精品解析：2025届湖南省永州市宁远县第一中学高三下学期高考信心考物理试卷

宁远一中2025届高考信心考 物理卷 一、单项选择题∶本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学发展历程中，众多物理学家的研究推动了科学的进步，以下关于物理学家和他们主要贡献的叙述中正确的是（　　） A. 汤姆孙发现了电子并测出了电子的电荷量 B. 玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 C. 爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的 D. 卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子，并预言了中子的存在 2. 如图所示，恒定电流流过边长为的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且，每条导线在P点的磁感应强度大小均为，则P点的磁感应强度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 3. 如图所示，竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1，它们的最低点相切于P点，有三根光滑细杆AP、BP、CP，杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点，杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上，都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点，空气阻力不计，则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为（　　） A. B. C. 3:2:1 D. 1:1:1 4. 2024年6月2日上午6时23分，“嫦娥六号”成功着陆月球背面。若“嫦娥六号”被月球俘获后进入椭圆轨道上运行，周期为；当经过近月点点时启动点火装置，完成变轨后进入圆形轨道上运行，周期为。已知月球半径为，圆形轨道距月球表面的距离为，椭圆轨道远月点距月球表面的距离为，如图所示，引力常量为，忽略其他天体对“嫦娥六号”的影响，则下列说法正确的是（　　） A. B. 月球的质量为 C. 月球第一宇宙速度等于轨道II上的运行速度 D. 嫦娥六号由轨道I进入轨道II需要在点点火使其加速才能完成 5. 一定质量的理想气体，经历如图所示循环过程，过程温度不变，过程压强不变。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体对外做功，内能减少 B. 过程，压强不变，分子平均动能不变 C. 过程，气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功 D. 过程，气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量 6. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 末建筑材料离地面的距离为 B. 每根钢索所受的拉力大小均为 C. 钢索的拉力小于钢索的拉力 D. 若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，是光滑绝缘水平桌面的中点，在点正上方点固定一个正电荷，现将带电小球从桌面上的点以水平初速度射出，小球不会离开水平桌面。不计小球的大小，则下列说法正确的是（　　） A. 小球射出后一定还能回到点 B. 小球在运动过程中，电势能可能保持不变 C. 小球在运动过程中，电场力可能一直做负功，也可能不做功 D. 若将小球从点由静止释放，则小球一定会经过点且在点的电势能最小 8. 图甲为一列简谐波在t=0.2s时的波形图，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=1m和x=3m处，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为15m/s C. 在t=0时，质点P的位移为 D. 质点P从图甲所示位置再经的时间，将回到平衡位置 9. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空。以地面为重力势能的零势能面，从静止释放球，在球落地前的过程中，两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量 B. 球落地时球的动能为 C. 球下落前距地面的高度为 D. 时球离地面的高度为 10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内虚线上方存在竖直向下的匀强电场，下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。现有质量为m、电荷量为+q的带电粒子在O点由静止释放，从P 点进入磁场，恰好经过磁场中的Q点。OP 间的距离为d，Q点与 P 点的水平距离为 竖直距离为 若磁场所在区域也存在上述匀强电场，如图乙所示，重新让粒子从O点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N（图中未标出）。不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为 B. 粒子从O 点运动到Q 点的时间为 C. P、N两点的竖直距离为 D. 粒子经过N点时速度大小为 三、非选择题：本题共5题，共56分。 11. 为研究小球斜上抛运动的规律，某兴趣小组用手机拍摄了一段小球斜上抛运动视频，图甲为利用Tracker视频分析软件按帧获取的小球位置。取运动过程的某点为原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，建立坐标系。经软件分析得到实际位置坐标、图像及对应拟合曲线方程，如图乙所示。 （1）在选择小球时，对小球的要求是________； （2）由图乙可得，小球的加速度大小为________，小球在原点处速度与水平方向夹角的正切值为________； （3）帧率表示视频在内记录的静止画面数量，单位为赫兹（）。Tracker视频分析软件是按视频的帧率来获取小球的位置，图乙中描绘的点为软件捕获的每帧小球实际位置坐标随时间的变化关系，由此可以判断该视频的帧率最接近________。 A. B. C. D. 12. 物理兴趣小组设计的简易欧姆表电路如图所示，该欧姆表具有“×1Ω”和“×10Ω”两种倍率。器材如下： A.干电池组（电动势，内阻不计） B.电流计G（满偏电流 ，内阻 C.定值电阻（阻值未知）。 D.滑动变阻器R （最大阻值为200Ω） E.开关S，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）图中 A 为________（选填“红”或“黑”）表笔；选用“×1Ω”挡位时开关 S 应_______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）若欧姆表中间刻度为30Ω，则定值电阻 ______ （3）将开关S闭合，红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流计达到满偏电流。在红、黑表笔间接入待测电阻，电流计指针指向 6mA 的位置，则待测电阻_______Ω。 13. 某款全自动增压供水系统的简要结构如图所示，储水罐的总容积为，初始工作时罐内无水，水龙头处于关闭状态，罐内气室的气体压强等于大气压强。接通电源启动水泵给罐内补水，当压力开关检测到罐内气体压强达到时自动断开水泵电源，停止补水。罐内气体可视为理想气体，罐的导热性能良好，忽略环境温度变化，取，水的密度为。求： （1）当水泵停止工作时，求罐中水的体积； （2）当压力开关检测到罐内气体压强低于时会接通电源启动水泵开始补水。水泵刚启动开始补水瞬间，发现水龙头里有水恰好没有流出，求此时水龙头距离罐内水面的高度？ 14. 如图所示，两段足够长但不等宽的光滑平行金属导轨水平放置，b、g两点各有绝缘材料（长度忽略不计）平滑连接导轨，ac、fh段间距为l，de、jk段间距为2l。整个空间处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨af端接有电容的电容器（初始不带电），导体棒Ⅱ静止于de、jk段。导体棒I、Ⅱ的质量分别为m、2m，电阻分别为R、2R，长度分别为l、2l，导体棒I从靠近 af位置以初速度向右运动，到达bg左侧前已达到稳定速度（未知）。两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，导轨电阻和空气阻力忽略不计。求： （1）导体棒I到达bg时速度的大小； （2）导体棒I在bc、gh段水平导轨上运动的过程中，导体棒I达到稳定时的速度 的大小； （3）导体棒I在bc、gh段运动过程中，导体棒I上产生的焦耳热。 15. 如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高，A、B水平方向速度不相等。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则 （1）木板B的长度为多少？ （2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？ （3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁远一中2025届高考信心考 物理卷 一、单项选择题∶本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学发展历程中，众多物理学家的研究推动了科学的进步，以下关于物理学家和他们主要贡献的叙述中正确的是（　　） A. 汤姆孙发现了电子并测出了电子的电荷量 B. 玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 C. 爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的 D. 卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子，并预言了中子的存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验测出了电子的电荷量，选项A错误； B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象，选项B正确； C．爱因斯坦的光子假说认为光的能量是一份一份的，不可以连续变化的，选项C错误； D．卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子的 核式结构理论，卢瑟福在用α粒子轰击氮原子核的实验中发现了质子，并预言了中子的存在，故D错误； 故选B。 2. 如图所示，恒定电流流过边长为的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且，每条导线在P点的磁感应强度大小均为，则P点的磁感应强度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据图中几何关系结合安培定则，可知两相互平行导线在P点产生的磁感应强度方向的夹角为，如图所示 则两相互平行导线在P点产生的合磁感应强度大小为 方向竖直向上；则正方形导线在P点的磁感应强度大小为 故选D。 3. 如图所示，竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1，它们的最低点相切于P点，有三根光滑细杆AP、BP、CP，杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点，杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上，都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点，空气阻力不计，则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为（　　） A. B. C. 3:2:1 D. 1:1:1 【答案】A 【解析】 【详解】根据等时圆模型，如图所示 只需要求出A′P、B′P、C′P，的时间之比，设最小圆的直径为d，则 故选A。 4. 2024年6月2日上午6时23分，“嫦娥六号”成功着陆月球背面。若“嫦娥六号”被月球俘获后进入椭圆轨道上运行，周期为；当经过近月点点时启动点火装置，完成变轨后进入圆形轨道上运行，周期为。已知月球半径为，圆形轨道距月球表面的距离为，椭圆轨道远月点距月球表面的距离为，如图所示，引力常量为，忽略其他天体对“嫦娥六号”的影响，则下列说法正确的是（　　） A. B. 月球的质量为 C. 月球第一宇宙速度等于轨道II上的运行速度 D. 嫦娥六号由轨道I进入轨道II需要在点点火使其加速才能完成 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 解得 故A正确； B．“嫦娥六号”在轨道上运行时，有 解得月球的质量为 故B错误； C．月球第一宇宙速度是探测器近月飞行的速度，即绕月的最大速度，所以月球第一宇宙速度大于轨道II上的运行速度，故C错误； D．嫦娥六号由轨道I进入轨道II需要在点点火使其减速才能完成，故D错误。 故选A。 5. 一定质量的理想气体，经历如图所示循环过程，过程温度不变，过程压强不变。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体对外做功，内能减少 B. 过程，压强不变，分子平均动能不变 C. 过程，气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功 D. 过程，气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程温度不变，压强减小，根据可知，体积增大，所以气体对外做功，但理想气体的内能只与温度有关，所以内能不变，故A错误； BC．过程，压强不变，温度降低，气体内能减小，分子平均动能也减小，又根据可知，体积减小，外界对气体做功，根据可知，气体向外界放出热量，且气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功，故BC错误； D．过程，温度升高，内能增加，且恒定，根据可知，体积不变，气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量，故D正确。 故选D。 6. 在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为，质量为，且始终呈水平状态，四根钢索、OC、OD的长度均为，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 末建筑材料离地面的距离为 B. 每根钢索所受的拉力大小均为 C. 钢索的拉力小于钢索的拉力 D. 若将4根钢索都替换成长度为，则每根钢索所受的拉力大小均为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知末建筑材料离地面的距离为 故A错误； B．由乙图可知，混凝土板匀速上升，处于平衡状态，设钢索与竖直方向夹角为，则有 因为混凝土板边长及四根钢索OA、OB、OC、OD的长度均为a，则由几何关系可知，每根钢索在土板上的投影均为 则有 解得， 联立，可得 故B错误； C．由乙图可知，内混凝土板匀加速上升，处于超重状态，有 内混凝土板匀减速上升，处于失重状态，有 可知 故C错误； D．若将4根钢索都替换成长度为，由几何关系可知 解得， 则每根钢索所受的拉力大小均为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，是光滑绝缘水平桌面的中点，在点正上方点固定一个正电荷，现将带电小球从桌面上的点以水平初速度射出，小球不会离开水平桌面。不计小球的大小，则下列说法正确的是（　　） A. 小球射出后一定还能回到点 B. 小球在运动过程中，电势能可能保持不变 C. 小球在运动过程中，电场力可能一直做负功，也可能不做功 D. 若将小球从点由静止释放，则小球一定会经过点且在点的电势能最小 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．由题意，若小球带正电，则一定是沿连线减速到点速度恰好为零，电场力一直做负功；若小球带负电，则可能是沿连线先加速再减速，或者绕点做匀速圆周运动，电场力不做功，电势能保持不变，故A错误，BC正确； D．若小球带正电从点由静止释放，则小球不会经过点，故D错误。 故选BC。 8. 图甲为一列简谐波在t=0.2s时的波形图，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=1m和x=3m处，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为15m/s C. 在t=0时，质点P的位移为 D. 质点P从图甲所示位置再经的时间，将回到平衡位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0.2s时质点Q位于平衡位置向下振动，根据“上下坡”法可知，简谐波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由图甲可知波长为12m，由图乙可知周期为0.4s，所以波速为 故B错误； C．t=0.2s时质点的位移为 所以，在t=0时，质点P的位移为，故C错误； D．由于波速为30m/s，所以再经的时间，波沿x轴负方向传播的距离为 根据平移法可知，此时质点P处于平衡位置且向下振动，故D正确。 故选AD。 9. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空。以地面为重力势能的零势能面，从静止释放球，在球落地前的过程中，两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量 B. 球落地时球的动能为 C. 球下落前距地面的高度为 D. 时球离地面的高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设球下落前距地面的高度为H，由图b可知，， 解得 由能量守恒，可得 联立，解得球落地时球的动能为 故A错误；B正确； CD．对两球组成的整体，受力分析，由牛顿第二定律 解得 则0.3s时，a球上升的高度 由图b可知，时两球重力势能相等，则有 解得 即球下落前距地面的高度为，时球离地面的高度 故C正确；D错误。 故选BC。 10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内虚线上方存在竖直向下的匀强电场，下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。现有质量为m、电荷量为+q的带电粒子在O点由静止释放，从P 点进入磁场，恰好经过磁场中的Q点。OP 间的距离为d，Q点与 P 点的水平距离为 竖直距离为 若磁场所在区域也存在上述匀强电场，如图乙所示，重新让粒子从O点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N（图中未标出）。不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为 B. 粒子从O 点运动到Q 点的时间为 C. P、N两点的竖直距离为 D. 粒子经过N点时速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．作出粒子进入磁场中偏转的运动轨迹，如图所示 设PQ与PM间的夹角为，由题可知 故有 粒子圆周运动的轨道半径为r，则有 解得 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 解得粒子进入磁场中的速度 在电场中，根据动能定理则有 联立解得 A正确； B．粒子在电场中运动的时间 由几何知识可知，圆弧PQ对应的圆心角 解得 故粒子在磁场中从P到Q运动的时间 其中 故粒子从O 点运动到Q 点的时间为 ，B错误； CD．将粒子从P到N的过程中某时刻的速度分解为水平向右和竖直向下的分量，分别为、，设粒子在最低点N的速度大小为，PN的竖直距离为y。以向右为正方向，水平方向上由动量定理可得 由动能定理可得 解得， C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5题，共56分。 11. 为研究小球斜上抛运动的规律，某兴趣小组用手机拍摄了一段小球斜上抛运动视频，图甲为利用Tracker视频分析软件按帧获取的小球位置。取运动过程的某点为原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，建立坐标系。经软件分析得到实际位置坐标、图像及对应拟合曲线方程，如图乙所示。 （1）在选择小球时，对小球的要求是________； （2）由图乙可得，小球的加速度大小为________，小球在原点处速度与水平方向夹角的正切值为________； （3）帧率表示视频在内记录的静止画面数量，单位为赫兹（）。Tracker视频分析软件是按视频的帧率来获取小球的位置，图乙中描绘的点为软件捕获的每帧小球实际位置坐标随时间的变化关系，由此可以判断该视频的帧率最接近________。 A. B. C. D. 【答案】（1）质量大、体积小（或密度大）； （2） ①. 9.8 ②. 2.6 （3）B 【解析】 【小问1详解】 为了减少空气阻力的影响，在选择小球时，应尽可能选择质量大、体积小（密度大）的小球。 【小问2详解】 [1][2]斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，由图乙（1）可得斜抛运动水平方向上的速度 设斜抛运动初速度为，与水平方向夹角为，水平位移 竖直方向上位移 结合图乙（2）可知，小球的加速度 小球在原点处速度与水平方向夹角的正切值为。 【小问3详解】 由（2）可知，斜抛运动在竖直方向上的初速度 竖直方向上升到最高点的时间 结合图乙（2）可知，上升到最高点 该视频的帧率为 故选B。 12. 物理兴趣小组设计的简易欧姆表电路如图所示，该欧姆表具有“×1Ω”和“×10Ω”两种倍率。器材如下： A.干电池组（电动势，内阻不计） B.电流计G（满偏电流 ，内阻 C.定值电阻（阻值未知）。 D.滑动变阻器R （最大阻值为200Ω） E.开关S，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）图中 A 为________（选填“红”或“黑”）表笔；选用“×1Ω”挡位时开关 S 应_______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）若欧姆表中间刻度为30Ω，则定值电阻 ______ （3）将开关S闭合，红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流计达到满偏电流。在红、黑表笔间接入待测电阻，电流计指针指向 6mA 的位置，则待测电阻_______Ω。 【答案】（1） ①. 红 ②. 闭合 （2）10Ω （3）20Ω 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表黑表笔接电源正极，红表笔接电源负极，由图可知图中A表笔为红表笔。 [2] 设欧姆表中值刻度为，则欧姆表为“×1”倍率时的欧姆内阻为 欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻为 欧姆表进行欧姆调零时，有 欧姆表倍率越高，欧姆表的内阻越大，可知电路的满偏电流越小，由电路图可知，当开关S闭合时，电路电阻较小，路的满偏电流较大，欧姆表的倍率是“×1”挡。 【小问2详解】 已知欧姆表为“×1”倍率时的中值电阻为30Ω，可知开关S闭合时，欧姆表的倍率是“×1”挡，此时欧姆调零时，满偏电流为 又 解得 【小问3详解】 当开关S闭合，电流计指针指向的位置，流经干路的电流为 由闭合回路欧姆定律得 解得 13. 某款全自动增压供水系统的简要结构如图所示，储水罐的总容积为，初始工作时罐内无水，水龙头处于关闭状态，罐内气室的气体压强等于大气压强。接通电源启动水泵给罐内补水，当压力开关检测到罐内气体压强达到时自动断开水泵电源，停止补水。罐内气体可视为理想气体，罐的导热性能良好，忽略环境温度变化，取，水的密度为。求： （1）当水泵停止工作时，求罐中水的体积； （2）当压力开关检测到罐内气体压强低于时会接通电源启动水泵开始补水。水泵刚启动开始补水瞬间，发现水龙头里有水恰好没有流出，求此时水龙头距离罐内水面的高度？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以罐内的气体为研究对象，初状态压强为，启动水泵补水后压强，气体体积为，根据玻意耳定律有 解得： 则注入的水的体积 解得： 【小问2详解】 此时罐内外压强平衡，罐内气体的压强为 由 解得 14. 如图所示，两段足够长但不等宽的光滑平行金属导轨水平放置，b、g两点各有绝缘材料（长度忽略不计）平滑连接导轨，ac、fh段间距为l，de、jk段间距为2l。整个空间处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨af端接有电容的电容器（初始不带电），导体棒Ⅱ静止于de、jk段。导体棒I、Ⅱ的质量分别为m、2m，电阻分别为R、2R，长度分别为l、2l，导体棒I从靠近 af位置以初速度向右运动，到达bg左侧前已达到稳定速度（未知）。两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，导轨电阻和空气阻力忽略不计。求： （1）导体棒I到达bg时速度的大小； （2）导体棒I在bc、gh段水平导轨上运动的过程中，导体棒I达到稳定时的速度 的大小； （3）导体棒I在bc、gh段运动过程中，导体棒I上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电容的定义式有 在bg左侧运动过程中，对Ⅰ棒进行分析，切割磁感线的感应电动势 根据动量定理有 根据电流的定义式有 解得 【小问2详解】 Ⅰ棒在bc、gh段运动过程中，对Ⅰ棒进行分析，根据动量定理有 对Ⅱ棒进行分析，根据动量定理有 Ⅰ、Ⅱ棒稳定时有 解得， 【小问3详解】 Ⅰ棒在bc、gh段运动过程中，设Ⅰ棒产生的产生的焦耳热为Q1，Ⅱ棒产生的产生的焦耳热为Q2，由于回路电流相等，则有 根据能量守恒定律有 解得 15. 如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高，A、B水平方向速度不相等。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则 （1）木板B的长度为多少？ （2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？ （3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设运动时间为t 竖直方向 可得 水平方向 可得 【小问2详解】 设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为 A和B组成的系统水平方向动量守恒，则 联立可得， 【小问3详解】 第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有 可得 对A分析：第一次碰撞中 第二次碰撞中 可得 得，假设成立 设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示 分析可知，小球A向右运动的位移， 木板B运动轨迹的长度 且 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $