天津市教育科学研究院附属河北中学2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试卷

2026年高三物理考前模拟试卷 (考试时间：60分钟试卷满分：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题，共40分） 选择题（本部分共8小题，每小题5分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~5小题，只有 一个选项符合题意；第6~8小题，有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对而不全的得3分， 错选或不选的得0分) 一、选择题 1.下列说法正确的是（) A.密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 B.核反应方程Be+He→，2C+X中的X为质子 C.α射线、B射线、Y射线都是波长极短的电磁波 D.光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性 2.如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图，、b为其中两种单色光，下列说法中正确的是 () 太阳光 六角形冰晶 A.在冰晶中，α光的传播速度比b光的传播速度小 B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时，部分光线发生了全反射 C.若a、b光都能使某金属发生光电效应，则a光的遏止电压较低 D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小 1/8 3.图甲是一列机械波在t=0.1s时刻的波形图，图乙是平衡位置在x=2m处质点的振动图像，则下列说法 正确的是() y/cm v/cm 4 4 0 0 2 6 x/m 0.10.2030.4 t/s 甲 A.该列波向左传播，传播速度为20m/s B.在x=6m处的质点经过0.4s的时间将沿x轴传播8m C.在t=0.15s时，x=4m处的质点具有向上的最大加速度 D.由t=0s到t=0.15s时间内，x=1.5m处的质点经过的路程为12cm 4.一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中c→a过程是绝热过程，下列正确的是() D人 A.b→c过程中，气体的温度升高 B.c→a过程中，气体分子的平均动能减小 C.a→b过程中，气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量 D.a→b→c→a的整个过程中，气体从外界吸收热量 5.2025年11月25日，神舟二十二号在酒泉卫星发射中心发射成功，并于2025年11月25日15时50分 成功对接于空间站的天和核心舱前向端口。空间站在距离地面h高度（小于同步卫星高度）处环绕地球做 匀速圆周运动，环绕周期为T,已知地球的半径为R。下列说法正确的是() A.空间站的环绕速度大于7.9km/s B.航天员在空间站内的合力为0 C.空间站环绕地球的周期小于地球同步卫星的环绕周期 D.地球表面的重力加速度为4π(R+ T2 2/8 二、多选题 6.如图所示，倾角为0的斜面固定在水平面上，一个质量为G的光滑小球放在斜面上，并用装有转轴 (图中未画出)的竖直挡板挡住，小球处于静止状态，挡板对小球的作用力大小为F,斜面对小球的作用 力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中，下列说法正确的是() A.挡板竖直时，E=Gtan0 G B.挡板竖直时，F= tan C.挡板缓慢转动过程中，合力为零 D.挡板缓慢转动过程中，F先增大后减小 7 7777777777777777 7.如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压)，恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户 端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是() 电 U U U 用 n .12 输电线 n3 n4 升压变压器 降压变压器 A.升压变压器的输出电压U2减小 B.降压变压器输出电流的频率不变 C.输电线上损失的功率不变 D.升压变压器原线圈中的电流I增大 8.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表 示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹， P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是() y个 P O A.P点的电场强度比Q点的电场强度大 B.P点的电势低于Q点的电势 C.电子在P点的动能大于在Q点的动能 D.电子从P运动到Q的过程中，电势能先增大后减小 3/8 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 9.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 ()某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱形工件的高度和直径，测量结果如图1甲、乙所示。 该工件的高度为 mm,直径为 mm。 45 40 4cm 35 4时 30 5 101520 甲 图1 (2)在“练习使用打点计时器”的实验中，电源频率为50Hz,打点计时器打下如图2所示的一条点迹清晰的 纸带，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打下E点时物体的速度'E= m/s,整段过程加速度 为 m/s2。 2.01 2 2.30 2.62 2.90 单位：cm G 图2 (3)利用如图3甲装置研究小球在竖直平面内摆动过程的机械能，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端 连接力传感器，小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验 记录轻绳拉力大小随时间的变化关系如图3乙所示，其中F是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为 g,小球第一次运动至最低点的过程，动能的增加量△E,= (用题中所给字母表示)，重力势能的减 少量△E, 动能的增加量△E(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 曰力传感器 甲 图3 4/8 10.某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量了电源的电动势和内阻，其中b为一段粗细均匀的 电阻丝，P为可左右移动的金属夹子。 2015 oL山a 1.5 0 50002/y A-M-2 25 25002/y b 图甲 图乙 ()该实验小组的同学首先用多用电表粗略测量了电阻丝的电阻值，将旋钮置于“×10”倍率时，指针非常靠 近最右端的0刻线处，通过分析，应将旋钮置于 (选填“×1”或“×100”)倍率处，然后进行欧姆调 零，再将红黑表笔与电阻丝接触，多用电表的读数如图乙所示，则电阻丝的阻值约为R=2。 (2)图甲中，电键闭合前，夹子P应置于 （选填“a”或“b”)处。 (3)在测量电源电动势和内阻时，测量夹子P到b的距离为L,同时读出电压表的示数U,改变夹子的位 置，同时记录多组L和U的数据，该小组的同学利用图像处理实验数据时，以L为横轴，为了拟合成一条 直线，应以 (选填“U?U或”)为纵轴，若电阻丝单位长度的电阻值为。，定值电阻的阻值 为R,,图像的斜率为k,纵截距为b,则电源的电动势为E=,电源的内阻为”= (均用 题中字母表示)。 四、计算题（本题共3小题，共48分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位） 11.(14分)如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为 圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°：在高 h=0.8m的光滑水平平台上，一质量m=1.0kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势 能E。,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度'向右飞下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入 圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数4=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8，求： 5/8 Aw % K 0 5 37 A mm B (1)飞下平台时的速度V和弹簧储存的弹性势能E,; (2)物块经过B点时的速度B的大小： (3)物块在轨道CD上运动的路程s。 6/8 12.(16分)控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这 样一个简化模型：如图所示，在xOy平面的第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于 xOy平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U,一质量为m、电荷量为 -g(q>0)的粒子（不计粒子重力）从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点 0重直于y轴向右射出，然后从x销上的口点(d,0)腐开电场进入磁场，最后从轴上的6点离开 磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角0=60°。求： U 个E个 a X×XX××x XX×X×X ×××××× B ×XX”X×X b ×××××× ()粒子运动到P点射入电场的速度大小： (2)第一象限电场强度的大小E; (3)第四象限内磁感应强度的大小B。 7/8 13.(18分)如图所示的装置为了探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、MN是两条相距 为L=0.5的足够长的光滑金属导轨，放置在倾角均为0=30°的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水 平，两导轨右侧接有阻值为R=0.82的固定电阻，导轨电阻不计。左边斜面区域存在大小为B=1T,方向 垂直于左边斜面向上的匀强磁场，右侧斜面区域没有磁场。质量为m=0.1kg,电阻为r=0.22的导体棒从 左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时己匀速运动。运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道 垂直，g=10m/s2。 M B R N 30° 30° (1)求导体棒第一次沿右侧斜面上滑的最大高度h: (2)若导体棒从最低点沿左侧斜面上滑的最大距离为s=025m,求该上滑过程的时间t: (3)若从释放导体棒到导体棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q=0.64J,求导体棒最初释放 点的高度H。 8/8 2026年物理考前模拟试卷 (考试时间：60分钟试卷满分：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第卷（选择题，共40分） 选择题（本部分共8小题，每小题5分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~5小题，只有 一个选项符合题意；第6~8小题，有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对而不全的得3分， 错选或不选的得0分) 一、选择题 1.下列说法正确的是() A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量，卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 B.核反应方程中的为质子 C.射线、射线、射线都属于电磁波 D.光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性 【答案】A 【详解】A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量，故A正确； B.核反应遵循电荷数守恒和质量数守恒，计算得X的电荷数为，质量数为，可知X为中子，故B错误： C.α射线是高速运动的氦原子核流，B射线是高速运动的电子流，仅Y射线属于电磁波，故C错误： D.光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，光的干涉、衍射现象才揭示光的波动性，故D错误。 故选A。 2.如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图，α、b为其中两种单色光，下列说法中正确的是() 太阳光 六角形冰晶 A.在冰晶中，a光的传播速度比b光的传播速度小 1/14 B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时，部分光线发生了全反射 C.若a、b光都能使某金属发生光电效应，则a光的遏止电压较低 D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小 【答案】C 【详解】A.由题图可知，光线射入冰品时，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，则b光的折射率大于a光 的折射率。则由n=C可知，在冰晶中，a光的传播速度比b光的传播速度大，故A错误： B.太阳光从空气照射在六角形冰品表面上时，是从光疏介质进入光密介质，不满足全反射的条件，所以没 有光线能够发生全反射，故B错误： C.b光的折射率大于a光的折射率，而折射率大的光其频率也较大，故b光的频率大于a光的频率。由爱 因斯坦的光比效应方程可知eU。=E=hw-W。 所以若a、b光都能使某金属发生光电效应，则α光的遏止电压较低，故C正确： D.b光的频率大于a光的频率，由c=入f可知，b光的波长小于a光的波长。当用a、b光在相同实验条件 下做双缝干涉实验，由△x=二元可知，b光的条纹间距小，故D错误。 d 故选C。 3.图甲是一列机械波在t=0.1s时刻的波形图，图乙是平衡位置在x=2m处质点的振动图像，则下列说法正 确的是() y/cm v/cm 4 0 4 6 x/m 010.2030.4 t/s 甲 A.该列波向左传播，传播速度为20m/s B.在x=6m处的质点经过0.4s的时间将沿x轴传播8m C.在t=0.15s时，x=4m处的质点具有向上的最大加速度 D.由t=0s到t=0.15s时间内，x=1.5m处的质点经过的路程为12cm 【答案】C 【详解】A.由图可得元=4m,T=0.2s,波速v=2=4-20m1S T0.2 在t=0.1s时刻，平衡位置在x=2m处质点向y轴正方向振动，由同侧法，该列波向右传播，故A错误： 2/14 B.机械波传播时，质点只在平衡位置附近振动，不会随波沿x轴迁移，故B错误： C.t=0.1s时，x=4m处质点在平衡位置，波向右传播，该质点此时振动方向向下；从t=0.1s到t=0.15s, 1=005s= 4,质点刚好到达负向最大位置，加速度向上且大小最大，故C正确： D.1=0到1=0.15s,41=3江，只有质点从平衡位置或波峰波谷开始运动，3的路程才等于3A=12cm 4 4 x=1.5m处质点1=0时位于y=-22cm,总路程为8+24-2V2)≈10.3cm,故D错误。 故选C 4.一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中c→a过程是绝热过程，下列说法正确的是() a A.b→c过程中，气体的温度升高 B.c→a过程中，气体分子的平均动能减小 C.a→b过程中，气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量 D.a→bc→a的整个过程中，气体从外界吸收量 【答案】D 【详解】A.方c过程中，气体体积不变压强减小，根据业=R可知，气体的温度降低，故A错误 B.c→a为绝热过程，即Q-0:因体积减小，故外界对气体做功，即>0。 根据△U=Q+W可知，△U>0。即气体内能增大，则温度升高，气体分子的平均动能增大，故B错误： C.→b过程中，气体压强不变体积增大，对外做功，即W<0。 根据P =R可知，温度升高，故内能增大。 根据△U=Q+W可知，气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量，故C错误： D.因b段图像与横轴所包围的而积大于Ca段图像与横轴所包围的而积，故气体对外界做的功大于外界对 气体做的功。即a→b→C→a的整个过程中，W<0,△U-0。 则根据△U=Q升W可知！Q>0,即气体从外界吸收热量，故D正确。 故选D 5.2025年11月25日，神舟二十二号在酒泉卫星发射中心发射成功，并于2025年11月25日15时50分 3/14 成功对接于空间站的天和核心舱前向端口。空间站在距离地面h高度（小于同步卫星高度）处环绕地球做 匀速圆周运动，环绕周期为T,己知地球的半径为R。下列说法正确的是() A.空间站的环绕速度大于7.9km/s B.航天员在空间站内的合力为0 C.空间站环绕地球的周期小于地球同步卫星的环绕周期 D.地球表面的重力加速度为4π(R+) T2 【答案】C 【详解】A.第一宁宙速度7,9km/s是地球卫星的最大环绕速度，由方有引力提供向心力GM恤三m兰 =m GM 推导得v= 轨道半径越大环绕速度越小。空间站轨道半径R+h>R,故环绕速度小于7.9km/s,故A错误： B.航天员随空间站做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，合力不为零，故B错误： C根据开皆勒第三定作子-人《中心天体为地球时长为定简，锁道径越大环绕同即越大。空同站轨道 高度小于同步卫星，即轨道半径更小，故空间站的环绕周期小于地球同步卫星的环绕周期，故C正确： D.对空间站，力有引力提供向心力 Mm 4π(R+ (R+仍sm. T2 解得GM=4π(R+h) 72 GMm 地球表面重力等于万有引力mg= R2 联立得地球表面重力加速度g=4R+,故D错误。 T2R2 故选C。 6.如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一个质量为G的光滑小球放在斜面上，并用装有转轴（图 中未画出)的竖直挡板挡住，小球处于静止状态，挡板对小球的作用力大小为F,斜面对小球的作用力大 小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中，下列说法正确的是() 4/14 A.挡板竖直时，F=Gtan 0 G B.挡板竖直时，F= tan C.挡板缓慢转动过程中，合力为零 D.挡板缓慢转动过程中，F,先增大后减小 【答案】AC 【详解】AB.挡板竖直时对小球进行受力分析，如图所示 G 根据平衡条件可得=Gan0,R=C。 cos日，故AB错误： CD.挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90的过程中，根据图像可知，F,先减小后增大，F逐渐减小，故C正 确，D错误。 故选C。 7.如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压U,恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端 用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是() 电 U U U: 用 户 n 3 输电线 n3 升压变压器 降压变压器 A.升压变压器的输出电压U2减小 B.降压变压器输出电流的频率不变 C,输电线上损失的功率不变 D.升压变压器原线圈中的电流I增大 【答案】BD 【详解】A.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得，元 U=4 即U,=U n 可知升压变压器的输出比压U2不变，故A错误： B.变压器不改变交流电的频率，故B正确： 5/14 CD.当用户端用比器增加导致总比阻变小时，降压变压器副线圈中比流4增大 吃台 降压变压器原线圈中比流I3增大，输比线上比流I线=I3 输比线上损失的功率P损=R线增大，故C错误： 1=增大据，元 升压变压器原线圈中比流I,增大，D错误。 故选B。 8.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示 这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹，P、 Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是() A.P点的电场强度比Q点的电场强度大 B.P点的电势低于Q点的电势 C.电子在P点的动能大于在Q点的动能 D.电子从P运动到Q的过程中，电势能先增大后减小 【答案】AC 【知识点】电场力做功和也势能变化的关系、等势面和电场线的关系、比场线、等势面和运动轨迹的定性 分析 【详解】A,等势线越密，比场强度越大。由图可知，P点处的等势线比Q点处的等势线密集，所以P点的 电场强度比Q点的大，故A错误： B.电子做曲线运动，所受电场力指向轨迹的凹侧，且也场力方向与等势线垂直。由图可知，电子在P点受 到的电场力方向大致向左。因为比子带负也，受力方向与地场强度方向相反，所以电场强度方向大致向右。 沿比场线方向比势降低，所以P点的比势高于Q点的比势，故B错误： C.比子从P运动到Q的过程中，比场力方向大致向左，位移方向大致向右，电场力做负功。根据动能定 6/14 理，动能减小，所以电子在P点的动能大于在Q点的动能，故C正确： D.比子从P运动到Q的过程中，比场力做负功，比势能增大，故D错误。故选C。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 9.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 ()某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱形工件的高度和直径，测量结果如图1甲、乙所示。 该工件的高度为 mm,直径为 mm。 45 40 4 cm 35 0 30 101520 甲 图1 (2)在“练习使用打点计时器的实验中，电源频率为50Hz,打点计时器打下如图2所示的一条点迹清晰的纸 带，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打下E点时物体的速度'e=s,整段过程加速度为 m/s2。 401.702.01 2.30 2.62 2.90 单位：cm E G 图2 (3)利用如图3甲装置研究小球在竖直平面内摆动过程的机械能，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端 连接力传感器，小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为，实验记 录轻绳拉力大小随时间的变化关系如图3乙所示，其中F是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g, 小球第一次运动至最低点的过程，动能的增加量△E=(用题中所给字母表示)，重力势能的减少量 AE。动能的增加量△Ek（选填“大于”、“小于”或“等于”)。 7/14 曰力传感器 甲 图3 【答案】(I) 21.45 0.358/0.359/0.360/0.361/0.362 (2) 0.25 0.30 (3) -) 大于 【详解】(1)山该工件的高度为2.1cm+9×mm=21.45mm 20 [2]直径为0+0.360mm=0.360mm (2)山E点时物体的速度，=(2.30+2.62)×102m ≈0.25m/s 2×0.ls [2]根据逐差公式可得xoc-xD=a(3T),可得整段过程加速度 a=￥0-0=[2.30+2.62+2.90-(1.40+1.70+2.0]×102 m/s20.30m/s2 9T2 9x0.12 (3)[]小球第一次摆动至最低点，初速度为零，最低点速度为Vm,由牛顿第二定律有Fm-mg=m 品 L 而动能的增加量为△5-2m-0 1 联立解得△5，=2(F。-mg) [2]由于有空气阻力做负功，导致机械能有损失，故重力势能的减少量大于动能的增加量。 10.某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量了电源的电动势和内阻，其中b为一段粗细均匀的电 阻丝，P为可左右移动的金属夹子。 Su红人2 图甲 图乙 (1)该实验小组的同学首先用多用电表粗略测量了电阻丝的电阻值，将旋钮置于“×10”倍率时，指针非常靠 8/14 近最右端的0刻线处，通过分析，应将旋钮置于 (选填“×1”或“×100”)倍率处，然后进行欧姆调 零，再将红黑表笔与电阻丝接触，多用电表的读数如图乙所示，则电阻丝的阻值约为R=2 (2)图甲中，电键闭合前，夹子P应置于 (选填“a”或“b”)处。 (3)在测量电源电动势和内阻时，测量夹子P到b的距离为L,同时读出电压表的示数U,改变夹子的位置， 同时记录多组L和U的数据，该小组的同学利用图像处理实验数据时，以L为横轴，为了拟合成一条直线， 应以 (选填“U2U或)为纵轴，若电阻丝单位长度的电阻值为，定值电阻的阻值为R, 图像的斜率为k,纵截距为b,则电源的电动势为E= ,电源的内阻为r= (均用题中字母 表示)。 【答案】(1) ×1 14 (2)a (3) kRo bm一R 【详解】(1)[门指针非常靠近最右端的0刻线，说明被测电阻阻值很小，应换用更小倍率，即“×1”倍率： [2]饮姆调零后，图乙中指针示数为14，倍率为“×1”，因此电阻丝阻值R=14×12=142 (2)为保护比路，闭合开关前应使滑动变阻器（比阻丝）接入电路的阻值最大，因此夹子P应置于a处。 (3)[]根据闭合比路的欧姆定律，可得E=U+I(r+R) 其中1= R·R=L 故E=U+ 女+r) 名 L+B+ 变形可得UER, ER 故成以号作为损轴。 16L+ 2]因为地路电压U与L的关系式为元ER, R。+ ERo 由图像的斜率为k,得k= ER 故E= kRo B]由纵截距为6，得b=B+” ER 四、计算题（本题共3小题，共48分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位） 9/14 11.(14分)如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆 弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°；在高h=0.8m 的光滑水平平台上，一质量m=1.0kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能E。,若 打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度向右飞下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。 已知物块与轨道CD间的动摩擦因数4=0.5，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： wwwwMI Vo 53 370 7mmmMm mm C (1)飞下平台时的速度和弹簧储存的弹性势能E,: (2)物块经过B点时的速度vB的大小： (3)物块在轨道CD上运动的路程s。 【答案】(1)4.5J(2)√29m/s(3)2.7m 【详解】(1)小物块离开平台后做平抛运动，竖直方向有？=2gh 解得物块到达A点时的竖直分速度为y,=V2gh=4m/s 物块从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则物块做平抛运动的初速度为。= =3m/s tan53 由能景守恒可得弹簧储存的弹性势能为E,=)m哈=4.5J 21 经过B点时e=V29m/s 3)物块从B运动到C过程由机械能守恒定律得)mw=mgR一cos37)+ 解得ve=3V3m/s 物块沿轨道CD向上作匀减速运动的最大位移为xm,根据动能定理可得 -mgx sin 0-Lmng cos .x=0--mv 2 解得xm=1.35m 10/14 由于mg sin37°>umg cos37°，可知物块速度减为零后，反向加速下滑，设物块可以回到A点，根据动能定 理可得ngx sin0-umg cos0:xm-mg(Rcos37°-Rcos53)=。v片-0 2 可得号m好=1.7刀>0 可知物块返回时可以从A点离开轨道，所以物块在轨道CD上运动的路程为s=2xm=2.7m 12.(16分)控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这 样一个简化模型：如图所示，在xOy平面的第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于 xOy平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U,一质量为m、电荷量为 9>0)的粒子（不计粒子重力D从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点0， 垂直于y轴向右射出，然后从x轴上的α点(d,0)离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区 域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角0=60°。求： ××X××xx ×××××× ×××××× B ×××××X b ×××××× (1)粒子运动到P点射入电场的速度大小： (2)第一象限电场强度的大小E: (3)第四象限内磁感应强度的大小B。 号e网 【答案】0)m d 【详解】(1)根据动能定理可得qU=一m 2 解得粒子运动到P点射入电场的速度大小%一√ 2qU (2)粒子在第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有d=' 11/14 竖直方向酸匀如速直线运动。则有号一 对粒子受力分析，由牛顿第二定律可得qE=ma 联立解得E=2U ③》结合上述分析可奥知号- 解得V,=% 设粒子离开地场的速度与x轴正方向的夹角为a,由几何关系ana=上=l Vo 解得u=45 则粒子进入磁场中的速度v==√2， cos45 作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 A 0 b B 根据几何关系可知rcos60°+rcos45°=d 解得r=2(√2-1)d 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有Bg=mv 联立解得B=V2+1mU d g 13.(18分)如图所示的装置为了探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、MN是两条相距为 12/14 L=0.5m的足够长的光滑金属导轨，放置在倾角均为0=30°的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水平， 两导轨右侧接有阻值为R=0.82的固定电阻，导轨电阻不计。左边斜面区域存在大小为B=1T,方向垂直 于左边斜面向上的匀强磁场，右侧斜面区域没有磁场。质量为m=01kg,电阻为r=0.22的导体棒从左侧 导轨足够高处自由释放，运动到底端时已匀速运动。运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直， g=10m/s2。 M R N M 30° 30° (I)求导体棒第一次沿右侧斜面上滑的最大高度h: (2)若导体棒从最低点沿左侧斜面上滑的最大距离为s=0.25m,求该上滑过程的时间t: (3)若从释放导体棒到导体棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q=0.64J,求导体棒最初释放 点的高度H。 【答案】(1)0.2m(2)0.275s(3)0.8m 【详解】(1)导体棒从足够高处滑下，到导轨底部前已经匀速，根据平衡条件可得gsin0=BIL 其中1=BL R+r 联立解得vm=2m/s 根据动能定理可得-mgh=0-】my 2 解得h=0.2m (2)导体棒以2/s的速度向上运动，直到速度为0，这个过程中根据动量定理可得 -mgsine.t-BIL.t=0-mvmn 其中g=五=△Φ-BLS R+rR+r 解得t=0.275s (3)最终导体棒都停在导轨的底部，整个过程中能量守恒，有gH=Q急 电阻R产生的热量为Q= R+r 解得H=0.8m