2026届吉林G35联合体高三下学期物理模拟试卷

**基本信息** 以神舟十六号对接、按压式手电筒等科技与生活情境为载体，覆盖高中物理主干知识，注重科学思维与探究能力考查，适配高考模拟预测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|天体运动、光现象、波的干涉等|结合神舟十六号变轨情境考查开普勒定律，体现科学态度与责任| |多选题|3/18|带电粒子在电场/磁场运动|通过粒子运动轨迹分析考查科学推理，如磁场中粒子运动路程计算| |实验题|2/16|弹簧弹力、伏安法测电阻|注重误差分析与图像处理，如用F-x图像求劲度系数，培养科学探究能力| |计算题|3/38|气体实验定律、传送带问题、电磁感应|多过程综合题（如导轨与导体棒运动），考查模型建构与动态分析，匹配高考命题趋势|

2026年吉林省G35联合体高考物理模拟试卷 一、单选题:本大题共7小题,共28分。 1.如图所示,t时刻神舟十六号载人飞船从A点开始沿顺时针方向运动,运动半个椭圆到B点变轨,恰好与天和核心舱成功对接,则t时刻,天和核心舱可能在轨道 上的( ) A. B点 B. C点 C. D点 D. E点 2.以下四幅是有关光的现象或者应用的图,下列说法正确的是( ) A. 甲图是圆孔衍射的图样 B. 乙图中,肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象 C. 丙图中,沙漠中的“蜃景”现象是光的干涉引起的 D. 丁图中,液晶显示用到了偏振光,说明光是纵波 3.如图所示,P、Q两点是介质中间距为5m的两个波源,它们振动起来产生在纸面内传播的波形完全相同的简谐横波。两列波的振幅均为,周期均为,波速为。则P、Q之间连线上振幅为10cm的点有( ) A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个 4.如图所示,在研究光电效应的实验中,将某种单色光照射到光电管的阴极K上发生光电效应,开始时滑动触头P位于足够长的电阻丝的中央,下列说法正确的是( ) A. 滑动触头向左移动,电流表示数一直变大 B. 滑动触头向右移动,电流表示数可能先变大后不变 C. 滑动触头向左移动到某位置处,仅增大光照强度,电流表示数一定增大 D. 滑动触头向左移动到某位置处,仅增大单色光的频率,电流表示数一定增大 5.按压式手电筒以其简单、有趣被一些人士所喜爱,如图甲所示。图乙为其原理图,主要部分有齿轮、磁铁和线圈,当按压手柄时会使齿轮转动,齿轮通过传动轴带动磁铁转动,小电珠就可发光。若不计线圈电阻,当齿轮转速变为原来的2倍时,下列说法中正确的是( ) A. 小电珠中的电流变成原来的4倍 B. 小电珠两端的电压变成原来的2倍 C. 小电珠的功率变成原来的2倍 D. 小电珠中电流的周期变成原来的2倍 6.如图甲所示,在LC振荡电路实验中,多次改变电容器的电容C并测得相应的振荡电流的周期T。如图乙所示,以C为横坐标、为纵坐标,将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据,则( ) A. 电路中的磁场能最大时,电容器板间电场能最大 B. 电容器板间场强增大时,电路中电流正在增大 C. 电容器带电量最大时,电路中电流最大 D. 可由图像计算线圈的自感系数 7.如图所示,穿过光滑竖直细管的细线,两端分别连接小球A和B,将B拉起并给B一个水平初速度,恰好使B绕管做水平面内的匀速圆周运动,细线与水平方向的夹角为,B到管上口间细线长为L,转动角速度为,不计细管管径和一切阻力,则下列说法正确的是( ) A. 与成正比 B. 与成反比 C. L与成反比 D. L与成正比 二、多选题:本大题共3小题,共18分。 8.如图所示,足够大的荧光屏带电粒子撞击时可发出荧光竖直固定,其左侧有竖直方向的匀强电场。现有四个带电粒子均以相同的水平初速度,从同一位置正对荧光屏上的O点射入电场,四个带电粒子的电荷量和质量分别为、、、,不计粒子重力,则荧光屏上光点分布情况可能正确的是( ) A. B. C. D. 9.如图所示,在水平地面上放定内壁光滑的圆筒,其中心轴线沿竖直方向。小球以的初速度,沿筒内壁切面且与水平方向夹角为斜向上从圆筒底部边缘P点进入圆筒内部,小球沿筒壁运动一段时间后恰好从P点正上方Q点水平飞离圆筒,最终落到地面上的S点图中未标出。忽略空气阻力,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( ) A. 筒半径为… B. 筒高为 C. 小球落到S点时速度大小为 D. P、S间距为 10.如图所示,圆形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场,经过圆心O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,不计粒子重力。则( ) A. 粒子带负电 B. 粒子运动速率为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的路程为 三、实验题:本大题共2小题,共16分。 11.某实验小组用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的关系”的实验。 关于本实验中的操作,以下说法正确的是 。 A.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 B.悬挂钩码后立即读数 C.钩码的数量可以任意增减 D.安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态 图乙是根据实验数据作出的弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图像,由图可知劲度系数较大的是 填“A”或“B”弹簧;B弹簧的劲度系数为 。 甲、乙两同学用同一个弹簧做实验,甲同学将弹簧竖直悬挂测出其自然长度并完成实验,得到的图线用实线表示,乙同学将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂完成实验,得到的图线用虚线表示,则下列图像符合实际的是 。 12.实验小组利用伏安法测量电阻的阻值,除开关、若干导线外实验室还提供以下仪器。 A.电源电动势,内阻不计 B.电流表量程为3A, C.电流表量程为, D.灵敏电流计量程为, E.电阻箱最大阻值为 F.滑动变阻器最大阻值为,允许通过最大电流为 G.滑动变阻器最大阻值为,允许通过最大电流为 H.多用电表 实验过程如下,请回答与实验过程中相关的问题: 首先粗测电阻,将多用电表选择开关旋转至欧姆“”挡,并进行欧姆调零,测得的电阻如图甲所示,则的阻值约为_; 实验要将灵敏电流表G和电阻箱串联改装成量程为3V电压表,电阻箱阻值需调至_; 选择合适仪器,使测量数据尽可能多,请在方框中画出设计电路图。 该实验小组根据合理的设计电路进行实验,得到多组灵敏电流计电流和电流表的电流的数据,并作出图像如图乙所示,则的阻值为_保留两位有效数字,测出的的阻值比真实值_填“大”或“小”。 四、计算题:本大题共3小题,共38分。 13.汽车轮胎的胎压太高或太低容易造成安全隐患。某型号轮胎能在的胎压下安全行驶,出发前胎内检测装置显示温度为、胎压为。气体可看作理想气体,忽略轮胎容积的变化。求: 要使汽车安全行驶,轮胎内气体的温度不能超过多少摄氏度; 若轮胎漏气,到达目的地后胎内检测装置显示温度为、胎压为,求漏出的气体质量与原胎内气体质量之比。 14.如图所示,传送带以速度顺时针传动,P、Q间距离,紧挨传送带右侧放置一质量的木板B。一质量为的滑块可看作质点以的速度从传送带的左端滑上传送带,到达右端时,刚好与传送带共速。滑块滑出传送带时与木板B发生弹性碰撞,碰后滑块被反弹回传送带上,继续在传送带上运动,重力加速度取,求: 滑块与传递带间的动摩擦因数; 滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中,由于摩擦产生的热量; 滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离。 15.如图所示,电阻不计的U形导轨P放置在光滑的水平面上,导轨质量,宽度,导体棒ab放置在导轨上并与导轨垂直,导体棒质量、电阻。右侧区域内存在着竖直向上的有界磁场,磁感应强度大小,初始时棒ab距磁场左边界距离,距导轨左端距离,现对导轨施加水平向右的恒力,使导轨与棒ab一起做加速运动。棒ab进入磁场刚好做匀速运动最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当棒ab离开磁场的瞬间,导轨左端正好进入磁场,导轨出磁场前与棒ab达到共同速度并一起做匀速运动,重力加速度取。求: 导体棒进入磁场时速度大小; 导体棒与导轨间动摩擦因数和磁场宽度d; 离开磁场前,导体棒和导轨最终速度和U形导轨P的左端穿越磁场所用的时间。 答案和解析 1.【答案】D 【解析】解:对接前,神舟十六号载人飞船和天和核心舱运行方向应相同,沿顺时针方向运动,根据开普勒第三定律可知 轨道的半轴长小于轨道 的半径,可知载人飞船在轨道的周期小于天和核心舱在轨道 的周期,由图可知天和核心舱从E点到B点的时间可能等于载人飞船在轨道的周期的一半,故天和核心舱可能在轨道 上的E点。 故ABC错误,D正确。 故选:D。 对接前,神舟十六号载人飞船和天和核心舱运行方向应相同,根据开普勒第三定律结合轨道半径关系可判断周期的大小情况,进而判断可能的点。 本题考查了地球的卫星、开普勒第三定律,基础题,注意变轨的原理。 2.【答案】B 【解析】解:A、甲图黑色区域中心有一个亮斑,在黑色区域外有明暗相间的同心圆环,这是泊松亮斑,这是光照射小圆盘后的衍射图样,故A错误; B、乙图肥皂泡呈现彩色这属于光的干涉现象,故B正确; C、沙漠中的“蜃景”是由于沙漠上方空气密度不均匀,光在不均匀的空气中传播时发生折射与全反射形成的,属于光的折射和全反射现象,故C错误; D、丁图中,液晶显示用到了偏振光,证明光是横波,故D错误。 故选:B。 结合各光学现象的本质与典型实例,逐一分析四幅图对应的光学现象,区分衍射、干涉、折射、偏振的特点与应用,判断各选项的正误。 本题综合考查多种光学现象的辨析,涵盖衍射、薄膜干涉、全反射、偏振的实际应用,侧重对不同光学现象的本质区别与典型实例的辨析考查。 3.【答案】A 【解析】解:根据题意分析可知,P、Q两个波源是同相位的相干波源,两列波的振幅都为,故P、Q连线之间振幅为10cm的点必为振动加强点,波长,代入数据解得 设P、Q之间的M点是加强点,则满足 求得,共五个振动加强点,即P、Q连线上振幅为10cm的点有5个,故A正确,BCD错误。 故选:A。 根据路程差是半波长的奇数倍或偶数倍判断振动加强点和振动减弱点。 本题主要考查波的干涉,会利用路程差判断振动加强点和振动减弱点。 4.【答案】B 【解析】解:A、滑动触头P向左端移动时,光电管所加电压为反向电压且逐渐变大,则光电流逐渐变小直至为零,所以电流表示数一直变小直至为零,故A错误; B、滑动触头P向右端移动时,光电管所加电压为正向电压且逐渐变大,则光电流逐渐增大,当光电流达到饱和电流时,光电流将保持不变,所以电流表示数可能先变大后不变,故B正确; CD、若滑动触头向左移动到某位置处,光电管所加电压为反向电压,若此时光电管所加电压大于等于遏止电压,增大光强电路中依旧没有电流,即电流可能不变;若仅增大单色光的频率,而此时光电管所加电压大于遏止电压,电路中依旧没有光电流,则电流表示数电流不变,故CD错误。 故选:B。 滑动触头向左移动,光电管所加电压为反向电压,反向电压变大,电流表示数逐渐变小直至为零;滑动触头向右移动,光电管所加的电压为正向电压且逐渐变大,光电流先增大,达到饱和电流后不变;滑动触头向左移动到某位置处,仅增大光照强度或仅增大单色光的频率,根据反向电压与遏止电压的关系分析光电流的变化。 本题考查了光电效应问题,关键要理解遏止电压和饱和电流的意义,分析光电流与入射光强度的关系。需要注意正向电压与反向电压的区别。 5.【答案】B 【解析】解:当齿轮转速变为原来的2倍时,磁铁转动的角速度也变为原来的2倍,产生电动势的最大值为,有效值均变为原来的2倍,通过灯泡的电流及灯泡两端的电压也变为原来的2倍,由功率可知,功率变为原来的4倍,角速度加倍,周期变为原来的一半,故B正确,ACD错误。 故选:B。 根据正弦式交流电的最大值、有效值和功率公式、周期公式列式解答。 考查正弦式交流电的最大值、有效值和功率公式、周期公式的应用,会根据题意进行准确分析解答。 6.【答案】D 【解析】解:电路中的磁场能最大时,电容器板间电场能最小为零,故A错误; B.电容器板间场强增大时,电容器正在充电,磁场能转化为电场能,电路中电流正在减小,故B错误; C.电容器充电结束时,电容器带电量达到最大,电场能最大,电路中电流为零,故C错误; D.由 得 由图像的斜率可以计算得到线圈自感系数,故D正确。 故选:D。 借助LC振荡周期公式 变形得到结合充放电过程电场能、磁场能、电流的变化规律逐项判断。 本题综合 LC振荡的能量转化规律与周期公式,依托图像考查公式应用,兼顾振荡过程定性分析与定量计算。 7.【答案】C 【解析】解:根据A静止,B在水平面做匀速圆周运动, 对A受力分析可得:, 对B受力分析,水平方向可得:,竖直方向可得:; 联立解得:,由数学知识,可得不变时,长度L与角速度的平方成反比,故ABD错误,C正确。 故选:C。 对A、B分别受力分析,根据A、B的运动状态,即可得到A、B的重力、角度、长度L、角速度的关系式,结合数学知识,即可得到、L与的关系。 本题考查圆周运动的分析,关键是根据A、B的运动状态,得到受力与运动状态的关系式。 8.【答案】AD 【解析】解:根据可知,所有粒子运动时间相同,根据 及 可知 由粒子的比荷可知,1、3粒子的落点相同,2粒子与1、3粒子的落点关于O点对称,4粒子是1、3粒子侧向位移的,因电场方向未知,故AD正确,BC错误。 故选:AD。 根据类平抛运动的轨迹求解 本题考查带电粒子在电场中的运动,要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质,熟练应用对应的规律解题。 9.【答案】BD 【解析】解:AB、小球的初速度在水平和竖直方向的分速度为 小球竖直方向做竖直上抛运动,则由 可得筒高为 运动时间为 水平方向做匀速圆周运动,有 可得筒半径为 ,故A错误,B正确; C、小球离开Q点后,做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,与上升时竖直向上的运动可逆,运动时间与上升时的时间相同,则小球落到s点时速度大小为 ,故C错误; D、小球水平方向做匀速直线运动,则P、S间距为 ,故D正确。 故选:BD。 将小球的初速度分解为水平和竖直方向,水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做初速度不为零的匀加速直线运动,根据水平方向弹力提供向心力求筒壁对小球的压力,根据运动的合成求飞离圆筒的速度,飞离圆筒后做斜下抛运动,可求落地点到圆筒底面圆心的距离。 分析小球在圆筒中运动时,把小球的运动进行分解是解题的关键,分解之后思路就打开了。 10.【答案】AD 【解析】解:A、由于粒子经过圆心O,最后离开磁场,可知粒子在A点所受洛伦兹力方向向下,根据左手定则可知,四指指向与速度方向相反,所以粒子带负电,故A正确; B、根据题意,作出粒子的运动轨迹,如图所示。 由于圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,令粒子做圆周运动的轨迹半径为r,根据几何关系有 解得: 粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则 解得粒子运动速率为:,故B错误; C、由于圆形区域半径为R,A点到CD的距离为,根据上述分析,粒子做圆周运动的轨迹半径也为R,则与均为等边三角形 所以轨迹所对应的圆心角 粒子圆周运动的周期为 则粒子在磁场中运动的时间为 ,故C错误; D、粒子在磁场中运动的路程为:,故D正确。 故选:AD。 根据粒子轨迹弯曲方向判断粒子受到的洛伦兹力方向,根据左手定则判断粒子的电性。粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,根据几何关系求出轨迹半径,再根据洛伦兹力提供向心力列式求解粒子运动速率。根据轨迹所对应的圆心角和周期求解粒子在磁场中运动的时间。根据几何关系求粒子在磁场中运动的路程。 本题考查带电粒子在磁场中的运动,关键要正确分析粒子的受力情况,画出轨迹,结合几何关系和圆周运动的相关公式即可完成解答 11.【答案】D A 10 C 【解析】解:弹簧的伸长量等于用刻度尺测得的弹簧的长度减去弹簧的原长,故A错误; B.悬挂钩码后应等示数稳定后再读数,故B错误; C.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量,所挂钩码重力不能超过弹性限度,钩码的数量不可以任意增减,故C错误; D.安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,故D正确。 故选:D。 由胡克定律有,则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数; B弹簧的劲度系数为 弹簧竖直悬挂时,弹簧在自身重力作用下要伸长,即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长,即还未挂钩码弹簧就有了一定的伸长量,图线应与横轴交于正半轴,两种情况下弹簧的劲度系数相同,两图线平行。故ABD错误,C正确。 故选:C。 故答案为:;;10;。 根据实验原理以及实验注意事项分析求解; 根据胡克定律,结合图像的斜率分析求解; 根据弹簧竖直悬挂时,弹簧在自身重力作用下要伸长,即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长,即还未挂钩码弹簧就有了一定的伸长量分析求解。 本题考查了探究弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的关系相关实验,理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。 12.【答案】;;;,小 【解析】解:由甲图知的电阻约为 灵敏电流表G改装成量程为3V电压表,扩大倍数 串联电阻 即将电阻箱阻值调至即满足要求。 电阻最大电流 电流表量程过大,电流表应选;因为 电流表应外接;要求测量数据尽可能多,应采用分压式,选用滑动变阻器,电路图如下图所示 在图像中,电阻 由于采用电流表外接法,电阻测量值为电阻与电压表并联的电阻,故测量值小于其真实值。 故答案为:;;;,小。 欧姆表读数等于指针示数乘以倍率; 根据欧姆定律计算; 根据估算电流选择电流表,根据误差分析选择电流表和滑动变阻器的接法; 根据图像计算待测电阻,分析误差。 本题考查伏安法测电阻实验,要求掌握实验原理、实验电路、实验步骤、数据处理和误差分析。 13.【答案】轮胎内气体的温度不能超过 漏出的气体质量与原胎内气体质量之比为 【解析】解:对轮胎内气体应用查理定律,有,即,解得:。 设轮胎体积为V,由理想气体状态方程可得,解得:。 漏出气体质量与原胎内气体质量之比为,代入解得该比值为。 答:轮胎内气体的温度不能超过。 漏出的气体质量与原胎内气体质量之比为。 轮胎容积不变,气体经历等容变化。已知出发时胎压与温度,安全行驶的胎压上限对应温度上限。应用等容过程中气体压强与热力学温度成正比的关系,由初始状态与极限状态确定温度上限的数值。 漏气过程轮胎容积仍不变,但气体质量减少。比较出发时与到达时轮胎内气体的状态,利用理想气体状态方程分析等容条件下压强与温度的变化。由于质量变化,需通过状态方程将状态参量关系转化为体积关系,进而求得漏出气体占原总气体质量的比例。 本题以汽车轮胎胎压为情境,考查理想气体状态方程的应用。第问在体积不变的条件下,运用查理定律求解温度上限,计算量适中,重点考查学生对气体实验定律的掌握和摄氏温标与热力学温标的转换能力。第问涉及轮胎漏气过程,需通过状态方程分析漏出气体体积,进而计算质量之比,对学生的建模能力和等效思维要求较高。该问巧妙地将变质量问题转化为体积变化问题,是本题的亮点,能有效锻炼学生灵活应用理想气体状态方程解决实际问题的综合能力。整体难度中等偏上,是一道联系实际、考查扎实的好题。 14.【答案】滑块与传递带间的动摩擦因数为; 滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中,由于摩擦产生的热量为25J; 滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为6m 【解析】解:从P运动到Q的过程中,对物体m只有到摩擦力做功,由动能定理可得: 代入数据,解得:; 则可知滑块在传送带上做减速运动的加速度大小为 则减速所用的时间为: 可知滑块的对地位移为: 传送带对地的位移为 可得相对位移为 则因摩擦产生的热量为 由题意知滑块与木板发生弹性碰撞,则碰撞前后动量守恒,机械能守恒,选择向右的方向为正方向,由此可得: , 代入数据,解得:,方向水平向左 设碰撞后滑块向左运动直至速度减为零这一过程中运动的位移为,则根据运动学公式可得: 代入数据,解得 在此过程中运动的时间为 在此时间内传送带向右移动的位移为 滑块速度减为零后开始反向做匀加速直线运动,可知滑块向右滑动速度会达到并恰好离开传送带,在此时间内传送第向右运动的位移为3m,故可得滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为。 答:滑块与传递带间的动摩擦因数为; 滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中,由于摩擦产生的热量为25J; 滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为6m。 根据动能定理列式得出的大小; 结合运动学公式得出相对位移的大小,再根据摩擦生热的计算公式完成分析; 根据动量守恒定律和动能定理列式得出反弹后的速度,结合运动学公式即可完成分析。 本题主要考查了动量守恒定律的相关应用,同时熟悉动能定理和运动学公式即可完成分析,整体难度不大。 15.【答案】导体棒进入磁场时速度大小为 导体棒与导轨间动摩擦因数为,磁场宽度为2m 最终共同速度为,U形导轨P的左端穿越磁场所用的时间为 【解析】解:导体棒进入磁场前,导轨与导体棒整体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有,解得:。 根据运动学公式,代入数据解得导体棒进入磁场时的速度大小为。 导体棒进入磁场后做匀速运动,处于受力平衡状态。 棒上产生的感应电动势为,感应电流为,所受安培力为,代入数据解得。 由于棒匀速运动,导轨对棒的滑动摩擦力大小,即,由解得动摩擦因数。 对导轨应用牛顿第二定律,有,解得:。 设导体棒在磁场中运动的时间为,导体棒的位移,此过程中导轨的位移为。 当棒离开磁场瞬间,导轨左端恰好进入磁场,此时两者距离即为磁场宽度d,由相对运动的几何关系可知导轨的位移,即。 联立可得,解得:负值舍去,故磁场宽度。 导体棒离开磁场瞬间,导轨的速度,计算得。 导轨左端进入磁场后,两者最终达到共同速度v并匀速运动,此时整体所受安培力,对整体受力平衡有,解得。 此过程导体棒在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,其加速度大小,达到共速所需时间。 设在此时间内导轨左端在磁场中运动的位移为,对整体应用动量定理有,其中流过导轨的电荷量,联立代入数据解得。 因为,故导轨左端达到共速后还需匀速运动位移,计算得,匀速运动的时间,计算得。 故穿越磁场所用的总时间,即。 答:导体棒进入磁场时速度大小为。 导体棒与导轨间动摩擦因数为,磁场宽度为2m。 最终共同速度为,U形导轨P的左端穿越磁场所用的时间为。 导体棒进入磁场前,导轨与棒整体在恒力作用下做匀加速直线运动,已知整体质量、恒力大小及棒到磁场边界的距离,通过整体加速度与运动学规律可关联进入磁场的瞬时速度。 棒进入磁场后匀速运动,受力平衡,安培力与滑动摩擦力相等,由此可求动摩擦因数。对导轨单独分析,其受恒力与摩擦力作用做匀加速运动,棒在磁场中运动时间内,导轨的位移等于初始棒到导轨左端的距离,结合两者运动位移的几何关系可解出磁场宽度。 棒离开磁场瞬间,导轨已有一定速度,此后导轨左端进入磁场,两者通过安培力与摩擦力的相互作用最终共速。对整体在磁场中运动过程,利用最终匀速时整体受力平衡可求共同速度。对导轨左端在磁场中的运动,需分段分析:从进入磁场到与棒共速的加速阶段,以及共速后匀速穿越剩余磁场宽度的阶段,两段时间之和即为穿越总时间。 本题是一道综合性较强的电磁感应与动力学综合题,难度中等偏上。题目通过导轨与导体棒在磁场中的分阶段运动,系统考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、电磁感应定律、安培力计算、共速问题以及动量定理的灵活应用。计算量适中,但过程分析较为复杂,需要学生清晰划分物理过程,并准确把握各个阶段研究对象的选择与受力情况。本题尤其锻炼学生的多过程建模能力、动态分析能力以及运用动量定理处理变力问题的技巧。其中,第三问求解导轨穿越磁场时间时,巧妙结合了动量定理与电荷量表达式,避免了直接求解复杂变加速运动,体现了对物理思想方法的深入考查。 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $