精品解析：2026届黑龙江省齐齐哈尔市高三下学期第一次模拟考试物理试卷

物理 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。 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。 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1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10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. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示，平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm，下列说法正确的是（　　） A. 简谐横波的周期为24s B. 波速大小为2.5m/s C. 时，M点沿y轴负方向运动 D. 时，M点运动到处 2. 如图所示，置于真空中的玻璃砖截面为矩形ABCD，一束复色光从AD边上O点射入玻璃砖后分成两束单色光1、2，分别照射到BC边的a、b两点。下列说法正确的是（ ） A. 单色光1的波长大于单色光2的波长 B. 玻璃砖对单色光1的折射率大于对单色光2的折射率 C. 单色光1在玻璃砖中的传播速度大于单色光2在玻璃砖中的传播速度 D. 增大入射角，单色光2最先在BC边发生全反射现象 3. 如图所示，一定质量的理想气体经历状态变化，其中a状态的温度为，为等温过程。下列说法正确的是（ ） A. c状态的温度为 B. d状态的压强为 C. 的过程中，所有气体分子的运动速率都增加 D. 的过程中，气体对外界做正功 4. 如图所示，地球绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为，周期为T。X彗星绕太阳运动的轨道为椭圆，近日点P到太阳中心的距离为，远日点Q到太阳中心的距离为。已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. X彗星的周期为 C. 在近日点P，地球的向心加速度小于X彗星的向心加速度 D. 在近日点P，地球的线速度小于X彗星的线速度 5. 如图所示，竖直固定放置的光滑大圆环半径为R，最高点为P，最低点为Q，质量为m的小球套在圆环上。现将原长为R的轻弹簧一端拴接在P点，另一端拴接小球，静止时轻弹簧轴线方向与PQ连线的夹角为30°。则轻弹簧的劲度系数为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 6. 电荷量分别为、的两个点电荷，分别固定在和处，在它们形成的电场中，在x轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示，处电势为零，处电势最大。根据提供的信息，下列判断正确的是（ ） A. 两个点电荷可能带同种电荷 B. 电荷量一定满足关系式 C. 一电子从处由静止释放，电势能一定先减小后增大 D. 一电子从处由静止释放，一定在之间做往复运动 7. 如图所示，倾角的传送带始终保持的速率顺时针运行。现将质量的物件（可视为质点）轻轻放在传送带底端a点，经过一段时间后通过传送带的顶端b点进入平台。已知，物件与传送带之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，。在物件从a运动到b的过程中（ ） A. 摩擦力对物件先做正功后不做功 B. 传送带对物件做的功等于物件增加的动能 C. 物件与传送带之间因摩擦产生的热量为 D. 物件与传送带发生相对滑动的时间为 8. 是碳的一种放射性同位素，其半衰期为5730年，衰变后产生新核。通过测量样本中剩余的含量推算其死亡年代。下列判断正确的是（ ） A. 的衰变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B. 衰变的核反应类型为衰变 C. 100个原子核经过5730年，还剩下50个未发生衰变 D. 高温高压的环境，不会影响的衰变速度 9. 一小型交流发电机通过理想变压器向用户供电，其原理如图所示。理想变压器原、副线圈匝数比为。定值电阻、、、的阻值相同，发电机线圈电阻和导线电阻均不计。线圈转速为n且开关S断开时，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，下列判断正确的是（ ） A. 保持S断开，仅将线圈转速变为2n，电流表的示数变为 B. 保持S断开，仅将线圈转速变为2n，电压表的读数变为2U C. 线圈转速不变，仅闭合S，电阻消耗的功率增大 D. 线圈转速不变，仅闭合S，变压器的输出功率减小 10. 如图所示，质量的足够长木板B静止在粗糙水平地面上，质量的小物块A静止在B的右端。已知B的下表面与地面之间的动摩擦因数，B的上表面与A之间的动摩擦因数，重力加速度为。现对B施加一水平向右的拉力，拉力F随时间t变化的规律为，下列判断正确的是（ ） A. 时，B的速度大小为 B. 时，A受到的摩擦力大小为 C. 时，B的速度大小为 D. 的时间内，A的位移大小为7m 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明同学通过实验测量一未知电阻的阻值。 （1）实验前先用多用电表粗略测量该电阻的阻值。将多用电表的选择开关拨到“×10”倍率的电阻挡，进行欧姆调零，用两个表笔与电阻两端接触，若指针偏角太大，应重新将选择开关拨到_______（填“×1”或“×100”）挡位，再次进行欧姆调零后进行测量，其读数如图甲所示，则该电阻的阻值约等于_______Ω。 （2）为了精确测量该电阻值，除了电动势约为3V的电池组、开关S和若干导线外，实验室还备有以下器材： A．电压表V（量程3V，内阻约为4kΩ） B．微安表头G（量程100μA，内阻999Ω） C．定值电阻 D．滑动变阻器R（0~5Ω） ①将微安表头G和定值电阻改装成一个量程较大的电流表，则改装后电流表的量程为_______A。 ②根据给出的器材，请在虚线框内设计画出实验电路图，要求没有系统误差_______。 12. 物理小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用电子秤测出滑块（含遮光条）的质量为M，重物的质量为m。实验步骤如下。 （1）将光电门安装到气垫导轨一侧，在滑块上固定一遮光条，用50分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d，如图乙所示，则_______mm。当遮光条通过光电门的遮光时间为时，认为滑块的瞬时速度为，原因是_______。 （2）不挂重物时，给滑块一向左的初速度，若滑块通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则为了使气垫导轨水平，应将气垫导轨的_______（填“左”或“右”）地脚螺丝调高。 （3）气垫导轨调节水平后，挂上重物，使滑块与定滑轮之间的细线水平，从固定的刻度尺上读出两光电门之间的距离为s（初始时重物距地面的高度大于s）。释放重物，遮光条通过光电门1的遮光时间为，通过光电门2的遮光时间为。已知当地重力加速度为g，若系统机械能守恒，则应该满足的表达式为_______（用题中给出的字母表示）。 13. 父子两人在空旷的草地上投掷飞镖。第一次，父亲站在A点将飞镖甲以的初速度沿与水平方向成角的方向掷出，飞镖最终落在水平地面上的C点。第二次儿子站在B点将飞镖乙以某一初速度水平掷出，飞镖最终也落在C点。已知飞镖甲的投出点距地面高度，飞镖乙的投出点距地面高度，A、B两点间的距离，不计空气阻力，g取，。求： （1）飞镖甲离地面的最大高度H和在空中飞行的时间t； （2）飞镖乙抛出时的速度大小和落地时的速度大小v。 14. 如图所示，在竖直面内建立xOy坐标系，y轴左侧存在沿x轴正方向的匀强电场，右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。长为L的绝缘细线一端固定在O点，另一端系着质量为m、电荷量为q的带正电小球。现将小球拉至处并给小球一沿x轴负方向的初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，当小球运动到P点时，细线上的拉力恰好为零；当小球运动到处时细线断裂，之后小球始终在第一象限内运动，某时刻小球恰好与y轴相切。已知OP与y轴正方向的夹角为，，重力加速度大小为g，小球可视为质点。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球在M、N两点时的速度、的大小； （3）磁感应强度B的大小。 15. 如图所示，间距的平行导轨、固定在水平面上，左侧连接一电容的电容器（耐压值足够大）。垂直于导轨的虚线与之间的导轨均为不导电的陶瓷材料（图中导轨上的虚线部分），其余导轨为金属材料。垂直于导轨的虚线左侧处于方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。质量、电阻不计的金属棒甲静止在左侧。金属棒乙和丙的质量均为、连入电路中的电阻均为，其中乙静止在与之间，丙静止在与之间。现给甲棒施加一与导轨平行、大小为6N的水平向右的恒力F，当其运动到时撤去F；之后甲与乙发生弹性碰撞，碰撞后瞬间乙棒的速度；当丙棒运动到时速度。不计一切摩擦及空气阻力，不计导轨电阻，金属棒始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，进入或离开陶瓷段导轨的瞬间不损失机械能，重力加速度。 （1）求电容器上的最大电荷量； （2）求金属棒甲在恒力F的作用下向右运动的距离x； （3）若乙、丙在与之间没有相碰，求初始时丙与的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。 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。 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1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10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. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时的波形如图所示，平衡位置在处的质点M在时位移第一次为5cm，下列说法正确的是（　　） A. 简谐横波的周期为24s B. 波速大小为2.5m/s C. 时，M点沿y轴负方向运动 D. 时，M点运动到处 【答案】A 【解析】 【详解】AC．波沿x轴正方向传播，根据图像可知此时质点M正处于平衡位置向上振动，可写出M点的振动方程为 代入数据时 解得，故A正确，C错误； B．根据图像可知波长为 所以波速，故B错误； D．波上的质点只在其平衡位置附近振动，不会沿着波的传播方向移动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，置于真空中的玻璃砖截面为矩形ABCD，一束复色光从AD边上O点射入玻璃砖后分成两束单色光1、2，分别照射到BC边的a、b两点。下列说法正确的是（ ） A. 单色光1的波长大于单色光2的波长 B. 玻璃砖对单色光1的折射率大于对单色光2的折射率 C. 单色光1在玻璃砖中的传播速度大于单色光2在玻璃砖中的传播速度 D. 增大入射角，单色光2最先在BC边发生全反射现象 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，单色光1的折射角小，根据，可知单色光1的折射率大，则波长短，故A错误，B正确； C．根据，单色光1在玻璃砖中的传播速度小于单色光2在玻璃砖中的传播速度，故C错误； D．射到BC边上的光是在AD边上折射而来的，其入射角不可能达到临界角，1和2都不会在BC边上发生全反射，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一定质量的理想气体经历状态变化，其中a状态的温度为，为等温过程。下列说法正确的是（ ） A. c状态的温度为 B. d状态的压强为 C. 的过程中，所有气体分子的运动速率都增加 D. 的过程中，气体对外界做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程中，根据理想气体状态方程，有 可得c状态的温度为，故A错误； B．过程，根据玻意耳定律有 可得d状态的压强为，故B正确； C．的过程中体积不变，压强升高，则温度升高，气体分子的平均运动速率增加，但不是所有气体分子的速率都增加，故C错误； D．的过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，地球绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为，周期为T。X彗星绕太阳运动的轨道为椭圆，近日点P到太阳中心的距离为，远日点Q到太阳中心的距离为。已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. X彗星的周期为 C. 在近日点P，地球的向心加速度小于X彗星的向心加速度 D. 在近日点P，地球的线速度小于X彗星的线速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．设太阳的质量为M，地球的质量为m，万有引力提供向心力，有 可得太阳的质量，根据提供的信息无法求出地球的质量，故A错误； B．根据开普勒第三定律可得 可得彗星的周期，故B错误； C．在近日点P，物体受引力的方向与速度方向垂直，根据牛顿第二定律可得 可得在近日点P，地球的向心加速度等于X彗星的向心加速度，故C错误； D．在近日点P，X彗星做离心运动，地球的线速度小于X彗星的线速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，竖直固定放置的光滑大圆环半径为R，最高点为P，最低点为Q，质量为m的小球套在圆环上。现将原长为R的轻弹簧一端拴接在P点，另一端拴接小球，静止时轻弹簧轴线方向与PQ连线的夹角为30°。则轻弹簧的劲度系数为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】 设弹簧的劲度系数为k，根据几何关系可知弹簧的形变量 由受力分析，结合相似三角形有 可得弹簧弹力 劲度系数 故选C。 6. 电荷量分别为、的两个点电荷，分别固定在和处，在它们形成的电场中，在x轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示，处电势为零，处电势最大。根据提供的信息，下列判断正确的是（ ） A. 两个点电荷可能带同种电荷 B. 电荷量一定满足关系式 C. 一电子从处由静止释放，电势能一定先减小后增大 D. 一电子从处由静止释放，一定在之间做往复运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．处电势最大，则该处电场强度为零，两个点电荷一定带异种电荷，故A错误； B．根据点电荷电场强度公式有 可得，故B错误； C．根据电势变化规律，可知处向右，电场强度先沿x轴负方向，并逐渐减小，再沿x轴正方向，先增大后减小，故一电子从处由静止释放，电场力先做正功后做负功，电势能一定先减小后增大，故C正确； D．处的电势低于处的电势，故一电子从处由静止释放，运动到处还有沿x轴正方向的速度，会继续运动，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，倾角的传送带始终保持的速率顺时针运行。现将质量的物件（可视为质点）轻轻放在传送带底端a点，经过一段时间后通过传送带的顶端b点进入平台。已知，物件与传送带之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，。在物件从a运动到b的过程中（ ） A. 摩擦力对物件先做正功后不做功 B. 传送带对物件做的功等于物件增加的动能 C. 物件与传送带之间因摩擦产生的热量为 D. 物件与传送带发生相对滑动的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物件先受到沿着传送带向上的滑动摩擦力，后受到沿着传送带向上的静摩擦力，故摩擦力对其一直做正功，故A错误； B．根据动能定理，传送带对物件做的功（摩擦力做功）等于物件动能的增加量加上物件重力势能的增加量（即物件机械能的增加量），并非只等于动能增加量，故B错误； C．物件与传送带共速前，根据 可得加速度 与传送带共速所用的时间 运动的距离 之后与传送带一起匀速运动。物件与传送带之间因摩擦产生的热量，故C正确； D．物件与传送带发生相对滑动的时间即为达到共速所用时间，由前面分析可知，故D错误。 故选C。 8. 是碳的一种放射性同位素，其半衰期为5730年，衰变后产生新核。通过测量样本中剩余的含量推算其死亡年代。下列判断正确的是（ ） A. 的衰变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B. 衰变的核反应类型为衰变 C. 100个原子核经过5730年，还剩下50个未发生衰变 D. 高温高压的环境，不会影响的衰变速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．核衰变过程中电荷数、质量数守恒，但反应存在质量亏损，会以能量形式释放，因此质量不守恒，A错误； B．该衰变反应方程式，质量数不变，电荷数增加1，释放出电子，属于β衰变，B正确； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，仅对宏观大量样本有意义，对少量原子核的衰变行为无法准确预测，C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强、化学状态等外部因素无关，因此高温高压不影响衰变速度，D正确。 故选BD。 9. 一小型交流发电机通过理想变压器向用户供电，其原理如图所示。理想变压器原、副线圈匝数比为。定值电阻、、、的阻值相同，发电机线圈电阻和导线电阻均不计。线圈转速为n且开关S断开时，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，下列判断正确的是（ ） A. 保持S断开，仅将线圈转速变为2n，电流表的示数变为 B. 保持S断开，仅将线圈转速变为2n，电压表的读数变为2U C. 线圈转速不变，仅闭合S，电阻消耗的功率增大 D. 线圈转速不变，仅闭合S，变压器的输出功率减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．发电机线圈产生的感应电动势最大值 若发电机线圈的转速n变为原来的2倍，则感应电动势最大值变为原来的2倍，因为整个电路不变，所以所有电流值和电压值都变为原来的2倍，故A错误，B正确； C．将理想变压器和副线圈电路中的电阻等效为R，等效电路如图所示 则有 仅闭合S，副线圈电阻减小，等效电阻R减小，原线圈电流增大，故消耗的功率增大，故C正确； D．等效电阻R大于且减小，故变压器的输入电流变大，则输出功率增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量的足够长木板B静止在粗糙水平地面上，质量的小物块A静止在B的右端。已知B的下表面与地面之间的动摩擦因数，B的上表面与A之间的动摩擦因数，重力加速度为。现对B施加一水平向右的拉力，拉力F随时间t变化的规律为，下列判断正确的是（ ） A. 时，B的速度大小为 B. 时，A受到的摩擦力大小为 C. 时，B的速度大小为 D. 的时间内，A的位移大小为7m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当拉力时，A、B开始运动，即时开始运动。考虑长木板与小滑块相对静止，一起向前加速过程，对整体分析，由牛顿第二定律有 刚要发生相对滑动时 解得 因此时，木板与小滑块一起向前加速，未发生相对滑动，设时，两者共同速度为，因时两者才开始运动，的时间内，拉力的冲量 根据动量定理，对A、B组成的整体有 解得A、B的速度为，故A错误； B．时，A、B仍一起加速，设加速度为，整体上由牛顿第二定律有 对A有 联立可得，故B正确； C．时，设两者共同速度为，同理根据动量定理可求得 的时间内，木板与小滑块发生相对滑动，时，设B的速度，对B根据动量定理有 解得，故C错误； D．的时间内，物块A做匀加速直线运动，位移，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明同学通过实验测量一未知电阻的阻值。 （1）实验前先用多用电表粗略测量该电阻的阻值。将多用电表的选择开关拨到“×10”倍率的电阻挡，进行欧姆调零，用两个表笔与电阻两端接触，若指针偏角太大，应重新将选择开关拨到_______（填“×1”或“×100”）挡位，再次进行欧姆调零后进行测量，其读数如图甲所示，则该电阻的阻值约等于_______Ω。 （2）为了精确测量该电阻值，除了电动势约为3V的电池组、开关S和若干导线外，实验室还备有以下器材： A．电压表V（量程3V，内阻约为4kΩ） B．微安表头G（量程100μA，内阻999Ω） C．定值电阻 D．滑动变阻器R（0~5Ω） ①将微安表头G和定值电阻改装成一个量程较大的电流表，则改装后电流表的量程为_______A。 ②根据给出的器材，请在虚线框内设计画出实验电路图，要求没有系统误差_______。 【答案】（1） ①. ×1 ②. 30 （2） ①. 0.1 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]多用电表的指针偏角太大，说明读数太小，应换小倍率，重新将选择开关拨到“×1”挡位； [2]根据选择的倍率可知，多用电表测出的阻值为 【小问2详解】 ①[1]将微安表头G和并联改装成一个电流表，改装后电流表的量程 ②[2]滑动变阻器的阻值变化范围较小，故用分压接法；改装后的电流表内阻已知，故用内接法。电路图如图所示 12. 物理小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用电子秤测出滑块（含遮光条）的质量为M，重物的质量为m。实验步骤如下。 （1）将光电门安装到气垫导轨一侧，在滑块上固定一遮光条，用50分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d，如图乙所示，则_______mm。当遮光条通过光电门的遮光时间为时，认为滑块的瞬时速度为，原因是_______。 （2）不挂重物时，给滑块一向左的初速度，若滑块通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则为了使气垫导轨水平，应将气垫导轨的_______（填“左”或“右”）地脚螺丝调高。 （3）气垫导轨调节水平后，挂上重物，使滑块与定滑轮之间的细线水平，从固定的刻度尺上读出两光电门之间的距离为s（初始时重物距地面的高度大于s）。释放重物，遮光条通过光电门1的遮光时间为，通过光电门2的遮光时间为。已知当地重力加速度为g，若系统机械能守恒，则应该满足的表达式为_______（用题中给出的字母表示）。 【答案】（1） ①. 5.26 ②. 滑块通过光电门的时间非常短，平均速度约等于瞬时速度 （2）左 （3） 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，游标卡尺上的第13条刻度线与主尺上的刻度线对齐，故遮光条的宽度 [2]遮光条通过光电门的时间很短，可以用平均速度代替该位置的瞬时速度。 （2）滑块通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明滑块释放后做加速运动，导轨左端低，应将左地脚螺丝调高。 （3）重物减少的重力势能 增加的动能 若系统机械能守恒，则 即。 13. 父子两人在空旷的草地上投掷飞镖。第一次，父亲站在A点将飞镖甲以的初速度沿与水平方向成角的方向掷出，飞镖最终落在水平地面上的C点。第二次儿子站在B点将飞镖乙以某一初速度水平掷出，飞镖最终也落在C点。已知飞镖甲的投出点距地面高度，飞镖乙的投出点距地面高度，A、B两点间的距离，不计空气阻力，g取，。求： （1）飞镖甲离地面的最大高度H和在空中飞行的时间t； （2）飞镖乙抛出时的速度大小和落地时的速度大小v。 【答案】（1）5m，1.8s （2）4m/s， 【解析】 【小问1详解】 飞镖甲在竖直方向做竖直上抛运动，设上升的最大高度为，有 离地面的最大高度 解得 设飞镖甲上升的时间为，下降的时间为，有 飞镖甲在空中飞行的时间 【小问2详解】 飞镖甲的水平分速度 设飞镖乙在空中运动的时间为，有 解得飞镖乙的初速度 飞镖乙落地时竖直分速度满足 解得 则落地时的速度 14. 如图所示，在竖直面内建立xOy坐标系，y轴左侧存在沿x轴正方向的匀强电场，右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。长为L的绝缘细线一端固定在O点，另一端系着质量为m、电荷量为q的带正电小球。现将小球拉至处并给小球一沿x轴负方向的初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，当小球运动到P点时，细线上的拉力恰好为零；当小球运动到处时细线断裂，之后小球始终在第一象限内运动，某时刻小球恰好与y轴相切。已知OP与y轴正方向的夹角为，，重力加速度大小为g，小球可视为质点。求： （1）电场强度E的大小； （2）小球在M、N两点时的速度、的大小； （3）磁感应强度B的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球运动到P点时，重力和电场力的合力沿着PO方向 即 电场强度 【小问2详解】 小球运动到P点时，重力和电场力的合力 合力提供向心力，设此时速度为v，则 小球从M点到P点，根据动能定理有 联立解得 小球从M点到N点，有 可得 【小问3详解】 小球进入第一象限，设 根据配速法，小球的实际运动可以分解为两个分运动，一个分运动是小球以速率做匀速圆周运动，如图所示 设匀速圆周运动的半径为R，小球在时间内转过的圆心角为，则， 又知，， 联立解得，， 另一个分运动是小球以速度沿轴正方向做匀速直线运动，故 某时刻小球恰好与y轴相切，故应满足两个条件， 所以， 整理得 解得 根据， 解得 根据有 15. 如图所示，间距的平行导轨、固定在水平面上，左侧连接一电容的电容器（耐压值足够大）。垂直于导轨的虚线与之间的导轨均为不导电的陶瓷材料（图中导轨上的虚线部分），其余导轨为金属材料。垂直于导轨的虚线左侧处于方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。质量、电阻不计的金属棒甲静止在左侧。金属棒乙和丙的质量均为、连入电路中的电阻均为，其中乙静止在与之间，丙静止在与之间。现给甲棒施加一与导轨平行、大小为6N的水平向右的恒力F，当其运动到时撤去F；之后甲与乙发生弹性碰撞，碰撞后瞬间乙棒的速度；当丙棒运动到时速度。不计一切摩擦及空气阻力，不计导轨电阻，金属棒始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，进入或离开陶瓷段导轨的瞬间不损失机械能，重力加速度。 （1）求电容器上的最大电荷量； （2）求金属棒甲在恒力F的作用下向右运动的距离x； （3）若乙、丙在与之间没有相碰，求初始时丙与的最小距离。 【答案】（1）6C （2）6m （3）2m 【解析】 【小问1详解】 设金属棒甲与乙碰撞前甲的速度为，碰撞后甲的速度为，根据动量守恒定律有 发生弹性碰撞时机械能也守恒，所以有 解得， 在虚线处甲切割磁感线产生的感应电动势最大，即 根据电容器的定义式 电容器上的最大电荷量为 解得 【小问2详解】 金属棒甲在拉力F作用下从静止开始做加速运动，设某一时刻的加速度为a，根据牛顿第二定律，有 其中 代入后可解得 即金属棒甲做匀加速运动，有 所以 【小问3详解】 当丙的速度时，设乙的速度为，乙与丙在磁场中运动时切割磁感线产生感应电流，二者受到等大反向的安培力作用，所以乙与丙组成的系统动量是守恒的，有 可解得 对金属棒丙应用动量定理，有 即 根据运动学关系，有 即 解得初始时丙与的最小距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $