精品解析：河南省南阳市六校联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题

高三年级物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图，假设在天宫空间站的实验舱内，用四颗磁吸块将一张纸质通知单固定在舱侧壁上的公告栏内，磁吸块之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 磁吸块b受到的摩擦力方向向上 B. 磁吸块b受到3个力作用 C. 纸质通知单受到白板的摩擦力大小大于自身重力 D. 若在纸质通知单上再添加磁吸块e，纸质通知单受到的摩擦力增大 2. 如图所示为甲、乙两辆汽车从静止开始运动的图像（位移-速度关系图），其中甲图像在前0.2km对应一段抛物线，0.2km后为与纵轴平行的直线，乙图像为过原点的倾斜直线，则下列判断正确的是（　　） A. 前200m甲车做加速度增大加速运动 B. 在400m处甲、乙两车相遇 C. 乙车做加速度逐渐增大的直线运动 D. 根据题中已知条件，无法求出甲车加速运动的时间 3. 两列振幅均为4cm的简谐横波均沿x轴传播，t时刻的波形图如图所示，其中一列沿x轴正方向传播（图中实线所示），一列沿x轴负方向传播（图中虚线所示）。这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，且传播速度均为10m/s，下列说法中正确的是（　　） A. 两列波的周期均为0.004s B. x=2cm处质点振动一个周期通过的路程为32cm C. 在（t+0.002s）时刻x=4cm处质点振动的位移为8cm D. x=3cm处质点振动的位移可能为8cm 4. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中接有三个定值电阻，其阻值分别为，原线圈接正弦交流电源。三个电阻和的功率分别为和，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 若一均匀球形星体自转周期为T，离星球表面最近卫星的周期为，引力常量为G，某物体在该星球表面赤道处称重为，在两极处称重为，则该星球的平均密度为（　） A. B. C D. 6. 如图所示，一轮船在河岸的两码头A、B间运送货物，A、B连线与河岸夹角为53°。由A到B过程中，船头正对河岸，轮船相对静水的速度大小恒为；返回时（即由B到A）所用时间与去时相同，轮船相对静水的速度大小恒为，水速恒定不变，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，同种材料，粗细相同的等边三角形金属框用绝缘细线悬挂于天花板，现给金属框右端接入大小恒定的电流，再从左端流出，方向如图所示，图中虚线将金属框分成上下等高的两部分，虚线的下方有一垂直于金属框向里的匀强磁场，磁感应强度为B，此时通电金属框处于静止状态，细线的拉力为保持其他条件不变，现仅将虚线下方的磁场平移至虚线上方且方向变为垂直于金属框向外（下方不再有磁场），稳定后细线的拉力为已知重力加速度大小为g，则金属框的质量为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到C的过程中，机械能不守恒 B. 小球从A到B的过程中，对轨道的压力不变 C. 小球的初速度 D. 若小球初速度增大，小球有可能从B点脱离轨道 9. 质量为80kg的王某骑着某型号电动自行车在平直公路行驶，所受的阻力恒为人车总重的0.03倍。骑行过程中只靠电动机提供动力，电动自行车的铭牌上给出的部分技术参数如下表所示，其中额定转速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶时的电机转速。由此可知（ （　　） 规格 后轮驱动直流永磁毂电机 车型 电动自行车 （轮胎直径600mm） 额定输出功率 180 W 整车质量 40kg 额定转速 240 r/min 标准载重 80kg 额定电压 36 V 续航里程 大于45km 额定电流 6.0A A. 本次骑行的最大速度为4.8πm/s B. 电动机的内阻为1.0Ω C. 电动机在额定电压下正常工作时效率为75％ D. 选配的电瓶容量应大于15A·h 10. 如图所示为一简单磁流体发电机模型，两平行金属板间距为d，板宽度为b，长为a，两极板间存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，大量等离子体（大量带正负电荷的离子）以速度v垂直磁场且平行于极板方向进入两极板间，已知等离子体的电阻率为ρ。当外接电阻为R时，下列说法正确的是（　　） A. 该磁流体发电机的电动势为E=Bdv，与外接电阻无关 B. 若仅改变外电阻R，当时，发电机输出功率最大 C. 电路中流过电阻R的电流方向为N→M D. 为维持等离子体匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差 三、非选择题（本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用螺旋测微器测量遮光条的宽度d； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量遮光条与光电门间距x； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。 回答下列问题： （1）测量d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示，其读数为_______mm。 （2）根据实验得到的数据，以_______（选填“”或“”）为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得m=3M，则滑块和桌面间的动摩擦因数为_______（用k、g、d表示）。 12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行抽测，为了方便测量纯净水样品的电阻率（查阅资料知纯净水电阻率很大），把采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。 （1）在装入纯净水之前，先用游标卡尺测量塑料管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的_______（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该塑料管内径为_______cm。 （2）已知容器内水样的电阻约为80000Ω，为精确测量其电阻阻值，现有12.0V的铅蓄电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表V，量程为0~15V，内阻约15kΩ B.电流表A，量程为0~200μA，内阻约0.5kΩ C.滑动变阻器R，0~100Ω 画出实验电路原理图________，要求电压和电流的测量范围尽可能大。（画图时纯净水样品用电阻符号表示） （3）测出电压表读数U、电流表读数I、直径d和两金属电极间的距离L，算出该纯净水样品电阻率ρ的大小为_______。 13. 如图所示，在一磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.4m的足够长光滑平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.4Ω的电阻。导轨上垂直放置着金属棒ab，质量m=0.1kg，其接入电路的电阻r=0.1Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v=5.0m/s向左做匀速运动时，求： （1）ab棒所受安培力的大小和方向； （2）N、Q间电压为多少； （3）若某时刻撤去拉力，则从该时刻起，经足够长时间通过电阻R的电荷量q。 14. 如图，固定的水平桌面上，放有一质量为M的长木板（不计厚度），长木板和桌子左端平齐，长木板上又放一质量为m，可看作质点的方物块，且方物块恰处在桌面的正中央。方物块与长木板间的动摩擦因数为（g已知），求： （1）若已知长木板与桌面间的动摩擦因数为μ，则能让长木板与方物块发生相对滑动的力F满足什么条件？ （2）若方物块与桌面间动摩擦因数为（未知），用大小为的恒定加速度将长木板从方物块下面抽出，方物块恰巧不从桌面上掉下，则等于多少？ 15. 如图所示，在x<0的区域存在方向竖直向上、大小为的匀强电场，在x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（未知）。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子甲从A点以速度大小沿x轴正方向进入电场，粒子甲从D点进入磁场后，恰好在C点与质量为2m且沿x轴负方向以速度大小运动的中性粒子乙沿x轴方向发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应（，，为已知量）。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率v和刚进入磁场后做圆周运动的半径R的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在x<0的区域加上与x>0区域内相同的磁场，求甲乙从第一次碰撞开始计时，以后甲做周期性运动时每个周期通过的路程s。（所有碰撞都认为是弹性正碰，碰撞时间忽略不计） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图，假设在天宫空间站的实验舱内，用四颗磁吸块将一张纸质通知单固定在舱侧壁上的公告栏内，磁吸块之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 磁吸块b受到的摩擦力方向向上 B. 磁吸块b受到3个力作用 C. 纸质通知单受到白板的摩擦力大小大于自身重力 D. 若在纸质通知单上再添加磁吸块e，纸质通知单受到的摩擦力增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在天宫空间站的实验舱内，处于完全失重状态，所以磁吸块b不受摩擦力作用，故A错误； B．磁吸块b受到地球引力、公告栏吸引力和通知单支持力，共3个力作用，故B正确； CD．纸质通知单处于完全失重状态，不受摩擦力，故CD错误。 故选B。 2. 如图所示为甲、乙两辆汽车从静止开始运动的图像（位移-速度关系图），其中甲图像在前0.2km对应一段抛物线，0.2km后为与纵轴平行的直线，乙图像为过原点的倾斜直线，则下列判断正确的是（　　） A. 前200m甲车做加速度增大的加速运动 B. 在400m处甲、乙两车相遇 C. 乙车做加速度逐渐增大的直线运动 D. 根据题中已知条件，无法求出甲车加速运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．若汽车做匀加速直线运动，则有 可知图像一条抛物线，故前200m甲车做匀加速直线运动，故A错误； B．在x正半轴上作v轴的多条平行线，发现前400m，每个位置对应的速度大小均是甲比乙大，故甲车比乙车先到达400m处，故B错误； C．由图像可知，乙车在相同位移内速度的变化量相等，因为乙车速度增加，故相同位移所用时间越来越小， 由可知，相等时，越小，越大，故乙车做加速度逐渐增大的直线运动，故C正确； D．根据，结合图像可得 甲车加速时间，故D错误。 故选C。 3. 两列振幅均为4cm的简谐横波均沿x轴传播，t时刻的波形图如图所示，其中一列沿x轴正方向传播（图中实线所示），一列沿x轴负方向传播（图中虚线所示）。这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，且传播速度均为10m/s，下列说法中正确的是（　　） A. 两列波的周期均为0.004s B. x=2cm处质点振动一个周期通过的路程为32cm C. 在（t+0.002s）时刻x=4cm处质点振动的位移为8cm D. x=3cm处质点振动的位移可能为8cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知两列波的波长均为8cm，由公式 解得两列波的周期均为，故A错误； B．根据图像可知，该时刻两列波在x=2cm处是波峰与波谷叠加，可知该位置是振动减弱点，则在x=2cm处质点的振幅为0，所以一个周期内通过的路程也为0，故B错误； C．根据 在（t+0.002s）时刻，两波均沿传播方向平移2cm，此时x=4cm处质点位于两波的波峰处，即位移为8cm，故C正确； D．根据同侧法可知，t时刻，x=3cm处质点在实线波形中沿y轴正方向运动，x=3cm处质点在虚线波形中也沿y轴正方向运动，可知该质点在实线与虚线波形中，不可能同时到达平衡位置，也不可能同时到达波峰或者波谷位置，即该质点的位移0<s<8cm，即x=3cm处质点振动的位移不可能为8cm，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中接有三个定值电阻，其阻值分别为，原线圈接正弦交流电源。三个电阻和的功率分别为和，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设通过的电流为I，则副线圈电流 则 故通过的电流为 故通过的电流为，则，故A正确，B错误； CD．结合以上分析，可知，故CD错误； 故选A。 5. 若一均匀球形星体的自转周期为T，离星球表面最近卫星的周期为，引力常量为G，某物体在该星球表面赤道处称重为，在两极处称重为，则该星球的平均密度为（　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设星球质量为，半径为，物体质量为。在赤道处，物体受万有引力和离心力影响，称重 其中 在两极处，无离心力，称重 则 解得 密度 由 得 联立解得 故选D。 6. 如图所示，一轮船在河岸的两码头A、B间运送货物，A、B连线与河岸夹角为53°。由A到B过程中，船头正对河岸，轮船相对静水的速度大小恒为；返回时（即由B到A）所用时间与去时相同，轮船相对静水的速度大小恒为，水速恒定不变，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】从A到B过程，轮船的运动分解为沿水流方向和沿船头方向，如图 根据几何关系，有 返回时所用时间与去时相同，依题意可知，轮船从A到B和从B到A的实际速度大小不变，设其为v，把返回时的运动也分解为沿水流方向和沿船头方向，如图 根据余弦定理，可得 联立，可得 故选D。 7. 如图所示，同种材料，粗细相同的等边三角形金属框用绝缘细线悬挂于天花板，现给金属框右端接入大小恒定的电流，再从左端流出，方向如图所示，图中虚线将金属框分成上下等高的两部分，虚线的下方有一垂直于金属框向里的匀强磁场，磁感应强度为B，此时通电金属框处于静止状态，细线的拉力为保持其他条件不变，现仅将虚线下方的磁场平移至虚线上方且方向变为垂直于金属框向外（下方不再有磁场），稳定后细线的拉力为已知重力加速度大小为g，则金属框的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由左手定则可知，安培力向下。设等边三角形的边长为，当磁场位于线框下半部分时，等边三角形的左右两边导线串联，然后再与底边导线并联，故左右两边的总电阻与底边导线的电阻之比为 根据并联规律，可知电流之比为 由题知总电流为，则有， 由图可知等边三角形的左右两边导线在磁场中的有效长度为 由平衡可得 当磁场位于线框上半部分时，由图可知等边三角形的左右两边导线在磁场中的有效长度为 由平衡可得 联立解得 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到C的过程中，机械能不守恒 B. 小球从A到B的过程中，对轨道的压力不变 C. 小球的初速度 D 若小球初速度增大，小球有可能从B点脱离轨道 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球从A到C的过程中，只有重力做功，机械能守恒，A错误； B．小球从A到B的过程中，轨道对小球的支持力，支持力大小不变，根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力，与轨道对小球的支持力大小相等，压力大小也不变，B正确。 C．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度 小球从A到C的过程中，根据机械能守恒 解得，C错误； D．小球在B点恰好脱离轨道有 解得 则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度达到，小球有可能从B点脱离轨道，D正确。 故选BD。 9. 质量为80kg的王某骑着某型号电动自行车在平直公路行驶，所受的阻力恒为人车总重的0.03倍。骑行过程中只靠电动机提供动力，电动自行车的铭牌上给出的部分技术参数如下表所示，其中额定转速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶时的电机转速。由此可知（ （　　） 规格 后轮驱动直流永磁毂电机 车型 电动自行车 （轮胎直径600mm） 额定输出功率 180 W 整车质量 40kg 额定转速 240 r/min 标准载重 80kg 额定电压 36 V 续航里程 大于45km 额定电流 6.0A A. 本次骑行的最大速度为4.8πm/s B. 电动机的内阻为1.0Ω C. 电动机在额定电压下正常工作时效率为75％ D. 选配的电瓶容量应大于15A·h 【答案】BD 【解析】 【详解】A．自行车速度最大时牵引力等于阻力，则有 整理得，故A错误； B．结合表格数据，可知电动机内阻消耗功率 解得电动机的内阻为，故B正确； C．电动机在额定电压下正常工作时效率为，故C错误； D．以上可知自行车最大速度为5m/s，若自行车续航里程为45km，则需要的时间 此时电瓶需要提供的电流是6.0A，因此容量 因为自行车时间续行里程大于45km，故电瓶容量应大于，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为一简单的磁流体发电机模型，两平行金属板间距为d，板宽度为b，长为a，两极板间存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，大量等离子体（大量带正负电荷的离子）以速度v垂直磁场且平行于极板方向进入两极板间，已知等离子体的电阻率为ρ。当外接电阻为R时，下列说法正确的是（　　） A. 该磁流体发电机的电动势为E=Bdv，与外接电阻无关 B. 若仅改变外电阻R，当时，发电机输出功率最大 C. 电路中流过电阻R的电流方向为N→M D. 为维持等离子体匀速流动，矩形发电通道左右端压强差 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当粒子稳定时，则有 因此电源的电动势，故A正确； B．若仅改变外电阻，当时，发电机的输出功率最大，故B正确； C．由左手定则可知，正粒子向上极板偏转，故极板上端为电源正极，流过电阻R的电流方向为，故C错误； D．为维持等离子体匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差满足 其中， 联立解得，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用螺旋测微器测量遮光条的宽度d； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量遮光条与光电门间距x； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。 回答下列问题： （1）测量d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示，其读数为_______mm。 （2）根据实验得到的数据，以_______（选填“”或“”）为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得m=3M，则滑块和桌面间的动摩擦因数为_______（用k、g、d表示）。 【答案】（1）5.300 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图乙可知其读数为 【小问2详解】 [1]滑块经过光电门时速度为 由运动学公式可得 联立可得 根据实验得到的数据，以为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像； [2]由可知，该图像的斜率为 设绳子拉力为F，对滑块应用牛顿第二定律 对重物应用牛顿第二定律 联立可得 又，联立解得滑块和桌面间的动摩擦因数为 12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行抽测，为了方便测量纯净水样品的电阻率（查阅资料知纯净水电阻率很大），把采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。 （1）在装入纯净水之前，先用游标卡尺测量塑料管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的_______（选填“A”“B”或“C”）进行测量，该塑料管内径为_______cm。 （2）已知容器内水样的电阻约为80000Ω，为精确测量其电阻阻值，现有12.0V的铅蓄电池组、开关和若干导线及下列器材： A.电压表V，量程为0~15V，内阻约15kΩ B.电流表A，量程为0~200μA，内阻约0.5kΩ C.滑动变阻器R，0~100Ω 画出实验电路原理图________，要求电压和电流的测量范围尽可能大。（画图时纯净水样品用电阻符号表示） （3）测出电压表读数U、电流表读数I、直径d和两金属电极间的距离L，算出该纯净水样品电阻率ρ的大小为_______。 【答案】（1） ①. B ②. 2.26 （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]在装入纯净水之前，先用游标卡尺测量塑料管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的B进行测量； [2]10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知该塑料管内径为 小问2详解】 要求电压和电流的测量范围尽可能大，则滑动变阻器应采用分压接法；由于容器内水样的电阻约为80000Ω，根据 可知电流表应采用内接法，则实验电路原理图如图所示 【小问3详解】 根据电阻定律可得 又 联立可得该纯净水样品电阻率大小为 13. 如图所示，在一磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.4m的足够长光滑平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.4Ω的电阻。导轨上垂直放置着金属棒ab，质量m=0.1kg，其接入电路的电阻r=0.1Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v=5.0m/s向左做匀速运动时，求： （1）ab棒所受安培力的大小和方向； （2）N、Q间电压为多少； （3）若某时刻撤去拉力，则从该时刻起，经足够长时间通过电阻R的电荷量q。 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒向左做匀速运动，由右手定则可知通过金属棒的电流由b端流向a端，根据左手定则可知，ab棒所受安培力方向水平向右；．ab棒产生的电动势为 回路中感应电流大小为 ab棒所受安培力大小为 【小问2详解】 N、Q之间的电压为 【小问3详解】 若某时刻撤去拉力，金属棒在安培力作用下做减速运动，最终速度减为0；根据动量定理可得 又 联立解得 14. 如图，固定的水平桌面上，放有一质量为M的长木板（不计厚度），长木板和桌子左端平齐，长木板上又放一质量为m，可看作质点的方物块，且方物块恰处在桌面的正中央。方物块与长木板间的动摩擦因数为（g已知），求： （1）若已知长木板与桌面间的动摩擦因数为μ，则能让长木板与方物块发生相对滑动的力F满足什么条件？ （2）若方物块与桌面间动摩擦因数为（未知），用大小为的恒定加速度将长木板从方物块下面抽出，方物块恰巧不从桌面上掉下，则等于多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 要使长木板与方物块发生相对滑动，则长木板的加速度大于方物块的最大加速度，方物块最大加速度为 对长木板有 因为 联立解得 【小问2详解】 设桌面长度为Ｌ，方物块从木板上掉下时用时间t1，则 解得 此时方物块的速度 位移 方物块恰巧不从桌面上掉下，则物块运动到桌面边缘时速度恰好减为0，放木块在桌面上的加速度大小为 根据 解得 15. 如图所示，在x<0的区域存在方向竖直向上、大小为的匀强电场，在x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（未知）。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子甲从A点以速度大小沿x轴正方向进入电场，粒子甲从D点进入磁场后，恰好在C点与质量为2m且沿x轴负方向以速度大小运动的中性粒子乙沿x轴方向发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应（，，为已知量）。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率v和刚进入磁场后做圆周运动的半径R的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在x<0的区域加上与x>0区域内相同的磁场，求甲乙从第一次碰撞开始计时，以后甲做周期性运动时每个周期通过的路程s。（所有碰撞都认为是弹性正碰，碰撞时间忽略不计） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中沿x轴匀速直线运动 沿y轴匀加速直线运动， 联立可得 【小问2详解】 粒子在电场中沿y轴匀加速直线运动 进入磁场中粒子速度与x轴的夹角，即 则进入磁场速率 磁场中运动轨迹如图 由几何得 解得 【小问3详解】 设甲、乙两粒子碰撞后的速度分别为， 碰撞过程中动量守恒 弹性碰撞，机械能守恒 解得，，即碰撞后两粒子速度与碰撞前的速度等大，反向。 粒子在磁场中运动，由，可得 碰撞后，甲的电荷量减半，因而轨迹半径变为原来的二倍， 乙与甲的动量相同，电荷量相同，轨迹半径也相同 运动周期 由题意知乙的质量为甲质量的二倍，所以 所以当甲转过一圈时，乙转半圈，二者会在碰撞点再次相遇，从而形成周期性运动，则相邻两次碰撞期间，甲运动的路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $