精品解析：2026届宁夏回族自治区石嘴山市第一中学高三下学期第一次阶段性测试（一模）物理试题

石嘴山市第一中学2026届高三年级高考前第一次阶段测试 （高考第一次模拟） 物理试题 共100分，考试时间75分钟 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 2026年2月实验室合成超重核Rf。其核反应方程式为：。则X为（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 正电子 2. 今秋成都，晴日无多。上周末难得的好天气，市民们纷纷出游赏秋，好不开心。微信朋友圈里有小朋友在水平地面上效仿藏族同胞堆搭玛尼堆，以祈福某种愿望，如图所示，a、b是静止叠放着的两个石块，a与b之间接触面切线不水平，不考虑a与b之间的万有引力以及空气影响，则（ ） A. b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力 B. b受到的重力和b受到地面的支持力是一对作用力和反作用力 C. 地面对b的摩擦力水平向左 D. 地面受到的压力等于a和b的重力之和 3. 如图所示，小李站在小车右端，人和车均处于静止状态，水平地面光滑。某时刻小李以斜向左上方的速度v起跳，最终落在小车左端且相对于小车静止。下列说法正确的是（　　） A. 小李起跳的过程中，小李和小车构成的系统机械能守恒 B. 小李在空中运动时，小车向右运动 C. 最终小车和小李一起向左运动 D. 小李起跳的过程中，小李和小车构成的系统动量守恒 4. 如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. B. C. D. h 5. 两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（ ） A. A、D两点的场强方向一定相反 B. 从D点向左至无穷远，场强不断减小 C. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 6. 在如图所示的理想降压变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2∶1，在a、b之间加上电压稳定的交流电源，为定值电阻，P为滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的总电阻，电压表、电流表均为理想电表。当滑动触头P由c端向d端滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数保持不变 C. 的功率减小 D. 的功率先增大后减小 7. 如图所示，一质量为的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力（未画出）的作用，从点出发到达点，速度方向偏转。已知小球经过点时速度大小为，长为，方向与、连线夹角为，，。关于小球从运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 点速度大小为 B. 水平恒力的大小为 C. 恒力的冲量大小为 D. 机械能的增加量为 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处，对该列波下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 在t=0时刻，质点Q偏离平衡位置的位移为y=－0.1m C. 从t=0到t=0.1s时间内，质点P与质点Q路程相等 D. 在t=0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 9. 霍尔元件的应用非常广泛，磁传感器中常用到霍尔元件。如图所示有一个霍尔元件（载流子为电子），现通有水平向右的恒定电流I，并放在垂直纸面向外的匀强磁场B中（电流与磁场垂直），在上下两水平面A和接电压表（图中未画出），并将该电压表改装成测量磁感应强度的仪表。下列说法正确的是（　　） A. A表面接电压表的正接线柱 B. 表面接电压表的正接线柱 C. 改装的磁感应强度表刻度均匀 D. 改装的磁感应强度表刻度不均匀 10. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在t=0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=1s时撤去F，整个过程木板运动的v-t图像如图乙所示，物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.5 B. 恒力F的大小为21N C. 物块和木板同时停止运动 D. 物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3.9m 三、非选择题：本题共54分。 11. 某同学学习了圆周运动后想设计一实验测量一轻质弹簧的劲度系数和原长。实验装置如图甲所示，水平放置的空心圆台内水平安装一光滑杆，杆长为圆台的内径，质量为m的两相同小球A、B套在杆上并通过轻质弹簧连接，静止时两球连线的中点O恰好在转轴上。在光滑杆的旁边有一固定刻度尺（图中未画出），可以测量出两小球的球心距L，圆台在电动机的控制下转动的角速度ω由0缓慢增大，且观察到运动过程中连线的中点O始终位于转轴上。 （1）A球做圆周运动的向心力由__________________提供的； （2）测量出A、B两小球的球心距L与角速度ω，-ω2的关系如图乙所示。已知该图像的纵截距为b、斜率的绝对值为k0，则弹簧的原长L0=_________，弹簧的劲度系数k=_________；（均选用k0、m、b表示） （3）若取走小球B，保留A球并让弹簧中心固定在转轴上，重复前面的操作，再次测量弹簧的劲度系数，其测量值将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 12. 某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． （1）使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值______Ω的定值电阻与电流表串联。 （2）改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上______ A. 串联一个小电阻 B. 串联一个大电阻 C. 并联一个小电阻 D. 并联一个大电阻 （3）如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为______V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则______（填“大于”“等于”或“小于”）。 13. 近年来，滑雪运动受到广大运动爱好者的青睐，如图1所示，其简化示意图如图2所示。某滑雪运动员甲从倾斜雪道上的A点由静止开始以的加速度匀加速下滑，同时滑雪运动员乙从B点由静止开始向右匀加速滑动，后甲经过B点进入水平雪道并开始匀速滑动，在水平雪道上，甲刚好能追上乙。已知滑雪运动员可看成质点，运动员甲经过B点速度大小不变，当甲追上乙时，求： （1）乙的速度大小； （2）乙的位移大小。 14. 如图所示，半径为R、圆心为O的半圆形玻璃砖，平直边AB与光屏MN垂直。一束单色光从空气沿半径射向AB，当入射角时，恰好在MN上只出现一个光斑。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）当入射角改为30°时，MN上出现的两个光斑间的距离d。 15. 如图所示，左侧倾斜平行导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场垂直斜面向上，导轨上端连接一个电容的电容器，导轨斜面倾角为，动摩擦因数。足够长的光滑水平平行导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向竖直向上，右侧平行导轨斜面倾角与左侧相同且无磁场，动摩擦因数，左侧倾斜导轨与中间水平导轨利用绝缘材料焊接，为绝缘焊点。现将质量为的超导体导体棒甲从斜面上高处由静止释放，质量为的导体棒乙静止在水平导轨上，导体棒乙除与导轨接触点外均涂有绝缘漆（两导体棒间彼此绝缘），且与水平轨道左端的距离为。已知导轨间距为，乙棒电阻为，其余电阻不计，不计导体棒通过水平导轨与斜面导轨连接处的能量损失，且若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞，导体棒始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度取，，求： （1）甲棒滑到时的速度大小； （2）最终电容器储存的能量； （3）乙棒第一次滑上斜面前，两棒未相碰，距离满足的条件； （4）若，且甲乙共速时乙棒刚好到达处，求甲棒在向右移动的过程中乙棒上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山市第一中学2026届高三年级高考前第一次阶段测试 （高考第一次模拟） 物理试题 共100分，考试时间75分钟 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 2026年2月实验室合成超重核Rf。其核反应方程式为：。则X为（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 正电子 【答案】B 【解析】 【详解】设X的电荷数为n，质量数为m，根据核反应的质量数和电荷数守恒有， 解得， 所以X为中子，故选B。 2. 今秋成都，晴日无多。上周末难得的好天气，市民们纷纷出游赏秋，好不开心。微信朋友圈里有小朋友在水平地面上效仿藏族同胞堆搭玛尼堆，以祈福某种愿望，如图所示，a、b是静止叠放着的两个石块，a与b之间接触面切线不水平，不考虑a与b之间的万有引力以及空气影响，则（ ） A. b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力 B. b受到的重力和b受到地面的支持力是一对作用力和反作用力 C. 地面对b的摩擦力水平向左 D. 地面受到的压力等于a和b的重力之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．对的支持力与受到的重力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故A错误； B．对地面的压力和受到地面的支持力是一对作用力和反作用力，故B错误； CD．以、两个石块为整体，根据受力平衡可知，地面对只有支持力作用，没有摩擦力作用，则地面受到的压力等于和的重力之和，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，小李站在小车右端，人和车均处于静止状态，水平地面光滑。某时刻小李以斜向左上方的速度v起跳，最终落在小车左端且相对于小车静止。下列说法正确的是（　　） A. 小李起跳的过程中，小李和小车构成的系统机械能守恒 B. 小李在空中运动时，小车向右运动 C. 最终小车和小李一起向左运动 D. 小李起跳的过程中，小李和小车构成的系统动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．小李起跳的过程中，小李的化学能转化为机械能，因此系统的机械能不守恒，故A错误； BD．由于小李和小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向受到重力的作用，因此系统动量不守恒，只是在水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可知，当小李具有向左的分速度时，小车具有向右的速度，即小车向右运动，故B正确，D错误； C．由于系统在水平方向动量守恒，初始状态，系统动量为零，根据动量守恒定律可知，末状态系统的动量也为零，即最终小李和小车也处于静止状态，故C错误。 故选B。 4. 如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. B. C. D. h 【答案】C 【解析】 【详解】设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力 设活塞的横截面积为，此时气体的压强为 设温度为时，气柱高为，此时气体的压强为 取封闭的气体为研究对象，由理想气体状态方程 解得 故选C。 5. 两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（ ） A. A、D两点的场强方向一定相反 B. 从D点向左至无穷远，场强不断减小 C. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图中电场线分布情况可知，两点电荷为异种电荷，且B处电荷量为，C处电荷量为，设电荷量为的点电荷为负电荷，则电荷量为的点电荷为正电荷，，则A点的场强大小为 （方向指向负电荷的） D点的场强大小为 由于D点的场强大小为零，可知从D点向左至无穷远，场强先增大后减小，故AB错误； C．若电荷量为的点电荷为负电荷，由以上分析可知，电子从A向B移动的过程中，场强方向由A指向B，电场力与运动方向相反，电场力对电子做负功，电势能增加，故C错误； D．若电荷量为的点电荷为负电荷，则B处为负电荷，C处为正电荷，根据离正点电荷越近电势越高，离负点电荷越近电势越低，可知点电荷在A点的电势低于D点电势，点电荷在A点的电势低于D点电势，则A点电势低于D点电势，故D正确。 故选D。 6. 在如图所示的理想降压变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2∶1，在a、b之间加上电压稳定的交流电源，为定值电阻，P为滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的总电阻，电压表、电流表均为理想电表。当滑动触头P由c端向d端滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数保持不变 C. 的功率减小 D. 的功率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．可以将副线圈的电阻等效到原线圈上来，从而将复杂的电路化为简单的串联电路，如图所示，由于， 可知 则 当滑动触头P由c端向d端滑动时，电阻的阻值由最大阻值开始减小，通过变压器原线圈的电流增大，则通过副线圈的电流也增大，即电流表的示数增大，A错误； B．定值电阻分压增大，则原线圈两端电压减小，副线圈两端电压也减小，即电压表示数减小，B错误； C．将看作电源的内阻，此时的功率即为电源的输出功率，可知当时有最大功率，随着滑动触头P由c端向d端滑动，的电阻从开始逐渐减小，则的功率减小，C正确； D．由于通过的电流增大，则其功率增大，D错误。 故选C。 7. 如图所示，一质量为的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力（未画出）的作用，从点出发到达点，速度方向偏转。已知小球经过点时速度大小为，长为，方向与、连线夹角为，，。关于小球从运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 点速度大小为 B. 水平恒力的大小为 C. 恒力的冲量大小为 D. 机械能的增加量为 【答案】B 【解析】 【详解】A.因为速度偏转，所以沿方向的末速度为零，所以沿方向物体做匀减速直线运动，垂直方向做初速度为0的匀加速直线运动，设末速度为，根据运动的等时性，设运动的时间为，根据运动的分解，沿方向位移为……① 速度为……② 垂直方向位移为……③ 速度为……④ 联立①②③④解得，A错误； B.沿方向的加速度 垂直方向的加速度 物体运动的合加速度为 根据牛顿第二定律可得恒力，B正确； C.恒力的冲量，C错误； D.根据动能定理得，机械能的增加量，D错误。 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处，对该列波下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 在t=0时刻，质点Q偏离平衡位置的位移为y=－0.1m C. 从t=0到t=0.1s时间内，质点P与质点Q路程相等 D. 在t=0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．时向下振动，根据“上下坡法”，说明处于上坡段，因此波沿轴正方向传播，故A正确； B．该波形为正弦曲线，波形方程为 代入的位置，得，故B错误； C．，简谐运动中任意质点经过半个周期，路程一定为，与初始位置无关，同一列波所有质点振幅相同，因此、路程都是，故C正确； D．，在时从平衡位置向下运动，经过后到达正最大位移处，距平衡位置距离为； 对，代入振动方程得时，的位移绝对值，因此距平衡位置的距离小于，故D正确。 故选ACD 。 9. 霍尔元件的应用非常广泛，磁传感器中常用到霍尔元件。如图所示有一个霍尔元件（载流子为电子），现通有水平向右的恒定电流I，并放在垂直纸面向外的匀强磁场B中（电流与磁场垂直），在上下两水平面A和接电压表（图中未画出），并将该电压表改装成测量磁感应强度的仪表。下列说法正确的是（　　） A. A表面接电压表的正接线柱 B. 表面接电压表的正接线柱 C. 改装的磁感应强度表刻度均匀 D. 改装的磁感应强度表刻度不均匀 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据左手定则，由于霍尔元件的载流子是电子，电子在磁场的作用下偏向极板，极板的电势比A极板电势高，则A极板接电源的正极，故A正确，B错误； CD．根据电流的微观表达式有 其中，n为单位体积内电子个数，S为通过电流的横截面积，e为电子的带电荷量，v为电子定向移动速率，由于在霍尔元件中最终形成稳定的电场，其电势差为 其中d为霍尔元件的厚度，即上下极板间的距离，两式联立解得 由式子可知，电势差与磁感应强度成正比，可知，将电压表改装为磁感应强度表，刻度均匀，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在t=0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=1s时撤去F，整个过程木板运动的v-t图像如图乙所示，物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.5 B. 恒力F的大小为21N C. 物块和木板同时停止运动 D. 物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3.9m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图像可知时物块、木板共速，则物块在内的加速度为 对物块有，可得物块与木板间的动摩擦因数为 在内木板的加速度 根据牛顿第二定律有，得，故A正确； B．撤去拉力F前，木板的加速度 根据牛顿第二定律有 得，故B正确； C．由图像可知共速时速度为，则在内物块位移为 内木板位移为 在后，物块与木板间仍有相对滑动，物块的加速度大小 物块到停止的时间还需 木板的加速度大小为，则有 得 木板到停止的时间还需，所以木板比物块先停止运动，故C错误； D．在末到物块停止运动的时间内，物块的位移为 木板位移为 则物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为，故D错误， 故选AB。 三、非选择题：本题共54分。 11. 某同学学习了圆周运动后想设计一实验测量一轻质弹簧的劲度系数和原长。实验装置如图甲所示，水平放置的空心圆台内水平安装一光滑杆，杆长为圆台的内径，质量为m的两相同小球A、B套在杆上并通过轻质弹簧连接，静止时两球连线的中点O恰好在转轴上。在光滑杆的旁边有一固定刻度尺（图中未画出），可以测量出两小球的球心距L，圆台在电动机的控制下转动的角速度ω由0缓慢增大，且观察到运动过程中连线的中点O始终位于转轴上。 （1）A球做圆周运动的向心力由__________________提供的； （2）测量出A、B两小球的球心距L与角速度ω，-ω2的关系如图乙所示。已知该图像的纵截距为b、斜率的绝对值为k0，则弹簧的原长L0=_________，弹簧的劲度系数k=_________；（均选用k0、m、b表示） （3）若取走小球B，保留A球并让弹簧中心固定在转轴上，重复前面的操作，再次测量弹簧的劲度系数，其测量值将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】（1）弹簧的弹力 （2） ①. ②. （3）不变 【解析】 【小问1详解】 A球做圆周运动的向心力由弹簧的弹力提供的； 【小问2详解】 [1][2]对球A分析可知 解得 由题意可知， 解得弹簧原长 劲度系数 【小问3详解】 若取走小球B，保留A球并让弹簧中心固定在转轴上，重复前面的操作，再次测量弹簧的劲度系数，若操作正确，则其测量值将不变。 12. 某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． （1）使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值______Ω的定值电阻与电流表串联。 （2）改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上______ A. 串联一个小电阻 B. 串联一个大电阻 C. 并联一个小电阻 D. 并联一个大电阻 （3）如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为______V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则______（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）9700 （2）D （3） ①. 6 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 把电流表改装成量程是10V的电压表需要串联分压电阻 【小问2详解】 改装后电压表示数比标准电压表示数小，说明流过改装后电压表的电流偏小，改装后电压表内阻偏大，改装过程串联电阻阻值R偏大，需要稍微减小分压电阻阻值，应并联一个大电阻。 故选D。 【小问3详解】 [1]校准后电压表的内阻，用改装后的电压表测R1两端电压时，电压表与电阻R1并联电阻，电压表读数 [2]用改装后的电压表测R2两端电压时，电压表与电阻R2并联电阻，电压表读数 用理想电压表测R1两端电压，电压表示数 用理想电压表测R2两端电压，电压表示数 则， 可得 13. 近年来，滑雪运动受到广大运动爱好者的青睐，如图1所示，其简化示意图如图2所示。某滑雪运动员甲从倾斜雪道上的A点由静止开始以的加速度匀加速下滑，同时滑雪运动员乙从B点由静止开始向右匀加速滑动，后甲经过B点进入水平雪道并开始匀速滑动，在水平雪道上，甲刚好能追上乙。已知滑雪运动员可看成质点，运动员甲经过B点速度大小不变，当甲追上乙时，求： （1）乙的速度大小； （2）乙的位移大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，甲经过B点进入水平雪道的速度为 由于甲在水平雪道做匀速运动，且甲刚好能追上乙，则甲追上乙时，两人速度刚好相等，即乙的速度大小为 【小问2详解】 设乙的位移大小为，则甲从B点到刚好追上乙所用时间为 乙从B点由静止开始运动到被甲追上过程，根据运动学公式有 联立解得 14. 如图所示，半径为R、圆心为O的半圆形玻璃砖，平直边AB与光屏MN垂直。一束单色光从空气沿半径射向AB，当入射角时，恰好在MN上只出现一个光斑。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）当入射角改为30°时，MN上出现的两个光斑间的距离d。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，发生了全反射 【小问2详解】 设反射后出现光斑P，则 设折射后出现光斑Q，则根据折射定律有 可得 故 所以 故光斑P、Q间的距离 15. 如图所示，左侧倾斜平行导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场垂直斜面向上，导轨上端连接一个电容的电容器，导轨斜面倾角为，动摩擦因数。足够长的光滑水平平行导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向竖直向上，右侧平行导轨斜面倾角与左侧相同且无磁场，动摩擦因数，左侧倾斜导轨与中间水平导轨利用绝缘材料焊接，为绝缘焊点。现将质量为的超导体导体棒甲从斜面上高处由静止释放，质量为的导体棒乙静止在水平导轨上，导体棒乙除与导轨接触点外均涂有绝缘漆（两导体棒间彼此绝缘），且与水平轨道左端的距离为。已知导轨间距为，乙棒电阻为，其余电阻不计，不计导体棒通过水平导轨与斜面导轨连接处的能量损失，且若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞，导体棒始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度取，，求： （1）甲棒滑到时的速度大小； （2）最终电容器储存的能量； （3）乙棒第一次滑上斜面前，两棒未相碰，距离满足的条件； （4）若，且甲乙共速时乙棒刚好到达处，求甲棒在向右移动的过程中乙棒上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 当甲下滑过程中电流为时有： 回路电流： 对电容器：， 联立解得 所以甲在斜面上做匀加速直线运动，则到底端的速度 解得 【小问2详解】 由能量关系可得 解得 【小问3详解】 甲和乙在磁场中运动的过程中，系统不受外力作用，则系统动量守恒，若两者共速时恰不相碰，则有 对乙根据动量定理有 其中 联立解得 则满足 【小问4详解】 由（3）可知，乙棒第一次滑上斜面前两棒未相碰，两棒在水平轨道上达到共同速度过程中产生的焦耳热： 此时两棒的距离 因，乙滑上斜面后最终静止在斜面上； 设甲到的速度为，则根据动量定理有： 其中 可得 故甲从共速运动到过程中，乙产生的焦耳热 甲在向右移动的过程中乙上产生的总焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $