精品解析：重庆市渝西中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

重庆市渝西中学2025年高二下6月月考 物理试题 一、选择题（其中1-7题为单项选择题，每题3分，共21分；8-10题为多项选择题，每题5分，共15分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分）。 1. “自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中（　　） A. 食材层内气体分子的速率均增大 B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 C. 若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 2. 2020年3月15日，中国散裂中子源（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科学技术大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CSNS是我国重点建设的大科学装置，是发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（　　） A. α粒子轰击生成，并产生了中子 B. 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 C. 中Y为中子，该方程属于人工核转变 D. 放射性β射线的实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 3. 如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用Fa、Fb、Fc表示，水平面所受的压力大小为FN，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是（　　） A. Fa>mg，FN=2mg B. Fa>mg，FN>2mg C. Fb=Fc，Fa=Fb+0.5mg D. Fa=Fb+Fc 4. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，下列说法正确的是（　　） A. b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 B. 经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显 C. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 5. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。蹦床运动中，在弹性网上安装一个压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力时间（F-t）图像，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点，不计空气阻力，则可求得运动员在0~6.9s时间内跃起的最大高度为（g=10m/s2）（　　） A. 7.2m B. 5.0m C. 1.8m D. 1.5m 6. 如图所示为甲、乙、丙、丁四个质点同时、同地由静止沿同一方向运动的图和图，由图可知（ ） A. 甲和丙都在做匀加速直线运动 B. 2s末乙的速度大于丁的速度 C. 5～7s甲、乙逐渐靠近 D. 5～7s丙、丁逐渐靠近 7. 一根悬挂的直杆AB，长度为L，在B端正下方h处有一个静止的圆柱筒CD，长度为d。给直杆AB一个竖直向下的初速度v0，此时直杆和圆柱筒同时开始下落。忽略空气阻力，重力加速度为g，则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为（ ） A. B. C. D. 8. 2024年10月长春上空出现了罕见的极光。这是由于来自太阳的高能粒子（含电子、质子等）与地球大气层中的原子碰撞，原子吸收一部分能量，再将能量释放而形成的。下列说法正确的是（　　） A. 太阳内部的裂变反应使其释放大量能量 B. 极光是原子从高能级向低能级跃迁时产生的 C. 红色极光的光子能量比绿色极光的光子能量大 D. 用极光光谱可以分析地球大气的组成成分 9. 一实心长方体木块，其边长分别为a、b、c（），如图所示。一只蚂蚁（可视为质点）在木块表面自A点经时间t运动到B点，其运动轨迹在同一平面内沿直线运动。则（ ） A. 蚂蚁的位移大小 B. 蚂蚁的平均速度大小 C. 蚂蚁的最短路程 D. 蚂蚁的最长路程 10. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 二、实验题（本题2个小题，共14分。第11题6分，第12题8分）。 11. 如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高 （1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管_____（填“向上”或“向下”）移动，直至_____。（填字母代号） A.左管中水银面回到原位置 B.右管中水银面回到原位置 C.左右两管中水银面等高 （2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（ ） A. B. C. D. 12. 某同学为了缓解肌肉酸痛，购买了一台筋膜枪，其工作原理是利用内部电机带动枪头高频冲击肌肉。为测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图（b）。 （1）纸带的______________（选填“左”、“右”）端连接重锤； （2）已知重锤的加速度为9.8m/s2，可算得“枪头”的冲击频率约为____________Hz，A点对应的速度为____________ m/s。（计算结果均保留两位有效数字） （3）通过点迹有拖尾现象分析知，频率的测量值_____________实际值（选填“大于”、“小于”）。 三、解答题（共4个小题，50分。13题10分，14题10分，15题12分，16题18分，要求解题过程写出必要的文字说明和方程）。 13. 真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品，如图所示为某品牌的真空旅行壶，容量为，开始时旅行壶未装入水，壶盖也未盖，静置一段时间后，壶内空气的温度与外界温度相同，现将壶内迅速装入的开水，立刻盖上壶盖，封闭起来，静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到，外界大气压恒为，室外温度保持不变，设装水、盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，壶内空气可看作理想气体，不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求： （1）静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到时壶内空气的压强 （2）如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。 14. 机动车礼让行人是一种文明行为。质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设驾驶员从看到行人到开始刹车的反应时间为，且在刹车过程中所受阻力不变。 （1）求汽车刹车所用的时间； （2）求汽车刹车时所受阻力的大小； （3）若路面宽度，小朋友行走的平均速度，求汽车在斑马线前等候小朋友们全部通过所需的时间。 15. 在笔直的公路上，一辆以5的速度匀速行驶的小轿车，正要以2的加速度开始加速时，一辆卡车刚好从旁边以25的速度匀速同向驶过，如图所示。已知该路段小轿车最大速度为33，不考虑两车的长度。求： （1）小轿车追上卡车前，二者之间的最大距离； （2）小轿车追上卡车所用时间； （3）当小轿车超过卡车200m时，因突发情况，小轿车立即以3的加速度开始减速，此后卡车再次追上小轿车需要多少时间。 16. 如图所示，空间中有4个互相平行足够大的竖直分界面、、、，它们的间距均为。、间充满竖直向上的匀强磁场，、间充满竖直向下的匀强磁场，、间的磁场磁感应强度均为。在分界面的左侧有一个边长的单匝正方形金属线框，线框水平放置，边平行于分界面，与相隔一定的水平距离。现线框以的速度水平飞出，当边刚好到达分界面时，线框的速度大小仍为。已知线框的电阻，质量为，重力加速度为，不计空气阻力作用，线框运动过程中始终保持水平，求： （1）边刚进入分界面时线框受到的安培力大小及方向； （2）线框从开始运动到边到达分界面过程中产生的焦耳热； （3）若磁感应强度可调，当线框的边恰好出分界面时能竖直下落，求对应的磁感应强度的值（最后结果用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市渝西中学2025年高二下6月月考 物理试题 一、选择题（其中1-7题为单项选择题，每题3分，共21分；8-10题为多项选择题，每题5分，共15分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分）。 1. “自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中（　　） A. 食材层内气体分子的速率均增大 B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 C. 若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．加热过程，温度升高，食材层内气体分子的平均速率增大，平均动能也增大。但不是所有分子速率均增大，故AB错误； C．若不慎堵住透气孔，体积不变，根据查理定律 可知温度升高，气体压强增大，故C正确； D．能闻到米饭的香味是因为气体分子的扩散运动，故D错误。 故选C。 2. 2020年3月15日，中国散裂中子源（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科学技术大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CSNS是我国重点建设的大科学装置，是发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（　　） A. α粒子轰击生成，并产生了中子 B. 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 C. 中Y为中子，该方程属于人工核转变 D. 放射性β射线的实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 【答案】B 【解析】 【详解】A．α粒子（）轰击，根据质量数和电荷数守恒，反应方程为生成的粒子是质子（），而非中子，故A错误； B．核电站通过控制棒吸收中子来调节链式反应的中子数目，从而控制核反应的剧烈程度，故B正确； C．根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知，反应中，Y为中子（），但该反应是轻核聚变反应，而非人工核转变，故C错误； D．β射线的实质是高速电子流，由中子转化为质子时释放，而非中子流，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用Fa、Fb、Fc表示，水平面所受的压力大小为FN，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是（　　） A. Fa>mg，FN=2mg B. Fa>mg，FN>2mg C. Fb=Fc，Fa=Fb+0.5mg D. Fa=Fb+Fc 【答案】A 【解析】 【详解】整体受力分析，由平衡条件得 由对称性可知 对上方木模受力分析有 则 ， 故选A。 4. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，下列说法正确的是（　　） A. b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 B. 经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显 C. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 【答案】C 【解析】 【详解】A．由丙图知，，故a光为跃迁时发出的光，b光为跃迁时发出的光，故A错误； B．由得，a光的波长大于b光的波长，故a光衍射现象更明显，故B错误； C．由光电效应方程得 故C正确； D．部分光被遮挡，光强降低，饱和光电流减小，故D错误。 故选C。 5. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。蹦床运动中，在弹性网上安装一个压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力时间（F-t）图像，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点，不计空气阻力，则可求得运动员在0~6.9s时间内跃起的最大高度为（g=10m/s2）（　　） A. 7.2m B. 5.0m C. 1.8m D. 1.5m 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知运动员在空中的最长时间为 运动员做竖直上抛运动，跃起的最大高度为 故选B。 6. 如图所示为甲、乙、丙、丁四个质点同时、同地由静止沿同一方向运动的图和图，由图可知（ ） A. 甲和丙都在做匀加速直线运动 B. 2s末乙的速度大于丁的速度 C. 5～7s甲、乙逐渐靠近 D. 5～7s丙、丁逐渐靠近 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知甲做匀加速直线运动，丙做加速度增大的加速运动。故A错误； B．由图可知2s末乙的速度为4m/s，根据 可知丁的速度在数值上等于a-t图像中图线与t轴所围面积，很明显大于4m/s。故B错误； C．由图可知，5～7s甲的速度大于乙的速度，所以甲、乙逐渐靠近。故C正确； D．由B选项分析可知0～7s丙的速度增加量小于丁的速度增加量，根据 可知丙、丁逐渐远离。故D错误。 故选C。 7. 一根悬挂的直杆AB，长度为L，在B端正下方h处有一个静止的圆柱筒CD，长度为d。给直杆AB一个竖直向下的初速度v0，此时直杆和圆柱筒同时开始下落。忽略空气阻力，重力加速度为g，则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】给直杆AB一个竖直向下的初速度，此时直杆和圆柱筒同时开始下落。直杆和圆柱筒有相同的重力加速度，选圆柱筒CD为参考系，则直杆相对于圆柱筒匀速下落，则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为A到D时间减去B到C时间，根据匀速运动的位移一时间关系公式得 故选A。 8. 2024年10月长春上空出现了罕见的极光。这是由于来自太阳的高能粒子（含电子、质子等）与地球大气层中的原子碰撞，原子吸收一部分能量，再将能量释放而形成的。下列说法正确的是（　　） A. 太阳内部的裂变反应使其释放大量能量 B. 极光是原子从高能级向低能级跃迁时产生的 C. 红色极光的光子能量比绿色极光的光子能量大 D. 用极光光谱可以分析地球大气的组成成分 【答案】BD 【解析】 【详解】A．太阳的主要能量来源是核聚变，而不是裂变，故A错误； B．极光的形成过程是高能粒子撞击大气中的原子，使其电子跃迁到高能级，当电子回到低能级时释放光子，形成极光，故B正确。 C．光子的能量，频率越高能量越大。红光的波长比绿光长，频率低，所以红光的光子能量比绿光小，故C错误。 D．极光是由于大气中的原子被激发后发出的特定光谱，不同元素的光谱不同，因此通过分析极光的光谱可以确定大气中的成分，这类似于光谱分析的应用，故D正确。 故选BD。 9. 一实心长方体木块，其边长分别为a、b、c（），如图所示。一只蚂蚁（可视为质点）在木块表面自A点经时间t运动到B点，其运动轨迹在同一平面内沿直线运动。则（ ） A. 蚂蚁的位移大小 B. 蚂蚁的平均速度大小 C. 蚂蚁的最短路程 D. 蚂蚁的最长路程 【答案】BC 【解析】 【详解】蚂蚁的位移为 蚂蚁路程最短时，由下图可知，最短路程为 蚂蚁的平均速度大小为 故选BC。 10. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．时刻，闭合开关，回路中的电流 对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨进行分析有 解得，故A正确； B．时刻力F的大小趋近于0，导体棒速度达到最大值时，回路总的电动势为0，回路中的电流为0，导体棒做匀速直线运动，则有 结合上述解得，故B正确； C．时间内，对导体棒进行分析，根据动量定理有 根据欧姆定律有 其中，解得，故C错误； D．对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨与导体棒构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 此时回路总电动势为0，则有 结合上述解得，故D正确。 故选ABD。 二、实验题（本题2个小题，共14分。第11题6分，第12题8分）。 11. 如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高 （1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管_____（填“向上”或“向下”）移动，直至_____。（填字母代号） A.左管中水银面回到原位置 B.右管中水银面回到原位置 C.左右两管中水银面等高 （2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（ ） A. B. C. D. 【答案】 ①. 向下 ②. C ③. A 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]气体温度升高，压强增大，左管中水银面下降，右管中水银面上升，为保证气体压强不变，应将右管向下移动，直至左右两管中水银面等高。 （2）[3]实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量，压强不变时，体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A。 12. 某同学为了缓解肌肉酸痛，购买了一台筋膜枪，其工作原理是利用内部电机带动枪头高频冲击肌肉。为测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图（b）。 （1）纸带的______________（选填“左”、“右”）端连接重锤； （2）已知重锤的加速度为9.8m/s2，可算得“枪头”的冲击频率约为____________Hz，A点对应的速度为____________ m/s。（计算结果均保留两位有效数字） （3）通过点迹有拖尾现象分析知，频率的测量值_____________实际值（选填“大于”、“小于”）。 【答案】（1）左 （2） ①. 50 ②. 1.7 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 重物自由落体，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，故纸带的左端连接重锤； 【小问2详解】 [1]由匀变速直线运动的推论逐差法可得 解得 所以 [2]A点的速度为 【小问3详解】 由于枪头打点瞬间阻碍纸带的运动，重物下落的加速度小于重力加速度，导致频率的测量值大于实际值。 三、解答题（共4个小题，50分。13题10分，14题10分，15题12分，16题18分，要求解题过程写出必要的文字说明和方程）。 13. 真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品，如图所示为某品牌的真空旅行壶，容量为，开始时旅行壶未装入水，壶盖也未盖，静置一段时间后，壶内空气的温度与外界温度相同，现将壶内迅速装入的开水，立刻盖上壶盖，封闭起来，静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到，外界大气压恒为，室外温度保持不变，设装水、盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，壶内空气可看作理想气体，不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求： （1）静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到时壶内空气的压强 （2）如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 装水盖壶盖后静置一小段时间过程中空气的体积不变，温度，，根据查理定律有 解得 【小问2详解】 壶容量为，装入的开水后，壶内空气的体积为 迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，压强变为大气压，根据玻意耳定律有 解得 设此时空气体的密度为，现在壶内气体的质量为 气体的总质量为 此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值 14. 机动车礼让行人是一种文明行为。质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设驾驶员从看到行人到开始刹车的反应时间为，且在刹车过程中所受阻力不变。 （1）求汽车刹车所用的时间； （2）求汽车刹车时所受阻力的大小； （3）若路面宽度，小朋友行走的平均速度，求汽车在斑马线前等候小朋友们全部通过所需的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 题意知，反应时间，则反应时间内汽车位移为 由运动学公式可知刹车位移 联立解得 【小问2详解】 刹车过程，加速度大小 由牛顿第二定律有 联立以上解得 【小问3详解】 小朋友通过斑马线的时间 汽车在斑马线前等待时间为 15. 在笔直的公路上，一辆以5的速度匀速行驶的小轿车，正要以2的加速度开始加速时，一辆卡车刚好从旁边以25的速度匀速同向驶过，如图所示。已知该路段小轿车最大速度为33，不考虑两车的长度。求： （1）小轿车追上卡车前，二者之间的最大距离； （2）小轿车追上卡车所用时间； （3）当小轿车超过卡车200m时，因突发情况，小轿车立即以3的加速度开始减速，此后卡车再次追上小轿车需要多少时间。 【答案】（1）100m；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小轿车与卡车速度相等时，二者相距最远 解得 小轿车前进的位移 卡车前进的位移 二者之间的最大距离 （2）当小轿车从开始加速到最大速度时，需要用时 小轿车前进的位移 卡车前进的位移 由于，此时并没追上卡车，设又经历时间小轿车追上卡车，位移满足 解得 小轿车追上卡车所用总时间 （3）小轿车减速到零需要的时间 这段时间内，小轿车刹车位移 卡车前进的位移 由于 此时卡车还没追上小轿车，但小轿车以后静止不动 此时二者相距 设又经历时间卡车追上小轿车，有 卡车再次追上小汽车所需时间 16. 如图所示，空间中有4个互相平行足够大的竖直分界面、、、，它们的间距均为。、间充满竖直向上的匀强磁场，、间充满竖直向下的匀强磁场，、间的磁场磁感应强度均为。在分界面的左侧有一个边长的单匝正方形金属线框，线框水平放置，边平行于分界面，与相隔一定的水平距离。现线框以的速度水平飞出，当边刚好到达分界面时，线框的速度大小仍为。已知线框的电阻，质量为，重力加速度为，不计空气阻力作用，线框运动过程中始终保持水平，求： （1）边刚进入分界面时线框受到的安培力大小及方向； （2）线框从开始运动到边到达分界面过程中产生的焦耳热； （3）若磁感应强度可调，当线框的边恰好出分界面时能竖直下落，求对应的磁感应强度的值（最后结果用根号表示）。 【答案】（1），水平向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 边刚进入分界面时，切割磁感线产生感应电动势的大小为 线框中产生的感应电流大小为 线框受到的安培力大小为 联立以上式子，代入相关已知数据求得 根据左手定则判断知，此时安培力方向水平向左 【小问2详解】 线框从开始运动到边到达过程中，在水平方向上，由动量定理有 又因为 联立，代入数据求得 则此时线框在竖直方向上的速度大小为 由于线框在竖直方向上做自由落体运动，则线框从开始运动到边到达过程下落的高度为 由动能定理 得 线框从开始运动到边到达过程中产生的焦耳热为 【小问3详解】 线框能竖直下落的临界条件为边运动到分界面时水平速度为零。从开始进入磁场到边运动到分界面的过程中，线圈中有感应电流的阶段为： ①边切割，运动的水平距离为 ②边切割，运动的水平距离为 ③边、边都切割，运动的水平距离为 一条边切割的总水平距离为，此过程中安培力的冲量为 两条边同时切割的总水平距离为，此过程中安培力的冲量为 对线框水平方向全程应用动量定理得解得 联立求得的值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $