精品解析：天津市南开区南开大学附属中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

南开大学附中25-26学年上学期第一次阶段检测 高三物理学科试卷 一、单选题（只有一个正确答案，每题4分，共24分） 1. 下列叙述中正确的是（　　） A. 也叫速度的变化率，是标量 B. “蚂蚁绊大象”寓言中，蚂蚁很小可以视为质点 C. “卧看满天云不动，不知云与我俱东”，诗人是以云为参考系的 D. 物体的速度为零，但加速度不一定为零 2. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。某汽车通过高速收费站“ETC”全过程的速度随时间变化的关系如图所示，则（　　） A. 汽车匀减速和匀加速过程的加速度大小相同 B. ETC通道的总长为65m C. 汽车通过ETC通道时可看作质点 D. 汽车通过ETC全过程的平均速度为10m/s 3. 图示为弹力球下落时的频闪照片，相机每隔曝光一次。开始释放时所在位置为0点，依次测量下面6个位置与第一个位置的距离，数据如图标记，单位是。下列说法正确的是（　　） A. 可以用0到过程的平均速度描述位置处小球的瞬时速度 B. 在照片中，小球越往下越“长”的原因是小球位置相对相机角度发生了变化 C. 小球在下落过程中，如图处的速度大小为 D. 拍摄整张照片历时 4. 一滑块冲上固定斜面后做匀减速直线运动，最终静止在斜面上的Q点，如图所示，从滑块通过斜面的底端P开始计时，已知滑块在第1s内通过的距离为6m，停止运动前的最后1s内通过的距离为2m，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块运动的加速度大小为 B. 滑块通过P点时的速度大小为16m/s C. 滑块通过P、Q中点的速度大小为4m/s D. 滑块从P点运动到Q点的时间为3s 5. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　） A. 密立根通过油滴实验提出了原子的核式结构 B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 C. 爱因斯坦解释光电效应现象而提出了光子说 D. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 6. 一定质量的气体储存在体积不变的储气罐中，且可视为理想气体，气体温度降低，则关于罐内气体，下列说法正确的是（ ） A. 压强减小，内能减小 B. 吸收热量，对外做功 C. 压强增大，分子平均动能减小 D. 压强减小，分子间的作用力减小 二、多选题（有一个以上正确选项，每题全选对得6分（少选得3分），共24分） 7. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t1时刻两车速度相等 B. 从0到t1时间内，两车走过的路程相等 C. 从t1到t2时间内，两车走过的路程相等 D. 在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等 8. 如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为．此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 A. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C. 如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D. 如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处 9. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 10. 如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动方向如图所示，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈的匝数为10，电流表A为理想电流表。下列说法正确的是（ ） A. 时交流电流表示数为零 B. 时线圈和磁场方向垂直 C. 线圈感应电动势的最大值为 D. 在图甲位置，线圈中的电流方向为ABCD 三、实验题（11题5分，12题7分，共12分） 11. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动 （1）实验时必要的措施是（　　）（多选） A. 调整滑轮高度使细线必须与长木板平行 B. 小车需要具有一定的初速度 C. 在释放前小车要靠近打点计时器一端 D 应先释放小车再接通打点计时器 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则打点计时器在打C点时小车的速度______m/s。小车的加速度______m/s²（结果均保留两位有效数字） （3）若电源频率为49赫兹而没有发觉，则实验测得的速度值与真实值比较______（选填“大”或“小”） 12. 一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 （1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为___________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为___________mm，则摆球的直径为___________mm。 （2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角___________5°（填“大于”或“小于”）。 （3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为___________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为___________s，该小组测得的重力加速度大小为___________m/s2.（结果均保留3位有效数字，π2取9.870） 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面的时间； （2）求m1在BC段的加速度大小； （3）求m1经过C点后还能运动多长时间？ 14. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为 m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从 y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求： （1）电场强度E大小； （2）粒子到达a点时速度的大小和方向； （3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值． 15. 图示装置可以用来说明电动汽车“动能回收”系统的工作原理。光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，ab为垂直于导轨的导体棒，轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场。当开关接1时，ab由静止开始运动，当ab达到一定速度后，把开关接2，如果把电阻换为储能元件就能实现“动能回收”。已知轨道间距，磁感应强度，电源电动势，内电阻，电阻，导体棒ab质量，电阻，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计且足够长。求： （1）开关与1接通的瞬间导体棒ab获得的加速度大小； （2）当导体棒ab达到最大速度时，将开关与2接通，求开关与2接通后直至ab棒停止运动的过程中流过导体棒ab的电量及电阻产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南开大学附中25-26学年上学期第一次阶段检测 高三物理学科试卷 一、单选题（只有一个正确答案，每题4分，共24分） 1. 下列叙述中正确的是（　　） A. 也叫速度的变化率，是标量 B. “蚂蚁绊大象”寓言中，蚂蚁很小可以视为质点 C. “卧看满天云不动，不知云与我俱东”，诗人是以云为参考系的 D. 物体的速度为零，但加速度不一定为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．是加速度的定义式，也叫速度的变化率，是矢量，故A错误； B．并不是很小的物体就一定能看成质点，当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或影响不大可以忽略时，可把物体看成质点，而在“蚂蚁绊大象”寓言中，蚂蚁虽然很小，但其形状与姿态不能忽略，因此并不能看成质点，故B错误； C．这首诗中，作者乘船沿江向东而行，而“卧看满天云不动”是指“云与诗人”保持相对静止，即“云与诗人”以相同的速度相对于河岸向东行驶，因此“卧看满天云不动，不知云与我俱东”实际上是以河岸为参考系，故C错误； D．物体的速度为零，速度的变化率（加速度）不一定为零，例如自由落体运动的初位置，初速度为零，但加速度不为零，故D正确。 故选D。 2. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。某汽车通过高速收费站“ETC”全过程的速度随时间变化的关系如图所示，则（　　） A. 汽车匀减速和匀加速过程的加速度大小相同 B. ETC通道的总长为65m C. 汽车通过ETC通道时可看作质点 D. 汽车通过ETC全过程的平均速度为10m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率绝对值表示加速度大小可知，汽车匀减速和匀加速过程的加速度大小相同，均为 故A正确； BD．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知ETC通道的总长为 汽车通过ETC全过程的平均速度为 故B正确，D错误； C．汽车通过ETC通道时，电子收费系统需要检测汽车的车牌信息，不可把汽车看作质点，故C错误。 故选AB。 3. 图示为弹力球下落时的频闪照片，相机每隔曝光一次。开始释放时所在位置为0点，依次测量下面6个位置与第一个位置的距离，数据如图标记，单位是。下列说法正确的是（　　） A. 可以用0到过程的平均速度描述位置处小球的瞬时速度 B. 在照片中，小球越往下越“长”的原因是小球位置相对相机角度发生了变化 C. 小球在下落过程中，如图处的速度大小为 D. 拍摄整张照片历时 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据频闪照片提供数据，可知弹力球在相等时间内通过的位移差近似相等，球做匀加速直线运动。球在1.60cm处时是0.40cm到的中间时刻，根据匀变速直线运动时间中点速度规律知，可以用0.40cm到过程的平均速度描述位置处小球的瞬时速度，故A错误； B．小球越往下越长是因为小球在竖直方向做匀加速直线运动，故错误； C．根据瞬时速度的计算公式，位置处的瞬时速度近似等于到位置处的平均速度，即，故正确； D．拍摄整张照片历时，故错误。 故选C。 4. 一滑块冲上固定斜面后做匀减速直线运动，最终静止在斜面上的Q点，如图所示，从滑块通过斜面的底端P开始计时，已知滑块在第1s内通过的距离为6m，停止运动前的最后1s内通过的距离为2m，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块运动的加速度大小为 B. 滑块通过P点时速度大小为16m/s C. 滑块通过P、Q中点的速度大小为4m/s D. 滑块从P点运动到Q点的时间为3s 【答案】A 【解析】 【详解】A．滑块在停止运动前最后1s内通过的距离为2m，根据逆向思维法有 解得，故A正确； B．滑块在第1s内通过的距离为6m，则根据匀变速直线运动位移与时间的关系有 解得，故B错误； C．滑块在Q点速度为零，根据匀变速直线运动中间位置的瞬时速度为，故C错误； D．根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 解得，故D错误。 故选A。 5. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　） A. 密立根通过油滴实验提出了原子的核式结构 B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 C. 爱因斯坦为解释光电效应现象而提出了光子说 D. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 【答案】C 【解析】 【详解】A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，故A错误； B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，揭示了原子核具有复杂的结构，故B错误； C．爱因斯坦为解释光电效应现象而提出了光子说，故C正确； D．卢瑟福通过粒子散射实验说明了原子核核式结构理论，故D错误。 故选C。 6. 一定质量的气体储存在体积不变的储气罐中，且可视为理想气体，气体温度降低，则关于罐内气体，下列说法正确的是（ ） A. 压强减小，内能减小 B. 吸收热量，对外做功 C. 压强增大，分子平均动能减小 D. 压强减小，分子间的作用力减小 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．气体储存在体积不变的储气罐中，气体做等容变化，则 气体温度降低，故压强减小，分子平均动能减小，内能减小，气体可视为理想气体，则分子间的作用力不变，为零，故A正确，CD错误； B．气体体积不变，则外界对气体不做功，由于内能减小，根据热力学第一定律 可知气体放出热量，故B错误。 故选A。 二、多选题（有一个以上正确选项，每题全选对得6分（少选得3分），共24分） 7. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t1时刻两车速度相等 B. 从0到t1时间内，两车走过的路程相等 C. 从t1到t2时间内，两车走过的路程相等 D. 在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．位移−−时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图可知，在t1时刻两图像的斜率不相等，即t1时刻两车的速度不相等，故A错误； B．在0时刻，乙车的位置坐标为0，甲车在乙车的前方， t1时刻两车位置坐标相同，为x1，故从0到t1时间内，甲车走过的路程小于乙车走过的路程，故B错误； C．t2时刻两车位置坐标相同，为x2，故从t1到t2时间内，两车走过的路程相等，故C正确； D．由图可知，在t1到t2时间内的某时刻，两图像的斜率相等，即两车的速度相等，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为．此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 A. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C. 如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D. 如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符．如果立即做匀加速直线运动，内的位移=20m>18m，此时汽车的速度为=12m/s<12.5m/s，汽车没有超速，A正确B错误； CD．如果立即做匀减速运动，速度减为零需要时间s，此过程通过的位移为，所以不能到达停车线，，如果距停车线5m处开始减速，汽车不能停在停车线处，C正确D错误． 9. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据光的干涉条纹间距公式 a光的干涉条纹比光的宽，所以，，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大，A正确； B．光导纤维的原理是利用光的全反射，根据全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大，B错误； C．两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，C正确； D．图丁用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏没有光斑，没有亮线，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动方向如图所示，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈的匝数为10，电流表A为理想电流表。下列说法正确的是（ ） A. 时交流电流表示数为零 B. 时线圈和磁场方向垂直 C. 线圈感应电动势的最大值为 D. 在图甲位置，线圈中的电流方向为ABCD 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电表的读数为有效值，不管磁通量如何变化，交流电流表的示数始终为所产生交流电的有效值，故A错误； B．根据图乙可知，时线圈的磁通量最大，则可知此时线圈平面与磁场垂直，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律，结合图乙中磁通量的变化可得产生的感应电动势的最大值为 其中 ，， 代入数据解得 故C正确； D．在图甲位置，随着线框的转动，线框中的磁通量要增大，根据楞次定律结合安培定则可知，此时感应电流的方向为ADCB，故D错误。 故选BC。 三、实验题（11题5分，12题7分，共12分） 11. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动 （1）实验时必要的措施是（　　）（多选） A. 调整滑轮高度使细线必须与长木板平行 B. 小车需要具有一定的初速度 C. 在释放前小车要靠近打点计时器一端 D. 应先释放小车再接通打点计时器 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则打点计时器在打C点时小车的速度______m/s。小车的加速度______m/s²（结果均保留两位有效数字） （3）若电源的频率为49赫兹而没有发觉，则实验测得的速度值与真实值比较______（选填“大”或“小”） 【答案】（1）AC （2） ①. 0.20 ②. 0.50 （3）大 【解析】 【小问1详解】 A．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故调整滑轮高度使细线必须与长木板平行，故A正确； B．小车做匀加速直线运动即可，小车可以没有初速度，故B错误； C．为充分利用纸带，在释放前小车要靠近打点计时器一端，故C正确； D．为打点稳定并充分利用纸带，应先接通打点计时器再释放小车，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]打C点时小车的瞬时速度大小为 [2]小车的加速度大小为 【小问3详解】 若电源的频率为49赫兹，则打点计时器的打点周期变大，实际相邻计数点之间的时间间隔大于0.1s，计算速度时仍按照0.1s计算，故速度的测量值与实际值相比偏大。 12. 一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 （1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为___________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为___________mm，则摆球的直径为___________mm。 （2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角___________5°（填“大于”或“小于”）。 （3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为___________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为___________s，该小组测得的重力加速度大小为___________m/s2.（结果均保留3位有效数字，π2取9.870） 【答案】 ①. 0.006##0.007##0.008 ②. 20.034##20.033##20.035##20.032 ③. 20.027##20.028##20.029 ④. 大于 ⑤. 82.5 ⑥. 1.82 ⑦. 9.83 【解析】 【详解】（1）[1]测量前测微螺杆与和测砧相触时，图（a）示数为 [2]螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为 [3]则摆球的直径为 （2）[4]角度盘的大小一定，即在规定的位置安装角度盘，测量的摆角准确，但将角度盘固定在规定位置上方，即角度盘到悬挂点的距离变短，同样的角度，摆线在刻度盘上扫过的弧长变短，故摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角大于5°； （3）[5]单摆的摆线长度为81.50 cm，则摆长为 结果保留三位有效数字，得摆长为82.5cm； [6]一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为 [7]由单摆的周期表达式得，重力加速度 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面的时间； （2）求m1在BC段的加速度大小； （3）求m1经过C点后还能运动多长时间？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设下落到地面的时间为t，根据自由落体运动公式可得 解得 【小问2详解】 木块在AB段，根据匀变速直线运动的规律有 解得 运动到B点所用时间为 则在BC段运动的时间为 由匀变速直线运动位移与时间的关系有 解得在BC段的加速度大小为 【小问3详解】 到达C点时速度大小为 则经过C点后还能运动的时间为 14. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为 m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从 y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子到达a点时速度的大小和方向； （3）abc区域内磁场磁感应强度B的最小值． 【答案】（1）；（2），方向与x轴的夹角为45°；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子在电场中运动的时间为，则有 联立以上各式可得 ； （2）粒子达到a点时沿负y方向的分速度为 所以 方向指向第IV象限与x轴正方向成45o角； （3）粒子在磁场中运动时，有 当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有 所以磁感应强度B的最小值 15. 图示装置可以用来说明电动汽车“动能回收”系统的工作原理。光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，ab为垂直于导轨的导体棒，轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场。当开关接1时，ab由静止开始运动，当ab达到一定速度后，把开关接2，如果把电阻换为储能元件就能实现“动能回收”。已知轨道间距，磁感应强度，电源电动势，内电阻，电阻，导体棒ab质量，电阻，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计且足够长。求： （1）开关与1接通的瞬间导体棒ab获得的加速度大小； （2）当导体棒ab达到最大速度时，将开关与2接通，求开关与2接通后直至ab棒停止运动的过程中流过导体棒ab的电量及电阻产生的热量。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）开关与1接通，由闭合电路的欧姆定律有 在开关与1接通瞬间，由牛顿第二定律有 代入数据解得，开关与1接通的瞬间导体棒ab获得的加速度大小 （2）导体棒ab未达到最大速度前，做加速度减小的加速运动，设导体棒的最大速度为，导体棒切割磁感线运动产生反电动势 当导体棒获得最大速度，则 代入数据解得 此时将开关与2接通，设导体棒还能运动的时间为，取此时导体棒前进的速度方向为正方向，由动量定理可得 代入数据求得 由能量守恒知，导体棒和电阻产生的总的焦耳热为 由串联电路特点知R产生的焦耳热为 代入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $