精品解析：湖北省武汉市硚口区2025-2026学年高三上学期7月起点质量检测物理试卷

2025年硚口区高三年级起点质量检测 物理试卷 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、班级、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答题标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非对应答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交，试卷自己保存便于评讲试卷。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每一小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，选对得4分，未选对得0分。第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年1月，具有完全知识产权，全球最大“华龙一号”核电基地——漳州核电机组正式投入商业运行，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于核反应和核能，下列说法正确的是（　　） A. 反应方程式，属于核聚变反应 B. 反应方程式，此过程中释放的能量为，其中是反应前后的质量亏损 C. 核电站利用核反应堆中发生的核裂变反应来发电，其核废料具有放射性，但不会对环境造成危害 D. 氢同位素（氚）具有放射性，半衰期为12.46年，现有100个氚原子核，经过12.46年后将剩下50个 2. 现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（　　）（重力加速度为g） A. 2mg B. mg C. D. 3. 用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则（　　） A. EA＜EB，方向不同 B. EA＜EB，方向相同 C. EA＞EB，方向不同 D. EA＞EB，方向相同 4. 反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 此玻璃材料的折射率为 B. 光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C. 光在玻璃材料中的传播时间为 D. 若仅使平行光照射角度发生变化，将没有光线能被反向射回 5. 某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（　　） A. B. C. H D. 2H 6. 如图甲所示，一端开口细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体，温度为T0，静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0，且，细玻璃管的横截面积为S，作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示（其中A为初状态）。下列说法正确的是（　　） A. 图中， B. 从状态A到状态B，气体从外界吸收热量 C. 从状态B到状态C，气体向外界放出热量 D. 整个过程，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 7. 如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. AB长为2L C. D. 若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长 8. 2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜（EHT）”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片。理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量。若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知（　　） A. 该黑洞的质量 B. 该黑洞的质量 C. 该黑洞的半径 D. 该黑洞的半径 9. 在均匀介质中A、B两个波源相距4.8m，t=0时刻两波源同时开始振动产生简谐横波在介质中传播，t=4.8s时A、B连线的中点恰好开始振动起来，已知波源A的振动图像如图所示，且B与A的振动情况完全相同，则（　　） A. 波在介质中传播的速度为1m/s B. t=2s时，波源A的运动方向为负方向 C. B波源产生的简谐横波波长为4m D. 位于AB连线中垂线上的质点振动加强 10. 如图所示，倾角为的固定斜面，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数。过程I：Q以速度从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. P、M两点之间的距离为 B. 过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为 C. 过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动最大位移为 D. 连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在OM（含O、M点）之间 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母） A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 12. 某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图甲所示，将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物C挂在B的下端，A的下端连接纸带。已知钩码的质量为M，重物C的质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。实验开始时，重物和钩码一起由静止释放。 （1）某次实验打出纸带如图乙所示，则打出纸带上C点时钩码A的瞬时速度大小为______m/s；（结果保留三位有效数字） （2）小组同学还改变重物C的质量m，测得多组m及其对应的加速度大小a，并在坐标纸上做出了如图丙所示的图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为______。 （3）某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，如果满足关系式______则可验证系统机械能守恒； （4）通过分析可知，系统动能的增加量______系统重力势能的减少量（选填“小于”、“等于”、“大于”）；造成这一现象的原因是什么？____________________（填写一条即可） 13. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量为、。从时刻开始，推力和拉力分别作用在A、B上，和随时间的变化规律为：、，求： （1）A、B在何时分开？ （2）时，A的加速度大小。 14. 工程师设计了一种新型“振荡式电磁阻尼器”，通过金属杆的往复运动高效耗散动能。如图所示，该系统轨道由两条间距为的“”形光滑平行金属导轨组成：其中倾斜段Ⅰ顶端高度；倾斜段Ⅱ顶端高度，顶端水平固定一根金属杆；水平段Ⅲ长为，水平导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。金属杆从Ⅰ顶端静止释放，经过足够长的时间金属杆停止运动。已知金属杆与导轨保持垂直且接触良好，金属杆经过轨道连接处时动能不损失，金属杆质量为，两金属杆接入电路中的电阻均为，其余电阻不计。已知，忽略空气阻力。求： （1）回路的最大电流值； （2）杆产生的焦耳热； （3）杆最终停止的位置距端的距离。 15. 如图甲所示，一可看作质点的物块位于底面光滑的木板的最左端，和以相同的速度在水平地面上向左运动。时刻，与静止的长木板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，，厚度相同，平滑地滑到的右端，此后的图像如图乙所示，时刻，与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后的速度大小不变，方向相反；运动过程中，始终未离开。已知与的质量，重力加速度大小。求： （1）与间动摩擦因数以及与地面间的动摩擦因数； （2）和第一次碰撞后的速度大小； （3）之后间因摩擦产生的热量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年硚口区高三年级起点质量检测 物理试卷 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、班级、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答题标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非对应答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交，试卷自己保存便于评讲试卷。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每一小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，选对得4分，未选对得0分。第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年1月，具有完全知识产权，全球最大“华龙一号”核电基地——漳州核电机组正式投入商业运行，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于核反应和核能，下列说法正确的是（　　） A. 反应方程式，属于核聚变反应 B. 反应方程式，此过程中释放的能量为，其中是反应前后的质量亏损 C. 核电站利用核反应堆中发生的核裂变反应来发电，其核废料具有放射性，但不会对环境造成危害 D. 氢的同位素（氚）具有放射性，半衰期为12.46年，现有100个氚原子核，经过12.46年后将剩下50个 【答案】B 【解析】 【详解】A．铀235吸收中子后分裂为钡144和氪89，并释放中子，属于核裂变反应，而非核聚变，故A错误； B．氘与氚聚变生成氦4和中子，释放的能量由质量亏损决定，满足，故B正确； C．核电站的核废料具有放射性，若处理不当会对环境造成危害，故C错误； D．半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的衰变，少量原子核的剩余数量无法精确预测，故D错误。 故选B。 2. 现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（　　）（重力加速度为g） A. 2mg B. mg C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件 可得 故选B。 3. 用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则（　　） A. EA＜EB，方向不同 B. EA＜EB，方向相同 C. EA＞EB，方向不同 D. EA＞EB，方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知EA＞EB。电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A、B两点的场强方向不同。 故选C。 4. 反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 此玻璃材料的折射率为 B. 光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C. 光在玻璃材料中的传播时间为 D. 若仅使平行光照射角度发生变化，将没有光线能被反向射回 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示，由几何关系可得，折射角 根据光的折射定律可得，此玻璃材料的折射率为 A错误； B．由于光从空气进入到玻璃材料中，光的频率不变，根据可知，传播速度减小，结合波长、频率、波速的关系可知，光的波长变小，更不易发生衍射现象了，B错误； C．由几何关系可知 所以光在玻璃材料中传播的距离 光在玻璃材料中传播的速度 故光在玻璃材料中传播的时间 C正确； D．仅使平行光照射角度发生变化时，只要入射角度合适，依然可以发生“回归反射”，即光线依然可能被反向射回，D错误。 故选C。 5. 某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（　　） A. B. C. H D. 2H 【答案】D 【解析】 【详解】运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，则有 以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为，则竖直方向有、 水平方向有 联立解得 故选D 6. 如图甲所示，一端开口的细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体，温度为T0，静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0，且，细玻璃管的横截面积为S，作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示（其中A为初状态）。下列说法正确的是（　　） A. 图中， B. 从状态A到状态B，气体从外界吸收热量 C 从状态B到状态C，气体向外界放出热量 D. 整个过程，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 【答案】A 【解析】 【详解】A．状态A气体压强 状态B气体压强 气体从状态A到状态B为等温变化，根据玻意耳定律，有 则 故A正确； B．气体从状态A到状态B为等温变化，气体的内能不变 外界对气体做功 根据热力学第一定律，有 则 即气体向外界放出热量。故B错误； C．气体从状态B到状态C为等压变化，气体的温度升高，内能增加 气体对外界做功 根据热力学第一定律，有 则 即气体从外界吸收热量。故C错误； D．p-V图像中图线和横轴所围的面积表示做功的大小，由题图丙可知 故D错误。 故选A。 7. 如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. AB长为2L C. D. 若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示，若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都符合题意，A错误； B．如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场,所以圆弧对应的圆心角为，可知图中设定的，设粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系 设P点速度为,根据速度的分解可得 ， 粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为，则有 ， 由几何关系 联立解得 B正确； C．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦磁力提供向心力，可得 代入数据解得 C错误； D．若电场强度减弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时间将变短，D错误。 故选B。 8. 2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜（EHT）”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片。理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量。若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知（　　） A. 该黑洞的质量 B. 该黑洞的质量 C. 该黑洞的半径 D. 该黑洞的半径 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．星体绕黑洞做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 可得该黑洞的质量为，故A错误，B正确； CD．根据题意可知 则该黑洞的半径为，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 在均匀介质中A、B两个波源相距4.8m，t=0时刻两波源同时开始振动产生简谐横波在介质中传播，t=4.8s时A、B连线的中点恰好开始振动起来，已知波源A的振动图像如图所示，且B与A的振动情况完全相同，则（　　） A. 波在介质中传播的速度为1m/s B. t=2s时，波源A的运动方向为负方向 C. B波源产生的简谐横波波长为4m D. 位于AB连线中垂线上质点振动加强 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为B与A的振动情况完全相同，所以t=4.8s内，波传播距离为2.4m，则波速为 故　A错误； B．由图像可知t=2s时，波源A的运动方向为负方向，故B正确； C．B波源产生的简谐横波波长为 故C错误； D．t=4.8s时，两列波同时传播到A、B连线的中点，因为两列波振动情况完全相同，所以A、B连线的中点为振动加强点，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，倾角为的固定斜面，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数。过程I：Q以速度从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. P、M两点之间的距离为 B. 过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为 C. 过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为 D. 连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在OM（含O、M点）之间 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设的距离为，过程I，根据动能定理有 设的距离为，过程Ⅱ中，当Q速度最大时，根据平衡条件 P、M两点之间的距离 联立可得 故A错误； B．根据功能关系，可知过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中Q和弹簧组成的系统损失的机械能为 结合 可得 但在过程Ⅱ中单独对于Q而言机械能是增加的，故B错误； C．设过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移，根据能量守恒定律 结合 解得 故C正确； D．无论Q从何处释放，Q在斜面上运动过程中，弹簧与Q初始时的势能变为摩擦热，当在点时，满足 当在点时，满足 所以在OM（含O、M点）之间速度为零时，Q将静止，故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母） A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 【答案】 ①. ②. 2 ③. A ④. 减小 【解析】 【详解】(1)[1]微安表的内阻，满偏电流，串联后改装为的电压表，所以满足 代入数据解得 (2)[2]开关闭合前，将滑动变阻器滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，便于检测改装后的电表。 (3)[3]开关闭合，调节滑动变阻器，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数，若是3、5之间短路会导致微安表的示数变化比较明显。 故选A。 (4)[4]标准电压表的示数为，若改装电压表也为，此时微安表的示数为 但此时微安表示数为，说明的阻值偏大，所以应该减小的阻值。 12. 某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图甲所示，将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物C挂在B的下端，A的下端连接纸带。已知钩码的质量为M，重物C的质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。实验开始时，重物和钩码一起由静止释放。 （1）某次实验打出的纸带如图乙所示，则打出纸带上C点时钩码A的瞬时速度大小为______m/s；（结果保留三位有效数字） （2）小组同学还改变重物C的质量m，测得多组m及其对应的加速度大小a，并在坐标纸上做出了如图丙所示的图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为______。 （3）某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，如果满足关系式______则可验证系统机械能守恒； （4）通过分析可知，系统动能的增加量______系统重力势能的减少量（选填“小于”、“等于”、“大于”）；造成这一现象的原因是什么？____________________（填写一条即可） 【答案】（1）1.56 （2） （3） （4） ①. 小于 ②. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打出纸带上C点时钩码A的瞬时速度大小为 【小问2详解】 对A、B、C系统，由牛顿第二定律有 整理得 可知图像的纵截距为 可得当地的重力加速度大小为 【小问3详解】 把A、B、C作为一个系统，若系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒，即 【小问4详解】 [1][2]通过分析可知，系统动能的增加量小于系统重力势能的减少量；造成这一现象的原因是：存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 13. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量为、。从时刻开始，推力和拉力分别作用在A、B上，和随时间的变化规律为：、，求： （1）A、B在何时分开？ （2）时，A的加速度大小。 【答案】（1） （2）3m/s2 【解析】 【小问1详解】 对A、B整体分析，有 当A、B分开时，A、B间弹力为0，此时为时刻，对A有 解得 【小问2详解】 时AB已分开，A的加速度为，对A： 解得 A的加速度大小为。 14. 工程师设计了一种新型“振荡式电磁阻尼器”，通过金属杆的往复运动高效耗散动能。如图所示，该系统轨道由两条间距为的“”形光滑平行金属导轨组成：其中倾斜段Ⅰ顶端高度；倾斜段Ⅱ顶端高度，顶端水平固定一根金属杆；水平段Ⅲ长为，水平导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。金属杆从Ⅰ顶端静止释放，经过足够长的时间金属杆停止运动。已知金属杆与导轨保持垂直且接触良好，金属杆经过轨道连接处时动能不损失，金属杆质量为，两金属杆接入电路中的电阻均为，其余电阻不计。已知，忽略空气阻力。求： （1）回路的最大电流值； （2）杆产生焦耳热； （3）杆最终停止的位置距端的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 杆从倾斜轨道上加速，第一次到时，由能量守恒有 解得 由于进入磁场区域后，棒受到安培力作用进行减速，且无法到达Ⅱ顶端，只能在轨道内来回运动，因此初次达到的速度为最大速度。 在磁场中切割产生的感应电动势大小 杆、导轨与固定的杆形成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律，有 解得 【小问2详解】 杆进入磁场区域后，动能全部转化为焦耳热，对整个系统，由能量守恒定律 由于杆与杆串联且电阻相等，杆产生的焦耳热为 解得 【小问3详解】 对杆由动量定理 回路中的平均感应电动势大小为 过程中回路中的平均感应电流大小为 杆的运动总路程有 可得 由于磁场区域长度为，杆在磁场区域内滑行后仍有剩余动能，冲上倾斜轨道Ⅱ后会再次进入磁场区域，因此，杆最终停止的位置距左端的距离为 解得 15. 如图甲所示，一可看作质点的物块位于底面光滑的木板的最左端，和以相同的速度在水平地面上向左运动。时刻，与静止的长木板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，，厚度相同，平滑地滑到的右端，此后的图像如图乙所示，时刻，与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后的速度大小不变，方向相反；运动过程中，始终未离开。已知与的质量，重力加速度大小。求： （1）与间的动摩擦因数以及与地面间的动摩擦因数； （2）和第一次碰撞后的速度大小； （3）之后间因摩擦产生的热量为多少？ 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙有过程中在上滑动的加速度大小为 由受力分析和牛顿第二定律有 解得与间的动摩擦因数为 在过程中，和一起运动的加速度大小为 对整体受力分析和牛顿第二定律有 解得与地面间的动摩擦因数为 【小问2详解】 在过程中，设的加速度为，对进行受力分析和牛顿第二定律有 解得 设时刻的速度为，经匀加速到 由运动学公式 有 和弹性碰撞，动量守恒 能量守恒 解得， 所以和碰撞后的速度大小为 【小问3详解】 由图乙有，与墙壁碰撞后速度大小为 设向右匀减速运动的时间为，加速度的大小为，则 其中 解得 即时刻，速度为零，此时的速度 接着继续向左做减速运动，向左加速，设共速时间为，由运动学公式可知 可得， 由图可知之后间的相对位移为阴影部分面积，故因摩擦产生的热量为 其中 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$