云南2026届高考自主命题金卷高考物理冲刺试卷（一）

**基本信息** 以科研前沿（如机械波完美束缚、卫星发射）和生活应用（如磁吸充电、玻璃瓶测水深）为情境，覆盖力学、电磁学、热学等模块，通过基础辨析、综合应用及实验探究，考查物理观念、科学思维与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|机械波、运动图像、圆周运动等|结合“极化保护”机制考查机械波传播特性，体现科技情境与基础概念融合| |多选题|3/18|变压器、氢原子能级、能量守恒|第9题综合能级跃迁与光电效应，通过遏止电压分析光子频率，考查科学论证| |实验题|2/20|加速度与合力关系、电阻率测量|第12题设计螺旋测微器读数与电路选择，注重实验操作与数据处理能力| |计算题|3/34|气体实验定律、动量碰撞、电磁感应|第15题结合感生-动生电动势叠加，通过微元法分析金属框运动，考查模型建构与创新应用|

2026年云南省新高考自主命题金卷高考物理冲刺试卷（一） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.2025年某科研团队借助“极化保护”机制，首次在单固体谐振器中实现机械波近乎无泄漏的完美束缚。如图所示为实验中一列在同一均匀介质中沿x轴正方向传播的机械波某时刻的波形图，A、B是其波形图上两点，下列关于机械波的说法正确的是(    ) A. 波的频率越大，传播速度越快 B. 波的频率越高，波长越短 C. 波的振幅越大，波在介质中传播的速度越大 D. 一个周期后位于A处的质点将运动到位置B处 2.某医用智能机器人沿直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，在内图线为直线，下列说法正确的是(    ) A. 机器人在内的位移为0 B. 机器人在24s末的速度大小为 C. 内，机器人的平均速度大小为 D. 内机器人的运动方向保持不变 3.如图所示，某款磁吸式无线移动电源P，可将手机吸附在其上进行无线充电，P与手机间吸引力大小恒定且与接触面垂直。手握移动电源P，将其由图示位置沿顺时针方向缓慢旋转，转过角时手机屏幕刚好处于竖直平面内，此过程中手机与移动电源保持相对静止。下列说法正确的是(    ) A. P对手机的弹力逐渐减小到零 B. P对手机的弹力不断变大 C. P对手机的摩擦力大小恒定 D. P对手机的摩擦力逐渐增大 4.如图所示，杆AB和CD固连成“T”形支架，AB沿水平方向，CD沿竖直方向，小球P套在AB杆上可沿杆无摩擦滑动，不可伸长的轻质细绳一端与小球相连，另一端固定在竖直杆CD上，使整个装置以CD杆为轴以不同的角速度匀速转动。若杆对小球的弹力大小为，下列图像能正确反映与关系的是(    ) A. B. C. D. 5.2025年10月16日，我国使用长征八号甲运载火箭成功将互联网低轨卫星送入预定轨道。卫星发射过程中的两个轨道如图所示。轨道1为圆轨道，卫星在轨道1运行时角速度为，轨道2为椭圆轨道，P为近地点、Q为远地点，两轨道相切于P点，P、Q两点到地心O的距离分别为r、R。卫星在轨道2上运动时，从P点开始到第一次到达Q点所需时间为(    ) A. B. C. D. 6.静电纺纱利用高压静电场使纤维两端带上等量异种电荷，能将不同层面纤维分离开来提升生产效率。图中实线是纤维两端等量异种电荷可视为点电荷周围的电场线分布图，其中O点是M和N连线的中点，矩形ABCD中心位于O点且AB边与MN垂直。则下列说法正确的是(    ) A. A、B两点电场强度相同 B. A点电势高于B点电势 C. B、D两点电场强度相同 D. 将电子从C点沿直线移动至D点，电势能先减小后增大 7.如图所示，直角边长度为L的等腰直角三角形AOC内部，存在垂直于纸面向里的匀强磁场。磁感应强度大小为B。在AO边上距O点位置处有一粒子源P，能垂直AO边沿纸面向磁场内部发射质量为m、电荷量为q的负粒子，粒子射入磁场的速率v大小可调，忽略粒子所受重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是(    ) A. 粒子在磁场中运动的时间不可能小于 B. 粒子在磁场中运动的时间可能为 C. 粒子在磁场中运动的时间可能为 D. 若，粒子在磁场中的运动时间为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接交流电源和小灯泡，电源电压u随时间t变化的图像如图乙所示，两个小灯泡和规格均为“20V 20W”且正常发光，R为定值电阻。则下列说法正确的是(    ) A. 变压器原、副线圈的匝数比11：1 B. 变压器原、副线圈的匝数比10：1 C. 电阻R消耗的电功率为200W D. 电阻R消耗的电功率为180W 9.氢原子能级图如甲图所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中，仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K，测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是(    ) A. a光的频率大于b光 B. 处于能级的氢原子向基态跃迁时发出b光 C. 在水中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子发生跃迁 10.如图所示，一轻弹簧下端固定在倾角为的斜面底端，一质量为m可视为质点的物块从距弹簧上端d处从静止释放。当弹簧压缩量为d时，物块运动到最低点。物块与斜面间的动摩擦因数为，且弹簧始终在弹性限度内。已知劲度系数为k的弹簧，形变量为x时的弹性势能为，取，，重力加速度为g。从释放物块到物块第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 摩擦产生的热量为 B. 物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 C. 物块的最大动能为 D. 物块的最大速度为 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力的关系”的实验，轻质细绳跨过定滑轮和固定在小车上的动滑轮连接重物和力传感器，实验中跨过动滑轮的两段绳子始终与木板平行，力传感器可显示出绳子拉力的大小，绳子和滑轮质量均可不计，请回答下列问题： 关于该实验，下列说法正确的是        A.打点计时器可以用干电池作为电源 B.实验时需要将木板倾斜适当角度来平衡阻力 C.此实验中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量 D.图中力传感器显示的拉力大小即为小车所受合外力大小 某次实验得到如图乙所示的一条纸带相邻两计数点间还有4个点没有画出，已知电源频率为50Hz，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、，可得出小车的加速度大小为        结果保留2位有效数字。 该实验小组得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图丙所示的图像。由图像可求得小车的质量        kg。 12.某同学要测量一段金属丝的电阻率，可供选择的实验器材有： A.电流表量程为，内阻约为 B.电流表量程为，内阻 C.定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器允许通过的最大电流为； F.滑动变阻器允许通过的最大电流为； G.电池电动势为3V，内阻很小； H.开关S及若干导线。 用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图甲所示，读出该金属丝的直径        mm。 该同学设计了如图乙所示的测量电路，滑动变阻器应选择        填“”或“”；定值电阻R应选择        填“”或“”；A处电流表应该选        填“”或“”。 某次测量时，电流表A示数为，电流表B示数为，则待测金属丝的电阻值为        。计算结果保留2位有效数字 调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数和电流表B的示数，并作出图像如图丙所示，图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L，定值电阻R和电流表A的总阻值用表示，可知该金属丝的电阻率        用、d、k、L的字母表示。 四、计算题：本大题共3小题，共34分。 13.玻璃瓶可做成测量水深的简易装置。如图所示，白天潜水员在水面上将100mL水装入容积为400mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为250mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏。已知瓶身长度相对水深可忽略，取大气压强，水的密度，重力加速度，求： 若气体温度保持不变，求水底的压强和水的深度h； 若白天水底温度为，夜晚水底的温度为，水底压强不变。求夜晚瓶内气体体积。 14.如图所示，光滑的水平桌高，小物块A、B的质量为、。足够长的传送带与水平面的夹角，与桌面右侧平滑连接，与物块B之间的动摩擦因数为，以的速率沿顺时针方向匀速转动。现将B静置于桌面右侧，A从桌面左侧以的初速度向右运动，与B发生弹性正碰，重力加速度取，求： 物块A落地时距离桌面左边沿的水平距离； 物块B在传送带上运动的时间。 15.如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面足够长，以斜面边缘的O点为坐标原点，平行斜面向下建立x轴，斜面上区域Ⅰ和区域Ⅰ内有磁感应强度大小均为、方向垂直斜面向上的匀强磁场，范围内无磁场。将质量为、电阻为的匀质正方形闭合刚性金属框abcd从区域Ⅰ上方某位置由静止释放，运动过程中bc边始终与x轴垂直，金属框从开始进入到完全离开区域Ⅰ的过程中始终保持匀速运动，取重力加速度大小为，不计自感。 求金属框匀速运动的速率v和释放时bc边与区域Ⅰ上边界的距离s； 当ad边刚进入区域Ⅱ时开始计时，区域Ⅱ内磁场开始变化，由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成，磁感应强度与时间t和坐标x满足，求从开始计时后到金属框达到平衡状态的过程中，线框中产生的焦耳热。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：AC、机械波的传播速度由介质的性质和波的类型横波或纵波共同决定，与波的频率、振幅无关，振幅只反映振动的强弱，不影响波速故AC错误； B、机械波的波长满足，可知波的频率越高，波长越短，故B正确； D、机械波在传播的过程中，质点只是在自己平衡位置上下做简谐振动，并不会“随波逐流”，故D错误。 故选：B。 A、明确机械波在同一均匀介质中的传播速度由介质本身决定，与波的频率无关； B、在波速由介质决定且保持不变的前提下，根据频率与波长的反比关系，判断频率越高，波长越短； C、机械波的传播速度由介质决定，与振幅无关，振幅只反映振动的强弱，不影响波速； D、机械波传播时，质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此A处质点不会运动到B处。 这是一道考查机械波基本概念的基础题，以科研背景为情境，核心考查了机械波的波速、频率、波长、振幅以及质点振动与波传播的关系，考点覆盖全面，能有效检验学生对机械波核心概念的理解与辨析能力，难度较低，是一道贴合高考对机械波基础考点考查风格的典型题目。 2.【答案】C  【解析】解：时刻机器人在处，36s时在处，总位移为，故A错误； B.题目说明图线为直线，即这段匀速运动，速度等于斜率：，速度大小为，故B错误； C.8s时机器人在，28s时在，总位移大小，总时间，平均速度大小，故C正确； D.，图像的斜率为正，速度为正，向正方向运动；，图像的斜率为负，速度为负，向负方向运动，故内机器人的运动方向发生改变，故D错误。 故选：C。 先看初末位置求位移；再看斜率的正负判断方向，斜率的绝对值判断速度大小；直线段的速度等于该段的斜率。 本题覆盖了位移、速度、平均速度、运动方向判断四个核心知识点，是一道典型的图像分析题。 3.【答案】D  【解析】解：对手机受力分析，受重力G，磁吸力F，充电宝给手机的支持力N和摩擦力f作用，如图所示： 将力正交分解，有，， 手机沿顺时针方向缓慢旋转，由减小为零，磁吸力F不变，可知摩擦力逐渐增大，弹力逐渐减小，最终与F二力平衡，故ABC错误，D正确。 故选：D。 对手机受力分析，正交分解，根据解析法分析。 考查了解析法分析动态平衡的方法，熟练掌握常用的动态平衡分析方法。 4.【答案】C  【解析】解：设小球质量为m，细绳与杆AB的夹角为，小球P与杆CD的距离为r，细绳水平方向的拉力提供小球做圆周运动所需的向心力，则 代入数据可得细绳拉力大小 故细绳拉力的竖直分量为 可知杆AB的弹力满足 代入数据可得 与关系为一开口向下的二次函数关系，且顶点位于处，故C正确，ABD错误。 故选：C。 对小球受力分析，竖直方向拉力分力平衡重力，水平方向拉力分力与杆的弹力共同提供向心力，结合几何关系推导出弹力与角速度的函数关系，再分析图像的变化趋势。 本题考查圆周运动的受力分析与动态变化，需用正交分解法分析不同角速度下的受力情况，推导弹力与角速度的关系，侧重受力分析和函数关系的理解。 5.【答案】A  【解析】解：卫星在圆轨道1上运行的角速度为，可得运行周期为 椭圆轨道2的近地点P到地心O的距离为r，远地点Q到地心O的距离为R，所以其半长轴为 卫星在圆轨道1和椭圆轨道2上均绕地球运行，根据开普勒第三定律有，可得，解得椭圆轨道2的周期 卫星从近地点P运动到远地点Q，恰好经过半个椭圆轨道，所需时间为椭圆轨道周期的一半，即，可得，故A正确，BCD错误。 故选：A。 根据圆轨道的角速度求出其周期，确定椭圆轨道的半长轴；利用开普勒第三定律联立两轨道的周期与半长轴关系，求出椭圆轨道的周期；根据卫星从近地点到远地点的运动时间为椭圆周期的一半，推导出最终的时间表达式。 本题考查了开普勒第三定律的应用，重点涉及圆轨道与椭圆轨道的周期关系、椭圆半长轴的计算，以及卫星在椭圆轨道上的运动时间分析，检验了对开普勒定律的理解与应用能力。 6.【答案】C  【解析】解：A、电场强度是矢量，A、B两点电场强度大小相同，方向沿各自所在的曲线的切线方向，A、B两点电场强度不同，故A错误； B、纤维两端等效为点电荷模型，且带有等量异种电荷，其中N端带正电，M端带负电，点电荷在周围的电势满足 M和N在A、B两点产生的电势相同，故A点电势等于B点电势，故B错误； C、B、D两点关于O点中心对称，结合等量异种电荷的电场线分布可知B、D两点电场强度相同，故C正确； D、将电子从C点沿直线移动至D点过程中，电场力首先斜向右下，过MN连线后变为斜向右上，电场力与电子的运动方向先成钝角，电场力做负功，后成锐角，电场力做正功，电子的电势能先增大后减小，故D错误。 故选：C。 根据等量异种点电荷的电场线分布与对称性，分析各点电场强度大小、方向、电势高低及电子移动时电势能的变化，逐一判断选项。 本题围绕等量异种电荷的电场分布，考查电场强度、电势与电势能的分析，属于基础概念应用类题目。 7.【答案】D  【解析】解：根据题意可知，若粒子的运动速度趋向于无穷大，结合粒子在磁场中做圆周运动的半径表达式可知其运动的半径趋向于无穷大，粒子几乎不做偏转，从AC边飞出，则其在磁场中运动的时间趋向于0，故A错误； 粒子在磁场中做圆周运动，周期满足 故在三角形AOC内部做部分圆周运动所用的时间与粒子转过的圆心角有关。若粒子速度较大，粒子从AC边飞出，其临界情况为粒子的圆周运动轨迹与AC边相切，粒子在磁场中运动的时间为 当粒子速度略小于该临界情况，则其从OC边飞出，转过的圆心角为钝角；当粒子速度逐渐减小至粒子垂直于OA边出射，其磁场中运动的时间最长，对应转过的圆心角为，所用时间为 综上不存在粒子在磁场中转过出射，用时的情况，故BC错误； D.粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 当粒子的速度  可知其运动半径为 运动轨迹如下图所示 由图可知， 粒子轨迹圆的圆心D到AC边的距离为 故粒子不会从AC边飞出，另外出射点E到O点的距离为 可知 故粒子在磁场中转过的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间为，故D正确。 故选：D。 A.假设粒子的运动速度趋向于无穷大，判断粒子在磁场的时间； 根据周期与时间的关系判断粒子在磁场中运动的时间可能性； D.画出粒子的运动情况，根据洛伦兹力提供向心力和几何关系求出圆心角，结合周期表达式求粒子在磁场中的运动时间。 对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量，弄清楚运动情况、画出运动轨迹是关键。 8.【答案】BD  【解析】解：AB、由小灯泡正常发光可知原线圈上所加电压的有效值为，由小灯泡正常发光可知副线圈上的电压的有效值为 原、副线圈的匝数之比满足，故A错误，B正确； CD、原、副线圈的电流比满足 因小灯泡正常发光，可知原线圈上的电流为 可知副线圈的电流 小灯泡正常发光，可知该支路的电流为1A 故电阻R所在支路的电流为 电阻R消耗的电功率为，故C错误，D正确。 故选：BD。 AB、先从电源电压图像中得出电源电压的有效值，再根据灯泡正常发光得到原线圈侧灯泡电压，进而算出原线圈两端电压；结合副线圈灯泡正常发光的电压，利用理想变压器的电压与匝数关系，求出原副线圈匝数比； CD、先根据原线圈侧灯泡的功率和电压，算出原线圈电流；再利用理想变压器的电流与匝数关系，得到副线圈电流；结合副线圈灯泡的电流，算出通过电阻R的电流，最终求出电阻R消耗的功率。 这是一道结合交变电流图像与理想变压器的综合题，既考查了交流电有效值的读取与计算，又考查了理想变压器的电压、电流关系及功率分配，还融入了串联分压、并联分流的电路分析，考点覆盖全面，模型经典，能有效检验学生对变压器原理和交流电路的综合分析能力，难度适中，是一道贴合高考交变电流模块考查风格的典型题目。 9.【答案】BD  【解析】解：由图丙可知，b光对应的遏止电压绝对值大于a光，根据光电效应方程及动能与遏止电压关系可知，b光的频率大于a光。一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，仅有a、b两种光能使光电管阴极K产生光电效应，说明这两种光的频率最高、能量最大，分别对应到和到的跃迁。 AB、由上述分析可知，b光频率大于a光，其光子能量更大，故b光是处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的，故A错误，B正确； C、因b光频率大于a光，则在同种介质中b光的折射率大于a光，根据传播速度公式可知，在水中a光的传播速度大于b光，故C错误； D、基态氢原子向能级跃迁需要的能量，代入数据解得，恰好等于入射光子能量，满足能级跃迁条件，故D正确。 故选：BD。 氢原子从能级向低能级跃迁时，只有a、b两种光能使光电管阴极发生光电效应。核心思路是结合光电效应和氢原子能级跃迁规律进行分析。首先，从丙图的光电流-电压曲线可判断，b光对应的遏止电压更大，根据光电效应方程，b光的光子频率更高、能量更大。由于a、b光均能产生光电效应，它们应来自氢原子向低能级跃迁中能量最大的两种跃迁，即从到和从到的跃迁，b光能量更大对应前者。进一步，由光子频率高低可比较光在介质中的折射率与传播速度关系。最后，判断基态氢原子能否吸收特定能量光子时，需满足该能量恰好等于某两个能级差。 本题综合考查氢原子能级跃迁与光电效应两大核心知识点，要求学生将原子物理与光电效应规律有机结合，具备较强的逻辑推理与综合分析能力。题目通过图像与文字信息构建物理情境，计算量适中但思维层次丰富，需要学生准确理解能级图、光电效应方程及光电流特性。解题关键在于依据遏止电压大小判断光子频率高低，进而关联氢原子跃迁过程，并运用折射率与光速关系分析传播特性。本题有效考查了学生对物理概念的本质理解与多模块知识迁移应用能力，是一道中等偏上难度的综合性好题。 10.【答案】AD  【解析】解：根据题意可知，物块与斜面间的摩擦力与其相对斜面走过的距离的乘识即为摩擦生热，满足，故A正确； B.由机械能守恒定律可知，摩擦力对物块所做的功的绝对值即为物块和弹簧组成的系统机械能的减少量，结合A选项的分析可知，其大小为，故B错误； 根据题意可知，弹簧压缩量为d时，物块运动到最低点，可知此时物块的速度为0，根据能量守恒 可知 当物块动能最大时，物块处于受力平衡状态，根据胡克定律有 解得 此时物块的重力做功 弹簧弹力做功 滑动摩擦力做功 故物块的动能为 物块的最大速度满足 解得，故C错误，D正确。 故选：AD。 A.根据摩擦生热求摩擦产生的热量； B.根据机械能守恒定律求物块和弹簧组成的系统机械能减少量； 由能量守恒和平衡关系求出物块动能最大时弹簧的形变量，结合功能关系求出物块的最大动能，进而求出物块的最大速度。 本题是斜面、弹簧与摩擦力结合的典型动力学问题，综合考查能量守恒的应用，核心是对不同过程进行受力分析，结合功能关系解决问题，能有效检验对各种力做功的公式的掌握程度。 11.【答案】B   【解析】解：根据打点计时器的使用原理可知，打点计时器使用交流电源，不可以用干电池作为打点计时器的电源，故A错误； B.由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系，需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响，所以实验中需要将长木板倾斜，以平衡摩擦力，故B正确； C.对小车的拉力是通过力传感器得到的，不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故C错误； D.平衡摩擦力后，力传感器测量得到的拉力的2倍可以当作小车所受合力，故D错误。 故选：B。 相邻两计数点之间的时间间隔 根据逐差法可得加速度 根据牛顿第二定律可知 解得 故答案为：；；。 根据实验的原理和操作要求分析判断； 根据逐差法求小车的加速度大小； 根据牛顿第二定律求小车的质量。 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力，且会根据原理分析实验误差。纸带的处理在高中实验中用到多次，需要牢固的掌握。 12.【答案】   【解析】解：螺旋测微器的精度为，可知金属丝的直径 滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值较小的 因题中没有提供电压表，故需要将电流表与定值电阻串联，改成一个电压表，其量程为 电流表A示数为，则对应的改装电压表的电压为 电流表B示数为，则待测金属丝的电阻值为 由欧姆定律可知 解得 图像的斜率 解得 故答案为：；；，；，；；。 由螺旋测微器的读数方法读出； 由滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值较小确定； 由闭合电路的欧姆定律确定； 由电阻定律及数形结合确定。 本实验考查闭合电路的欧姆定律，电阻定律及数形结合，螺旋测微器的读数方法，滑动变阻器分压式接法。 13.【答案】若气体温度保持不变，水底的压强为，水的深度h为10m  若白天水底温度为，夜晚水底的温度为，水底压强不变；夜晚瓶内气体体积为  【解析】解：对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知 其中， 解得 根据 解得 根据盖-吕萨克定律有 其中， 解得 答：若气体温度保持不变，水底的压强为，水的深度h为10m； 若白天水底温度为，夜晚水底的温度为，水底压强不变。夜晚瓶内气体体积为。 首先，分析瓶内气体在水面和水底的状态，确定初始压强和体积；然后，根据温度不变的条件，应用玻意耳定律求出水底的气体压强；最后，结合液体压强的关系，由水底压强与大气压的差值，计算出水的深度； 以白天水底的气体状态为初始状态，夜晚的气体状态为末状态，由于水底压强不变，应用盖-吕萨克定律，结合温度变化，求出夜晚瓶内气体的体积。 这道题以“玻璃瓶测水深”的生活化情境为载体，串联了理想气体等温、等压两个过程，既考查了玻意耳定律、盖-吕萨克定律等核心热学考点，又结合液体压强计算水深，模型经典、考点清晰，难度梯度合理，能有效检验学生对气体实验定律的理解与实际应用能力，是一道贴合高考热学模块考查风格的典型基础题。 14.【答案】物块A落地时距离桌面左边沿的水平距离为  物块B在传送带上运动的时间为4s  【解析】解：物块A与B发生弹性正碰，以的方向为正方向，满足动量守恒 碰撞前后动能不变，即 联立解得A、B的碰后速度分别为， 即碰后物块A速度方向变为水平向左，脱离桌面后做平抛运动，平抛时间 解得 物块A的水平位移大小为 解得 物块B冲上传送带瞬间速度与传送带运行速度相同，之后物块B做减速运动，受到的摩擦力方向沿传送带向上，根据牛顿第二定律可知物块B上行的加速度 解得 减速到零所需时间 解得 之后物块B沿传送带向下运动，受到的摩擦力方向沿传送带向上，故物块B下行的加速度不变，下行过程与沿传送带上行过程对称，故下行用时 物块B在传送带上运动的时间 解得 答：物块A落地时距离桌面左边沿的水平距离为； 物块B在传送带上运动的时间为4s。 根据动量守恒和能量守恒定律求出A、B的碰后速度，结合平抛运动的规律求物块A落地时距离桌面左边沿的水平距离； 根据牛顿第二定律和运动学公式求物块B在传送带上运动的时间。 本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解动量守恒的条件，结合能量守恒定律，选择合适的过程联立等式即可完成分析。 15.【答案】金属框匀速运动的速率为，释放时bc边与区域Ⅰ上边界的距离为  线框中产生的焦耳热为  【解析】解：金属框进入与完全离开区域Ⅰ时均保持匀速运动，表明金属框的边长L与区域Ⅰ的宽度相等，即。 根据受力平衡条件，有，代入数据解得金属框匀速运动的速率。 在进入磁场前，金属框做匀加速直线运动，其加速度，由运动学公式，代入数据解得释放时bc边与区域Ⅰ上边界的距离。 时，金属框恰好完全进入区域Ⅱ，此时初速度。 在后续运动过程中，回路中的感应电动势由感生电动势与动生电动势共同构成：感生电动势，解得：， 动生电动势，回路总电动势，解得：。 感应电流。金属框所受安培力，解得：，联立化简得。 对金属框应用牛顿第二定律，有，代入数据化简得。 取一段极短时间，由动量定理微元法得，即，对整个运动过程求和可得，解得金属框达到平衡状态速度为零时的位移，解得：。 根据动能定理，在此过程中有，依据功能关系，线框中产生的焦耳热，联立并代入数据解得。 答：金属框匀速运动的速率为，释放时bc边与区域Ⅰ上边界的距离为。 线框中产生的焦耳热为。 金属框在区域Ⅰ内匀速运动，表明重力沿斜面向下的分力与安培力平衡。需先通过区域Ⅰ的宽度确定金属框边长，再根据受力平衡条件求出匀速运动速率。进入磁场前金属框沿斜面匀加速下滑，利用初速度为零的匀变速运动规律，由已求得的速率和加速度可计算释放位置到区域Ⅰ边界的距离。 金属框进入区域Ⅱ后，磁场随时间及空间位置变化，产生感生与动生叠加的感应电动势。由法拉第电磁感应定律分析回路总电动势，进而得到感应电流及安培力表达式。金属框在变力作用下减速直至平衡速度为零，需通过微元法或动量定理建立安培力冲量与动量变化的关系，求出金属框在此过程中的总位移。最后根据动能定理或功能关系，重力做功与安培力做功的代数和等于动能变化，而安培力做功全部转化为焦耳热，由此可求解焦耳热。 本题是一道综合性较强的电磁感应与动力学结合题，难度较高，属于创新特色好题。它全面考查了学生对电磁感应基本规律的理解深度，特别是对感生电动势与动生电动势叠加、非匀强磁场中安培力计算等核心知识的掌握。题目计算量较大，对学生的建模分析能力、微元法应用能力以及综合运用能量观点与动量观点解决问题的能力提出了很高要求。第二问中磁场随时间和空间线性变化的设定非常巧妙，通过叠加使得总电动势和安培力的表达式得以简化，这是解题的关键突破口，充分体现了题目设计的匠心。整个过程需要学生严谨的逻辑推理，从受力分析、运动分析到能量转化，环环相扣，能有效锻炼学生的物理思维深度。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $