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2025届江苏省盐城市射阳中学高三下学期三模物理试题
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2025·射阳模拟）下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B．图乙中与大地相连的两条导线的作用和图丁中工作服内的金属丝的作用是相同的
C．图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的
D．图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】本题考查尖端放电、静电屏蔽等知识，要深刻理解相关原理，并能用来分析生活中的应用。A．避雷针的工作原理主要是利用尖端放电避免雷击，故A错误；
BD．高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的原理，故B正确，D错误。
C．点火器是利用高压尖端放电的原理，而工作服内掺入的金属丝，是利用了静电屏蔽的原理，故C错误；
故选B。
【分析】避雷针和点火器的工作原理主要是尖端放电；图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是静电屏蔽；图乙中与大地相连的两条导线所起的作用是静电屏蔽。
2．（2025·射阳模拟）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射，下列措施可能使波发生较为明显衍射的是（　　）
A．增大障碍物的长度 B．波源远离障碍物运动
C．波源靠近障碍物运动 D．增大波源的振动频率
【答案】B
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】波的衍射是不需要条件的，但要发生明显的衍射必须满足一定的条件。波长相对小孔（或障碍物）尺寸越长，衍射现象越明显。A．发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸与波长差不多或比波长短，由于波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射，表明障碍物的尺寸比波长大得多，为了使波发生较为明显的衍射，需要增大波长或减小障碍物的长度，可知增大障碍物的长度不能使波发生较为明显的衍射，A错误；
B．波源远离障碍物将产生多普勒效应，障碍物处接收到的频率减小，根据
可知，波源远离障碍物，等效于增大波长，根据上述，该措施能使波发生较为明显的衍射，B正确；
C．波源靠近障碍物将产生多普勒效应，障碍物处接收到的频率增大，根据
可知，波源靠近障碍物，等效于减小波长，根据上述，该措施不能使波发生较为明显的衍射，C错误；
D．根据
可知，增大波源的振动频率时，波长减小，根据上述，该措施不能使波发生较为明显的衍射，D错误。
故选B。
【分析】发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。
3．（2025·射阳模拟）角动量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律是物理学的三大守恒定律。角动量定义为质点相对原点的位置矢量和动量的向量积，通常写作，表达式为。在国际单位制中，角动量的单位可以表示为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可。根据角动量的表达式
位置矢量单位为m，动量单位为，可知角动量单位为
故选D。
【分析】由于物理单位遵循基本乘除运算法则，结合位置矢量和动量的单位以及角动量的表达式可求角动量的单位。
4．（2025·射阳模拟）如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一居肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】液体的表面张力
【解析】【解答】本题考查了液体表面张力，要能从众多的物理现象中识别出这种现象；知道这种现象的本质原因是液体分子间的引力作用。先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的水膜能使b的面积最小。
故选D。
【分析】液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。
5．（2025·射阳模拟）如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，则（　　）
A．指针张角变小的过程中有电子离开锌板
B．锌板所带的电荷量一直变大
C．改用红光照射，指针张角也会变化
D．用其它金属板替换锌板，一定会发生光电效应
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】解决本题的关键是要掌握住光电效应的发生条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率。AB．用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，逸出电子，验电器所带负电荷逐渐被中和，因此验电器带电量减小，故验电器指针张角逐渐减小直至闭合，此时负电荷被完全中和，继续用紫外线照射锌板，验电器开始带上正电，随着照射时间的增加，锌板逸出的电子增加，锌板所带正电荷增加，带电量增加，验电器张角逐渐增大，故A正确，B错误；
CD．紫光的频率大于红光的频率，根据光电效应产生的条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应，则可知频率大的光照射金属能够发生光电效应时，频率小的光不一定可以使该金属发生光电效应，若不能发生光电效应，则验电器指针的张角不会发生变化，故CD错误。
故选A。
【分析】当紫外线灯射锌板时，产生了光电效应，有光电子从锌板逸出，会使原本带负电的锌板失去部分电子，带电量减少。
6．（2025·射阳模拟）在2023年9月21日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（　　）
A．P B．Q C．M D．N
【答案】A
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握变轨原理。太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据
可得
所以太空垃圾P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空间站造成损害，N会在空间站的后方。
故选A。
【分析】太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据运动情况进行分析。
7．（2025·射阳模拟）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（　　）
A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小
C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小
【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路。在较大范围内调节滑动变阻器阻值，说明滑动变阻器阻值可以很大，由于其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小，导致电压表示数虽然有变化，但变化不明显。
故选D。
【分析】如果滑动变阻器与电路接触处断路，则电压表示数不变；根据闭合电路的欧姆定律分析。
8．（2025·射阳模拟）有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略）（　　）
A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流
B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生
C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生
D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】判断有无感应电流产生对照感应电流产生的条件，抓住两点：一是电路要闭合；二是磁通量要变化。由题，模具的形状与磁感线的形状是相同的，则线圈贴着模具上下移动的过程中穿过线圈的磁感线的条数不会发生变化，即穿过线圈的磁通量不变，所以线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流。同样若线圈平面放置不水平，则移动过程中由于穿过线圈的磁通量不变，也不会产生感应电流。
故选B。
【分析】明确感应电流的产生的，知道若穿过线圈的磁通量变化就会产生感应电流，据此判断即可。
9．（2025·射阳模拟）沙漠蜃景和海市蜃景主要是由于大气层不同高度空气的温度不同造成的，已知空气的折射率随温度升高而减小。下列图中能正确描述蜃景现象的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】本题考查光的折射定律，解题时需注意：根据题意正确画出光路图，根据几何知识正确找出角度关系，依光的折射定律列式求解。AB．太阳照到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射向地面的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会在看到远处物体的倒立的虚像，如图1。选项A正确，B错误；
CD．太阳照到海面上，接近海面的冷空气比上层空气的密度大，折射率也大。从远处物体射向大气层的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会在看到远处物体的正立的虚像，如图2。选项CD错误。
故选A。
图1 图2
【分析】因为空气的折射率随温度升高而减小，则太阳照到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的折射率小， 接近海面的冷空气比上层空气的折射率大 。
10．（2025·射阳模拟）两个点电荷固定在x轴上的M、N点，x轴上各点的电场强度E与各点位置坐标x之间的关系如图所示。取x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零，下列说法正确的是（　　）
A．固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量小
B．Q点的电势等于零
C．从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前它将一直做加速运动
D．从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它向左运动过程中电势能将一直减小
【答案】C
【知识点】电势；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题考查电场图像的认识，注意电荷的周围电场的分布特点，电荷在电场中与电势的乘积为电势能。电场力做功的正负决定电势能的增加与否。A．M、N连线中点处场强大于0，且两点间场强最小位置处距离N点较近，可知，固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量大，故A错误；
B．若有一正点电荷由Q点向右侧无穷远处运动，电场力做正功，电势能不断减小，一直到零，所以Q点的电势大于零，故B错误；
C．从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前场强一直为正值，则场强方向不变，电场力方向不变，它将一直做加速运动，故C正确；
D．从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它由Q向N运动过程中电场力做负功，电势能增大，故D错误。
故选C。
【分析】根据电场的大小分布关系分析电荷量大小，沿着电场线电势降低，根据功能关系分析电场力做功的正负和电势能的变化情况。
11．（2025·射阳模拟）如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A．物体C的质量为3m
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为3g
C．物体B的最大速度大小为
D．物体B上升的最大高度为
【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿第二定律；机械能守恒定律；简谐运动
【解析】【解答】本题考查功能关系，要求学生能正确分析物体的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。A．C物体叠加在B物体上面静止时，根据平衡条件可得
拿走C物体后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时，弹簧压缩长度有
其振幅
当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由平衡条件可得
所以由振幅相等
解得物体C的质量为
故A错误；
B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，故
所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为
故B错误；
D．物体B上升的最大高度为
故D正确；
C．当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，则
解得物体B的最大速度大小为
故C错误。
故选D。
【分析】开始静止时根据平衡条件列式，拿走C之后B做简谐运动，根据平衡位置的定义列式，根据距离关系列出振幅与弹性形变量的关系式，B上升到最高点时对A列平衡式，联立求解C的质量；根据牛顿第二定律求解物体B运动到最高点时的加速度大小；当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，根据系统机械能守恒定律求解物体B的最大速度大小；根据B的振幅求解物体B上升的最大高度。
二、非选择题：共5题，共56分，其中12-16题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．（2025·射阳模拟）某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数。由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接。
（1）实验前，　 　（填A.“需要”或B.“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，　 　（填A.“需要”或B.“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力，如甲图所示，加速运动过程中，绳子中拉力　 　（填A.“大于”、B.“等于”或C.“小于”）木盒2（含细沙）的总重力。
（2）实验时，木盒1不放细沙，质量设为，在木盒2中装入适量的细沙，木盒2含沙总质量设为，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带。如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度　 　m/s2（保留3位有效数字）。
（3）通过理论分析，分别推导和的表达式后，找到和的关系：　 　（结果用、和表示）。
（4）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为9.80m/s2，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为　 　（保留2位有效数字）。
（5）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将　 　（填A.“保持不变”、B.“偏大”或C.“偏小”）。
【答案】（1）A；B；C
（2）1.20
（3）
（4）0.54
（5）偏大
【知识点】加速度；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题主要考查了测量木盒与木板之间的动摩擦因数的实验，要明确实验的原理，掌握实验的正确操作，掌握逐差法求加速度的方法，能够根据实验原理正确分析实验误差。
（1）实验中，为了确保细线的拉力就沿长木板方向，需要调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行。
故选A。
实验目的是测量木盒与木板之间的动摩擦因数，可知，实验中不需要将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。
故选B。
甲图中，加速运动过程中，木盒2的加速度方向向下，根据牛顿第二定律可知，绳子中拉力小于木盒2（含细沙）的总重力。
故选C。
（2）相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法得出加速度
（3）设木盒1的质量为，木盒2（含细沙）的质量为，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
位置互换后，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（4）结合上述有
根据图丙有
解得
（5）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数会偏大。
【分析】（1）从保证木盒所受的拉力方向保持不变的角度分析作答；根据实验原理分析是否需要平衡摩擦力；根据牛顿第二定律分析作答；
（2）根据逐差法求加速度；
（3）根据牛顿第二定律列式，得到a2-a1函数关系式；
（4）根据函数关系，结合图像纵截距求解作答；
（5）纸带与打点计时器间有摩擦，结合实验原理分析实验误差。
（1）[1]实验中，为了确保细线的拉力就沿长木板方向，需要调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行。
故选A。
[2]实验目的是测量木盒与木板之间的动摩擦因数，可知，实验中不需要将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。
故选B。
[3] 甲图中，加速运动过程中，木盒2的加速度方向向下，根据牛顿第二定律可知，绳子中拉力小于木盒2（含细沙）的总重力。
故选C。
（2）相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法得出加速度
（3）设木盒1的质量为，木盒2（含细沙）的质量为，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
位置互换后，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（4）结合上述有
根据图丙有
解得
（5）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数会偏大。
13．（2025·射阳模拟）汽车搭载空气悬挂有助于提升汽车的舒适性，某国产汽车的空气悬挂由空气弹簧与避震桶芯所组成。某次测试中，空气弹簧内密封有一定质量的理想气体，其压缩和膨胀过程可简化为如图所示的p-V图像。气体从状态等温压缩到状态，然后从状态B绝热膨胀到状态，B到C过程中气体对外界做功为W，已知和W。求：
（1）状态C的温度；
（2）A到C全过程，空气弹簧内的气体内能变化量。
【答案】（1）解：从B到C过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）解：根据热力学第一定律可知A到B过程
B到C过程
由于
故A到C过程气体内能增加
联立解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【分析】（1）由理想气体状态方程结合p-V图像可求状态C时的温度；
（2）由热力学第一定律可求气体内能的变化。
（1）从B到C过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）根据热力学第一定律可知A到B过程
B到C过程
由于
故A到C过程气体内能增加
联立解得
14．（2025·射阳模拟）如图所示，交流发电机的线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。已知线圈匝数为匝，面积为，转动的角速度为，通过理想变压器连接阻值为的电阻，正常工作时，理想电流表示数为0.25A。若从图示位置开始计时，
（1）写出该发电机产生感应电动势的瞬时值表达式；
（2）若不计发电机线圈电阻，求理想变压器的原、副线圈匝数比。
【答案】解：（1）该发电机产生感应电动势的瞬时值表达式
（2）变压器原线圈两端的电压为
变压器输入功率等于输出功率，则
解得
根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，理想变压器的原、副线圈匝数比为
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）利用Em=NBSω可得感应电动势最大值，根据由线圈所在位置计时，利用e=Emcosωt可得感应电动势瞬时值表达式；
（2）根据题意可得原线圈两端电压，根据理想变压器输入功率等于输出功率可得副线圈中电流大小，根据原副线圈电流与匝数的关系可得匝数比。
15．（2025·射阳模拟）如图所示，通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m=1kg的物体A、B（视为质点），其中连接物体A的轻绳水平（绳足够长），物体A放在一个足够长的水平传送带上，其顺时针转动的速度恒定为v，物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25。现将物体A以10m/s速度从左端MN的标志线冲上传送带，已知传送带的速度v=5m/s，重力加速度为g。求：
（1）物体A刚冲上传送带时的加速度大小a1；
（2）物体A运动到距左端MN标志线的最远距离xm；
（3）若传送带的速度取（0＜v'＜10m/s）范围某一确定值时，可使物体A运动到距左端MN标志线的距离最远时，与传送带因摩擦产生的内能最小，求：此时传送带的速度v'及摩擦产生的内能的最小值Qm。
【答案】（1）解：若传送带速度v=5m/s时，由系统牛顿第二定律
对物体A有
对物体B有
解得加速度的大小
（2）解：物体A向右减速到5m/s时的位移为x1，由运动学公式有
得
当物体速度小于5m/s时，物体A受摩擦力向右，设加速度为a2，由牛顿第二定律得
对物体A、B整体，加速度的大小
解得加速度的大小
物体A向右由5m/s减速到零时的位移为x2，由运动学公式有
得
物体A运动到距左端MN标志线的最远距离为
（3）解：物体A向右减速到v'时的时间为
物体A向右减速到v'时相对传送带向前的位移为Δx1，由运动学公式有
物体A向右由v'减速到零时，相对传送带向后的位移为Δx2，由运动学公式有
物体A与传送带因摩擦产生的内能为
对二次函数求极值得：当m/s时，产生的内能最小为
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）对A和B，分别运用牛顿第二定律列式，即可求出加速度；
（2）根据牛顿第二定律和运动学公式求解物体A运动到距左端MN标志线的最远距离xm；
（2）根据运动学公式得到物体A与传送带相对位移的大小与v'的关系，从而得到摩擦产生的内能与v'的关系式，由数学知识求解内能最小时v的值，并求内能的最小值。
16．（2025·射阳模拟）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内，区域I（x<-L）内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场；区域II（-L0）的粒子从点a（-2L，-2L）沿y轴正方向、以大小为v0的初速度开始运动，从点b（-L，-L）沿x轴正方向进入区域II，粒子在电场中运动时间后，从坐标原点进入第一象限，第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场，该磁场内各点的磁感应强度大小B2与横坐标x满足B2=kx（k为大于0的常量）。不计粒子重力，求：
（1）区域I内匀强磁场磁感应强度B1的大小；
（2）区域II内匀强电场场强E的大小；
（3）该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
【答案】（1）解：粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域I中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
（2）解：设匀强电场的水平分量为，竖直分量为，由牛顿第二定律得、
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动，沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得，
区域II内匀强电场场强E的大小为
（3）解：粒子经过坐标原点O瞬间，沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中，当粒子与y轴距离最大时，粒子沿x轴方向的分速度为0，沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
而
解得
【知识点】动量定理；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据题意，画出粒子的运动轨迹。粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系确定粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径，根据洛伦兹力提供向心力列方程，求出区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B1的大小；
（2）粒子在区域Ⅱ内运动时，沿水平方向和竖直方向，分别根据牛顿第二定律和位移—时间公式列式，分别两个方向的场强分量，再合成求出匀强电场场强E的大小；
（3）由运动学公式和速度合成求出粒子经过O点瞬间的速度大小。在y轴方向，利用动量定理求该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
（1）粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域I中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
（2）设匀强电场的水平分量为，竖直分量为，由牛顿第二定律得、
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动，沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得，
区域II内匀强电场场强E的大小为
（3）粒子经过坐标原点O瞬间，沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中，当粒子与y轴距离最大时，粒子沿x轴方向的分速度为0，沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
而
解得
1 / 12025届江苏省盐城市射阳中学高三下学期三模物理试题
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2025·射阳模拟）下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B．图乙中与大地相连的两条导线的作用和图丁中工作服内的金属丝的作用是相同的
C．图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的
D．图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
2．（2025·射阳模拟）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射，下列措施可能使波发生较为明显衍射的是（　　）
A．增大障碍物的长度 B．波源远离障碍物运动
C．波源靠近障碍物运动 D．增大波源的振动频率
3．（2025·射阳模拟）角动量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律是物理学的三大守恒定律。角动量定义为质点相对原点的位置矢量和动量的向量积，通常写作，表达式为。在国际单位制中，角动量的单位可以表示为（　　）
A． B． C． D．
4．（2025·射阳模拟）如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一居肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025·射阳模拟）如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，则（　　）
A．指针张角变小的过程中有电子离开锌板
B．锌板所带的电荷量一直变大
C．改用红光照射，指针张角也会变化
D．用其它金属板替换锌板，一定会发生光电效应
6．（2025·射阳模拟）在2023年9月21日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（　　）
A．P B．Q C．M D．N
7．（2025·射阳模拟）某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（　　）
A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小
C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小
8．（2025·射阳模拟）有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略）（　　）
A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流
B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生
C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生
D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
9．（2025·射阳模拟）沙漠蜃景和海市蜃景主要是由于大气层不同高度空气的温度不同造成的，已知空气的折射率随温度升高而减小。下列图中能正确描述蜃景现象的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2025·射阳模拟）两个点电荷固定在x轴上的M、N点，x轴上各点的电场强度E与各点位置坐标x之间的关系如图所示。取x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零，下列说法正确的是（　　）
A．固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量小
B．Q点的电势等于零
C．从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前它将一直做加速运动
D．从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它向左运动过程中电势能将一直减小
11．（2025·射阳模拟）如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A．物体C的质量为3m
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为3g
C．物体B的最大速度大小为
D．物体B上升的最大高度为
二、非选择题：共5题，共56分，其中12-16题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．（2025·射阳模拟）某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数。由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接。
（1）实验前，　 　（填A.“需要”或B.“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，　 　（填A.“需要”或B.“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力，如甲图所示，加速运动过程中，绳子中拉力　 　（填A.“大于”、B.“等于”或C.“小于”）木盒2（含细沙）的总重力。
（2）实验时，木盒1不放细沙，质量设为，在木盒2中装入适量的细沙，木盒2含沙总质量设为，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带。如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度　 　m/s2（保留3位有效数字）。
（3）通过理论分析，分别推导和的表达式后，找到和的关系：　 　（结果用、和表示）。
（4）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为9.80m/s2，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为　 　（保留2位有效数字）。
（5）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将　 　（填A.“保持不变”、B.“偏大”或C.“偏小”）。
13．（2025·射阳模拟）汽车搭载空气悬挂有助于提升汽车的舒适性，某国产汽车的空气悬挂由空气弹簧与避震桶芯所组成。某次测试中，空气弹簧内密封有一定质量的理想气体，其压缩和膨胀过程可简化为如图所示的p-V图像。气体从状态等温压缩到状态，然后从状态B绝热膨胀到状态，B到C过程中气体对外界做功为W，已知和W。求：
（1）状态C的温度；
（2）A到C全过程，空气弹簧内的气体内能变化量。
14．（2025·射阳模拟）如图所示，交流发电机的线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。已知线圈匝数为匝，面积为，转动的角速度为，通过理想变压器连接阻值为的电阻，正常工作时，理想电流表示数为0.25A。若从图示位置开始计时，
（1）写出该发电机产生感应电动势的瞬时值表达式；
（2）若不计发电机线圈电阻，求理想变压器的原、副线圈匝数比。
15．（2025·射阳模拟）如图所示，通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m=1kg的物体A、B（视为质点），其中连接物体A的轻绳水平（绳足够长），物体A放在一个足够长的水平传送带上，其顺时针转动的速度恒定为v，物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25。现将物体A以10m/s速度从左端MN的标志线冲上传送带，已知传送带的速度v=5m/s，重力加速度为g。求：
（1）物体A刚冲上传送带时的加速度大小a1；
（2）物体A运动到距左端MN标志线的最远距离xm；
（3）若传送带的速度取（0＜v'＜10m/s）范围某一确定值时，可使物体A运动到距左端MN标志线的距离最远时，与传送带因摩擦产生的内能最小，求：此时传送带的速度v'及摩擦产生的内能的最小值Qm。
16．（2025·射阳模拟）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内，区域I（x<-L）内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场；区域II（-L0）的粒子从点a（-2L，-2L）沿y轴正方向、以大小为v0的初速度开始运动，从点b（-L，-L）沿x轴正方向进入区域II，粒子在电场中运动时间后，从坐标原点进入第一象限，第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场，该磁场内各点的磁感应强度大小B2与横坐标x满足B2=kx（k为大于0的常量）。不计粒子重力，求：
（1）区域I内匀强磁场磁感应强度B1的大小；
（2）区域II内匀强电场场强E的大小；
（3）该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】本题考查尖端放电、静电屏蔽等知识，要深刻理解相关原理，并能用来分析生活中的应用。A．避雷针的工作原理主要是利用尖端放电避免雷击，故A错误；
BD．高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的原理，故B正确，D错误。
C．点火器是利用高压尖端放电的原理，而工作服内掺入的金属丝，是利用了静电屏蔽的原理，故C错误；
故选B。
【分析】避雷针和点火器的工作原理主要是尖端放电；图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是静电屏蔽；图乙中与大地相连的两条导线所起的作用是静电屏蔽。
2．【答案】B
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】波的衍射是不需要条件的，但要发生明显的衍射必须满足一定的条件。波长相对小孔（或障碍物）尺寸越长，衍射现象越明显。A．发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸与波长差不多或比波长短，由于波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射，表明障碍物的尺寸比波长大得多，为了使波发生较为明显的衍射，需要增大波长或减小障碍物的长度，可知增大障碍物的长度不能使波发生较为明显的衍射，A错误；
B．波源远离障碍物将产生多普勒效应，障碍物处接收到的频率减小，根据
可知，波源远离障碍物，等效于增大波长，根据上述，该措施能使波发生较为明显的衍射，B正确；
C．波源靠近障碍物将产生多普勒效应，障碍物处接收到的频率增大，根据
可知，波源靠近障碍物，等效于减小波长，根据上述，该措施不能使波发生较为明显的衍射，C错误；
D．根据
可知，增大波源的振动频率时，波长减小，根据上述，该措施不能使波发生较为明显的衍射，D错误。
故选B。
【分析】发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。
3．【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可。根据角动量的表达式
位置矢量单位为m，动量单位为，可知角动量单位为
故选D。
【分析】由于物理单位遵循基本乘除运算法则，结合位置矢量和动量的单位以及角动量的表达式可求角动量的单位。
4．【答案】D
【知识点】液体的表面张力
【解析】【解答】本题考查了液体表面张力，要能从众多的物理现象中识别出这种现象；知道这种现象的本质原因是液体分子间的引力作用。先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的水膜能使b的面积最小。
故选D。
【分析】液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。
5．【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】解决本题的关键是要掌握住光电效应的发生条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率。AB．用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，逸出电子，验电器所带负电荷逐渐被中和，因此验电器带电量减小，故验电器指针张角逐渐减小直至闭合，此时负电荷被完全中和，继续用紫外线照射锌板，验电器开始带上正电，随着照射时间的增加，锌板逸出的电子增加，锌板所带正电荷增加，带电量增加，验电器张角逐渐增大，故A正确，B错误；
CD．紫光的频率大于红光的频率，根据光电效应产生的条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应，则可知频率大的光照射金属能够发生光电效应时，频率小的光不一定可以使该金属发生光电效应，若不能发生光电效应，则验电器指针的张角不会发生变化，故CD错误。
故选A。
【分析】当紫外线灯射锌板时，产生了光电效应，有光电子从锌板逸出，会使原本带负电的锌板失去部分电子，带电量减少。
6．【答案】A
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握变轨原理。太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据
可得
所以太空垃圾P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空间站造成损害，N会在空间站的后方。
故选A。
【分析】太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据运动情况进行分析。
7．【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路。在较大范围内调节滑动变阻器阻值，说明滑动变阻器阻值可以很大，由于其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小，导致电压表示数虽然有变化，但变化不明显。
故选D。
【分析】如果滑动变阻器与电路接触处断路，则电压表示数不变；根据闭合电路的欧姆定律分析。
8．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】判断有无感应电流产生对照感应电流产生的条件，抓住两点：一是电路要闭合；二是磁通量要变化。由题，模具的形状与磁感线的形状是相同的，则线圈贴着模具上下移动的过程中穿过线圈的磁感线的条数不会发生变化，即穿过线圈的磁通量不变，所以线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流。同样若线圈平面放置不水平，则移动过程中由于穿过线圈的磁通量不变，也不会产生感应电流。
故选B。
【分析】明确感应电流的产生的，知道若穿过线圈的磁通量变化就会产生感应电流，据此判断即可。
9．【答案】A
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】本题考查光的折射定律，解题时需注意：根据题意正确画出光路图，根据几何知识正确找出角度关系，依光的折射定律列式求解。AB．太阳照到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射向地面的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会在看到远处物体的倒立的虚像，如图1。选项A正确，B错误；
CD．太阳照到海面上，接近海面的冷空气比上层空气的密度大，折射率也大。从远处物体射向大气层的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会在看到远处物体的正立的虚像，如图2。选项CD错误。
故选A。
图1 图2
【分析】因为空气的折射率随温度升高而减小，则太阳照到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的折射率小， 接近海面的冷空气比上层空气的折射率大 。
10．【答案】C
【知识点】电势；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题考查电场图像的认识，注意电荷的周围电场的分布特点，电荷在电场中与电势的乘积为电势能。电场力做功的正负决定电势能的增加与否。A．M、N连线中点处场强大于0，且两点间场强最小位置处距离N点较近，可知，固定在M点的点电荷电量比固定在N点的点电荷电量大，故A错误；
B．若有一正点电荷由Q点向右侧无穷远处运动，电场力做正功，电势能不断减小，一直到零，所以Q点的电势大于零，故B错误；
C．从C点由静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下，到D点前场强一直为正值，则场强方向不变，电场力方向不变，它将一直做加速运动，故C正确；
D．从P点由静止释放一负点电荷，仅在电场力作用下，在它由Q向N运动过程中电场力做负功，电势能增大，故D错误。
故选C。
【分析】根据电场的大小分布关系分析电荷量大小，沿着电场线电势降低，根据功能关系分析电场力做功的正负和电势能的变化情况。
11．【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿第二定律；机械能守恒定律；简谐运动
【解析】【解答】本题考查功能关系，要求学生能正确分析物体的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。A．C物体叠加在B物体上面静止时，根据平衡条件可得
拿走C物体后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时，弹簧压缩长度有
其振幅
当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由平衡条件可得
所以由振幅相等
解得物体C的质量为
故A错误；
B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，故
所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为
故B错误；
D．物体B上升的最大高度为
故D正确；
C．当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，则
解得物体B的最大速度大小为
故C错误。
故选D。
【分析】开始静止时根据平衡条件列式，拿走C之后B做简谐运动，根据平衡位置的定义列式，根据距离关系列出振幅与弹性形变量的关系式，B上升到最高点时对A列平衡式，联立求解C的质量；根据牛顿第二定律求解物体B运动到最高点时的加速度大小；当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，根据系统机械能守恒定律求解物体B的最大速度大小；根据B的振幅求解物体B上升的最大高度。
12．【答案】（1）A；B；C
（2）1.20
（3）
（4）0.54
（5）偏大
【知识点】加速度；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题主要考查了测量木盒与木板之间的动摩擦因数的实验，要明确实验的原理，掌握实验的正确操作，掌握逐差法求加速度的方法，能够根据实验原理正确分析实验误差。
（1）实验中，为了确保细线的拉力就沿长木板方向，需要调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行。
故选A。
实验目的是测量木盒与木板之间的动摩擦因数，可知，实验中不需要将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。
故选B。
甲图中，加速运动过程中，木盒2的加速度方向向下，根据牛顿第二定律可知，绳子中拉力小于木盒2（含细沙）的总重力。
故选C。
（2）相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法得出加速度
（3）设木盒1的质量为，木盒2（含细沙）的质量为，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
位置互换后，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（4）结合上述有
根据图丙有
解得
（5）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数会偏大。
【分析】（1）从保证木盒所受的拉力方向保持不变的角度分析作答；根据实验原理分析是否需要平衡摩擦力；根据牛顿第二定律分析作答；
（2）根据逐差法求加速度；
（3）根据牛顿第二定律列式，得到a2-a1函数关系式；
（4）根据函数关系，结合图像纵截距求解作答；
（5）纸带与打点计时器间有摩擦，结合实验原理分析实验误差。
（1）[1]实验中，为了确保细线的拉力就沿长木板方向，需要调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行。
故选A。
[2]实验目的是测量木盒与木板之间的动摩擦因数，可知，实验中不需要将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。
故选B。
[3] 甲图中，加速运动过程中，木盒2的加速度方向向下，根据牛顿第二定律可知，绳子中拉力小于木盒2（含细沙）的总重力。
故选C。
（2）相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法得出加速度
（3）设木盒1的质量为，木盒2（含细沙）的质量为，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
位置互换后，对整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
（4）结合上述有
根据图丙有
解得
（5）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数会偏大。
13．【答案】（1）解：从B到C过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）解：根据热力学第一定律可知A到B过程
B到C过程
由于
故A到C过程气体内能增加
联立解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【分析】（1）由理想气体状态方程结合p-V图像可求状态C时的温度；
（2）由热力学第一定律可求气体内能的变化。
（1）从B到C过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）根据热力学第一定律可知A到B过程
B到C过程
由于
故A到C过程气体内能增加
联立解得
14．【答案】解：（1）该发电机产生感应电动势的瞬时值表达式
（2）变压器原线圈两端的电压为
变压器输入功率等于输出功率，则
解得
根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，理想变压器的原、副线圈匝数比为
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）利用Em=NBSω可得感应电动势最大值，根据由线圈所在位置计时，利用e=Emcosωt可得感应电动势瞬时值表达式；
（2）根据题意可得原线圈两端电压，根据理想变压器输入功率等于输出功率可得副线圈中电流大小，根据原副线圈电流与匝数的关系可得匝数比。
15．【答案】（1）解：若传送带速度v=5m/s时，由系统牛顿第二定律
对物体A有
对物体B有
解得加速度的大小
（2）解：物体A向右减速到5m/s时的位移为x1，由运动学公式有
得
当物体速度小于5m/s时，物体A受摩擦力向右，设加速度为a2，由牛顿第二定律得
对物体A、B整体，加速度的大小
解得加速度的大小
物体A向右由5m/s减速到零时的位移为x2，由运动学公式有
得
物体A运动到距左端MN标志线的最远距离为
（3）解：物体A向右减速到v'时的时间为
物体A向右减速到v'时相对传送带向前的位移为Δx1，由运动学公式有
物体A向右由v'减速到零时，相对传送带向后的位移为Δx2，由运动学公式有
物体A与传送带因摩擦产生的内能为
对二次函数求极值得：当m/s时，产生的内能最小为
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）对A和B，分别运用牛顿第二定律列式，即可求出加速度；
（2）根据牛顿第二定律和运动学公式求解物体A运动到距左端MN标志线的最远距离xm；
（2）根据运动学公式得到物体A与传送带相对位移的大小与v'的关系，从而得到摩擦产生的内能与v'的关系式，由数学知识求解内能最小时v的值，并求内能的最小值。
16．【答案】（1）解：粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域I中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
（2）解：设匀强电场的水平分量为，竖直分量为，由牛顿第二定律得、
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动，沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得，
区域II内匀强电场场强E的大小为
（3）解：粒子经过坐标原点O瞬间，沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中，当粒子与y轴距离最大时，粒子沿x轴方向的分速度为0，沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
而
解得
【知识点】动量定理；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据题意，画出粒子的运动轨迹。粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系确定粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径，根据洛伦兹力提供向心力列方程，求出区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B1的大小；
（2）粒子在区域Ⅱ内运动时，沿水平方向和竖直方向，分别根据牛顿第二定律和位移—时间公式列式，分别两个方向的场强分量，再合成求出匀强电场场强E的大小；
（3）由运动学公式和速度合成求出粒子经过O点瞬间的速度大小。在y轴方向，利用动量定理求该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
（1）粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域I中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
（2）设匀强电场的水平分量为，竖直分量为，由牛顿第二定律得、
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动，沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得，
区域II内匀强电场场强E的大小为
（3）粒子经过坐标原点O瞬间，沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中，当粒子与y轴距离最大时，粒子沿x轴方向的分速度为0，沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
而
解得
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