精品解析：2025届山西省晋城市高三下学期第三次模拟考试物理试题

2025年高三第三次模拟考试试题 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容∶高考全部内容。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量。氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在1.24meV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。时，下列说法正确的是（　　） A. 能辐射出6种不同频率的光子 B. 能辐射出5种不同频率的紫外线光子 C. 能辐射出4种不同频率的红外线光子 D. 能辐射出3种不同频率的可见光光子 2. 实验小组利用风洞研究抛体运动，在风洞内无风时，将一小球从距水平面高h处的O点以某一速度水平抛出后，小球落到水平面上时的动能为，水平位移，现让风洞内存在如图所示方向的风，使小球受到恒定的风力，小球仍以相同的速度从O点水平抛出，则小球落到水平面上时的动能（　　） A. 一定大于 B. 一定小于 C. 等于 D. 不大于 3. 如图所示，一交流发电机的电刷与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，副线圈接有三盏相同的灯泡，灯泡、、分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联，当发电机的矩形导线框ABCD绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动时，三盏灯泡亮度恰好相同，现让导线框ABCD转动的角速度增加一倍，副线圈的匝数减半，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡最亮 B. 灯泡最暗 C. 灯泡亮度不变 D. 三盏灯泡的亮度仍然相同 4. 如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是（　　） A. B. C D. 5. 牛顿著名“月一地检验”证明了万有引力定律的普适性，将地球上的重力现象与天体间的引力统一起来。如图所示，月球的轨道半径r是地球半径R的60倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则月球绕地球做匀速圆周运动的线速度大小约为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，在升降电梯内固定一倾角为的光滑斜面，将质量为m的光滑小球置于斜面和一个光滑竖直固定挡板之间。电梯在快要到达地面时，以大小为a的加速度沿竖直方向做匀减速直线运动，重力加速度大小为g，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到斜面的支持力大小为 B. 小球受到斜面的支持力大小为 C. 小球受到挡板的支持力大小为 D. 小球受到挡板的支持力大小为 7. 中国国产隐身战斗机歼-20是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中，歼-20以2.6马赫（声音在空气中传播速度的2.6倍）的速度沿水平方向匀速飞行，已知歼-20距地面的高度为4080m，声音在空气中传播的速度为340m/s，则当歼-20运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时，战斗机与人之间的距离为（　　） A. 8160m B. 9792m C. 10608m D. 11366m 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. 如图所示，真空中相距4R的两点分别固定带电荷量为，的点电荷，以两点电荷连线的中点O为圆心、R为半径的圆上对称分布着A、B、C、D四点，已知A点的电势为0，C点的电势为，下列说法正确的是（　　） A. B、D两点的电势相等 B. A、C两点的电场强度相同 C. B、D两点的电场强度相同 D. O点的电势小于 9. 一列简谐横波沿x轴方向传播，平衡位置在处质点的振动图像如图甲所示，时刻的部分波形图如图乙所示，时刻的部分波形图如图丙所示，已知小于该简谐横波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波可能沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波的传播速度为7.5m/s C. 质点P平衡位置的横坐标为3.5m D. 时间内质点P通过的路程为 10. 如图所示，真空中直角坐标系xOy的第二、三象限内有一圆形区域，直径，该区域内存在垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在第一、四象限内有一矩形ABCD区域，，，该区域内存在垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。第二象限内有一垂直y轴、宽度为2L的离子源MN，离子源在极短时间内沿y轴负方向均匀地射出速度相同的同种带电粒子，正对圆心射出的粒子经磁场偏转后恰好能沿直线OQ通过矩形区域，不计粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子的比荷为 B. 粒子从CD边离开时速度大小为 C. Q点持续有粒子经过的时间间隔为 D. 有三分之二的粒子能够到达x轴上的Q点 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，测量工具除力传感器外还有一台天平。实验前将长木板右端垫高，在不悬挂砂桶时，使左端固定有定滑轮的小车能沿木板向左匀速运动。 （1）此实验中正确的操作是_____。 A. 不需要测量砂和砂桶的质量m B. 不需要测量小车（含滑轮）的质量M C. 实验前需要调整力传感器及滑轮，使细线与木板平行 D. 实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）砂和砂桶在匀加速下落的过程中，砂和砂桶的加速度为小车加速度的_____倍。 （3）某次实验过程中，砂和砂桶质量为m，小车（含滑轮）的质量为M，释放小车后的一段时间内，力传感器的示数稳定为F，其他操作均正确，若要验证牛顿第二定律，只需要验证当地的重力加速度大小_____即可。 12. 在海洋科学中，测量出海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度，从而推算海水的密度和深度；在地球物理中，盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率，在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板，将生理盐水倒入其中，试回答下列问题： （1）开关闭合前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于_____（填“左”或“右”）端。 （2）移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I，将实验数据描点，如图乙所示，若毫安表的内阻可以忽略，则生理盐水的电阻_____（保留两位有效数字）。 （3）用刻度尺测得长方体的长度，宽度，生理盐水的深度，则生理盐水的电阻率_____（保留一位有效数字）；由于毫安表内阻的影响，电阻率的测量值_____（填“大于”或“小于”）真实值。 （4）该同学查阅资料，资料显示盐水的电阻率会随着盐浓度的增加而降低，随着温度的升高而降低，试从微观角度解释此现象：_____。 13. 如图所示，一导热良好、内壁光滑、高度为H、横截面积为S的汽缸顶部开口并带有卡环，用质量为m的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，当缸内气体的热力学温度为时，活塞到汽缸底的距离为，环境温度缓慢升高，在活塞缓缓上升的过程中有部分气体漏出，当缸内气体的热力学温度上升到时，活塞恰好到达卡环处，外界大气压强恒为p₀，重力加速度大小为g，求： （1）封闭气体的压强p； （2）漏出气体与剩余气体质量的比值k。 14. 如图所示，质量为m的物体B静止于足够大的光滑水平地面上，其由光滑的圆弧轨道和长为L的粗糙水平轨道组成，现将质量也为m的物块A（视为质点）从圆弧轨道顶端P点由静止释放，物块A恰好能到达物体B的右端。已知OP水平，物块A与物体B之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，求： （1）物体B沿水平地面运动的最大距离d； （2）物体B对水平地面的最大压力F． 15. 如图所示，为水平面内固定的两条足够长、间距为L的平行直导轨，两导轨左端的连线垂直于两导轨，间接入一阻值为R的定值电阻，c、d是导轨上的两点且恰好构成一个正方形区域，在此区域内存在竖直向上的匀强磁场，P、Q是导轨上的两个小立柱，紧挨着立柱右侧放置一根长度为L、质量为m、电阻为R的金属棒，以PQ为边界的右侧导轨间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的规律均满足（k为已知常数，)，从时刻开始对金属棒施加一水平向右的力F，使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，已知导轨单位长度的电阻为，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 （1）求回路中产生的感应电动势E； （2）求回路中的感应电流I随时间t变化的关系； （3）当力F达到最大值时，求力F的瞬时功率P。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高三第三次模拟考试试题 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容∶高考全部内容。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量。氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在1.24meV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。时，下列说法正确的是（　　） A. 能辐射出6种不同频率的光子 B. 能辐射出5种不同频率的紫外线光子 C. 能辐射出4种不同频率的红外线光子 D. 能辐射出3种不同频率的可见光光子 【答案】D 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出光的不同频率数，故A错误； B．辐射出的10种光子中有4种不同频率的紫外线光子，故B错误； C．辐射出的10种光子中有3种不同频率的红外线光子，故C错误； D．辐射出的10种光子中有3种不同频率的可见光光子，故D正确。 故选 D。 2. 实验小组利用风洞研究抛体运动，在风洞内无风时，将一小球从距水平面高h处的O点以某一速度水平抛出后，小球落到水平面上时的动能为，水平位移，现让风洞内存在如图所示方向的风，使小球受到恒定的风力，小球仍以相同的速度从O点水平抛出，则小球落到水平面上时的动能（　　） A. 一定大于 B. 一定小于 C. 等于 D. 不大于 【答案】A 【解析】 【详解】根据已知条件可知，风力对小球做正功，根据动能定理可知，小球落到水平面上时的动能一定大于。 故选A。 3. 如图所示，一交流发电机的电刷与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，副线圈接有三盏相同的灯泡，灯泡、、分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联，当发电机的矩形导线框ABCD绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动时，三盏灯泡亮度恰好相同，现让导线框ABCD转动的角速度增加一倍，副线圈的匝数减半，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡最亮 B. 灯泡最暗 C. 灯泡亮度不变 D. 三盏灯泡的亮度仍然相同 【答案】B 【解析】 【详解】导线框转动的角速度增加一倍，交流电的最大值和有效值都变为原来的2倍，若副线圈匝数减半，则副线圈电压有效值不变，而产生的交流电的频率变大，电阻R不变，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，所以灯泡最暗，灯泡最亮。 故选B。 4. 如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的，越靠近透镜边缘，空气膜的厚度变化越快，观察到的圆环状条纹间距越来越小，条纹越来越密集，ABD错误，C正确。 故选C。 5. 牛顿著名的“月一地检验”证明了万有引力定律的普适性，将地球上的重力现象与天体间的引力统一起来。如图所示，月球的轨道半径r是地球半径R的60倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则月球绕地球做匀速圆周运动的线速度大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设月球的向心加速度大小为，则由万有引力提供向心力有 地球表面的重力加速度大小为，则由万有引力等于重力有 由万有引力提供向心力有， 联立解得 故选C。 6. 如图所示，在升降电梯内固定一倾角为的光滑斜面，将质量为m的光滑小球置于斜面和一个光滑竖直固定挡板之间。电梯在快要到达地面时，以大小为a的加速度沿竖直方向做匀减速直线运动，重力加速度大小为g，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到斜面的支持力大小为 B. 小球受到斜面的支持力大小为 C. 小球受到挡板的支持力大小为 D. 小球受到挡板的支持力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】电梯具有竖直向上的加速度，对小球受力分析，如图 根据平衡条件及牛顿第二定律有 解得 故选D。 7. 中国国产隐身战斗机歼-20是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中，歼-20以2.6马赫（声音在空气中传播速度的2.6倍）的速度沿水平方向匀速飞行，已知歼-20距地面的高度为4080m，声音在空气中传播的速度为340m/s，则当歼-20运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时，战斗机与人之间的距离为（　　） A. 8160m B. 9792m C. 10608m D. 11366m 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 战斗机从左向右飞行，过点作直线与战斗机的轨迹交于点，使 在点左侧任取一点，战斗机在点发出的声音传到点的时间 战斗机从点飞到点后发出的声音传到点的总时间 在点右侧任取一点，战斗机在点发出的声音传到点的时间 战斗机从点飞到点后，发出的声音传到点的总时间 显然战斗机在点发出的声音先到达人耳，传播的时间 所以 则 联立解得 故选C。 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. 如图所示，真空中相距4R的两点分别固定带电荷量为，的点电荷，以两点电荷连线的中点O为圆心、R为半径的圆上对称分布着A、B、C、D四点，已知A点的电势为0，C点的电势为，下列说法正确的是（　　） A. B、D两点的电势相等 B. A、C两点的电场强度相同 C. B、D两点电场强度相同 D. O点的电势小于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，点的电势等于点的电势，选项A正确； B．两点电场强度方向相同，大小不相等，选项B错误； C．两点的电场强度大小相等，方向不相同，选项C错误； D．由于间电场强度的平均值大于间电场强度的平均值，故点的电势小于，根据点电荷的电势公式可知，点的电势为，选项D正确。 故选AD 9. 一列简谐横波沿x轴方向传播，平衡位置在处质点的振动图像如图甲所示，时刻的部分波形图如图乙所示，时刻的部分波形图如图丙所示，已知小于该简谐横波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波可能沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波的传播速度为7.5m/s C. 质点P平衡位置的横坐标为3.5m D. 时间内质点P通过的路程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题图甲可知，简谐横波的周期为0.4s，因 若波沿x轴正向传播，则t0时间内传播的最小距离 对应时间为 与题意相符，则波沿x轴正向传播，平衡位置在处质点沿轴正方向运动，选项A错误； B．该简谐横波的波长为3m，简谐横波的传播速度 选项B正确； C．质点P平衡位置的横坐标 选项C正确； D．由图乙到图丙，该波沿x轴传播的距离为Δx=3m-1.5m=1.5m，且2t0＜T，质点P沿y轴正方向运动，t0～2t0时间内质点P通过的路程 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，真空中直角坐标系xOy的第二、三象限内有一圆形区域，直径，该区域内存在垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在第一、四象限内有一矩形ABCD区域，，，该区域内存在垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。第二象限内有一垂直y轴、宽度为2L的离子源MN，离子源在极短时间内沿y轴负方向均匀地射出速度相同的同种带电粒子，正对圆心射出的粒子经磁场偏转后恰好能沿直线OQ通过矩形区域，不计粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子的比荷为 B. 粒子从CD边离开时的速度大小为 C. Q点持续有粒子经过的时间间隔为 D. 有三分之二的粒子能够到达x轴上的Q点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径为L，所有粒子均由O点进入矩形区域，根据牛顿运动定律有 沿直线OQ运动的粒子受力平衡，有 解得， ，A正确； B．粒子从CD边离开时，根据动能定理有 解得， B错误； CD．设运动轨迹最低点与CD边相切的粒子经过O点时的速度方向与x轴正方向的夹角为α，如图所示，在水平方向上，根据动量定理可得 ， 解得 由于 没有从AB、CD边射出的粒子在矩形区域内的运动可看作两个运动的合成，分别为匀速直线运动和一个完整的匀速圆周运动，对应a、b间的粒子均能经过Q点，根据几何关系可得，从b点射出的粒子先经过Q点，从a点射出的粒子最后经过Q点，Q点持续有粒子经过的时间间隔 能够到达Q点的粒子占总粒子的比例 C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，测量工具除力传感器外还有一台天平。实验前将长木板右端垫高，在不悬挂砂桶时，使左端固定有定滑轮的小车能沿木板向左匀速运动。 （1）此实验中正确的操作是_____。 A. 不需要测量砂和砂桶的质量m B. 不需要测量小车（含滑轮）的质量M C. 实验前需要调整力传感器及滑轮，使细线与木板平行 D. 实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）砂和砂桶在匀加速下落的过程中，砂和砂桶的加速度为小车加速度的_____倍。 （3）某次实验过程中，砂和砂桶的质量为m，小车（含滑轮）的质量为M，释放小车后的一段时间内，力传感器的示数稳定为F，其他操作均正确，若要验证牛顿第二定律，只需要验证当地的重力加速度大小_____即可。 【答案】（1）C （2）2 （3） 【解析】 【小问1详解】 ABD．由题图可知，细线上的拉力大小由力传感器读出，不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，要完成该实验还需测出砂和砂桶及小车的质量，ABD错误； C．实验前平衡摩擦后，还需要调整力传感器及滑轮，使细线与木板平行，C正确。 故选C。 【小问2详解】 相同时间内，砂和砂桶移动的位移为小车移动位移的２倍，则有 解得 【小问3详解】 设小车的加速度大小为，对砂和砂桶则有 对小车（含滑轮）则有 解得 12. 在海洋科学中，测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度，从而推算海水的密度和深度；在地球物理中，盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率，在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板，将生理盐水倒入其中，试回答下列问题： （1）开关闭合前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于_____（填“左”或“右”）端。 （2）移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I，将实验数据描点，如图乙所示，若毫安表的内阻可以忽略，则生理盐水的电阻_____（保留两位有效数字）。 （3）用刻度尺测得长方体的长度，宽度，生理盐水的深度，则生理盐水的电阻率_____（保留一位有效数字）；由于毫安表内阻的影响，电阻率的测量值_____（填“大于”或“小于”）真实值。 （4）该同学查阅资料，资料显示盐水的电阻率会随着盐浓度的增加而降低，随着温度的升高而降低，试从微观角度解释此现象：_____。 【答案】（1）左 （2）0.89（0.88～0.90均可） （3） ①. 7 ②. 大于 （4）温度越高，盐浓度越高，溶液中的载流子越多且无规则运动越剧烈，导电能力越强，电阻率越小 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，待测电阻两端的电压要从零开始，题图甲中滑动变阻器的滑片应置于左端。 【小问2详解】 根据题图乙中的斜率可知，生理盐水的电阻 【小问3详解】 [1]根据电阻定律，有 解得 [2]由于毫安表内阻的影响，毫安表分压，则电压测量值偏大，电阻测量值也偏大，电阻率的测量值大于真实值。 【小问4详解】 温度越高，盐浓度越高，溶液中的载流子越多且无规则运动越剧烈，导电能力越强，电阻率越小。 13. 如图所示，一导热良好、内壁光滑、高度为H、横截面积为S的汽缸顶部开口并带有卡环，用质量为m的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，当缸内气体的热力学温度为时，活塞到汽缸底的距离为，环境温度缓慢升高，在活塞缓缓上升的过程中有部分气体漏出，当缸内气体的热力学温度上升到时，活塞恰好到达卡环处，外界大气压强恒为p₀，重力加速度大小为g，求： （1）封闭气体的压强p； （2）漏出气体与剩余气体质量比值k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞进行受力分析可知，活塞受到重力、外界气体施加的竖直向下的压力和内部气体施加的竖直向上的支持力处于平衡状态，故列平衡方程有 解得 【小问2详解】 假设封闭气体等压膨胀到时的体积为，由盖·吕萨克定律，则有 解得 则漏出气体的体积为 故漏出气体与剩余气体质量的比值 14. 如图所示，质量为m的物体B静止于足够大的光滑水平地面上，其由光滑的圆弧轨道和长为L的粗糙水平轨道组成，现将质量也为m的物块A（视为质点）从圆弧轨道顶端P点由静止释放，物块A恰好能到达物体B的右端。已知OP水平，物块A与物体B之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，求： （1）物体B沿水平地面运动的最大距离d； （2）物体B对水平地面的最大压力F． 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 两物体构成的系统在水平方向上动量守恒，设圆弧轨道的半径为，则有， 即 解得 【小问2详解】 物块A经过点时的速度最大，此时物体B的速度也达到最大，因AB的质量相等，故AB的最大速度大小相等，设物块A的最大速度为，物块A经过点时受到的支持力大小为，则有 解得 15. 如图所示，为水平面内固定的两条足够长、间距为L的平行直导轨，两导轨左端的连线垂直于两导轨，间接入一阻值为R的定值电阻，c、d是导轨上的两点且恰好构成一个正方形区域，在此区域内存在竖直向上的匀强磁场，P、Q是导轨上的两个小立柱，紧挨着立柱右侧放置一根长度为L、质量为m、电阻为R的金属棒，以PQ为边界的右侧导轨间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的规律均满足（k为已知常数，)，从时刻开始对金属棒施加一水平向右的力F，使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，已知导轨单位长度的电阻为，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 （1）求回路中产生的感应电动势E； （2）求回路中的感应电流I随时间t变化的关系； （3）当力F达到最大值时，求力F的瞬时功率P。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设穿过的磁通量为，则有 根据电磁感应定律 解得 【小问2详解】 设时间内金属棒向右运动的位移大小为时刻回路中的总电阻为，则有 电路总电阻 根据欧姆定律 解得 【小问3详解】 根据左手定则可知金属棒受到的安培力的方向竖直向下，设t时刻金属棒的速度大小为，则有 根据牛顿第二定律 解得 显然当时，有最大值，此时 力的瞬时功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$