精品解析：2026届江苏南京市、盐城市高三下学期第一次模拟考试物理试卷

南京市、盐城市2026届高三年级第一次模拟考试 物理 注意事项： 1.本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷； 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分； 3.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心，D图中光线关于虚线左右对称，下列光路可能发生的是（　　） A. B. C. D. 2. 人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 3. 如图所示，两质量均为m的物块A、B在水平外力F的作用下均保持静止，各接触面间的动摩擦因数都为μ。下列说法正确的是（　　） A. A所受摩擦力水平向左 B. B与地面之间一定有摩擦力 C. B与地面之间的摩擦力大小一定为2μmg D. B对地面的压力和地面对B的支持力是一对平衡力 4. 一定质量的理想气体，在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示，气体由状态A等压变化到状态B的过程中（　　） A. 温度升高，吸收热量 B. 温度升高，放出热量 C. 温度降低，吸收热量 D. 温度降低，放出热量 5. 将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的肥皂膜，竖直放置时观察到彩色条纹如图所示。彩色条纹的形成原因和变化情况是（　　） A. 彩色条纹是太阳光衍射形成的 B. 彩色条纹是太阳光折射形成的 C. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜上端的彩色条纹会逐渐向下移动 D. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜的彩色条纹会逐渐变为上密下疏 6. 如图所示，“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动，轨道1半径为r。调整轨道以后，卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 变轨后卫星绕太阳运行的周期可能不变 B. 变轨前卫星与太阳连线相同时间内扫过的面积与变轨后的相等 C. 变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同 D. 变轨后卫星经过Q点的速度比变轨前的运行速度小 7. 如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A. 甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B. 甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C. 甲、乙两球同时到达E点 D. 甲、乙两球初速度大小之比为3：2 8. 如图所示为一种可测量油箱内油面高度的原理图，R0是定值电阻。滑动变阻器R的金属滑片与L型轻杆右端相连，轻杆导电且电阻不计，通过由电流表改装的油量表示数变化可以反映油面的高度变化（当电流增大时油量表示数变大）。则（　　） A. 油面升高时，滑动变阻器R接入电路的电阻变大 B. 油面升高时，电路总功率变小 C. 油面降低时，R0功率变大 D. 长期使用后，因电池内阻变大，油量表测量值偏小 9. 如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A. 保持不变 B. 先降低再升高 C. 先升高再降低 D. 一直降低 10. 利用图甲所示的实验原理图研究光电效应，阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示，用汞原子跃迁发出的光照射阴极，下列判断正确的是（　　） A. 大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极，遏止电压为 B. 大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应 C. 大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级 D. 要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流，滑片应向端移动 11. 已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中是常量，是导线中的电流，是空间某点到导线的垂直距离。如图所示，在水平面上固定间距为的光滑导轨，左端接有阻值为的电阻。一质量为、阻值也为的导体棒在水平拉力作用下沿导轨运动，运动过程中电阻上的电功率不变，不计导轨电阻，向右方向为正，关于导体棒受到的安培力的功率，加速度，速度和拉力，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明利用智能小车（车轮很轻）在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律，如题1图所示，智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接，车内还有位置传感器和速度传感器，小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据，车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。 （1）如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。 （2）某次实验小车的车轮没对准轨道，下滑过程中车轮出现停转滑行情况，则位置传感器记录的数据（　　） A. 正常 B. 偏小 C. 偏大 （3）下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究（　　） A. 用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点 D. 两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系 （4）改变倾角进行多次实验，数据记录和处理如下表，表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g，重力加速度，请将表中的数据补充完整。（保留3位小数） 数据 1 2 3 …… 位移x（m） 0.856 0.188 0.349 …… 初速度（m/s） 0.421 0.175 0.319 …… 末速度v（m/s） 2.282 0.829 1.236 …… 时间t（s） 0.632 0.377 0.449 …… 加速度a（m/s2） 2.945 1.735 2.042 …… 斜面倾角正弦值 0.301 0.177 0.208 …… （J） 0.664 0.087 0.188 …… （J） ______ 0.086 0.188 …… （5）小明分析数据发现近似等于，于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能，从而验证了机械能守恒定律，你是否同意小明的观点？请简要说明理由。________________________________________________ 13. 在探索恒星内部元素合成的过程中，科学家关注一种α粒子俘获反应：一个静止的靶核（）俘获一个α粒子（），生成一个复合核Y。已知核反应过程吸收能量，靶核X、α粒子和复合核Y的静止质量分别为、、，真空中的光速为。 （1）写出靶核X俘获α粒子的核反应方程； （2）求吸收的能量。 14. “福建舰”是我国第一艘电磁弹射型航空母舰。某实验室模拟电磁弹射原理如图所示，两根足够长光滑导轨固定在水平面上，匀强磁场垂直于导轨平面，开关左接充电储能，开关右接导体棒沿轨道向右弹射，已知金属棒质量为，接入电路的电阻为，导轨间距为，电容器电容为，磁感应强度为，电源输出电压为，不计导轨电阻和空气阻力。求： （1）充电完毕后电容器的上极板带电性质和电荷量； （2）金属棒刚开始运动时的加速度大小。 15. 如图所示，倾角为的固定斜面上有一右端带垂直挡板的木板，质量。现将质量的光滑小滑块放到距离挡板处，两者同时由静止释放。已知木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与挡板发生弹性碰撞，整个过程小滑块未脱离木板，斜面足够长，取，，。求： （1）释放瞬间滑块的加速度大小； （2）第1次碰撞过程中，滑块所受合力的冲量大小； （3）从释放到第3次碰撞系统产生的总热量。 16. 据报道，我国可控核聚变技术已达世界领先水平，其技术难点是利用电场和磁场来控制带电粒子的高速运动。如图甲、乙所示，在空间直角坐标系中，存在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场和周期性变化的匀强电场，电场变化周期，电场强度大小和方向可调。一个质量为、带电量为的小球，从原点沿轴正方向以速度射出，已知重力加速度为。 （1）若在内小球做匀速圆周运动，求电场强度的大小和方向； （2）若电场强度，方向沿轴正方向，请在图丙中定性画出内小球运动轨迹，在平面内的投影，并求出该过程中小球离平面的最大距离； （3）若电场强度，方向沿轴正方向，求时刻粒子的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京市、盐城市2026届高三年级第一次模拟考试 物理 注意事项： 1.本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷； 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分； 3.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心，D图中光线关于虚线左右对称，下列光路可能发生的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．光由空气斜射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，故AB不可能发生； CD．当光由半圆形玻璃砖斜射入空气时，折射角应大于入射角，若入射角大于临界角，会发生全反射，故C不可能发生，D可能发生。 故选D。 2. 人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 【答案】A 【解析】 【详解】A．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，A正确； B．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势，B错误； C．晶体具有确定的熔点，单晶体的物理性质呈现各向异性，多晶体呈现各向同性，C错误； D．液晶像液体一样具有流动性，并不是液体和晶体的混合物，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D错误。 故选A。 3. 如图所示，两质量均为m的物块A、B在水平外力F的作用下均保持静止，各接触面间的动摩擦因数都为μ。下列说法正确的是（　　） A. A所受摩擦力水平向左 B. B与地面之间一定有摩擦力 C. B与地面之间的摩擦力大小一定为2μmg D. B对地面的压力和地面对B的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平衡条件可知，A水平方向合力为零，不受摩擦力作用，故A错误； BC．整体分析可知，B与地面之间一定有摩擦力平衡外力，B与地面之间的摩擦力大小一定为F，但不一定达到最大静摩擦力，故B正确，C错误； D．B对地面的压力和地面对B的支持力是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 4. 一定质量的理想气体，在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示，气体由状态A等压变化到状态B的过程中（　　） A. 温度升高，吸收热量 B. 温度升高，放出热量 C. 温度降低，吸收热量 D. 温度降低，放出热量 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知 则在图像中过原点的斜率越大，则温度越高，则气体由状态A等压变化到状态B的过程中，气体温度降低，内能减小，体积变小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量。 故选D。 5. 将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的肥皂膜，竖直放置时观察到彩色条纹如图所示。彩色条纹的形成原因和变化情况是（　　） A. 彩色条纹是太阳光衍射形成的 B. 彩色条纹是太阳光折射形成的 C. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜上端的彩色条纹会逐渐向下移动 D. 随着肥皂水向下流动，肥皂膜的彩色条纹会逐渐变为上密下疏 【答案】C 【解析】 【详解】AB．肥皂膜的彩色条纹是薄膜干涉现象，是肥皂膜前后两个表面的反射光发生干涉形成的，AB错误； C．竖直放置的肥皂膜受重力作用，肥皂水会向下流动，同一级干涉条纹对应肥皂膜的同一厚度；随着肥皂水向下流动，同一厚度的位置整体向下移动，因此肥皂膜上端的彩色条纹也会逐渐向下移动，C正确； D．随着肥皂水向下流动，形成上薄下厚的楔形结构。在薄膜的上部，由于膜较薄且厚度梯度小，即厚度变化缓慢，导致光程差随高度变化慢，因此条纹间距较疏。而在薄膜的下部，膜较厚且厚度梯度大，即厚度变化加快，光程差变化速率提升，因此条纹间距逐渐变密。所以，肥皂膜干涉条纹呈现上疏下密的现象，D错误。 故选C。 6. 如图所示，“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动，轨道1半径为r。调整轨道以后，卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 变轨后卫星绕太阳运行的周期可能不变 B. 变轨前卫星与太阳连线相同时间内扫过的面积与变轨后的相等 C. 变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同 D. 变轨后卫星经过Q点的速度比变轨前的运行速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 变轨后卫星绕太阳运行的半长轴减小，则周期减小，故A错误； B．在相同时间内，变轨前卫星与太阳连线扫过的面积不等于变轨后卫星与太阳连线扫过的面积，因为它们的轨道不同，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 变轨前和变轨后卫星在P点与太阳的距离相同，则加速度相同，故C正确； D．变轨前根据牛顿第二定律有 解得 假设在处有一个圆轨道有 因为 所以 而椭圆轨道在Q点出发后要做离心运动，因此 所以变轨后Q点速度 即变轨后Q点速度比变轨前的运行速度更大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A. 甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B. 甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C. 甲、乙两球同时到达E点 D. 甲、乙两球初速度大小之比为3：2 【答案】C 【解析】 【详解】C．两球落在圆弧BC上的同一个点，则竖直高度相同，根据 可知两球运动时间相同，即两球同时到达E点，C正确； A．根据动量定理有 因为质量相等，下落时间相等，所以甲、乙两球在运动过程中动量变化量相同，故A错误； BD．根据平抛运动的推论，速度方向的反向延长线过水平位移的中点，由此可知甲球不可能垂直打在圆弧BC上的某点，所以乙球落点处速度方向与圆弧切线垂直，因为速度的反向延长线过圆心，所以落点E到O点的水平位移为。 对甲球在水平方向，有 乙球在水平方向上，有 联立可得甲、乙两球初速度大小之比为 故BD错误。 故选C。 8. 如图所示为一种可测量油箱内油面高度的原理图，R0是定值电阻。滑动变阻器R的金属滑片与L型轻杆右端相连，轻杆导电且电阻不计，通过由电流表改装的油量表示数变化可以反映油面的高度变化（当电流增大时油量表示数变大）。则（　　） A. 油面升高时，滑动变阻器R接入电路的电阻变大 B. 油面升高时，电路总功率变小 C. 油面降低时，R0功率变大 D. 长期使用后，因电池内阻变大，油量表测量值偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．油面升高时，金属滑片下移，滑动变阻器R接入电路的电阻变小，故A错误； B．油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电流增大，电路总功率P=IE变大，故B错误； C．油箱油面降低，R接入电路的有效电阻变大，则回路的总电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流减小，R0功率变小，故C错误； D．长期使用后，因电池内阻变大，油面不变，即R不变，回路电流 变小，相当于增大了R，油箱油面降低，所以油量表测量值偏小。故D正确。 故选D。 9. 如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A. 保持不变 B. 先降低再升高 C. 先升高再降低 D. 一直降低 【答案】B 【解析】 【详解】因为内侧轨道接地，所以，金属棒在轨道左侧加速下滑时，速度的水平分量增大，据右手定则得， 而 又 故先降低，金属棒在轨道右侧减速上滑时，速度的水平分量减小，减小，则升高 故选B。 10. 利用图甲所示的实验原理图研究光电效应，阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示，用汞原子跃迁发出的光照射阴极，下列判断正确的是（　　） A. 大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极，遏止电压为 B. 大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应 C. 大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级 D. 要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流，滑片应向端移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．能级跃迁到能级发出的光子能量为 根据光电效应方程 根据动能定理得 解得，对应的遏止电压，A正确； B．大量能级的汞原子向低能级跃迁时能发出种频率的光，其中能级到能级的光子能量小于金属钨的逸出功，其余5种光子能量都大于金属钨的逸出功，能使金属钨发生光电效应，B错误； C．3能级和基态的能量差为7.7eV，动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子能使之跃迁至3能级，C错误； D．要研究饱和电流，应使O点电势比P点低，所以滑片P应向b端移动，D错误。 故选A。 11. 已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中是常量，是导线中的电流，是空间某点到导线的垂直距离。如图所示，在水平面上固定间距为的光滑导轨，左端接有阻值为的电阻。一质量为、阻值也为的导体棒在水平拉力作用下沿导轨运动，运动过程中电阻上的电功率不变，不计导轨电阻，向右方向为正，关于导体棒受到的安培力的功率，加速度，速度和拉力，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】BC．由电功率公式可得电阻上的 可得电流 由闭合电路欧姆定律可得 由导体棒切割磁感线得电动势 解得 加速度 即加速度和距离成正比，不是匀变速运动，图像不是倾斜的直线，故B正确，C错误； A．导体棒受到的安培力的功率 与时间t无关，A错误； D．根据牛顿第二定律有 则拉力 可见拉力随距离的变化而变化，D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明利用智能小车（车轮很轻）在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律，如题1图所示，智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接，车内还有位置传感器和速度传感器，小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据，车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。 （1）如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。 （2）某次实验小车的车轮没对准轨道，下滑过程中车轮出现停转滑行情况，则位置传感器记录的数据（　　） A. 正常 B. 偏小 C. 偏大 （3）下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究（　　） A. 用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点 D. 两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系 （4）改变倾角进行多次实验，数据记录和处理如下表，表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g，重力加速度，请将表中的数据补充完整。（保留3位小数） 数据 1 2 3 …… 位移x（m） 0.856 0.188 0.349 …… 初速度（m/s） 0.421 0.175 0.319 …… 末速度v（m/s） 2.282 0.829 1.236 …… 时间t（s） 0.632 0.377 0.449 …… 加速度a（m/s2） 2.945 1.735 2.042 …… 斜面倾角正弦值 0.301 0.177 0.208 …… （J） 0.664 0.087 0.188 …… （J） ______ 0.086 0.188 …… （5）小明分析数据发现近似等于，于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能，从而验证了机械能守恒定律，你是否同意小明的观点？请简要说明理由。________________________________________________ 【答案】（1）34.2mm （2）B （3）C （4）0.665##0.666##0.667 （5）不赞同，角度正弦值应该单独用量角器测量再计算或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算，不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。 【解析】 【小问1详解】 小车车轮的直径 【小问2详解】 题目明确说明车轮停止转动时，位置传感器记录数据不变化。车轮停转后小车仍在滑行，实际位置不断增大，但传感器不更新数据，因此记录的位置偏小。 故选B。 【小问3详解】 A．验证动量守恒需要测量碰撞前后小车速度，车内速度传感器可以完成，故A可以； B．探究力的合成规律需要测量力的大小，小车自带力传感器，可替代弹簧测力计完成实验，故B可以； C．探究平抛运动需要记录小车在空中不同时刻的位置，而小车在空中运动时车轮停止转动，传感器记录数据不变化，无法得到轨迹信息，故C不能； D．探究作用力与反作用力关系，可通过两辆小车的力传感器同时对拉读取数据，故D可以。 本题选不能用该智能小车进行研究的，故选C。 【小问4详解】 重力势能减少量（0.665J~0.667J都正确） 【小问5详解】 不赞同。 小明计算时，已经使用了，该式的本质是假设小车只受重力沿斜面向下的分力（即忽略阻力，默认机械能守恒）；代入推导后必然得到，属于循环论证，无论是否存在阻力，该等式都成立，因此无法验证机械能守恒定律。角度正弦值应该单独用量角器测量再计算，或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算，不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。 13. 在探索恒星内部元素合成的过程中，科学家关注一种α粒子俘获反应：一个静止的靶核（）俘获一个α粒子（），生成一个复合核Y。已知核反应过程吸收能量，靶核X、α粒子和复合核Y的静止质量分别为、、，真空中的光速为。 （1）写出靶核X俘获α粒子的核反应方程； （2）求吸收的能量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意以及质量数和电荷数守恒可得核反应方程为 【小问2详解】 根据质能方程可得吸收的能量 14. “福建舰”是我国第一艘电磁弹射型航空母舰。某实验室模拟电磁弹射原理如图所示，两根足够长光滑导轨固定在水平面上，匀强磁场垂直于导轨平面，开关左接充电储能，开关右接导体棒沿轨道向右弹射，已知金属棒质量为，接入电路的电阻为，导轨间距为，电容器电容为，磁感应强度为，电源输出电压为，不计导轨电阻和空气阻力。求： （1）充电完毕后电容器的上极板带电性质和电荷量； （2）金属棒刚开始运动时的加速度大小。 【答案】（1）正电， （2） 【解析】 【小问1详解】 金属棒向右滑动可以判断金属棒电流方向向下，则上极板带正电，充电完毕后电容器的电荷量 【小问2详解】 对金属棒由牛顿第二定律有 其中 解得 15. 如图所示，倾角为的固定斜面上有一右端带垂直挡板的木板，质量。现将质量的光滑小滑块放到距离挡板处，两者同时由静止释放。已知木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与挡板发生弹性碰撞，整个过程小滑块未脱离木板，斜面足够长，取，，。求： （1）释放瞬间滑块的加速度大小； （2）第1次碰撞过程中，滑块所受合力的冲量大小； （3）从释放到第3次碰撞系统产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块受力分析：由 解得： 【小问2详解】 对木板受力分析：由于 所以木板静止，当滑块运动到挡板处时，速度为 与挡板弹性碰撞，动量、能量守恒， 解得， 故滑块所受合力冲量大小为 【小问3详解】 此后，物块做初速度为0，加速度仍为的匀加速直线运动，木板做速度为2m/s 的匀速直线运动， 由 解得再次相遇。 第二次碰撞前，物块速度为，木板速度为2m/s，碰撞后 解得，，即滑块以2m/s初速度，做匀加速直线运动，木板以4m/s做匀速直线运动， 由 可得仍然经过再次相遇，第三次碰撞。 则此过程中，木板与斜面摩擦产生的热为： 若用v-t图像解答，亦可得分。 16. 据报道，我国可控核聚变技术已达世界领先水平，其技术难点是利用电场和磁场来控制带电粒子的高速运动。如图甲、乙所示，在空间直角坐标系中，存在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场和周期性变化的匀强电场，电场变化周期，电场强度大小和方向可调。一个质量为、带电量为的小球，从原点沿轴正方向以速度射出，已知重力加速度为。 （1）若在内小球做匀速圆周运动，求电场强度的大小和方向； （2）若电场强度，方向沿轴正方向，请在图丙中定性画出内小球运动轨迹，在平面内的投影，并求出该过程中小球离平面的最大距离； （3）若电场强度，方向沿轴正方向，求时刻粒子的位置坐标。 【答案】（1），方向竖直向上 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由匀速圆周运动知：电场力和重力平衡 解得： 方向竖直向上。 【小问2详解】 由平抛运动知：竖直方向：自由落体，且其运动不影响水平面内的运动。水平面内：0~0.5T内，二力平衡 x正方向匀速运动 0.5T~1T内，圆周运动 半径为 由几何关系 过程轨迹如图 【小问3详解】 粒子的运动轨迹如图所示 竖直方向：自由落体 水平面内：①0~0.5T内，摆线运动，匀速圆周， 匀速直线 ②0.5T~1T内，静止不动 ③1T~1.5T内，摆线运动，同①过程与①对称。①~③过程中，， ④1.5T~2T内，匀速圆周运动， 因此：t=2T时刻粒子的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $