均值求做功，有 可得物体到达洞底时的速度大小为 故C错误，D正确。 故选D。 6. 在现代高科技的芯片制造工厂里，有一项重要的工艺涉及对微小带电液滴的精确控制。工程师们需要将极其微小的液滴（这些液滴带有特定的电荷）精确地传输到芯片的特定位置进行加工处理。其原理如图所示，水平放置的两块平行金属板、组成的电容器的电容为，、板间距为。开始时，两板均不带电，上极板接地。上板中央有一小孔，现使带电荷量为、质量为的液滴逐个从小孔处以相同速度垂直射向板，且将电荷全部传给板，忽略液滴体积和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 极板间的电场强度不变 B. 极板间的电场力对液滴做正功 C. 射向板的某一液滴可能会匀速运动 D. 电容器的电容随极板上的电荷量增加而变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．断电时，极板间电场强度 因为以及 代入上式可解得 极板电荷量增大，极板间的电场强度变大，故A错误； B．由于下极板电性与液滴的电性相同，液滴受到竖直向上的电场力，所以液滴下落过程中，极板间的电场力对液滴做负功，故B错误； C．由分析可知，随着下级板吸收的液滴越来越多，两极板间的场强越来越大，当液滴在极板间所受的电场力等于液滴的重力时，即时，液滴匀速下落，故C正确； D．根据电容器电容的决定式可知，电容器的电容与极板所带电荷量无关，故D错误。 故选C。 7. 随着科技的进步，机器狗的应用越来越普及，机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第一次运动速度变化用时 B. 第二次运动做匀加速运动，且加速度为 C. 第三次运动，运动位移为所用的时间为 D. 第四次运动加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一次运动，根据有，根据微元法的思想可知该段图像与横轴围成的面积为时间，速度变化，则有 故A错误； B．第二次运动，根据速度—位移公式 可知图像的斜率为 解得加速度为 故B错误； C．第三次运动，根据有，根据微元法的思想可知该段图像与横轴围成的面积为运动时间，则物体运动到处的时间为 故C正确； D．第四次运动，根据运动学公式可得 可知图像的斜率为 解得 即加速度大小为 故D错误。 故选C。 8. 膨化食品包装袋内充入氮气可防止食物氧化，食品在运输过程中，随周围环境温度升高包装袋会明显膨胀，若包装袋的材料导热良好，包装袋内的气体可视为理想气体，以下分析正确的是（　　） A. 包装袋膨胀是因为内部气体分子数增加 B. 包装袋膨胀过程中，外界对包装袋内气体做负功 C. 包装袋内的所有气体分子运动的速率均变大 D. 包装袋内气体的内能增加量小于气体吸收的热量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．包装袋内的气体视为理想气体，气体质量不变，当温度增加时，包装袋内的气体分子总数并没有发生变化，故A错误； B．包装袋膨胀过程中，气体体积膨胀，外界对气体做负功，故B正确； C．由于温度升高，气体分子的平均运动速率变大，但不是所有气体分子的速度都变大了，故C错误； D．包装袋材料的导热良好，所以当环境温度升高时，气体内能增大，同时膨胀，外界对气体做负功，根据 可知气体内能增加量小于气体吸收热量，故D正确。 故选BD。 9. 某量子通信卫星搭载了基于光子晶体的“空间光子处理器”，其核心模块包含光纤波导、双缝干涉仪及偏振调制器。卫星以高速绕地球运行时，向地面发射调制后的单光子信号。下列说法正确的是（　　） A. 调制后的单光子能量与光子频率无关 B. 双缝干涉仪中若使用蓝光替换红光，干涉条纹间距会减小 C. 卫星远离地面时，接收端检测到的光信号频率会降低，属于多普勒效应 D. 光的偏振现象证明了光是纵波 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据公式可知光子的能量与频率有关，A错误； B．在双缝干涉中，用蓝光替换红光后，入射光的波长变小，根据可知干涉条纹间距会变小，B正确； C．当卫星远离地面时，由于卫星离地球越来越远，地球表面接收端检测到的光信号频率会比光信号原始频率小，属于多普勒效应，C正确； D．偏振现象证明了光是横波，D错误。 故选BC。 10. 实验台上有一个竖直放置的弹簧，其劲度系数为。其中物块B与弹簧紧密相连，物块A平稳置于物块B的上方。已知物块A的质量，物块B的质量，两物块初始时均处于静止状态。为了探究外力对物块系统运动的影响，研究人员通过一套精密的机械装置对物块A施加一个竖直向上、大小为的恒力。取，在这样的实验操作下，针对物块A和B后续的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 施加恒力瞬间，物块A对物块B的压力大小为 B. 分离前的过程，物块A的动量变化率变大 C. 物块A上升时两物块分离 D. 分离时物块A的速度大小为 【答案】ACD 【解析】 详解】A．没有施加恒力之前，有 施加恒力的瞬间对整体分析，根据牛顿第二定律有 解得 对A分析，根据牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知物块A对物块B的压力大小为，故A正确； B．分离前A、B两物块一起做加速度减小的加速运动，动量变化率即为所受合力的大小，根据 可知，在分离前动量变化率一直在减小，故B错误； C．分离时A、B间作用力为零，对A分析有 解得 此时B与A加速度相同，对B分析有 则 初始时，此过程 故C正确； D．全过程根据动能定理有 解得 故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 磁脉冲传感器可以感知磁场脉冲信号实现非接触式测量。某同学利用手机的磁脉冲传感器测量重力加速度，实验装置如图1所示，把细线的一端固定，另一端悬挂一个磁性小球组成单摆，手机靠近小球并水平固定于小球平衡位置的正下方。 （1）根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长_____cm； （2）打开手机磁传感器，记录小球完成第1次至第80次磁感应强度脉冲的时间差为，则单摆周期_____（保留三位有效数字）； （3）为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度_____（用图中字母表示）。 【答案】（1） （2）2.00 （3） 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的分度值为，测得的摆长 【小问2详解】 磁性小球每次经过最低点时手机检测到磁脉冲信号，所以磁性小球做单摆运动的周期为 【小问3详解】 根据单摆周期公式 则有 结合图像可知图像的斜率 解得当地重力加速度 12. 如图（a）所示有一段漆包线，某同学想测量外层绝缘漆膜厚度，进行了如下实验： （1）测得该导线的长度为，用螺旋测微器测量漆包线的外径，如图（b）所示，则外径_____mm。 （2）用多用电表电阻“”挡粗测该段漆包线的电阻，测量结果如图（c）所示。 为精确地测量该段漆包线的直流电阻，现提供以下器材供选择： 电流表（量程，内阻约为，示数用表示） 电流表（量程，内阻，示数用表示） 定值电阻 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 蓄电池（电动势，内阻很小） 开关、导线若干 ①实验要求漆包线两端电压可以从零开始自由调节，请选择合适器材，在如图（d）所示方框中补充完整实验电路图，并标上所选择仪器的代号____。 ②根据实验电路，该段漆包线电阻的计算表达式为_____（用题中所给的字母表示）。 （3）若该漆包线内芯材料的电阻率为，根据以上实验可得外层绝缘漆膜的厚度为_____（用、、、表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定尺刻度为，螺旋尺刻度为，所以螺旋测微器的示数为； 【小问2详解】 [1]用多用电表电阻“”挡粗测该段漆包线的电阻，由题图（c）可知漆包线阻值约为，故选择电流表外接法，将电流表与定值电阻R1串联改装成量程为的电压表，电流表在干路，而漆包线两端电压可以从零开始自由调节，且为了调节方便，滑动变阻器选R3，并采用分压式连接，则设计电路如图所示 [2]结合电路图，可知流过该段漆包线电阻的电流为 该段漆包线电阻两端的电压为 根据欧姆定律可知该段漆包线电阻为 【小问3详解】 根据电阻决定式 其中 可得内芯部分半径为 外层绝缘漆膜的厚度为内外半径的差，即. 13. 如图所示，为直角坐标系，第一象限的三角形范围内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，。第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的P（，）点以大小为的速度沿轴正方向射入匀强电场，经电场偏转后从轴上的Q(，)点进入匀强磁场，刚好不从边射出磁场，不计粒子的重力，求： （1）粒子射出匀强电场时，速度与轴的夹角； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）匀强磁场磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在轴方向做匀速直线运动可得 设末速度大小为，在轴方向做匀加速运动可得 离开电场时速度与轴夹角满足 解得 【小问2详解】 沿轴方向有 沿轴方向有 在匀强电场中，设电场强度大小为，由牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 由于带电粒子刚好不从边射出磁场，则其运动轨迹与相切，如图所示 由几何关系得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 此时洛伦兹力充当向心力，有 代入数据解得 14. 如图甲所示，两根相距、电阻不计的平行且足够长光滑金属导轨水平放置，一端与阻值的电阻相连。导轨间存在磁感应强度沿轴正方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直且垂直纸面向内，图像如图乙所示。一根电阻的金属棒置于导轨上，始终与导轨垂直并接触良好。金属棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动，运动过程中通过电阻的电流不变，求： （1）金属棒端和端，哪一端的电势高，及通过金属棒的电流大小； （2）金属棒运动到处的速度大小； （3）金属棒从处运动到处的过程中克服安培力做功的大小。 【答案】（1）端， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知感应电流的方向由到，可以等效为电源的金属棒上电流方向由低电势到高电势，所以端电势高金属棒切割磁感线时的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知感应电流，解得 【小问2详解】 金属棒运动过程中感应电流不变，则，由题图乙可知，代入数据解得金属棒运动到处时的速度大小 【小问3详解】 金属棒受到的安培力大小为，金属棒从处运动到处过程中克服安培力做功，其中，代入数据解得 15. 如图所示，质量为、可视为质点的木块静止在光滑平台上，质量的子弹以的速度水平射向木块，子弹穿出后，木块从平台末端点水平飞出，恰好无碰撞地从木板上端点滑上长木板。平台末端点与木板上端点间的竖直距离为，水平距离为，已知木板质量为，长度为，厚度不计，木板与木块、木板与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块与木板另一端的挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，斜面足够长，倾角，重力加速度取，，。求： （1）木块离开点时的速度大小； （2）子弹射穿木块过程中子弹损失的机械能； （3）整个运动过程中木块和木板间产生热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木块离开C点后做平抛运动，从C到D过程，有 在水平方向，有 联立解得， 【小问2详解】 子弹打木块过程系统动量守恒，根据动量守恒定律有 解得 子弹损失机械能 【小问3详解】 木块到达D点时，竖直速度大小 合速度大小 木块滑上木板后，以沿斜面向下为正方向，对木块有 对木板有 则木块与挡板第一次发生碰撞前木板静止，木块做匀速运动，木块与挡板碰撞时，由动量守恒定律,有 由机械能守恒定律有 解得， 第一次碰撞后对木块有 对木板有 解得， 设两者共速时的速度为，根据速度公式有 解得，， 共速时相对位移 共速后由受力平衡可知，此后木块与木板一起做匀速运动，则木块与木板间产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$