2021年高考物理考前沖刺押題卷05（江蘇卷）（解析版）

2021年高考物理考前沖刺押題卷05（江蘇卷）

注意事項

考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求

1.本試卷共6頁，滿分為100分，考試時間為75分鐘。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置。

3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符。

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑：如需改動，請用橡皮擦干凈后，再

選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置

作答一律無效。

5.如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。

第I卷

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意.

1、實現(xiàn)核能電池的小型化、安全可控化一直是人們的目標。現(xiàn)在有一種“福:電池”，它的體積比一元硬幣還

要小，就是利用了負核夕美變產(chǎn)生的能量，有的心臟起搏器就是使用“負電池”供電，使用壽命長達20年。

僦核發(fā)生尸衰變過程中除了產(chǎn)生夕粒子和新核外還會放出質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為零的反中微子。瓶核的半衰期

為12.5年，下列說法正確的是（）

A.僦核夕衰變后放出的新核是；He

B.旅核衰變放出的夕射線是電子流，來源于核外電子

C.經(jīng)過12.5年后，反應后剩余物的質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的一半

D.瓶核衰變后，新核平均核子質(zhì)量會增加

【答案】A

【解析】衰變方程為：H-：He+_|e,ALE確：瓶核衰變放出的夕射線是電子流，來源于核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

質(zhì)子和電子，即：n-；H+_1e,B錯誤；經(jīng)過一個半衰期，是有一半瓶核發(fā)生衰變，并不是質(zhì)量剩為原來

的一半，C錯誤：笊核夕衰變過程放出能量，平均核子質(zhì)量會減小，D錯誤。故選A。

2、如圖所示，八6為兩束顏色不同的單色光，它們以不同的入射角射入等腰梯形玻璃棱鏡，兩條射出光能

合為一束，下列說法正確的是（）

b

A.〃光在玻璃中的折射率大

B.〃光在玻璃中的光速大

C.對于同種金屬，a光能發(fā)生光電效應，則。光一定也能發(fā)生光電效應

D.若兩束光通過同一雙縫裝置且都能形成干涉圖樣，則。光條紋間距較大

【答案】B

【解析】

根據(jù)題意畫出光路圖，兩光束出棱鏡時，折射角相同，。光的入射角小，匕光入射角大，可得。光的折射率

大，分光的折射率小，A錯誤；在同種介質(zhì)中的光速，折射率越大，光速越小，在同種介質(zhì)中〃光的速度

較大，B正確；折射率越大，光子頻率越大，光子能量越大，a光能發(fā)生光電效應，但6光折射率更小，故

匕光不一定也能發(fā)生光電效應，C錯誤；折射率大的光束波長小，根據(jù)條紋間距公式=較大，6光折

a

射率較小，故方光條紋間距較大，D錯誤。

3、用特殊材料做成的、質(zhì)量均為〃?=0.4kg的A、B兩球，套在一根水平光滑直桿上，并將A球固定，以A

的位置為坐標原點，桿的位置為x軸，建立坐標系，如圖甲所示。兩球間存在沿x軸的作用力，且大小隨間

距的變化而變化。兩球之間因受到相互作用力而具有一定的勢能，若其間的作用力做正功則勢能減少，做

負功則勢能增加。根據(jù)這一規(guī)律，測出了其間的勢能隨位置坐標x的變化規(guī)律，如圖乙所示。其中圖線最

低點的橫坐標x=20cm,圖線右端的漸近線為虛線a（對應0.28J）。運動中不考慮其它阻力的影響，桿

足夠長，以下說法錯誤的是（）

y--------------------------F甲

01020x/cm

A.將小球B從x=8cm處由靜止釋放后，它開始向x軸正方向運動

B.將小球B從x=8cm處由靜止釋放后，它在運動中能達到的最大速度為Im/S

C.將小球B從x=4cm處由靜止釋放后，它不可能第二次經(jīng)過X°=20cm的位置

D.將小球B從x=12cm處由靜止釋放后，它僅有一次經(jīng)過/=20cm的位置

【答案】D

【解析】由圖知，在0<x<20cm時，兩個小球之間為排斥力，在x>20cm時，兩個小球之間為吸引力,

且無窮遠處與6cm處勢能相等，均為0.28J,從而當小球B在12cm處由靜止釋放后，小球B將做往復運動,

多次經(jīng)過xo=2Ocm位置。同理當小球B在4cm、8cm處由靜止釋放后，其做往復運動。當小球B從x=8cm

處由靜止釋放后，運動到沏=20cm時勢能最小，故速度最大，由能量守恒0+&,=」相用+0,由圖像知

P2

￡p=0.2J,代入解得最大速度為im/s,故ABC正確，不符合題意；D錯誤，符合題意。故選D。

4、科學實驗證明，通電長直導線周圍磁場的磁感應強度大小3=左：，式中常量Q0,/為電流強

度，/為距導線的距離。如圖所示，三根完全相同且通有恒定電流的長直導線如b.c,其截面位

于等邊三角形的三個頂點，a、乩c通過的恒定電流大小分別為/〃、lb、1c，導線尻。位于光滑絕

緣水平面上，三根導線均可保持靜止狀態(tài)，則（）

七0n二二二二二二二二二飛上…

~777777Tf77777777T777777777777777T777777777777777777/7/7777777'

A.a.6通有同向的恒定電流

B.導線。受的合磁場力豎直向下

C.導線a、b所受的合磁場力大小相等、方向相反

D.導線4、6、C上通有的電流大小關(guān)系為/a=2/b=2/c

【答案】D

【解析】導線。受仄C?磁場力恰好與其重力平衡，重力豎直向下，則導線a受的合磁場力的方向

豎直向上，因此機c對。的磁場力都為排斥力，氏c為同向電流，a與氏c為異向電流，AB錯

誤；c對人為吸引力，。對b為排斥力，導線8受到磁場力的合力的方向為豎直向下，導線a受的

合磁場力的方向豎直向上，故兩者方向是相反的，但大小不等，C錯誤；設(shè)導線長度為L,分析導

線b的受力情況，a對b的磁場力為F;tb,c對b的磁場力為Ab，根據(jù)共點力平衡知識可知

工,sm30=Fcb>其中iI,解得/“=2/j根據(jù)導線。的受力可知，電

流4=4,故導線服從c上通有的電流大小關(guān)系為/。=2(=2/‘，D正確。故選D。

5、中國對火星探測不懈追求，火星與地球距離最近的時刻最適合登陸火星和在地面對火星進行觀測。設(shè)定

火星、地球繞太陽做勻速圓周運動的軌道在同一平面內(nèi)，火星繞太陽運動的軌道半徑是地球繞太陽運動的

軌道半徑的左倍(k>D,地球繞太陽運動的周期為如圖為某時刻火星與地球距離最近時的示意圖，則

到火星與地球再次距離最近所需的最短時間為()

討-1P-1戶戶

【答案】A

【解析】設(shè)火星繞太陽做勻速圓周運動的周期為7,地球繞太陽運動的軌道半徑為々由茁

3

32萬273b2

知丁=門7；，設(shè)到火星、地球再次距離最近所需的最短時間為，，予-于=2幾,解得，=q—T()

,'F-1

故選Ao

6、如圖所示，電動牙刷充電時將牙刷插入充電座內(nèi)，充電座中的線圈接入220V交流電，牙刷內(nèi)的線圈兩

端獲得4.5V的電壓，再通過控制電路對牙刷內(nèi)部的直流充電電池充電，電池的電動勢為2.4V,內(nèi)阻為

0.1Q,容量為800mAh,10小時即可充滿。充滿電后用戶平均每天使用4分鐘，可以連續(xù)使用60天。關(guān)

于此電動牙刷的說法正確的是（）

A.充電座和牙刷內(nèi)線圈的匝數(shù)比為110：9

B.充電時，直流充電電池中的平均電流是800mA

C.使用時電池的平均輸出功率為0.48W

D.電池最多能提供的電能為6912J

【答案】D

【解析】原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，原線圈的電壓為220V,副線圈兩端的電壓為4.5V,故匝數(shù)之

n.U.440

比為二=:皆=k，故A錯誤；充電時，電池的容量為￡800mAh,10小時即可充滿，根據(jù)小〃得，充

〃2U?y

電電流/=g=800mAh=80mA,故B錯誤；若不考慮電池的內(nèi)阻，則電池輸出的電能最大，為

t10h

W6912

W=E/f=2.4xO.O8x10x3600J=6912J,使用時電池的平均輸出功率P=—=-------------W=0.48W,實際電

t60x4x60

池有內(nèi)阻，故實際的平均輸出功率小于0.48W,故C錯誤，D正確。故選D。

7、帶電平行板電容器兩極板水平放置，充電后與電源斷開。兩質(zhì)量相等的帶電小球〃、人分別位于電容器

內(nèi)上、下極板附近，a與上極板、。與下極板的距離相等?，F(xiàn)在同時由靜止釋放八b,“和6同時經(jīng)過兩極

板的中線MN,已知重力加速度為g,不計a、b間的相互作用和電容器極板的邊緣效應，下列說法正確的

是（）

i+++、+++++++m

a

M------------------------------------------------------N

b

1--------------------二-r

A.到達MN時，a的動能大于b的動能

B.到達MN時，a、力的電勢能變化相等

C.從釋放兩帶電小球a、6到MN的過程中，6的機械能變化量的絕對值小于a的機械能變化量的絕對值

D.若將上極板上移一小段距離力，下極板下移2力，再同時由原位置釋放a、b,a、6仍同時到達原中線MN

【答案】D

【解析】兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運動，則有：y=5。/由題意知，相同時間內(nèi)a的位移與

b的位移大小相等，，小E又相等，可知d=死，由牛頓第二定律可知合外力F=，〃a,兩粒子的合外力相等。

由動能定理可知：。、〃兩粒子在相同的時間內(nèi)位移相同，合外力相同，動能的增量相同，所以到達MN時，

6的動能等于。的動能，故A錯誤；對。粒子牛頓第二定律=對。粒子牛頓第二定律

qhE-mg=mah,綜上分析可知兩粒子的電荷量大小處＞公，又由于兩粒子帶負電，則到達時，根據(jù)

W=Eqy可知，電場力對。做功少，電勢能變化不相等,故B錯誤;從釋放到MN的過程中，根據(jù)W=qU=qEy

知，因為場強E和位移y相等，而兩粒子的電荷量大小伙＞仇，則電場力對b粒子做功的絕對值大于電場

力對a粒子做功的絕對值，則b粒子機械能的增加量大于a機械能的減小量，故C錯誤；若僅將上極板向

上平移一段距離，因極板帶電量不變，正對面積不變，根據(jù)推論知板間場強不變，兩個粒子運動的加速度

不變，則再同時由原位置釋放a、b,。將同時達到原中線MN,故D正確。

8、一列簡諧橫波在，=：5時的波形圖如圖(a)所示，P、。是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖(b)是質(zhì)點。的振

動圖象。關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是()

A.波速為9cm/s

B.沿x軸正方向傳播

C.質(zhì)點。的平衡位置坐標x=9cm

D.在t=4s時質(zhì)點P移動到。點

2

【答案】C

【解析】由圖⑷可以看出，該波的波長為;I=36cm,由圖⑶可以看出，周期為T=2s，波速為丫=且=18cm/s

T

選項A錯誤；由圖仍)知，當f=gs時，。點向上運動，結(jié)合圖5)可得，波沿X軸負方向傳播，選項B錯誤;

2乃1jrA.

設(shè)質(zhì)點0的振動方程為y()=Asin(Gf+(p),其中co=亍l=7rrad/s,r=qS時彳jyo=Asin(—4-cp)=

JIJI.

可得夕=-耳，即質(zhì)點。的振動方程為x,=Asin(M-§),由圖(b)可知＞2=Asin@z,所以0、Q兩質(zhì)點

41

的相位差為彳，則X2=W%=9cm,選項C正確；波沿x軸負方向傳播，結(jié)合圖3)可得質(zhì)點P向上振動，

在t=_Ls=Z時質(zhì)點P移動到上方最大位置處，選項D錯誤。故選C。

24

9、如圖所示，光滑且足夠長的兩平行金屬導軌固定在同一水平面上，兩導軌間的距離L=1m，定值電阻

4=6。、&=3。，導軌上放一質(zhì)量為m=1kg的金屬導體棒棒的電阻r=2Q。整個裝置處于磁感

應強度為8=0.8T的勻強磁場中，磁場的方向垂直于導軌平面向上，現(xiàn)用一拉力F沿水平方向向左拉棒，

使棒以一定的初速度開始運動，如圖為打中電流的平方/：隨時間r的變化關(guān)系圖像，導軌的電阻不計。下

列說法正確的是()

A.5s末棒ab的速度大小為3mzs

B.5s內(nèi)舄中產(chǎn)生的焦耳熱為L0J

C.5s內(nèi)拉力尸所做的功為7.65J

D.棒出?受到的安培力的大小與時間t的關(guān)系為弓=0.24,2+04N

【答案】B

【解析】由題圖可知，5s末通過R的電流為人=^^A=0.2A,根據(jù)并聯(lián)電路電流關(guān)系可知此時通過&

的電流為/2=3L=04A,通過出，的電流為/M+/2=0.6A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得破產(chǎn)生的感應電

性

E

動勢為E=/r+/|/?,=2.4V,根據(jù)法拉第電磁感應定律有E=BLv,解得5s末ab的速度大小為U=—=3m/s

BL

故A正確；根據(jù)焦耳定律可知圖像與/軸所圍圖形的面積值與用的乘積表示5s內(nèi)品產(chǎn)生的焦耳熱，

即叱=；(0.02+0.04)x5x6J=0.9J,故B錯誤；設(shè)5s內(nèi)及中產(chǎn)生的焦耳熱為卬2,電阻，產(chǎn)生的焦耳

U2

---j

wRRw(I4-1}2rt9r

熱為M,則根據(jù)焦耳定律可得/=病=才=2,—=—=3,解得電=2%=1.8J,

Vr?yy?11iLi\|

屋一

W,=3M=2.7J,根據(jù)對A項的分析同理可得/=0時刻，外的初速度大小為％=15瘋五m/s,根據(jù)功能關(guān)系

可得5s內(nèi)拉力F所做的功為啊=叫+嗎+叱5/m/；=7.65J,故C正確；由題圖可知L與t

的關(guān)系為L=V0.004r+0.02(A),通過ab的電流/與t的關(guān)系為/=3乙=340.004〉+0.02(A)，ab受到

的安培力大小與時間t的關(guān)系為F=BIL=2Ay/Q.QQ4t+0.02(N)=0.24V0.4z+2(N),故D正確。

10、為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由

絕緣材料制成，長、寬、高分別為”=1m、&=0.2m、c=0.2m,左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方

向加磁感應強度為8=1.25T的勻強磁場，在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿

裝置以某一速度從左向右勻速流經(jīng)該裝置時，用電壓表測得兩個電極間的電壓U=1V.且污水流過該裝置

時受到阻力作用，阻力其中比例系數(shù)k=\5N.s/m2,L為污水沿流速方向的長度，丫為污水的流速.下

列說法中正確的是()

t二？；豆:二；：,才。

1一二a——〈廣

A.金屬板M電勢不一定高于金屬板N的電勢，因為污水中負離子較多

B.污水中離子濃度的高低對電壓表的示數(shù)也有一定影響

C.污水的流量(單位時間內(nèi)流出的污水體積)Q=16m3/s

D.為使污水勻速通過該裝置，左、右兩側(cè)管口應施加的壓強差為Ap=1500Pa

【答案】D

【解析】：根據(jù)左手定則，知負離子所受的洛倫茲力方向向下，則負離子向下偏轉(zhuǎn)，N板帶負電，M板帶

正電，則N板的電勢比M板電勢低，故A錯誤；最終離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡，有qvB=1,

解得U=i，&,與離子濃度無關(guān)，故B錯誤；污水的流速則流量（2=腕=號=畏m3/s=0.16m%,

故C錯誤；污水的流速v=S=1、m/s=4m/s；污水流過該裝置時受到的阻力Ff=〃v=/av=15xlx4

DC1.ZD^U.Z

N=60N,為使污水勻速通過該裝置，左、右兩側(cè)管口應施加的壓力差是60N,則壓強差為%

Pa=l500Pa,故D正確.

第H卷

二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的

演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

11.（15分）某同學設(shè)計了如下實驗來測量物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗步驟如下：

（i）如圖甲所示，用墊塊把一端帶有定滑輪的長木板墊高，在其上表面固定一與物塊下滑路徑平行的刻度

尺（圖中未畫出）。物塊用細線通過定滑輪與一質(zhì)量為m=100g的鉤碼相連。

（ii）實驗發(fā)現(xiàn)當木板的傾角調(diào)整為53。時，給物塊一個沿斜面向下的初速度，物塊恰能拖著鉤碼勻速運動。

（iii）調(diào)整手機使其攝像頭正對木板表面，開啟視頻錄像功能。當物塊運動到某一位置時突然燒斷細線，用

手機記錄下物塊沿木板向下做加速直線運動的情況。然后通過錄像的回放，選擇燒斷細線時物塊的位置作

為測量參考點，得到物塊相對于該點的運動距離L與運動時間t的數(shù)據(jù)。

（iV）該同學選取部分實驗數(shù)據(jù)，畫出了自-/圖像如圖乙所示。回答以下問題：（重力加速度g取10m/s2,

t

sin53°=0.8,cos53°=0.6）

（1）根據(jù)圖像可得，燒斷細線瞬間物塊速度的大小為m/s,物塊下滑的加速度大小為m/s2?（結(jié)

果均保留2位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可得物塊的質(zhì)量為kg,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。（結(jié)果均保留2

位有效數(shù)字）

【答案】（1）0.20（0.18~0.22）（3分）4.1（4分）（2）0.24（4分）0.65（0.64-0.66）（4

分）

【解析】⑴小車燒斷細線時，以初速度%做勻加速直線運動，有L=W+g，"2,可得，%+如故

圖像的總截距表示初速度，有％=0.20m/s（0.18m/s~0.22m/s）,'圖像的斜率表示加速度的一半，有

t

af2.^^5O.^^O'，_,）...—."

~=k=----------m/s-=21.t0l5m/s-,則加速度為a=2女=4.1m/s2。

21.0

（2）設(shè)物塊的質(zhì)量為M,斜面傾角為a=53°，連接體開始勻速運動，有低sina=〃Mgcosa+/ng

剪斷細繩后，對物塊由牛頓第二定律有Mgsina-4Mgeose=Ma

聯(lián)立各式可得mg=Ma

mg0.1x10&sina-a八,”

代入數(shù)據(jù)解得M=工-kg?0.24kg,pi=----------=0.65(0.64-0.66)0

a4.1gcosa

12.（8分）如圖所示是某潛艇的橫截面示意圖，它有一個主壓載水艙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主壓載水艙有排水孔與海

水相連，人們可以通過向水艙里注水或者排水來控制潛艇的浮沉。潛艇內(nèi)有一個容積V=3m3的貯氣鋼筒，

在海面上時，貯氣鋼筒內(nèi)貯存了p=200atm的壓縮空氣，壓縮空氣的溫度為/=27℃。某次執(zhí)行海底采礦任務(wù)

時，通過向主壓載水艙里注入海水，潛艇下潛到水面下/?=290m處，此時海水及貯氣鋼筒內(nèi)壓縮空氣的溫度

均為h=7℃；隨著采礦質(zhì)量的增加，需要將貯氣鋼筒內(nèi)的壓縮空氣壓入水艙內(nèi)，排出部分海水，使?jié)撏П３?/p>

水面下深度不變，每次將筒內(nèi)一部分空氣壓入水艙時，排出海水的體積為△V=lm3,當貯氣鋼筒內(nèi)的壓強降

低到〃=50atm時，就需要重新充氣。在排水過程中氣體的溫度不變，已知海水的密度/=lxlO3kg/m3,海面

上大氣壓強po=latm,g=10m/s2,latm=lxl（）5pa。求在該貯氣鋼筒重新充氣之前，可將貯氣鋼筒內(nèi)的空氣壓

入水艙多少次？

主壓載水艙

【答案】13次

【解析】設(shè)在水面下/?=290m處貯氣鋼筒內(nèi)氣體的壓強變?yōu)榭?，由查理定律得先堂?分）

設(shè)貯氣鋼筒內(nèi)氣體的壓強變?yōu)椤〞r，體積為匕，由玻意耳定律得4%=py（1分）

重新充氣前，用去的氣體在P2壓強下的體積為匕=V2-V（1分）

設(shè)用去的氣體在水艙壓強為四時的體積為％,由玻意耳定律得4%=PK（1分）

其中“4=Po+atm=30atm（1分）

4°I。xl叫O5

則壓入水艙的次數(shù)N=E=13.67（1分）

AV

貯氣筒內(nèi)的空氣壓入水艙的次數(shù)為N§=13（2分）

13.（8分）學校水平地面上兩幢相同高度的教學樓A和B相距較近，白天B樓對A樓有陽光遮擋，某時

刻沿B樓樓頂邊緣照射的太陽光恰好落在A樓的C點，已知C與A樓樓頂?shù)母叨炔顬?7=6m,A與B樓間

距為d=18m,截面如圖所示。在B樓樓頂邊緣安置一個底面為扇形的柱狀透明物，扇形的半徑為R=y/3m、

圓心角為150。，圓心在樓頂邊緣，扇形柱體的一個側(cè)面緊貼豎直墻壁，這樣就可以使A樓C點下方一定區(qū)

域在此時獲得光照。求安裝了上述透明體后可使此時刻的太陽光最大能到達C點正下方多大距離處？（可

2

將太陽光當做平行單色光處理，且光在該透明體中的折射率為6，結(jié)果可用根式表示）

【答案】16V3-6（m）

h

【解析】如圖設(shè)太陽光與水平夾角為仇則有（1分）

（1

E6

O

rac5

.d—?

得夕=30。

光線在E點恰好發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C,由折射定律sinC=L得c=60°（1分）

n

R

由幾何關(guān)系知|。目=——（1分）

cos（C-6）

得|Ofl=2m（1分）

據(jù)圖設(shè)可以使太陽光到達C點下方”處，則有〃+”="一|OF|）-tanNOFE（1分）

又NOFE=C=60°

由此可解得H=16百一6（m）（2分）

14.（13分）如圖所示，相距L=5.5m的兩光滑平臺位于同一水平面內(nèi)，二者之間用傳送帶平滑相接。傳

送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，其速度的大小口可以由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定。左側(cè)平臺上有一質(zhì)量肛=LOkg的

物塊A（可視為質(zhì)點），物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)4=01，右側(cè)平臺上有一質(zhì)量3.0kg,長

s=2.0m的木板C靜止在平臺上，木板正中央放一質(zhì)量加2=LOkg的物塊8（可視為質(zhì)點），已知物塊2

與木板C之間動摩擦因數(shù)〃2=。-3,重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）現(xiàn)讓物塊A以初速度%=5.0m/s自左側(cè)平臺滑上傳送帶，則物塊A到達右側(cè)平臺的最大速度和最小速

度？

（2）設(shè)定傳送帶速度為u=4.0m/s,A以初速度%=5.0m/s自左側(cè)平臺滑上傳送帶，物塊4與木板C發(fā)生彈

性正碰（碰撞時間極短），碰撞結(jié)束時傳送帶立即換成光滑平臺，且物塊A與木板C不再相遇，木板C與

右側(cè)墻壁發(fā)生彈性碰撞前與物塊B已經(jīng)相對靜止。試求：

①最終物塊B停在距木板C的左端多遠處？

②整個過程中，物塊B與木板C組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】⑴Em/s；⑵①案625m,②4.875J

【解析】（1）物塊A從傳送帶左側(cè)一直勻加速運動到右側(cè)獲得最大速度，并記為外，根據(jù)勻變速運動規(guī)律

#一片=2〃出入（1分）

解得匕=6m/s（1分）

物塊A從傳送帶左側(cè)一直勻減速運動到右側(cè)獲得最小速度，并記為匕，根據(jù)勻變速運動規(guī)律

v2~vo=-2fi、gL

解得為=JiWm/s（1分）

（2）①根據(jù)（1）推斷出物塊4與C碰撞前速度為y=4m/s

A與C發(fā)生彈性正碰，碰撞過程滿足系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒,設(shè)碰后物體4的速度為乙，C的速度為％,

選擇向右為正方向，則町V=（1分）

；叫/=3町年+；〃彳（1分）

"￡一M1-,

解得以-v=——v=-2m/s

叫+A/2

_^」v=，=2m/s

m,+M2

接下來物塊C與B相對滑動直到共速，此過程中C和8組成的系統(tǒng)滿足動量守恒和能量守恒，記共速的速

度為V共，B相對于C的滑動位移為4,則Mvc=（zn,+M）丫共

（加廿-3/%+w）唉=私網(wǎng)g4（1分）

解得V共=1.5m/s

4=0.5m（1分）

故此時B距C的左端距離%&=0.5m（1分）

之后C和8一起與墻壁碰撞，碰撞之后C立即原速率反彈，在C與8再次共速過程中，系統(tǒng)仍然滿足動量

守恒和能量守恒，記8和C再次共速的速度為匕，B對C的位移為則：

-Mvit.+m2v^=（m2+M）vt（1^）

，“喙+:/嚓一＜（/%+A/="2m2gd2（1分）

解得匕=-0.75m/s,方向向左

d2=1.125m（1分）

綜上，最終4與C左端的距離為％=玉+W=L625m（1分）

②整個過程中8與C摩擦產(chǎn)熱記為2,8與C第一次共速過程中摩擦產(chǎn)熱記為。］,8與C第二次共速過程

中摩擦產(chǎn)熱記為。2，則Q1=〃2m2g4=1.5J

Q2=%rn2gd2=3.375J

+

Q=Q1Q2=4.875J（1分）

15.（16分）如圖所示，有一間距￡=lm的足夠長光滑平行傾斜金屬導軌A84'8'、傾角6=30。，4r

處接有阻值R=0.3。的電阻，在底端BB，處通過光滑圓弧絕緣件連接平行光滑金屬導軌也際。其中軌

道3cB'C部分間距為3軌道CDC'。'部分（左端略伸出外面，如圖）間距為自，在右端。。'處通過光

2

滑圓弧絕緣件連接足夠長的光滑平行傾斜金屬導軌DEDE,傾角6?=30°,在EE'端接有阻值為

/?=0.3。的電阻和電容為C的電容器.金屬棒a、匕質(zhì)量均為，〃=0.1kg、阻值均為尸0.2C,長度均為3

垂直導軌放置，金屬棒人初始被鎖定在CC'處，金屬棒a從某一高度上方任意位置靜止釋放，都能以恒定

速度經(jīng)過處且經(jīng)過33'處時。的鎖定裝置解除，之后棒外力在各自軌道上運動足夠長時間，當棒a運

動到CC處與兩固定在CC處的金屬立柱相撞并粘在一起，最終棒b恰能通過DD'處