2023屆河南省安陽市高三（上）開學(xué)摸底聯(lián)考物理試題（解析版）

2023屆高三開學(xué)摸底聯(lián)考全國卷1

物理試卷

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號，座位號、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在

本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

考試時間為90分鐘，滿分100分

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8

題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全

的得2分，有選錯的得0分。

、,4

1.幽門螺桿菌很容易誘發(fā)胃腸疾病，臨床上常用的檢測方法之一是做碳14（6r。）呼氣試驗。被檢者口服

含的膠囊后休息等待一段時間，再用吹氣管向二氧化碳吸收劑中吹氣，通過分析呼氣中標(biāo)記的C°2的

含量即可判斷胃中幽門螺桿菌的存在情況。々C的半衰期是5730年，而且大部分是夕衰變，其衰變方程

140V10

為6Of入+-不p。則下列說法正確的是（）

A.新核X比;4c少了一個中子

B.被檢者發(fā)燒時會促使夕衰變加快，導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)

C.若有2個;4c原子，則經(jīng)過5730年后就一定會有1個;4c發(fā)生衰變

D.衰變產(chǎn)生的夕粒子可能是來自于藥物化學(xué)反應(yīng)中得失的電子

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，新核X比;4c多一個質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)不變，即X比;4c少了一個中

子，A正確；

B.￡衰變快慢與原子核內(nèi)部因素有關(guān)，與外部條件無關(guān)，B錯誤；

C.半衰期表示是微觀世界原子核的概率行為，并不能表示某個原子經(jīng)過半衰期一定會發(fā)生衰變，C錯

誤；

第1頁/共

D.夕衰變的實質(zhì)是原子核的一個中子變成質(zhì)子的同時釋放一個電子，這個過程是無法通過化學(xué)反應(yīng)得到

的，D錯誤。

故選Ao

2.在沒有起重機(jī)的情況下，工人要將油桶搬運上汽車，常常用如圖所示的方法。己知油桶重力大小為G,

斜面的傾角為6。當(dāng)工人對油桶施加方向不同的推力F時，油桶始終處于勻速運動狀態(tài)。假設(shè)斜面與油桶

的接觸面光滑。在推力尸由水平方向逐漸變?yōu)樨Q直方向的過程中，以下關(guān)于油桶受力的說法正確的是

()

A.若力尸沿水平方向，F(xiàn)的大小為Gsin。

B.若力尸沿水平方向，斜面對油桶的支持力大小為Geos。

C.尸由水平方向逐漸變?yōu)樨Q直方向的過程中，斜面對油桶的支持力逐漸變大

D.尸由水平方向逐漸變?yōu)樨Q直方向的過程中，推力F的最小值為Gsing

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.當(dāng)力廠沿水平方向時，由于油箱為勻速運動狀態(tài)，因此受力平衡，則水平和豎直方向上有

F-NsinO,Ncos0-G

解得

F=Gtan3N=—

cos。

故AB錯誤；

CD.當(dāng)力F由水平方向逐漸變?yōu)樨Q直方向過程中，油桶的受力分析圖如下所示

第2頁/共

故支持力在逐漸變小，且推力最小為力尸和支持力N垂直，也即沿斜面方向，此時最小值為

“GsinS

故C錯誤，D正確。

故選D。

3.冰壺是奧運會上一種投擲競賽項目，具有觀賞性。運動員以一定初速度投出冰壺使其在冰面上自由滑

A.冰壺做加速度逐漸增大的減速運動

B.冰壺在時間內(nèi)的平均速度大于1％

C.比賽中運動員常在冰壺運動的前方刷冰，使其滑行的加速度減小

D.冰壺運動在與時間內(nèi)位移中點的瞬時速度小于中間時刻的瞬時速度

【答案】C

【解析】

【詳解】AC.v7圖線的斜率表示加速度，該圖線的斜率逐漸減小，可知冰壺做加速度減小的減速運動,

即比賽中運動員常在冰壺運動的前方刷冰，使其滑行的加速度減小，A錯誤，C正確；

B.速度圖線與時間軸圍成的面積表示位移，若將該圖線與勻減速直線運動的圖線比較可知，冰壺在“秒

內(nèi)運動的位移

1

x.Wo

第3頁/共

冰壺在小時間內(nèi)的平均速度

即冰壺在辦時間內(nèi)的平均速度小于;%，B錯誤；

D.冰壺在運動的中點處，兩側(cè)的位移大小相等，在v7圖線上找到并標(biāo)出冰壺在運動中點的瞬時速度和

中間時刻的瞬時速度如圖

可知冰壺在運動中點的瞬時速度大于中間時刻的瞬時速度，D錯誤；

故選C。

4.2022年3月25日宇航員王亞平在中國空間站進(jìn)行了太空授課，演示了完全失重的現(xiàn)象。已知王亞平的

質(zhì)量為m地球半徑為凡空間站的軌道半徑為r,地球表面的重力加速度為g,若將空間站繞地球的運動

近似看成勻速圓周運動，則王亞平（）

A.處于完全失重狀態(tài)，不再受到地球的引力B.受到地球的引力大小為噢t

r

C.繞地球運動的線速度大于地球的第一宇宙速度D.可以圓滿完成小球在水中所受浮力大小的測定實

驗

【答案】B

【解析】

【詳解】A.仍受到地球引力作用，只是引力全部用于提供向心力，故A錯誤;

B.在地球表面，根據(jù)重力等于萬有引力

GMm

mgk

在空間站，受到的引力大小為

「GMm

第4頁/共

聯(lián)立解得

/7=幽

故B正確；

C.第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，她繞地球運動的線速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯誤；

D.引力全部用于提供向心力，完全失重情況下，浮力消失，無法完成小球在水中所受浮力大小的測定實

驗，故D錯誤。

故選B

5.如圖所示，光滑絕緣水平面上有質(zhì)量分別為機(jī)和2機(jī)的小球A、B,帶異種電荷。有方向水平向右，大

小為尸的力作用在B上，當(dāng)A、B間的距離為乙時，兩小球可保持相對靜止。若改用方向水平向左，大小

為■尸的力作用在A上，兩小球仍能保持相對靜止，則此時A、B間的距離為（）

A.-LC.2LD.4L

2

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)小球A、B的電荷量分別為qlq2,則由題意得，當(dāng)尸的力作用在B上，A、B間的距離為L

時，兩小球可保持相對靜止，即兩小球的加速度相等，對兩小球整體受力分析得加速度為

F

a=——

3m

對小球A受力分析得

0%一F

L2-3

同理可得，當(dāng)"尸的力作用在A上時，對兩小球構(gòu)成的整體和B小球分別受力分析滿足

依必

第5頁/共

匈%_F

L,2-12

則

L'=2L

故選C。

6.真空中某電場的電場線如圖中實線所示，。、N為同一根電場線上不同位置的點，兩個帶電粒子

。、6先后從P點以相同的速度射入該電場區(qū)域，僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示，已知“粒

子帶正電向左上方偏轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）

A.〃點的電勢高于N點的電勢

B.該電場可能是等量同種點電荷形成的

C.若在。點靜止釋放6粒子，僅在電場力作用下，b粒子將可能沿電場線運動到N點

D5粒子一定帶負(fù)電，運動過程中電勢能與動能的總量守恒

【答案】D

【解析】

【詳解】A.。粒子帶正電向左上方偏轉(zhuǎn)，可知其受到電場力指向左側(cè)，場強指向左側(cè)，沿電場線方向電

勢降低，故M點的電勢低于N點的電勢，A錯誤；

B.等量同種電荷形成的電場線類似下圖所示

故該電場不可能是等量同種點電荷形成的，B錯誤；

C.匕粒子受到的電場力方向與〃粒子受到的電場力方向相反，可知匕粒子帶負(fù)電，若在。點靜止釋放人粒

子，僅在電場力作用下，人粒子會向右側(cè)運動，但不會沿著彎曲的電場線運動到N點，C錯誤；

D.由于粒子運動過程只受到電場力的作用，只有動能和電勢能間的相互轉(zhuǎn)化，故6粒子一定帶負(fù)電，運

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動過程中電勢能與動能的總量守恒，D正確。

故選D。

7.Ioffe-Pritchard磁阱常用來約束帶電粒子的運動。如圖所示，在xOy平面內(nèi)，以坐標(biāo)原點。為中心，邊

長為2L的正方形的四個頂點上，垂直于平面放置四根通電長直導(dǎo)線，電流大小相等，方向已標(biāo)出,

“X”表示電流方向垂直紙面向里，“?”表示電流方向垂直紙面向外。己知電流為/的無限長通電直導(dǎo)線

在距其，處的圓周上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為8=人,，％為比例系數(shù)。下列說法正確的是（）

r

A.直導(dǎo)線2、4相互排斥，直導(dǎo)線1、2相互吸引

B.直導(dǎo)線1、4在0點的合磁場的方向沿x軸負(fù)方向

bl

C.直導(dǎo)線1、4在0點的合磁場的磁感應(yīng)強度大小為一

2L

D.直導(dǎo)線2、4對直導(dǎo)線1的作用力是直導(dǎo)線3對直導(dǎo)線1的作用力大小的2倍

【答案】D

【解析】

【詳解】A.同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，所以直導(dǎo)線2、4相互吸引，直導(dǎo)線1、2相互排

斥，故A錯誤；

BC.直導(dǎo)線1、4在。點產(chǎn)生的磁場強度如下所示

其中

所以直導(dǎo)線1、4在。點的合磁場的方向沿x軸正方向，大小為

第7頁/共

kl

B

~L

故BC錯誤。

D.同BC項分析，直導(dǎo)線2、4在直導(dǎo)線1處產(chǎn)生的合磁場為

7ki

夜L

直導(dǎo)線3在直導(dǎo)線1處產(chǎn)生的磁場為

㈢「

與B

2立L22

所以直導(dǎo)線2、4對直導(dǎo)線1的作用力是直導(dǎo)線3對直導(dǎo)線1的作用力大小的2倍，故D正確。

故選D。

8.中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造了全超導(dǎo)非圓界面托卡馬克實驗裝置（EAST）,這是我國科學(xué)家率

先建成的世界上第一個全超導(dǎo)核聚變“人造太陽”實驗裝置。將原子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒

子在勻強磁場中的運動，如圖所示。磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強度大小為8,甲粒子速度方向與磁場垂

直，乙粒子速度方向與磁場方向平行，丙粒子速度方向與磁場方向間的夾角為。，所有粒子的質(zhì)量均為

m,電荷量均為+4,且粒子的初速度方向在紙面內(nèi)，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）

_____________丙erC

「乙赳上

------------------------->

甲

A.甲粒子受力大小為方向水平向右

B.乙粒子的運動軌跡是拋物線

C.丙粒子在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，其動能不變

2nm2TI/72VCOS^

D.從圖中所示狀態(tài)，經(jīng)過一二時間后，丙粒子位置改變了-------

qBqB

【答案】D

第8頁/共

【解析】

【詳解】A.由于甲粒子速度方向與磁場垂直，其所受洛倫茲力為

耳=qvB

根據(jù)左手定則，該力垂直于紙面向里，A錯誤；

B.由于乙粒子速度方向與磁場方向平行，所受洛倫茲力為0,不計重力和粒子間的相互作用，則乙粒子

向右做勻速直線運動，B錯誤；

C.將丙粒子的速度沿水平與豎直方向分解

vx=vcos0,4=vsin61

則丙粒子的運動可以分解為在垂直紙面的平面內(nèi)的勻速圓周運動與水平向右的勻速直線運動，即丙粒子向

右做螺旋運動，C錯誤；

D.根據(jù)上述分析，分運動具有等時性、等效性與獨立性，則丙粒子在垂直紙面的平面內(nèi)的勻速圓周運動

有

八?（vsin0）~丁_2兀R

qvsinO-B-m-------—‘1~~

“Rusin，

解得

T=----=t

qB

丙粒子水平向右做勻速直線運動，時間t內(nèi)向右運動距離為

X=VCOS0t

解得

271772VCOS。

X----------

qB

D正確。

故選D。

9.如圖甲為2022年北京冬奧會的跳臺滑雪場地“雪如意”，其主體建筑設(shè)計靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物

“如意”。其部分賽道可簡化為如圖乙所示的軌道模型，斜坡可視為傾角為。的斜面，運動員（可視為質(zhì)

點）從跳臺。處以速度v沿水平方向向左飛出，不計空氣阻力，則運動員從飛出至落到斜坡上的過程中，

下列說法正確的是（）

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2vtan。

A.運動員運動的時間為-------

g

B.運動員落在斜坡上的瞬時速度方向與水平方向的夾角為2。

C.若運動的初速度變小，運動員落在斜坡上的瞬時速度方向與水平方向的夾角不變

2?2q

D.運動員在空中離坡面的最大距離為“sinU

2gcos0

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.設(shè)小球經(jīng)過，時間落在斜面上，根據(jù)平拋運動規(guī)律和幾何關(guān)系有

，2

tan6>=-=-——=—

xvt2v

則運動的時間

2vtan^

g

故A正確；

BC.設(shè)運動員落在斜坡上的瞬時速度方向與水平方向的夾角為a,正切值為

tan2=把=2tan6

v

則a與小球初速度大小無關(guān)，故B錯誤，C正確；

D.當(dāng)小球在運動過程中速度方向與斜面平行時，小球離斜面的距離最大，把小球初速度及重力加速度分

解在平行斜面與垂直斜面方向上，可得小球離斜面的最大距離為

_￥_(VsinOp

maxcc

2av2gcos”

故D正確。

故選ACD。

10.如圖是遠(yuǎn)距離輸電的電路示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原副線圈匝

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數(shù)比為勺，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為42,發(fā)電廠輸出電壓為4,輸出電功率為尸，升壓變壓器和降

壓變壓器之間輸電線總電阻為R,下列說法正確的是（）

發(fā)

電

廠

A.若用戶獲得的電壓也為G，則=1B.用戶端并聯(lián)使用的用電器增多時，輸電線上損失

的功率增大

kPRTJ2

C.輸電線上損失的電壓△〃=D.降壓變壓器輸出的電功率「'=忒

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.設(shè)升壓變壓器副線圈的電壓為。2,則由于="盟得

■。2〃2

u=4

2K

同理設(shè)降壓變壓器原線圈電壓為3,則由萬、廣成得

U3=k2U4=k2Ut

因為輸電線上有電壓損失，故

解得

",<1

故A錯誤；

B.用戶端并聯(lián)使用的用電器增多時，則用電器總電阻減小，則降壓變壓器副線圈總電流增大，則輸電線

中電流增大，則由

P=I2R

可知輸電線上損失的功率增大，故B正確；

C.由題意得，升壓變壓器原線圈的電流為

第11頁/共

p

”，1

則由I./=二=不知升壓變壓器副線圈的電流為

A飛區(qū)

，2=k/i

則輸電線上損失的電壓為

ku=I,R=^~

q

故C正確;

D.由題意得，輸電線上損失的功率為

RU：

則降壓變壓器的輸出功率為

U2

P'=P—NP于

k；R

故D錯誤。

故選BC。

11.如圖所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三個半徑相同的勻質(zhì)小球處在同一直線上，開始時小球甲,

丙靜止，小球乙以向右的速度v先與小球內(nèi)發(fā)生彈性碰撞，之后又與小球甲碰撞一次，已知小球甲、乙的

質(zhì)量為丙的質(zhì)量為3〃?，則小球甲的最終速度大小可能為（）

甲乙丙

V

1111

A.—vB.—vC.-VD.—v

5432

【答案】BCD

【解析】

【詳解】當(dāng)小球乙向右與小球丙發(fā)生彈性碰撞時,根據(jù)動量守恒定律有

mv=mvt+內(nèi)

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

第12頁/共

11

2232

-mV=-mMV

221.2-內(nèi)

聯(lián)立解得

11

U丙=于

小球乙與小球丙碰撞后反彈，當(dāng)其與小球甲碰撞時，若無機(jī)械能損失，則

mv{=mv7+mv^

解得

1

吃,=°，峰=匕---V

2

若小球乙與小球甲碰撞過程中，機(jī)械能損失最大，甲、乙碰后速度相同則

mv,=2mv^

解得

,11

v甲=]%=_1丫

所以甲乙小球相碰后，甲的速度大小的范圍為

11

-V<V|<-V

4U2

故選BCDo

12.質(zhì)量為1kg的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，F(xiàn)與時間f的關(guān)系如圖所

示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,最大靜摩擦力大小與滑動摩擦力大小相等，重力加速度大小

A.0~2s內(nèi)，F(xiàn)的沖量為2kg?m/sB.3s時物塊的動量為lkg-m/s

C.2s時物塊的動能為零D.2~4s內(nèi)，尸對物塊所做的功為6J

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.Ft圖像的面積表示力廠的沖量，由圖可知，0~2s內(nèi)，F(xiàn)的沖量為

4='x2.0x2kg-m/s=2kg-m/s

第13頁/共

故A正確：

B.由于最大靜摩擦力為

7m=〃mg=lN

所以O(shè)~ls內(nèi)物塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，故0~3s內(nèi)動量變化與1~3s內(nèi)動量變化相同，根據(jù)動量定理有

-pmgt3=〃3

I；-6-2.5kg-m/s=3.5kg-m/s

解得

生=1.5kg-m/s

故B錯誤；

C.0~2s內(nèi)，根據(jù)動量定理有

-/dmgt2=mv2

￥=1.5kg-m/s

解得

v2=0.5m/s

所以2s時物塊動能為

1,

Ek=-wv2=0.125J

故C錯誤；

D.2~4s,物塊做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律

F-/.img=ma

12

所以F做的功為

y^=F-x=2.0x3J=6J

故D正確。

故選AD

二、實驗題：本題共2小題，共15分。

13.某同學(xué)為測量兩種不同材質(zhì)間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，將板材固定在水平桌面

上，重物牽引著物塊在板材上由靜止開始運動，細(xì)繩始終與桌面平行，當(dāng)重物落地后，物塊繼續(xù)運動一段

第14頁/共

距離后才停在板材上。選取重物落地后的一段紙帶如圖乙所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為

打點此器物塊

幢物

234

（1）紙帶上的三組數(shù)據(jù)分別為％=17.90cm、々=13.0cm、x3=8.10cm,其中記錄錯誤的一組數(shù)據(jù)是

（選填“XI”“X2”或“X3”）；

（2）若重力加速度取9.8m/s2,剔除紙帶上記錄錯誤的數(shù)據(jù)后，可得這兩種材質(zhì)間動摩擦因數(shù)〃=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）已知重物落地前的加速度大小為制，重力加速度為g,則物塊質(zhì)量M與重物質(zhì)量，"的比值為

（結(jié)果用〃、g、旬表示）。

【答案】①“2②.0.5（）③.-~-

〃g+"。

【解析】

【詳解】（1）[1]由于及段數(shù)據(jù)的精確度和其它數(shù)據(jù)不一樣，可知是有誤的一組數(shù)據(jù)。

（2）⑵根據(jù)勻變速直線運動的推論，可得

x3-Xj=IdT'

對物塊受力分析，有

-/.iMg=Ma

聯(lián)立，可得

〃=0.50

（3）[3]重物落地前，根據(jù)牛頓第二定律，有

mg-fdMg=(M+m)a0

整理?？傻?/p>

M=g&

機(jī)〃g+4

第15頁/共

14.某學(xué)習(xí)小組用水果和兩種金屬電極做了一個‘‘水果電池”，為了測量其電動勢和內(nèi)阻，進(jìn)行了以下實

驗:

（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測出水果電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材有：數(shù)字式多用電表（可視為理

想電壓表），滑動變阻器（最大阻值足夠大），微安表，導(dǎo)線，開關(guān)等。實驗電路如圖甲所示，請根據(jù)電路

圖在圖乙中完成實物連線。（

甲

丙

（2）連接好電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)字電壓表和微安表的示數(shù)。作出U—/圖像，如圖

丙所示。由圖像求得水果電池的電動勢￡=V,內(nèi)阻/?=kC（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）若實驗室中沒有數(shù)字式多用電表，只能用普通電壓表（量程為0~3V）做實驗，這樣會使得電動勢

的測量值________，內(nèi)阻的測量值_________。（均選填“偏大”“偏小”或“無偏差”）

【答案】①.見解析②.1.00③.21.7④.偏?、?偏小

【解析】

【詳解】（1）⑴如圖

第16頁/共

(2)[2][3J由U—/圖像可知，圖像與縱軸交點的坐標(biāo)值即為電源電動勢

E=1.00V

圖像斜率的絕對值為內(nèi)阻

1.00

r=k=46x10-6C?21.7k。

(3)[4][5]由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于電流表示數(shù)，電源U—/實驗

圖像與真實圖像如圖所示

由圖示圖像可知，電源電動勢的測量值比真實值偏小，電源內(nèi)阻的測量值比真實值偏小。

三、計算題：本題共3小題，共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步

驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.“科技冬奧”是北京冬奧會場館的一大亮點。上百合機(jī)器人承擔(dān)起疫情防控和服務(wù)的重任，提供消

殺、送餐、導(dǎo)引、清潔等服務(wù)。其中，質(zhì)量為，"=35kg的創(chuàng)澤消殺防疫機(jī)器人入駐鳥巢，替代大量工作人

員在場內(nèi)承擔(dān)24小時消毒工作。已知某次工作過程中機(jī)器人在斜面上經(jīng)歷加速、勻速、減速三個階段。

機(jī)器人從靜止開始以最大牽引力F=70N沿與水平面成。角的斜面啟動，期間以v=2m/s的速度勻速行駛

r=2s,減速階段關(guān)閉發(fā)動機(jī)，整個過程中，機(jī)器人所受阻力恒定，且加速與減速時的加速度大小相等，最

終恰好到達(dá)斜面頂端，求：

(1)斜面的長度L；

第17頁/共

(2)若機(jī)器人在水平面上，以v=2m/s的速度勻速行駛，距其前方/=lm的路口，出現(xiàn)以vi=1.5m/s同向勻

速運動的運動員，為使兩者不相撞，求機(jī)器人加速度的最小值而加(已知機(jī)器人反應(yīng)時間八=0/s,結(jié)果可

用分?jǐn)?shù)表示)。

【答案】(1)8m；(2)—m/s2

38

【解析】

【詳解】(1)加速與減速時的加速度大小相等，則

尸-%二金

解得

%=35N

則加速與減速時的加速度大小為

a=—=lm/s2

m

加速與減速時的位移相同，為

9

x,=—=2m

12a

勻速運動的位移為

x2=vt=4m

斜面的長度

L=2%)4-x2=8m

(2)機(jī)器人反應(yīng)時間的位移為

七=(v-v1)r1=0.05m

為使兩者不相撞，根據(jù)兩機(jī)器人相對運動可得,

第18頁/共

2

(V-V|)=2?min(/-A3)

解得

=—m/s2

38

16.某科技館中有一裝置如圖甲所示，乘客乘坐滑板車從某一高度俯沖下來，以尋求刺激，但是速度太快

存在一定的風(fēng)險，為解決這一問題，設(shè)計者利用磁場來減速，其工作原理如圖乙所示。在滑板車下面安裝

電阻不計的而、〃導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中間安裝5根等距離分布的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒長度為L,電阻均為R。距離斜

面底端5/?的A處下方，存在寬度為/?,方向垂直斜面向上的有界勻強磁場。磁感應(yīng)強度大小為8。讓滑板

車從距離磁場上邊緣八處由靜止滑下，導(dǎo)體棒灰進(jìn)入磁場后滑板車恰好做勻速直線運動，斜面與水平面夾

角為37。,假設(shè)所有軌道均光滑,重力加速度為g,5析37。=0.6,cos370=0.8。求:

（1）人與滑板車的總質(zhì)量，小

（2）從導(dǎo)體棒歷離開磁場到滑板車全部穿過磁場過程中流過導(dǎo)體棒爐的電荷量q；

（3）滑板車穿過磁場過程中，導(dǎo)體棒A上產(chǎn)生的熱量Q。

甲乙

4BLh⑺回

【答案】⑴鬻件⑵

5R'5R

【解析】

【詳解】（1）導(dǎo)體棒兒進(jìn)入磁場前，根據(jù)動能定理有

12

加g"sin37=—mv0

導(dǎo)體棒兒進(jìn)入磁場后滑板車恰好做勻速直線運動，則有

BI、L=mgsin37

感應(yīng)電動勢為

Et=BLv0

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感應(yīng)電流

(2)由分析可知滑板車全部穿過磁場過程中始終有一根導(dǎo)體棒在切割磁感線，電路與導(dǎo)體棒兒進(jìn)入磁場

完全相同，即在導(dǎo)體棒穿過磁場過程中，始終做勻速直線運動，6c離開磁場到滑板車全部穿過磁場過程中

流過導(dǎo)體棒be的電流

經(jīng)歷時間

4/7

;=一

%

從導(dǎo)體棒be離開磁場到滑板車全部穿過磁場過程中流過導(dǎo)體棒be的電荷量

q-

解得

q~