2026届福建福州市高考物理自编模拟卷（福建全省适用）

2026届福建福州高考物理自编模拟卷 时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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．汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后通过x＝37.5 m所需的时间为（　　） A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s 2. 如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为近地卫星，c为静止卫星，d为高空探测卫星，a向为他们的向心加速度，r为它们到地心的距离，T为它们的运动周期，l、θ分别为相同时间内转过的弧长和转过的圆心角，则下列图像正确的是（　　） 3.复兴号动车实现了速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内(　　) A.做匀加速直线运动 B.牵引力的功率P＝fvm C.当动车速度为时，其加速度为 D.牵引力做功W＝mm 3. 如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L＝4 cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为－4 V、0、8 V、12 V。则下列说法正确的是（　　） A.E点的电势φE＝0 B.A、F间的电势差UAF＝0 C.该匀强电场的电场强度大小E＝100 V/m D.该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块上、下表面平行的玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光b的折射率较小，那么下列说法中正确的有（　　） A.a光束在玻璃砖中传播速度比b光小 B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不一定平行 C.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定增大了 D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同 6. 氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于n＝1，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，1 eV＝1.6×10－19 J，某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则（　　） A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为1.6×1014 Hz C.这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D.一个动能为12.5 eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态 7. 如图所示，MN是半径为R的圆形磁场区域的直径，MN上方存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN下方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。在M点有一质量为m、电荷量为＋q（q＞0）的离子源，离子从N点射出时的速度大小不同，但方向均与磁场方向垂直且与MN成30°角。不计离子重力及离子间的相互作用，则从N点射出磁场的离子速度可能是（　　） A. B. C. D. 8.“南方小土豆”到东北旅游时，滑雪是深受喜欢的运动项目之一，滑雪过程可简化为如图所示。斜面与水平面平滑连接，质量为m的游客从高度为h的斜坡顶端无初速度滑下，并运动到水平面上的A点停下。假设游客与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，＝x，下列说法正确的是（　　） A.游客沿斜面下滑过程中机械能守恒 B.游客沿斜面下滑过程中重力的瞬时功率大小变大 C.水平距离＝x＝ D.游客下滑高度h一定时，斜面倾角θ越大，水平距离x越大 3、 非选择题（本题共8小题，共54分，考生根据要求作答） 9.（4分）热水瓶是居家必备的保温用具。某次向热水瓶中注入一定量的热水，迅速盖好软木瓶塞，如图所示，不一会发现瓶塞被顶了起来发出“噗”的声音又落下，且被顶起过程封闭在热水瓶内的气体与外界无热传递。 瓶塞被顶起的原因是 。瓶塞被顶起的过程瓶内的气体 （选填：“做负功”、“做正功”、“不做功”）。 10. (4分）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t＝0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于x＝4 m处，图乙为质点M的振动图像，则该列波的传播速度为 ，波的传播方向沿x轴 方向传播。 11.（4分）某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。 （1）若电容器上极板带负电，则线圈中的电流 （选填：“正在增大”、“不变”、“正在减小”） （2）.若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度 （选填：“正在增大”、“不变”、“正在减小”） 12.（6分）某实验小组用图甲所示的双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。测得图中细线长度均为L，与水平方向夹角均为θ，小球两侧为光电计数器。 (1)用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝　　　　cm。  (2)双线摆的等效摆长L'＝　　　　　　(用所测物理量的符号表示)。  (3)将摆球垂直于纸面向外拉开一个较小的角度后释放。启动光电计数器，光电计数器示数为“0”，由静止释放小球，小球每经过平衡位置O时光电计数器计数一次。当小球第一次经过平衡位置O时，用秒表开始计时，当光电计数器上显示的计数次数为n时，测得所用的时间为t，由此可知，单摆的振动周期T＝　　　　。  (4)可测得当地的重力加速度g＝　　　　　　　(用L、θ、d、n、t符号表示)。  13.（6分）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下: A.干电池一节; B.电压表(量程为0~3 V，内阻较大); C.电阻箱(阻值为0~999.9 Ω); D.开关一个和导线若干。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 (2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势E＝　　　　V、内阻r＝　　　　Ω(结果均保留2位小数)。  (3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值　　　　，电动势的测量值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。  14. （8分）破窗无人机常用于高层建筑的破窗灭火救援。某同学自行组装了一款高空破窗无人机，其中炮管内的破玻弹质量为。该无人机升空到合适发射点后悬停，然后以垂直玻璃面的方向发射破玻弹击碎玻璃。已知发射点与击中点水平距离，竖直高度差，重力加速度大小取，破玻弹可看成质点且空气阻力忽略不计。求： （1）水平射出时的破玻弹初速度大小； （2）破玻弹在炮管中运动的时间为，在炮管内水平发射破玻弹的过程中，破玻弹受到的平均推力大小； （3）若仅将炮管沿水平方向向右转过角，则破玻弹击中玻璃窗前的瞬间动能大小。 15（12分）如图(a)，两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图(b)所示。t=0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求: (1)0~时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P; (2)~时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 16.（16分）控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型：如图所示，在xOy平面的第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点（0，）垂直于y轴向右射出，然后从x轴上的a点(d,0)离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角θ＝60°。求： (1)粒子运动到P点射入电场的速度大小和第一象限电场强度的大小； (2)第四象限内磁感应强度的大小； (3)粒子从P点运动到b点所经历的时间。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届福建福州高考物理自编模拟卷 时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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．汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后通过x＝37.5 m所需的时间为（　　） A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s 答案：A 解析：设汽车初速度的方向为正方向，即v0＝20 m/s，a＝－5 m/s2，x＝37.5 m。则由位移公式x＝v0t＋at2解得t1＝3 s，t2＝5 s。又因为汽车经过t0＝＝4 s停止运动，故t2＝5 s应舍去，选项A正确。 2. 如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为近地卫星，c为静止卫星，d为高空探测卫星，a向为他们的向心加速度，r为它们到地心的距离，T为它们的运动周期，l、θ分别为相同时间内转过的弧长和转过的圆心角，则下列图像正确的是（　　） 答案：C 解析：因c为静止卫星，a为静止在地球赤道上的物体，则Ta＝Tc，ωa＝ωc，由向心力加速度a向＝ω2r可知aa＜ac＜g，A、B错误；由v＝ωr可知，va＜vc，由l＝vt，可知经过相同时间la＜lc，D错误；对b、c、d三颗卫星，根据G＝mω2r，可得ω＝，所以ωb＞ωc＝ωa＞ωd，由θ＝ωt，可知经历相同时间θb＞θc＝θa＞θd，C正确。 3.复兴号动车实现了速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内(　　) A.做匀加速直线运动 B.牵引力的功率P＝fvm C.当动车速度为时，其加速度为 D.牵引力做功W＝mm 答案　B 解析　动车以恒定功率启动，由P＝F牵v可知动车的速度增大，则牵引力减小，由牛顿第二定律得F牵－f＝ma，可得动车的加速度逐渐减小，A错误;当动车的加速度为零时，即牵引力等于阻力时，动车的速度最大，则P＝fvm，B正确;当动车速度为时，牵引力为F牵'＝＝3f，根据牛顿第二定律可得F牵'－f＝ma1，则此时其加速度为a1＝，C错误;设动车在时间t内的位移为x，由动能定理得W－fx＝mm，则牵引力所做的功为W＝fx＋mm，D错误。 4. 如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L＝4 cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为－4 V、0、8 V、12 V。则下列说法正确的是（　　） A.E点的电势φE＝0 B.A、F间的电势差UAF＝0 C.该匀强电场的电场强度大小E＝100 V/m D.该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A 答案：D 解析：由几何知识知，EB与DC平行且EB＝2DC，因电场是匀强电场，则UEB＝2UDC，即φE－φB＝2（φD－φC），代入数据可得φE＝8 V，故A错误；由几何知识知，AF与CD平行且相等，因电场是匀强电场，则UAF＝UCD＝φC－φD＝－4 V，故B错误；φE＝8 V、φC＝8 V，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于CE，如图，由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A，根据E＝可得，E＝ V/m＝200 V/m，故C错误，D正确。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块上、下表面平行的玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光b的折射率较小，那么下列说法中正确的有（　　） A.a光束在玻璃砖中传播速度比b光小 B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不一定平行 C.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定增大了 D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同 答案 AC 解析：　玻璃对单色光b的折射率较小，那么光路图如图所示，光在介质中的传播速度为v＝，因为玻璃对单色光b的折射率较小，所以a光束在玻璃砖中传播速度比b光小，故A正确；根据光路的可逆性可知，下表面的出射角等于上表面的入射角，即两束光在下表面的出射角相等，故从玻璃砖下表面射出后，两束光仍然平行，故B错误；由于a光的折射率大，偏折程度大，从下表面射出后沿水平方向侧移的距离大，故两束光从下表面射出后，两束光之间的距离一定增大，故C正确，D错误。 6. 氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于n＝1，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，1 eV＝1.6×10－19 J，某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则（　　） A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为1.6×1014 Hz C.这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D.一个动能为12.5 eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态 答案 BC 解析：这些氢原子跃迁过程中最多可发出＝6种频率的光，故A错误；氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光子的能量最小，为E＝E4－E3＝0.66 eV，所以，这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为ν＝＝ Hz＝1.6×1014 Hz，故B正确；某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出，分别是从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝4能级跃迁到n＝2能级发出的光子，故C正确；一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为Emin＝E2－E1＝10.2 eV，一个动能为12.5 eV的电子（大于10.2 eV）碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态，故D错误。 7. 如图所示，MN是半径为R的圆形磁场区域的直径，MN上方存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN下方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。在M点有一质量为m、电荷量为＋q（q＞0）的离子源，离子从N点射出时的速度大小不同，但方向均与磁场方向垂直且与MN成30°角。不计离子重力及离子间的相互作用，则从N点射出磁场的离子速度可能是（　　） A. B. C. D. 答案 AB 解析：根据洛伦兹力提供向心力，有qvB＝ 离子在MN上方运动的半径为r1＝ 离子在MN下方运动的半径为r2＝ 若离子从MN上方通过N点，有2nr1sin 30°＋2（n－1）r2sin 30°＝2R（n＝1，2，3，…） 解得v＝（n＝1，2，3，…） 即v＝，v＝，v＝，v＝，… 若离子从MN下方通过N点有 2n（r1＋r2）sin 30°＝2R（n＝1，2，3，…） 解得v＝（n＝1，2，3，…） 即v＝，v＝，v＝，v＝，v＝，…故A、B正确，C、D错误。 8.“南方小土豆”到东北旅游时，滑雪是深受喜欢的运动项目之一，滑雪过程可简化为如图所示。斜面与水平面平滑连接，质量为m的游客从高度为h的斜坡顶端无初速度滑下，并运动到水平面上的A点停下。假设游客与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，＝x，下列说法正确的是（　　） A.游客沿斜面下滑过程中机械能守恒 B.游客沿斜面下滑过程中重力的瞬时功率大小变大 C.水平距离＝x＝ D.游客下滑高度h一定时，斜面倾角θ越大，水平距离x越大 答案 BC 解析：　游客沿斜面下滑过程中，摩擦力做负功，机械能减少，故A错误；游客沿斜面下滑过程中，速度越来越大，根据P＝Fv＝mgvy可知，重力的瞬时功率大小在变大，故B正确；游客从开始下滑到最后停在A点，设斜面投影长度为x1，斜面底端到A点距离为x2，由能量关系可知mgh＝μmgcos θ·＋μmgx2＝μmgx，求得＝x＝，游客下滑高度h一定时，斜面倾角θ与水平距离x无关，故C正确，D错误。 3、 非选择题（本题共8小题，共54分，考生根据要求作答） 9.（4分）热水瓶是居家必备的保温用具。某次向热水瓶中注入一定量的热水，迅速盖好软木瓶塞，如图所示，不一会发现瓶塞被顶了起来发出“噗”的声音又落下，且被顶起过程封闭在热水瓶内的气体与外界无热传递。 瓶塞被顶起的原因是 。瓶塞被顶起的过程瓶内的气体 （选填：“做负功”、“做正功”、“不做功”）。 答案　瓶内气体压强大于外部大气压强 做正功 解析　瓶塞被顶起是瓶内气体压强大于外部大气压强的原因;瓶塞被顶起的过程瓶内的气体有一部分能量转化为塞子的机械能，即气体对外做功。 10. (4分）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t＝0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于x＝4 m处，图乙为质点M的振动图像，则该列波的传播速度为 ，波的传播方向沿x轴 方向传播。 答案 2 m/s 正 解析：由题图甲、乙可知λ＝4 m，T＝2 s，则该列波的传播速度为v＝＝2 m/s；由题图乙可知t＝0时刻质点M沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向沿x轴负方向传播。 11.（4分）某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。 （1）若电容器上极板带负电，则线圈中的电流 （选填：“正在增大”、“不变”、“正在减小”） （2）.若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度 （选填：“正在增大”、“不变”、“正在减小”） 答案　正在减小 正在减小 解析　根据磁感应强度的方向可知，回路中的电流为逆时针方向，若电容器上极板带负电，则电容器正在充电，则线圈中的电流正在减小;若磁场正在增强，则回路中电流正在变大，电容器在放电，电容器两极板间的电压减小，电容器两极板间的电场强度正在减小。 12.（6分）某实验小组用图甲所示的双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。测得图中细线长度均为L，与水平方向夹角均为θ，小球两侧为光电计数器。 (1)用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝　　　　cm。  (2)双线摆的等效摆长L'＝　　　　　　(用所测物理量的符号表示)。  (3)将摆球垂直于纸面向外拉开一个较小的角度后释放。启动光电计数器，光电计数器示数为“0”，由静止释放小球，小球每经过平衡位置O时光电计数器计数一次。当小球第一次经过平衡位置O时，用秒表开始计时，当光电计数器上显示的计数次数为n时，测得所用的时间为t，由此可知，单摆的振动周期T＝　　　　。  (4)可测得当地的重力加速度g＝　　　　　　　(用L、θ、d、n、t符号表示)。  答案　(1)1.86　(2)Lsin θ＋　(3) (4) 解析　(1)小球的直径为d＝18 mm＋6×0.1 mm＝18.6 mm＝1.86 cm。 (2)摆长等于摆线的有效长度与小球的半径之和，即等效摆长为L'＝Lsin θ＋。 (3)当光电计数器显示数为“1”时是0时刻，故计数次数刚好为n时，全振动次数为N＝ 故单摆的振动周期T＝。 (4)根据单摆的周期公式可知T＝2π，可得g＝。 13（6分）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下: A.干电池一节; B.电压表(量程为0~3 V，内阻较大); C.电阻箱(阻值为0~999.9 Ω); D.开关一个和导线若干。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 (2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势E＝　　　　V、内阻r＝　　　　Ω(结果均保留2位小数)。  (3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值　　　　，电动势的测量值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。  答案　(1)　(2)1.56　0.40　(3)偏小　偏小 解析　(1)根据电路图，连接实物图如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，其中I＝ 整理得· 则图线丙的斜率为k＝ A 纵截距为b＝－2.5 Ω－1＝－ 联立解得E＝kr＝1.56 V，r＝0.40 Ω。 (3)由于电压表的内阻不是无穷大的，根据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，其中I＝，整理得·，则图线丙的斜率为k＝，图线的纵截距为b＝－ 解得r＝，E＝kr＝ 所以，本实验干电池的内阻的测量值偏小，电动势的测量值偏小。 14. （8分）破窗无人机常用于高层建筑的破窗灭火救援。某同学自行组装了一款高空破窗无人机，其中炮管内的破玻弹质量为。该无人机升空到合适发射点后悬停，然后以垂直玻璃面的方向发射破玻弹击碎玻璃。已知发射点与击中点水平距离，竖直高度差，重力加速度大小取，破玻弹可看成质点且空气阻力忽略不计。求： （1）水平射出时的破玻弹初速度大小； （2）破玻弹在炮管中运动的时间为，在炮管内水平发射破玻弹的过程中，破玻弹受到的平均推力大小； （3）若仅将炮管沿水平方向向右转过角，则破玻弹击中玻璃窗前的瞬间动能大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）破玻弹做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则 在水平方向做匀速直线运动 解得 （2）对破玻弹水平方向上，根据动量定理可得 解得 （3）破玻弹离开发射管后，垂直玻璃面的速度为 破玻弹在空中运动时间为 破玻弹在竖直方向做自由落体运动，下落高度为 破玻弹击中玻璃窗前的动能为 代入数据，联立解得 15（12分）如图(a)，两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图(b)所示。t=0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求: (1)0~时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P; (2)~时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 答案　(1)N到M　　(2) 水平向左 解析　(1)由图(b)可知在0~时间内，磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和安培定则可知R1中的电流方向为N到M;根据法拉第电磁感应定律有 E=== 导体棒在MN之间的电阻为2R，所以感应电流为I总== R1消耗的电功率为P=·2R=·2R=。 (2)在~时间内，根据左手定则可知棒受到的安培力方向水平向左 分析电路可知MN之间的部分导体棒相当于电源;MN之外的部分和R2串联然后再和R1并联，并联电路的总电阻为R并==R 回路中的总电阻为R总=2R+R=3R 根据E'=B0dv0 F安=B0Id，I= 联立解得F安==。 16.（16分）控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型：如图所示，在xOy平面的第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点（0，）垂直于y轴向右射出，然后从x轴上的a点(d,0)离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角θ＝60°。求： (1)粒子运动到P点射入电场的速度大小和第一象限电场强度的大小； (2)第四象限内磁感应强度的大小； (3)粒子从P点运动到b点所经历的时间。 【答案】　(1)　　 (2)　 (3) 【解析】　(1)粒子在加速电场中由动能定理 qU＝mv 可得粒子运动到P点射入电场的速度大小为 v0＝ 粒子在第一象限的匀强电场中做类平抛运动，水平方向有d＝v0t1 竖直方向有＝at 根据牛顿第二定律qE＝ma 联立解得第一象限电场强度的大小为E＝＝。 (2)粒子离开电场的速度与x轴正方向的夹角为α，由几何关系tan α＝＝＝1 解得α＝45° 则粒子进入磁场时的速度大小为v＝＝v0 作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 根据几何关系可知rcos 60°＋rcos 45°＝d 解得r＝2(－1)d 由洛伦兹力提供向心力qvB＝m 解得B＝ 其中v0＝ 故第四象限内磁感应强度的大小为B＝。 (3)粒子做匀速圆周运动的周期为T＝＝ 根据几何关系可知，粒子从a到b运动的圆心角为θ＝165° 从a到b的时间t2＝T 综上所述粒子从P点运动到b点所经历的时间为 t＝t1＋t2＝＋＝。 学科网（北京）股份有限公司 $