精品解析：新疆百师联盟2026届高三上学期1月学科能力质量测评物理试题

2026届高三1月学科能力质量测评 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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。 考试时间为90分钟，满分100分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于电磁波说法正确的是（ ） A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B. 空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C. X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 2. 质点由静止开始做直线运动，其速度v随时间t按图示的半圆形曲线变化，最大速度大小为，周期为，π取。在时间内，质点的路程为（ ） A. 0 B. C. D. 3. 如图所示，匀强磁场水平向右，磁感应强度大小为B，L形导线固定在磁场中，长为的边与磁场垂直，长为x的边与磁场平行，给导线中通入大小为I的恒定电流，则L形导线所受安培力大小为（ ） A. 0 B. C. D. 4. 2025年11月25日清晨，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越初升的太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行速率为v，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，一电阻为2Ω的单匝金属线圈固定在水平面内，线圈与阻值为8Ω的电阻构成闭合回路。线圈内磁通量随时间变化的关系如图乙所示，规定磁感应强度垂直纸面向里时磁通量为正，不计导线电阻，则电压表的示数（　　） A. V B. V C. V D. V 6. 正弦波因其数学简洁性、物理可实现性及能量集中特性，成为自然界和工程技术中最基础的“通用语言”。图中的实线a是一列正弦波在某时刻的波形曲线，虚线b是后它的波形曲线，则该波的波速大小不可能为（ ） A B. C. D. 7. 如图所示，在坐标为（l，0）和（0，l）的两点放置电荷量分别为、的等量异种点电荷，点坐标为（l，l），M点坐标为（2l，0）。则（　　） A. M、P两点的电势差大于M、O两点的电势差 B. 质子沿直线从O到P运动，电势能减小 C. 要使P点电场强度为零，可在O点放入电荷量为的点电荷 D. 要使P点电场强度为零，可在M点放入电荷量为的点电荷 8. 质谱仪的示意图如图所示，电荷量相同的、两种不同的粒子持续从容器下方的小孔飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过小孔沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片上、点并被吸收。已知单位时间从容器飘出的两种粒子的数目相同，、点到的距离之比为，不计粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 、两种粒子的质量之比为 B. 、两种粒子在磁场中运动时间之比为 C. 、两种粒子对底片的作用力大小之比为 D. 要使粒子打到P点，则加速电压变为 9. 关于以下四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，真空冶炼炉通入高频交流电，使得线圈中产生焦耳热，从而冶炼金属 B. 乙图中，三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，从而使得导线框转动 C. 丙图中，磁铁上、下振动过程中，磁铁下方金属线圈中电流方向不变 D. 丁图中，当储罐中不导电液面高度升高时，回路中振荡电流频率将变小 10. 霍尔效应模型图如图所示，金属导体的宽度、长度、厚度分别为a、b、c，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导体的前、后表面向里，与磁场垂直向左的电流I是自由电子的运动形成的，电子稳定时移动的速度大小为v，导体内部电子的数密度为n，电子所带电荷量大小为e，该导体的霍尔电压，K是常数，下列说法正确的是（ ） A. 导体上表面的电势高于下表面电势 B. 导体上表面的电势低于下表面电势 C. 常数 D. 常数 11. 绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的输出端与相连接，通过升压变压器后采用的高压进行远距离输电，然后通过降压变压器对额定电压为的用户供电，如图乙所示。已知线圈的匝数匝，面积，扇叶的转动频率，输电线的总电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则（　　） A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为 B. 输电线上损耗的电压为 C. 降压变压器原、副线圈的匝数比为 D. 该风力发电厂的输出功率为 12. 如图所示，半径为圆形区域Ⅰ内有方向垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，圆形外区域Ⅱ有方向垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子以速度v0由A点（0，R）沿轴负方向射入磁场区域Ⅰ，第一次经过Ⅰ、Ⅱ区域边界处的位置为M（R，0），速度方向沿轴正方向。不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子在区域Ⅱ内做圆周运动的轨迹圆的半径为 B. 粒子第二次进入区域Ⅰ的位置坐标为（，） C. 粒子第二次运动到x轴上时的速度方向沿x轴正方向 D. 粒子从A点运动到第一次回到A点的时间为 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13. 某同学利用如图甲所示实验装置进行“探究平抛运动的特点”实验。 （1）下列实验操作准确且必须的有（　　） A. 斜槽必须是光滑的，且小球从同一位置释放 B. 斜槽的末端必须水平 C. 挡板高度必须等间距变化 D. 以小球在斜槽末端时，球心对应白纸上的位置作为做平抛运动的起始点，以该点为坐标原点O建立坐标系 （2）该同学在某次实验中，忘记记录平抛运动起始点，小球做平抛运动的轨迹如图乙中虚线所示，A、B、C为运动轨迹上的3个点迹。图中水平方向与竖直方向每小格的边长均为L，重力加速度为g，则小球由B运动到C的时间为______，小球运动到B点时的速度大小为______。（均用题目所给物理量字母表示） 14. 某同学想利用热敏电阻设计一温度传感器，该热敏电阻随温度的变化曲线如图甲所示，电路图如图乙所示，可用到的器材如下： A.电源（电动势，内阻） B.毫安表mA（满偏电流，） C.电阻箱（最大阻值） D.电阻箱（最大阻值） E.开关及导线若干 （1）为将毫安表的量程扩大为原来的10倍，则并联的电阻箱的阻值应调为________。 （2）当所测温度是时，热敏电阻的阻值为________；毫安表的指针如图丙所示，则毫安表的示数为________mA，电阻箱的阻值应调为________。 （3）使用较长时间后，电源电动势降低，内阻增大，可________（填“增大”或“减小”）R2的阻值，从而使温度传感器能够准确测量温度。 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答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。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形导轨的瞬间，导轨对其的支持力大小是重力的9倍，之后恰能到达最高点C，重力加速度为g。求： （1）物体由静止释放时弹簧具有的弹性势能； （2）物体从B点运动至C点的过程中摩擦力所做的功。 16. 如图所示，间距、足够长的光滑平行金属导轨的倾角，底端接一阻值的电阻，质量的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量的重物相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒的电阻，长度也为，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，现将重物由静止释放，重物下落高度时达到最大速度，取重力加速度，导轨电阻不计，求： （1）重物由静止释放瞬间的加速度大小； （2）重物由静止到最大速度过程的运动时间： （3）重物由静止到最大速度过程，电阻R上产生的焦耳热。 17. 如图所示，顺时针转动的传送带右端与光滑水平面平滑连接，物块置于光滑的水平面上，物块轻轻地放在传送带的最左端，物块经传送带滑到水平面上与物块发生碰撞。已知物块的质量，物块的质量，传送带左、右两端的距离，物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的速度，取重力加速度，物块、均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞。求： （1）物块从传送带的左端第一次到达右端的时间t及物块与传送带摩擦产生的热量Q； （2）物块最终速度大小v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三1月学科能力质量测评 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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。 考试时间为90分钟，满分100分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B. 空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C. X射线具有很强穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，为光速，与频率无关。因此，频率越大，传播速度不变，故A错误； B．电磁波的产生需要振荡（周期性变化）的电场或磁场。若电场或磁场均匀变化，不会辐射电磁波，因此，“一定”产生电磁波的说法不成立，故B错误； C．X射线频率高、波长短，穿透本领强，医学上常用于透视检查人体内部器官（如骨骼、肺部），故C正确； D．荧光现象通常由紫外线（而非红外线）激发。红外线主要产生热效应（如红外加热），而紫外线能使某些物质发出荧光，防伪措施中常用紫外线验钞，故D错误。 故选C。 2. 质点由静止开始做直线运动，其速度v随时间t按图示的半圆形曲线变化，最大速度大小为，周期为，π取。在时间内，质点的路程为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移大小，由于图线为两个半圆，则有 故选C。 3. 如图所示，匀强磁场水平向右，磁感应强度大小为B，L形导线固定在磁场中，长为的边与磁场垂直，长为x的边与磁场平行，给导线中通入大小为I的恒定电流，则L形导线所受安培力大小为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】导线bc段与磁场方向平行，不受安培力。 导线ab段与磁场方向垂直，受到的安培力为 则该导线受到的安培力大小为，故选D。 4. 2025年11月25日清晨，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越初升的太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行速率为v，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得 故选C。 5. 如图甲所示，一电阻为2Ω的单匝金属线圈固定在水平面内，线圈与阻值为8Ω的电阻构成闭合回路。线圈内磁通量随时间变化的关系如图乙所示，规定磁感应强度垂直纸面向里时磁通量为正，不计导线电阻，则电压表的示数（　　） A. V B. V C. V D. V 【答案】B 【解析】 【详解】根据可知，内、内的感应电动势分别为， 根据有效值的定义有 得 则电压表的示数 故选B。 6. 正弦波因其数学简洁性、物理可实现性及能量集中特性，成为自然界和工程技术中最基础的“通用语言”。图中的实线a是一列正弦波在某时刻的波形曲线，虚线b是后它的波形曲线，则该波的波速大小不可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，波长， 若该波向右传播，则有， 解得， 当时， 当时， 若该波向左传播，则有， 解得， 当时， 所以该波的波速大小不可能为。 故选C。 7. 如图所示，在坐标为（l，0）和（0，l）的两点放置电荷量分别为、的等量异种点电荷，点坐标为（l，l），M点坐标为（2l，0）。则（　　） A. M、P两点的电势差大于M、O两点的电势差 B. 质子沿直线从O到P运动，电势能减小 C. 要使P点电场强度为零，可在O点放入电荷量为的点电荷 D. 要使P点电场强度为零，可在M点放入电荷量为的点电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．直线为等量异种点电荷电场中的等势线，、两点的电势相等，，A错误； B．和在同一等势面上，沿等势面移动电荷，电势能不变，B错误； CD．等量异种点电荷在点的合电场强度方向由指向，大小为，要使点电场强度为零，可在点放入负电荷Q 根据点电荷场强公式，又 解得，C错误，D正确。 故选D。 8. 质谱仪的示意图如图所示，电荷量相同的、两种不同的粒子持续从容器下方的小孔飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过小孔沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片上、点并被吸收。已知单位时间从容器飘出的两种粒子的数目相同，、点到的距离之比为，不计粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 、两种粒子的质量之比为 B. 、两种粒子在磁场中运动时间之比为 C. 、两种粒子对底片的作用力大小之比为 D. 要使粒子打到P点，则加速电压变为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在加速电场中有 在磁场中有 解得质量 由于半径之比为 则质量之比为，故A错误； B．带电粒子在磁场中，则有 运动周期 运动时间 则运动时间之比为，故B错误； C．单位时间飘出的、粒子数目都为，则时间内各有数目的粒子打到底片上，由动量定理得 解得 则作用力大小之比为，故C正确； D．在加速电场中有 在磁场中有 解得 若半径由原来的变为，则电压变为原来的，故D错误。 故选C。 9. 关于以下四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，真空冶炼炉通入高频交流电，使得线圈中产生焦耳热，从而冶炼金属 B. 乙图中，三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，从而使得导线框转动 C. 丙图中，磁铁上、下振动过程中，磁铁下方金属线圈中电流方向不变 D. 丁图中，当储罐中不导电液面高度升高时，回路中振荡电流频率将变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉通入高频交流电，使得炉内的金属块中产生涡流，从而产生焦耳热冶炼金属，故A错误； B．三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，穿过内部导线框的磁通量发生变化，导线框中产生感应电流，旋转磁场对导线框有安培力作用，在该安培力作用下，导线框将与旋转磁场同方向转动，即导线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动，故B正确； C．磁铁上、下振动过程中穿过线圈中的磁场方向未发生变化，而磁通量的增减不同，根据楞次定律可得电流方向不同，故C错误； D．根据平行板电容器电容的决定式有,不导电液体液面上升时,电容器板间电介质增多,电容增大, LC回路振荡电流的频率为，可知频率减小，故D正确。 故选BD。 10. 霍尔效应的模型图如图所示，金属导体的宽度、长度、厚度分别为a、b、c，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导体的前、后表面向里，与磁场垂直向左的电流I是自由电子的运动形成的，电子稳定时移动的速度大小为v，导体内部电子的数密度为n，电子所带电荷量大小为e，该导体的霍尔电压，K是常数，下列说法正确的是（ ） A. 导体上表面的电势高于下表面电势 B. 导体上表面的电势低于下表面电势 C. 常数 D. 常数 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．电流向左，自由电子的运动方向向右。根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力，电子会聚集在下表面，使下表面带负电，因此，上表面的电势高于下表面的电势，故A正确，B错误； CD．电子稳定时，洛伦兹力与电场力平衡，即有 电流的微观表达式为 联立解得 可知，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的输出端与相连接，通过升压变压器后采用的高压进行远距离输电，然后通过降压变压器对额定电压为的用户供电，如图乙所示。已知线圈的匝数匝，面积，扇叶的转动频率，输电线的总电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则（　　） A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为 B. 输电线上损耗的电压为 C. 降压变压器原、副线圈的匝数比为 D. 该风力发电厂的输出功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线圈转动的频率，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的最大值 升压变压器的输入电压有效值 ，故A正确； B．输电电流 输电线上损耗的电压，故B错误； C．降压变压器原线圈的输入电压 有，故C错误； D．又 则风力发电厂的输出功率，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，半径为的圆形区域Ⅰ内有方向垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，圆形外区域Ⅱ有方向垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子以速度v0由A点（0，R）沿轴负方向射入磁场区域Ⅰ，第一次经过Ⅰ、Ⅱ区域边界处的位置为M（R，0），速度方向沿轴正方向。不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子在区域Ⅱ内做圆周运动的轨迹圆的半径为 B. 粒子第二次进入区域Ⅰ的位置坐标为（，） C. 粒子第二次运动到x轴上时的速度方向沿x轴正方向 D. 粒子从A点运动到第一次回到A点的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子在区域Ⅰ内，根据洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系有，则 则粒子在区域Ⅱ内做圆周运动的轨迹圆的半径，A错误； B．粒子运动轨迹如图所示，粒子从点第二次进入区域Ⅰ，根据几何关系可知，则点坐标为，B正确； C．粒子每经历一个循环，速度方向偏转，粒子第二次运动到轴上时的速度方向沿轴正方向，C正确； D．从点运动到第一次回到点经历三个半循环 在区域Ⅰ内运动了个周期，， 在区域Ⅱ内运动了个周期， 则，D错误。 故选BC。 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13. 某同学利用如图甲所示实验装置进行“探究平抛运动的特点”实验。 （1）下列实验操作准确且必须的有（　　） A. 斜槽必须是光滑的，且小球从同一位置释放 B. 斜槽的末端必须水平 C. 挡板高度必须等间距变化 D. 以小球在斜槽末端时，球心对应白纸上的位置作为做平抛运动的起始点，以该点为坐标原点O建立坐标系 （2）该同学在某次实验中，忘记记录平抛运动的起始点，小球做平抛运动的轨迹如图乙中虚线所示，A、B、C为运动轨迹上的3个点迹。图中水平方向与竖直方向每小格的边长均为L，重力加速度为g，则小球由B运动到C的时间为______，小球运动到B点时的速度大小为______。（均用题目所给物理量字母表示） 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．只要保证每次释放小球的初位置相同，使小球每次到达斜槽末端的速度相同即可，斜槽是否光滑不影响小球做平抛运动，A错误； B．斜槽末端调成水平，保证小球做平抛运动的初速度水平，B正确； C．挡板高度不需要等间距变化，C错误； D．以小球在斜槽末端时，球心对应白纸上的位置作为做平抛运动的起点，以该点为坐标原点建立坐标系，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]根据竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动规律可得 解得时间间隔 [2]根据上述分析可知，平抛运动的初速度 小球运动到点时的竖直分速度 则小球运动到点时的速度 14. 某同学想利用热敏电阻设计一温度传感器，该热敏电阻随温度的变化曲线如图甲所示，电路图如图乙所示，可用到的器材如下： A.电源（电动势，内阻） B.毫安表mA（满偏电流，） C.电阻箱（最大阻值） D.电阻箱（最大阻值） E.开关及导线若干 （1）为将毫安表的量程扩大为原来的10倍，则并联的电阻箱的阻值应调为________。 （2）当所测温度是时，热敏电阻的阻值为________；毫安表的指针如图丙所示，则毫安表的示数为________mA，电阻箱的阻值应调为________。 （3）使用较长时间后，电源电动势降低，内阻增大，可________（填“增大”或“减小”）R2的阻值，从而使温度传感器能够准确测量温度。 【答案】（1）7.0 （2） ①. 100 ②. 1.00 ③. 188.7 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 量程扩大为原来的10倍，根据串并联的规律可得 解得，故电阻箱的阻值应调为 【小问2详解】 由图像可知10℃时，热敏电阻，毫安表的读数，根据闭合电路的欧姆定律可得 又知改装后毫安表的总内阻 联立解得 【小问3详解】 使用较长时间后，电源电动势降低，内阻增大，要想所测的温度仍为准确值，应保持电路中电流不变，需要减小的阻值，从而使温度传感器能够准确测量温度。 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答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。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形导轨的瞬间，导轨对其的支持力大小是重力的9倍，之后恰能到达最高点C，重力加速度为g。求： （1）物体由静止释放时弹簧具有的弹性势能； （2）物体从B点运动至C点过程中摩擦力所做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体在B点有 其中，联立解得 根据能量守恒可知，弹簧具有弹性势能 【小问2详解】 题意可知物体恰能到达最高点C，则在C点有 物体从B点运动至C点的过程，根据动能定理有 联立解得 16. 如图所示，间距、足够长的光滑平行金属导轨的倾角，底端接一阻值的电阻，质量的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量的重物相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒的电阻，长度也为，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，现将重物由静止释放，重物下落高度时达到最大速度，取重力加速度，导轨电阻不计，求： （1）重物由静止释放瞬间加速度大小； （2）重物由静止到最大速度过程的运动时间： （3）重物由静止到最大速度过程，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2）0.49s （3）2.05J 【解析】 【小问1详解】 刚释放重锤瞬间，以重物和金属棒组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 重物和金属棒匀速运动时，重锤的速度最大。因为重锤匀速运动，细线的拉力等于重锤的重力，以金属棒为对象，根据平衡条件得 金属棒切割磁感线产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律得 根据安培力公式得 解得，重锤的最大速度 在上面过程通过回路某一截面的电荷量为 对重物和金属棒组成的整体为研究对象，设某时刻的速度大小为，由动量定理有 求和得 解得重物由静止到最大速度过程的运动时间为 【小问3详解】 锤下降时，其速度已经达到最大速度v，根据能量守恒定律得 电阻R上产生的焦耳热 解得，电阻R上产生的焦耳热 17. 如图所示，顺时针转动的传送带右端与光滑水平面平滑连接，物块置于光滑的水平面上，物块轻轻地放在传送带的最左端，物块经传送带滑到水平面上与物块发生碰撞。已知物块的质量，物块的质量，传送带左、右两端的距离，物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的速度，取重力加速度，物块、均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞。求： （1）物块从传送带的左端第一次到达右端的时间t及物块与传送带摩擦产生的热量Q； （2）物块最终速度大小v。 【答案】（1）1.1s；12.5J （2）1.6m/s 【解析】 【小问1详解】 物块A无初速度地放到传送带上，设匀加速时的加速度为，则根据牛顿第二定律有 解得 由匀变速直线运动速度与位移的关系式有 解得物块A达到与传送带共速时位移为 所以物块A在传送带上先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，则匀加速运动的时间为 匀速运动的时间为 则物块从传送带的左端第一次到达右端的总时间为 由以上分析可知物块A到达传送带右端时的速度为，这一过程物块A相对于传送带的位移为 所以物块与传送带摩擦产生的热量为 【小问2详解】 A与B发生弹性碰撞，则由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 联立解得碰后A的速度为 碰后B的速度为 之后以的速度向左滑上传送带，先向左匀减速到，再向右匀加速到离开传送带，然后以的速度与发生弹性碰撞，则由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 联立解得碰后A的速度为 碰后B的速度为 之后以的速度向左滑上传送带，先向左匀减速到，再向右匀加速到离开传送带，由于，所以不再与发生碰撞，所以的最终速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $