精品解析：湖北省随州市随县第一高级中学2025-2026学年高三上学期入学考试物理试卷

2025-2026湖北省随县一中高三入学考物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 2. 如图所示，小明站在水平转台上，与转台一起做匀速圆周运动．则小明同学（ ） A. 受重力、支持力、向心力 B. 受重力、支持力、摩擦力 C. 所受合力为0 D. 所受合力方向不变 3. 下列图片及其相应描述正确的是（　　） A. 图（a）中的图样证实了电子的粒子性 B. 图（b）为α、β、γ射线射入垂直纸面向里的匀强磁场中的图示，其中射线1的电离本领最强 C. 图（c）中为使快中子减速，需将镉棒插入深些 D. 图（d）中应使用β射线，依据探测器探测到的β射线的强度变化，实现对钢板厚度的自动控制 4. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B. C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 D. A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 5. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（ ） A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A 6. 如图所示，一块无限大，厚度为0.2m的金属板垂直电场线放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为，以板左侧点为坐标原点、水平向右为正方向建立轴，取板右侧面为零势能面，点到板左侧的距离为0.2m，则轴上场强、电势分布图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示，真空中固定一个半径为、带电量为的均匀带电小圆环，取中轴线为轴，圆环圆心为坐标原点，向右为正方向，中轴线上的电场强度分布如图2所示。、是坐标轴上电场强度最大的两点，电场强度最大值为。已知点电荷在距离为处的电势为，k为静电力常量。则（　　） A. B. 处电势为 C. 点和处的电势差为 D. 若有带电量为的粒子沿轴从点一直向右运动，则其电势能先增加后减小 二、多选题：本大题共3小题，共12分。全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分 8. 两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 两卫星在图示位置的速度v2=v1 B. 两卫星在A处的加速度大小相等 C. 两颗卫星在A或B点处可能相遇 D. 两卫星永远不可能相遇 9. 如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入和两极间的匀强磁场中，当线圈A中加入如图乙所示变化的磁场，规定向左为磁感应强度B的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中极电势比极电势低 B. 图甲中A线圈内感应电流的方向从左向右看为逆时针方向 C. 图甲中A线圈内和内产生的感应电流方向不同 D. 图甲中两导线在内相互吸引 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈电路中为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡，完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光；断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下（　　） A. 输入端的输入功率之比为 B. 输入端的电压之比为 C. 与R消耗功率之比为 D. 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下： a．测量遮光片宽度d，滑块到光电门距离为x，选用标准质量均为的砝码N个，已知重力加速度为g； b．先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一块砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度v； c．依次改变砝码盘中砝码个数n，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤b，得到一系列n和v的数据； d．以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。 （1）在进行实验之前，下列选项中必须操作的是_______（填标号） A. 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快 B. 动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差 C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差 （2）滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为_______（用d和表示） （3）若所绘制的图像斜率为k，则滑块的质量M=_______（用k、、N、g和x表示） （4）由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会_______（填“偏小”、“偏大”或“相同”）。 12. 某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 （1）开关闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。 （2）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至________。 （3）当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为________。（结果用U、I、、表示） （4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A. 增大电阻箱的阻值 B. 减小电阻箱的阻值 C. 将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 （5）校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为________V。（保留2位有效数字） 四、计算题：本大题共3小题，10+16+18=44分。 13. 如图所示为一监控设备上取下的半径为R的半球形透明材料，球心为O点，A点为半球面的顶点，且满足AO与底面垂直。一束单色光沿BO方向射向半球面的B点，恰好在半球面的底面没有出射光线，已知光在真空中的传播速度为c，B点到OA连线的距离为。求： （1）此材料的折射率； （2）该单色光在半球形透明材料中的传播时间。 14. 图甲彩虹滑道是年轻人喜爱的项目，现将其简化为图乙所示。长为的水平直道AB和足够长的倾斜直道BC平滑连接，倾斜直道BC与水平地面的夹角为。游客可以乘坐滑垫从最高的C处向下滑动，也可以从直道AB出发由同伴推着滑行，其中滑垫与水平直道和倾斜直道的动摩擦因数均为。周末小杨在郊区体验了该项目，小杨与滑垫（整体可视为质点，下文简称小杨）的总质量为，时刻，小杨从C处静止滑下，不计空气阻力，重力加速度g取，（，） （1）求小杨在倾斜直道BC下滑过程中的加速度的大小； （2）现小杨静止在A处，多位同伴以恒力推动他向B处滑行，当推至距B为处松手，求小杨滑到B处的速度大小； （3）在第（2）题的基础上，求小杨在斜面上滑动的总时间t。（结果可保留根号） 15. 如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻的金属棒的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路；与斜面底边平行，长度。初始时与相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小，重力加速度大小取。求： （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）导体框匀速运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026湖北省随县一中高三入学考物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，两极板电压保持不变，则根据电势差和电场强度的关系有 当电极板距离减小时，电场强度E增大，再结合题图可知极板间的电场线水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。 故选B。 2. 如图所示，小明站在水平转台上，与转台一起做匀速圆周运动．则小明同学（ ） A. 受重力、支持力、向心力 B. 受重力、支持力、摩擦力 C. 所受合力为0 D. 所受合力方向不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB：小明站在水平转台上，与转台一起做匀速圆周运动；则小明同学受重力、支持力、摩擦力；重力与支持力相互抵消，摩擦力充当向心力．故A项错误、B项正确． CD：小明站在水平转台上，与转台一起做匀速圆周运动，则小明同学所受合力充当向心力，合力的大小不变，方向不断变化．故CD两项均错误． 3. 下列图片及其相应描述正确的是（　　） A. 图（a）中的图样证实了电子的粒子性 B. 图（b）为α、β、γ射线射入垂直纸面向里的匀强磁场中的图示，其中射线1的电离本领最强 C. 图（c）中为使快中子减速，需将镉棒插入深些 D. 图（d）中应使用β射线，依据探测器探测到的β射线的强度变化，实现对钢板厚度的自动控制 【答案】B 【解析】 【详解】A．图（a）中的电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子的波动性，故A错误； B．图（b）中根据左手定则可知，射线1为α射线，电离本领最强，故B正确； C．图（c）中用石墨或重水使快中子减速，将镉棒插入深些，是为了吸收更多的中子减缓核反应速度，故C错误； D．β射线能穿透塑料板却难以穿透钢板，图（d）中钢板经过时探测器探测到的β射线强度几乎为零，应使用γ射线以实现对钢板厚度的自动控制，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B. C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 D. A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A. A→B等压升温过程，过程中气体分子的平均动能增加，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增加，气体压强不变，所以单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误； B. C→A等温压缩过程，过程中单位体积内分子数增加，气体分子的平均动能不变，单个气体分子撞击器壁的平均作用力不变，气体压强增加，所以单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加。故B错误； C. A与C的温度相同，内能相同，A→B等压升温过程，过程中气体膨胀，气体对外做功，同时气体温度升高，最终气体的内能增加，其吸收的热量等于内能增量与气体对外做功之和；B→C过程气体体积不变，不对外做功，温度降低内能减小，放出热量；因A→B过程中气体内能增加量等于B→C过程中内能减小量，所以A→B过程中气体从外界吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量。故C正确； D. A→B过程中气体压强不变，C→A过程中气体压强变大，其过程中气体压强始终小于A的气体压强，容器横截面积相同，由公式 即C→A过程中气体压力始终小于A→B过程中气体压力，过程气体体积变化相同，移动距离相同，由公式 所以A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（ ） A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A 【答案】C 【解析】 【详解】当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A，C正确，D错误． 6. 如图所示，一块无限大，厚度为0.2m的金属板垂直电场线放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为，以板左侧点为坐标原点、水平向右为正方向建立轴，取板右侧面为零势能面，点到板左侧的距离为0.2m，则轴上场强、电势分布图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由静电屏蔽知识可知，金属板内的电场强度为0，因金属板是一个等势体，图像的斜率表示电场强度大小，则金属板左右两侧直线的斜率相同，即电场强度相同，且与轴交点的电势相等。 故选C。 7. 如图1所示，真空中固定一个半径为、带电量为的均匀带电小圆环，取中轴线为轴，圆环圆心为坐标原点，向右为正方向，中轴线上的电场强度分布如图2所示。、是坐标轴上电场强度最大的两点，电场强度最大值为。已知点电荷在距离为处的电势为，k为静电力常量。则（　　） A. B. 处电势为 C. 点和处的电势差为 D. 若有带电量为的粒子沿轴从点一直向右运动，则其电势能先增加后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆环带正电，x负半轴电场强度向左，x正半轴电场强度向右，大小都先增加后减小，取坐标轴x处圆环极小部分在x处的电场为 沿x轴方向上分量 则坐标轴x处场强为 解得 故A错误； B．取坐标轴x处圆环极小部分在x处的电势为 电势为标量，则代数相加 故B正确； C．E—x中面积表示电势差，则O点和x2处的电势差大于，故C错误； D．负粒子从O点向右运动，电势减小，根据 可知，电势能增加，故D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分 8. 两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 两卫星在图示位置的速度v2=v1 B. 两卫星在A处的加速度大小相等 C. 两颗卫星在A或B点处可能相遇 D. 两卫星永远不可能相遇 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．v2为椭圆轨道的远地点，速度小于对应圆轨道的环绕速度，v1表示做匀速圆周运动的速度，根据 可知， ，故A错误； B．两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度，加速度相同．故B正确； CD．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误． 故选BD． 9. 如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入和两极间的匀强磁场中，当线圈A中加入如图乙所示变化的磁场，规定向左为磁感应强度B的正方向，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中极电势比极电势低 B. 图甲中A线圈内感应电流的方向从左向右看为逆时针方向 C. 图甲中A线圈内和内产生的感应电流方向不同 D. 图甲中两导线在内相互吸引 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲中由左手定则可知，正离子偏向上极板，负离子偏向下极板，可知极电势比极电势高，选项A错误； B．图甲中A线圈内穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律，则感应电流的方向从左向右看为逆时针方向，选项B正确； C．图甲中A线圈内和内B-t图像的斜率相同，可知产生的感应电流大小方向都相同，选项C错误； D．同理在内根据楞次定律，则线圈A中的感应电流的方向从左向右看为顺时针方向，即从c到d，而导线ab中的电流从a到b，两导线中电流同向，可知相互吸引，选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈电路中为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡，完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光；断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下（　　） A. 输入端的输入功率之比为 B. 输入端的电压之比为 C. 与R消耗功率之比为 D. 【答案】AD 【解析】 【详解】B．当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，变压器原、副线圈电压比 灯泡正常发光有，故有，当断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为时，变压器原、副线圈两端电压比 灯泡正常发光有，故有 解得，故B错误； A．两种情况下流过灯泡的电流均为额定电流，即两种情况下输入端的电流都相等，根据可知输入功率之比，故A正确； C．根据， 解得，故C错误； D．当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，变压器原、副线圈电流比 两灯泡正常发光有， 解得，当断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为时，变压器原、副线圈电流比 两灯泡正常发光有， 解得，故，根据， 解得，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下： a．测量遮光片宽度d，滑块到光电门距离为x，选用标准质量均为的砝码N个，已知重力加速度为g； b．先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一块砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度v； c．依次改变砝码盘中砝码个数n，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤b，得到一系列n和v的数据； d．以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。 （1）在进行实验之前，下列选项中必须操作的是_______（填标号） A. 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快 B. 动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差 C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差 （2）滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为_______（用d和表示） （3）若所绘制的图像斜率为k，则滑块的质量M=_______（用k、、N、g和x表示） （4）由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会_______（填“偏小”、“偏大”或“相同”）。 【答案】（1）B （2） （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．滑块释放时若尽量靠近光电门，则通过光电门的速度很小，速度测量值误差较大，故A错误； B．动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少砝码盘下落高度的测量实验误差，故B正确； C．本实验不需要测量细绳上的拉力，不需要滑块质量必须远远大于砝码质量，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 滑块通过光电门时，滑块的速度大小为 砝码盘中砝码的速度为 【小问3详解】 根据系统的机械能定律，若系统动能的增加量等于系统重力势能的减少量，即 解得 所绘制的图像斜率为k，则 解得滑块的质量 【小问4详解】 本实验中系统机械能守恒，动滑轮、砝码盘以及砝码盘中砝码的机械能的减小量等于滑块和滑块上砝码增加的机械能（动能） 由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，所以减小的机械能偏小，则得出的滑块的质量与实际值相比将会偏小。 12. 某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 （1）开关闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。 （2）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至________。 （3）当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为________。（结果用U、I、、表示） （4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A. 增大电阻箱的阻值 B. 减小电阻箱的阻值 C. 将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 （5）校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为________V。（保留2位有效数字） 【答案】（1）M （2）4000 （3） （4）A （5）0.86 【解析】 【小问1详解】 由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了保护电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端； 【小问2详解】 当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律 当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律 其中 联立解得 【小问3详解】 当开关S2接a时，根据欧姆定律 可得电流表G的内阻可表示为 【小问4详解】 校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。 故选A。 【小问5详解】 根据闭合电路欧姆定律 四、计算题：本大题共3小题，10+16+18=44分。 13. 如图所示为一监控设备上取下的半径为R的半球形透明材料，球心为O点，A点为半球面的顶点，且满足AO与底面垂直。一束单色光沿BO方向射向半球面的B点，恰好在半球面的底面没有出射光线，已知光在真空中的传播速度为c，B点到OA连线的距离为。求： （1）此材料的折射率； （2）该单色光在半球形透明材料中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知,光线恰好发生全反射，则 根据几何关系有 所以 【小问2详解】 光在材料中的传播速度为 所以传播时间为 14. 图甲彩虹滑道是年轻人喜爱的项目，现将其简化为图乙所示。长为的水平直道AB和足够长的倾斜直道BC平滑连接，倾斜直道BC与水平地面的夹角为。游客可以乘坐滑垫从最高的C处向下滑动，也可以从直道AB出发由同伴推着滑行，其中滑垫与水平直道和倾斜直道的动摩擦因数均为。周末小杨在郊区体验了该项目，小杨与滑垫（整体可视为质点，下文简称小杨）的总质量为，时刻，小杨从C处静止滑下，不计空气阻力，重力加速度g取，（，） （1）求小杨在倾斜直道BC下滑过程中的加速度的大小； （2）现小杨静止在A处，多位同伴以恒力推动他向B处滑行，当推至距B为处松手，求小杨滑到B处的速度大小； （3）在第（2）题的基础上，求小杨在斜面上滑动的总时间t。（结果可保留根号） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小杨在倾斜直道BC下滑过程中，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 【小问2详解】 多位同伴以恒力推动小杨，根据牛顿第二定律可得 解得 当推至距B为处松手，设松手前速度为，根据运动学公式可得 松手后的加速度大小为 根据运动学公式可得 联立解得小杨滑到B处的速度大小为 【小问3详解】 小杨在斜面向上滑动的滑加速度大小为 上滑时间为 上滑距离为 因，小杨会下滑，下滑的加速度为 根据 解得下滑时间为 则小杨在斜面上滑动的总时间为 15. 如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻的金属棒的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路；与斜面底边平行，长度。初始时与相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小，重力加速度大小取。求： （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）导体框匀速运动的距离。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【分析】、 【详解】（1）根据题意可得金属棒和导体框在没有进入磁场时一起做匀加速直线运动，由动能定理可得 代入数据解得 金属棒在磁场中切割磁场产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得 由闭合回路的欧姆定律可得 则导体棒刚进入磁场时受到的安培力为 （2）金属棒进入磁场以后因为瞬间受到安培力的作用，根据楞次定律可知金属棒的安培力沿斜面向上，之后金属棒相对导体框向上运动，因此金属棒受到导体框给的沿斜面向下的滑动摩擦力，因匀速运动，可有 此时导体框向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 设磁场区域的宽度为x，则金属棒在磁场中运动的时间为 当金属棒刚好离开磁场区域时，则此时导体框的速度为 则导体框的位移 因此导体框和金属棒的相对位移为 由题意当金属棒离开磁场时金属框的上端EF刚好进入磁场，则有位移关系 金属框进入磁场时匀速运动，此时的电动势为 导体框受到向上的安培力和滑动摩擦力，因此可得 联立以上可得 （3）金属棒出磁场以后，速度小于导体框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速运动，则有 金属棒向下加速，导体框匀速，当共速时导体框不再匀速，则有 导体框匀速运动的距离为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $