2025屆新高三開學(xué)摸底物理考試卷（北京專用）（解析版）

2025屆新高三開學(xué)摸底考試卷（北京專用）物理（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，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(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，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一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1．電磁波無處不在，我們身邊的廣播、電視、移動(dòng)通信都與電磁波有著密不可分的聯(lián)系，Wi-Fi、非接觸式公交卡、導(dǎo)航、雷達(dá)、微波加熱、射電天文學(xué)、遙感遙測也都與電磁波有關(guān)。頻率是電磁波的一個(gè)重要參量，不同頻率的電磁波在空中互不干擾，保證了各項(xiàng)無線電應(yīng)用的順利開展。例如，我國自主建立的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)所使用的電磁波頻率約為1561MHz；家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約為2450MHs。家用5GWi-Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz。對于家用5GWi-Fi的信號，下列說法中正確的是（）A．一定不會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象B．從一個(gè)房間穿越墻壁進(jìn)入另一個(gè)房間后，頻率保持不變C．與北斗導(dǎo)航信號疊加時(shí)，將產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象D．與微波爐所使用的微波相比，更容易產(chǎn)生明顯衍的射現(xiàn)象【答案】B【詳解】A．電磁波是橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．電磁波的頻率由振源決定，從一個(gè)房間穿越墻壁進(jìn)入另一個(gè)房間后，頻率保持不變，故B正確；C．只有頻率相同的兩列光才能發(fā)生干涉，Wi-Fi信號不會在北斗導(dǎo)航信號疊加時(shí)，產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．家用5GWi-Fi所使用的電磁波頻率高于微波爐的頻率，因此其波長較短，不易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。2．鋪設(shè)水泥路面的瀝青中可能含有一些放射性物質(zhì)，這些微量的放射性物質(zhì)會對人體產(chǎn)生一定的危害，其中一種放射性元素的衰變方程為。下列說法正確的是（

）A． B．C．該反應(yīng)發(fā)生需要一定的人工條件 D．該反應(yīng)生成物的總質(zhì)量大于反應(yīng)物的總質(zhì)量【答案】B【詳解】AB．根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律知、，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．天然放射為自發(fā)輻射，生成物的總質(zhì)量等于反應(yīng)物的總質(zhì)量，故CD錯(cuò)誤。故選B。3．從冰箱中拿出的空瓶，一段時(shí)間后瓶塞彈出，其原因是（）A．瓶內(nèi)氣體分子數(shù)增加B．瓶塞所受合外力變小C．瓶塞所受氣體分子的平均作用力變大D．瓶內(nèi)所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)都更劇烈【答案】C【詳解】A．因?yàn)槠孔邮敲芊獾?，所以瓶?nèi)氣體分子數(shù)不會改變，故A錯(cuò)誤；BC．因?yàn)槠績?nèi)氣體體積不變，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知，瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將增大，則瓶塞所受氣體分子的平均作用力將變大，則瓶內(nèi)氣體對瓶塞的作用力大于外界大氣對瓶塞的作用力，即瓶塞所受合外力變大，故B錯(cuò)誤，C正確；D．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，當(dāng)瓶子拿出冰箱一段時(shí)間后，瓶內(nèi)氣體溫度升高，則瓶內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能增大，但不是所有氣體分子的動(dòng)能增大，即不是所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)都更劇烈，故D錯(cuò)誤。故選C。4．一列簡諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，時(shí)刻的波形圖象如圖所示，此時(shí)刻開始介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)第一次回到平衡位置。則下列說法中正確的是（）A．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向軸正方向運(yùn)動(dòng)B．簡諧橫波的周期為C．簡諧橫波傳播的速度為D．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)方程為【答案】D【詳解】A．簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，所以時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向軸正方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置時(shí)，即處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)傳播到點(diǎn)，所需的時(shí)間，解得故B錯(cuò)誤；C．從題圖上讀出波長為，所以波速故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖象可知，此列波的振幅，簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，，角速度則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)方程為故D正確。故選D。5．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，將原線圈接到正弦交流電源上，副線圈接有兩個(gè)相同的燈泡，電路中的交流電壓表為理想電表，導(dǎo)線電阻不計(jì)，副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，現(xiàn)閉合開關(guān)，則下列說法正確的是（

）A．兩端的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為B．電壓表的示數(shù)為C．的實(shí)際功率減小D．變壓器的輸入功率增大【答案】D【詳解】A．由圖乙可知，交變電流的最大值為，則副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為即兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由原、副線圈匝數(shù)比可得則電壓表的示數(shù)為，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．閉合開關(guān)，兩端的電壓不變，故實(shí)際功率不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．閉合開關(guān)，副線圈總電流增大，電壓不變，所以副線圈消耗的功率增大，由輸入功率等于輸出功率可知，變壓器的輸入功率增大，故選項(xiàng)D正確。故選D。6．如圖所示，甲是地球赤道上的一個(gè)物體，乙是“神舟十號”宇宙飛船（周期約90min），丙是地球的同步衛(wèi)星，它們運(yùn)行的軌道示意圖如圖所示，它們都繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)說法中正確的是（）A．它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系是a乙>a丙>a甲B．它們運(yùn)動(dòng)的線速度大小關(guān)系是v乙＜v丙＜v甲C．他們運(yùn)動(dòng)的周期大小關(guān)系是T甲>T丙>T乙D．衛(wèi)星乙的運(yùn)行速度大小大于地球的第一宇宙速度【答案】A【詳解】ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力可知同步衛(wèi)星丙的周期為24h，大于乙的周期，而丙的軌道半徑大于乙的軌道半徑，則又因?yàn)榧缀捅撬俣认嗟?，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而丙半徑大于甲，則所以有而周期比較中故A正確，BC錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度是繞地速度，乙運(yùn)動(dòng)的圓周半徑大于地球半徑，因此乙的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為m和M，把它們靠在一起從光滑斜面的頂端由靜止開始下滑，已知斜面的傾角為θ，斜面始終保持靜止，則在此過程中，物塊A對物塊B的作用力為（）A．0 B．Mgsinθ C．mgsinθ D．(M-m)gsinθ【答案】A【詳解】對A、B組成的整體受力分析可知，整體受重力、支持力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；由牛頓第二定律可知，則再對B由牛頓第二定律可知：合力等于B的重力沿斜面向下的分力；故說明AB間沒有相互作用力．A.0與分析相符，故A正確；B.Mgsinθ與分析不相符，故B錯(cuò)誤；C.mgsinθ與分析不符，故C錯(cuò)誤；D.(M-m)gsinθ與分析不符，故D錯(cuò)誤．8．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了，金屬塊克服摩擦力做功，重力做功，則以下判斷正確的是（

）A．金屬塊帶負(fù)電荷B．金屬塊的電勢能減少C．金屬塊克服電場力做功D．金屬塊的機(jī)械能減少【答案】D【詳解】ABC.在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根據(jù)動(dòng)能定理得：W總=WG+W電+Wf=△EK解得：W電=?4J，所以金屬塊克服電場力做功4.0J，金屬塊的電勢能增加4J.由于金屬塊下滑，電場力做負(fù)功，所以電場力應(yīng)該水平向右，所以金屬塊帶正電荷．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D.在金屬塊滑下的過程中重力做功24J，重力勢能減小24J，動(dòng)能增加了12J，所以金屬塊的機(jī)械能減少12J，故D正確．故選D.9．如圖甲所示，在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。規(guī)定磁場豎直向上為正，導(dǎo)體環(huán)中電流沿順時(shí)針方向（俯視）為正，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)楞次定律，在0~2s內(nèi)線圈中電流為沿順時(shí)針方向，即正方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為不變；在2~4s內(nèi)線圈中電流為沿逆時(shí)針方向，即負(fù)方向；電流大小不變。故選D。10．如圖所示，圖甲為演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，圖丙為氫原子的能級圖，圖丁給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率的關(guān)系。以下說法正確的是（）

A．若b光為綠光，a光可能是紫光B．若a光為綠光，c光可能是紫光C．若c光光子能量為2.81eV，用它照射由金屬銣構(gòu)成的陰極，所產(chǎn)生的大量光電子去撞擊大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，可能產(chǎn)生6種不同頻率的光D．若c光光子能量為2.81eV，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光【答案】C【詳解】AB．由光電效應(yīng)方程聯(lián)立解得即光束照射同一塊金屬時(shí)，若遏止電壓相同，說明入射光的頻率相同，遏止電壓越大，入射光的頻率越大，因此可知a光和c光的頻率一樣且均小于b光的頻率，故AB錯(cuò)誤；CD．用光子能量為2.81eV的c光照射由金屬銣構(gòu)成的陰極，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為大量具有最大初動(dòng)能的光電子去撞擊大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，這些氫原子吸收能量為從而躍遷到n=4能級，當(dāng)大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，可向外輻射的光的頻率種數(shù)為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11．如圖所示，細(xì)線一端拴一個(gè)小球，另一端固定在O點(diǎn)，小球沿弧線ABC來回?cái)[動(dòng)，B點(diǎn)是懸線的最低點(diǎn)，則（）A．小球擺到B點(diǎn)時(shí)，速度為水平方向，加速度為零B．小球擺到A點(diǎn)時(shí)，速度為零，且處于平衡狀態(tài)C．小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中一定有一個(gè)位置處于平衡狀態(tài)D．小球擺到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對小球的拉力最大【答案】D【詳解】A．小球擺到B點(diǎn)時(shí)，速度為水平方向，但此時(shí)有向心加速度，故A錯(cuò)誤；B．小球擺到A點(diǎn)時(shí)，速度為零，之后會往回運(yùn)動(dòng)，所以不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．小球沿弧線ABC來回?cái)[動(dòng)，作非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力和加速度始終不為零，不會處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．小球擺到B點(diǎn)時(shí)，線速度最大，由牛頓第二定律可知此時(shí)細(xì)線對小球的拉力最大，故D正確。故選D。12．2023年，我國“雙曲線二號”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測控系統(tǒng)測出火箭豎直起降全過程的圖像如圖所示，火箭在時(shí)刻離開地面，在時(shí)刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（??）A．在時(shí)刻，火箭上升到最高位置B．在時(shí)間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零C．在時(shí)間內(nèi)，火箭動(dòng)能的減少量小于重力勢能的增加量D．在時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)【答案】C【詳解】A．時(shí)間內(nèi)速度始終為正，說明火箭一直在向上運(yùn)動(dòng)，時(shí)間內(nèi)火箭的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，時(shí)間內(nèi)速度始終為負(fù)，說明火箭一直在向下運(yùn)動(dòng)，故時(shí)刻上升到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．v-t圖像的斜率表示加速度，在時(shí)間內(nèi)，火箭加速度先增大后逐漸減小為零，則火箭受到的推力先增大后逐漸減小，在時(shí)刻，火箭受到的推力等于其重力，故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理，火箭受到的推力做功與其重力做功之和等于動(dòng)能的變化量，所以火箭動(dòng)能的減少量小于重力勢能的增加量，故C正確；D．在時(shí)間內(nèi)，火箭加速度方向先向下后向上，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選C。13．把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖中的軌跡1和軌跡2所示。比較小球沿軌跡1和軌跡2的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．沿軌跡1運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的彈力較大B．沿軌跡1運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度較小C．沿軌跡1運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能較小D．沿軌跡1運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的功率較大【答案】B【詳解】A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力和支持力兩個(gè)力作用，由兩個(gè)力的合力提供向心力，如圖所示小球受到的彈力為小球在兩軌跡上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈力相等，故A錯(cuò)誤；BC．由牛頓第二定律可得且可得，則沿軌跡1運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能、重力勢能較大，機(jī)械能較大，故B正確，C錯(cuò)誤；D．小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力不做功，重力的功率都為0，故D錯(cuò)誤。故選B。14．如圖所示，是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，是關(guān)于對稱且平行的兩束不同單色細(xì)光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一個(gè)光斑，根據(jù)該光路圖，下列說法正確的是（）A．在玻璃中，光的波長比光的波長短B．在真空中，光的頻率比光的大C．光的光子動(dòng)量比B光的小D．通過同一雙縫干涉裝置，光的干涉條紋間距比光的小【答案】C【詳解】AB．由光路圖可知玻璃體對光的折射率大于對光的折射率，由此可知光的頻率大于光的頻率，光的頻率越小則波長就越長，故光的波長比光的波長長，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，光子的頻率越大，則動(dòng)量也就越大，故光的光子動(dòng)量比光的小，故C正確；D．根據(jù)可知，光的波長越長，則干涉條紋間距越大，即光的干涉條紋間距比光的大，故D錯(cuò)誤。故選C。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共20分。15．（10分）在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)分別選用三種材料不同而直徑都為2cm的實(shí)心球、長度不同的細(xì)棉線組成單擺，完成了四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的器材和部分測量數(shù)據(jù)如下表，其中最合理的實(shí)驗(yàn)是第組。組別擺球材料擺長L/cm最大擺角全振動(dòng)次數(shù)N/次1銅3030°502銅1005°13鐵1005°504鐵1005°10(2)乙同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后，測出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖1所示的圖像，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄓ梅柋硎荆?，圖2是乙同學(xué)其中一次的測量結(jié)果：測擺長時(shí)測量結(jié)果如圖甲所示（單擺的懸點(diǎn)與刻度尺的零刻線對齊）。則擺長為cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如圖乙所示，秒表讀數(shù)為s。(3)丙、丁兩同學(xué)合作測量重力加速度，也測出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值。丙用圖象法處理求得重力加速度為；丁用公式法處理求得重力加速度為；實(shí)驗(yàn)后他們發(fā)現(xiàn)測擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑，則丙、丁兩同學(xué)計(jì)算出的重力加速度數(shù)值關(guān)系為（填“＞”“<”或“=”）?！敬鸢浮?1)3(2)99.80100.6(3)＞【詳解】（1）應(yīng)選用第3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)榈?組：擺長太短，誤差大；擺角太大，擺球不做簡諧運(yùn)動(dòng)；第2組：如只是測量一個(gè)周期的時(shí)間，可能出現(xiàn)因人的反應(yīng)時(shí)間導(dǎo)致的誤差大；第4組全振動(dòng)次數(shù)較小，周期的測量誤差較大。（2）[1]由周期公式，可得可知，T2-L圖線斜率解得[2]擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，即懸點(diǎn)到球心的距離；由圖可知擺長等于99.80cm。[3]秒表的讀數(shù)為90s+10.6s=100.6s（3）丙用T2-L圖像法處理求得重力加速度為g丙，測擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑，圖線與加上擺球的半徑的圖線平行，斜率相同，重力加速度相同。而丁用公式法處理求得重力加速度為g丁，測擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑，則測得g丁偏小。所以g丙＞g丁16．（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如下器材設(shè)計(jì)電路先測量未知電阻阻值，再測量電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)電路圖如甲圖所示，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源E（電動(dòng)勢約4.5V，內(nèi)阻為r）電流表A1（量程0～15mA，內(nèi)阻為r1=10Ω）電流表A2（量程0～100mA，內(nèi)阻為r2=1.5Ω）定值電阻R1（阻值R1=90Ω）定值電阻R2（阻值R2=190Ω）滑動(dòng)變阻器R3（阻值范圍0～30Ω）電阻箱R4（阻值范圍0～99.99Ω）待測電阻Rx（電阻約55Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）圖甲中電阻A應(yīng)選，電阻B應(yīng)選（填符號）；（2）實(shí)驗(yàn)小組通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系，如圖乙所示，則待測電阻電阻Rx的阻值為；（3）測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了電阻B阻值R與電流表A2電流倒數(shù)之間的關(guān)系，如圖丙所示，則待測電源的電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?04.20.50【詳解】(1)[1][2]．因待測電源的電動(dòng)勢為4.5V，則電流表A1與電阻R2串聯(lián)，相當(dāng)于量程為的電壓表，可知圖甲中電阻A應(yīng)選R2；電阻B應(yīng)選阻值能改變且能夠讀數(shù)的電阻箱R4；(2)[3]．由圖可知，當(dāng)I1=12mA時(shí)I2=60mA，可得(3)[4][5]．由電路圖可知，電流表A1，電阻A以及Rx三部分的等效電阻為R′=40Ω，由閉合電路的歐姆定律即由圖像可知解得r=0.5Ω三、計(jì)算題：本題共4小題，共38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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17．（8分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流。泥石流流動(dòng)的全過程雖然只有很短時(shí)間，但由于其高速前進(jìn)，具有強(qiáng)大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究，他們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模型：在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m＝4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移變化如圖乙所示，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，g＝10m/s2.則：(1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為多少？(2)在距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處，物體的速度達(dá)到最大？(3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？【答案】(1)15m/s2；(2)3m；(3)8m【詳解】(1)當(dāng)推力F最大時(shí)，加速度最大，由牛頓第二定律，得（2分）可解得（1分）(2)由圖象可知，隨變化的函數(shù)方程為（1分）速度最大時(shí)，合力為0，即所以（1分）(3)位移最大時(shí)，末速度一定為0，由動(dòng)能定理可得（2分）由圖象可知，力做的功為所以（1分）18．（9分）隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時(shí)如何減緩對地的碰撞，為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝正方形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時(shí)間t火箭著陸，此時(shí)火箭速度為v′；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)；ab邊長為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)，求：（1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，火箭主體的加速度大小；（3）火箭主體的速度從v0減到v′的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）ab邊產(chǎn)生電動(dòng)勢E＝Blv0（2分）因此（1分）（2）安培力電流為（1分）對火箭主體受力分析可得Fab－mg＝ma（1分）解得（1分）（3）設(shè)下落t時(shí)間內(nèi)火箭下落的高度為h，對火箭主體由動(dòng)量定理mgt－＝mv′－mv0（1分）即mgt－＝mv′－mv0，化簡得h＝根據(jù)能量守恒定律，產(chǎn)生的電能為E＝（1分）代入數(shù)據(jù)可得（1分）19．（9分）如圖所示，水平放置的兩塊帶金屬極板a、b平行正對.極板長度為l,板間距為d,板間存在著方向豎直向下、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.假設(shè)電場、磁場只顧在于兩板間.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，以水平速度v0從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向入極板間，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).不計(jì)重力