精品解析：重庆市实验外国语学校2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

重庆实验外国语学校 2025-2026学年度（上）高2026届开学考试物理试题 （满分100分，75分钟完成） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列说法错误的是（　　） A. 图甲中动车车厢屏幕上所标的速度“126km/h”，经单位换算后为35m/s B. 图乙中的C点是某套铁质工件的重心，由此推出形状规则的物体重心均在其几何中心 C. 图丙说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验加合理外推得到的 D. 图丁是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想 2. 时刻，小球甲（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，小球乙（视为质点）从距地面高度为处由静止释放，两小球距地面的高度h随运动时间t的变化关系如图所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的初速度比乙落地时的速度大 B. 甲、乙相遇时速度相同 C. 从时刻到相遇过程中，甲的平均速度比乙的平均速度大 D. 整个运动过程甲的位置变化率先增大后减小 3. 木块A、B、C、D并排固定在水平地面上，可视为质点的子弹以速度射入木块A，恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等，在木块中运动时加速度恒定，下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3 B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为 C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1 D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍 4. 某电玩汽车生产厂家为了测试电玩汽车启动和刹车的性能，将甲、乙两车放在两条平行直轨道上，开始乙车静止在某位置，甲车向乙车的方向运动，当两车刚好并排时乙车立即以恒定的加速度启动，同时甲车立即刹车开始做匀减速直线运动，通过传感器记录了两车在任意位置的速度，描绘了如图所示的图像，则下列说法正确的是（ ） A. 甲车的初速度大小为 B. 乙车加速度大小为 C. 乙车的位移为时两车再次并排 D. 乙车启动后两车再次并排 5. 如图所示，在足够高的空间内，一小球位于粗细均匀且竖直空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心在管的轴线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无阻碍地穿过空心管。现静止释放小球，让其做自由落体运动，释放小球的同时，空心管以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若h大于某一值，小球一定不能穿过空心管 B. h越小，小球穿过空心管的时间就越长 C. h越大，小球穿过空心管的时间就越短 D. 小球穿过空心管的时间一定是，与h大小无关 6. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中0~t1时间内，三物体中A的平均速度更大 B. 乙图是汽车刹车的图像，经过3s汽车的位移为25m C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量 D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2 7. 春节前夕，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m=10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F=100N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法错误的是（　　） A. 若力F斜向下与水平成θ角，当θ=30°时沙发恰好做匀速直线运动 B. 若力F斜向下与水平成θ角，当θ>60°时，无论F力多大，沙发都不会动 C. 若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成30°时，F最小 D. 若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成60°时，F最小 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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。） 8. 下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（　　） A. 甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B. 乙图，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球无拉力 C. 丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 D. 丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 9. 在药物使用时应用到很多物理知识。如图甲、乙分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角θ很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力，现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　） A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大 C. 若F一定，增大θ，直侧面推力减小 D. 若θ一定，增大，直侧面与倾斜侧面推力之比增大 10. 如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环，P、Q的劲度系数分别为k1和k2，现用大小为F的拉力竖直向下拉弹簧Q，两只弹簧形变量之和为。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍 D. 上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为的弹簧等效 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。） 11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的实验方法是 。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）实验时，下列不正确的是 。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （3）实验结果如图甲所示。在F1、F2、F、F'四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为 。 A. F1 B. F2 C. F D. F' 12. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： （1）除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有__________； A. 220V交流电源 B. 8V交流电源 C. 毫米刻度尺 D. 天平 （2）处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为__________m/s； 位置 A B C D E 0.605 0.810 1.175 1.390 （3）在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像_________，根据图像求得小车的加速度为_________；（保留三位有效数字） （4）某同学只测量OC和CF的长度分别为、，如图丙所示，若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t，则小车的加速度表达式为________。 四、计算题（第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。要求写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不给分。） 13. 如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2。求： （1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。 14. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验，两车均可视为质点，如图所示，t=0时，A、B两车同时沿两条相距x0=12m的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动，A车始终以v=10m/s的速度做匀速直线运动；B车从静止开始以a1=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，6s后开始做匀速直线运动，已知两蓝牙小车自动连接的最大距离L=20m。 （1）求B车在匀速行驶前，两车的最大距离Δx大小（结果可保留根号）； （2）整个运动过程中两车能够保持连接的总时间Δt； （3）若t=40s时，B车开始以a2=4m/s2的加速度刹车，求再经多长时间两车可以再次连接。 15. 一位大学生在研究电磁感应问题时设计了如下实验。实验装置如图所示，水平放置的金属轨道FMNZZ'NM'F'，FM与F'M'平行，相距，NZ与N'Z'平行，相距L=1m，轨道间区域被边界NN'、PP'和QQ'分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ处于竖直向下的匀强磁场中，Ⅲ处于水平向左的磁场中，磁场磁感应强度的大小均为B=2T，所有轨道电阻不计，Ⅲ区域轨道粗糙，μ=0.05，其它轨道光滑。轨道上放置着AB、CD两根金属棒，位置如图所示。两金属棒质量均为m=1kg，电阻均为R=1Ω。t=0时，AB棒有向右的初速度v=5m/s，CD棒的速度为0（此后各运动过程，两棒与导轨都始终垂直且接触良好），在CD棒到达PP'时AB棒恰好到达MM'，且两棒均已匀速。此时开始给AB棒一个外力，使AB棒在Ⅱ区域做匀加速运动，发现该外力随时间每秒增加4N，且CD棒在Ⅲ区域的运动时间为1s。当CD棒到达QQ'时，撤去AB棒外力。此后AB棒继续在Ⅱ区域运动，CD棒在Ⅳ区域运动，直到两者稳定。g取10m/s2。求： （1）t=0时，AB棒两端的电势差UAB； （2）当CD棒到达PP'时，AB棒的速度大小v1以及当CD棒到达QQ'时AB棒的速度大小v1'； （3）CD棒在QZZ'Q'区域运动过程中整个回路产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆实验外国语学校 2025-2026学年度（上）高2026届开学考试物理试题 （满分100分，75分钟完成） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列说法错误的是（　　） A. 图甲中动车车厢屏幕上所标的速度“126km/h”，经单位换算后为35m/s B. 图乙中的C点是某套铁质工件的重心，由此推出形状规则的物体重心均在其几何中心 C. 图丙说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验加合理外推得到的 D. 图丁是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中动车车厢屏幕上所标的速度“126km/h”，经单位换算后为 故A正确，不符合题意； B．图乙中的C点是某套铁质工件的重心，由此推出形状规则、质量分布均匀的物体重心均在其几何中心，故B错误，符合题意； C．图丙说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验加合理外推得到的，故C正确，不符合题意； D．图丁是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 时刻，小球甲（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，小球乙（视为质点）从距地面高度为处由静止释放，两小球距地面的高度h随运动时间t的变化关系如图所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的初速度比乙落地时的速度大 B. 甲、乙相遇时速度相同 C. 从时刻到相遇过程中，甲的平均速度比乙的平均速度大 D. 整个运动过程甲的位置变化率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，乙由静止释放时距地面的高度与甲上升到最高点时距地面的高度相等，由竖直上抛运动对称性可知，甲的初速度与乙落地时的速度大小相等，故A错误； B．乙由静止释放时距离地面的高度与甲上升到最高的时距离地面的高度是相等的，由运动的对称性可知，甲、乙相遇时速度大小相等，但方向相反，故B错误； C． 由图可知，从t=0时刻到相遇过程中，甲的位移大小大于乙的位移大小，所以甲的平均速度大小比乙的平均速度大小大，故C正确； D．位置变化率表示速度，由图可知整个运动过程甲的速度先减小后增大，即甲的位置变化率先减小后增大，故D错误。 故选C。 3. 木块A、B、C、D并排固定在水平地面上，可视为质点的子弹以速度射入木块A，恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等，在木块中运动时加速度恒定，下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3 B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为 C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1 D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，子弹在木块中的运动可逆向看作初速度为零且从右向左的匀加速直线运动，子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等。由初速度等于零的匀加速直线运动存连续相等时间内运动位移的比例关系可知，木块A、B、C、D的长度之比为7:5:3:1，A错误； B．由知，子弹刚射出木块B时的速度大小为 B正确； C．由知，子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为 C错误； D．因为子弹在每个木块中运动的时间相等，由 知，子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的7倍，D错误。 故选B。 4. 某电玩汽车生产厂家为了测试电玩汽车启动和刹车的性能，将甲、乙两车放在两条平行直轨道上，开始乙车静止在某位置，甲车向乙车的方向运动，当两车刚好并排时乙车立即以恒定的加速度启动，同时甲车立即刹车开始做匀减速直线运动，通过传感器记录了两车在任意位置的速度，描绘了如图所示的图像，则下列说法正确的是（ ） A. 甲车的初速度大小为 B. 乙车加速度大小为 C. 乙车的位移为时两车再次并排 D. 乙车启动后两车再次并排 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，甲车的初速度大小为，A错误； B．根据结合图像可知 解得乙车加速度大小为，B错误； CD．甲车的加速度 可得 则甲车停止运动的时间 位移 甲车刚停止运动乙车的位移 可知两车再次并排时乙车的位移为，所用时间，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，在足够高的空间内，一小球位于粗细均匀且竖直空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心在管的轴线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无阻碍地穿过空心管。现静止释放小球，让其做自由落体运动，释放小球的同时，空心管以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若h大于某一值，小球一定不能穿过空心管 B. h越小，小球穿过空心管的时间就越长 C. h越大，小球穿过空心管的时间就越短 D. 小球穿过空心管的时间一定是，与h大小无关 【答案】D 【解析】 【详解】由于小球和空心管加速度相同，所以以空心管为参考系，可看成小球相对于空心管以v0向下匀速运动，则穿过空心管的时间为 故选D。 6. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中0~t1时间内，三物体中A的平均速度更大 B. 乙图是汽车刹车的图像，经过3s汽车的位移为25m C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量 D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中0~t1时间内，三物体的位移相同，则平均速度相等，A错误； B．乙图是汽车刹车的图像，根据 可得 由图像可知， 可得a=8m/s2，则经过 汽车停止运动，则经过3s汽车的位移为，B正确； C．丙图中，根据可知，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，C错误； D．丁图中，根据 可得 物体做匀加速直线运动， 解得加速度为a=4m/s2，D错误。 故选B。 7. 春节前夕，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m=10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F=100N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法错误的是（　　） A. 若力F斜向下与水平成θ角，当θ=30°时沙发恰好做匀速直线运动 B. 若力F斜向下与水平成θ角，当θ>60°时，无论F力多大，沙发都不会动 C. 若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成30°时，F最小 D. 若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成60°时，F最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．若力F斜向下与水平成时，地面对沙发的摩擦力大小为 力F在水平方向的分力大小为 两个力大小相等方向相反，故沙发在做匀速运动，故A正确，不符题意； B．若力F斜向下与水平成角，则最大静摩擦力大小为 若要物体静止不动，应该满足 变形得 如果满足 即 则此时无论F多大，物体都会保持静止，B正确，不符题意； CD．如果力F斜向上与水平成角，且物体做匀速运动，则有 变形可得 其中 即 故当时，F有最小值，故C正确，不符题意，D错误，符合题意。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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。） 8. 下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（　　） A. 甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B. 乙图，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球无拉力 C. 丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 D. 丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．反弹出去的排球在空中运动时，只受到重力作用，不受沿运动方向的弹力作用，故A错误； B．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则小球的重力和a绳的拉力平衡，故b绳对小球一定没有拉力，故B正确； C．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，速度不变，则水平方向不受力的作用，车厢左壁对小球无弹力，故C正确； D．静止在杆顶端的铁球，由平衡条件可知，受到竖直向上的弹力，故D错误； 故选BC。 9. 在药物使用时应用到很多物理知识。如图甲、乙分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角θ很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力，现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　） A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大 C. 若F一定，增大θ，直侧面推力减小 D. 若θ一定，增大，直侧面与倾斜侧面推力之比增大 【答案】BC 【解析】 【详解】ABD．将力分解在垂直于两个侧面的方向上，如图所示 则 若θ一定，增大，直侧面与倾斜侧面推力之比不变，解得 即针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大。故AD错误；B正确； C．分析可知 解得 若F一定，增大，减小。故C正确。 故选BC。 10. 如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环，P、Q的劲度系数分别为k1和k2，现用大小为F的拉力竖直向下拉弹簧Q，两只弹簧形变量之和为。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍 D. 上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为的弹簧等效 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，两只弹簧中的弹力大小均为F，则两只弹簧的形变量之和 A项正确，B项错误； C．若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的伸长量之和也加倍，但总长度之和应小于原来的两倍，C项错误； D．由题意 解得 D项正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。） 11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的实验方法是 。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）实验时，下列不正确的是 。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （3）实验结果如图甲所示。在F1、F2、F、F'四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为 。 A. F1 B. F2 C. F D. F' 【答案】（1）B （2）D （3）C 【解析】 【小问1详解】 该实验过程，其合力与分力的作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 A．实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不符题意； B．实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不符题意； C．为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不符题意； D．每次实验时，两个力拉和一个力拉时需拉到结点O的位置，但是不同次实验，O的位置可以改变，故D错误，符合题意。 故选D。 【小问3详解】 根据实验要求及力的合成定则可知，、、都是弹簧测力计测量得到，F则是通过矢量的合成法则作图得到的。 故选C。 12. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答以下问题： （1）除了图甲中已有的器材外，要完成实验还需要的器材有__________； A. 220V交流电源 B. 8V交流电源 C. 毫米刻度尺 D. 天平 （2）处理数据时，选出一条如图乙所示的纸带，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，相邻两计数点间还有4个点没有画出，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据，计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中，C点的瞬时速度为__________m/s； 位置 A B C D E 0.605 0.810 1.175 1.390 （3）在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像_________，根据图像求得小车的加速度为_________；（保留三位有效数字） （4）某同学只测量OC和CF的长度分别为、，如图丙所示，若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t，则小车的加速度表达式为________。 【答案】（1）BC （2）0.995 （3） ①. ②. 1.98 （4） 【解析】 【小问1详解】 图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离；本实验不需要用天平测质量。 故选BC。 【小问2详解】 相邻两计数点间还有4个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为 打下C点的瞬时速度为 【小问3详解】 [1]在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示。 [2]根据图像可得小车的加速度为 【小问4详解】 根据匀变速直线运动推论可得 可得小车的加速度表达式为 四、计算题（第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。要求写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不给分。） 13. 如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2。求： （1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）30° （2） 【解析】 【小问1详解】 对B进行分析，根据平衡条件有， 解得， 【小问2详解】 对A进行分析，根据平衡条件有， 其中滑动摩擦力 解得 14. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验，两车均可视为质点，如图所示，t=0时，A、B两车同时沿两条相距x0=12m的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动，A车始终以v=10m/s的速度做匀速直线运动；B车从静止开始以a1=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，6s后开始做匀速直线运动，已知两蓝牙小车自动连接的最大距离L=20m。 （1）求B车在匀速行驶前，两车的最大距离Δx大小（结果可保留根号）； （2）整个运动过程中两车能够保持连接的总时间Δt； （3）若t=40s时，B车开始以a2=4m/s2的加速度刹车，求再经多长时间两车可以再次连接。 【答案】（1） （2）18s （3）4.6s 【解析】 【小问1详解】 两车速度相等时所用的时间 解得 时两车水平距离最远 最远距离为 【小问2详解】 第一次断开连接时两车距离刚好为L，即，， 解得第一次保持连接时间 两车第二次连接时，， 解得 第二次断开时，， 解得 ， 【小问3详解】 由题意知26s~40s内，两车一直处于断开状态 40s时，， B车减速过程中， ， 可知，当B车停止时，两辆汽车还未连接 此后， 解得 15. 一位大学生在研究电磁感应问题时设计了如下实验。实验装置如图所示，水平放置的金属轨道FMNZZ'NM'F'，FM与F'M'平行，相距，NZ与N'Z'平行，相距L=1m，轨道间区域被边界NN'、PP'和QQ'分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ处于竖直向下的匀强磁场中，Ⅲ处于水平向左的磁场中，磁场磁感应强度的大小均为B=2T，所有轨道电阻不计，Ⅲ区域轨道粗糙，μ=0.05，其它轨道光滑。轨道上放置着AB、CD两根金属棒，位置如图所示。两金属棒质量均为m=1kg，电阻均为R=1Ω。t=0时，AB棒有向右的初速度v=5m/s，CD棒的速度为0（此后各运动过程，两棒与导轨都始终垂直且接触良好），在CD棒到达PP'时AB棒恰好到达MM'，且两棒均已匀速。此时开始给AB棒一个外力，使AB棒在Ⅱ区域做匀加速运动，发现该外力随时间每秒增加4N，且CD棒在Ⅲ区域的运动时间为1s。当CD棒到达QQ'时，撤去AB棒外力。此后AB棒继续在Ⅱ区域运动，CD棒在Ⅳ区域运动，直到两者稳定。g取10m/s2。求： （1）t=0时，AB棒两端的电势差UAB； （2）当CD棒到达PP'时，AB棒的速度大小v1以及当CD棒到达QQ'时AB棒的速度大小v1'； （3）CD棒在QZZ'Q'区域运动过程中整个回路产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2）4m/s，6m/s （3）6.25J 【解析】 【小问1详解】 感应电动势 AB棒两端的电势差为路端电压 解得 【小问2详解】 ①在到达PP'前两棒均已匀速，设AB、CD棒的速度分别为v1、v2，则 在到达PP'前对两棒各应用动量定理， 解得 同时可得 ②CD棒在III区域的运动时对AB棒应用牛顿第二定律 由于F每秒增加4N，即 解得 CD棒到达QQ'时，AB的速度 【小问3详解】 CD棒进入III区域受到滑动摩擦力 t=0时 时 CD棒到达QQ'时速度为，则 解得 CD棒进入QZQ'Z'区域后直到稳定，两棒系统动量守恒，最终以共同速度运动，设为有 解得 CD棒进入QZQ'Z'区域后回路产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $