精品解析：甘肃武威市天祝藏族自治县第一中学2026届高三下学期4月模拟预测考试物理试卷

高三联考物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗，其衰变过程伴随射线释放，已知的半衰期年，检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为：。衰变相关质量数据为：、、。下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素发生的衰变为衰变 B. 该反应前后质量亏损0.002474u C. 该药物从生产到使用的时间为43.2年 D. 若所处环境气温变低，则该元素衰变速度减慢 2. 北京时间2025年11月25日15时50分，神舟二十二号飞船入轨后顺利完成状态设置，成功对接于空间站天和核心舱前向端口（轨道高度约393km），结合所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 飞船可能不受地球的万有引力作用 B. 飞船在空中运动过程中一直处于失重状态 C. 飞船绕地球运行的周期可能大于24h D. 飞船在轨运行时与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等 3. 武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果，某演员（未画出）在下列四种拍摄场景中均在空中做匀速运动，由绳①和绳②连接演员，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下 两点间的电压，已知管道的半径，直线、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 水流的速度大小为 C. 内流过管道横截面的水的体积为 D. 若测得一段管道左、右两侧管口需施加的压强差才能保证水流稳定，则这段管道对水的阻力 5. 波源一在水平弹性绳的处，在处放置一个相同的波源二，时刻两波源同时开始沿竖直方向做简谐运动，且振动方程均为，时两波源停止振动。已知弹性绳中波的传播速度，绳上点坐标为，点坐标为，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 波的周期为0.2s，波长为1.0m B. 时，点往正方向振动 C. 内点通过的总路程为2.55m D. 点为振动减弱点 6. 如图所示，竖直面内有一半径为的光滑绝缘圆轨道，一质量为，电荷量大小为的带负电小球从轨道最低点出发，沿着轨道切线方向以大小为的初速度水平射出，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，已知，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在最低点对轨道的压力大小为 B. 小球若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为 C. 小球在最低点对轨道的压力大小为 D. 小球若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为 7. 如图甲所示，倾斜传送带两侧端点间距为9m，传送带的倾角。时，一质量为1kg的煤块从传送带底部的A点，以10m/s的速度冲上传送带。时，传送带开始沿顺时针方向匀加速转动，传送带上A点运动的图像如图乙所示。煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，煤块大小可以忽略，取重力加速度大小，。煤块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块从传送带底部运动至最高点的过程中，其位移大小为4m B. 煤块在传送带上运动的时间为 C. 煤块在传送带上留下的痕迹长度为15m D. 煤块与传送带间产生的热量为90J 8. 一个苹果从高度为处开始做自由落体运动，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 苹果下落过程处于失重状态 B. 苹果运动的时间为 C. 苹果落地时，苹果对地面的压力大于地面对苹果的支持力 D. 苹果在空中受重力作用，重力单位牛顿是国际单位制基本单位 9. 甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样中，甲光的衍射现象更明显。图为一半圆柱形玻璃砖的截面图，点是圆心，是法线，是足够长的光屏。甲光沿半径以入射角射向点，折射角为。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对乙光的折射率为 B. 玻璃砖对甲光的折射率小于玻璃砖对乙光的折射率 C. 若乙光沿半径以相同入射角射向点时，可能发生全反射 D. 若玻璃砖绕点逆时针旋转，上一直能接收到甲光 10. 图甲是副线圈接有灯泡和理想交流电表的理想变压器，图乙是副线圈两端电压随时间变化的图像，已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表的示数为1 A，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 时，电压表的示数为0 C. 灯泡实际消耗的功率为 D. 变压器原线圈电流的有效值为0.1 A 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. “祖冲之”物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当地的重力加速度大小，操作步骤如下： ①用天平测出物块a的质量和物块b的质量； ②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b； ③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块a和物块b； ④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示； ⑤更换物块，重复实验。 （1）所用交变电源的频率为50Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为、、、、、，相邻两个计数点间还有四个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小________m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小________m/s。（结果均保留两位有效数字） （2）已测出物块a和物块b的质量分别为、，从打计数点A到打计数点E的过程中，物块a和物块b组成的系统减少的重力势能________J，增加的动能________J。（结果均保留两位有效数字） （3）对于物块a和物块b组成的系统，其增加的动能要小于减少的重力势能的可能原因是________。（写出一条即可） 12. 某同学利用实验室久置的器材设计了一个具有两种挡位（“×1”挡和“×10”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为3V，内阻），电流表G（表头）的满偏电流，内阻为45Ω，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零，将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向________（填“0”或“”）刻度位置，理论上接入滑动变阻器的阻值为________Ω； （2）制作时老师提醒该同学电池组已使用较长时间，电动势变小，内阻增大，所以该同学用该欧姆表对阻值为150Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的________（填“×1”或“×10”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针会指向图乙中的________（填“15左侧”、“15”或“15右侧”）位置； （3）该同学为了测出电源电动势，先将电阻箱以最大阻值（9999Ω）接在两表笔间，接着闭合，断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为237Ω时，指针指向“15”刻度位置；当电阻箱的阻值调为92Ω时，指针指向“0”刻度位置。由测量数据计算出电源电动势为________V。（结果保留两位有效数字） 13. 一定质量的理想气体的图像如图所示，点坐标为，点坐标为，点坐标为，气体在状态时的热力学温度，求： （1）气体在状态时的热力学温度； （2）气体从状态到状态对外做的功。 14. 如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长、质量的木板A，一质量的物体B以初速度滑上木板A上表面的同时对木板A施加一个水平向右的力与B之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，物体B在木板A上运动的路程s（相对于木板A）与力F的关系如图乙所示，求： （1）当时，的加速度大小； （2）物体B的初速度的大小； （3）图乙中和的大小。 15. 如图所示，在离地面高为的绝缘水平桌面上，固定有两根间距为的平行光滑金属导轨，导轨在桌面上的部分是水平的，其左侧与水平桌面的边沿平齐，桌面以外的部分向上弯曲，其上端连接有定值电阻，桌面上水平导轨与桌面外的弯曲导轨平滑相连。水平桌面存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，质量为、长度为、电阻也为的金属杆ab从导轨上距桌面高处由静止释放，金属杆沿导轨滑下，穿过磁场后最终落在水平地面上，落地点距轨道左边沿的水平距离为。金属杆与导轨接触良好，且始终垂直于导轨，忽略空气阻力，重力加速度大小为。 （1）求金属杆刚进入磁场的速度大小及刚穿出磁场时的速度大小； （2）金属杆在穿过磁场的过程中，求定值电阻产生的热量以及通过定值电阻的电荷量； （3）若金属杆从距桌面高处由静止释放，最终也能够落在水平地面上，求先后两个落地点间的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三联考物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗，其衰变过程伴随射线释放，已知的半衰期年，检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为：。衰变相关质量数据为：、、。下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素发生的衰变为衰变 B. 该反应前后质量亏损0.002474u C. 该药物从生产到使用的时间为43.2年 D. 若所处环境气温变低，则该元素衰变速度减慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．α衰变的产物是氦原子核，该衰变释放电子，属于β衰变，故A错误； B．质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量，γ光子无静止质量，因此，故B错误； C．根据半衰期公式 代入 可得 解得年，故C正确； D．半衰期由原子核内部性质决定，与外界温度等环境条件无关，衰变速度不会随温度降低减慢，故D错误。 故选C。 2. 北京时间2025年11月25日15时50分，神舟二十二号飞船入轨后顺利完成状态设置，成功对接于空间站天和核心舱前向端口（轨道高度约393km），结合所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 飞船可能不受地球的万有引力作用 B. 飞船在空中运动过程中一直处于失重状态 C. 飞船绕地球运行的周期可能大于24h D. 飞船在轨运行时与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞船绕地球运行的向心力由地球的万有引力提供，必然受到地球万有引力作用，故A错误； B．飞船发射加速上升、返回减速下降阶段加速度向上，处于超重状态，并非一直失重，故B错误； C．根据开普勒第三定律 轨道半径越小周期越小，同步卫星轨道高度约36000km、周期为24h，飞船轨道高度仅393km，轨道半径远小于同步卫星，因此周期一定小于24h，故C错误； D．根据开普勒第二定律，绕同一中心天体运动的天体，与中心天体的连线在相等时间内扫过的面积相等，飞船绕地球运行符合该规律，故D正确。 故选D。 3. 武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果，某演员（未画出）在下列四种拍摄场景中均在空中做匀速运动，由绳①和绳②连接演员，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分析演员的受力，演员受到自身重力，绳①和绳②的拉力；绳②的拉力方向不变，绳①的拉力方向在变化，三个力使演员处于平衡状态，三个力构成矢量三角形，利用动态三角形进行求解，如图所示 由图可知，当与垂直时最小。 故选A。 4. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下 两点间的电压，已知管道的半径，直线、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 水流的速度大小为 C. 内流过管道横截面的水的体积为 D. 若测得一段管道左、右两侧管口需施加的压强差才能保证水流稳定，则这段管道对水的阻力 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则可知正离子受到洛伦兹力向上偏，负离子受到洛伦兹力向下偏，当电场力和洛伦兹力平衡时，出现稳定的电势差，故上侧壁a点的电势高，A错误； B．稳定时，电场力与洛伦兹力平衡有 解得，B正确； C．1s内流过管道横截面的水的体积，C错误； D．由水匀速流动可知水受力平衡，即，D错误。 故选B。 5. 波源一在水平弹性绳的处，在处放置一个相同的波源二，时刻两波源同时开始沿竖直方向做简谐运动，且振动方程均为，时两波源停止振动。已知弹性绳中波的传播速度，绳上点坐标为，点坐标为，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 波的周期为0.2s，波长为1.0m B. 时，点往正方向振动 C. 内点通过的总路程为2.55m D. 点为振动减弱点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 可得周期 波长，故A错误； B．波源一的波传到a点的时间 则a点剩余振动的时间为 a点从平衡位置向上振动，经过1.5T后处于平衡位置沿负方向振动，故B错误； C．波源二的波传到点的时间 此时波源二还没有传至b点，所以只考虑波源一的振动，波源一的波传到b点的时间 振动时间为 总路程为，故C正确； D．两波源为同相波源，c点到两波源的波程差 波程差为波长整数倍，为振动加强点，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，竖直面内有一半径为的光滑绝缘圆轨道，一质量为，电荷量大小为的带负电小球从轨道最低点出发，沿着轨道切线方向以大小为的初速度水平射出，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，已知，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在最低点对轨道的压力大小为 B. 小球若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为 C. 小球在最低点对轨道的压力大小为 D. 小球若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．小球在最低点时，由牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知小球在最低点对轨道的压力大小为，故AC错误； BD．若能够不脱轨到达最高点，当在最高点轨道对小球的弹力刚好为零时，则有 解得小球经过最高点的最小速度为 由动能定理可得 解得初速度最小值为，故B正确，D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，倾斜传送带两侧端点间距为9m，传送带的倾角。时，一质量为1kg的煤块从传送带底部的A点，以10m/s的速度冲上传送带。时，传送带开始沿顺时针方向匀加速转动，传送带上A点运动的图像如图乙所示。煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，煤块大小可以忽略，取重力加速度大小，。煤块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块从传送带底部运动至最高点的过程中，其位移大小为4m B. 煤块在传送带上运动的时间为 C. 煤块在传送带上留下的痕迹长度为15m D. 煤块与传送带间产生的热量为90J 【答案】D 【解析】 【详解】A．煤块滑上传送带后做匀减速直线运动，加速度大小 经过时间煤块的速度减为零，则 内传送带的速度为零，则煤块向上滑动的位移 1s后传送带开始加速，传送带的加速度 由于，煤块向下加速，其加速度 所以煤块从传送带底部运动至最高点的过程中，位移为5m，故A错误； B．设煤块向下加速到点运动的时间为，则 解得 则煤块在传送带上运动的时间，故B错误； C．煤块上滑相对传送带的位移，下滑相对传送带的位移大小 ，则煤块在传送带上留下的痕迹长度为17.5m，故C错误； D．煤块与传送带间产生的热量，故D正确。 故选D。 8. 一个苹果从高度为处开始做自由落体运动，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 苹果下落过程处于失重状态 B. 苹果运动的时间为 C. 苹果落地时，苹果对地面的压力大于地面对苹果的支持力 D. 苹果在空中受重力作用，重力单位牛顿是国际单位制基本单位 【答案】AB 【解析】 【详解】A．苹果自由下落时加速度为g且竖直向下，符合失重状态的判定条件，故A正确； B．根据自由落体位移公式 代入数据解得下落时间，故B正确； C．苹果对地面的压力和地面对苹果的支持力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C错误； D．牛顿是国际单位制的导出单位（），不属于基本单位，故D错误。 故选AB。 9. 甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样中，甲光的衍射现象更明显。图为一半圆柱形玻璃砖的截面图，点是圆心，是法线，是足够长的光屏。甲光沿半径以入射角射向点，折射角为。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对乙光的折射率为 B. 玻璃砖对甲光的折射率小于玻璃砖对乙光的折射率 C. 若乙光沿半径以相同入射角射向点时，可能发生全反射 D. 若玻璃砖绕点逆时针旋转，上一直能接收到甲光 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据折射率的定义可知，玻璃砖对甲光的折射率，故A错误； B．对于同一单缝的衍射现象，甲光衍射现象更明显，故甲光的波长更长，频率更小，同一种介质对甲光的折射率比对乙光的折射率小，故B正确； C．根据及玻璃砖对甲光的折射率比对乙光的折射率小，可知甲光的全反射临界角比乙光的大，故乙光更容易发生全反射，故C正确； D．若玻璃砖绕O点逆时针旋转，则甲光的入射角i增大，当入射角i大于临界角时，PQ上将接收不到甲光，故D错误。 故选BC。 10. 图甲是副线圈接有灯泡和理想交流电表的理想变压器，图乙是副线圈两端电压随时间变化的图像，已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表的示数为1 A，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 时，电压表的示数为0 C. 灯泡实际消耗的功率为 D. 变压器原线圈电流的有效值为0.1 A 【答案】CD 【解析】 【详解】A．原、副线圈两端的电压之比，解得，电压表的示数为，选项A错误； B．交流电表显示的是有效值，示数为且不会随时间变化，选项B错误； C．灯泡实际消耗功率，选项C正确； D．电流表测副线圈电流的有效值，所以，原、副线圈的电流之比，解得，选项D正确。 故选CD 。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. “祖冲之”物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当地的重力加速度大小，操作步骤如下： ①用天平测出物块a的质量和物块b的质量； ②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b； ③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块a和物块b； ④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示； ⑤更换物块，重复实验。 （1）所用交变电源的频率为50Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为、、、、、，相邻两个计数点间还有四个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小________m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小________m/s。（结果均保留两位有效数字） （2）已测出物块a和物块b的质量分别为、，从打计数点A到打计数点E的过程中，物块a和物块b组成的系统减少的重力势能________J，增加的动能________J。（结果均保留两位有效数字） （3）对于物块a和物块b组成的系统，其增加的动能要小于减少的重力势能的可能原因是________。（写出一条即可） 【答案】（1） ①. 0.32 ②. 2.1 （2） ①. 9.5 ②. 8.6 （3）细线与定滑轮间的摩擦阻力较大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由题可知，相邻计数点间的时间间隔 打下计数点时物块和物块运动的速度大小 打下计数点时物块和物块运动的速度大小 【小问2详解】 [1]从打计数点到打计数点的过程中，物块和物块组成的系统减小的重力势能 [2]增加的动能 【小问3详解】 细线与定滑轮间的摩擦阻力较大，使得系统增加的动能要小于减少的重力势能。 12. 某同学利用实验室久置的器材设计了一个具有两种挡位（“×1”挡和“×10”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为3V，内阻），电流表G（表头）的满偏电流，内阻为45Ω，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零，将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向________（填“0”或“”）刻度位置，理论上接入滑动变阻器的阻值为________Ω； （2）制作时老师提醒该同学电池组已使用较长时间，电动势变小，内阻增大，所以该同学用该欧姆表对阻值为150Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的________（填“×1”或“×10”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针会指向图乙中的________（填“15左侧”、“15”或“15右侧”）位置； （3）该同学为了测出电源电动势，先将电阻箱以最大阻值（9999Ω）接在两表笔间，接着闭合，断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为237Ω时，指针指向“15”刻度位置；当电阻箱的阻值调为92Ω时，指针指向“0”刻度位置。由测量数据计算出电源电动势为________V。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 0 ②. 98 （2） ①. ②. 15左侧 （3）2.9 【解析】 【小问1详解】 [1][2]欧姆调零调到0刻度，此时电流表达到满偏，有 则滑动变阻器理论接入阻值为 【小问2详解】 [1]阻值为150Ω的标准电阻进行试测，为减小误差应选挡。 [2]电源电动势变小，内阻增大，测量同一电阻时，电流变小，指针较之前左偏，即15左侧。 【小问3详解】 由闭合电路欧姆定律，有， 解得电源电动势 13. 一定质量的理想气体的图像如图所示，点坐标为，点坐标为，点坐标为，气体在状态时的热力学温度，求： （1）气体在状态时的热力学温度； （2）气体从状态到状态对外做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】解：（1）气体从状态到状态，有 解得。 （2）题中图线与轴围成的面积即气体对外做的功，有 解得。 14. 如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长、质量的木板A，一质量的物体B以初速度滑上木板A上表面的同时对木板A施加一个水平向右的力与B之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，物体B在木板A上运动的路程s（相对于木板A）与力F的关系如图乙所示，求： （1）当时，的加速度大小； （2）物体B的初速度的大小； （3）图乙中和的大小。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设B的加速度大小为的加速度大小为，分别由牛顿第二定律有， 可得， 【小问2详解】 由题中图像可看出当时，B在A上的路程始终等于板长L 当时，B刚好不从A右端掉下，此后A和B一起相对静止并做加速运动 当时，B的加速度大小为，设A的加速度大小为 分别由牛顿第二定律有 设B运动的位移为运动的位移为，经过t时间两者的速度均为v 根据运动学公式有 B在A上相对A向右运动的路程 联立解得 将代入解得 【小问3详解】 分析可知，当时，随着力F增大，s减小，当时，出现s突变，说明此时在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B将会从A左端掉下 由牛顿第二定律有 联立解得 此时B在A上运动的路程 当时，B在A上运动的路程为B相对A向右运动的路程的2倍 故当时，将代入解得 15. 如图所示，在离地面高为的绝缘水平桌面上，固定有两根间距为的平行光滑金属导轨，导轨在桌面上的部分是水平的，其左侧与水平桌面的边沿平齐，桌面以外的部分向上弯曲，其上端连接有定值电阻，桌面上水平导轨与桌面外的弯曲导轨平滑相连。水平桌面存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，质量为、长度为、电阻也为的金属杆ab从导轨上距桌面高处由静止释放，金属杆沿导轨滑下，穿过磁场后最终落在水平地面上，落地点距轨道左边沿的水平距离为。金属杆与导轨接触良好，且始终垂直于导轨，忽略空气阻力，重力加速度大小为。 （1）求金属杆刚进入磁场的速度大小及刚穿出磁场时的速度大小； （2）金属杆在穿过磁场的过程中，求定值电阻产生的热量以及通过定值电阻的电荷量； （3）若金属杆从距桌面高处由静止释放，最终也能够落在水平地面上，求先后两个落地点间的水平距离。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆由静止开始到进入磁场之前，根据动能定理可得 解得 金属杆刚离开水平桌面后做平抛运动，根据平抛运动规律有 ， 解得 【小问2详解】 金属杆在穿过磁场过程中，安培力做负功，将部分机械能转化为金属杆和定值电阻的焦耳热，根据能量守恒定律可得 因为 联立解得 金属杆和定值电阻串联，则流过它们的电荷量相同，设金属杆穿过磁场时的平均感应电流为，通过磁场所用时间为，规定向左为正方向，根据动量定理可得 又 联立解得 【小问3详解】 设当金属杆从距桌面高处由静止释放，进入磁场的速度为，则有 解得 设金属杆从桌面边沿飞出时的速度为，金属杆穿过磁场所用时间为，平均感应电流为，根据动量定理可得 金属杆先后两次穿过磁场区域，磁通量改变量相同，所以通过金属杆的电荷量相同，则有 可以推导出，金属杆先后两次穿过磁场区域，动量改变量相同，则有 金属杆做平抛运动下落的高度不变，所用时间不变，则有 则先后两个落地点间的水平距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $