精品解析：福建厦门第一中学2026-2027学年高三上学期8月开学考试物理试题

福建省厦门一中2026-2027学年高三上学期8月开学考试 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 1. 2026年3月，中科院近代物理所利用兰州重离子装置，首次合成了新核素锫-235。锫-235不稳定，会发生以下衰变：，式中是质量可忽略不计的中性粒子，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，带有振动马达的浮标漂浮于水面，在竖直方向做简谐运动并激发向四周传播的水波，离浮标不远处的小树叶随水波振动。则（　　） A. 水面上的树叶将远离浮标运动 B. 树叶振动的周期小于浮标振动的周期 C. 若浮标振动频率增大，水波传播的速度变大 D. 若浮标振动频率增大，相邻波峰间的距离变小 3. 如图所示，正三角形线圈边长为L，用绝缘细绳悬挂静止在空中，底边水平。线圈下半部分处于匀强磁场中，磁场上边界水平且与三角形的一条中位线重合。磁感应强度大小为B，方向垂直于线圈平面向里。当线圈中有逆时针的电流I时，细绳拉力为F，当线圈中有顺时针的电流I时，细绳拉力为（　　） A. F B. F+BIL C. F+2BIL D. 2F 4. 如图甲所示，正方形线圈abcd放在垂直xOy平面向里的匀强磁场中，线圈中心在坐标原点，边ab、bc分别平行于x轴、y轴。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示。若仅去掉x<0区域的磁场，其他条件不变，则线圈中产生的电流可能为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有二项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，狗通过不可伸长的轻绳拉动雪橇，狗和雪橇在水平地面上均做匀速圆周运动，狗的运动半径r小于雪橇的运动半径R，周期相同。雪橇质量为M，与地面的动摩擦因数为μ，绳与地面平行，重力加速度为g，则（　　） A. 狗的角速度小于雪橇角速度 B. 狗的线速度小于雪橇线速度 C. 狗的加速度小于雪橇加速度 D. 轻绳拉力大小为μMg 6. 美加墨世界杯上，40岁的佛得角门将沃齐尼亚惊艳世界。在一次扑救中，飞身将高速射来的足球击出球门。已知足球质量为m，速度大小为v，手与足球接触时间为Δt，击球后足球速度大小不变。方向偏转了60°，击球过程足球重力忽略不计，则（　　） A. 击球前后，足球动量未发生变化 B. 击球前后，足球动量的变化量大小为 C. 门将对足球作用力垂直于足球飞来方向 D. 门将对足球平均作用力大小为 7. 天问二号探测器将奔赴主带彗星311P开展伴飞探测，研究小行星与彗星演化、太阳系早期物质分布。311P是一颗小行星，运行在火星与木星之间，轨道接近圆形，半径约2.2 AU（AU是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离），则（　　） A. 天问二号的发射速度小于11.2 km/s B. 天问二号在地球附近无动力远离地球的过程中速度逐渐减小 C. 311P公转线速度大于地球公转线速度 D. 311P公转周期大于地球公转周期 8. 如图所示，ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，电阻忽略不计。电容为C的电容器与开关S1串联后跨接在两导轨左端，阻值为R的电阻与开关S2串联后也跨接在两导轨左端，整个装置置于磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。初始时，质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直导轨静置在电阻右侧，S1、S2断开，电容C带电量为Q。闭合S1，MN开始向右运动，当MN速度达到最大值时，断开S1，闭合S2，经过一段时间导体棒速度减为0。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 电容上极板带正电 B. MN速度的最大值为 C. 闭合开关瞬间，流过电阻的电流大小为 D. 闭合开关后，导体棒的位移大小为 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 空气弹簧由橡胶密闭气囊和上下金属端盖构成，气囊内部封存压缩空气，空气弹簧凭借其良好的减振性能而被大量应用于汽车、铁道车辆等设备。汽车空载时，气囊内空气压强为p，体积为V；乘客上车后，气囊内空气温度不变，压强变为，体积变为________；若气囊受剧烈冲击，体积骤减，该过程空气与外界传递的热量可忽略不计，空气温度会________（填“升高”“降低”或“不变”）。 10. 如图所示，A、B、C为水平面内一直角三角形的三个顶点，AC边长为L，∠ABC=30°，D为AB边的中点。在A、B两点分别固定电荷量均为Q的正电荷，已知静电力常量为k，则C点的电场强度大小为________。C点的电势________（填“高于”“低于”或“等于”）D点的电势。 11. 如图所示，用红色光照射双缝，在光屏上可以观察到光的干涉条纹。改用紫色光照射双缝，可观察到干涉条纹间距________（填“大于”“小于”或“等于”）红色光干涉条纹间距若双缝的间距d=0.5 mm、屏与双缝间的距离为l=1 m、第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为Δx=4 mm，则该单色光的波长为________nm。 12. 某同学用单摆测量当地重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、毫米刻度尺、10分度的游标卡尺、秒表、铁架台等。 （1）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用10分度的游标卡尺测小球的直径，当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径d为________mm，记摆长。 （2）拉开摆球，使摆线偏离平衡位置的角度不大于5°，由静止释放小钢球，当其振动稳定时，从经过最低点开始计时，记下n次全振动的时间t，计算出周期T=________。 （3）多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，根据测量数据作出如图丙所示的图像，若图线斜率为k，则重力加速度g=________。 （4）若摆球的重心偏离了其几何中心，导致每次测得的摆长都偏小固定长度，则通过步骤（3）得到的重力加速度值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图甲所示，把铜片和锌片相隔约1 cm，较深地插入一个梨中，制成一个水果电池，铜片是电池的正极，锌片是负极。该水果电池电动势较低（约1 V），内阻约几百欧姆。某实验小组利用以下器材测量该电池的电动势和内阻。 电压表V：量程1.5 V，内阻约9 kΩ 电阻箱R：阻值范围0~9999 Ω 开关、导线若干 （1）按图乙中的电路连接好实物电路，将电阻箱调到阻值最大，闭合开关。改变电阻箱的阻值，记录相应的电阻箱阻值R和电压表示数U。图乙是某次测量时的电压表指针位置，其读数为U=________V； （2）利用（1）中测得的7组R和U的数据，作出图像如图丁所示，由图像可以求出水果电池的电动势E=________V和内阻r=________Ω。（结果均保留2位有效数字） （3）考虑电压表的内阻影响，用这种方法测量得出的电动势E与真实值相比较，测量值E________（选填“偏大”“相等”或“偏小”） 14. 起飞决断速度是指飞机在起飞滑跑过程中，允许飞行员做出“继续起飞”或“中断起飞”决断的最大速度。若滑跑速度超过决断速度，飞行员必须继续起飞，因为此时剩余跑道长度已不足以让飞机安全刹停，强行中断起飞可能导致冲出跑道。某架飞机起飞时，从起点由静止开始沿水平跑道做匀加速直线运动，加速度a1=1.6 m/s2，离地起飞速度v=80 m/s，该次起飞的最大决断速度v1=72 m/s，跑道长度L=2700 m。求： （1）该机正常离地起飞的滑跑时间t； （2）该机达到决断速度v1时的滑跑距离L1； （3）该机紧急刹车时的加速度大小a2。 15. 如图所示，在xoy平面内，y>0区域存在沿y轴负方向的匀强电场，y<0区域存在沿垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带正电粒子从坐标为（，）的M点以初速度v0沿x轴正方向射入电场，第一次经过x轴时恰好通过坐标原点。已知磁感应强度大小，粒子重力不计。 （1）求电场强度的大小E； （2）求粒子从M点运动到N点（7d，0）的时间t； （3）若保持其它条件不变，仅改变磁感应强度的大小，要使粒子能经过P点（5d，0），求磁感应强度大小的可能值。 16. 如图所示，劲度系数k=40 N/m的轻弹簧右端固定，左端与放置在光滑水平地面上的木板相连，木板右端固定一竖直挡板，木板与挡板的总质量m1=1 kg，弹簧处于原长状态。一质量m2=1 kg的小物块以某一水平初速度滑上木板，木板在物块施加的摩擦力作用下向右运动，当弹簧压缩量x1=0.1 m时，物块的速度，此时物块与挡板发生弹性碰撞。碰撞后物块相对木板向左滑动物块与木板达到共同速度后，物块随即相对木板向右滑动，当弹簧压缩量x2=0.3 m时，将木板锁定，此后经过一段时间，物块恰好停在挡板处。已知物块与木板间的滑动摩擦因数μ=0.4，弹簧弹性势能的表达式为（k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量），重力加速度g=10 m/s2。 （1）求物块与挡板即将发生碰撞时，木板的速度v1的大小； （2）求物块与挡板碰撞后，物块相对木板向左滑动的最大距离L； （3）当物块停在挡板处时，解除锁定，求物块再次相对木板滑动时木板的速度v的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省厦门一中2026-2027学年高三上学期8月开学考试 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 1. 2026年3月，中科院近代物理所利用兰州重离子装置，首次合成了新核素锫-235。锫-235不稳定，会发生以下衰变：，式中是质量可忽略不计的中性粒子，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】核反应过程中遵守质量数守恒和电荷数守恒。设粒子的质量数为，电荷数为。由质量数守恒，左、右两侧质量数分别为235、235、0，列式 解得。由电荷数守恒，左、右两侧电荷数分别为97、96、0，列式 解得。因此的质量数为0、电荷数为1，是正电子 故选A。 2. 如图所示，带有振动马达的浮标漂浮于水面，在竖直方向做简谐运动并激发向四周传播的水波，离浮标不远处的小树叶随水波振动。则（　　） A. 水面上的树叶将远离浮标运动 B. 树叶振动的周期小于浮标振动的周期 C. 若浮标振动频率增大，水波传播的速度变大 D. 若浮标振动频率增大，相邻波峰间的距离变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．水面质点只在平衡位置附近做振动，水波传播的是振动形式和能量，树叶不会随波持续远离浮标，故A错误； B．树叶受水波作用做受迫振动，其振动频率与波源频率相同，因此振动周期也相同，故B错误； C．在同一水面介质中，水波传播速度由介质性质决定，浮标振动频率增大时，波速不变，故C错误； D．机械波满足波速、频率和波长的关系。在水面介质不变、波速不变时，频率增大，波长减小，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，正三角形线圈边长为L，用绝缘细绳悬挂静止在空中，底边水平。线圈下半部分处于匀强磁场中，磁场上边界水平且与三角形的一条中位线重合。磁感应强度大小为B，方向垂直于线圈平面向里。当线圈中有逆时针的电流I时，细绳拉力为F，当线圈中有顺时针的电流I时，细绳拉力为（　　） A. F B. F+BIL C. F+2BIL D. 2F 【答案】B 【解析】 【详解】线圈下半部分在匀强磁场中，电流从左侧中位线交点流至右侧中位线交点时，其合安培力等效于连接这两个交点的直导线所受安培力。中位线的长度为底边的一半，等效导线长度为 逆时针电流时，合安培力竖直向上。设线圈重力为，由平衡条件得 顺时针电流时，合安培力反向，竖直向下。在重力不变的条件下，细绳拉力为 故选B。 4. 如图甲所示，正方形线圈abcd放在垂直xOy平面向里的匀强磁场中，线圈中心在坐标原点，边ab、bc分别平行于x轴、y轴。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示。若仅去掉x<0区域的磁场，其他条件不变，则线圈中产生的电流可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】线圈关于轴对称，绕轴转动时，横坐标非负区域始终截取线圈一半的有效面积，磁场方向和线圈姿态与原情形相同。设原来的磁通量为，去掉左半区域磁场后的磁通量为，由有效面积关系得，由法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，因此，线圈电阻不变，由闭合电路欧姆定律得 所以新电流的周期、相位和正负变化规律均不变，峰值变为原来的倍，对应图C。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有二项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，狗通过不可伸长的轻绳拉动雪橇，狗和雪橇在水平地面上均做匀速圆周运动，狗的运动半径r小于雪橇的运动半径R，周期相同。雪橇质量为M，与地面的动摩擦因数为μ，绳与地面平行，重力加速度为g，则（　　） A. 狗的角速度小于雪橇角速度 B. 狗的线速度小于雪橇线速度 C. 狗的加速度小于雪橇加速度 D. 轻绳拉力大小为μMg 【答案】BC 【解析】 【详解】A．狗和雪橇周期相同，根据角速度定义​，二者角速度相等，故A错误； B．线速度公式为，二者角速度相同，已知狗的运动半径小于雪橇的运动半径，因此狗的线速度，故B正确； C．向心加速度满足，二者相同，已知狗的运动半径小于雪橇的运动半径，所以狗的加速度小于雪橇加速度，故C正确； D．雪橇做匀速圆周运动，地面滑动摩擦力是沿雪橇运动切线反方向的阻力，绳子拉力需要同时平衡该切向阻力、提供指向圆心的向心力，因此拉力是这两个垂直分量的合矢量，大小必然大于，故D错误。 故选 BC。 6. 美加墨世界杯上，40岁的佛得角门将沃齐尼亚惊艳世界。在一次扑救中，飞身将高速射来的足球击出球门。已知足球质量为m，速度大小为v，手与足球接触时间为Δt，击球后足球速度大小不变。方向偏转了60°，击球过程足球重力忽略不计，则（　　） A. 击球前后，足球动量未发生变化 B. 击球前后，足球动量的变化量大小为 C. 门将对足球作用力垂直于足球飞来方向 D. 门将对足球平均作用力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意击球后足球速度大小不变。方向偏转了60°，可得足球初速度大小为，末速度大小为，速度变化量为，如图所示： 根据矢量三角形定则可得速度变化量 根据 可得足球动量的变化量大小，故A错误，B正确； CD．击球过程足球重力忽略不计，手与足球接触时间为，根据 可得门将对足球作用力与方向相同，与足球初速度方向的夹角为，平均作用力大小，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 天问二号探测器将奔赴主带彗星311P开展伴飞探测，研究小行星与彗星演化、太阳系早期物质分布。311P是一颗小行星，运行在火星与木星之间，轨道接近圆形，半径约2.2 AU（AU是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离），则（　　） A. 天问二号的发射速度小于11.2 km/s B. 天问二号在地球附近无动力远离地球的过程中速度逐渐减小 C. 311P公转线速度大于地球公转线速度 D. 311P公转周期大于地球公转周期 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度11.2是航天器脱离地球引力束缚的最小发射速度，天问二号需要脱离地球引力前往小行星，因此发射速度大于11.2，故A错误； B．天问二号无动力远离地球的过程中，只受地球引力作用，方向与运动方向相反，引力做负功，因此速度逐渐减小，故B正确； C．万有引力提供向心力：，可知公转线速度，311P的轨道半径约2.2 AU，大于地球公转轨道半径，因此311P公转线速度小于地球公转线速度，故C错误； D．万有引力提供向心力：，，311P的轨道半径大于地球的公转轨道半径，因此311P公转周期大于地球公转周期，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，电阻忽略不计。电容为C的电容器与开关S1串联后跨接在两导轨左端，阻值为R的电阻与开关S2串联后也跨接在两导轨左端，整个装置置于磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。初始时，质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直导轨静置在电阻右侧，S1、S2断开，电容C带电量为Q。闭合S1，MN开始向右运动，当MN速度达到最大值时，断开S1，闭合S2，经过一段时间导体棒速度减为0。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 电容上极板带正电 B. MN速度的最大值为 C. 闭合开关瞬间，流过电阻的电流大小为 D. 闭合开关后，导体棒的位移大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．闭合后电容器放电，导体棒受到安培力向右运动，由左手定则可知放电过程导体棒中电流方向为，说明开始电容器上极板带正电、下极板带负电，故A正确； B．设导体棒最大速度为，此时电容器两端电压等于导体棒的感应电动势 对应电容器剩余电荷量 对导体棒由动量定理可得 其中 代入得 解得​，故B错误； C．闭合瞬间，导体棒的感应电动势 由闭合电路欧姆定律可得瞬间电流​，故C正确； D．闭合后对导体棒由动量定理可得 其中 代入得 将代入解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 空气弹簧由橡胶密闭气囊和上下金属端盖构成，气囊内部封存压缩空气，空气弹簧凭借其良好的减振性能而被大量应用于汽车、铁道车辆等设备。汽车空载时，气囊内空气压强为p，体积为V；乘客上车后，气囊内空气温度不变，压强变为，体积变为________；若气囊受剧烈冲击，体积骤减，该过程空气与外界传递的热量可忽略不计，空气温度会________（填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. 升高 【解析】 【详解】[1]乘客上车后气囊内空气温度不变，且气囊密闭、空气质量不变，根据玻意耳定律有pV=⋅V2 解得V2= [2]体积骤减时热量传递可忽略，对应绝热过程（Q=0）；根据热力学第一定律ΔU=W+Q 外界对气体做功（W>0），因此气体内能ΔU>0增大。 理想气体的内能仅由温度决定，内能增大则空气温度升高。 10. 如图所示，A、B、C为水平面内一直角三角形的三个顶点，AC边长为L，∠ABC=30°，D为AB边的中点。在A、B两点分别固定电荷量均为Q的正电荷，已知静电力常量为k，则C点的电场强度大小为________。C点的电势________（填“高于”“低于”或“等于”）D点的电势。 【答案】 ①. ②. 低于 【解析】 【详解】[1]在直角三角形中，由、可得， 点的正电荷在点产生的场强方向由指向，大小为 点的正电荷在点产生的场强方向由指向，大小为 由于，所以。根据平行四边形定则，点的合场强大小为 代入得 [2]点的电势等于两个正电荷在该点产生的电势之和，因此 由于为斜边的中点，且，所以 点的电势为 因为 所以 11. 如图所示，用红色光照射双缝，在光屏上可以观察到光的干涉条纹。改用紫色光照射双缝，可观察到干涉条纹间距________（填“大于”“小于”或“等于”）红色光干涉条纹间距若双缝的间距d=0.5 mm、屏与双缝间的距离为l=1 m、第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为Δx=4 mm，则该单色光的波长为________nm。 【答案】 ①. 小于 ②. 500 【解析】 【详解】[1] 双缝干涉的条纹间距公式为 在可见光中，紫色光的波长小于红色光的波长，实验中双缝间距、双缝到屏的距离不变，因此紫光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距。 [2]相邻暗纹的实际条纹间距为 代入条纹间距公式变形得 12. 某同学用单摆测量当地重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、毫米刻度尺、10分度的游标卡尺、秒表、铁架台等。 （1）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用10分度的游标卡尺测小球的直径，当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径d为________mm，记摆长。 （2）拉开摆球，使摆线偏离平衡位置的角度不大于5°，由静止释放小钢球，当其振动稳定时，从经过最低点开始计时，记下n次全振动的时间t，计算出周期T=________。 （3）多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，根据测量数据作出如图丙所示的图像，若图线斜率为k，则重力加速度g=________。 （4）若摆球的重心偏离了其几何中心，导致每次测得的摆长都偏小固定长度，则通过步骤（3）得到的重力加速度值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）20.2 （2） （3） （4）不变 【解析】 【小问1详解】 图中主尺读数为2cm=20mm，游标尺第2条刻度线和主尺刻度对齐，游标尺读数为2×0.1mm=0.2mm 因此摆球直径为20mm+0.2mm=20.2mm 【小问2详解】 全振动的总时间为t，共完成n次全振动，单次全振动的周期为总时间除以全振动次数，即 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 因此图像的斜率 整理得 【小问4详解】 若每次测得的摆长都偏小固定值Δl，设真实摆长为l真=l测+Δl 代入周期公式得 此时图像的斜率仍为 固定的系统偏差只会让图线发生平移，不会改变图线斜率，因此计算得到的重力加速度值与真实值相比不变。 13. 如图甲所示，把铜片和锌片相隔约1 cm，较深地插入一个梨中，制成一个水果电池，铜片是电池的正极，锌片是负极。该水果电池电动势较低（约1 V），内阻约几百欧姆。某实验小组利用以下器材测量该电池的电动势和内阻。 电压表V：量程1.5 V，内阻约9 kΩ 电阻箱R：阻值范围0~9999 Ω 开关、导线若干 （1）按图乙中的电路连接好实物电路，将电阻箱调到阻值最大，闭合开关。改变电阻箱的阻值，记录相应的电阻箱阻值R和电压表示数U。图乙是某次测量时的电压表指针位置，其读数为U=________V； （2）利用（1）中测得的7组R和U的数据，作出图像如图丁所示，由图像可以求出水果电池的电动势E=________V和内阻r=________Ω。（结果均保留2位有效数字） （3）考虑电压表的内阻影响，用这种方法测量得出的电动势E与真实值相比较，测量值E________（选填“偏大”“相等”或“偏小”） 【答案】（1）0.80 （2） ①. ②. （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 电压量程为1.5V，最小刻度为0.05V，则示数为0.80V。 【小问2详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律 可得 由图像可知， 解得， 【小问3详解】 若考虑电压表内阻影响，则表达式为 可得 则 而 可知 14. 起飞决断速度是指飞机在起飞滑跑过程中，允许飞行员做出“继续起飞”或“中断起飞”决断的最大速度。若滑跑速度超过决断速度，飞行员必须继续起飞，因为此时剩余跑道长度已不足以让飞机安全刹停，强行中断起飞可能导致冲出跑道。某架飞机起飞时，从起点由静止开始沿水平跑道做匀加速直线运动，加速度a1=1.6 m/s2，离地起飞速度v=80 m/s，该次起飞的最大决断速度v1=72 m/s，跑道长度L=2700 m。求： （1）该机正常离地起飞的滑跑时间t； （2）该机达到决断速度v1时的滑跑距离L1； （3）该机紧急刹车时的加速度大小a2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 飞机由静止开始做匀加速直线运动，由匀变速直线运动速度与时间的关系得 代入题给的起飞速度和加速度计算，得 【小问2详解】 飞机从静止加速到决断速度，由匀变速直线运动速度与位移的关系得 因，所以 代入题给的决断速度和加速度计算，得 【小问3详解】 紧急刹车时，飞机以决断速度开始减速，并在剩余跑道上恰好停下；剩余距离满足 用加速度大小表示刹车加速度，其方向与飞机运动方向相反。由匀变速直线运动速度与位移的关系得 停下时，且 因此 刹车加速度方向与飞机运动方向相反 15. 如图所示，在xoy平面内，y>0区域存在沿y轴负方向的匀强电场，y<0区域存在沿垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带正电粒子从坐标为（，）的M点以初速度v0沿x轴正方向射入电场，第一次经过x轴时恰好通过坐标原点。已知磁感应强度大小，粒子重力不计。 （1）求电场强度的大小E； （2）求粒子从M点运动到N点（7d，0）的时间t； （3）若保持其它条件不变，仅改变磁感应强度的大小，要使粒子能经过P点（5d，0），求磁感应强度大小的可能值。 【答案】（1） （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 根据题意，粒子的运动过程在轴方向和轴方向分别有， 根据粒子在电场中的受力及牛顿第二定律有 联立三式后解得 【小问2详解】 由（1）可知，在粒子到达坐标原点之前，其运动时间 粒子到达坐标原点时，在轴方向的速度，方向沿轴负方向 则其合速度，方向斜向右下且与轴正方向夹角为 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则可得 解得 由几何关系知，粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角为（即），则其第一次进入磁场的运动时间 且穿出磁场时的横坐标 此时速度大小不变，方向斜向右上且与轴正方向夹角为，再次进入电场后粒子做斜抛运动，根据该类运动规律，当其回到轴时速度大小不变，方向斜向右下且与轴正方向夹角为，则该过程的运动时间 轴方向上的位移 则粒子第二次进入磁场时横坐标 因此粒子第二次进入磁场时恰好为点，所以粒子从M点运动到N点（7d，0）的时间 【小问3详解】 设改变后的磁感应强度为，则有 解得 又因为粒子进入磁场时方向不改变，根据（2）有，粒子每次经过磁场横坐标增加，每次经过电场横坐标增加，因此粒子第次穿出磁场时的横坐标，n=1，2，3… 粒子第次进入磁场时的横坐标，n=1，2，3… 情况一，粒子第1次穿出磁场时恰好经过点，则有 解得 情况二，粒子第2次进入磁场时恰好经过点，则有 解得 情况三，粒子第2次穿出磁场时恰好经过点，则有 解得 综上所述，磁感应强度大小的可能值，， 16. 如图所示，劲度系数k=40 N/m的轻弹簧右端固定，左端与放置在光滑水平地面上的木板相连，木板右端固定一竖直挡板，木板与挡板的总质量m1=1 kg，弹簧处于原长状态。一质量m2=1 kg的小物块以某一水平初速度滑上木板，木板在物块施加的摩擦力作用下向右运动，当弹簧压缩量x1=0.1 m时，物块的速度，此时物块与挡板发生弹性碰撞。碰撞后物块相对木板向左滑动物块与木板达到共同速度后，物块随即相对木板向右滑动，当弹簧压缩量x2=0.3 m时，将木板锁定，此后经过一段时间，物块恰好停在挡板处。已知物块与木板间的滑动摩擦因数μ=0.4，弹簧弹性势能的表达式为（k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量），重力加速度g=10 m/s2。 （1）求物块与挡板即将发生碰撞时，木板的速度v1的大小； （2）求物块与挡板碰撞后，物块相对木板向左滑动的最大距离L； （3）当物块停在挡板处时，解除锁定，求物块再次相对木板滑动时木板的速度v的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取向右为正方向。木板从弹簧原长位置运动到压缩量时，由滑动摩擦力规律，木板受到的摩擦力大小为 由动能定理，木板的初动能、摩擦力做功和弹簧弹力做功满足 代入、、和，得 【小问2详解】 碰撞时间极短，弹簧和摩擦力的冲量可忽略；碰撞又是弹性碰撞，且，所以碰撞后木板和物块交换速度：木板速度为，物块速度为。、或表示相应时刻。此后物块相对木板向左运动，木板受向左的弹簧力和摩擦力。以碰撞后经过的时间为，碰撞后瞬间为。木板的压缩量初值为。由牛顿第二定律，木板的加速度满足 令，则有 因此木板作简谐运动，角频率为基础关系。 初始条件为、，所以时刻的木板压缩量为 木板速度为 物块受向右的滑动摩擦力，做匀加速运动，其速度为 物块相对木板向左运动到最远处时，两者相对速度为零，故满足 取碰撞后的第一个正根，得。在这段时间内，木板和物块的位移分别为和 所以物块相对木板向左的最大距离为 【小问3详解】 木板锁定时，弹簧压缩量为，物块静止并紧靠右端挡板。解除锁定后，挡板推动物块，两者共同向左运动。弹簧恢复原长时，挡板对物块的作用力减小到零，但物块与木板的速度相同，不能据此认为物块已经相对木板滑动。仍取向右为正，以表示弹簧的形变量，压缩时为正。弹簧越过原长后，弹簧拉力向右，木板和物块仍可在静摩擦力作用下共同减速。对木板和物块组成的整体应用牛顿第二定律，有 设物块所受静摩擦力大小为，方向向右。共同运动时，对物块应用牛顿第二定律有 弹簧伸长较小时，所需静摩擦力小于最大静摩擦力，物块仍贴着挡板并与木板共同运动。按题意用给定摩擦系数计算最大静摩擦力，其数值为。物块即将相对木板滑动时有 解得临界位置的弹簧形变量为 从解除锁定到临界位置，两者始终没有相对滑动，静摩擦力不改变系统机械能。由机械能守恒有 代入题给数据，得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $