天津市第四十二中学2026-2027学年高三上学期开学测物理试卷

物理河西四十二中26秋高三开学考 27届高三物理开学检测 (25分)1.保龄球的训练过程如图所示，将一质量为m,=4.2kg的保龄球从A点开始由静止 向前掷出，球沿曲线运动。在A点时，保龄球的下 沿距离球道表面的高度为h=lm:脱手后，在B点以 。=6m/s的速度切入水平球道。球做直线运动，在 球道上运动x=20m后以y=4m/s的速度在C点与质量为m2=1.4kg球瓶发生正碰。碰后保 龄球的速度y2=2m/s。g取10m/s2,忽略空气阻力，忽略保龄球的滚动，球与球瓶均可看 成质点。求： (1)运动员在掷球过程中对保龄球做的功W:(2)保龄球与球道间的动摩擦因数“： (3)通过计算判断保龄球与球瓶碰撞是否为弹性碰撞。 (25分)2.纸面内的矩形abcd区域内有平行ab于向上的匀强电场，电场强度为E=V5m6 gL ab边长为√3L,e为cd边中点。正三角形ecf区域内有垂直纸 面的匀强磁场，其右侧有一个平行于ab的粒子接收屏MN,f 材 到接收屏的垂直距离为L。质量为m、带电量为-q的粒子从a 点以初速度v。垂直电场线射入电场中，经电场偏转后从点进 入匀强磁场，随后从∫点射出磁场并打在接收屏上。粒子重力 不计，忽略边缘效应。求： (I)粒子经过e点时速度v的大小及其方向与ec边的夹角O: (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及方向： (3)粒子从a点运动到接收屏的时间t。 (25分)3.光滑绝缘水平面上PQ右侧有垂直水平面向上的匀强磁场（磁场区域足够大）， 磁场的磁感应强度大小为B,质量为m、电阻为 P R的单匝直角梯形金属线框ACDE放在水平面上 ED边长为L,∠D=∠E=90°，∠ACD=30°。现 D 给线框施加一个水平向右的推力，使线框以速度 v匀速进入磁场，当A点刚进磁场时撤去推力， 线框恰能全部进入磁场，线框运动过程中CD边始终与PQ垂直。求： (I)A点刚进磁场时线框中的电流/大小和刚进磁场时撤去推力线框的加速度α的大小： (2)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，线框产生的焦耳热Q: (3)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，通过线框横截面的电荷量g及AE边的长度L'。 (25分)4.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1m,其电阻不计， 两导轨及其构成的平面均与水平面成0=30°角，N、Q两端接有R=12的电阻（体积不计）。 一金属棒ab垂直导轨放置，与NQ的距离也为L,ab两端 与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m=0.2kg,电阻 Bk a ”=12,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， 磁感应强度按B=2-0.51(T)的规律开始变化，同时ab在 平行于导轨方向的拉力F作用下，处于静止状态，重力加 速度g=10m/s2。求： (1)1=2s时，拉力F的大小： (2)1=2s时，磁感应强度开始保持不变，同时导体棒换用另一平行于导轨斜向上的拉力，在 此拉力作用下由静止沿导轨向上运动，拉力的功率恒为P=4W,求ab棒获得的最大速度'm; (3)在(2)条件下，导体棒的速度从Y=0.5ms增加到2=1.5m/s,经过的时间1=0.09s, 导体棒通过的位移为x=0.1m,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 27届高三物理开学检测答题纸 1.(1)8分 (2)8分 (3)9分 2,(1)8分 (2)8分 (3)9分 3.(1)8分 (2)8分 (3)9分 4.(1)8分 (2)8分 (3)9分 《27届高三物理开学检测》参考答案 1.(1)33.6)(2)0.05(3)是弹性碰撞 2%-0 【详解】(1)对保龄球从A到B的过程，由动能定理可得W+mgh= 解得运动员对保龄球做的功W=33.6J ②对保龄球从B到C的过程，由动能定理可得-m织=mY)m必 2 解得4=0.05 (3)设碰后球瓶速度为，取保龄球碰撞前运动方向为正方向，碰撞过程动量守恒，根据 动量守恒定律有my=m2+m2 解得y=6m/s 1 碰撞中损失的机械能△E=mY一)m-弓m m 2 解得△E=0 因此保龄球与球瓶之间的碰撞是弹性碰撞。 2.(1)2vo,方向与c边的夹角30 (2)B= 43m%,方向垂直纸面向外： 3gL ③)08+v3mL 12v 【详解】（1)粒子在电场中做平抛运动，竖直方向的加速度a=9E-V3 m L 到达e点时的竖直速度y,=、 2a- 3L-3v 2 则e点的速度大小v.=√好+(W3v)2=2v。 方向与ec边的夹角为tan0=凸=↓ yV5,可得0-=30 (2)粒子从点到f点做匀速圆周运动，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外：由 几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的半径r= 2 则由gy.B=m r 可得B= 43mvo 3qL IM E (3)粒子在电场中运动的时间4=兰=L a vo 在磁场中运动的时间12= 60°2πrV3πL 360°y。12。 粒子从磁场射出时的速度方向垂直于接收屏，则从∫到接收屏的时间为马= 2v% 则总时间为1=4+42+43= (18+V3π)L 12v% 3.(1) BLv B2Lv R mR 1 2)2mw 3) mvR BL'B2L 【详解】(1)当A点刚进磁场时，感应电动势为E=BLv 线框中的电流大小I= E BLv RR 线框的加速度为a= BIL B2Lv m mR (2)根据能量守恒定律可得，线框产生的焦耳热为0=2mw (3)线框恰能全部进磁场，即线框全部进入磁场时，速度为0，根据动量定理有 -BL·△1=0-mv,g=I·△1 所以g=m BL 又g=7M=EM=A0.8L R 所以L'=m火 B2☑ 4.(1)F=0.75N (2)vm=2m/s (3)9=0.03 【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小为E=A0- △ 由B=2-0.51得1Ag1=0.5TS △1 代入得E=0.5V E0.5 由闭合电路欧姆定律可得，回路感应电流I= A=0.25A R+P1+1 1=2s时，磁感应强度B=(2-0.5×2)T=1T 安培力大小F=BIL=0.25N 由楞次定律，可得导体棒中电流从b到，由左手定则可得安培力沿导轨向上，金属棒受力 平衡F+F=mg sin0 联立解得F=0.75N (2)磁感应强度不变后，速度为V时电动势为E'=BLv 感应电流·=E R+r 安将水小- 拉力功率P=Fv 速度最大时加速度为0，受力平衡P=mgsin8+ B2Lvm R+r 代入己知量整理得+2ym-8=0 解得vm=2m/s (3)根据能量守恒PL (（m-m mgxsin0+ 代入解得总焦耳热9。=0.06J R与r串联，焦耳热按电阻分配，故卫=eR R=0.03J