精品解析：云南永胜县第一中学2025-2026学年上学期期末考试高三物理试卷

云南省永胜县第一中学2025-2026学年上学期期末考试 高三物理 试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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。 一、选择题（本题共10题，其中1-7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，8-10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） 1. 现在地球上消耗的能量，归根溯源，绝大部分来自太阳，即太阳内部核聚变时释放的核能。太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为，其中a为（　　） A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 2. 如图所示，水平固定且导热性能良好的汽缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。通过细线将活塞与小桶连接，不断向小桶中添加细砂，活塞缓慢向右移动的过程中（活塞始终未被拉出汽缸），对于汽缸内气体，下列说法正确的是（　　） A. 体积增大，内能增加 B. 从外界吸收热量 C. 分子平均动能减小 D. 气体分子对内壁的压强增大 3. 如图所示，在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点，已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向，柱体保持静止，则水平面对柱体的支持力（　　） A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 4. 图甲为石林景观，可简化为如图乙所示的模型，所受重力大小为G的石块B被A、C两石块夹住，B左侧面竖直，右侧面的倾角为。若不计摩擦，则C对B的支持力大小为（　　） A. 2G B. C. G D. 5. 如图卫星从低轨转移到高轨，可以通过在P、Q两处启动发动机短暂加速完成。若卫星在低轨、高轨运动时视为匀速圆周运动，高轨的半径是低轨半径的两倍，PQ恰好为椭圆的长轴。若取无穷远处引力势能为0，则质量为m的卫星在距离地心为r处的引力势能为（M为地球质量）。卫星在低轨时的动能为，在P处加速过程发动机做的功为W，忽略空气阻力，卫星在变轨过程中质量不变，则卫星在Q处加速过程发动机做的功为（　　） A. B. C. D. 6. 图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为50V B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V C. 当时，点火针每个周期的放电时间大于0.01s D. 当时，才能点燃燃气 7. 如图所示，在水平面上固定一倾角为的足够长斜面，小物块P用细线通过轻质滑轮与木板Q连接，在沿斜面向上的力作用下P、Q及滑轮均静止在斜面上。已知P、Q的质量分别为、，P、Q间的动摩擦因数，Q与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，。现逐渐增加拉力的大小，当P、Q恰好发生相对滑动时拉力的大小为（　　） A. 18N B. 20.4N C. 21.6N D. 24N 8. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的A盒，A盒由轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B盒相连，A盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B盒内放一质量为的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒的加速度恰好与原来等大反向。已知重力加速度大小为g，则（ ） A. B盒的质量 B. B盒的质量 C. 系统的加速度大小 D. 系统的加速度大小 9. 甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于点，乙波振源位于处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的振动周期都为 B. 甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样 C. 甲的波谷经过与乙的波峰第一次相遇 D. 处是振动减弱点，振幅为 10. 一新款国产小型新能源电动汽车上市前，对其进行了水平路面直线驾驶刹车性能检测，通过传感器描绘的该电动汽车从时刻开始的图像如图所示，其中s和t分别表示电动汽车的运动位移和运动时间，图中①为直线，②为反比例函数图线，P为两图线对接点，则（ ） A. 刹车时间为8s B. 10s内加速度先不变后逐渐变小 C. 汽车在时间内的加速度大小为 D. 图中阴影部分的面积表示汽车在时间内通过的位移 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂着质量分别为和的重锤A和B。在重锤A上固定有宽度为的遮光条，铁架台上固定有两个光电门1和2，可测量遮光条通过两光电门的时间。测得两光电门中心间的竖直距离为。当地重力加速度为。 （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度________cm。 （2）是否需要满足，________（选填“需要”或“不需要”）。 （3）正确的实验操作顺序是________。 A.将重锤A移至合适位置，使遮光条靠近光电门1，静止释放重锤A B.调节滑轮高度，使牵引物块的重锤处于竖直状态 C.接通光电计时器的电源 D.记录遮光条通过光电门1的时间和通过光电门2的时间 （4）若系统机械能守恒，应满足的关系式为________________________________（用题中所给物理量、、、、、、表示）。 12. 利用如图1所示的电路研究电容器的充、放电规律，其中数字电压表V的内阻可视为无穷大。 （1）关于本实验，以下说法正确的是______。 A. 开关S接1，电压表示数不断增大，随后逐渐稳定在某一数值 B. 开关S接1，电流表指针迅速偏至最大值，随后逐渐指在0刻度处 C. 开关S接1和接2，电压表会出现正、负示数的变化 D. 其他器材都相同，若使用的电容器电容越大，充电过程中电流的最大值就越大 （2）使用上述电路记录的电容器放电过程电压随时间变化的图像如图2所示。已知时电压表的示数为。通过数据处理可得到该图线与坐标轴围成的“面积”约为（单位：V·s）。已知定值电阻R的阻值为。根据上述数据可估算该电容器的电容______。 （3）已知图2中的曲线符合方程（式中R为放电电路的电阻值，e为自然常数），该方程中“RC”的国际单位是______（用国际基本单位表示）。 （4）结合（2）问中的图像和（3）问中的方程式，可测得“RC”的数值。仅不断改变图1中定值电阻R的阻值，多次重复实验，结果显示测量值“RC”总是大于（为定值电阻R的标准准确值，为电容器电容的标标准确值），且二者的差值基本不变。请分析解释其原因______。 13. 如图所示，质量为1kg的小球，带有0.5C的负电荷，套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度的匀强磁场，小球由静止开始下滑。（）求： （1）小球下滑的最大加速度大小； （2）小球下滑的最大速度。 （3）下降高度为h之前小球的速度已达到最大值。求小球下降h的过程中，因摩擦产生的热量Q。 14. 如图所示，ABC为竖直面内的固定轨道，AB段直轨道光滑，长度为，倾角，BC段直轨道粗糙，两段轨道通过B点处的一小段光滑圆弧（图中未画出）平滑连接。现将滑块甲（视为质点）从轨道所在平面内距BC段高度为处沿平行BC的方向水平抛出，滑块甲恰好沿AB方向从A点进入AB段，滑块甲滑上BC段后与静止在BC段上到B点距离为d的滑块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），立即取走滑块乙，滑块甲最终停在BC段上到B点距离为的D点。滑块乙的质量是滑块甲质量的两倍，重力加速度大小为g，取，，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求： （1）滑块甲被抛出时的速度大小v0； （2）滑块甲通过B处时的速度大小vB； （3）滑块甲与BC段间动摩擦因数的可能值。 15. 如图所示，两足够长平行导轨倾斜固定在水平面上，倾角为，两导轨之间的距离为，导轨顶端用导线连接一阻值为的定值电阻，长为、质量为、阻值为的导体棒垂直导轨放置，水平虚线下侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将导体棒从虚线上侧处静止释放，导体棒越过虚线后经的时间刚好匀速。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，。忽略导轨和导线的电阻。求： （1）导体棒刚越过虚线时的加速度大小； （2）导体棒在磁场中达到的最大速度； （3）导体棒从越过虚线到刚好匀速的过程中，定值电阻上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省永胜县第一中学2025-2026学年上学期期末考试 高三物理 试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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。 一、选择题（本题共10题，其中1-7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，8-10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） 1. 现在地球上消耗的能量，归根溯源，绝大部分来自太阳，即太阳内部核聚变时释放的核能。太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为，其中a为（　　） A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应中的质量数守恒和电荷数守恒规律可知，反应前总的电荷数为4，则反应后总的电荷数也应该为4，所以有 解得 故选C。 2. 如图所示，水平固定且导热性能良好的汽缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。通过细线将活塞与小桶连接，不断向小桶中添加细砂，活塞缓慢向右移动的过程中（活塞始终未被拉出汽缸），对于汽缸内气体，下列说法正确的是（　　） A. 体积增大，内能增加 B. 从外界吸收热量 C. 分子平均动能减小 D. 气体分子对内壁的压强增大 【答案】B 【解析】 【详解】由于汽缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能和分子的平均动能不变，体积增大，压强减小，气体要对外做功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量。 故选B。 3. 如图所示，在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点，已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向，柱体保持静止，则水平面对柱体的支持力（　　） A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】设细线拉力方向与水平方向夹角为，半圆形柱体质量为M，小球质量为m，对小球，由平衡条件可知细线拉力 把半圆形柱体与小球作为一个整体，由平衡条件可知，水平面对柱体的支持力 联立解得 题意可知细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点过程，从接近减小到0，可知逐渐减小，故逐渐增大。 故选B。 4. 图甲为石林景观，可简化为如图乙所示的模型，所受重力大小为G的石块B被A、C两石块夹住，B左侧面竖直，右侧面的倾角为。若不计摩擦，则C对B的支持力大小为（　　） A. 2G B. C. G D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，B受到重力G、A对B水平向右的支持力、C对B垂直B右侧面的支持力 根据物体的平衡条件可得 故选A。 5. 如图卫星从低轨转移到高轨，可以通过在P、Q两处启动发动机短暂加速完成。若卫星在低轨、高轨运动时视为匀速圆周运动，高轨的半径是低轨半径的两倍，PQ恰好为椭圆的长轴。若取无穷远处引力势能为0，则质量为m的卫星在距离地心为r处的引力势能为（M为地球质量）。卫星在低轨时的动能为，在P处加速过程发动机做的功为W，忽略空气阻力，卫星在变轨过程中质量不变，则卫星在Q处加速过程发动机做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】卫星在低轨上做稳定圆周运动时，设其半径为，线速度为，则根据牛顿第二定律有 又因为 联立解得 卫星在P处加速过程，由动能定理有 卫星在椭圆轨道上运动时根据机械能守恒定律有 卫星在高轨上做稳定圆周运动时，设其线速度为，则根据牛顿第二定律有 卫星在Q处加速过程，由动能定理有 联立解得卫星在Q处加速过程发动机做的功为 故选C。 6. 图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为50V B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V C. 当时，点火针每个周期的放电时间大于0.01s D. 当时，才能点燃燃气 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知原线圈电压的最大值为50V，故电压表的示数为有效值，即读数为，故A错误； B．两点火针间最大电压就会产生电火花，所以有效值一定大于，故B错误； C．根据可知，当匝数比为200时，则副线圈最大电压为，根据三角函数关系可知，每个周期放电时间为，故C正确； D．当匝数比为100时，则副线圈最大电压为5000V，可知不能点燃燃气，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在水平面上固定一倾角为的足够长斜面，小物块P用细线通过轻质滑轮与木板Q连接，在沿斜面向上的力作用下P、Q及滑轮均静止在斜面上。已知P、Q的质量分别为、，P、Q间的动摩擦因数，Q与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，。现逐渐增加拉力的大小，当P、Q恰好发生相对滑动时拉力的大小为（　　） A. 18N B. 20.4N C. 21.6N D. 24N 【答案】D 【解析】 【详解】当P、Q恰好发生相对滑动时，二者具有相同的加速度，设此时的加速度为，对于P，由牛顿第二定律可得 对于Q，则有 代入数据解得 故选D。 8. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的A盒，A盒由轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B盒相连，A盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B盒内放一质量为的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒的加速度恰好与原来等大反向。已知重力加速度大小为g，则（ ） A. B盒的质量 B. B盒的质量 C. 系统的加速度大小 D. 系统的加速度大小 【答案】BD 【解析】 【详解】当物体在B盒内时，以A、B两盒及盒内物体为整体，根据牛顿第二定律有 当物体改放在A盒内时，以A、B两盒及盒内物体为整体，根据牛顿第二定律有 联立解得、 故选BD。 9. 甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于点，乙波振源位于处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的振动周期都为 B. 甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样 C. 甲的波谷经过与乙的波峰第一次相遇 D. 处是振动减弱点，振幅为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．两列机械波在同种介质中传播，波速相同，即，因两列波波长都，根据可知两列波的振动周期均为4s，故A正确； B．甲、乙两列机械波波长相同，波速相同，频率相同，相位差恒定，是相干波，相遇后可形成稳定的干涉图样，故B正确； C．设甲的第一个波谷与乙的第一个波峰第一次相遇的时间为，可知，故C正确； D．振动减弱点的振幅 处是甲的波谷与乙的波峰第一次相遇的位置，是振动的减弱点，但振幅是，不是，故D错误。 故选ABC。 10. 一新款国产小型新能源电动汽车上市前，对其进行了水平路面直线驾驶刹车性能检测，通过传感器描绘的该电动汽车从时刻开始的图像如图所示，其中s和t分别表示电动汽车的运动位移和运动时间，图中①为直线，②为反比例函数图线，P为两图线对接点，则（ ） A. 刹车时间为8s B. 10s内加速度先不变后逐渐变小 C. 汽车在时间内的加速度大小为 D. 图中阴影部分的面积表示汽车在时间内通过的位移 【答案】CD 【解析】 【详解】A．题图中图线②为反比例函数图线，则此阶段平均速度和时间的乘积保持不变，即汽车的位移不变，因此汽车在此阶段处于静止状态，加速度为0。 由点（10，4）可知， 联立解得，刹车的位移 根据匀减速直线运动公式有 变形得，题图中图线①为向下倾斜的直线，则汽车在此阶段做匀减速直线运动，图像的纵截距表示初速度，则初速度 从到过程中，根据可得，刹车时间，故A错误； B．在内加速度不变，在内加速度为0，故B错误； C．在内，根据匀减速直线运动公式有 代入数据可得 所以，故C正确； D．图像上任一点纵坐标与横坐标的乘积表示位移，故图中阴影部分的面积表示汽车在时间内通过的位移，D正确。 故选CD。 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂着质量分别为和的重锤A和B。在重锤A上固定有宽度为的遮光条，铁架台上固定有两个光电门1和2，可测量遮光条通过两光电门的时间。测得两光电门中心间的竖直距离为。当地重力加速度为。 （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度________cm。 （2）是否需要满足，________（选填“需要”或“不需要”）。 （3）正确的实验操作顺序是________。 A.将重锤A移至合适位置，使遮光条靠近光电门1，静止释放重锤A B.调节滑轮高度，使牵引物块的重锤处于竖直状态 C.接通光电计时器的电源 D.记录遮光条通过光电门1的时间和通过光电门2的时间 （4）若系统机械能守恒，应满足的关系式为________________________________（用题中所给物理量、、、、、、表示）。 【答案】（1）0.42 （2）不需要 （3）BCAD （4） 【解析】 【小问1详解】 遮光条宽度测量 【小问2详解】 系统机械能守恒定律适用于整个系统（重锤A和B），不需要满足的条件 【小问3详解】 实验操作顺序：首先调节滑轮高度，使轻绳处于竖直状态，然后接通光电计时器的电源，将重锤A移至合适位置，使遮光条靠近光电门1，静止释放，最后记录遮光条通过两个光电门的时间，正确顺序为BCAD 【小问4详解】 根据系统机械能守恒，系统减少的重力势能等于系统增加的动能即 12. 利用如图1所示的电路研究电容器的充、放电规律，其中数字电压表V的内阻可视为无穷大。 （1）关于本实验，以下说法正确的是______。 A. 开关S接1，电压表示数不断增大，随后逐渐稳定在某一数值 B. 开关S接1，电流表指针迅速偏至最大值，随后逐渐指在0刻度处 C. 开关S接1和接2，电压表会出现正、负示数的变化 D. 其他器材都相同，若使用的电容器电容越大，充电过程中电流的最大值就越大 （2）使用上述电路记录的电容器放电过程电压随时间变化的图像如图2所示。已知时电压表的示数为。通过数据处理可得到该图线与坐标轴围成的“面积”约为（单位：V·s）。已知定值电阻R的阻值为。根据上述数据可估算该电容器的电容______。 （3）已知图2中的曲线符合方程（式中R为放电电路的电阻值，e为自然常数），该方程中“RC”的国际单位是______（用国际基本单位表示）。 （4）结合（2）问中的图像和（3）问中的方程式，可测得“RC”的数值。仅不断改变图1中定值电阻R的阻值，多次重复实验，结果显示测量值“RC”总是大于（为定值电阻R的标准准确值，为电容器电容的标标准确值），且二者的差值基本不变。请分析解释其原因______。 【答案】（1）AB （2） （3）s （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 AB．A.充电过程中，电流逐渐减小，并减小得越来越慢，电容器的电荷量增加得越来越慢，由电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定为某一数值，AB正确; C．开关S接1和接2，电容器只是通过定值电阻R放电，没有反向充电，电压表不会出现正、负示数的变化，故C错误; D．在电源电压和回路电阻不变的情况下，电容器充电过程中电流的最大值仅取决于电源电压和回路电阻,与电容器的电容大小‌无关‌,故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 因 故图中面积表示电荷量与电阻乘积 又放电初 故 【小问3详解】 因 故RC与时间的单位相同, 国际单位是s 【小问4详解】 因为电流表有内阻，实验测得的电阻值包含了电流表内阻，因此测量值偏大。二者差值等于电流表内阻与电容的乘积，为定值。 13. 如图所示，质量为1kg的小球，带有0.5C的负电荷，套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度的匀强磁场，小球由静止开始下滑。（）求： （1）小球下滑的最大加速度大小； （2）小球下滑的最大速度。 （3）下降高度为h之前小球的速度已达到最大值。求小球下降h的过程中，因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球刚开始下滑，洛伦兹力为0，此时加速度最大，根据牛顿第二定律 解得小球刚开始下滑的加速度大小为 【小问2详解】 以小球为研究对象，通过分析受力可知，小球受重力，垂直杆的支持力和洛伦兹力，摩擦力，根据左手定则，小球受到的洛伦兹力垂直绝缘杆向下，当时，即小球的速度最大，即 垂直绝缘杆方向有 联立解得 【小问3详解】 洛伦兹力对小球不做功，下降过程中，根据动能定理有 又有 解得 14. 如图所示，ABC为竖直面内的固定轨道，AB段直轨道光滑，长度为，倾角，BC段直轨道粗糙，两段轨道通过B点处的一小段光滑圆弧（图中未画出）平滑连接。现将滑块甲（视为质点）从轨道所在平面内距BC段高度为处沿平行BC的方向水平抛出，滑块甲恰好沿AB方向从A点进入AB段，滑块甲滑上BC段后与静止在BC段上到B点距离为d的滑块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），立即取走滑块乙，滑块甲最终停在BC段上到B点距离为的D点。滑块乙的质量是滑块甲质量的两倍，重力加速度大小为g，取，，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求： （1）滑块甲被抛出时的速度大小v0； （2）滑块甲通过B处时的速度大小vB； （3）滑块甲与BC段间动摩擦因数的可能值。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 设滑块甲通过A点时竖直方向的分速度大小为vAy，有 解得 又 解得 【小问2详解】 滑块甲通过A点时的速度大小 解得 设滑块甲的质量为m，对滑块甲沿AB段下滑的过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 设在两滑块碰撞前的瞬间，滑块甲的速度大小为v，以水平向右为正方向，设在两滑块碰撞后的瞬间，滑块甲与滑块乙的速度分别为v1、v2，对两滑块碰撞的过程，根据动量守恒定律有mv=mv1+2mv2 对两滑块碰撞的过程，根据能量守恒定律有 若两滑块碰撞后，滑块甲沿BC段向左运动一段距离后停在D点，设此种情况下滑块甲与BC段间的动摩擦因数为，对此过程，根据功能关系有 此种情况下，对滑块甲从B点滑至滑块乙所在位置的过程，根据功能关系有 解得 若两滑块碰撞后，滑块甲向左滑上AB段后再下滑，最终停在D点，设此种情况下滑块甲与BC段间的动摩擦因数为，对此过程，根据功能关系有 此种情况下，对滑块甲从B点滑至滑块乙所在位置的过程，根据功能关系有 解得 假设在此种情况下，滑块甲滑上AB段后不会从A点离开AB段，设滑块甲沿AB段上滑的距离为L，根据功能关系有 解得 因为，所以假设成立，符合题意。 15. 如图所示，两足够长平行导轨倾斜固定在水平面上，倾角为，两导轨之间的距离为，导轨顶端用导线连接一阻值为的定值电阻，长为、质量为、阻值为的导体棒垂直导轨放置，水平虚线下侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将导体棒从虚线上侧处静止释放，导体棒越过虚线后经的时间刚好匀速。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，。忽略导轨和导线的电阻。求： （1）导体棒刚越过虚线时的加速度大小； （2）导体棒在磁场中达到的最大速度； （3）导体棒从越过虚线到刚好匀速的过程中，定值电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒从释放到刚运动到虚线处的过程，由动能定理得 解得 导体棒刚越过虚线瞬间，导体棒产生的感应电动势为 回路中的感应电流为 导体棒所受的安培力大小为 对导体棒由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 导体棒进入磁场后，导体棒的速度逐渐增大，安培力逐渐增大，导体棒受到的合力逐渐减小，导体棒的加速度逐渐减小，当导体棒的加速度为0时，导体棒的速度达到最大；设导体棒的最大速度为，导体棒上的感应电动势为 导体棒上的感应电流为 导体棒所受的安培力大小为 导体棒速度最大时，由力的平衡条件得 代入数据解得 【小问3详解】 导体棒从进入磁场到速度最大的过程中，设导体棒的位移为x，由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 又，， 由动量定理得 整理得 解得 该过程由动能定理得 解得 由功能关系可知整个电路上产生的焦耳热为 该过程定值电阻上产生的焦耳热为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $