精品解析：2026届广西壮族自治区崇左市高三二模物理试题

高三物理 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. 巨蟹座55（类太阳恒星系统）中，主星巨蟹座55A是一颗超富金属恒星，质量为M。巨蟹座55e为55A的一颗行星，55e的质量为m，半径为R，自转周期为T1，55e绕55A运行的轨道半径为r，公转周期为T2。引力常量为G，则55e绕55A做匀速圆周运动时，所需的向心力大小为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，在两叠放的平板玻璃之间夹入一块薄木片，在两平板玻璃间形成空气劈尖。单色光垂直照射到平板玻璃上，就可以观察到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 观察到明暗相间的条纹的原理是光的衍射 B. 观察到明暗相间的条纹的原理是光的干涉 C. 从左到右，相邻两条纹间的距离逐渐增大 D. 从左到右，相邻两条纹间的距离逐渐减小 3. 在某次训练中，运动员做直线运动，其x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 运动员的初速度一定为0 B. 0~2s内，运动员的速度减小 C. 0~2s内，运动员的平均速度大小为4m/s D. 2s末运动员的速度大小为4m/s 4. 氢原子钟在北斗三号全球导航系统上发挥着提供时间基准的作用，它利用氢原子能级跃迁时辐射出的特定频率的电磁波来校准时间，其精度极高。氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围为1.62eV~3.11eV，金属钾的逸出功为2.25eV。现有一群处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，辐射出的光子能使金属钾产生光电效应，且属于可见光的种数有（　　） A. 6种 B. 3种 C. 2种 D. 1种 5. 我国交流发电机行业在某些领域已经达到了世界先进水平，发电设备的产量约占全球总产量的三分之一。一台小型发电机的结构示意图如图甲所示，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻，外接灯泡的电阻为。灯泡消耗的电功率为（　　） A. B. C. D. 6. 小明同学用不可伸长的细线系一个质量为0.2kg的发光小球（视为质点），让小球在竖直面内绕一固定点做半径为0.5m的圆周运动。在小球经过最低点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为。由于小球运动，在照片上留下了一条长度约为半径的的圆弧形径迹，取重力加速度大小g=10m/s2。根据以上数据估算小球在最低点时细线对小球的拉力大小为（　　） A. 9N B. 10N C. 11N D. 12N 7. 为了研究一种新型纳米材料在强电场下的特性，科学家设计了一个微观实验装置，该装置的核心由两个固定的、均匀的绝缘带电球壳构成。如图所示，两个球壳的半径分别为3R和R，所带电荷量分别为3Q和-Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O1的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面的球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、电荷量为的小球（视为质点）从A点沿细管由静止开始下落，且会通过D点。已知A、B两点间的距离和C、D两点间的距离均为R，静电力常量为k，重力加速度大小为g，设无穷远处的电势为零，与电荷量为Q的点电荷相距为r处的电势。小球通过D点时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 波源P的平衡位置位于x=-6m处，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，0时刻波源P开始振动，t时刻形成的波形图如图所示，质点Q的平衡位置位于x=2m处。波源P的振动频率为2Hz，下列说法正确的是（　　） A. 波源P的起振方向沿y轴负方向 B. 该波的波速大小为1m/s C. 2s时质点Q开始振动 D. 0~3s内，质点Q通过的路程为8cm 9. 在受控核聚变与深空导航等前沿科技领域中，带电粒子的精确操控是实现技术突破的关键。如图所示，在直角坐标系内存在两个匀强磁场区域，以直线为分界线，即在的区域Ⅰ存在垂直纸面向外的匀强磁场，在的区域Ⅱ存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为。时刻，一质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力），从坐标原点以大小为的初速度沿轴负方向射入区域Ⅰ。下列说法正确的是（　　） A. 粒子第1次穿过分界线时的位置坐标为 B. 时刻，粒子第1次穿过分界线 C. 粒子第2026次穿过分界线时的位置坐标为 D. 时刻，粒子第2026次穿过分界线 10. 在光滑水平地面上建立直角坐标，有一弹珠弹射装置，可以将弹珠以的动能从原点处向地面上的各个方向弹出。某次弹珠弹出后立即受到水平方向的恒力作用，先后经过、两点，弹珠经过点时的动能为，经过点时的动能为，已知、两点的坐标分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 该恒力大小为 B. 该恒力大小为 C. 若弹珠的质量为，则弹珠的初速度方向与轴正方向的夹角的正切值为 D. 若弹珠的质量为，则弹珠的初速度方向与轴正方向的夹角的正切值为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。 一、实验装置：水平桌面、木块（安装有遮光片）、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。 二、实验步骤： A．用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，其示数如图乙所示； B．安装实验器材，木块置于距离光电门的位置； C．在托盘中放入适当重物，牵引着木块在桌面上加速滑动，记录下光电门的遮光时间和力传感器的示数； D．改变托盘中重物的质量，重复实验，记录多组数据； E．整理实验器材。 三、数据处理：根据实验数据，做出图像，如图所示。 （1）遮光片的宽度__________mm。 （2）这个实验中，__________（填“需要”或“不需要”）让重物的质量远小于木块的质量，请说明理由：_____________________________________________。 （3）已知重力加速度大小，由图丙可知，木块的质量____，木块与桌面间的动摩擦因数_______。（结果均保留两位有效数字） 12. 某物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一卷漆包线，同学们计划测量漆包线的铜芯的电阻率。同学们准备了以下器材： A．长度L=10m的漆包线； B．电流表A：量程为0~0.6A，内阻RA=1.0Ω； C．电压表V：量程为0~3V，内阻RV约为3kΩ； D．学生电源E：可提供0~20V的直流电压； E．滑动变阻器R1：阻值范围为0~30Ω； F．滑动变阻器R2：阻值范围为0~3kΩ； G．开关S及导线若干，刻度尺，螺旋测微器，多用电表。 （1）同学们首先用欧姆表粗略测量这段漆包线的电阻，欧姆表选择“×1”挡位，表盘如图甲所示，则示数R=__________Ω。 （2）同学们将漆包线（漆的厚度不计）一圈一圈紧密地缠绕在一个塑料圆筒上，缠绕100圈后，测得线圈的总宽度D=20.00mm。采用伏安法来准确地测量该漆包线的电阻，电路图如图乙所示，滑动变阻器应选择________（填“R1”或“R2”），电压表应接_________（填“a”或“b”）。 （3）按正确电路接法测量，某次实验中电压表达到满偏后，电流表的示数I=0.40A，所以这卷漆包线导电材料的电阻率为_____Ω⋅m（结果保留三位有效数字）。 13. 图甲为液体拉力测量仪，一容积的导热汽缸下接一圆管，质量、横截面积的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞下端用轻绳悬挂一质量的形金属细丝，活塞刚好处于位置，与汽缸平齐，不计活塞与圆管间的摩擦，外界大气压强恒为，此时环境热力学温度，取重力加速度大小。 （1）求活塞处于位置时汽缸中的气体压强； （2）如图乙所示，环境热力学温度，将金属丝部分浸入液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝在液体中上升但未脱离，活塞稳定于位置，已知、距离，求液体对金属丝拉力的大小。 14. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面（纸面）上，间距L=0.5m，OP右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，cd边的长度L=0.5m、bc边的长度d=0.8m的矩形金属线框置于导轨上。现使线框以的速度水平向右运动，ab边刚进入磁场时，线框的速度大小，整个运动过程中线框始终与导轨接触良好。已知线框的质量m=0.4kg，cd边的电阻，ab边的电阻，其他边和导轨的电阻均可忽略。求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）cd边刚进入磁场时线框加速度的大小a； （3）线框进入磁场的过程中，cd边产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，传送带的左侧为足够大的光滑水平面，右侧为光滑固定曲面，传送带与左、右两边的水平面等高且平滑对接。一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，弹簧的弹性势能，其中弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧右端与质量的物块B（视为质点）连接。传送带始终以的速度逆时针转动。现将质量的物块A（视为质点）从曲面上距水平面高度处由静止释放。物块A、B之间每次发生的都是完全非弹性碰撞（时间极短），但碰撞后并不粘连，第一次碰撞前物块B静止于平衡位置，且每次回到平衡位置时物块B都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除。已知传送带长，物块A与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： （1）物块A第一次与物块B碰撞过程损失的机械能； （2）物块B向左运动的最大距离； （3）整个过程中物块A与传送带间因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 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. 巨蟹座55（类太阳恒星系统）中，主星巨蟹座55A是一颗超富金属恒星，质量为M。巨蟹座55e为55A的一颗行星，55e的质量为m，半径为R，自转周期为T1，55e绕55A运行的轨道半径为r，公转周期为T2。引力常量为G，则55e绕55A做匀速圆周运动时，所需的向心力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．55e绕55A做匀速圆周运动的向心力由二者间的万有引力提供，则 其中r为公转轨道半径，故A正确，B错误； CD．公转运动的向心力周期公式为，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，在两叠放的平板玻璃之间夹入一块薄木片，在两平板玻璃间形成空气劈尖。单色光垂直照射到平板玻璃上，就可以观察到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 观察到明暗相间的条纹的原理是光的衍射 B. 观察到明暗相间的条纹的原理是光的干涉 C. 从左到右，相邻两条纹间的距离逐渐增大 D. 从左到右，相邻两条纹间的距离逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当单色光垂直照射到平板玻璃上时，光线在空气劈尖的上下两个表面（即上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面）分别发生反射。这两束反射光频率相同、具有固定的相位差，相遇时会发生叠加，形成明暗相间的条纹。这种现象属于光的薄膜干涉，因此原理是光的干涉，而不是光的衍射，故A错误，B正确； CD．据薄膜干涉的规律，相邻两条明条纹（或暗条纹）所对应的空气薄膜厚度之差恒为。设空气劈尖的倾角为，则相邻两条纹之间的水平距离为 由于使用的是“平板玻璃”，劈尖的倾角处处相等，入射光的波长也不变，所以相邻两条纹间的距离处处相等。即从左到右，干涉条纹是等间距分布的，距离既不增大也不减小，故CD错误。 故选B。 3. 在某次训练中，运动员做直线运动，其x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 运动员的初速度一定为0 B. 0~2s内，运动员的速度减小 C. 0~2s内，运动员的平均速度大小为4m/s D. 2s末运动员的速度大小为4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像中斜率表示运动员的瞬时速度，在图像中无法确定在t=0时刻的斜率是否是水平的，所以不一定初速度是0，故A错误； B．根据图像可知内的斜率逐渐增加，所以运动员的速度逐渐增加，故B错误； C．平均速度为，故C正确； D．根据图像可知运动员在2s末的速度（斜率）大于平均速度，故D错误。 故选C。 4. 氢原子钟在北斗三号全球导航系统上发挥着提供时间基准的作用，它利用氢原子能级跃迁时辐射出的特定频率的电磁波来校准时间，其精度极高。氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围为1.62eV~3.11eV，金属钾的逸出功为2.25eV。现有一群处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，辐射出的光子能使金属钾产生光电效应，且属于可见光的种数有（　　） A. 6种 B. 3种 C. 2种 D. 1种 【答案】D 【解析】 【详解】一群处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，共可辐射出种不同能量的光子，其中属于可见光，光子能量满足 能使金属钾产生光电效应，光子能量满足 即最终需要满足 根据玻尔理论，氢原子从m能级跃迁到n能级释放的光子能量满足 则跃迁释放出的光子能量分别为，，，，， 综上，只有从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量符合条件。 故选D。 5. 我国交流发电机行业在某些领域已经达到了世界先进水平，发电设备的产量约占全球总产量的三分之一。一台小型发电机的结构示意图如图甲所示，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻，外接灯泡的电阻为。灯泡消耗的电功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图乙可知 根据闭合电路欧姆定律有，故B错误 由电功率公式 解得 故选C。 6. 小明同学用不可伸长的细线系一个质量为0.2kg的发光小球（视为质点），让小球在竖直面内绕一固定点做半径为0.5m的圆周运动。在小球经过最低点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为。由于小球运动，在照片上留下了一条长度约为半径的的圆弧形径迹，取重力加速度大小g=10m/s2。根据以上数据估算小球在最低点时细线对小球的拉力大小为（　　） A. 9N B. 10N C. 11N D. 12N 【答案】D 【解析】 【详解】曝光时间内，小球运动的弧长 由于曝光时间极短，可近似认为小球在这段时间做匀速运动，因此速度 小球在最低点时，细线拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故选D。 7. 为了研究一种新型纳米材料在强电场下的特性，科学家设计了一个微观实验装置，该装置的核心由两个固定的、均匀的绝缘带电球壳构成。如图所示，两个球壳的半径分别为3R和R，所带电荷量分别为3Q和-Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O1的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面的球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、电荷量为的小球（视为质点）从A点沿细管由静止开始下落，且会通过D点。已知A、B两点间的距离和C、D两点间的距离均为R，静电力常量为k，重力加速度大小为g，设无穷远处的电势为零，与电荷量为Q的点电荷相距为r处的电势。小球通过D点时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据对称性和电势叠加原理易得，A点、D点电势相等，即AD电势差U为0，根据动能定理有 解得小球通过D点时的速度。 故选B 。 8. 波源P的平衡位置位于x=-6m处，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，0时刻波源P开始振动，t时刻形成的波形图如图所示，质点Q的平衡位置位于x=2m处。波源P的振动频率为2Hz，下列说法正确的是（　　） A. 波源P的起振方向沿y轴负方向 B. 该波的波速大小为1m/s C. 2s时质点Q开始振动 D. 0~3s内，质点Q通过的路程为8cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．波沿正方向传播，根据上下坡法，波最前端处质点的振动方向沿轴负方向；所有质点的起振方向与波源一致，因此波源的起振方向沿轴负方向，故A正确； B．由波形图可知，波从波源传到，共传播了，对应个完整波长，因此 已知波源频率，波速，故B错误； C．Q在处，距离的距离 波传播到的时间 ，即时开始振动，故C正确； D．在才开始振动，振动总时间 振幅，一个周期质点路程为，因此个周期总路程为，故D错误。 故选AC。 9. 在受控核聚变与深空导航等前沿科技领域中，带电粒子的精确操控是实现技术突破的关键。如图所示，在直角坐标系内存在两个匀强磁场区域，以直线为分界线，即在的区域Ⅰ存在垂直纸面向外的匀强磁场，在的区域Ⅱ存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为。时刻，一质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力），从坐标原点以大小为的初速度沿轴负方向射入区域Ⅰ。下列说法正确的是（　　） A. 粒子第1次穿过分界线时的位置坐标为 B. 时刻，粒子第1次穿过分界线 C. 粒子第2026次穿过分界线时的位置坐标为 D. 时刻，粒子第2026次穿过分界线 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．如图所示，根据洛伦兹力提供向心力有 可得半径为 可得粒子第1次穿过分界线时的位置坐标为 周期 可得经过的时间为，故A错误，B正确； CD．由图可得，粒子每经过分界线一次，水平位移和竖直位移均增大一个半径的距离，可得粒子第2026次穿过分界线时的位置坐标为 可得经过的时间，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 在光滑水平地面上建立直角坐标，有一弹珠弹射装置，可以将弹珠以的动能从原点处向地面上的各个方向弹出。某次弹珠弹出后立即受到水平方向的恒力作用，先后经过、两点，弹珠经过点时的动能为，经过点时的动能为，已知、两点的坐标分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 该恒力大小为 B. 该恒力大小为 C. 若弹珠的质量为，则弹珠的初速度方向与轴正方向的夹角的正切值为 D. 若弹珠的质量为，则弹珠的初速度方向与轴正方向的夹角的正切值为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设恒力的水平分量为，竖直分量为，弹珠经过点时的动能为，有， 可得 经过点时的动能为，有，， 联立解得 可得该恒力大小为，故A错误，B正确； CD．若弹珠的质量为，初动能为，有 解得初速度为 如图所示，有 水平方向的加速度 从原点处到经过点的时间 竖直位移有， 联立解得，故C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。 一、实验装置：水平桌面、木块（安装有遮光片）、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。 二、实验步骤： A．用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，其示数如图乙所示； B．安装实验器材，木块置于距离光电门的位置； C．在托盘中放入适当重物，牵引着木块在桌面上加速滑动，记录下光电门的遮光时间和力传感器的示数； D．改变托盘中重物的质量，重复实验，记录多组数据； E．整理实验器材。 三、数据处理：根据实验数据，做出图像，如图所示。 （1）遮光片的宽度__________mm。 （2）这个实验中，__________（填“需要”或“不需要”）让重物的质量远小于木块的质量，请说明理由：_____________________________________________。 （3）已知重力加速度大小，由图丙可知，木块的质量____，木块与桌面间的动摩擦因数_______。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）10.00 （2） ①. 不需要 ②. 细线的拉力可以通过力传感器直接测量 （3） ①. 0.50 ②. 0.20 【解析】 【小问1详解】 由图乙，游标尺的零刻度线与主尺1cm刻度线对齐，主尺的示数为10.00mm，游标尺的示数为0mm，故遮光片的宽度； 【小问2详解】 [1][2]重物的质量远小于木块的质量是为了让细线的拉力与重物的重力近似相等，但这里有力传感器，细线的拉力可以直接测量，故不需要让重物的质量远小于木块的质量； 【小问3详解】 [1][2]对木块，根据牛顿第二定律有 根据速度位移公式有 其中 联立解得 由图丙可知，图像的纵截距为 图像的斜率为 联立解得， 12. 某物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一卷漆包线，同学们计划测量漆包线的铜芯的电阻率。同学们准备了以下器材： A．长度L=10m的漆包线； B．电流表A：量程为0~0.6A，内阻RA=1.0Ω； C．电压表V：量程为0~3V，内阻RV约为3kΩ； D．学生电源E：可提供0~20V的直流电压； E．滑动变阻器R1：阻值范围为0~30Ω； F．滑动变阻器R2：阻值范围为0~3kΩ； G．开关S及导线若干，刻度尺，螺旋测微器，多用电表。 （1）同学们首先用欧姆表粗略测量这段漆包线的电阻，欧姆表选择“×1”挡位，表盘如图甲所示，则示数R=__________Ω。 （2）同学们将漆包线（漆的厚度不计）一圈一圈紧密地缠绕在一个塑料圆筒上，缠绕100圈后，测得线圈的总宽度D=20.00mm。采用伏安法来准确地测量该漆包线的电阻，电路图如图乙所示，滑动变阻器应选择________（填“R1”或“R2”），电压表应接_________（填“a”或“b”）。 （3）按正确电路接法测量，某次实验中电压表达到满偏后，电流表的示数I=0.40A，所以这卷漆包线导电材料的电阻率为_____Ω⋅m（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）7.0 （2） ①. R1 ②. b （3）2.04×10−8 【解析】 【小问1详解】 欧姆表选择“×1”挡位，表盘如图甲所示，则示数 【小问2详解】 [1]根据电源电动势和电流表量程估算最大电阻约为 因此滑动变阻器的阻值选择R1； [2]电流表内阻已知，电流表内接可以消除伏安法测量过程中系统误差，故接b； 【小问3详解】 由欧姆定律可知 减去电流表内阻可得漆包线导电材料的电阻为6.5Ω，根据 可得 13. 图甲为液体拉力测量仪，一容积的导热汽缸下接一圆管，质量、横截面积的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞下端用轻绳悬挂一质量的形金属细丝，活塞刚好处于位置，与汽缸平齐，不计活塞与圆管间的摩擦，外界大气压强恒为，此时环境热力学温度，取重力加速度大小。 （1）求活塞处于位置时汽缸中的气体压强； （2）如图乙所示，环境热力学温度，将金属丝部分浸入液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝在液体中上升但未脱离，活塞稳定于位置，已知、距离，求液体对金属丝拉力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由活塞受力平衡得 解得 【小问2详解】 设当活塞在B位置时，汽缸内气体的压强为p2，由气态方程有 解得 由平衡条件有 解得 14. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面（纸面）上，间距L=0.5m，OP右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，cd边的长度L=0.5m、bc边的长度d=0.8m的矩形金属线框置于导轨上。现使线框以的速度水平向右运动，ab边刚进入磁场时，线框的速度大小，整个运动过程中线框始终与导轨接触良好。已知线框的质量m=0.4kg，cd边的电阻，ab边的电阻，其他边和导轨的电阻均可忽略。求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）cd边刚进入磁场时线框加速度的大小a； （3）线框进入磁场的过程中，cd边产生的焦耳热Q。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，cd边产生的平均感应电动势 由欧姆定律有 由动量定理有 解得 【小问2详解】 cd边刚进入磁场时，感应电动势 根据牛顿第二定律有，其中 解得 【小问3详解】 线框进入磁场的过程中，产生的热量， 解得 15. 如图所示，传送带的左侧为足够大的光滑水平面，右侧为光滑固定曲面，传送带与左、右两边的水平面等高且平滑对接。一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，弹簧的弹性势能，其中弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧右端与质量的物块B（视为质点）连接。传送带始终以的速度逆时针转动。现将质量的物块A（视为质点）从曲面上距水平面高度处由静止释放。物块A、B之间每次发生的都是完全非弹性碰撞（时间极短），但碰撞后并不粘连，第一次碰撞前物块B静止于平衡位置，且每次回到平衡位置时物块B都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除。已知传送带长，物块A与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： （1）物块A第一次与物块B碰撞过程损失的机械能； （2）物块B向左运动的最大距离； （3）整个过程中物块A与传送带间因摩擦而产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块A滑到曲面底部时的速度大小为，根据机械能守恒定律有 解得 则物块A在传送带上开始做匀减速运动，假设物块A在传送带上一直做匀减速运动，到达传送带左端时物块A的速度大小为vA，根据动能定理有 解得 由于，说明假设成立；设第一次碰撞后瞬间物块A与物块B的速度大小为，物块A与物块B在碰撞过程中动量守恒，有 解得 物块A第一次与物块B碰撞过程损失的机械能 解得 【小问2详解】 整个运动过程中，物块A与物块B第一次碰撞后向左运动的距离最大，根据功能关系有 解得物块B向左运动的最大距离 【小问3详解】 物块A与B第一次碰撞后当弹簧恢复原长时物块B被锁定，此时物块A的速度大小仍为，物块A在传送带上先向右做匀减速运动，匀减速运动的位移大小 所以物块A在传送带上先向右做匀减速到零的运动，再向左做匀加速运动，以原速率返回左端，可知物块A与物块B第二次碰撞前瞬间的速度大小仍为 设第二次碰撞后瞬间物块A与物块B的速度大小为，则对物块A与B在第二次碰撞过程有 解得 同理，物块A每次碰撞后都将被传送带带回并与物块B发生下一次碰撞，则物块A与物块B碰撞n次后返回传送带，速度大小 第n次与物块B碰撞后，物块A在传送带上匀加速运动与匀减速运动的时间均为 第n次碰撞后，物块A与传送带的相对路程， 设物块A第一次通过传送带的时间为t，有 该过程中，物块A相对传送带运动的距离 整个运动过程中，物块A与传送带间因摩擦而产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $