内容正文:
2026年天津市八所重点学校高三毕业班联考
物理试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分,第一部分为选择题,第二部分为非选择题。
3.答题前,务必在答题纸上填涂姓名、班级、考场座位号和准考证号,作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域,第二部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
第I部分 选择题共40分
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中,气袋被压缩(无破损),不计袋内气体与外界的热交换,则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A. 分子热运动的平均动能增加 B. 内能减小
C. 压强减小 D. 对外界做正功
【答案】A
【解析】
【详解】气袋被压缩且绝热(无热交换),视为理想气体。
AB.绝热压缩时外界对气体做功,内能增加,温度升高,分子平均动能由温度决定,分子热运动的平均动能增加,故A正确,B错误;
C.根据理想气体状态方程,体积减小,温度升高,可知压强增大,故C错误;
D.气体体积减小,外界对气体做功,气体对外界做负功,故D错误。
故选A。
2. 中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录。某次深潜探测中,“奋斗者”号的速度-时间图像如图所示,忽略下潜过程重力加速度的变化。则( )
A. 时间内潜水器内的科考人员处于超重状态
B. 时间内“奋斗者”号的平均速度大于它在时间内的平均速度
C. 时间内“奋斗者”保持静止状态
D. 时间内“奋斗者”号受到的合力不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.时间内潜水器内的科考人员加速下潜,有向下的加速度,故处于失重状态,故A错误;
B.v-t图像中图线与时间轴所围成的面积表示位移,时间内“奋斗者”号的平均速度大于速度从的匀加速直线运动的平均速度
而时间内的平均速度小于,故B正确;
C.时间内“奋斗者”以的速度做匀速直线运动,故C错误;
D.时间内“奋斗者”号的加速度逐渐减小,则受到的合力不断减小,故D错误。
故选B。
3. 2023年1月21日,神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向轨祖国人民送上新春祝福。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I,设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,椭圆轨道Ⅱ为载人飞船的运行轨道,两轨道相切于A点,下列说法正确的是( )
A. 在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道Ⅱ
B. 飞船在A点的加速度等于空间站在A点的加速度
C. 空间站在轨道I上的速度大于
D. 轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接,只需要沿运动方向加速即可
【答案】B
【解析】
【详解】A.在A点时神舟十五号经过点火减速才能从轨道I进入轨道Ⅱ,A错误;
B.根据牛顿第二定律得
解得
飞船在A点到地心的距离r等于空间站在A点到地心的距离r,所以飞船在A点的加速度等于空间站在A点的加速度,B正确;
C.设空间站在轨道I上的速度为v,空间站距离地面的高度为h,根据牛顿第二定律得
根据黄金代换
解得
空间站在轨道I上的速度小于,C错误;
D.轨道I上的神舟十五号飞船若沿运动方向加速,飞船将做离心运动,偏离原来的轨道,不可能与前方的空间站对接,D错误。
故选B。
4. 风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型:风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电,并通过变压器和远距离输电线给灯泡供电。两变压器均为理想变压器,当发电机线圈转速减小时,以下说法正确的是( )
A. 通过灯泡的交流电频率减小
B. 通过灯泡的电流不变
C. 通过电阻的电流增大
D. 发电机的输出功率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据
可知当发电机线圈转速减小时,角速度会减小,根据
可知风力发电机产生的交流电频率减小,而变压器不会改变交流电的频率,故通过灯泡的交流电频率减小,故A正确;
D.根据
可知当发电机线圈转速减小时,交流电的电动势最大值减小,可知升压变压器原线圈的电压减小,而负载不变,因此升压变压器原线圈的电流减小,根据
可知发电机的输出功率减小,故D错误;
C.根据变压器电流与匝数的关系有
因升压变压器原线圈的电流减小,则升压变压器副线圈的减小,故通过电阻的电流减小,故C错误;
B.根据变压器电流与匝数的关系有
其中,则降压变压器原线圈的电流,故降压变压器副线圈的电流减小,故通过灯泡的电流减小,故B错误。
故选A。
5. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板、,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,吸附负离子后带负电,并在电场力的作用下向极板、迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,、、三点在同一直线上,,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 到极板、的粉尘颗粒的电势能均增大
B. 若实线是某粉尘颗粒的轨迹,为抛物线
C. 同一粉尘颗粒在、、点的电势能
D. 、、三点的电势满足
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题意分析可知,电场力对到极板P、Q的粉尘颗粒均做正功 ,所以电势能均减小,故A错误;
B.由图可知,该电场不是匀强电场,粉尘颗粒从D到E的过程中受电场力大小不同,不做抛物线运动,故B错误;
C.电场力对放电极左侧和右侧的粉尘颗粒都做正功,电势能都减小,故有EpA>EpB> EpC,故C错误;
D.该电场不是匀强电场,EBA>ECB,由U=Ed,可得UBA> UCB则有,故D正确。
故选D。
【点睛】
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
6. 摩托车、电动自行车骑乘人员应该佩戴具有缓冲作用的安全头盔,安全文明出行。遭遇事故时,头盔的缓冲层与头部的撞击时间延长,起到缓冲作用,则下列说法正确的是( )
A. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化率
B. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化量
C. 头盔减少了骑乘人员头部撞击过程中撞击力的冲量
D. 头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
可得
依题意,头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长了,头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率,故A正确;
BC.遭遇事故时,动量变化量
不变,根据动量定理可知,头盔并没有减少驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量,故B错误,C错误;
D.根据
知头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向,作用时间相同,所以事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向,故D正确。
故选AD。
7. 如图所示,电路中电源电动势为,内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,为小灯泡,为电容器,电压表与电流表都是理想电表。闭合开关,使滑动变阻器的触头向下移动一小段距离时,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,小灯泡不会烧坏,则下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数增大 B. 电压表示数减小
C. 电容器电荷量增大 D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A.使滑动变阻器的触头向下移动一小段距离时,的有效阻值减小,则外电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律
可知干路中的总电流增大,即电流表的A示数增大,故A正确;
B.根据电路图,可知电压表测得的电压是路端电压,则有
因干路中的总电流增大,故减小,即电压表示数减小,故B正确;
C.根据电路图,可知电容器与、L所在的串联电路并联,即电容器C两端的电压等于、L两端的电压,则有
因干路中的总电流增大,故减小,即电容器两端的电压减小,根据
可知电容器电荷量减小,故C错误;
D.根据电路图,可知电压表测得的电压是路端电压,则有
可得,故D错误。
故选AB。
8. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为倾斜传送带输送机简化模型图,传送带顺时针匀速转动,在传送带下端A点无初速度放上货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中,其机械能E与位移x的关系图像(以A点所在水平面为零势能面)如图乙所示。货物视为质点,关于货物从A点运动到B点的过程,说法正确的是( )
A. 货物沿传送带向上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B. 货物与传送带间相对滑动产生的热量为10J
C. 货物对传送带做的功为-16J
D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为10J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据功能关系可知E-x图像的斜率表示摩擦力大小,图中图像发生转折,可知摩擦力大小发生变化,则第一阶段为滑动摩擦力,第二阶段为静摩擦力,所以货物沿传送带向上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,故A正确;
B.由于摩擦力发生变化,则变化的位置一定在货物与传送带共速时的位置,且共速前为滑动摩擦力,共速后为静摩擦力,即共速后货物与传送带相对静止,因加速阶段滑动摩擦力对货物做功为6J,设传送带的速度为v,则
货物与传送带间相对滑动产生的热量为,故B错误;
C.加速阶段货物对传送带做功为
匀速阶段货物对传送带做功为
可知货物对传送带做的功为,故C正确;
D.传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为,故D错误。
故选AC。
第II部分 非选择题共60分
三、填空题(本题共1小题,每空2分,共12分)
9. 探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和转动半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格反映出两个球所受向心力的比值。
(1)此实验用到的物理方法是________;
(2)如图所示,若两个钢球质量和转动半径相等,则本次实验是在研究向心力的大小与________的关系。
(3)某次实验中,探究的是向心力与质量之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是3格和1格,则左、右两边所放小球的质量之比为________。
【答案】(1)控制变量法
(2)角速度
(3)
【解析】
【小问1详解】
若探究的是向心力与半径之间的关系,必须保持球的质量、角速度相同;同理,若探究的是向心力与质量之间的关系,必须保持球的旋转半径、角速度相同,这里用到的实验方法是控制变量法。
【小问2详解】
若两个钢球质量和转动半径相等,则向心力的大小仅与角速度这一变量有关,故本次实验是在研究向心力的大小与角速度的关系。
【小问3详解】
若探究的是向心力与质量之间的关系,则两球的旋转半径、角速度均相等,左、右两边露出的标尺分别是3格和1格,说明两球的向心力大小之比为
根据向心力的表达式
可知左、右两边所放两球的质量之比为
10. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有宽度均为的挡光片,测得滑块A、B(包含挡光片)的质量分别为和。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度,示数如图乙所示,则________mm。
(2)A置于光电门1的左侧,B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。若、、、、满足关系式________,则可验证A、B组成的系统碰撞前后动量守恒;若在误差允许范围内,、、满足关系式________,则可验证A、B间的碰撞是弹性碰撞。
【答案】(1)4.695(4.694~4.696)
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据图乙,可知挡光片的宽度为
【小问2详解】
[1]取向右为正方向,则碰前A的速度为
A、B碰撞后A反弹,速度为
B的速度为
若A、B组成的系统碰撞前后动量守恒,则有
代入可得
变形得
[2]若A、B间发生弹性碰撞,则有,
联立可得
化简得
四、计算题(本题共3小题,其中第10题14分,第11题16分,第12题18分,共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
11. 我国南方某些城市中秋节仍保留着秋千表演节目。如图,某次甲从绳子与地面平行的位置由静止摆下,在秋千踏板摆到最低点时迅速将地面上的乙向上一拉,乙竖直跃上秋千,然后一起站着并向上摆.当再次返回最低点时,乙从秋千上水平跳出,甲继续摆到绳子与竖直方向成33°角时速度为零。已知秋千踏板摆到最低点时与地面平行,且距离地面1.8m;甲、乙站立在秋千上时重心与绳上端距离为3.2m,甲、乙质量相等,甲、乙始终保持身体直立,cos33°≈0.84,g取10m/s2,忽略空气阻力和踏板质量。求:
(1)当甲、乙一起再次返回最低点时,甲、乙的共同速度大小;
(2)乙的落地点距踏板在最低点时的水平距离。
【答案】(1)4m/s;(2)2.88m
【解析】
【详解】(1)设甲第一次摆到最低点时,速度为v0,由机械能守恒定律得
得
v0=8m/s
设甲将乙拉上瞬间共速为v1,甲将乙拉上的过程,水平方向动量守恒,由
mv0=2mv1
得
v1=4m/s
所以当甲乙一起回到最低点时速度为4m/s;
(2)设乙水平跳出瞬间,甲的速度为v2,乙的速度为v3,由动量守恒定律
2mv1=mv2+mv3
甲摆到最高点过程,由机械能守恒定律
得
v2=3.2m/s
v3=4.8m/s
乙做平抛运动,有
乙落地时与踏板在最低点时的水平距离为
s=v3t
解得
s=2.88m
12. 如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距,导轨的电阻不计,其间连接有固定电阻,导轨上停放一质量为,电阻的金属杆、整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下。现用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始匀加速运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间的变化关系如图乙所示。
(1)、两点哪点电势高;
(2)求第末外力的瞬时功率;
(3)若内,回路中定值电阻上产生的焦耳热,求此过程中水平外力做的功为多少?
【答案】(1)点电势高于点电势
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)由右手定则可知导体棒中电流由流向,则点电势高于点电势
(2)末通过金属杆的电流为
感生电动势
速度
加速度
金属杆受到的安培力大小为
设末外力大小为,由牛顿第二定律可得
解得
第末外力的瞬时功率为
(3)由动能定理
定值电阻上产生的焦耳热为
解得
13. 2025年10月1日,落地中国合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目基于EAST的实验成果和技术积累。EAST外号“人造太阳”,利用全超导磁体制造“磁场牢笼”,已实现1亿摄氏度等离子体稳定运行上千秒,从理论上证明了核聚变的可行性。某物理实验室对“人造太阳”磁约束模型进行模拟,立体图如图甲所示,半径为的足够长水平圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场I,磁感应强度大小为;圆柱形磁场区域I外侧分布有方向与磁场I垂直的环形磁场II,其磁感应强度大小处处相同也为,其左视图与纵截面图分别如图乙、图丙所示。某时刻粒子(已知粒子质量为,电荷量为)经过加速电压(图中未画出)加速后,从磁场I最低点以速度(未知)竖直向下射入磁场II,忽略粒子重力和空气阻力,不考虑相对论效应。求:
(1)要想粒子不从磁场II区边界射出,磁场II区的最小厚度;
(2)该粒子从A点出发后到第二次从磁场II区返回磁场I区边界的时间;
(3)在如图丙所示磁场II区内,加上竖直向下的匀强电场(图中未画出),若使粒子仍从点以速度水平向左射入磁场II,要保证粒子运动过程中不会从磁场II的下边界射出,则磁场II的最小厚度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由动能定理
洛伦兹力提供向心力
将题中代入,联立解得
【小问2详解】
粒子在II区域运动两个半圆,在I区域运动1个圆,故从出发后到第二次从II区磁场返回I区磁场边界的过程粒子运动的时间
因为
联立解得
【小问3详解】
方法一:
为了将电场力抵消掉,需要假定一个水平向右的速度,此时满足洛伦兹力与电场力平衡,即
所以假定的速度为
若要满足水平向左的速度为,还需要一个速度水平向左,则有
联立解得
原来复杂的运动可以看作是水平向右的的匀速直线运动,与的一个匀速圆周运动的叠加,根据圆周运动
解得
磁场II的厚度为
方法二:
当粒子恰好与下边界相切,水平方向动量定理有
由动能定理得
又
解得
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2026年天津市八所重点学校高三毕业班联考
物理试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分,第一部分为选择题,第二部分为非选择题。
3.答题前,务必在答题纸上填涂姓名、班级、考场座位号和准考证号,作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域,第二部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
第I部分 选择题共40分
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中,气袋被压缩(无破损),不计袋内气体与外界的热交换,则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A. 分子热运动的平均动能增加 B. 内能减小
C. 压强减小 D. 对外界做正功
2. 中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录。某次深潜探测中,“奋斗者”号的速度-时间图像如图所示,忽略下潜过程重力加速度的变化。则( )
A. 时间内潜水器内的科考人员处于超重状态
B. 时间内“奋斗者”号的平均速度大于它在时间内的平均速度
C. 时间内“奋斗者”保持静止状态
D. 时间内“奋斗者”号受到的合力不断增大
3. 2023年1月21日,神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向轨祖国人民送上新春祝福。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I,设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,椭圆轨道Ⅱ为载人飞船的运行轨道,两轨道相切于A点,下列说法正确的是( )
A. 在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道Ⅱ
B. 飞船在A点的加速度等于空间站在A点的加速度
C. 空间站在轨道I上的速度大于
D. 轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接,只需要沿运动方向加速即可
4. 风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型:风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电,并通过变压器和远距离输电线给灯泡供电。两变压器均为理想变压器,当发电机线圈转速减小时,以下说法正确的是( )
A. 通过灯泡的交流电频率减小
B. 通过灯泡的电流不变
C. 通过电阻的电流增大
D. 发电机的输出功率增大
5. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图,高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板、,在放电极表面附近形成强大的电场,使周围的空气电离;粉尘颗粒进入静电除尘区域,吸附负离子后带负电,并在电场力的作用下向极板、迁移并沉积,以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线,、、三点在同一直线上,,粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 到极板、的粉尘颗粒的电势能均增大
B. 若实线是某粉尘颗粒的轨迹,为抛物线
C. 同一粉尘颗粒在、、点的电势能
D. 、、三点的电势满足
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
6. 摩托车、电动自行车骑乘人员应该佩戴具有缓冲作用的安全头盔,安全文明出行。遭遇事故时,头盔的缓冲层与头部的撞击时间延长,起到缓冲作用,则下列说法正确的是( )
A. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化率
B. 头盔减小了骑乘人员头部撞击过程中的动量变化量
C. 头盔减少了骑乘人员头部撞击过程中撞击力的冲量
D. 头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向
7. 如图所示,电路中电源电动势为,内阻为,为定值电阻,为滑动变阻器,为小灯泡,为电容器,电压表与电流表都是理想电表。闭合开关,使滑动变阻器的触头向下移动一小段距离时,电压表示数变化量的绝对值为,电流表示数变化量的绝对值为,小灯泡不会烧坏,则下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数增大 B. 电压表示数减小
C. 电容器电荷量增大 D.
8. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为倾斜传送带输送机简化模型图,传送带顺时针匀速转动,在传送带下端A点无初速度放上货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中,其机械能E与位移x的关系图像(以A点所在水平面为零势能面)如图乙所示。货物视为质点,关于货物从A点运动到B点的过程,说法正确的是( )
A. 货物沿传送带向上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B. 货物与传送带间相对滑动产生的热量为10J
C. 货物对传送带做的功为-16J
D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为10J
第II部分 非选择题共60分
三、填空题(本题共1小题,每空2分,共12分)
9. 探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和转动半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格反映出两个球所受向心力的比值。
(1)此实验用到的物理方法是________;
(2)如图所示,若两个钢球质量和转动半径相等,则本次实验是在研究向心力的大小与________的关系。
(3)某次实验中,探究的是向心力与质量之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是3格和1格,则左、右两边所放小球的质量之比为________。
10. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有宽度均为的挡光片,测得滑块A、B(包含挡光片)的质量分别为和。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度,示数如图乙所示,则________mm。
(2)A置于光电门1的左侧,B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。若、、、、满足关系式________,则可验证A、B组成的系统碰撞前后动量守恒;若在误差允许范围内,、、满足关系式________,则可验证A、B间的碰撞是弹性碰撞。
四、计算题(本题共3小题,其中第10题14分,第11题16分,第12题18分,共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
11. 我国南方某些城市中秋节仍保留着秋千表演节目。如图,某次甲从绳子与地面平行的位置由静止摆下,在秋千踏板摆到最低点时迅速将地面上的乙向上一拉,乙竖直跃上秋千,然后一起站着并向上摆.当再次返回最低点时,乙从秋千上水平跳出,甲继续摆到绳子与竖直方向成33°角时速度为零。已知秋千踏板摆到最低点时与地面平行,且距离地面1.8m;甲、乙站立在秋千上时重心与绳上端距离为3.2m,甲、乙质量相等,甲、乙始终保持身体直立,cos33°≈0.84,g取10m/s2,忽略空气阻力和踏板质量。求:
(1)当甲、乙一起再次返回最低点时,甲、乙的共同速度大小;
(2)乙的落地点距踏板在最低点时的水平距离。
12. 如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距,导轨的电阻不计,其间连接有固定电阻,导轨上停放一质量为,电阻的金属杆、整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下。现用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始匀加速运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间的变化关系如图乙所示。
(1)、两点哪点电势高;
(2)求第末外力的瞬时功率;
(3)若内,回路中定值电阻上产生的焦耳热,求此过程中水平外力做的功为多少?
13. 2025年10月1日,落地中国合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目基于EAST的实验成果和技术积累。EAST外号“人造太阳”,利用全超导磁体制造“磁场牢笼”,已实现1亿摄氏度等离子体稳定运行上千秒,从理论上证明了核聚变的可行性。某物理实验室对“人造太阳”磁约束模型进行模拟,立体图如图甲所示,半径为的足够长水平圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场I,磁感应强度大小为;圆柱形磁场区域I外侧分布有方向与磁场I垂直的环形磁场II,其磁感应强度大小处处相同也为,其左视图与纵截面图分别如图乙、图丙所示。某时刻粒子(已知粒子质量为,电荷量为)经过加速电压(图中未画出)加速后,从磁场I最低点以速度(未知)竖直向下射入磁场II,忽略粒子重力和空气阻力,不考虑相对论效应。求:
(1)要想粒子不从磁场II区边界射出,磁场II区的最小厚度;
(2)该粒子从A点出发后到第二次从磁场II区返回磁场I区边界的时间;
(3)在如图丙所示磁场II区内,加上竖直向下的匀强电场(图中未画出),若使粒子仍从点以速度水平向左射入磁场II,要保证粒子运动过程中不会从磁场II的下边界射出,则磁场II的最小厚度。
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