精品解析：2025届安徽省六安第一中学高三下学期模拟预测物理试题

六安一中2025届高三综合模拟试卷 物理试卷（三） 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求选对得4分，选错得0分。） 1. 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（　　） A. 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象 B. 粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象 C. 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象 D. 含铀矿物质自发向外放出射线（高速电子流）的现象 2. 潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为和，A和B是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（　　） A. 海区的角速度小于海区的角速度 B. 地球赤道上的重力加速度会减小 C. 月球绕地球做圆周运动的加速度会增大 D. 地球静止卫星距离地面的高度会增大 3. 在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是(　　) A. 水平恒力F的方向与PQ连线成53°角 B. 滑块从P到Q的时间为3 s C. 滑块从P到Q的过程中速度最小值为 D. P、Q两点的距离为15 m 4. 如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球，当小球与滑块相对静止后，细线方向与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（　　） A. 若斜面光滑，则 B. 若斜面粗糙，则 C. 若，小球受到的拉力为 D. 若，滑块的加速度为 5. 图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为5Ω，装置正常工作时，质量为2kg的物体恰好以0.25m/s的速度匀速上升，灯泡正常发光，电表均为理想电表，电流表的示数为2A，g取10m/s2。设电动机的输出功率全部用来提升物体，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入电压的瞬时值表达式为 B. 灯泡的功率为15W C. 电动机内阻消耗的热功率为5W D. 若电动机被卡住，灯泡会变亮 6. 如图所示，两单色光a、b由空气斜射向平行玻璃砖，折射后合成一束复色光。下列说法正确的是（　　） A. a、b两光在玻璃砖中的折射率 B. a、b两光在玻璃砖中的传播时间 C. a、b两光从该玻璃砖射向空气时的临界角 D. 增大入射角，a、b可能不会从另一侧射出 7. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器两极板间的电压正在减小 B. 此时电容器正在充电 C. 线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 D. 线圈L中的磁场能正在减小 8. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，其下端有一垂直于斜面的固定挡板。轻质弹簧的一端与挡板相连，另一端连接一质量为0.4kg的光滑小球（可视为质点）。现将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动15cm至P点，使其在P、P′之间做简谐运动，M、N为斜面上关于O点对称的两点。规定沿斜面向上为正方向，已知弹簧的劲度系数为20N/m且弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2。则（　　） A. 小球在P点的回复力为-5N B. 小球在P′点时弹簧的形变量为25cm C. 小球从N点向上运动，经四分之三个周期，其运动的路程小于45cm D. 在M、N两点，小球的速度大小相等，弹簧的弹性势能也相等 二、多项选择题（本题共2个小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求选对得5分，选不全的得3分，选错得0分。） 9. 在无风的条件下，雨滴在空中下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度下降，这个速度叫做收尾速度。质量为m（保持不变）的雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度。已知空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，即，k为已知常数，重力加速度大小为g。下列关系正确的是（　　） A B. C. D. 10. 如图所示，边长为L的等边三角形区域外存在垂直于所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q两点分别为边的三等分点。时刻，带负电的粒子在平面内以初速度从a点垂直于边射出，从P点第一次进入三角形区域。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的比荷为 B. 粒子可以运动到Q点 C. 粒子第一次到达c点的时间为 D. 粒子第一次回到a点的时间为 三、填空题（本题共2个小题，每空2分，共16分。） 11. 请回答下列有关“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”实验的问题． （1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积V直接读出，气体的压强p是由图中______（压力、压强、温度）传感器测量得到． （2）完成本实验的基本要求是______。 A. 在等温条件下操作 B. 封闭气体的容器密封良好 C. 必须弄清所封闭气体质量 D. 气体的压强和体积必须用国际单位 （3）甲同学在做本实验时，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱体积减小，且数值越来越小，造成这一现象的原因可能是______。 A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大 B. 实验时环境温度增大了 C. 实验时外界大气压强发生了变化 D. 实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 （4）乙同学实验数据用图像处理，但如图所示的图线不过原点，则造成这一现象的原因可能是______。 12. 某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流I随时间t变化的图像。 (1)为使电源向电容器充电，应将开关S与_______（填“1” 或“2”）端相连； (2)在充电过程中，测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的 _________； (3)图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像，图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t0~2t0时间内，释放电荷量的表达式为_______（用I0、t0表示）。 (4)图丁中实线是实验得到的放电时的I-t图像，如果不改变电路的其他参数，只减小变阻箱R的阻值，则得到的I-t图线是图丁中的_________（选填“①”、“②”或“③”），理由是________。 四、解答题（共三题，第13题12分，第14题12分，第15题18分） 13. 如图所示，质量M=1kg的木板A静止在水平地面上，在木板的左端放置一个质量m=1kg的铁块B（大小可忽略），用水平恒力F作用在铁块上，铁块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，g取10m/s2，求： （1）能使A、B发生相对滑动的最小外力F0； （2）若F=6N，作用1s后撤去该力，外力撤去前后A、B的加速度； （3）在（2）的情况下，铁块恰好运动到木板最右端而不滑下去，求木板长度L。 14. 若一个运动物体A与静止物体B发生的是弹性正碰，则碰后B获得的动能与A原来的动能之比叫做动能传递系数。如图所示，在光滑水平面上有M、N两个小滑块，N的质量为，左侧有一固定的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为的小滑块P，P滑下后与M发生碰撞，之后M又与N发生碰撞，设所有碰撞均为弹性正碰，且只考虑滑块间发生的第一次碰撞。 （1）求小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时轨道对小滑块P的支持力的大小F。 （2）滑块M的质量为多少时，N获得的动能最大？这种情况下，P和M及M和N之间碰撞时的动能传递系数、分别为多少？ 15. 某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2，二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等，当磁场B1和B2同时以速度v0= 10m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的ab边长L=0.1m、总电阻R=0.8Ω，列车与线框的总质量m=4.0kg，B1=B2=2.0T， 悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.4N。 （1）求实验车所能达到的最大速率； （2）实验车达到的最大速率后，某时刻让磁场立即停止运动，实验车运动20s之后也停止运动，求实验车在这20s内的通过的距离； （3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，经过时间t=24s时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=2m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安一中2025届高三综合模拟试卷 物理试卷（三） 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求选对得4分，选错得0分。） 1. 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（　　） A. 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象 B. 粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象 C. 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象 D. 含铀的矿物质自发向外放出射线（高速电子流）的现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象是属于光电效应，与原子核外部的电子变化有关，故A错误； B．粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象说明原子核带有正电，并不涉及原子核内部的变化，故B错误； C．氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象是核外电子在各个能级之间跃迁产生的，不涉及原子核内部变化，故C错误； D．含铀的矿物质自发向外放出射线（高速电子流）的现象是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子产生的，与原子核内部变化有关，故D正确。 故选D。 2. 潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为和，A和B是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（　　） A. 海区的角速度小于海区的角速度 B. 地球赤道上的重力加速度会减小 C. 月球绕地球做圆周运动的加速度会增大 D. 地球静止卫星距离地面的高度会增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，A和B是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区的角速度等于海区的角速度，故A错误； B．根据题意，对地球赤道上的物体有 地球自转持续减速，周期变大，可得，地球赤道上的重力加速度会增大，故B错误； C．由万有引力提供向心力有 由于月球逐浙远离地球，增大，则月球绕地球做圆周运动的加速度会减小，故C错误； D． 解得 由于地球自转周期变大，则地球的静止卫星距离地面的高度会增大，故D正确。 故选D。 3. 在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是(　　) A. 水平恒力F的方向与PQ连线成53°角 B. 滑块从P到Q的时间为3 s C. 滑块从P到Q的过程中速度最小值为 D. P、Q两点的距离为15 m 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块过P、Q两点时速度大小相等，根据动能定理得 Fxcos θ＝ΔEk 得 θ＝90° 即水平方向上恒定的外力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A项错误； B．把滑块在P点的速度分解到沿水平恒力F和垂直水平恒力F两个方向上，沿水平恒力F方向上滑块先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，加速度大小为 当沿水平恒力F方向上的速度为0时，时间 根据对称性，滑块从P到Q的时间为 t′＝2t＝3 s 故B项正确； C．当沿水平恒力F方向上的速度为0时，只有垂直水平恒力F方向的速度 v′＝vcos 37°＝4 m/s 此时速度最小，所以滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/s，故C项错误； D．沿垂直水平恒力F方向上滑块做匀速直线运动，有 xPQ＝v′t′＝12 m 故D项错误． 故选B。 4. 如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球，当小球与滑块相对静止后，细线方向与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（　　） A. 若斜面光滑，则 B. 若斜面粗糙，则 C. 若，小球受到的拉力为 D. 若，滑块的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】小球与滑块相对静止后,滑块和小球的加速度相等，设加速度为，对小球进行受力分析，重力、绳子弹力和合力围成一个矢量三角形，由正弦定理可得 则 ， cCD．若，则加速度为 小球受到的拉力 故CD错误； AB．若,整体的加速度为 以整体为研究对象，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得 解得 即斜面光滑；若斜面粗糙，则整体的加速度减小，则 所以 则 则 故B错误，A正确； 故选A。 5. 图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为5Ω，装置正常工作时，质量为2kg的物体恰好以0.25m/s的速度匀速上升，灯泡正常发光，电表均为理想电表，电流表的示数为2A，g取10m/s2。设电动机的输出功率全部用来提升物体，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入电压的瞬时值表达式为 B. 灯泡的功率为15W C. 电动机内阻消耗的热功率为5W D. 若电动机被卡住，灯泡会变亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知 故A错误； BC．电动机机械功率 根据 U1=50V 副线圈电压 副线圈总功率 电动机内阻发热功率为 电灯和电动机共消耗20W功率，所以 可解得 所以灯泡的功率和电动机内阻消耗的热功率分别为 故B错误，C正确； D．若电动机被卡住，灯泡两端电压不变，亮度不变，故D错误。 故选C 6. 如图所示，两单色光a、b由空气斜射向平行玻璃砖，折射后合成一束复色光。下列说法正确的是（　　） A. a、b两光在玻璃砖中的折射率 B. a、b两光在玻璃砖中的传播时间 C. a、b两光从该玻璃砖射向空气时的临界角 D. 增大入射角，a、b可能不会从另一侧射出 【答案】C 【解析】 【详解】A．a光偏折程度较大，由折射率的定义可知，折射率较大，即 A错误； B．由可知，a光在玻璃中传播速度较小，a、b两光在玻璃砖中的传播距离相同，故a光所用时间较长，即 B错误； C．由可知，a、b两光从该玻璃砖射向空气时的临界角 C正确； D．光线射出玻璃时的入射角等于光线射入玻璃时的折射角，由光路可逆的特点可知，增大入射角，a、b均会从另一侧射出，D错误。 故选C。 7. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器两极板间的电压正在减小 B. 此时电容器正在充电 C. 线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 D. 线圈L中的磁场能正在减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．此时电容器在充电，则其两极板间的电压正在增大，故A错误，B正确； CD．磁场能逐渐转化为电场能，则线圈L中的磁场能正在减小，电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱，故C错误，D正确。 故选BD。 8. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，其下端有一垂直于斜面的固定挡板。轻质弹簧的一端与挡板相连，另一端连接一质量为0.4kg的光滑小球（可视为质点）。现将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动15cm至P点，使其在P、P′之间做简谐运动，M、N为斜面上关于O点对称的两点。规定沿斜面向上为正方向，已知弹簧的劲度系数为20N/m且弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2。则（　　） A. 小球在P点的回复力为-5N B. 小球在P′点时弹簧的形变量为25cm C. 小球从N点向上运动，经四分之三个周期，其运动的路程小于45cm D. 在M、N两点，小球的速度大小相等，弹簧的弹性势能也相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．O点为平衡位置，沿斜面向上拉动15cm后，小球受到的合力为 则小球在P点的回复力为-3N，故A错误； B．由简谐运动的对称性可知，小球在P′点的回复力为3N，有 解得 故B正确； C．小球经平衡位置O时，速度最大，前四分之一周期内运动的路程要大于15cm，后二分之一周期内运动的路程为30cm，总路程大于45cm，故C错误； D．根据简谐运动的对称性可知，小球在M、N两点速度大小相等。由系统机械能守恒可知，小球在N点时弹簧的弹性势能大于小球在M点时弹簧的弹性势能，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共2个小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求选对得5分，选不全的得3分，选错得0分。） 9. 在无风的条件下，雨滴在空中下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度下降，这个速度叫做收尾速度。质量为m（保持不变）的雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度。已知空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，即，k为已知常数，重力加速度大小为g。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．雨滴从静止开始下落, 空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，由牛顿第二定律 mgkvma 可知随着速度的增大，加速度逐渐减小，因初速度为零，则雨滴达到收尾速度前做变加速直线运动，当雨滴的加速度等于零时做匀速直线运动，则有 故收尾速度为 故A正确，B错误； CD．雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度，根据动量定理 故为 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，边长为L的等边三角形区域外存在垂直于所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q两点分别为边的三等分点。时刻，带负电的粒子在平面内以初速度从a点垂直于边射出，从P点第一次进入三角形区域。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的比荷为 B. 粒子可以运动到Q点 C. 粒子第一次到达c点的时间为 D. 粒子第一次回到a点的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中的轨迹如图所示 由图可知，粒子的轨迹半径为 根据洛伦兹力提供向心力 解得 故A正确； B．由图知，粒子不能运动到Q点，故B错误； C．粒子从a点到P点的时间 粒子从P点到M点时间 粒子从M点到c点的时间 粒子第一次到达c点的时间为 故C错误； D．由图可知，粒子第一次回到a点相当于3个从a到c的时间，则所用的时间为 故D正确。 故选AD。 三、填空题（本题共2个小题，每空2分，共16分。） 11. 请回答下列有关“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”实验的问题． （1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积V直接读出，气体的压强p是由图中______（压力、压强、温度）传感器测量得到． （2）完成本实验的基本要求是______。 A. 在等温条件下操作 B. 封闭气体的容器密封良好 C. 必须弄清所封闭气体的质量 D. 气体的压强和体积必须用国际单位 （3）甲同学在做本实验时，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱体积减小，且数值越来越小，造成这一现象的原因可能是______。 A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大 B. 实验时环境温度增大了 C. 实验时外界大气压强发生了变化 D. 实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 （4）乙同学实验数据用图像处理，但如图所示的图线不过原点，则造成这一现象的原因可能是______。 【答案】（1）压强 （2）AB （3）D （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 气体的压强p是由图中压强传感器测量得到； 【小问2详解】 ABC．玻意耳定律成立的前提条件是等温且质量一定，气体质量的具体值不需要测量，故AB正确，C错误： D．单位可以不用国际单位，故D错误； 故选AB。 【小问3详解】 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，A错误； B．若实验时环境温度升高，根据理想气体状态方程 可知会变大，B错误； C．封闭气体的压强与外界大气压无关，C错误： D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程 常数C与质量有关，若质量变小，则乘积减小，D正确。 故选D。 【小问4详解】 图线与横坐标的交点表示体积为0时压强不为0，这种情况是不存在的．说明试管内的体积小于实际封闭气体的体积，结合实验器材可知，图线不过原点是由于注射器与压强传感器连接部位的气体体积导致的。 12. 某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流I随时间t变化的图像。 (1)为使电源向电容器充电，应将开关S与_______（填“1” 或“2”）端相连； (2)在充电过程中，测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的 _________； (3)图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像，图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t0~2t0时间内，释放电荷量的表达式为_______（用I0、t0表示）。 (4)图丁中实线是实验得到的放电时的I-t图像，如果不改变电路的其他参数，只减小变阻箱R的阻值，则得到的I-t图线是图丁中的_________（选填“①”、“②”或“③”），理由是________。 【答案】 ①. 1 ②. A ③. ④. ② ⑤. 电容器释放的总电量不变，平均电流变大，放电时间变短 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]为使电源向电容器充电，电容器应与电源连接，故应将开关S与 “1”端相连； (2)[2]充电过程中电容器C两端电压逐渐增大，充电电流I随时间t应逐渐较小至零，故电流I随时间t的图像可能是图乙中的 A，故A正确。 故选A。 (3)[3]根据图象的含义，因 I−t图线与t轴所围成的面积表示电容器放出的电荷量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为I0t0，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为8个或7个，所以释放的电荷量是 (4)[4][5]应该是②，理由是：电容器释放总电量不变，平均电流变大，放电时间变短。 四、解答题（共三题，第13题12分，第14题12分，第15题18分） 13. 如图所示，质量M=1kg的木板A静止在水平地面上，在木板的左端放置一个质量m=1kg的铁块B（大小可忽略），用水平恒力F作用在铁块上，铁块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，g取10m/s2，求： （1）能使A、B发生相对滑动的最小外力F0； （2）若F=6N，作用1s后撤去该力，外力撤去前后A、B的加速度； （3）在（2）的情况下，铁块恰好运动到木板最右端而不滑下去，求木板长度L。 【答案】（1）；（2），方向向右；，方向向右；（3） 【解析】 【详解】（1）A物体向右运动加速度的最大值为 对A、B整体恰好相对静止向右以最大加速度运动时，有 解得 （2）若F=6N，则，两者发生了相对滑动，外力撤去前A的加速度为 方向向右。 外力撤去前B加速度为 方向向右。 （3）时，A物体的速度为 位移大小为 1s末时，B物体的速度为 位移大小为 撤去外力F后至共速前，B物体的加速度大小为 设再经历时间两者达到共同速度，则 解得 此阶段A物体位移为 此阶段B物体位移为 由于，因此之后两物体将在地面摩擦力作用下相对静止一起匀减速运动。因此木板长度为 14. 若一个运动物体A与静止物体B发生的是弹性正碰，则碰后B获得的动能与A原来的动能之比叫做动能传递系数。如图所示，在光滑水平面上有M、N两个小滑块，N的质量为，左侧有一固定的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为的小滑块P，P滑下后与M发生碰撞，之后M又与N发生碰撞，设所有碰撞均为弹性正碰，且只考虑滑块间发生的第一次碰撞。 （1）求小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时轨道对小滑块P的支持力的大小F。 （2）滑块M的质量为多少时，N获得的动能最大？这种情况下，P和M及M和N之间碰撞时的动能传递系数、分别为多少？ 【答案】（1） （2），、均为 【解析】 【小问1详解】 设小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时速度为，由机械能守恒定律有 在圆弧轨道最低点，对P，由牛顿第二定律有 联立以上两式可得 【小问2详解】 P与M发生弹性碰撞，设M的质量为，碰后P的速度为，M的速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 联立解得 此时动能传递系数为 M和N发生弹性正碰，设碰后M的速度为，N的速度为，由动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 联立解得 此时动能传递系数为 N获得的动能为 由数学知识得时，最大。（或者：若要使N获得最大动能，则要求最大，代入数据得，由数学知识得，当时，获得的动能最大） P和M之间碰撞时的动能传递系数 M和N之间碰撞时的动能传递系数 15. 某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2，二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等，当磁场B1和B2同时以速度v0= 10m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的ab边长L=0.1m、总电阻R=0.8Ω，列车与线框的总质量m=4.0kg，B1=B2=2.0T， 悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.4N。 （1）求实验车所能达到的最大速率； （2）实验车达到的最大速率后，某时刻让磁场立即停止运动，实验车运动20s之后也停止运动，求实验车在这20s内的通过的距离； （3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，经过时间t=24s时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=2m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。 【答案】（1）8m/s （2）120m （3） 2s 【解析】 【详解】（1）实验车最大速率为vm时相对磁场的切割速率为v0-vm，则此时线框所受的磁场力大小： 此时线框所受的磁场力与阻力平衡，得： F=f 联立代入数据解得： vm=8m/s （2）磁场停止运动后，线圈中的电动势为： E=2BLv 线圈中的电流为： 实验车所受的安培力为： F=2BIL 实验车停止运动的过程，根据动量定理，得： ∑F△t+ft＝mvm 整理得： 而 ∑v△t＝x 解得： x=120m （3）根据题意分析可得，为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a，则t时刻金属线圈中的电动势为： E=2BL（at-v） 金属框中感应电流为： 又因为安培力为： 所以对试验车，由牛顿第二定律得： 得： a=1.0m/s2 设从磁场运动到实验车起动需要时间为t0，则t0时刻金属线圈中的电动势为：E0=2BLat0 金属框中感应电流为： 又因为安培力为： 对实验车，由牛顿第二定律得： F0=f 即 得： t0=2s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $