精品解析：安徽合肥市第一中学淝河校区2026-2027学年高三上学期素养训练（一）物理试卷

合肥一中淝河校区2026年高三上学期素养训练（一） 物理试卷 一、单选题（32分） 1. 小明家建造坯房时窗户开口竖直高度H=2.25m，已知墙壁的厚度d=0.35m。小明在离墙壁距离L=1.4m，距窗子上沿高h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2，则v的取值范围约为（　　） A. v>2m/s B. v>2.5m/s C. 2m/s<v<7m/s D. 2.5m/s<v<7m/s 2. 某农户采用自制的简易装置筛选橙子（近似球形）。如图所示，两根共面但不平行的直杆倾斜放置（与水平面夹角相等），橙子沿两杆向下加速运动，大小不同的橙子会落入不同筐中，下列说法正确的是（　　） A. 杆对橙子的弹力是由橙子发生的形变产生的 B. 杆对橙子的作用力大于橙子对杆的作用力 C. 杆对橙子的作用力方向竖直向上 D. 同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同 3. 如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. b对c的摩擦力可能先减小后增大 B. 绳上张力可能增大 C. c对地面的摩擦力方向可能向左 D. 弹簧一定处于压缩状态 4. “儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳，可看作轻质弹簧。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，已知重力加速度为g。则小明此时的（　　） A. 加速度为零 B. 加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D. 加速度，方向竖直向下 5. 智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A. B. C. D. 6. 关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是（　　） A. 物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域 B. 化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量 C. 生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作 D. 生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求 7. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为K，原线圈串联一个定值电阻接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻与滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是（　　） A. B. 若电压表V与电流表A示数变化量分别为和，则 C. 电源的输出功率先增大后减小 D. 副线圈的输出功率先减小后增大 8. 原子核可以发生α衰变或β衰变，如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的原子核发生了α衰变或β衰变，衰变结束时，α粒子或β粒子与反冲核（新核）的速度与磁场垂直，将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，轨迹的半径一大一小，轨迹的形式分为内切和外切，下列说法正确的是（ ） A. 新核的轨迹半径大，α粒子或β粒子的轨迹半径小 B. α衰变对应的轨迹是内切圆，β衰变对应的轨迹是外切圆 C. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变，α粒子与反冲核的轨迹半径之比为45：2 D. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变，当α粒子转520圈，则反冲核转400圈 二、多选题（10分） 9. 如图所示为一简易的静电除尘器，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在了铝片上，达到除尘效果。则（　　） A. 烟尘在电场中带上的是负电 B. 矿泉水瓶内部形成的电场是匀强电场 C. 矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越低 D. 带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越大 10. 下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是（　　） A. 在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你竖直向上跳起来后，还会落到原地 B. 安全带在汽车刹车时可以减小人的惯性，从而防止发生危险 C. 有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 D. 匀速直线飞行的飞机投弹时，在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力） 三、实验题（16分） 11. 在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中，设在打点时释放物体，打点计时器打点时物体的速度为，一同学在实验报告中称：“测得，，据此可得：，，在误差允许范围内两者相等。”老师批阅：“数据非实验所得！”其理由是：____________________。 12. 某实验小组利用如图1所示电路，测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线。 （1）改变滑动变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，将记录的6组数据标在图2的坐标纸上。请你先根据实验数据，作出图，再由该图线计算出该干电池电动势的测量值______V，内电阻的测量值______Ω。（结果均保留小数点后两位）若不考虑偶然误差，只考虑电表内阻对结果的影响，则该实验方法测得的电动势E的测量值与真实值对比，结果______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 （2）另一实验小组利用如图3所示的电路测量电源的电动势。其中为待测电源，为电动势已知的标准电源，内阻不计。R为电阻箱，滑动变阻器总长度为L，总阻值为。调节电阻箱阻值为，移动滑片C，使灵敏电流计G的示数为0时，测得A、C两点间距离为x，记录下此时的和x的值，多次调节，得到多组和x的值，以为横坐标，x为纵坐标，画出图像如图4所示，图中直线斜率为k，则待测电源的电动势______，图像纵截距______。（用、L、、k表示） 四、解答题 13. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带正电荷的粒子，从轴上的点以速度沿与轴成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直轴射出第一象限。已知，不计该粒子重力。求 （1）带电粒子在磁场中运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 14. 某科技兴趣小组用如下模型研究电磁驱动的物理原理。如图所示，水平面上分布多个宽度、磁感应强度大小的矩形匀强磁场区域，磁场的右边界为PQ，自右向左从1区域开始依次编号，相邻磁场区域的磁场方向相反，且均垂直于水平面。将一边长，匝数的正方形金属细线框abcd静置于水平面上PQ的右侧某处。时刻，磁场区域整体从静止开始以的恒定加速度向右运动；时，边界PQ恰好越过线框cd边，线框开始做加速运动；时，磁场开始做匀速运动；时，线框开始在磁场中做匀速运动。整个过程中线框的cd边始终与边界PQ平行。已知线框的质量，电阻，线框与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，不考虑因磁场运动而带来的其他影响。求 （1）时，线框所受安培力的大小，并判断感应电流的方向； （2）时，线框的速度大小v； （3）时，线框所受安培力的功率与感应电流的功率之比； （4）时，线框cd边所在的磁场区域的编号n。 15. 如图所示，一倾角为的斜面体固定在水平地面上，斜面底端有一固定挡板，一质量为的物块放置在斜面底端与一轻弹簧连接，弹簧的另一端与质量也为的物块相连，初始时物块、均处于静止状态，已知弹簧的劲度系数为，弹簧弹性势能，为形变量，重力加速度为，不计一切摩擦给物块一沿斜面向下的初速度，经过时间，物块的速度大小第一次为，方向沿斜面向下，物块始终没有离开挡板。求： （1）物块做简谐运动的周期； （2）时间内挡板对物块的冲量大小； （3）若，物块做简谐运动的振幅。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥一中淝河校区2026年高三上学期素养训练（一） 物理试卷 一、单选题（32分） 1. 小明家建造坯房时窗户开口竖直高度H=2.25m，已知墙壁的厚度d=0.35m。小明在离墙壁距离L=1.4m，距窗子上沿高h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2，则v的取值范围约为（　　） A. v>2m/s B. v>2.5m/s C. 2m/s<v<7m/s D. 2.5m/s<v<7m/s 【答案】D 【解析】 【详解】小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时最大。此时有 ， 代入解得 ， 恰好擦着窗口下沿左侧时速度最小，则有 ， 解得 ， 故的取值范围是 故选D。 2. 某农户采用自制的简易装置筛选橙子（近似球形）。如图所示，两根共面但不平行的直杆倾斜放置（与水平面夹角相等），橙子沿两杆向下加速运动，大小不同的橙子会落入不同筐中，下列说法正确的是（　　） A. 杆对橙子的弹力是由橙子发生的形变产生的 B. 杆对橙子的作用力大于橙子对杆的作用力 C. 杆对橙子的作用力方向竖直向上 D. 同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．杆对橙子的弹力是由杆发生的形变产生的，A错误； B．杆对橙子的作用力与橙子对杆的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，B错误； C．杆对橙子的弹力垂直于杆，杆对橙子的摩擦力沿杆与橙子接触面向上，由于橙子加速下滑，故橙子所受合外力的方向沿杆向下，因此杆对橙子作用力不可能沿竖直方向，C错误； D．橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直，但由于两杆不平行，两杆对橙子的弹力方向不断变化，而两杆对橙子的弹力的合力始终与橙子所受重力垂直于杆方向的分量相等，所以同一个橙子在不同位置对单根杆的压力大小不同，D正确。 故选D。 3. 如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是（　　） A. b对c的摩擦力可能先减小后增大 B. 绳上张力可能增大 C. c对地面的摩擦力方向可能向左 D. 弹簧一定处于压缩状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也有可能先减小后增大，故A正确； B．a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，对a分析可知绳子的拉力不变，，故B错误； C．以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力，若绳子有向右上方的拉力，则地面对c有摩擦力，整体位置不变，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可知地面对c的摩擦力的方向向左，由牛顿第三定律可知，c对地面的摩擦力方向向右，故C错误； D．如果绳子对a的拉力是大于a的重力，则弹簧处于拉伸状态，而如果绳子对a的拉力是小于a的重力，则弹簧处压缩状态，故D错误。 故选A。 4. “儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳，可看作轻质弹簧。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，已知重力加速度为g。则小明此时的（　　） A. 加速度为零 B. 加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D. 加速度，方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】对人受力分析如图 根据题意可知 所以两绳子与竖直方向的夹角均为，三个力互成，当小明左侧橡皮绳断裂时，有 不变，此时，合力为，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，所以加速度为，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下。 故选B。 5. 智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，计算通过手机显示屏的磁通量时，应利用地磁场的z轴分量，则图甲时穿过显示屏的磁通量大小约为 图乙时穿过显示屏的磁通量大小约为 由数据可得，第一次地磁场从手机显示屏穿过，z轴磁场分量为负值，第二次z轴地磁场分量为正值，可知地磁场从手机背面穿过，则磁通量的变化量约为 故选C。 6. 关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是（　　） A. 物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域 B. 化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量 C. 生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作 D. 生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求 【答案】D 【解析】 【详解】A．物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错误； B．不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出，故B错误； CD．生物传感器能够使用的前提是生物物质保持生物活性，因而对使用的环境有一定的要求，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为K，原线圈串联一个定值电阻接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻与滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是（　　） A. B. 若电压表V与电流表A示数变化量分别为和，则 C. 电源的输出功率先增大后减小 D. 副线圈的输出功率先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．原线圈电流为，副线圈电流为，根据可知 又 即，故A错误。 B．当电压表的示数变化量为时，原线圈两端电压的变化量 定值电阻两端电压变化量的绝对值 可知，故B正确。 C．副线圈电路中总电阻为，滑动变阻器的上段、下段并联，将滑动变阻器的滑片从上端滑至下端的过程中，有 由数学知识可得电阻先增大后减小，所以副线圈总电阻先增大后减小。 根据电压关系，其中满足，满足 电流关系，联立可得 等效电阻为 可知先增大后减小。根据，则电源的输出功率先减小后增大，故C错误。 D．根据 副线圈的输出功率为 其中 整理得 理想变压器副线圈的输出功率与副线圈电路的总电阻有关，无法确定和的大小关系，所以理想变压器副线圈的输出功率的变化情况不确定，故D错误。 故选B。 8. 原子核可以发生α衰变或β衰变，如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的原子核发生了α衰变或β衰变，衰变结束时，α粒子或β粒子与反冲核（新核）的速度与磁场垂直，将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，轨迹的半径一大一小，轨迹的形式分为内切和外切，下列说法正确的是（ ） A. 新核的轨迹半径大，α粒子或β粒子的轨迹半径小 B. α衰变对应的轨迹是内切圆，β衰变对应的轨迹是外切圆 C. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变，α粒子与反冲核的轨迹半径之比为45：2 D. 若静止的在匀强磁场中发生α衰变，当α粒子转520圈，则反冲核转400圈 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止的原子核发生这两种衰变，满足动量守恒，有，总动量为0，衰变刚结束时，动量等大反向，洛伦兹力充当向心力可得 结合 综合可得 反冲核（新核）的电荷量大，半径小，α粒子或β粒子的电量小，半径大，A错误； B．对于α衰变，衰变后的两种粒子都带正电，若为内切圆，两粒子的运动方向必须相同，与动量反向相矛盾，则必须为外切圆，同理β衰变后的两种粒子新原子核带正电，β粒子带负电，动量方向相反，根据左手定则可知轨迹是内切圆，B错误； C．发生α衰变的方程式为 由 可得，C错误； D．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式为 则有 当α粒子转520圈，设反冲核转了n圈，根据时间相等，则有 计算可得，D正确。 故选D。 二、多选题（10分） 9. 如图所示为一简易的静电除尘器，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在了铝片上，达到除尘效果。则（　　） A. 烟尘在电场中带上的是负电 B. 矿泉水瓶内部形成的电场是匀强电场 C. 矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越低 D. 带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于带电烟尘颗粒被吸附在了铝片上，即高压电源的正极，所以烟尘应受到指向正极的电场力，说明烟尘颗粒带负电，故A正确； BD．矿泉水瓶内的电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，并非匀强电场，烟尘带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越小，故BD错误； C．矿泉水瓶内电场线方向由铝片指向铜丝，沿着电场线方向电势逐渐降低，则越靠近铜丝，电势越低，故C正确。 故选AC。 10. 下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是（　　） A. 在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你竖直向上跳起来后，还会落到原地 B. 安全带在汽车刹车时可以减小人的惯性，从而防止发生危险 C. 有的同学说，向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 D. 匀速直线飞行的飞机投弹时，在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力） 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在平直轨道上匀速运动的火车车厢内，你和火车一起向前匀速运动，你跳起后，由于惯性，依然具有与火车相同的速度，因此你还会落到原处，故A正确； B．惯性的大小只与物体的质量有关，安全带可以在汽车刹车时避免人由于惯性向前运动带来的伤害，而不能减小惯性，故B错误； C物体被向上抛出后，能够继续在空中向上运动是由于物体具有惯性，而不是受到向上的作用力，故C错误； D．匀速直线飞行的飞机投弹时，由于炸弹和飞机水平方向具有相同的速度，因此炸弹投出后，由于惯性，与飞机在水平方向始终保持相对静止，因此在炸弹未落地时始终在飞机的正下方（忽略空气阻力），故D正确。 故选AD。 三、实验题（16分） 11. 在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中，设在打点时释放物体，打点计时器打点时物体的速度为，一同学在实验报告中称：“测得，，据此可得：，，在误差允许范围内两者相等。”老师批阅：“数据非实验所得！”其理由是：____________________。 【答案】由于阻力存在，重锤动能增量一定小于重力势能减少量，而该同学测得的大于，与上述规律不符，故数据非实验所得。 【解析】 【详解】由于阻力存在，重锤动能增量一定小于重力势能减少量，即，而该同学的实验报告中，，与上述结论不符，故老师批阅：“数据非实验所得！” 12. 某实验小组利用如图1所示电路，测量一节干电池的电动势和内阻。实验器材有：待测干电池、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线。 （1）改变滑动变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，将记录的6组数据标在图2的坐标纸上。请你先根据实验数据，作出图，再由该图线计算出该干电池电动势的测量值______V，内电阻的测量值______Ω。（结果均保留小数点后两位）若不考虑偶然误差，只考虑电表内阻对结果的影响，则该实验方法测得的电动势E的测量值与真实值对比，结果______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 （2）另一实验小组利用如图3所示的电路测量电源的电动势。其中为待测电源，为电动势已知的标准电源，内阻不计。R为电阻箱，滑动变阻器总长度为L，总阻值为。调节电阻箱阻值为，移动滑片C，使灵敏电流计G的示数为0时，测得A、C两点间距离为x，记录下此时的和x的值，多次调节，得到多组和x的值，以为横坐标，x为纵坐标，画出图像如图4所示，图中直线斜率为k，则待测电源的电动势______，图像纵截距______。（用、L、、k表示） 【答案】（1） ①. ②. ③. 偏小 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]本实验的图像如图所示。 根据图像可知，纵截距表示电池的电动势，则电池电动势的测量值为 图像斜率的绝对值表示电池的内阻，则内电阻的测量值为 [3] 由实验电路图可知，电压表测路端电压，由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值（通过电源的电流），实验误差是由于电压表的分流造成的；当外电路短路时，电压表不分流，故短路电流相同，由于测量的电流值小于真实值，故作出测量值和真实值的图像如图所示。 由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于直实值，故应填“偏小”。 【小问2详解】 [1][2] 根据测量电路图，当灵敏电流计G的示数为0时，则有AC两端的电压应等于待测电源的电动势，即 化简结果有 由与的函数关系则有 ， 所以有 ， 四、解答题 13. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带正电荷的粒子，从轴上的点以速度沿与轴成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直轴射出第一象限。已知，不计该粒子重力。求 （1）带电粒子在磁场中运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系得 解得 【小问2详解】 由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 由几何关系可知，圆弧轨迹对应的圆心角 粒子通过第一象限所用时间 其中 解得 14. 某科技兴趣小组用如下模型研究电磁驱动的物理原理。如图所示，水平面上分布多个宽度、磁感应强度大小的矩形匀强磁场区域，磁场的右边界为PQ，自右向左从1区域开始依次编号，相邻磁场区域的磁场方向相反，且均垂直于水平面。将一边长，匝数的正方形金属细线框abcd静置于水平面上PQ的右侧某处。时刻，磁场区域整体从静止开始以的恒定加速度向右运动；时，边界PQ恰好越过线框cd边，线框开始做加速运动；时，磁场开始做匀速运动；时，线框开始在磁场中做匀速运动。整个过程中线框的cd边始终与边界PQ平行。已知线框的质量，电阻，线框与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，不考虑因磁场运动而带来的其他影响。求 （1）时，线框所受安培力的大小，并判断感应电流的方向； （2）时，线框的速度大小v； （3）时，线框所受安培力的功率与感应电流的功率之比； （4）时，线框cd边所在的磁场区域的编号n。 【答案】（1）；感应电流方向为逆时针方向 （2）1m/s （3）11：1 （4） 【解析】 【小问1详解】 由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向； 设时（磁场运动），磁场的速度为，线框的感应电动势为，感应电流为，，，， 解得 【小问2详解】 设时，线框的加速度为，1s~2s内，磁场与线框的位移差为，根据牛顿第二定律 解得 线框与磁场加速度相同。此后磁场与线框速度差恒定，感应电动势恒定，电流恒定，安培力恒定，线框合外力恒定，因此线框开始做的匀加速直线运动； 1s~2s内，线框与磁场运动时间， 解得 由此可知时线框的ab边恰好进入磁场，cd边恰好与编号1和2磁场分界线重合，线框做匀加速直线运动的时间仅有1s， 解得 【小问3详解】 设时，磁场的速度为；时，线框的速度为，感应电动势为，感应电流为，所受安培力为，则 ， ，， ， 线框所受安培力的功率 感应电流的功率 解得 【小问4详解】 设2s~14s内，用时，线框与磁场的平均相对速度为、相对位移为，由线框所受的平均安培力为，根据安培力的表达式及动量定理可得， 其中 解得 分析可得 15. 如图所示，一倾角为的斜面体固定在水平地面上，斜面底端有一固定挡板，一质量为的物块放置在斜面底端与一轻弹簧连接，弹簧的另一端与质量也为的物块相连，初始时物块、均处于静止状态，已知弹簧的劲度系数为，弹簧弹性势能，为形变量，重力加速度为，不计一切摩擦给物块一沿斜面向下的初速度，经过时间，物块的速度大小第一次为，方向沿斜面向下，物块始终没有离开挡板。求： （1）物块做简谐运动的周期； （2）时间内挡板对物块的冲量大小； （3）若，物块做简谐运动的振幅。 【答案】（1）6t （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块速度减为零时，由动能定理 物块的速度大小第一次为时，由动能定理 解得 故可知 得 【小问2详解】 时间内的动量变化量为，方向沿斜面向上 将物块、以及弹簧视为系统，I为挡板对物块的冲量，系统动量定理有 解得 方向沿斜面向上 【小问3详解】 从初始至最低点，由能量守恒有 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $