2025届湖南省邵阳市高考预测物理练习试卷(二)(含解析)

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2025届湖南省邵阳市高考预测物理练习试卷(二)(含解析)

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2025届湖南省邵阳市高考物理预测练习试卷( 二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示,月壤具有高含量的钍(),钍可以为将来开发月球提供能源材料,经中子轰击后核反应方程为,产生燃料铀(),下列说法正确的是(  )
A.反应方程式中,
B.该反应属于衰变
C.该反应属于核聚变
D.钍()的半衰期会随着环境温度改变而改变
2.如图(a)所示,太阳系外的一颗行星绕恒星做匀速圆周运动.由于的遮挡,探测器探测到的亮度随时间做如图(b)所示的周期性变化,该周期与的公转周期相同.已知的质量为,引力常量为.关于的公转,下列说法正确的是( )
A. 周期为 B. 半径为
C. 角速度的大小为 D. 加速度的大小为
3.智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材,其简化模型如图所示。可视为质点的配重用轻绳悬挂到腰带的P点,配重随轻绳在水平面内做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角为。运动过程中腰带与人相对静止,下列说法正确的是(  )
A.若仅增大转速,腰带受到的摩擦力将增大
B.若仅增大转速,绳子与竖直方向夹角将减小
C.若仅增加配重,保持转速不变,绳子与竖直方向的夹角将减小
D.若仅增加配重,保持转速不变,腰带受到的摩擦力将增大
4.两列简谐横波在同一介质中沿直线S1S2相向传播.M点在S1S2之间,到S1的距离r1=160 cm,到S2的距离r2=40 cm,如图甲所示.t=0时刻,向右传播的波恰好传到S1点.图乙为此后两列波分别在M点引起的振动图像,其中实线为向右传播的波经过M点时M处质点的振动图像,虚线为向左传播的波经过M点时M处质点的振动图像.则 (  )
甲 乙
A.t=4.25 s时,M处质点在平衡位置下方且向平衡位置运动
B.两列波的波长均为2 m
C.稳定后S1点为振动减弱点
D.在0~6 s内M处质点的路程为32 cm
5.如图所示,在直角坐标系中,先固定一个不带电的金属导体球,半径为,球心的坐标为。再将一点电荷固定在原点处,带电量为。、是轴上的两点,、两点对称地分布在轴两侧,点、、到坐标原点的距离均为,与金属导体球的外表面相切于点,已知金属导体球处于静电平衡状态,为静电力常量,则下列说法正确的是( )
A. 图中、两点的电势相等
B. 、两点处电场强度相同
C. 金属导体球上的感应电荷在外表面处的场强大小一定为
D. 金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度大小一定为
6.如图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长的固定绝缘杆,小球套在杆上,已知的质量为,电荷量为,电场强度为,磁感应强度为,与杆间的动摩擦因数为 ,重力加速度为,小球由静止开始下滑,在运动过程中小球最大加速度为,最大速度为,则下列判断正确的是( )
A. 小球开始下滑时的加速度最大
B. 小球的速度由增大至的过程中,小球的加速度一直减小
C. 当时小球的速度与之比一定小于
D. 当时小球的加速度与之比一定小于
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.“日”字形理想变压器如图所示,当原线圈ab中通以交变电流时,原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯,另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时,理想电流表的示数为2A,定值电阻。。下列说法正确的是(  )
A.铁芯中磁通量的变化周期为0.02s
B.原线圈ab两端电压的有效值为
C.原、副线圈的匝数比
D.理想电流表的示数为0.2A
8.如图所示,质量为的物块与物块(质量未知)之间拴接一轻弹簧,静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长.现给物块一瞬时初速度,并把此时记为0时刻,规定向左为正方向,时间内物块、运动的图像如图所示,其中轴下方部分图线所围面积大小为,轴上方部分图线所围面积大小为,则( )
A.物块的质量为
B.时刻物块的速度为
C.时刻物块的速度为
D.时间内弹簧始终对物块做正功
9.如图为水流导光实验,将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出,将红光水平射向塑料瓶小孔,观察到红光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面的高度为,水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为,出水口横截面积为,水的密度为,重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0,水平速度大小不变,不计空气阻力及水的发散效应,则(  )
A.“水流导光”是一种光的衍射现象
B.此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象
C.空中水柱(出水口至水面落点间的水柱)的体积为
D.落水对水面的冲击力大小为
10.如图甲所示,在水平面上固定倾角为θ=37°且底端带有挡板的足够长的斜面,斜面底端静止一质量为m的物块(可视为质点),从某时刻起,物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用向上运动,拉力F随位移x变化的规律如图乙所示,当拉力F变为零时,物块恰好静止,重力加速度为g,F0、x0已知。对于整个过程,下列说法正确的是
甲 乙
A.拉力对物块做功大小为F0x0
B.物块的机械能先增加后减小
C.物块的重力势能增加了mgx0
D.系统的内能增加了F0x0-0.6mgx0
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.(8分)如图,一绝热长方体箱体侧壁固定一电阻为 的电热丝,箱体总体积,箱体内有一不计质量的活塞,其与箱体内壁摩擦不计。活塞左侧空间封闭一定质量的理想气体,外界大气压强,箱口处设有卡环。电热丝经导线与一圆形线圈形成闭合回路,线圈放置于有界匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,磁感应强度大小随时间的变化率为。已知线圈的匝数,面积,线圈的电阻 。初始时活塞到右侧箱口距离是到左侧箱底距离的2倍,接通电路缓慢对气体加热,加热前气体温度为。
(1) 求电热丝两端的电压;
(2) 经一段时间,活塞缓慢运动到箱口,此过程中箱内气体的内能增加了,若电热丝产生的热量全部被气体吸收,求此时箱内气体的温度及电路的通电时间。
12.(8分)(1)如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,其中A为固定橡皮筋的图钉,O点为橡皮筋与细绳套的结点,OB和OC为细绳。先用一个弹簧测力计拉与橡皮筋的另一端连接的细绳套,使绳套的结点到某一点并记下该点的位置,再用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮筋。
①本实验中两次拉橡皮筋的过程,主要体现的科学方法是等效替代法,其含义是 。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.第一次一个弹簧测力计的作用效果可以用第二次两弹簧测力计共同作用的效果替代
②在做本实验时,下列操作中错误的是 。
A.弹簧测力计应在使用前校零
B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行
C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些
D.同一次实验过程中O点位置不允许变动
③实验过程中,某同学根据实验数据,画出如图所示的图,方向一定沿AO方向的是 。(选填“F”或“F'”)
(2)某实验小组利用气垫导轨和光电门验证钩码和滑块(含遮光条)所组成的系统机械能守恒,实验装置如图所示。
①实验前需要调节气垫导轨,操作过程是: (选填“挂上”或“去掉”)钩码,接通气源;调节导轨底座调节旋钮P、Q,使滑块运动时通过两光电门遮光条遮光的时间 (选填“>”或“=”或“<”)。
②已知钩码质量m、滑块与遮光条质量M,遮光条宽度为d,两光电门之间的距离为L,定滑轮质量不计,重力加速度为g,接通气源之后,释放滑块,测得遮光条通过两光电门的时间分别为t1和t2。若在实验误差允许范围内满足 ,则可验证系统机械能守恒。(用题干中的物理量的字母表示)
③关于上述实验,下列说法正确的是 。
A.两光电门之间的距离要小一些
B.钩码的质量m应远小于滑块与遮光条的质量M
C.选用的遮光条的宽度适当窄些
13.(10分)某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电池的电动势相等,即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势。图乙中,标准电源的电动势和定值电阻的阻值均为已知量,为灵敏电流计、为一根粗细均匀的电阻线,为滑动触头,可在电阻线上移动,触点为。请回答下列问题:
(1)查询教材可知电阻线的电阻率为用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径如图丙所示,则          mm.
(2)按图乙连接实物电路。单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流计示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是   ,定值电阻两端电压是    ,通过定值电阻的电流强度是    ;
(3)保持滑动变阻器的滑片不动,将置于“”挡,调节,使灵敏电流计示数为0,并用刻度尺测量     。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为=    。
14.(14分)人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性,冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动,小星找来一个足够长的水槽,将质量为的车厢放在水槽中模拟冰山,车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑,车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水,滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为、方向水平向右的恒力,当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。
(1) 求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小;
(2) 求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中,车厢的位移的大小;
(3) 若在水槽中装入一定深度的水,车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为,由于外界碰撞,车厢在极短时间内速度变为,方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为为已知常数,除第一次碰撞以外,以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。
15.(16分)如图1所示,一个匝数为N、边长为L的正方形导线框abcd,导线框总电阻为R,总质量为m,匀强磁场区域的宽度为L,导线框由静止释放,下落过程中始终保持竖直,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)若导线框ab边刚进入匀强磁场区域时,恰能做速度为的匀速运动,求匀强磁场的磁感应强度;
(2)若导线框ab边进入磁场的速度为,cd边离开磁场的速度为,导线框在磁场中做减速运动,已知磁感应强度为。在导线框穿过磁场的过程中,求:
a.导线框中产生的焦耳热Q;
b.在图2中定性画出导线框中的感应电流I随时间t的变化图线(规定逆时针为电流正方向)。
参考答案
1.【知识点】核反应
【答案】A
【详解】A.根据电荷数守恒,U的电荷数为
根据质量数守恒,U的质量数为
故A正确;
BC.该反应属于人工核转变,故BC错误;
D.半衰期不会随着环境温度改变而改变,故D错误。
故选A。
2.【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】B
【解析】因为行星的遮挡,探测器检测到的亮度会略有降低,所以两次亮度减弱之间的时间就是行星的公转周期,即,A错误;行星绕恒星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得,解得,B正确;行星公转的角速度,C错误;该行星的向心加速度,D错误.
3.【知识点】圆锥摆问题
【答案】D
【详解】AD.以腰带和配重整体为研究对象,转动过程中,根据平衡条件,整体在竖直方向处于平衡状态,所以f=(m配重+m腰带)g
故增大转速,腰带受到的摩擦力不变;若仅增加配重,保持转速不变,腰带受到的摩擦力将增大,A错误,D正确;
BC.根据

若仅增大转速,绳子与竖直方向夹角将变大;若仅增加配重,保持转速不变,绳子与竖直方向的夹角将不变,选项BC错误;。
4.【知识点】波的加强点与减弱点相关问题、波的干涉的应用
【答案】C
【解析】t=4.25 s时,M处质点参与两列波的振动,虚线波引起的位移大,所以叠加后位于平衡位置下方且远离平衡位置运动,A错误;由题图乙可知,向右传播的波速为v1== m/s=0.4 m/s,两列波的周期都是2 s,故λ2=λ1=v1T=0.8 m,B错误;由题可知,S1到M之间的距离刚好等于两个波长,故稳定后S1和M两点的振动情况相同,稳定后M点为振动减弱点,那么稳定后S1点也是振动减弱点,C正确;在0~6 s内M处质点做了两次全振动,0~2 s M处质点没有振动,2~4 s M处质点的振幅为3 cm,路程为12 cm,4~6 s M处质点的振幅为1 cm,路程为4 cm,故0~6 s内M处质点的路程为16 cm,D错误.
5.【知识点】电场的叠加
【答案】D
【热考向】电场强度与静电平衡
【解析】由于感应电荷对场源电荷的影响,且沿着电场线方向电势逐渐降低,可得,错误;、两点处电场强度大小相等,方向不同,错误;点电荷在处的场强大小为,但金属导体球外表面场强不为零,则金属导体球上的感应电荷在外表面处的场强大小不等于,错误;点电荷在处的场强大小为,方向沿轴正方向,金属导体球处于静电平衡状态,则其内部电场强度为零,则金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度大小为,方向沿轴负方向,正确。
6.【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】B
【解析】小球刚开始下滑时受到竖直向下的重力,水平向左的电场力,水平向右的弹力以及竖直向上的滑动摩擦力,且此时滑动摩擦力,竖直方向根据牛顿第二定律有,而随着小球速度的增加,小球所受洛伦兹力由0逐渐增大,根据左手定则可知洛伦兹力的方向水平向右,则在小球运动后水平方向有,可知随着小球速度的增加,杆对小球的弹力减小,致使杆对小球的摩擦力减小,而当洛伦兹力的大小等于小球所受电场力大小时,杆对小球的弹力为零,此时小球在竖直方向仅受重力,加速度达到最大,为重力加速度,即,而随着小球速度的进一步增大,洛伦兹力将大于电场力,小球再次受到杆的弹力,方向水平向左,则摩擦力再次出现,竖直方向的合力减小,加速度减小,直至摩擦力等于小球重力时,小球速度达到最大值,此后小球将做匀速直线运动,因此小球开始下滑时的加速度不是最大,故A错误;小球刚开始运动时根据牛顿第二定律有,解得,而根据A选项中分析可知,加速度最大为重力加速度,即在整个过程中加速度先由逐渐增大到,再由逐渐减小为0,假如开始时加速度是由0开始增加的,则根据运动的对称性可知,当加速度最大时小球速度恰好达到,但实际上加速度并不是由0开始增加的,因此可知,当加速度最大时小球的速度还未达到,而加速度最大之后由于摩擦力的再次出现,小球开始做加速度减小的加速运动,由此可知,小球的速度由增大至的过程中,小球的加速度一直减小,故B正确;当时小球可能正在做加速度增大的加速运动,也可能正在做加速度减小的加速运动,根据B选项中分析可知,若小球正在做加速度增大的加速运动,则与之比一定小于,但若小球正在做加速度减小的加速运动,则与之比一定大于,故C错误;由B选项中分析可知,小球的最大加速度时,即加速度达到最大时,小球的速度还不到,因此当时小球的加速度一定小于,当速度时,对小球由牛顿第二定律有,即,而当小球速度最大时有,联立可得,化简可得,故D错误.
7.【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】ACD
【详解】由原线圈ab的输入电压可知,交变电流的变化周期,电压的有效值,电流产生磁场,铁芯中磁通量的变化周期也为0.02s,A正确,B错误;根据题述可知,理想电流表的示数为2A,定值电阻,则副线圈的输出电压为,根据法拉第电磁感应定律有,,联立解得,C正确;对于理想变压器,有,解得理想电流表的示数为,D正确。选ACD。
8.【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题
【答案】ACD
【解析】本题考查图像、物块一弹簧模型.时间内所受弹力方向向左,所受弹力方向始终向右,弹簧始终对物体做正功;时刻,、所受弹力最大且大小相等,对、由牛顿第二定律可得,,则物块的质量为,故、正确;由图像可知,时刻物块的速度为,故不正确;由图像可知,时刻物块的速度为,故正确.
9.【知识点】全反射与折射的综合应用、动量定理及其应用
【答案】BC
【详解】“水流导光”是一种光的全反射现象,A错误;紫光的折射率大于红光的折射率,根据,可知,同一介质中,紫光的临界角小于红光的临界角,可知此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象,B正确;水做平抛运动,则有,,解得,,则空中水柱的体积为,解得,C正确;水落至水面竖直方向的分速度,截取极短时间内的水进行分析,水的质量,落到水面过程,根据动量定理有,由于时间极短,则有,则近似有,根据牛顿第三定律有,解得,D错误。
10.【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】BD
【解析】根据题图乙拉力F关于位移x的关系,图线与x轴围成的面积即为拉力F做功大小(关键:受力的大小随位移均匀变化,图线与x轴围成的图形面积大小为做功大小,也可利用平均值法求功),拉力对物块做功大小为W=F0x0,A错误;除重力外的其他力做功导致机械能的改变,除重力外,拉力F与滑动摩擦力f对该物块做功,而此两力的合力先沿斜面向上,后沿斜面向下,即该物块沿斜面向上运动过程中,拉力与摩擦力的合力先做正功后做负功,机械能先增加后减少,B正确;物块沿斜面向上的位移为x0,高度上升h=x0sin θ,则重力势能增加了ΔEp= mgh=0.6mgx0,C错误;设斜面底端为零势能面,物块由斜面底端运动到最高点过程中能量守恒,则有F0x0=ΔEp+Q,则系统内能增加了Q=F0x0-0.6mgx0,D正确。
【技巧必背】
几种求变力做功的方式
1.“平均力”求解
在求解变力做功时,若物体受到的力的方向不变,而大小随位移呈线性变化,即力的大小均匀变化时,可先求出力对应位移的平均值=,可以认为物体受到一平均力的恒力作用,F1、F2分别为物体初、末状态所受的力,再由W=lcos α计算变力做功的多少。
2.“图像法”求解
在F-x图像中,图线与x轴所围面积的代数和就表示力F在这段位移所做的功,且位于x轴上方的面积为正,位于x轴下方的面积为负。若图形是不规则的,则围成的面积不好求解,故此方法只适用于便于求图线与x轴所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形)。
3.“微元法”求解
当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反或夹角一定时,这类力做的功等于力和路程(不是位移)的乘积,如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。将物体的位移分割成许多小段,因每小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。
4.“等效转换”求解
变力做功直接求解时,通常都比较复杂,可通过转换研究对象,将某一变力做的功等效于某一恒力做的功。常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体运动过程中拉力做功的问题。
11.【知识点】气体的等压变化与盖—吕萨克定律、热力学第一定律及其应用
【答案】(1)
(2) ;
【详解】
(1)根据法拉第电磁感应定律,可得圆形线圈产生的感应电动势大小为(2分)
由闭合电路欧姆定律可得流经电热丝的电流为
(1分)
电热丝两端的电压(1分)
(2)接通电路缓慢对气体加热,活塞缓慢运动到箱口,此过程中箱内气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律有(1分)
可得此时箱内气体的温度(1分)
该过程中外界对气体做功(1分)
若电热丝产生的热量全部被气体吸收,根据热力学第一定律有(2分)
根据,可求得电路的通电时间(1分)
12.【知识点】实验:探究两个互成角度的力的合成规律、实验:验证机械能守恒定律
【答案】(1) D C F'
(2) 去掉 = C
【详解】(1)①实验中等效替代法的含义是第一次一个弹簧测力计的作用效果可以用第二次两弹簧测力计共同作用的效果替代,故选D。
②A.弹簧测力计应在使用前校零,保证读数准确故A正确,不符合题意;
B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,故B正确,不符合题意;
C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故C正确,符合题意;
D.同一次实验过程中O点位置不允许变动,以保证等效性,故D正确,不符合题意。
故选C。
③若操作正确,F'一定沿AO方向。
(2)①根据平衡摩擦力的为操作可知,应去掉钩码,接通气源,滑块做匀速直线时,滑块运动时通过两光电门时,遮光条的时间。
②滑块经过光电门的速度分别
根据机械能守恒可知
联立可得
③A.为减小误差,两光电门之间的距离要大一些,故A错误;
B.无需钩码的质量m应远小于滑块与遮光条的质量M的条件,故B错误;
C.选用的遮光条的宽度适当窄些,测得的速度越精确,故C正确。
故选C。
13.【知识点】实验:电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)(1分)
(2)0(1分) (1分) (1分)
(3)滑动触头T(2分) 电阻线段长度为(2分) (2分)
【解析】(1)电阻线的横截面直径
(2)单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流计示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是0;定值电阻两端电压是;通过定值电阻的电流强度是;
(3)保持滑动变阻器的滑片不动,将置于“2”挡,调节滑动触头;
测量电阻线段长度为;
设长度为由电压规律
又由解得待测电源的电动势为
14.【知识点】求解弹性碰撞问题
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 对车厢,由动能定理可得(3分)
解得(2分)
(2)车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞,设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为、,由机械能守恒定律有(1分)
由动量守恒定律有(1分)
解得,(1分)
设第一次碰撞到第二次碰撞之间车厢与滑块的位移分别为、,,(1分)
(1分)
解得(1分)
(3) 每一次碰撞后车厢的运动过程中由动量定理有,即,累加后得,第一次碰撞前,车厢的路程为,所以,碰撞前车厢的速度(1分)
设第次碰撞后,车厢的速度为,滑块的速度为,第次碰撞至停下,车厢的路程为,第一次碰撞,由机械能守恒定律:,由动量守恒定律有,解得,,第一次碰撞后,对车厢有,解得(1分)
第二次碰撞,由机械能守恒定律有 ,由动量守恒定律有,解得,,所以第二次碰撞后车厢的路程(1分)
此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的 ,车厢均静止,所以第三次碰撞后车厢的路程,第四次碰撞后车厢的路程,第次碰撞后车厢的路程(1分)
根据等比数列求和公式求得车厢在第二次碰撞及以后的路程之和,所以(1分)
【试题解构】
(1)

.水平方向受力分析:车厢只受,滑块不受力;
.运动分析:车厢匀加速运动,滑块相对水槽静止;
.设问分析:车厢与滑块发生第一次碰撞将在车厢的左侧,得出车厢运动的位移大小为。
(2)

设问分析:滑块体积可以忽略,则。
(3).受力分析:与(1)比多了阻力,大小随车厢速率变化,则可利用动量定理列式;
.设问分析:全程车厢通过的总路程:滑块将与车厢发生次碰撞,求每次碰撞后满足的表达式,找规律即可。
15.【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】(1);(2)a.,b.见解析
【详解】(1)进入磁场时受的安培力,
感应电动势,
感应电流,
可知,
由于导线框恰能匀速,满足平衡条件,则,
故,
解得。
(2)a.由动能定理,
根据功能关系有,
得;
b.根据,F-mg=ma,
导体框进入磁场时做加速度减小的减速运动,则I-t图像的斜率减小,根据楞次定律,电流方向为逆时针,同理出离磁场时要做加速度减小的减速运动,I-t图像的斜率减小,电流为顺时针方向,则导线框中的感应电流I随时间t的变化图线如图所示:
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