精品解析:2026届重庆市育才中学校高三上学期一诊模拟考试物理试题
2026-03-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.31 MB |
| 发布时间 | 2026-03-12 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56791719.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重庆市育才中学高 2026 届一诊模拟考试
物理试题
(本试卷共 100 分,考试时间 75 分钟)
注意事项∶
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5mm 黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回。
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. 元旦晚会准备期间, 两名同学用四根相同的轻绳共同抬着一个音响匀速水平前进, 如图所示。已知每根轻绳与水平方向的夹角相等,音响的总重力为 ,则每根轻绳的拉力大小 ( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 等于
2. 汽车胎压检测仪能实时检测胎内压强变化。如图为检测仪里的平行金属板压强传感器电路图, 已知板间电压恒定, 车胎内压强变大时, 可动极板下移。则平行金属板 ( )
A. 电容减小 B. 电容不变 C. 板间电场强度增大 D. 板间电场强度减小
3. 2025 年, 中国“天眼”FAST 与国际深空探测团队联合发现了一颗编号为 HD-2025b 的系外行星,图为 HD-2025b 行星绕 HD-2025 恒星的运动椭圆轨迹示意图, ac 为椭圆长轴, bd 为椭圆短轴, 已知 HD-2025b 行星绕 HD-2025 恒星一周的时间为 ,行星和恒星均视为质点。则该行星( )
A. 经过点和点的加速度大小相等
B. 经过点和点的速度大小相等
C. 从点经过点运动到点的时间大于
D. 从点经过点运动到点过程中恒星对它的引力做正功
4. 时刻,某质点从原点由静止开始做直线运动,其加速度随时间变化图像如图所示。则( )
A. 时,该质点的速度为零
B. 时,该质点的速度大小为
C. 时,该质点回到原点
D. 时,该质点速度最大
5. 沿空间某直线建立 轴,该直线上的静电场方向沿 轴,其电场强度 随位置 变化的图像如图所示,取 轴正方向为电场强度正方向。现将一正电荷从 轴上 点由静止释放,若该电荷仅受电场力。已知 ,则( )
A. N、P 两点的电势相等 B. 该电荷会在 NP 两点间往复运动
C. 由 到 ,该电荷的速度先增大后减小 D. 由 到 ,该电荷的加速度先增大后减小
6. 我校男排曾获得过 6 次全国冠军。如图所示排球被水平击出后, 刚好擦着球网的上沿落入对方场地,排球通过球网上沿时,速度与水平方向的夹角为,排球落地时速度与水平方向的夹角为,球网高为,球质量为,重力加速度为,不计空气阻力,排球视为质点。则( )
A. 排球被运动员击出后的初速度大小为
B. 排球在空中运动的时间为
C. 击球点到地面高度为
D. 排球落地时所受重力的瞬时功率为
7. 如图所示,光滑绝缘固定管道足够长,管道与水平面夹角为,管道内存在方向与管道平行的匀强电场。质量为,电荷量为的带电小球(带电小球的直径小于管道的内径,且可视为质点),从固定管道底端点由静止释放,经时间,小球沿管道上升到 点,此时撤去电场,又经过时间小球恰好回到初始位置点,重力加速度为, 忽略电场变化带来的电磁效应。则( )
A. 撤去电场前小球从到电势能增大
B. 带电小球上滑过程中撤去电场前后的加速度大小之比为
C. 撤去电场后小球从点沿管道上升到最高点的时间为
D. 撤去电场前P、Q两点间的电势差为
二、多项选择题∶ 本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 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 5 分,选对但不全的得 3 分,有 选错的得 0 分。
8. 如图所示为某兴趣小组制作的小型照明电路示意图, 发电机线圈内阻不计, 变压器为理想变压器, 电压表和电流表均为理想交流电表, 当发电机线圈在匀强磁场中转速增加时 ( )
A. 交流电频率变高 B. 电压表示数变大
C. 电流表示数不变 D. 灯泡亮度不变
9. 艺术体操将音乐、舞蹈等元素和体育运动相结合,被称为“地毯上的芭蕾”,若某选手表演时,绸缎的振动可简化为一列波源位于点并沿轴方向传播的简谐横波,以波源开始振动为计时起点,在 时绳上形成如图甲所示的波形。已知质点的平衡位置均在轴上,图乙为质点的振动图像。则( )
A. 质点的起振方向沿轴负方向 B. 该简谐波的波速为
C. 质点的平衡位置与波源相距 D. 9s内质点a运动的路程为120cm
10. 如图所示,两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,放在固定的光滑斜面上, 斜面倾角为 两小球通过劲度系数为 的轻质弹簧相连,放在倾角为 带有挡板的另一固定光滑斜面上。现用手控制住,使细线刚好拉直但无拉力,保证滑轮两侧细线均与斜面平行,且球与挡板接触。开始时整个系统处于静止状态,现释放球, 在运动过程中球恰好不离开挡板。已知的质量为 ,的质量为 ,重力加速度为 ,细线与滑轮之间的摩擦不计, 。则( )
A. 初始时,弹簧形变量大小为 B. M 球的质量为
C. P 沿斜面下滑的最大位移大小为 D. Q 沿斜面上滑时的最大动能为
三、非选择题∶本题共 5 小题,共 57 分。
11. 某同学用如图甲所示装置测量小车沿斜面做匀变速直线运动速度随时间变化规律, 实验步骤如下:将位移传感器固定在长板底端, 让小车从长板的P位置由静止开始下滑, 通过计算机可得到小车与位移传感器距离随时间变化的图像图乙中曲线②所示。
(1)若只增大长板倾斜角度,则小车与位移传感器距离随时间变化的图像可能是图乙中的_____(选填“①”或“③”);
(2)由图乙中②的、数据可知,小车运动0.9s至1.7s内的位移大小为_____m,运动1.3s时的速度大小为_____ 。(均保留两位有效数字)
12. 钙钛矿太阳能电池是一种可以将光能转换为电能的器件。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的输出功率 与路端电压 的关系。所用器材有∶ 光强可调的光源、 钙钛矿电池、理想电压表 V、理想电流表 A、滑动变阻器 R、开关 S 以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变。
(1)正确连接器材后,开始实验时,滑动变阻器 的滑片应调至_____(填 “ ” 或 “ ”) 端;
(2)闭合开关 ,用一定强度的光照射电池,保持光照强度不变,调节滑动变阻器 ,通过测量的数据计算出输出功率 ,并描绘出 - 图线如图乙中曲线 b 所示,则此强度光照下钙钛矿电池的电动势 _____ ,输出功率最大值 _____ ;(均保留 2 位有效数字)
(3)改变光照强度,重复上述实验步骤得到如图乙中曲线 a,对曲线 a 进行分析,当电压为 时,电池内阻为_____ (保留 3 位有效数字)。
13. 小赵设计了一种具有电磁缓冲功能的火箭模型。如图所示, 模型由缓冲槽和主体组成, 缓冲槽中有垂直于线圈平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,总电阻为的单匝闭合矩形线圈abcd固定在主体下部,ab边长为并位于磁场中。模型由足够高处下落着地后缓冲槽立即停止,主体在磁场的作用下减速,最后以速度做匀速直线运动。不计缓冲槽和主体间的摩擦力和空气阻力,线圈cd边始终未进入磁场,重力加速度为。求∶
(1)主体速度为时,线圈中边感应电流的大小;
(2)主体与线圈的总质量;
(3)主体速度为时,主体减速下落的加速度大小。
14. 如图甲所示,质量为的环套在光滑足够长的水平杆上,通过长为的轻绳与质量为的球相连,与光滑地面间恰好没有弹力。小球与完全相同,某时刻开始C以速度向左运动,与发生碰撞并粘在一起,碰后、共同运动的部分轨迹如图乙所示,a、c、e为轨迹最低点,b、d为轨迹最高点,重力加速度为 ,求小球B与C∶
(1)碰撞过程中,B受到的冲量大小;
(2)碰撞后能上升的最大高度;
(3)运动到c点时绳子拉力的大小。
15. 如图所示,直角坐标系中,第四象限存在方向沿方向的匀强电场,大小为;第一象限存在方向垂直坐标系所在平面向里的匀强磁场,大小为;轴上存在某种特殊物质。现由点沿方向发射速度大小为的带正电粒子,粒子质量为,电荷量大小为q,M点坐标为。粒子出电场区域后经轴上点(未画出)进入磁场区域,由于轴上特殊物质的影响,粒子每次穿过轴后速度的水平分量变为穿过前速度水平分量的倍,速度的竖直分量变为穿过前速度竖直分量的倍,k、p均大于0,且未知。粒子第二次在电场区域中运动,经过点正下方时速度刚好沿方向,且与点的距离为。忽略粒子的重力,粒子穿过轴前后质量、电荷量不变。求∶
(1)粒子第一次到达轴的速度大小;
(2)、p的值;
(3)粒子第次经过轴的坐标。
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重庆市育才中学高 2026 届一诊模拟考试
物理试题
(本试卷共 100 分,考试时间 75 分钟)
注意事项∶
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5mm 黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回。
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. 元旦晚会准备期间, 两名同学用四根相同的轻绳共同抬着一个音响匀速水平前进, 如图所示。已知每根轻绳与水平方向的夹角相等,音响的总重力为 ,则每根轻绳的拉力大小 ( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 等于
【答案】A
【解析】
【详解】设轻绳和水平方向的夹角为,则根据共点力平衡有
可知
故选A。
2. 汽车胎压检测仪能实时检测胎内压强变化。如图为检测仪里的平行金属板压强传感器电路图, 已知板间电压恒定, 车胎内压强变大时, 可动极板下移。则平行金属板 ( )
A. 电容减小 B. 电容不变 C. 板间电场强度增大 D. 板间电场强度减小
【答案】C
【解析】
【详解】因该装置与电源相连故U不变,车胎内压强变大时, 可动极板下移,则减小。
AB.因电容,减小,则增大,故AB错误;
CD.因电场强度,减小,则增大,故C正确,D错误;
故选C。
3. 2025 年, 中国“天眼”FAST 与国际深空探测团队联合发现了一颗编号为 HD-2025b 的系外行星,图为 HD-2025b 行星绕 HD-2025 恒星的运动椭圆轨迹示意图, ac 为椭圆长轴, bd 为椭圆短轴, 已知 HD-2025b 行星绕 HD-2025 恒星一周的时间为 ,行星和恒星均视为质点。则该行星( )
A. 经过点和点的加速度大小相等
B. 经过点和点的速度大小相等
C. 从点经过点运动到点的时间大于
D. 从点经过点运动到点过程中恒星对它的引力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由万有引力定律
解得
由于、两点到恒星的距离不同,故经过、两点时加速度大小不相等,故A错误;
B.由开普勒第二定律可知,
行星在近日点的速度大于远日点的速度,故B错误;
C.由开普勒第二定律可知,行星从点经过点运动到点,与恒星连线所围面积为椭圆面积的一半,故用时为,故C错误;
D.从点经过点运动到点过程中,行星与恒星间距离逐渐变小,引力做正功,故D正确。
故选D。
4. 时刻,某质点从原点由静止开始做直线运动,其加速度随时间变化图像如图所示。则( )
A. 时,该质点的速度为零
B. 时,该质点的速度大小为
C. 时,该质点回到原点
D. 时,该质点速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像的面积表示,而,则时的速度为,故A错误;
B.时,该质点的速度大小为,故B正确;
CD.时,该质点的速度大小为
即该质点速度为零,而质点沿正向加速,质点速度为正加速度为负的减速,时该质点离原点最远,位移最大,故CD错误。
故选B。
5. 沿空间某直线建立 轴,该直线上的静电场方向沿 轴,其电场强度 随位置 变化的图像如图所示,取 轴正方向为电场强度正方向。现将一正电荷从 轴上 点由静止释放,若该电荷仅受电场力。已知 ,则( )
A. N、P 两点的电势相等 B. 该电荷会在 NP 两点间往复运动
C. 由 到 ,该电荷的速度先增大后减小 D. 由 到 ,该电荷的加速度先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像可知电场强度均为正值,可知x轴上电场强度方向均沿x轴正方向,而随着电场线方向电势降低,可知N、P两点的电势不相等,故A错误;
BC.由于x轴上电场强度方向均沿x轴正方向,该正电荷受到的电场力方向不变且均沿x轴正方向,可知正电荷从N到P一直做加速运动,故电荷不会在NP两点间往复运动,故BC错误;
D.图像可知由N到P过程,电场强度先增大后减小,则正电荷受到的电场力先增大后减小,故该电荷的加速度先增大后减小,故D正确。
故选D。
6. 我校男排曾获得过 6 次全国冠军。如图所示排球被水平击出后, 刚好擦着球网的上沿落入对方场地,排球通过球网上沿时,速度与水平方向的夹角为,排球落地时速度与水平方向的夹角为,球网高为,球质量为,重力加速度为,不计空气阻力,排球视为质点。则( )
A. 排球被运动员击出后的初速度大小为
B. 排球在空中运动的时间为
C. 击球点到地面高度为
D. 排球落地时所受重力的瞬时功率为
【答案】A
【解析】
【详解】AC.设排球初位置距离地面的高度为
排球通过球网上沿时,速度与水平方向的夹角为,则有
排球落地时速度与水平方向的夹角为,则有
联立二式,解得,,故A正确,C错误;
B.根据
解得,故B错误;
D.落地时竖直向下的速度
故落地时所受重力的瞬时功率为,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,光滑绝缘固定管道足够长,管道与水平面夹角为,管道内存在方向与管道平行的匀强电场。质量为,电荷量为的带电小球(带电小球的直径小于管道的内径,且可视为质点),从固定管道底端点由静止释放,经时间,小球沿管道上升到 点,此时撤去电场,又经过时间小球恰好回到初始位置点,重力加速度为, 忽略电场变化带来的电磁效应。则( )
A. 撤去电场前小球从到电势能增大
B. 带电小球上滑过程中撤去电场前后的加速度大小之比为
C. 撤去电场后小球从点沿管道上升到最高点的时间为
D. 撤去电场前P、Q两点间的电势差为
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意可知,电场的方向沿管道向上,故小球从到电场力做正功,电势能减小,故A错误;
B.以沿管道向上为正方向,设PQ两点的距离为l
P到Q的过程,有
Q点速度
小球离开Q后向上做匀减速直线运动又返回P的过程中,有
联立上式可解得,故B错误;
C.撤去电场后小球从点沿管道上升到最高点的时间,故C错误;
D.撤去电场前,根据牛顿第二定律有
撤去电场后,根据牛顿第二定律有
由于
解得,
则
P、Q两点间的电势差,故D正确。
故选D。
二、多项选择题∶ 本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 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 5 分,选对但不全的得 3 分,有 选错的得 0 分。
8. 如图所示为某兴趣小组制作的小型照明电路示意图, 发电机线圈内阻不计, 变压器为理想变压器, 电压表和电流表均为理想交流电表, 当发电机线圈在匀强磁场中转速增加时 ( )
A. 交流电频率变高 B. 电压表示数变大
C. 电流表示数不变 D. 灯泡亮度不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.依据转速与频率关系,故A正确;
B.因交流电峰值
故峰值变大,有效值变大,而变压器匝数比没变,故电压表示数变大,故B正确;
C.因电压表示数变大,故经过灯泡的电流增加,电流是副线圈电流决定原线圈电流,原副线圈匝数比没变,故电流表示数变大,故C错误;
D.因电压表示数变大,所以小灯泡功率
可得灯泡功率变大,则灯泡亮度变亮,故D错误。
故选AB。
9. 艺术体操将音乐、舞蹈等元素和体育运动相结合,被称为“地毯上的芭蕾”,若某选手表演时,绸缎的振动可简化为一列波源位于点并沿轴方向传播的简谐横波,以波源开始振动为计时起点,在 时绳上形成如图甲所示的波形。已知质点的平衡位置均在轴上,图乙为质点的振动图像。则( )
A. 质点的起振方向沿轴负方向 B. 该简谐波的波速为
C. 质点的平衡位置与波源相距 D. 9s内质点a运动的路程为120cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,质点b的起振方向沿y正方向,同一列波中,各质点的起振方向均相同,故A错误;
B.由图甲可知,该波的波长为
由图乙可知,该波的周期
该波的波速为,故B正确;
C.由图乙可知,时波传播到b点,则质点b距波源的距离为,故C正确;
D.由图乙可知,波源振动的振幅为
由图甲可知,质点a距离波源的距离为
则波传到a点的时间
在时间内,质点a振动的时间
质点a通过的路程,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,放在固定的光滑斜面上, 斜面倾角为 两小球通过劲度系数为 的轻质弹簧相连,放在倾角为 带有挡板的另一固定光滑斜面上。现用手控制住,使细线刚好拉直但无拉力,保证滑轮两侧细线均与斜面平行,且球与挡板接触。开始时整个系统处于静止状态,现释放球, 在运动过程中球恰好不离开挡板。已知的质量为 ,的质量为 ,重力加速度为 ,细线与滑轮之间的摩擦不计, 。则( )
A. 初始时,弹簧形变量大小为 B. M 球的质量为
C. P 沿斜面下滑的最大位移大小为 D. Q 沿斜面上滑时的最大动能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对小球受力分析可知,小球仅受重力和斜面的支持力无法平衡,则弹簧对小球有沿斜面向上的弹力,则初始时弹簧处于压缩状态,设压缩量为,由沿斜面方向受力平衡可得
解得,故A错误;
B.以、整体为研究对象,会做简谐运动,则在最高点和最低点时刻,、整体合外力大小相等方向相反,设此时弹簧弹力大小为,有
解得
而此时为球恰好不离开挡板,对受力分析沿斜面方向有
解得,故B正确;
C.在最高点时在最低点,设弹簧伸长量为,则
解得
即沿斜面下滑的最大位移大小为,故C错误;
D.Q 沿斜面上滑具有最大动能时,、整体合外力为,设弹簧伸长量为,则有
解得
此时弹簧伸长量和最开始压缩量一样,故弹性势能一样。设此时速度为,对、系统由机械能守恒可得
解得
则沿斜面上滑时的最大动能为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题∶本题共 5 小题,共 57 分。
11. 某同学用如图甲所示装置测量小车沿斜面做匀变速直线运动速度随时间变化规律, 实验步骤如下:将位移传感器固定在长板底端, 让小车从长板的P位置由静止开始下滑, 通过计算机可得到小车与位移传感器距离随时间变化的图像图乙中曲线②所示。
(1)若只增大长板倾斜角度,则小车与位移传感器距离随时间变化的图像可能是图乙中的_____(选填“①”或“③”);
(2)由图乙中②的、数据可知,小车运动0.9s至1.7s内的位移大小为_____m,运动1.3s时的速度大小为_____ 。(均保留两位有效数字)
【答案】(1)① (2) ①. 0.26 ②. 0.33
【解析】
【小问1详解】
小车沿斜面由静止开始下滑,做初速度为零的匀加速直线运动,则小车与位移传感器距离为
其中是起点到传感器的距离,若只增大长板倾斜角度,则加速度增大,在相同时间内,小车下滑的位移更大,即下降的更快,图像更陡峭,即变为曲线①;
【小问2详解】
[1]从图乙中读取时,
时,
由于是到传感器的距离,小车向下运动,位移大小等于距离的减少量,有
[2]小车沿斜面向下做匀加速直线运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而1.3s为0.9s至1.7s的中间时刻,则有
12. 钙钛矿太阳能电池是一种可以将光能转换为电能的器件。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的输出功率 与路端电压 的关系。所用器材有∶ 光强可调的光源、 钙钛矿电池、理想电压表 V、理想电流表 A、滑动变阻器 R、开关 S 以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变。
(1)正确连接器材后,开始实验时,滑动变阻器 的滑片应调至_____(填 “ ” 或 “ ”) 端;
(2)闭合开关 ,用一定强度的光照射电池,保持光照强度不变,调节滑动变阻器 ,通过测量的数据计算出输出功率 ,并描绘出 - 图线如图乙中曲线 b 所示,则此强度光照下钙钛矿电池的电动势 _____ ,输出功率最大值 _____ ;(均保留 2 位有效数字)
(3)改变光照强度,重复上述实验步骤得到如图乙中曲线 a,对曲线 a 进行分析,当电压为 时,电池内阻为_____ (保留 3 位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 0.71##0.72##0.73 ②. 0.44##0.45##0.46
(3)290~310均可
【解析】
【小问1详解】
因滑动变阻器为限流式接法,故为了保护电路,应将滑片调至端,此时滑动变阻器接入阻值最大,可以有效保护电路。
【小问2详解】
[1] - 图线图乙中曲线 b 可知,当电源输出功率为0时,流过电源的电流为0,则路端电压大小为电源电动势,根据横坐标的截距可知
[2]图乙中曲线 b 图像峰值可知输出功率最大值为0.44W
【小问3详解】
由图乙a曲线可知该光照强度下钙钛矿太阳能电池的电动势为,由图乙可知当电压为 时,电池的输出功率
则此时回路中的电流
根据闭合电路欧姆定律
解得
13. 小赵设计了一种具有电磁缓冲功能的火箭模型。如图所示, 模型由缓冲槽和主体组成, 缓冲槽中有垂直于线圈平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,总电阻为的单匝闭合矩形线圈abcd固定在主体下部,ab边长为并位于磁场中。模型由足够高处下落着地后缓冲槽立即停止,主体在磁场的作用下减速,最后以速度做匀速直线运动。不计缓冲槽和主体间的摩擦力和空气阻力,线圈cd边始终未进入磁场,重力加速度为。求∶
(1)主体速度为时,线圈中边感应电流的大小;
(2)主体与线圈的总质量;
(3)主体速度为时,主体减速下落的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
以速度做匀速直线运动时,线圈中边切割磁感线,有
由可得
根据右手定则可判断边的电流方向为从到。
【小问2详解】
最后做匀速运动,由平衡条件可得
又
解得
【小问3详解】
主体速度为时,根据牛顿第二定律,有
又
由法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律有
联立解得
14. 如图甲所示,质量为的环套在光滑足够长的水平杆上,通过长为的轻绳与质量为的球相连,与光滑地面间恰好没有弹力。小球与完全相同,某时刻开始C以速度向左运动,与发生碰撞并粘在一起,碰后、共同运动的部分轨迹如图乙所示,a、c、e为轨迹最低点,b、d为轨迹最高点,重力加速度为 ,求小球B与C∶
(1)碰撞过程中,B受到的冲量大小;
(2)碰撞后能上升的最大高度;
(3)运动到c点时绳子拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球C开始时的速度为
碰撞后B、C的共同速度为,由动量守恒定律可得
解得
B受到冲量的大小为
【小问2详解】
由题可知,BC粘在一起后,A、BC组成的系统在水平方向动量守恒,设BC上升的最大高度为,ABC三者共同速度为,由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
联立解得
【小问3详解】
设小球BC碰后在c点的速度为,A球的速度为,ABC组成的系统水平方向动量守恒,则有
由能量守恒定律可得
联立解得,
故在最低点时,BC相对于A的速度水平向右,大小为
由牛顿第二定律可得
解得BC运动到c点时绳子拉力的大小为
15. 如图所示,直角坐标系中,第四象限存在方向沿方向的匀强电场,大小为;第一象限存在方向垂直坐标系所在平面向里的匀强磁场,大小为;轴上存在某种特殊物质。现由点沿方向发射速度大小为的带正电粒子,粒子质量为,电荷量大小为q,M点坐标为。粒子出电场区域后经轴上点(未画出)进入磁场区域,由于轴上特殊物质的影响,粒子每次穿过轴后速度的水平分量变为穿过前速度水平分量的倍,速度的竖直分量变为穿过前速度竖直分量的倍,k、p均大于0,且未知。粒子第二次在电场区域中运动,经过点正下方时速度刚好沿方向,且与点的距离为。忽略粒子的重力,粒子穿过轴前后质量、电荷量不变。求∶
(1)粒子第一次到达轴的速度大小;
(2)、p的值;
(3)粒子第次经过轴的坐标。
【答案】(1)
(2),
(3)①n为奇数时;②n为偶数时
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理
解得
【小问2详解】
第一次穿过轴前,竖直方向,根据
第二次穿过轴后,竖直方向,根据
其中
根据题意有
解得
第一次在磁场中运动,以为第一次穿过x轴后速度与水平方向夹角。向左偏移量为,根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
第一次穿过x轴后竖直方向速度
根据题意
第二次在电场中,设为第二次穿过x轴后水平方向的速度,则,,
解得
【小问3详解】
第一次经过x轴时的横坐标为
此后,第n次到n+1次(n为偶数)经过x轴向右运动,则
即
此后,第n次到n+1次(n为奇数)经过x轴向左运动,则
即
则,
①n为奇数时
②n为偶数时
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