精品解析：天津市河东区2025-2026学年高三上学期期末物理试题

河东区2025-2026年第一学期期末试卷 2025~2026学年第一学期高三年级期末质量检测 物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷时，请同学们务必将答案写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 2．本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 钴60（Co）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。它发生衰变变成镍60（Ni）同时放出能量高达315keV的高速电子流和两束射线。钴60在农业、工业、医学等领域有非常广泛的应用。关于钴60，下列说法正确的是（ ） A. Ni核比Co核的比结合能大 B. 100个钴60原子经过两个半衰期后还剩下25个 C. 钴60的氧化物中的钴半衰期比其单质钴的半衰期要小 D. 衰变放出的电子是钴60核内质子转化为中子时产生的 2. 如图甲所示，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出（如图乙），发生色散。以下分析正确的是（ ） A. 在冰晶中紫光的传播速度大于红光 B. 光线从空气射入冰晶时，增加入射角可能发生全反射 C. 当入射角减小，在侧面最先发生全反射的是红光 D. 光线从空气进入冰晶后波长变短，频率不变 3. 高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B. 带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 带电粒子带正电 4. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸，开口向上竖直放置于水平面上，缸内储存文物，用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高，活塞离汽缸底部的距离由h变为H，已知大气压恒定，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 气体压强增大 B. 气体对外做功，内能增大 C. 气体放出热量 D. 单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数增多 5. 如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（　　） A. 轿车所受合外力变大 B. 缆绳拉力变小 C. 地面所受的总压力变大 D. 斜面对轿车的支持力变小 二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，a、b为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星，其中a为静止轨道卫星。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，b卫星轨道半径为2R。下列说法中正确的是（ ） A. 地球第一宇宙速度为 B. 卫星a的线速度为 C. 根据已知条件无法估算出卫星a的轨道半径 D. b卫星可以加速变轨到a卫星的轨道上 7. 低空跳伞是一种危险性比较高的极限运动，人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大。一名质量为70kg的跳伞运动员背着质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图像如图所示。已知前2s图像为直线，2s末的速度为18m/s，10s末开启降落伞，16.2s时安全落地，g取。关于跳伞运动员（包括其携带的全部装备），下列说法正确的是（ ） A. 前2s机械能守恒，10s到16.2s机械能减小 B. 前2s所受平均阻力大小为80N C. 前10s的平均速度大于20m/s D. 开伞前和开伞后，跳伞运动员的动能变化量相同 8. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R和定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 若将线圈转速加倍，则电压表的示数变为原来的2倍 C. 若将R的滑片向下移动，电压表、的示数均变大 D. 若将R的滑片向下移动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 第Ⅱ卷 9. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）实验中，下列说法正确的有________ A. 本实验采用的科学研究方法是“等效替代法” B. 作力的图示时，各力所用的比例标度可以不同 C. 图乙中的F是力与的合力的理论值，是力与合力的实际测量值 D. 重复实验再次进行探究时，结点O的位置必须与前一次相同 （2）在图甲实验操作过程中，必须记录的有________ A. 橡皮条被拉伸后的总长度 B. 橡皮条被拉伸后结点O的位置 C. 细绳OB、OC的方向 D. 两个弹簧测力计示数 10. 某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为________V。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器R（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 Ⅰ．该电路中，定值电阻应选择________（填“”或“”）； Ⅱ．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为________V； Ⅲ．在不考虑偶然误差的情况下，该实验电源电动势的测量值__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 11. 如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场的速度大小； （2）粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 12. 如图所示，质量的平板车A放在光滑的水平面上，质量的物块B放在平板车右端上表面，质量的小球C用长的细线悬挂于O点，O点在平板车的左端正上方，距平板车上表面的高度，将小球向左拉到一定高度，悬线拉直且与竖直方向的夹角为60°，由静止释放小球，小球与平板车碰撞后，物块刚好能滑到平板车的左端，物块相对平板车滑行的时间，物块与平板车间的动摩擦因数，忽略小球和物块的大小，重力加速度。求： （1）物块滑到平板车左端时速度的大小v； （2）平板车的长度L； （3）小球与平板车碰撞过程损失的机械能。 13. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑直导轨、水平固定，其间距为，阻值的电阻接在导轨、端，质量的导体棒静止在导轨上，棒接入电路的电阻为，初始时棒离距离为。从0时刻开始，棒被锁定保持静止，在空间施加方向竖直向下的磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示；时，棒在水平外力作用下从静止开始向左做匀加速直线运动，，经过位移后撤去外力，棒最终停止在导轨上。棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）内整个回路产生的热量； （2）当棒的速度时，两点的电势差； （3）整个过程流过定值电阻的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河东区2025-2026年第一学期期末试卷 2025~2026学年第一学期高三年级期末质量检测 物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷时，请同学们务必将答案写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 2．本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 钴60（Co）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。它发生衰变变成镍60（Ni）同时放出能量高达315keV的高速电子流和两束射线。钴60在农业、工业、医学等领域有非常广泛的应用。关于钴60，下列说法正确的是（ ） A. Ni核比Co核的比结合能大 B. 100个钴60原子经过两个半衰期后还剩下25个 C. 钴60的氧化物中的钴半衰期比其单质钴的半衰期要小 D. 衰变放出的电子是钴60核内质子转化为中子时产生的 【答案】A 【解析】 【详解】A．比结合能越大，原子核越稳定。在β衰变中，母核（钴60）衰变成子核（镍60），衰变过程释放能量，表明子核比母核更稳定，因此子核（镍60）的比结合能大于母核（钴60）的比结合能。故A正确； B．半衰期是大量原子核的统计规律，对少量原子（如100个）不适用，所以无法精确计算剩余原子数，故B错误； C．半衰期由原子核内部结构决定，与核外电子排布、物质的状态（单质/化合物）无关，因此钴60的氧化物中钴的半衰期和单质钴相同，故C错误； D．衰变的本质是原子核内的中子转化为质子，同时释放出电子（粒子），而非质子转化为中子，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出（如图乙），发生色散。以下分析正确的是（ ） A. 在冰晶中紫光的传播速度大于红光 B. 光线从空气射入冰晶时，增加入射角可能发生全反射 C. 当入射角减小，在侧面最先发生全反射的是红光 D. 光线从空气进入冰晶后波长变短，频率不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于紫光的频率大于红光的频率，冰晶对紫光的折射率大于对红光的折射率，根据 可知，在冰晶中红光的传播速度大于紫光的传播速度，故A错误； B．光线只有从光密介质射向光疏介质，才有可能发生全反射，则光线从空气射入冰晶时不可能发生全反射，故B错误； C．因为可见光中紫光频率最高，折射率最大，根据全反射临界角 可知紫光发生全反射的临界角最小；当入射角减小，光线进入冰晶上表面的折射角减小，则光线在侧面射出空气的入射角增大；由于紫光在冰晶上表面的折射角最小，则紫光在侧面射出空气的入射角最大，所以在侧面最先发生全反射的是紫光，故C错误； D．光线从空气进入冰晶后，光的频率不变，波速减小，根据 可知光的波长变短，故D正确。 故选D。 3. 高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B. 带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 带电粒子带正电 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．云层带负电，靠近避雷针时，针尖感应出正电荷（异种电荷吸引），故A错误； B．越靠近避雷针尖端，等势线越密集，电场强度越大，粒子所受电场力越大，加速度越大，故B错误； C．粒子带负电，从M点到N点，电场力方向指向轨迹内侧（即从M到N的过程中电场力做正功），电势能减小，因此粒子在M点电势能大于在N点电势能，故C正确； D．带电粒子所受电场力方向指向轨迹内侧由云层带负电可知，避雷针尖端带正电，电场线从尖端指向云层。轨迹向避雷针弯曲，说明电场力指向避雷针，故粒子带负电，D错误。 故选C。 4. 如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸，开口向上竖直放置于水平面上，缸内储存文物，用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高，活塞离汽缸底部的距离由h变为H，已知大气压恒定，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 气体压强增大 B. 气体对外做功，内能增大 C. 气体放出热量 D. 单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数增多 【答案】B 【解析】 【详解】A．设活塞的质量为m，对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得气体的压强为 因此整个过程气体的压强不变，故A错误； B．由题可知，整个过程气体膨胀对外做功，温度升高内能增大，故B正确； C．根据上述分析可知，气体内能增大，则有 气体对外做功，则有 结合热力学第一定律 解得 则 气体吸收热量，故C错误； D．由于气体等压膨胀，体积增大，分子数密度减小，单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数减少，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（　　） A. 轿车所受合外力变大 B. 缆绳拉力变小 C. 地面所受的总压力变大 D. 斜面对轿车的支持力变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．轿车向上缓慢移动过程中受力平衡，所受合外力为0，保持不变，故A错误； BD．设斜面倾角为，缆绳与斜面间的夹角为，以轿车为对象，受到重力、斜面对轿车的支持力和缆绳的拉力作用，根据平衡条件可得， 在轿车向上运动的过程中，逐渐增大，所以缆绳的拉力变大，斜面对轿车的支持力变小，故B错误，D正确； C．对整个系统受力分析可知，地面所受总压力始终等于总重力，保持不变，故C错误。 故选D。 二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，a、b为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星，其中a为静止轨道卫星。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，b卫星轨道半径为2R。下列说法中正确的是（ ） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 卫星a的线速度为 C. 根据已知条件无法估算出卫星a的轨道半径 D. b卫星可以加速变轨到a卫星的轨道上 【答案】AD 【解析】 【详解】C．地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 在地面上的物体，由万有引力等于重力得 以上两式联立，解得，故C错误； A ．根据 解得地球的第一宇宙速度为，故A正确； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 解得 因为，故B错误； D．a卫星的轨道半径大于卫星b的轨道半径，所以卫星b加速可以变轨到更高的a卫星的轨道上。故D正确。 故选AD。 7. 低空跳伞是一种危险性比较高的极限运动，人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大。一名质量为70kg的跳伞运动员背着质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图像如图所示。已知前2s图像为直线，2s末的速度为18m/s，10s末开启降落伞，16.2s时安全落地，g取。关于跳伞运动员（包括其携带的全部装备），下列说法正确的是（ ） A. 前2s机械能守恒，10s到16.2s机械能减小 B. 前2s所受平均阻力大小为80N C. 前10s的平均速度大于20m/s D. 开伞前和开伞后，跳伞运动员的动能变化量相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题可知，前2s运动员做匀加速直线运动，其加速度大小为 则前2s运动员不是做自由落体运动，运动员在重力和阻力的作用下做匀加速直线运动，因此运动员要克服阻力做功，机械能减小，10s到16.2s运动员的速度减小，高度下降，机械能减小，故A错误； B．根据上述分析，结合牛顿第二定律可得 其中 联立解得，故B正确； C．由于图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，结合图像可知，运动员的位移 则运动员的平均速度，故C正确； D．由图可知，开伞前运动员的动能变化量为 开伞后，运动员的动能变化量为 因此开伞前和开伞后，跳伞运动员的动能变化量不同，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R和定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 若将线圈的转速加倍，则电压表的示数变为原来的2倍 C. 若将R的滑片向下移动，电压表、的示数均变大 D. 若将R的滑片向下移动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势的瞬时值最大，根据理想变压器原理可知，副线圈输出电压的瞬时值最大，但电压表的示数为副线圈输出电压的有效值，不变，故A错误； B．若将线圈的转速加倍时，原线圈中感应电动势的峰值将变为原来的2倍，根据理想变压器原理可知副线圈电压峰值也将变为原来的2倍，然而电压表的示数为有效值，也是原来有效值的2倍，故B正确； C．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，副线圈中电流变小，电阻两端的电压变小，故电压表的示数变大；因为变压器原线圈两端电压不变，根据理想变压器原理知副线圈两端电压也不变，所以的示数不变，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律，在副线圈回路有，则，为定值电阻不变，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 9. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）实验中，下列说法正确的有________ A. 本实验采用的科学研究方法是“等效替代法” B. 作力图示时，各力所用的比例标度可以不同 C. 图乙中的F是力与的合力的理论值，是力与合力的实际测量值 D. 重复实验再次进行探究时，结点O的位置必须与前一次相同 （2）在图甲的实验操作过程中，必须记录的有________ A. 橡皮条被拉伸后的总长度 B. 橡皮条被拉伸后结点O的位置 C. 细绳OB、OC的方向 D. 两个弹簧测力计的示数 【答案】（1）AC （2）BCD 【解析】 【小问1详解】 A．本实验是用一个力替代两个力共同的作用效果，所以采用的是“等效替代法”，故A正确； B．作力的图示时，所有力必须使用相同的比例标度，否则无法准确合成，故B错误； C．图乙中的是通过平行四边形定则作出的力与的合力的理论值，是用一个弹簧测力计拉时的实际测量值，故C正确； D．重复实验时，结点O的位置可以不同，只要保证每次实验中，一个力与两个力的作用效果相同即可，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 A．实验过程中不需要记录橡皮条被拉伸后的总长度，只需保证结点O的位置不变，即保证作用效果相同即可，故A错误； B．实验过程中为了保证两次拉伸橡皮条的作用效果相同，必须记录结点O的位置，故B正确； C．实验过程中为了在白纸上画出两个分力的方向，必须记录细绳OB、OC的方向，故C正确； D．实验过程中为了确定两个分力的大小，必须记录两个弹簧测力计的示数，故D正确。 故选BCD。 10. 某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为________V。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器R（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 Ⅰ．该电路中，定值电阻应选择________（填“”或“”）； Ⅱ．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为________V； Ⅲ．在不考虑偶然误差的情况下，该实验电源电动势的测量值__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）0.95 （2） ①. ②. 0.98 ③. 等于 【解析】 【小问1详解】 直流2.5V挡最小刻度为0.05V，则该电池的电动势为0.95V； 【小问2详解】 Ⅰ．[1]电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为 若电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为 因待测电源电动势约为1V，可知该电路中，定值电阻应选择； Ⅱ．[2]根据电路可知 解得 由图像可知 解得E=0.98V Ⅲ．[3]该实验中对于电源电动势和内阻测量，根据I2-I1，并考虑了电流表内阻问题，显然电源电动势和内阻测量值等于真实值。 11. 如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场的速度大小； （2）粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从A到B的运动过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有 垂直极板方向有 设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 联立解得 即 【小问3详解】 粒子进入磁场时的速度大小 粒子运动轨迹如图所示 粒子刚好能垂直打在收集板P上，由几何关系得 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 联立解得 12. 如图所示，质量的平板车A放在光滑的水平面上，质量的物块B放在平板车右端上表面，质量的小球C用长的细线悬挂于O点，O点在平板车的左端正上方，距平板车上表面的高度，将小球向左拉到一定高度，悬线拉直且与竖直方向的夹角为60°，由静止释放小球，小球与平板车碰撞后，物块刚好能滑到平板车的左端，物块相对平板车滑行的时间，物块与平板车间的动摩擦因数，忽略小球和物块的大小，重力加速度。求： （1）物块滑到平板车左端时速度的大小v； （2）平板车的长度L； （3）小球与平板车碰撞过程损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在平板车上运动，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有 解得 【小问2详解】 小球与平板车相碰后，对平板车与物块系统，根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 解得 【小问3详解】 小球和平板车相碰前，根据机械能守恒定律有 碰撞后，对小球与平板车系统，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 小球与平板车碰撞过程损失的机械能 13. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑直导轨、水平固定，其间距为，阻值的电阻接在导轨、端，质量的导体棒静止在导轨上，棒接入电路的电阻为，初始时棒离距离为。从0时刻开始，棒被锁定保持静止，在空间施加方向竖直向下的磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示；时，棒在水平外力作用下从静止开始向左做匀加速直线运动，，经过位移后撤去外力，棒最终停止在导轨上。棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）内整个回路产生的热量； （2）当棒的速度时，两点的电势差； （3）整个过程流过定值电阻的电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 内，回路中的感应电动势为 回路中的感应电流为 整个回路产生的热量为 【小问2详解】 由图乙可知，后 时，ab棒产生的感应电动势为 根据右手定则可知，b端为电源正极，a端为电源负极，故ab两点的电势差 小问3详解】 撤去外力前流过定值电阻R的电荷量为 又， 联立解得 撤去外力时导体棒的速度大小为 撤去外力后流过电阻R的电荷量为 撤去外力后的过程，根据动量定理有 联立得 整个过程流过电阻的电荷量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $