精品解析：东北三省三校（辽宁实验中学、东北师大附中、哈师大附中）2026届高三下学期一模物理试卷

哈尔滨师大附中辽宁省实验中学东北师大附中2026年高三 第一次联合模拟考试物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置； 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。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分：第题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上，接受检阅的导弹车匀速驶过天安门前。在描述此宏伟场景时，下列叙述正确的是（　　） A. 以天安门为参考系，导弹车是静止的 B. 测算导弹车经过标兵的时间时，可将车视为质点 C. 导弹车与承载的导弹之间没有相互作用力 D. 导弹车所受合外力的功率时刻为零 2. 对下列各图的理解，正确的是（　　） A. 图甲是同一部分气体在不同温度下的图线，可知温度 B. 图乙冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C. 图丙方解石的双折射现象体现了其光学性质的各向异性 D. 图丁玻璃管中的水银液面呈凸形，表明水银能浸润玻璃 3. 如图所示，折射率为的玻璃圆柱轴线水平，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为。不考虑光线在圆柱内的反射，则出射光线与入射光线的夹角为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，水平放置的木板上放有匀质光滑球，球用细绳拴在木板右端。现将木板以左端为轴，抬起右端缓慢转至竖直状态，在转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，则（　　） A. 木板对球的支持力先增大后减小 B. 木板对球的支持力先减小后增大 C. 细绳对球的拉力先减小后增大 D. 细绳对球的拉力先增大后减小 5. 某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为，阻值为，在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为。则线框转动一周的过程中（　　） A. 线框内电流方向不变 B. 线框电动势的最大值为 C. 流过电阻的电荷量为 D. 流过电阻的电荷量为 6. 如图甲所示，在三维直角坐标系的平面内，两波源分别位于，处，且垂直于平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。平面内有均匀分布的同种介质，波在介质中波速为点的坐标为，则（　　） A. 处质点开始振动方向沿轴负方向 B. 两列波叠加区域内，处质点振幅为 C. 若从两列波在点相遇开始计时，则处质点的振动方程为 D. 两列波叠加区域内，处质点的振幅为 7. 如图所示的竖直面内，半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切，小球和分别套在圆轨道和水平轨道上，中间用长度为3m的轻杆连接。初始时保持球位于半圆轨道最高点，现给球一个向左的微小扰动，它下落了0.5m时到达了轨道上的点。在球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 球、球组成的系统动能先增大后减小 B. 轻杆对球始终不做功 C. 轻杆对球先做正功后做负功 D. 当球的机械能最小时，球对轨道的压力大于球的重力 8. 氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出多种频率的光，这些光照射到同种材料后发生光电效应，产生的光电流与电压关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 由于跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱 B. 氢原子从能级跃迁到能级，核外电子动能增大 C. a、b、c三种光子的波长关系满足 D. 图线的光对应从能级向能级的跃迁 9. 如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系，其中轴沿水平方向。在第二象限存在大小为、沿轴正方向的匀强电场，在第四象限存在平行于轴的匀强电场（图中未画方向）和垂直于纸面向内的匀强磁场，一个带电小球沿着第二、第四象限的对角线，从图中点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球一直做匀加速运动 C. 第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向 D. 小球受到的洛伦兹力是其重力的倍 10. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线和之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时边恰好与虚线重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 线框宽度小于第一个磁场宽度 B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲中磁铁安装在自行车的前轮辐条上，车轮半径为。磁铁每次经过固定在前叉上的霍尔传感器，传感器就将此很短时间内产生的一个电压信号输出到速度计上。 （1）载流子（即霍尔元件中的自由电荷）为电子的霍尔传感器简化的工作原理如图乙，电流从上往下通过霍尔元件。则在图乙状态时________； A. 磁铁的极靠近元件且 B. 磁铁的极靠近元件且 C. 磁铁的极靠近元件且 D. 磁铁的极靠近元件且 （2）自行车匀速运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丙所示，两信号间的时间间隔为，则自行车速度的大小_________； （3）自行车匀变速直线运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丁所示，两信号间的时间间隔分别为、，则自行车加速度的大小________。 12. 图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。 （1）用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙，其读数________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与相等； （2）图丙中滑动变阻器上少了一根连线，请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整，使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______； （3）多次改变合金丝接入电路的长度，调节滑动变阻器的阻值，使电流表示数都为时记录电压表相应示数，作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________（结果保留3位有效数字）：考虑到电流表不是理想表，这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差？________（填“是”或“否”）。 13. 如图，在竖直平面内有匝数为，半径为的圆形线圈，线圈内有水平方向的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀减小，其变化率的绝对值为。线圈的右端通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板，两板间距为。一个质量为电荷量大小为的带电小球从左侧两板中央以初速度水平向右射入，恰好沿直线飞出金属板，在此过程中磁感应强度始终未减小到零，已知重力加速度为，忽略变化的磁场对带电小球的影响，忽略金属板的边缘效应。 （1）判断的电性（无需写判断过程）； （2）求值； （3）若磁感应强度随时间的变化率的绝对值变为，则小球恰好能从板的右侧边缘飞出，求金属板的长度。 14. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 15. 某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定水平弹射管道，在靠近管口等高处放置一质量为的“”形小盒B（可视为质点），小盒B与大小可忽略、质量为的小物块C用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，左侧滑轮（忽略滑轮直径）与小盒B之间的绳长为；小物块C压在质量为的木板D左端，木板D上表面光滑，下表面与水平桌面间动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板D右端到桌子右边缘固定挡板的距离为；质量为且粗细均匀的细杆用跨过桌子右边缘的光滑定滑轮的轻绳与木板D相连，木板D与定滑轮间轻绳水平，细杆下端到地面的距离也为；质量为的圆环（可视为质点）套在细杆E上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为。开始时所有装置均静止，现将一质量为的小球A（可视为质点）由弹射管道以的速度水平弹出，之后小球A立即进入小盒B，且进入后立即被卡住（作用时间很短可不计）。木板D与挡板相撞、细杆与地面相撞均以原速率反弹。不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球进入小盒后的瞬间小物块C对木板D的压力； （2）木板D与挡板碰后，第一次向左运动的最大位移； （3）为使圆环最终不滑离细杆，细杆的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨师大附中辽宁省实验中学东北师大附中2026年高三 第一次联合模拟考试物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置； 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。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分：第题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上，接受检阅的导弹车匀速驶过天安门前。在描述此宏伟场景时，下列叙述正确的是（　　） A. 以天安门为参考系，导弹车是静止的 B. 测算导弹车经过标兵的时间时，可将车视为质点 C. 导弹车与承载的导弹之间没有相互作用力 D. 导弹车所受合外力的功率时刻为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．以天安门为参考系，匀速行驶的导弹车相对天安门的位置不断变化，是运动的，故A错误； B．测算导弹车经过标兵的时间时，导弹车的长度会显著影响时间计算结果，不可忽略，因此不能将车视为质点，故B错误； C．导弹受重力作用，导弹车对导弹有向上的支持力，二者存在弹力相互作用，故C错误； D．导弹车匀速运动，所受合外力为0，根据功率公式，合外力为0时合外力的功率恒为0，故D正确。 故选D。 2. 对下列各图的理解，正确的是（　　） A. 图甲是同一部分气体在不同温度下的图线，可知温度 B. 图乙冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C. 图丙方解石的双折射现象体现了其光学性质的各向异性 D. 图丁玻璃管中的水银液面呈凸形，表明水银能浸润玻璃 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，气体分子平均速率越大，麦克斯韦速率分布曲线的峰值会向大速率方向移动，且峰值降低。由图可知曲线Ⅱ的最概然速率更大，因此，故A错误； B．根据热力学第二定律，热量不能自发从低温物体传到高温物体；冰箱工作时需要消耗外界电能做功，不是自发过程，故B错误； C．方解石是单晶体，单晶体具有光学各向异性，双折射现象就是光学各向异性的体现，故C正确； D．液体不浸润固体时，液面会呈现凸形，水银液面在玻璃管中呈凸形，说明水银不能浸润玻璃，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，折射率为的玻璃圆柱轴线水平，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为。不考虑光线在圆柱内的反射，则出射光线与入射光线的夹角为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图可知入射角度为45°，根据折射定律，有 所以折射角 光线进入介质后偏转了 根据圆形介质的对称性可知，光线射出介质时会再偏转15°，所以一共偏转了30°。如图所示 故选C。 4. 如图所示，水平放置的木板上放有匀质光滑球，球用细绳拴在木板右端。现将木板以左端为轴，抬起右端缓慢转至竖直状态，在转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，则（　　） A. 木板对球的支持力先增大后减小 B. 木板对球的支持力先减小后增大 C. 细绳对球的拉力先减小后增大 D. 细绳对球的拉力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】设绳子对球的拉力为，木板对球的支持力为，则球的重力、拉力、支持力构成矢量三角形，设绳子拉力与重力夹角为，重力与支持力夹角为，拉力与支持力夹角为，如图所示 在矢量三角形中，根据正弦定理得 将木板以底端点为轴逆时针缓慢转动过程中，不变，从0逐渐增大到，从逐渐减小到，所以拉力增大，支持力先增大后减小。 故选A。 5. 某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为，阻值为，在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为。则线框转动一周的过程中（　　） A. 线框内电流方向不变 B. 线框电动势的最大值为 C. 流过电阻的电荷量为 D. 流过电阻的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保证流过电阻的电流方向不发生变化，故A错误； B．依题意，电阻的阻值与金属框的阻值相等，且电阻两端的电压的最大值为，根据闭合电路欧姆定律，金属框中电动势的最大值为，故B错误； CD． 交流电电动势的最大值 线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为 其中 平均电动势 则金属框转过一周流过电阻的电荷量为，故C错误,D正确； 故选D。 6. 如图甲所示，在三维直角坐标系的平面内，两波源分别位于，处，且垂直于平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。平面内有均匀分布的同种介质，波在介质中波速为点的坐标为，则（　　） A. 处质点开始振动方向沿轴负方向 B. 两列波叠加区域内，处质点振幅为 C. 若从两列波在点相遇开始计时，则处质点的振动方程为 D. 两列波叠加区域内，处质点的振幅为 【答案】B 【解析】 【详解】A．点到的距离，到的距离，的波传播到该点的时间更短，先到达该点，而起振方向沿轴正方向，因此该点开始振动方向沿轴正方向，故A错误； B．由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为波长的整数倍处为振动减弱点，质点离两波源距离差为半波长的奇数倍处为振动加强点，波长为，该点距两波源的路程差 故该点振动加强，振幅，故B正确； CD．到距离，到距离，路程差  该点振动减弱，振幅，因此点振幅为0，不存在振动方程，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示的竖直面内，半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切，小球和分别套在圆轨道和水平轨道上，中间用长度为3m的轻杆连接。初始时保持球位于半圆轨道最高点，现给球一个向左的微小扰动，它下落了0.5m时到达了轨道上的点。在球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 球、球组成的系统动能先增大后减小 B. 轻杆对球始终不做功 C. 轻杆对球先做正功后做负功 D. 当球的机械能最小时，球对轨道的压力大于球的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．a从P到Q过程中，高度一直降低，重力势能一直减小，系统机械能守恒，因此系统总动能一直增大。故A错误。 B．b的动能发生了变化，b在水平方向只受轻杆的作用力，因此轻杆对b一定做功；轻杆对a和b做功的总和为零，因此轻杆对a一定做功。故B错误。 C．初始时系统静止，；a到达Q点时，a的速度方向沿圆轨道切线，恰好垂直于轻杆（根据几何关系，轻杆沿半径方向，切线垂直半径），因此a沿杆方向的速度分量为0，故此时。说明b的速度从零开始先增大后减小到零，动能先增大后减小，而b只有轻杆做功，因此轻杆对b先做正功后做负功。故C正确。 D．系统机械能守恒，a机械能最小时，b的动能（机械能）最大，此时b速度最大，加速度为零，轻杆对b球的拉力水平方向分力为零，由于轻杆处于倾斜状态，因此轻杆对b球的作用力为零，则b对轨道的压力等于b的重力。故D错误。 故选C。 8. 氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出多种频率的光，这些光照射到同种材料后发生光电效应，产生的光电流与电压关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 由于跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱 B. 氢原子从能级跃迁到能级，核外电子动能增大 C. a、b、c三种光子的波长关系满足 D. 图线的光对应从能级向能级的跃迁 【答案】AB 【解析】 【详解】A．跃迁时有 可知，跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱，故A正确； B．氢原子的核外电子可以近似看作绕核做匀速圆周运动，则有 电子的动能 解得 氢原子从能级跃迁到能级时，轨道半径减小，可知，核外电子动能增大，故B正确； D．根据图乙可知，遏止电压大小关系满足 根据 可知，三种光的频率关系满足 由于大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出的光的种类数目为 可知，图线a的光对应从能级向能级的跃迁，图线b的光对应从能级向能级的跃迁，图线的光对应从能级向能级的跃迁，故D错误； C．结合上述有，， 根据频率与波长的关系有，， 解得，故C错误。 故选AB。 9. 如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系，其中轴沿水平方向。在第二象限存在大小为、沿轴正方向的匀强电场，在第四象限存在平行于轴的匀强电场（图中未画方向）和垂直于纸面向内的匀强磁场，一个带电小球沿着第二、第四象限的对角线，从图中点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球一直做匀加速运动 C. 第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向 D. 小球受到的洛伦兹力是其重力的倍 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带电小球在第二象限做直线运动，小球受到重力和电场力的合力与速度在同一直线上，可知小球在第二象限受到的电场力水平向右，与场强方向相同，所以小球带正电，故A错误； BCD．小球在第二象限所受合力与速度方向相同，做匀加速直线运动，根据几何关系可得 小球进入第四象限后，受到重力、电场力和洛伦兹力作用，小球做匀速直线运动，根据平衡条件可知小球的受力如图所示 则有， 可知第四象限内的匀强电场大小为，方向沿轴负方向；小球受到的洛伦兹力是其重力的倍，故B错误，CD正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线和之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时边恰好与虚线重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 线框宽度小于第一个磁场宽度 B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．0～t1时间内，导线框的加速度逐渐减小，方向沿导轨向上，当加速度减为零时线圈匀速运动。若线框宽度小于第一个磁场宽度，则当线圈全部进入第一个磁场后，加速度突然增加变为gsin30°，线圈将有一段匀加速运动的过程，故A错误； B．设导线框每边电阻为R，边长为L。t1-t2间内，导线框做匀速运动，则有mgsin30°=F安1 又 联立得 t3-t4时间内，设导线框的速度大小为v，则mgsin30°=F安2 又 联立得 综合可得，故B正确； C．t3-t4时间内，设ab边和cd边产生的感应电动势为E，则电流为 导线框两点间的电势差为，故C正确； D．t2～t3时间内，设导线框的位移大小为x。取沿导轨向下为正方向，由动量定理得 其中 结合 联立解得，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 图甲中磁铁安装在自行车的前轮辐条上，车轮半径为。磁铁每次经过固定在前叉上的霍尔传感器，传感器就将此很短时间内产生的一个电压信号输出到速度计上。 （1）载流子（即霍尔元件中的自由电荷）为电子的霍尔传感器简化的工作原理如图乙，电流从上往下通过霍尔元件。则在图乙状态时________； A. 磁铁的极靠近元件且 B. 磁铁的极靠近元件且 C. 磁铁的极靠近元件且 D. 磁铁的极靠近元件且 （2）自行车匀速运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丙所示，两信号间的时间间隔为，则自行车速度的大小_________； （3）自行车匀变速直线运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丁所示，两信号间的时间间隔分别为、，则自行车加速度的大小________。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据磁场方向，可知磁铁的N极靠近元件。根据左手定则可知，电子向元件的左侧聚集，则元件的左侧电势低于右侧电势，即 故选C。 【小问2详解】 磁铁两次到达霍尔传感器之间，车轮转过一圈，所以两信号间的时间间隔即车轮转过一圈的时间。 自行车速度的大小等于车轮外沿的线速度大小，即 【小问3详解】 匀变速直线运动某段时间的中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，所以， 、之间的时间间隔 根据速度-时间公式得，加速度的大小 12. 图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。 （1）用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙，其读数________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与相等； （2）图丙中滑动变阻器上少了一根连线，请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整，使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______； （3）多次改变合金丝接入电路的长度，调节滑动变阻器的阻值，使电流表示数都为时记录电压表相应示数，作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________（结果保留3位有效数字）：考虑到电流表不是理想表，这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差？________（填“是”或“否”）。 【答案】（1）1.000 （2） （3） ①. ②. 否 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确度为0.01mm，合金丝的直径为1mm+ 【小问2详解】 滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大，连接实物图如图 【小问3详解】 [1]图线的斜率为 根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 整理得 图线的斜率为 该合金丝的电阻率为 [2]若考虑电流表内阻的影响，则， 整理得 可知图像的斜率不变，若考虑电表内阻的影响，上述电阻率的测量值不变，不会产生系统误差。 13. 如图，在竖直平面内有匝数为，半径为的圆形线圈，线圈内有水平方向的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀减小，其变化率的绝对值为。线圈的右端通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板，两板间距为。一个质量为电荷量大小为的带电小球从左侧两板中央以初速度水平向右射入，恰好沿直线飞出金属板，在此过程中磁感应强度始终未减小到零，已知重力加速度为，忽略变化的磁场对带电小球的影响，忽略金属板的边缘效应。 （1）判断的电性（无需写判断过程）； （2）求值； （3）若磁感应强度随时间的变化率的绝对值变为，则小球恰好能从板的右侧边缘飞出，求金属板的长度。 【答案】（1）负电荷 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 负电荷 【小问2详解】 其中两板间电势差 所受重力和电场力为一对平衡力，有 解得 【小问3详解】 磁感应强度随时间的变化率变为原来的三分之一，则受到的电场力也为原来的三分之一，设在竖直方向的加速度为，有 可得 将在电场中的运动分解为水平、竖直两个方向 水平方向有 竖直方向有 联立可得 14. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 【答案】（1） （2）a.，b. 【解析】 【小问1详解】 卫星变轨前在近地轨道上环绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 解得 【小问2详解】 a. 变轨前卫星的动能为 变轨前卫星的引力势能为 变轨前卫星的机械能为 解得 b. 变轨后卫星在椭圆轨道上运动，设其在、点的速度大小分别为、。 变轨后卫星从到的过程，根据机械能守恒定律有 根据开普勒第二定律，取极短时间，有 联立解得 变轨的瞬间卫星的引力势能不变，根据功能关系，点火过程中发动机对卫星做的功为 解得 15. 某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定水平弹射管道，在靠近管口等高处放置一质量为的“”形小盒B（可视为质点），小盒B与大小可忽略、质量为的小物块C用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，左侧滑轮（忽略滑轮直径）与小盒B之间的绳长为；小物块C压在质量为的木板D左端，木板D上表面光滑，下表面与水平桌面间动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板D右端到桌子右边缘固定挡板的距离为；质量为且粗细均匀的细杆用跨过桌子右边缘的光滑定滑轮的轻绳与木板D相连，木板D与定滑轮间轻绳水平，细杆下端到地面的距离也为；质量为的圆环（可视为质点）套在细杆E上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为。开始时所有装置均静止，现将一质量为的小球A（可视为质点）由弹射管道以的速度水平弹出，之后小球A立即进入小盒B，且进入后立即被卡住（作用时间很短可不计）。木板D与挡板相撞、细杆与地面相撞均以原速率反弹。不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球进入小盒后的瞬间小物块C对木板D的压力； （2）木板D与挡板碰后，第一次向左运动的最大位移； （3）为使圆环最终不滑离细杆，细杆的最小长度。 【答案】（1）0 （2） （3）1.6m 【解析】 【小问1详解】 由AB系统动量守恒，有 得 对AB整体，由牛顿第二定律有 得 对，由平衡有 得 由牛顿第三定律 得 【小问2详解】 小球被盒卡住后，木板、圆环和细杆一起运动，对板 对杆和圆环整体 且 得 由运动学规律 第一次撞地后，细杆与环发生相对滑动，对板 对杆 且 得 木板向左的最大位移 得 即 【小问3详解】 第一次撞地后，对圆环 得 板向左匀减，环向下匀减，两者加速度大小相等，所以同时速度减为零，之后两者再一起加速运动至第二次撞地，第一次撞地后直至速度减为零的过程，圆环向下的位移 得 第一次撞地后直至速度减为零的过程，圆环与细杆最大相对位移 即 同理，第二次撞地后，圆环与细杆最大相对位移 第次撞地后，圆环与细杆最大相对位移 则细杆的长度至少为 即 解得 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $