精品解析：辽宁沈阳市东北育才学校2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试卷

2025—2026学年度下学期东北育才学校高三年级 物理科目第九次模拟考试试题 答题时间：75分钟满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图甲所示为明朝宋应星所著《天工开物》中用重物测量弓弦张力的“试弓定力”插图。示意图如图乙所示，在弓的中点悬挂质量为M的重物，弓的质量为m，弦的质量忽略不计，悬挂点为弦的中点，张角为θ，当地重力加速度为g，则弦的张力为（ ） A. B. C. D. 2. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 3. 芯片制作关键在于光刻机的技术突破，光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.6。当不加液体时光刻胶的曝光波长为180nm，则加上液体后（　　） A. 紫外线进入液体后光子能量增加 B. 传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的 C. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率 D. 在液体中的曝光波长为 4. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大 C. D. 5. 如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10，下列说法正确的是（　　） A. 该降噪器是利用波的衍射原理设计的 B. 通道②的长度可能为8.5 C. 通道②的长度可能为8 D. 该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用 6. 大量处于某一激发态的氢原子向基态跃迁时，能够产生6种不同频率的光，波长分别为、、、、、，且，已知氢原子基态的能量为，第能级的能量（其中，，，…），则下列说法正确的是（　　） A. 这些氢原子最初处于第3能级 B. 波长为的光子动量最小 C. D. 7. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示，两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，观测到亮度L稍微减弱；时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，观测到亮度L减弱比较明显。若双星间的距离始终为d，引力常量为G，不计其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 根据已知条件，可求得两恒星质量之比 B. 双星系统的角速度为 C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列说法正确的是( ) A. 图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度高 B. 图2为一定质量的理想气体状态变化的P－V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C. 图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系可知，当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间的距离增大而减小 D. 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小 9. 如图所示的直角三角形abc区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行板电容器MN沿水平方向放置，大量比荷均为k的带正电粒子从M板由静止释放，粒子经N板的小孔由a点沿ab方向射入磁场区域，MN极板间的电压可以调节。已知，，，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子从ac边的中点离开，加速电压为 B. 从ac边离开磁场的粒子，在磁场中运动的时间均为 C. 改变MN板间的电压，粒子能从c点离开磁场 D. 欲使粒子从ac边离开磁场，加速电压的最大值为 10. 如图所示，光滑水平面内有一平面直角坐标系，物体在该平面内始终受到沿轴负方向、大小未知的恒力，物体在区域还受到沿轴正方向、大小为的恒力作用，现将一质量为m的小球从坐标原点O沿轴正方向掷出，小球的运动轨迹交直线于两点，小球通过点P时距离轴最远，小球从N点返回轴的过程中做直线运动，回到轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°。已知，。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在O、P两点的加速度大小之比为5：4 B. 小球在P点的速率是O点速率的倍 C. P点到轴的距离为 D. 若小球初速度为，则小球在N点时合外力的功率为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块与竖直转轴间的距离可调。 （1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______。 （2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。实验中，测得图线的斜率为，则滑块的质量为_______。 （3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以_______(填“r”“”或“”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为，则图线的斜率应为_______。 12. 为了测量电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，图中c为金属夹，5个阻值相同的未知电阻，为阻值已知的定值电阻。 （1）该同学首先测量未知电阻的阻值，步骤如下： ①断开，接，夹在0处，闭合，此时电压表示数为； ②断开，闭合，接，将金属夹夹在位置2，闭合，电压表示数仍为；则未知电阻的阻值为____________；（用表示） （2）该同学继续测量电池的电动势和内阻，步骤如下： ①断开，接，闭合； ②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处，记录对应的电压表示数U； ③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像，如图乙所示； ④求出图乙中图线斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势为____________，内阻为____________；（用b、k和表示） （3）该实验中电动势的测量值____________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，可能引起该误差的主要原因是____________。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 有一质量的越野车，正以速度在水平路段AB上向右匀速运动，假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定，其中AB路段地面较粗糙，阻力大小。越野车用12s通过整个ABC路段，其图像如图所示，在处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持不变。 （1）越野车在整个运动过程的输出功率P及在BC路段受到的阻力大小； （2）BC路段的长度 14. 如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求： （1）金属棒到达处的速度大小； （2）金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。 （3）若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。 15. 一固定装置由水平的光滑直轨道AB、倾角为的光滑直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示。BC的长度，圆弧管道半径（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着光滑水平地面放置的一轻质木板，小物块在木板最左端紧挨着管道出口D，板右上方有一水平位置可调节的挡板P，小物块静止于木板右端。现有一质量为可视为质点的物体，从A端弹射获得的动能后，经轨道ABCD水平滑到D点，并与小物块发生弹性碰撞，经过一段时间后和右侧挡板发生弹性碰撞，整个运动过程中、未发生碰撞，与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知、与木板间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。试求： （1）求滑块到达D点时对轨道的作用力； （2）若整个运动过程中只与挡板碰撞1次，且返回后最终、停止了运动，求最初与挡板P的水平距离； （3）调节与挡板P的水平距离，使整个运动过程中与挡板总共碰撞2次，且最终、停止了运动，求整个运动经过的时间t和此过程最初与挡板P的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期东北育才学校高三年级 物理科目第九次模拟考试试题 答题时间：75分钟满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图甲所示为明朝宋应星所著《天工开物》中用重物测量弓弦张力的“试弓定力”插图。示意图如图乙所示，在弓的中点悬挂质量为M的重物，弓的质量为m，弦的质量忽略不计，悬挂点为弦的中点，张角为θ，当地重力加速度为g，则弦的张力为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，对弓和重物整体做受力分析，如下图 根据余弦定理有 解得 故选A。 2. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知 根据 可知 由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即 故选A。 3. 芯片制作关键在于光刻机的技术突破，光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.6。当不加液体时光刻胶的曝光波长为180nm，则加上液体后（　　） A. 紫外线进入液体后光子能量增加 B. 传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的 C. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率 D. 在液体中的曝光波长为 【答案】D 【解析】 【分析】根据液体中和真空中波长的关系式求解光在液体中的波长；根据求解光在液体中的传播速度，从而计算时间；波长越长，衍射现象越明显，由此分析即可正确求解。 【详解】A．紫外线进入液体频率不变，能量不变，A错误； B．设传播L距离，在真空中的时间 在液体中所需的时间 故B错误； C．因波长变短，更不容易发生衍射，C错误； D．紫外线在液体中 D正确。 故选D。 4. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将垂直斜面向上的抛体运动分解成沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分运动，在垂直斜面方向做的是类上抛运动，当垂直于斜面方向的分速度减小为零时，离开斜面最远。由于每次反弹垂直斜面方向速度大小不变，所以每次在空中运动时间相同和斜面间的最大距离相同，故AB错误； CD．在沿斜面方向，每次反弹沿斜面方向的速度不变，所以在该方向上小球做初速度为0的匀加速直线运动，则 根据相等时间的位移关系可知：x2-x1=x3-x2 可得：x1+x3=2x2 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10，下列说法正确的是（　　） A. 该降噪器是利用波的衍射原理设计的 B. 通道②的长度可能为8.5 C. 通道②的长度可能为8 D. 该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．该降噪器是利用声波干涉原理设计，A错误； BCD．根据波的叠加原理可知，该降噪器对于路程差为 （n＝0，1，2，3…） 声波降噪效果良好，对不符合上述条件的声波降噪作用较差，甚至不能起到降噪作用，故而并非对所有波长或频率的声波均有效，CD错误，B正确。 故选B。 6. 大量处于某一激发态的氢原子向基态跃迁时，能够产生6种不同频率的光，波长分别为、、、、、，且，已知氢原子基态的能量为，第能级的能量（其中，，，…），则下列说法正确的是（　　） A. 这些氢原子最初处于第3能级 B. 波长为的光子动量最小 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据跃迁谱线数公式有 解得 可知氢原子最初处于第4能级，故A错误； B．根据光子能量可知，波长越长对应能级差越小，能级差从小到大的跃迁分别为 、 、 、 、 、 ，根据可知，对应动量最大，故B错误； C．的能级差满足 即 整理得，故C错误； D．的能级差满足 即 整理得，故D正确。 故选D。 7. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示，两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，观测到亮度L稍微减弱；时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，观测到亮度L减弱比较明显。若双星间的距离始终为d，引力常量为G，不计其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 根据已知条件，可求得两恒星质量之比 B. 双星系统的角速度为 C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力得 化简可得 根据已知条件无法求得半径的比值，因此无法得到质量比，故A错误； B．根据题意可得双星系统周期为 双星系统的角速度为，故B错误； C．因为 得 根据 得 两式相加可得 双星系统的总质量为，故C正确； D．双星做圆周运动的速率之和为，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列说法正确的是( ) A. 图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度高 B. 图2为一定质量的理想气体状态变化的P－V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C. 图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系可知，当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间的距离增大而减小 D. 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A正确； B．直线AB的斜率 直线AB的方程为 则有 可知时，乘积最大，根据可知不变，越大，越高，状态在处温度最高，在A和B状态时，乘积相等，说明在AB处的温度相等，所以从A到B的过程中，温度先升高，后又减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故B正确； C．由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图象知时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故C错误； D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现为引力；附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，表现为浸润，如果附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，附着层有收缩的趋势，表现为不浸润，故D错误； 故选AB。 9. 如图所示的直角三角形abc区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行板电容器MN沿水平方向放置，大量比荷均为k的带正电粒子从M板由静止释放，粒子经N板的小孔由a点沿ab方向射入磁场区域，MN极板间的电压可以调节。已知，，，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子从ac边的中点离开，加速电压为 B. 从ac边离开磁场的粒子，在磁场中运动的时间均为 C. 改变MN板间的电压，粒子能从c点离开磁场 D. 欲使粒子从ac边离开磁场，加速电压的最大值为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．作出粒子从ac边中点离开的粒子轨迹，如图所示（圆心为） 几何关系可知 设粒子的轨道半径为，几何关系有 粒子在电场中加速时，由动能定理得 粒子在磁场中做匀速圆周运动时，有 因为 联立解得，故A正确； B．粒子从ac边离开磁场时，粒子在磁场中的轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间为，故B正确； CD．作出粒子刚好从ac边离开的粒子轨迹，如上图（圆心为），由图可知该轨迹应与bc边相切，几何关系可知，粒子的轨道半径为 粒子在电场中加速时，由动能定理得 粒子在磁场中做匀速圆周运动时，有 因为 联立解得，故CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，光滑水平面内有一平面直角坐标系，物体在该平面内始终受到沿轴负方向、大小未知的恒力，物体在区域还受到沿轴正方向、大小为的恒力作用，现将一质量为m的小球从坐标原点O沿轴正方向掷出，小球的运动轨迹交直线于两点，小球通过点P时距离轴最远，小球从N点返回轴的过程中做直线运动，回到轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°。已知，。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在O、P两点的加速度大小之比为5：4 B. 小球在P点的速率是O点速率的倍 C. P点到轴的距离为 D. 若小球初速度为，则小球在N点时合外力的功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小球受到的沿y轴负方向恒力为F，小球从N点返回x轴的过程中做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上，有， 根据牛顿第二定律在O点有 在P点有 解得，故A错误； B．经分析可知，小球通过M，N两点时沿x轴方向的速度大小与小球通过P点时的速度大小相同，设小球从O点运动到M点所用的时间为t，小球通过P点时的速度大小 小球回到x轴时，沿x轴方向的速度大小 解得 设小球从O点掷出时的速度大小为，根据对称性可知，小球回到x轴时，沿y轴方向的速度大小为，方向沿y轴负方向，有 解得，故B正确； C．经分析可知，小球通过M，N两点时沿y轴方向的速度大小(设为)相同，小球从N点返回x轴的过程中做直线运动，有 可得 设小球从P点运动到N点所用的时间为，有 小球从N点返回x轴的过程中沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动，有 可得 小球从P点运动到N点的过程中沿y轴方向的位移大小 小球从N点返回x轴的过程中沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动，有 可得 经分析可知，故C正确； D．小球在N点时的速度为 而 所以，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块与竖直转轴间的距离可调。 （1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______。 （2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。实验中，测得图线的斜率为，则滑块的质量为_______。 （3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以_______(填“r”“”或“”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为，则图线的斜率应为_______。 【答案】 ①. ②. ③. r ④. 【解析】 【详解】（1）［1］由 可得 （2）［2］由题意可得 故 因此滑块的质量 （3）［3］由 可知，当m、一定时，，所以以r为横轴； ［4］画图象，则图线的斜率为 12. 为了测量电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，图中c为金属夹，5个阻值相同的未知电阻，为阻值已知的定值电阻。 （1）该同学首先测量未知电阻的阻值，步骤如下： ①断开，接，夹在0处，闭合，此时电压表示数为； ②断开，闭合，接，将金属夹夹在位置2，闭合，电压表示数仍为；则未知电阻的阻值为____________；（用表示） （2）该同学继续测量电池的电动势和内阻，步骤如下： ①断开，接，闭合； ②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处，记录对应的电压表示数U； ③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像，如图乙所示； ④求出图乙中图线斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势为____________，内阻为____________；（用b、k和表示） （3）该实验中电动势的测量值____________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，可能引起该误差的主要原因是____________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） ①. ＜ ②. 电压表分流 【解析】 【小问1详解】 断开开关S2，S3接b，c夹在0处，闭合S1，此时电压表示数为，由电路图可知此时外电路只有，断开开关S1，闭合S2，S3接a，将金属夹c夹在位置2，闭合S1，电压表示数也为，由电路图可知此时外电路有，则有 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 根据题意可得， 解得电源的电动势为 电源的内阻为 【小问3详解】 [1][2]由电路图可知，实验误差来源于电压表的分流；根据等效电源法可知 则该实验中电动势的测量值小于真实值。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 有一质量的越野车，正以速度在水平路段AB上向右匀速运动，假设越野车在两个路段上受到的阻力各自恒定，其中AB路段地面较粗糙，阻力大小。越野车用12s通过整个ABC路段，其图像如图所示，在处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持不变。 （1）越野车在整个运动过程的输出功率P及在BC路段受到的阻力大小； （2）BC路段的长度 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）越野车在AB路段时做匀速运动，由平衡条件得 由图像得AB路段速度 根据功率的公式 解得 由图像得时，，越野车处于平衡状态 ， 解得 （2）由图像得在BC路段运动时间为，越野车在BC路段时，由动能定理 解得 14. 如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求： （1）金属棒到达处的速度大小； （2）金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。 （3）若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。 【答案】（1）4m/s （2）1J （3） 【解析】 【小问1详解】 设金属棒到达cd处的速度大小为v，当金属棒做匀速运动时，产生的感应电动势E=B0Lv 根据闭合电路的欧姆定律可得 金属棒受到的安培力大小为F=B0IL 对金属棒，根据平衡条件可得F+μmgcosθ=mgsinθ 代入数据解得v=4m/s 【小问2详解】 金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为 解得x=5m 则由能量关系 解得Q=1J 【小问3详解】 当回路中的磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得a=g（sinθ-μcosθ)=10×（0.6-0.5×0.8）m/s2=2m/s2 根据磁通量不变，可得B0Lx=BL（x+vt+at2） 解得 15. 一固定装置由水平的光滑直轨道AB、倾角为的光滑直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示。BC的长度，圆弧管道半径（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着光滑水平地面放置的一轻质木板，小物块在木板最左端紧挨着管道出口D，板右上方有一水平位置可调节的挡板P，小物块静止于木板右端。现有一质量为可视为质点的物体，从A端弹射获得的动能后，经轨道ABCD水平滑到D点，并与小物块发生弹性碰撞，经过一段时间后和右侧挡板发生弹性碰撞，整个运动过程中、未发生碰撞，与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知、与木板间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。试求： （1）求滑块到达D点时对轨道的作用力； （2）若整个运动过程中只与挡板碰撞1次，且返回后最终、停止了运动，求最初与挡板P的水平距离； （3）调节与挡板P的水平距离，使整个运动过程中与挡板总共碰撞2次，且最终、停止了运动，求整个运动经过的时间t和此过程最初与挡板P的水平距离。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3）1.5s， 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理，则有 可解得 在D点列圆周运动的方程，则有 可解得 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的作用力方向竖直向下，大小为1N。 【小问2详解】 发生弹性碰撞，则由动量守恒定律和能量守恒定律有， 可解得 根据动量守恒，在与挡板P碰撞前的过程中，则有 在与挡板P碰后直到停止的过程中，根据动量守恒定律有 可解得， 对小物块和轻质木板整体列动能定理，则有 可解得 【小问3详解】 根据动量守恒，在与挡板P第一次碰撞前的过程中，则有 从第一次碰撞后，到第二次碰撞的过程中，对于小物块和轻质木板整体根据牛顿第二定律，则有 可解得 对于小物块根据运动学公式，则有， 可解得 对于小物块根据牛顿第二定律，则有 可解得 对于小物块根据运动学公式，则有 对于第二次碰撞到停止的过程中，根据动量守恒，则有 综上所述，可解得 对小物块和轻质木板整体列动能定理，则有 可解得 对于整个过程列动量定理，则有 可解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $