精品解析：2026届河北沧州市肃宁县第一中学高考模拟卷物理试题

2026届高考模拟卷・物理 （75分钟100分） 一、单项选择题：本大题共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. 如图，一理想的自耦调压变压器A、B之间的线圈总匝数为，在输入端 间加上的交流电压，输出端C、B间串联一个“12V、6W”的灯泡和阻值为的定值电阻，要使灯泡能正常工作，则B、P间线圈的匝数为（　　） A. B. C. D. 2. 电子双缝干涉实验是十大最美物理实验之一，其原理简化示意图如图所示，通电后灯丝发热释放出的电子（初速度可认为等于零）经加速电压U加速后形成高速电子流，电子束照射间距为d的双缝，在与双缝相距为L的屏幕上形成干涉条纹。已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则干涉条纹间距Δx为（　　） A. B. C. D. 3. 暗室中小球做自由落体，按下胶片照相机的快门并使之处于常开状态，频闪仪每隔时间T发出一次强烈闪光，得频闪照片如图所示，测量并按照比例尺换算得相邻位置距离，重力加速度为g，则小球在图中D位置瞬时速度为（　　） A. 3gT B. C. D. 4. 图甲为氢原子能级的示意图，大量氢原子从的能级向基态跃迁；图乙是卢瑟福α粒子散射实验，则（　　） A. 这些氢原子在跃迁过程中能辐射出3种不同频率的电磁波 B. 跃迁过程中电子的动能增大、电势能减小，动能和电势能的和不变 C. α粒子发生偏转的原因是受到原子核的核力作用 D. α粒子从Q到M的过程中，动能和电势能的和不变 5. 有三个完全相同的金属球甲、乙、丙，开始甲球带-0.12C的电荷，乙球不带电，丙球带+0.1C的电荷，甲球与乙球接触后分开，然后乙球与丙球接触后分开，最后丙球与甲球接触后分开。下列说法正确的是（　　） A. 最终甲球带+0.02C的电荷 B. 甲球与乙球接触的过程，有-0.06C的电荷从甲转移到乙 C. 乙球与丙球接触的过程，有+0.08C的电荷从丙转移到乙 D. 丙球与甲球接触的过程，有+0.04C的电荷从丙转移到甲 6. 某人工升降平台工作示意图如图所示，电机固定在平台上通过绞盘可使得平台升降。某工作人员质量，平台与电机总质量，绳与滑轮重力、它们之间的摩擦力均不计。该工作人员操作平台以的速度匀速上升的距离，平台上升过程中不发生旋转，重力加速度g取。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 人与平台组成的系统机械能守恒 B. 电机端轻绳的拉力大小为 C. 平台支持力对人的功率为 D. 电机输出的机械功率为 7. 绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是（ ） A. 圆环转动形成等效电流的大小为 B. 圆环中产生的感应电动势大小为 C. 圆环每转一圈动能增加 D. 圆环每转一圈外力做功 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A. “阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B. “阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C. 强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D. 强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 9. 如图所示，有一半径为R的均匀球体，球心为，质量为，在其内挖去一个半径为的小球，形成球形腔的球心为，将小球移出至图示位置与大球相切，小球球心为，图中O₁、O₂、O₃共线，下列说法正确的是（　　） A. 剩余部分对小球O₃的引力大小为 B. 剩余部分对小球O₃的引力大小为 C. 若在O₂空腔内均匀填充密度为原来3倍的物质，则新球体对小球O₃的引力大小为 D. 若在O₂空腔内均匀填充密度为原来3倍的物质，则新球体对小球O₃的引力大小为 10. 压燃式四冲程柴油发动机气缸内封闭的气体视为理想气体，整个过程遵循狄塞尔循环。该循环的图像如图所示，其中为绝热过程，外界对气体做功为；为等压过程，气体从外界吸收热量为，气体对外界做功为；为绝热过程，气体对外界做功为；为等容过程，气体向外界放出热量为。下列说法正确的是（ ） A. 过程分子平均动能不变 B. 过程封闭气体内能的增加量为 C. 与大小相等 D. 过程中图像围成的面积为 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某实验小组欲测量滑块和木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①如图甲所示，将木板的一端用垫片垫起形成一个斜面，测出垫片到斜面底端的水平距离，光电门距斜面底端的距离等于滑块的长度，在滑块尾部装上宽度为的遮光片（遮光片的宽度远小于滑块的长度），让滑块的前端对齐垫片的位置，将滑块由静止释放，记录遮光时间； ②如图乙所示，调整垫片的位置，从而改变斜面的倾角，测出垫片到斜面底端的水平距离，让滑块的前端对齐垫片的位置，将滑块由静止释放，记录遮光时间； ③多次重复以上操作，记录数据。 （1）如图丙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度__________。 （2）根据采集的垫片到斜面底端的水平距离、遮光时间的数据表，作出了如图丁所示的图像，则该图像的纵轴和横轴分别为__________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （3）已知图丁的斜率大小为，重力加速度为，则滑块与木板间的动摩擦因数__________。（用题中所给字母表示） （4）若把滑块在斜面上调个头，让有遮光片的尾部放前面并对齐垫片的位置，由静止释放，其他都不变，对动摩擦因数的测量__________（填“有影响”或“无影响”）。 12. 某实验小组用电流传感器观察两个并联电容器的充、放电过程，设计的电路如图甲所示。器材有：学生电源（9 V，内阻可忽略）、2个相同的电容器（耐压值15 V，电容）、灵敏电流计A（指针居中，内阻不计）、电流传感器（内阻不计）、电阻箱（0~9999 Ω）、单刀双掷开关和导线若干。完成实验，并回答问题： （1）正确连接电路后，电阻箱各个旋钮调到如图乙所示位置，单刀双掷开关S掷于1，一段时间后电容器充电完成，再将S掷于2，则： ①电阻箱接入电路的阻值为_____Ω； ②流过电流传感器的电流方向为_____（填“”或“”）； ③已知灵敏电流计电流从左端流入时指针向左偏转，现观察到灵敏电流计A指针迅速偏到右边并慢慢回到正中。 （2）电流传感器记录放电电流I随时间t的变化情况如图丙所示。图中图线与纵轴的交点坐标为_____mA，图线与横轴所围的面积为_____C（保留2位有效数字）。 （3）若电容器充满电后，增大电阻箱的阻值，则放电时间_____（填“变长”“变短”或“不变”）。 13. 光导纤维简称“光纤”，是一种能够传导光波和各种光信号的纤维，也是传输信息的理想载体。如图所示，折射率为的玻璃圆柱长。一束激光射向圆柱一端的中心，折射入圆柱后从另一底面射出，真空中的光速。求： （1）光在圆柱中传播的最短时间是多少？ （2）若光在柱内发生全反射的次数最多，射入圆柱时的入射角正弦值为多少？ 14. 如图所示，足够长的光滑金属轨道和固定在距地面足够高的水平面上，轨道间距为，轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。轨道间连接开关和电源，电源电动势为，内阻为。两根电阻均为的金属棒、垂直轨道放置并锁定，一绝缘轻绳一端连接金属棒的中点，另一端跨过光滑定滑轮与重物连接。闭合开关S，解锁，刚好处于静止状态。断开开关，一段时间后匀速运动，然后解锁，并将此时记为零时刻，从时刻开始回路中电流保持不变。已知定滑轮左侧轻绳始终保持水平，、、质量相等，两金属棒运动过程中始终与轨道垂直且接触良好，金属轨道电阻不计，重力加速度为。求： （1）重物的质量； （2）金属棒匀速运动时的速度大小； （3）时刻，金属棒的速度大小。 15. 吉安市政欲规划一项新的娱乐设施，它是由陆上滑道和水上浮台两大部分组成，如下图所示。滑道有斜道和平道，与在处平滑衔接。和的竖直高度，水平距离。水面宽，浮台质量，长，与齐平，静止在处，其左端静止放置一橡胶柱，质量。一质量的游客，从处由静止开始下滑，游客与滑道的动摩擦因数，游客及橡胶柱与浮台的动摩擦因数，认为橡胶柱和浮台碰到右岸后立即停止运动，均可视为质点。不考虑水的阻力对浮台的影响，取。 （1）游客从处滑上浮台并立即抱住橡胶柱，求此瞬间他们二者的共同速度； （2）游客、橡胶柱和浮台达到共同速度时，游客离浮台右端的距离； （3）游客、橡胶柱和浮台达到共同速度时，游客为了不冲上右岸也不掉入水中，他在与橡胶柱一起滑行到离右岸（未知）的地方猛地将橡胶柱以速度推出，试用来表示的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考模拟卷・物理 （75分钟100分） 一、单项选择题：本大题共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. 如图，一理想的自耦调压变压器A、B之间的线圈总匝数为，在输入端 间加上的交流电压，输出端C、B间串联一个“12V、6W”的灯泡和阻值为的定值电阻，要使灯泡能正常工作，则B、P间线圈的匝数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】灯泡正常发光，则 故 则副线圈两端的电压 根据，解得 则 故选C。 2. 电子双缝干涉实验是十大最美物理实验之一，其原理简化示意图如图所示，通电后灯丝发热释放出的电子（初速度可认为等于零）经加速电压U加速后形成高速电子流，电子束照射间距为d的双缝，在与双缝相距为L的屏幕上形成干涉条纹。已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则干涉条纹间距Δx为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电子被加速 光子的动量 根据德布罗意公式 根据条纹间距表达式 可得 故选A。 3. 暗室中小球做自由落体，按下胶片照相机的快门并使之处于常开状态，频闪仪每隔时间T发出一次强烈闪光，得频闪照片如图所示，测量并按照比例尺换算得相邻位置距离，重力加速度为g，则小球在图中D位置瞬时速度为（　　） A. 3gT B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．根据匀变速直线运动速度与时间的关系可知， 根据匀变速直线运动速度与位移的关系可知， 解得 因A位置不一定是自由落体运动的起始位置，故不一定为零，故ACD错误； B．根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的速度可知， 故B正确。 故选B。 4. 图甲为氢原子能级的示意图，大量氢原子从的能级向基态跃迁；图乙是卢瑟福α粒子散射实验，则（　　） A. 这些氢原子在跃迁过程中能辐射出3种不同频率的电磁波 B. 跃迁过程中电子的动能增大、电势能减小，动能和电势能的和不变 C. α粒子发生偏转的原因是受到原子核的核力作用 D. α粒子从Q到M的过程中，动能和电势能的和不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．大量氢原子从的能级向基态跃迁能辐射出中不同频率的电磁波，故A错误； B．跃迁过程中电场力对电子做正功，电势能减小，动能增大，释放出光子，则氢原子的能量减小，即动能和电势能的和减小，故B错误； C．α粒子发生偏转的原因是受到原子核的电场力作用，故C错误； D．α粒子从Q到M的过程中，只有电场力做功，则动能和电势能的和不变，故D正确。 故选D。 5. 有三个完全相同的金属球甲、乙、丙，开始甲球带-0.12C的电荷，乙球不带电，丙球带+0.1C的电荷，甲球与乙球接触后分开，然后乙球与丙球接触后分开，最后丙球与甲球接触后分开。下列说法正确的是（　　） A. 最终甲球带+0.02C的电荷 B. 甲球与乙球接触的过程，有-0.06C的电荷从甲转移到乙 C. 乙球与丙球接触的过程，有+0.08C的电荷从丙转移到乙 D. 丙球与甲球接触的过程，有+0.04C的电荷从丙转移到甲 【答案】B 【解析】 【详解】B．甲球与乙球接触后，甲、乙的电荷量均变为 由于金属中的自由电荷为电子，可知甲球与乙球接触的过程，有的电荷从甲转移到乙，故B正确； C．然后乙球与丙球接触后，乙、丙的电荷量均变为 可知乙球与丙球接触的过程，有的电荷从乙转移到丙，故C错误； AD．最后丙球与甲球接触后，甲、丙的电荷量均变为 可知丙球与甲球接触的过程，有的电荷从甲转移到丙，最终甲球带的电荷，故AD错误。 故选B。 6. 某人工升降平台工作示意图如图所示，电机固定在平台上通过绞盘可使得平台升降。某工作人员质量，平台与电机总质量，绳与滑轮重力、它们之间的摩擦力均不计。该工作人员操作平台以的速度匀速上升的距离，平台上升过程中不发生旋转，重力加速度g取。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 人与平台组成的系统机械能守恒 B. 电机端轻绳的拉力大小为 C. 平台支持力对人的功率为 D. 电机输出的机械功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．人与平台组成的系统匀速上升，则动能不变，重力势能增加，可知机械能增加，A错误； B．对人与平台组成的整体分析可知，由平衡可得 解得电机端轻绳的拉力大小为，B正确； C．平台对人的支持力FN=Mg=500N，则平台对人的功率为，C错误； D．电机输出的机械功率等于绳对整体拉力的功率，则，D错误。 故选B。 7. 绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是（ ） A. 圆环转动形成等效电流的大小为 B. 圆环中产生的感应电动势大小为 C. 圆环每转一圈动能增加 D. 圆环每转一圈外力做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．在圆环上任取一小段Δx，则其电荷量为Δq，则有 经Δt时间形成的等效电流为 结合题意可知， 联立解得，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可得圆环中产生的电动势大小为，故B错误； C．设圆环转动一周的初、末角速度分别为ω0、ωt，则有 故转动一周圆环动能的增加量，故C正确； D．圆环每转动一周外力所做的功，一部分增加圆环的动能，一部分增加圆环的电能，根据功能关系则有，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A. “阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B. “阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C. 强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D. 强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因为“阻尼器”是在强风作用下发生的受迫振动，不是自由振动，也不一定是摆长越长效果越好，故A错误； B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量较小的“阻尼器”可能无法有效吸收和消耗强风的能量，反而可能导致更大的振动，故B错误； C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关，当发生共振时破坏力最大，故C正确； D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大，即发生了共振，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，有一半径为R的均匀球体，球心为，质量为，在其内挖去一个半径为的小球，形成球形腔的球心为，将小球移出至图示位置与大球相切，小球球心为，图中O₁、O₂、O₃共线，下列说法正确的是（　　） A. 剩余部分对小球O₃的引力大小为 B. 剩余部分对小球O₃的引力大小为 C. 若在O₂空腔内均匀填充密度为原来3倍的物质，则新球体对小球O₃的引力大小为 D. 若在O₂空腔内均匀填充密度为原来3倍的物质，则新球体对小球O₃的引力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设挖去部分小球的质量为，则由 得 解得 假设将球形空腔填满恢复均匀球形，大球对小球O₃的引力大小为，则 填补的小球对小球O₃的引力大小为 所以剩余部分对小球O₃的引力大小为，故A正确，B错误； CD．若在O₂空腔内均匀填充密度为原来3倍的物质，则填充部分的质量为 所以新填补的小球对小球O₃的引力大小为 则新球体对小球O₃的引力大小为，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 压燃式四冲程柴油发动机气缸内封闭的气体视为理想气体，整个过程遵循狄塞尔循环。该循环的图像如图所示，其中为绝热过程，外界对气体做功为；为等压过程，气体从外界吸收热量为，气体对外界做功为；为绝热过程，气体对外界做功为；为等容过程，气体向外界放出热量为。下列说法正确的是（ ） A. 过程分子平均动能不变 B. 过程封闭气体内能的增加量为 C. 与大小相等 D. 过程中图像围成的面积为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．a→b为绝热过程，外界对气体做功为W1，根据热力学第一定律ΔU1=Q+W可知气体内能变大，分子平均动能变大，故A错误； B．根据热力学第一定律可得，b→c过程封闭气体内能的增加量为ΔU2=Q1−W2，故B正确； C．整个循环过程ΔU=0，根据热力学第一定律 其中， 可知 可得，故C错误； D．在p−V图像中，图像围成的面积表示气体对外做的净功为W2+W3−W1，根据C选项分析可知，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某实验小组欲测量滑块和木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①如图甲所示，将木板的一端用垫片垫起形成一个斜面，测出垫片到斜面底端的水平距离，光电门距斜面底端的距离等于滑块的长度，在滑块尾部装上宽度为的遮光片（遮光片的宽度远小于滑块的长度），让滑块的前端对齐垫片的位置，将滑块由静止释放，记录遮光时间； ②如图乙所示，调整垫片的位置，从而改变斜面的倾角，测出垫片到斜面底端的水平距离，让滑块的前端对齐垫片的位置，将滑块由静止释放，记录遮光时间； ③多次重复以上操作，记录数据。 （1）如图丙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度__________。 （2）根据采集的垫片到斜面底端的水平距离、遮光时间的数据表，作出了如图丁所示的图像，则该图像的纵轴和横轴分别为__________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （3）已知图丁的斜率大小为，重力加速度为，则滑块与木板间的动摩擦因数__________。（用题中所给字母表示） （4）若把滑块在斜面上调个头，让有遮光片的尾部放前面并对齐垫片的位置，由静止释放，其他都不变，对动摩擦因数的测量__________（填“有影响”或“无影响”）。 【答案】（1）2.3 （2）C （3） （4）有影响 【解析】 【小问1详解】 遮光片的宽度。 【小问2详解】 设斜面的倾角为，滑块的前端与斜面底端的距离为，垫片的高度为，由 可得 故 C项正确。 【小问3详解】 由（2）得斜率大小 解得 【小问4详解】 设滑块的长度为，则有 可得 换垫片位置后、的值将改变，与不成线性关系，故把滑块有遮光片的一端放前面下滑，其他都不变，对动摩擦因数的测量有影响。 12. 某实验小组用电流传感器观察两个并联电容器的充、放电过程，设计的电路如图甲所示。器材有：学生电源（9 V，内阻可忽略）、2个相同的电容器（耐压值15 V，电容）、灵敏电流计A（指针居中，内阻不计）、电流传感器（内阻不计）、电阻箱（0~9999 Ω）、单刀双掷开关和导线若干。完成实验，并回答问题： （1）正确连接电路后，电阻箱各个旋钮调到如图乙所示位置，单刀双掷开关S掷于1，一段时间后电容器充电完成，再将S掷于2，则： ①电阻箱接入电路的阻值为_____Ω； ②流过电流传感器的电流方向为_____（填“”或“”）； ③已知灵敏电流计电流从左端流入时指针向左偏转，现观察到灵敏电流计A指针迅速偏到右边并慢慢回到正中。 （2）电流传感器记录放电电流I随时间t的变化情况如图丙所示。图中图线与纵轴的交点坐标为_____mA，图线与横轴所围的面积为_____C（保留2位有效数字）。 （3）若电容器充满电后，增大电阻箱的阻值，则放电时间_____（填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 1800 ②. （2） ①. 5.0 ②. （3）变长 【解析】 【小问1详解】 [1]电阻箱读数为各倍率读数之和 [2]开关接1充电完成后，电容器右极板接电源正极带正电，左极板带负电；开关打向2放电时，电流从右极板流出，经开关流向，再经电流传感器流向，因此流过电流传感器的电流方向为，该结论与题干中灵敏电流计指针右偏的描述一致。 【小问2详解】 [1]放电初始时刻，电容器两端电压等于电源电动势，由欧姆定律得初始电流 [2]图线与横轴围成的面积表示总放电电荷量，两个电容器并联，总电容 总电荷量为 【小问3详解】 电阻箱阻值增大时，放电平均电流减小，因此放电时间变长。 13. 光导纤维简称“光纤”，是一种能够传导光波和各种光信号的纤维，也是传输信息的理想载体。如图所示，折射率为的玻璃圆柱长。一束激光射向圆柱一端的中心，折射入圆柱后从另一底面射出，真空中的光速。求： （1）光在圆柱中传播的最短时间是多少？ （2）若光在柱内发生全反射的次数最多，射入圆柱时的入射角正弦值为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当光线下圆柱中沿直线传播时，距离最短，此时光在圆柱中传播的时间最短，光在圆柱传播的速度为 光在圆柱中传播的最短时间是 【小问2详解】 光在柱内恰好发生全反射时，光在柱内发生全反射的次数最多，全反射的临界角满足 根据几何关系可得 根据折射定律 联立解得射入圆柱时的入射角正弦值为 14. 如图所示，足够长的光滑金属轨道和固定在距地面足够高的水平面上，轨道间距为，轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。轨道间连接开关和电源，电源电动势为，内阻为。两根电阻均为的金属棒、垂直轨道放置并锁定，一绝缘轻绳一端连接金属棒的中点，另一端跨过光滑定滑轮与重物连接。闭合开关S，解锁，刚好处于静止状态。断开开关，一段时间后匀速运动，然后解锁，并将此时记为零时刻，从时刻开始回路中电流保持不变。已知定滑轮左侧轻绳始终保持水平，、、质量相等，两金属棒运动过程中始终与轨道垂直且接触良好，金属轨道电阻不计，重力加速度为。求： （1）重物的质量； （2）金属棒匀速运动时的速度大小； （3）时刻，金属棒的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，回路中的总电阻为 ① 设流过金属棒的电流大小为，由闭合电路欧姆定律得 ② 解锁金属棒，恰好处于静止状态，设的质量为，则 ③ 解得 ④ 【小问2详解】 金属棒匀速运动时，由法拉第电磁感应定律得 ⑤ 流过金属棒的电流大小为 ⑥ 对金属棒，由受力平衡得 ⑦ 解得 ⑧ 【小问3详解】 从时刻开始回路中电流保持不变，说明时刻以后金属棒、以相同的加速度一起做匀加速直线运动，对、、组成的系统，由牛顿第二定律得 ⑨ 设时刻，金属棒的速度大小为，回路中的电流大小为 对金属棒由牛顿第二定律得 ⑩ 由闭合电路欧姆定律得 ⑪ 时间内 对金属棒由动量定理得 ⑫ 对金属棒由动量定理得 ⑬ 对重物由动量定理得 ⑭ 解得 ⑮ 15. 吉安市政欲规划一项新的娱乐设施，它是由陆上滑道和水上浮台两大部分组成，如下图所示。滑道有斜道和平道，与在处平滑衔接。和的竖直高度，水平距离。水面宽，浮台质量，长，与齐平，静止在处，其左端静止放置一橡胶柱，质量。一质量的游客，从处由静止开始下滑，游客与滑道的动摩擦因数，游客及橡胶柱与浮台的动摩擦因数，认为橡胶柱和浮台碰到右岸后立即停止运动，均可视为质点。不考虑水的阻力对浮台的影响，取。 （1）游客从处滑上浮台并立即抱住橡胶柱，求此瞬间他们二者的共同速度； （2）游客、橡胶柱和浮台达到共同速度时，游客离浮台右端的距离； （3）游客、橡胶柱和浮台达到共同速度时，游客为了不冲上右岸也不掉入水中，他在与橡胶柱一起滑行到离右岸（未知）的地方猛地将橡胶柱以速度推出，试用来表示的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 游客从滑到，由动能定理得 即 解得 在处，游客迅速抱住橡胶柱，对游客和橡胶柱为研究对象，规定游客的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 游客迅速抱住橡胶柱在浮台上滑动做减速运动，浮台做加速运动，三者达到共同速度，由动量守恒定律得 解得 游客和橡胶柱的加速度为 相对地面位移为 浮台的加速度为 相对地面位移为 共速时游客离浮台右端的距离为 【小问3详解】 三者共速瞬间浮台与右岸相碰停止运动，游客与橡胶柱继续滑行时的速度为，由动能定理得 即 解得 ①在该处若不冲上右岸，速度不能超过，即 得 游客猛地推出瞬间速度由减为， 由动量守恒定律得， ②在该处若不反向掉入水中，速度不能超过，即 得 游客猛地推出橡胶柱瞬间速度由变为反向，由动量守恒定律得， 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $