精品解析：江西省九师联盟2024-2025学年高二下学期7月期末质量检测物理试题（B卷）

高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：选择性必修第一册，选择性必修第二册，分子动理论，固体与液体，热学。 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. 下列有关物理学知识说法正确的是（　　） A. 当分子间表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而增大 B. 随着科技的发展，我们可以将气体的温度降到绝对零度 C. 随着科技的发展，热机的燃料使用效率可以达到100% D. 冰箱的制冷系统能把冰箱内的热量传到外界，说明热量可以自发地从低温物体传递到高温物体 2. 下列说法正确的是（　　） A. 自由下落的水滴呈球状是因为水滴表面张力消失了 B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，表面层分子力表现为引力，引力的方向垂直于液面指向液体内部 C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体 D. 毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越小 3. 下列有关光现象的说法正确的是（　　） A. 只有可见光可以发生偏振，不可见光不能发生偏振 B. 拍摄水中物体时，照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面反射光的影响 C. 全息照相的拍摄利用了光的衍射原理 D. 红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变 4. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，底端固定在地面上，上端与一质量为m的小球连接，弹簧处于原长时上端位于O点，先将小球拉至A点后由静止释放，B点是小球到达的最低点，已知OA 距离为0.5L，OB距离为L，小球从A运动到B的时间为t，重力加速度为g，小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 小球做简谐运动的周期为t B. 小球做简谐运动的振幅为0.5L C. 弹簧的劲度系数为 D. 弹簧的最大弹性势能为mgL 5. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝、，由和发出的两束光到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射光的波长为，屏上的点到两缝和的距离相等，如果把处的亮条纹记作第0号亮纹，由向上数，处的亮纹恰好是5号亮纹。设直线的长度为的长度为，则等于（　　） A. B. C. D. 6. 一简谐横波从质点a向质点b传播，a、b的平衡位置相距2.5m，其振动图像如图所示，已知波长大于2m。下列判断正确的是（　　） A. 质点a的振动方程为 B. 简谐波的周期为5s C. 简谐波的波长为6m D. 0~1.5s 内质点a 通过的路程为 7. 如图所示，光滑水平面上有一质量为M的物块静止放置，物块左侧有一发射装置可以连续向右射出质量均为m的子弹，每颗子弹的初速度大小均为，每颗子弹与物块作用时间极短，子弹在物块中所受作用力大小不变，且全部子弹均停留在物块中，子弹可视为质点，已知 ，下列说法正确的是（　　） A. 若总共射出5颗子弹，物块稳定时的速度大小为 B. 第5颗子弹对物块的冲量大小为 C. 每颗子弹与物块作用过程损失的机械能越来越大 D. 每颗子弹与物块作用过程损失的机械能不变 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一定质量的理想气体从状态开始，经三个过程后回到初始状态，其图像如图所示，已知状态的气体温度为，下列说法正确的是（　　） A. 状态的气体温度为 B. 在过程中，气体分子的平均动能不变 C. 气体在状态和状态的内能相同 D. 在一个循环过程中，气体从外界吸收热量为 9. 如图所示为直角玻璃砖的截面，∠A=70°，∠B=90°，入射光线垂直于AB面从AB中点D射入，已知玻璃砖的折射率为，下列说法正确的是（　　） A. 光线在玻璃砖中发生全反射的临界角为45° B. 光线可以从BC面射出 C. 光线达到AC面时的入射角一定为70° D. 光线从AC面射出时的折射角为45° 10. 如图所示，竖直面内固定一光滑绝缘大圆环，半径为为竖直直径，为水平直径，一轻弹簧的一端固定在点，另一端与穿在圆环上的带正电小球相连，空间有垂直圆环平面向外的匀强磁场，已知小球在两点时弹簧的形变量大小相等，重力加速度为，现将小球由点静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时小球加速度大小为 B. 小球可以到达点 C. 小球到达弹簧原长位置时速度最大 D. 小球到达点时速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某几位同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸。用注射器测得上述溶液中有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为。回答下列问题： （1）估算该油膜的面积___________； （2）估算出油酸分子的直径___________（保留1位有效数字）； （3）下列操作错误导致最后所测分子直径偏小的是___________。 A. 计算完注射器每mL的液滴数量后错拿了一根针头更粗的注射器进行实验 B. 配制油酸酒精溶液时酒精倒多了导致油酸浓度偏小 C. 计算油膜面积时所有不足半格的油膜都按整格算 D. 未等到油膜完全散开便开始描绘油膜轮廓 12. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）如图甲所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长 L。 （2）测量出多组周期 T、摆长 L 数值后，画出 图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是_______________；若图线的斜率大小为k，则当地重力加速度______； （3）若实验小组采用公式法（即直接通过 求解重力加速度），测得重力加速度的值比当地重力加速度的值偏小，可能的原因是 。 A. 在加速下降的电梯中进行实验 B. 单摆振动的振幅偏小 C. 直接以绳长作为摆长计算 D. 将实际振动次数50记成51次 13. 如图所示，固定在水平地面开口向上的圆柱形导热汽缸用质量为的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可以在汽缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上的物块连接。初始时，活塞与缸底的距离为，缸内气体温度为，轻绳恰好处于伸直状态且无拉力，活塞横截面积为，已知大气压强，重力加速度为，忽略一切摩擦，物块可视为质点。现使缸内气体温度缓慢下降至，此时物块对地面恰好无压力。 （1）求物块的质量； （2）继续缓慢降低气体温度至，求物块上升高度； （3）从初始至气体温度缓慢降低为的过程，气体放出的热量为，求全过程气体内能变化量。 14. 如图所示，足够长的光滑平行导轨倾角α=30°，导轨顶端接有阻值R=0.1Ω的定值电阻，导轨间距L=1m，导轨虚线PP′以上区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1.0T，虚线PP′与导轨底端OO′的距离d=1.2m。一金属棒垂直放置在导轨底端OO′位置，现使金属棒获得v0=4m/s，方向沿导轨向上的初速度，随后进入磁场，最后离开磁场时金属棒的加速度恰好为零，已知金属棒质量m=1kg、电阻r=0.1Ω，始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度g=10m/s2，PP′ 、OO′均与导轨垂直。求： （1）金属棒最后离开磁场时的速度大小； （2）金属棒从进入磁场至离开磁场经过的时间； （3）全过程金属棒上产生的焦耳热。 15. 如图所示，光滑水平面上静置有质量的滑块C，C的上表面是半径 的四分之一圆弧，且最低点切线水平。C右侧静止放置一与轻弹簧连接的小球B，B的质量也为M。让一质量的小球A从C的顶端自由释放，A到达水平面上压缩弹簧，最后又与弹簧分离，重力加速度g取不计一切摩擦，A、B均可视为质点，求： （1）A第一次与C分离时的速度大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C最终的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：选择性必修第一册，选择性必修第二册，分子动理论，固体与液体，热学。 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. 下列有关物理学知识说法正确的是（　　） A. 当分子间表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而增大 B. 随着科技的发展，我们可以将气体的温度降到绝对零度 C. 随着科技的发展，热机的燃料使用效率可以达到100% D. 冰箱的制冷系统能把冰箱内的热量传到外界，说明热量可以自发地从低温物体传递到高温物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．当分子间表现为斥力时（即分子间距小于平衡距离），分子势能随距离减小而增大，因为此时分子力做负功，势能增加，故A正确； B．根据热力学第三定律，绝对零度（0 K）无法通过有限步骤达到，故B错误； C．根据热力学第二定律（卡诺定理），热机效率不可能达到100%，故C错误； D．热量从低温物体传到高温物体需外界做功，不能自发进行，故D错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 自由下落的水滴呈球状是因为水滴表面张力消失了 B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，表面层分子力表现为引力，引力的方向垂直于液面指向液体内部 C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体 D. 毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．自由下落的水滴呈球状是由于表面张力的作用，而非消失。表面张力使液体表面积最小化，故A错误； B．液体表面层分子间距离较大，分子力表现为引力，但方向应沿液面切线（使表面收缩），而非垂直指向内部，故B错误； C．云母是晶体，导热性各向异性，导致熔化的蜂蜡呈椭圆形，故C正确； D．毛细现象中，液面高度差与毛细管内径成反比，内径越小，高度差越大，故D错误。 故选C。 3. 下列有关光现象的说法正确的是（　　） A. 只有可见光可以发生偏振，不可见光不能发生偏振 B. 拍摄水中物体时，照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面反射光的影响 C. 全息照相的拍摄利用了光的衍射原理 D. 红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．偏振是横波的特性，所有横波（包括可见光和不可见光）均可发生偏振。不可见光（如红外线、紫外线）同为电磁波，属于横波，故A错误； B．水面反射光为部分偏振光，偏振片可过滤特定方向的偏振光，从而减弱反射光的影响，故B正确； C．全息照相利用光的干涉（物光与参考光叠加形成干涉条纹）记录信息，而非衍射，故C错误； D．红光进入水中时频率不变（颜色不变），但波速减小，由可知波长变短，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，底端固定在地面上，上端与一质量为m的小球连接，弹簧处于原长时上端位于O点，先将小球拉至A点后由静止释放，B点是小球到达的最低点，已知OA 距离为0.5L，OB距离为L，小球从A运动到B的时间为t，重力加速度为g，小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 小球做简谐运动的周期为t B. 小球做简谐运动的振幅为0.5L C. 弹簧的劲度系数为 D. 弹簧的最大弹性势能为mgL 【答案】C 【解析】 【详解】A．题意易知t为简谐运动的半个周期，故小球做简谐运动的周期为2t，故A错误； B．小球做简谐运动的振幅为 故B错误； C．根据机械能守恒有 解得 故C正确； D．弹簧的最大弹性势能为 故 D错误。 故选C。 5. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝、，由和发出的两束光到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射光的波长为，屏上的点到两缝和的距离相等，如果把处的亮条纹记作第0号亮纹，由向上数，处的亮纹恰好是5号亮纹。设直线的长度为的长度为，则等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据 因为处的亮纹恰好是5号亮纹，可知，即等于。 故选A。 6. 一简谐横波从质点a向质点b传播，a、b的平衡位置相距2.5m，其振动图像如图所示，已知波长大于2m。下列判断正确的是（　　） A. 质点a的振动方程为 B. 简谐波的周期为5s C. 简谐波的波长为6m D. 0~1.5s 内质点a 通过的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．b图可知波的振动周期，振幅 设a质点振动方程为 题图可知t=2.5s时a质点位移0，代入上式解得 故质点a的振动方程为 故AB错误； C．由图分析可知，传到所需要的时间，故，已知两质点平衡位置距离为，根据波传播的特点，，由此可以求解波长 由于波长大于2m，则n取0，故波长为，故C正确； D．由于质点a的振动方程为 可知0时刻其位移为 1.5s时刻其位移为 故1.5s内质点a通过的路程为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑水平面上有一质量为M的物块静止放置，物块左侧有一发射装置可以连续向右射出质量均为m的子弹，每颗子弹的初速度大小均为，每颗子弹与物块作用时间极短，子弹在物块中所受作用力大小不变，且全部子弹均停留在物块中，子弹可视为质点，已知 ，下列说法正确的是（　　） A. 若总共射出5颗子弹，物块稳定时的速度大小为 B. 第5颗子弹对物块的冲量大小为 C. 每颗子弹与物块作用过程损失的机械能越来越大 D. 每颗子弹与物块作用过程损失的机械能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块稳定时的速度大小为，根据动量守恒有 解得 故A错误； B．设打入第4颗子弹后木块速度为，根据动量守恒有 解得 根据动量定理可知第5颗子弹对物块的冲量大小为 联立解得 故B正确； CD．由AB选项可知，随着子弹的打入，物块速度越来越大，子弹与物块的相对速度越来越小，可知子弹打入物块后与物块的相对路程越来越小，根据 可知产生的热量越来越少，根据功能关系可知，损失的机械能越来越小，故CD错误。 故选B。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一定质量的理想气体从状态开始，经三个过程后回到初始状态，其图像如图所示，已知状态的气体温度为，下列说法正确的是（　　） A. 状态的气体温度为 B. 在过程中，气体分子的平均动能不变 C. 气体在状态和状态的内能相同 D. 在一个循环过程中，气体从外界吸收热量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 代入图中数据解得 故A正确； B．A到B过程，压强不变，体积增大，根据 可知温度升高，气体分子的平均动能增大，故B错误； C．根据 代入题中数据，解得 则状态A和C内能相同，故C正确； D．一个循环气体内能不变，全过程气体对外做功 由热力学第一定律可知,气体从外界吸热，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示为直角玻璃砖的截面，∠A=70°，∠B=90°，入射光线垂直于AB面从AB中点D射入，已知玻璃砖的折射率为，下列说法正确的是（　　） A. 光线在玻璃砖中发生全反射的临界角为45° B. 光线可以从BC面射出 C. 光线达到AC面时的入射角一定为70° D. 光线从AC面射出时的折射角为45° 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据 可知临界角 光线在玻璃砖中发生全反射的临界角为45°，故A正确； B．由光路图可知光线先在AC面发生全反射，几何关系可知光线在BC面的入射角为50°>45° 可知在BC面也发生全反射，光线不可以从BC面射出，故B错误； CD．几何关系可知光线从BC面反射到AC面时入射角为30°<45° 可知光线最终从AC面射出，根据 可知光线从AC面射出时的折射角为45°，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，竖直面内固定一光滑绝缘大圆环，半径为为竖直直径，为水平直径，一轻弹簧的一端固定在点，另一端与穿在圆环上的带正电小球相连，空间有垂直圆环平面向外的匀强磁场，已知小球在两点时弹簧的形变量大小相等，重力加速度为，现将小球由点静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时小球加速度大小为 B. 小球可以到达点 C. 小球到达弹簧原长位置时速度最大 D. 小球到达点时速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．释放时小球受重力，弹簧向右下方的弹力圆环水平向左的弹力、合力大于mg，故加速度大于g，故A错误； B．洛伦兹 力和网环弹力不做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故可以达到C点，故B正确： C．小球达到原长位置时，切线方向合力不为零，要继续加速，故C错误； D．对小球和弹簧组成的系统，由机械能守恒有 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某几位同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸。用注射器测得上述溶液中有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为。回答下列问题： （1）估算该油膜的面积___________； （2）估算出油酸分子的直径___________（保留1位有效数字）； （3）下列操作错误导致最后所测分子直径偏小的是___________。 A. 计算完注射器每mL的液滴数量后错拿了一根针头更粗的注射器进行实验 B. 配制油酸酒精溶液时酒精倒多了导致油酸浓度偏小 C. 计算油膜面积时所有不足半格的油膜都按整格算 D. 未等到油膜完全散开便开始描绘油膜轮廓 【答案】（1） （2） （3）AC 【解析】 【小问1详解】 采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积。故 【小问2详解】 每滴溶液中纯油酸的体积为 把油酸分子看成球体，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由，则油酸分子直径 【小问3详解】 A．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，一滴油酸酒精溶液的实际体积变大，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大，对应的油膜面积S变大，但体积V还是按原来的细的算的，由可得d变小，故A正确； B．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，由可得d变大，故B错误； C．计算油膜面积时所有不足半格的油膜都按整格算，导致面积偏大，由可得d变小，故C正确； D．未等到油膜完全散开便开始描绘油膜轮廓，导致面积偏小，由可得d变大，故D错误。 故选AC。 12. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）如图甲所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长 L。 （2）测量出多组周期 T、摆长 L 数值后，画出 图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是_______________；若图线的斜率大小为k，则当地重力加速度______； （3）若实验小组采用公式法（即直接通过 求解重力加速度），测得重力加速度的值比当地重力加速度的值偏小，可能的原因是 。 A. 在加速下降的电梯中进行实验 B. 单摆振动的振幅偏小 C. 直接以绳长作为摆长计算 D. 将实际振动次数50记成51次 【答案】（1）2.26 （2） ①. 摆长多加了小球半径 ②. （3）AC 【解析】 【小问1详解】 摆球直径为2.2cm+0.1mm×6=2.26cm 【小问2详解】 摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，由图所示图像可知，当摆长到达一定值时单摆才有周期，说明单摆所测摆长大于实际摆长，可能是把摆线的长度与摆球的直径之和当作了摆长，多加了小球半径； 由单摆周期公式 可知 由图所示图像可知，图像的斜率 解得。 【小问3详解】 A．在加速下降的电梯中进行实验，等效重力加速度为g-a，则g偏小，选项A正确； B．单摆振动的振幅不影响周期的测量，则不影响重力加速度的测量，选项B错误； C．直接以绳长作为摆长计算，根据，则L偏小，则g偏小，选项C正确； D．将实际振动次数50记成51次，则T值测量值偏小，则根据可知，g偏大，选项D错误。 故选AC。 13. 如图所示，固定在水平地面开口向上的圆柱形导热汽缸用质量为的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可以在汽缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上的物块连接。初始时，活塞与缸底的距离为，缸内气体温度为，轻绳恰好处于伸直状态且无拉力，活塞横截面积为，已知大气压强，重力加速度为，忽略一切摩擦，物块可视为质点。现使缸内气体温度缓慢下降至，此时物块对地面恰好无压力。 （1）求物块的质量； （2）继续缓慢降低气体温度至，求物块上升高度； （3）从初始至气体温度缓慢降低为的过程，气体放出的热量为，求全过程气体内能变化量。 【答案】（1）3m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时，对活塞 解得 温度降至0.5T0时，对活塞有 解得 由得 代入数据得，M=3m 【小问2详解】 由盖—吕萨克定律得 解得 【小问3详解】 由热力学第一定律得，气体的内能变化 ， 联立得 14. 如图所示，足够长的光滑平行导轨倾角α=30°，导轨顶端接有阻值R=0.1Ω的定值电阻，导轨间距L=1m，导轨虚线PP′以上区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1.0T，虚线PP′与导轨底端OO′的距离d=1.2m。一金属棒垂直放置在导轨底端OO′位置，现使金属棒获得v0=4m/s，方向沿导轨向上的初速度，随后进入磁场，最后离开磁场时金属棒的加速度恰好为零，已知金属棒质量m=1kg、电阻r=0.1Ω，始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度g=10m/s2，PP′ 、OO′均与导轨垂直。求： （1）金属棒最后离开磁场时的速度大小； （2）金属棒从进入磁场至离开磁场经过的时间； （3）全过程金属棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）1m/s （2）0.6s （3）0.75J 【解析】 【小问1详解】 最后离开磁场时金属棒的加速度恰好为零，可知此时金属棒受力平衡，设速度为v2，有 其中 又 联立解得 【小问2详解】 规定沿斜面向下为正方向，设金属棒在磁场中向上运动的时间为t1，平均速度为，向下运动的时间为t2，平均速度为，总时间为t，进入磁场的速度为v1 对金属棒，从导轨底端运动到磁场下边界，根据动能定理，有 解得 在磁场中运动，沿导轨方向，根据动量定理，有 其中向上、向下发生的位移大小相同，即 联立解得 【小问3详解】 在磁场中，金属棒损失的机械能转化成电路产生的焦耳热，有 得全过程金属棒上产生的焦耳热 15. 如图所示，光滑水平面上静置有质量的滑块C，C的上表面是半径 的四分之一圆弧，且最低点切线水平。C右侧静止放置一与轻弹簧连接的小球B，B的质量也为M。让一质量的小球A从C的顶端自由释放，A到达水平面上压缩弹簧，最后又与弹簧分离，重力加速度g取不计一切摩擦，A、B均可视为质点，求： （1）A第一次与C分离时的速度大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C最终的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A从释放到第一次与C分离过程，A、C组成的系统满足水平方向动量守恒，则有 根据机械能守恒可得 联立解得， 可知A第一次与C分离时A的速度大小为，方向向右；C的速度大小为，方向向左。 【小问2详解】 当A、B速度相同时，弹簧的压缩量最大，根据动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得最大弹性势能为 【小问3详解】 当弹簧恢复原长时，A与弹簧分离，以向右为正方向，根据系统动量守恒和机械能守恒可得 ， 解得， 可知A与弹簧分离时的速度大小为，方向向左；之后A追上C，最后再与C分离，从A追上C到第二次与C分离过程，以向左为正方向，根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒可得， 联立解得， 可知C最终的速度大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $