河南省郑州市基石中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题
一、选择题（共48分。每题4分，选不全的2分，选错0分。1-8题为单选题，9-12题为多选题）
1．（2023高三上·郑州开学考）关于加速度，下列说法中不正确的是
A．速度变化量越大，加速度一定越大
B．速度变化越快，加速度一定越大
C．速度变化率越大，加速度一定越大
D．单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大
【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、根据可知，速度变化量越大，加速度不一定越大。故A符合题意；
B、根据可知，速度变化越快，加速度一定越大。故B不符合题意；
C、变式速度的变化率，所以速度变化率越大，加速度一定越大。故B不符合题意；
D、根据可知， 单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大 。故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据加速度的定义，理解并深化速度变化率和速度变化量之间的区别。
2．（2023高三上·郑州开学考）对于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．动能是机械能的一种表现形式，运动的物体也可能不具有动能
B．动能有可能为负值
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
【答案】C
【知识点】动能
【解析】【解答】A、 动能是机械能的一种表现形式，运动的物体都具有动能 。故A错误；
B、根据可知，动能不可能为负值。故B错误；
C、根据可知，一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化， 但速度变化时，动能不一定变化 。如物体做匀速圆周运动，物体速度的大小不变，方向改变，而物体的动能不变。故C正确；
D、动能不变的物体，说明物体的速度大小不变，但速度的方向可能发生变化，如匀速圆周运动，物体不处于平衡状态。故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据动能的定义，理解式中每一个物理量的物理意义，注意式中速度为矢量。
3．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，为某运动员（可视为质点）参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是
A．时刻达到最高点
B．时刻的位移最大
C．时刻的加速度为负
D．在时间内重力做功大于时间内克服阻力做功
【答案】D
【知识点】功的计算；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、由图可知，时间内，运动员向上运动，且在时刻时速度为零，到达最高点。故A错误；
B、根据图像的面积表示物体的位移，结合图像可知，时刻物体的位移最大，故B错误；
C、根据图像的面积表示物体的加速度，由图可知，运动员在时间内加速度始终为正，故C错误；
D、由图可知，时间内，运动员的加速度方向竖直向下，即重力大于阻力，根据功的定义可知，时间内重力做功大于克服阻力做功。故D正确；
故答案为：D。
【分析】根据图像，确定远动员运动时速度的正方向。图像的斜率表示物体运动的加速度，斜率的正负表示加速度的方向。图像的面积表示运动的位移。根据功的定义，时间内重力和克服阻力做功的位移相等，再根据加速度的方向，结合牛顿第二定律判断力的大小，即可得出做功的大小。
4．（2017高一上·福州期末）如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ．则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（ ）
A． B．Ma C．μmg D．μ（M+m）g
【答案】A
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】解：先对整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：
F=（M+m）a ①
再对物体m受力分析，受重力、支持力和向前的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma ②
由①②联立解得：f=ma= ，故BCD错误，A正确；
故答案为：A．
【分析】两两个物体看做一个整体，求出整体的加速度，再单独的对m进行分析，应用牛顿第二定律求出摩擦力的大小。
5．（2023高三上·郑州开学考）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r2的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（ ）
A．神舟十二号飞船需要减速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A、由低轨道进入高轨道，即由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要加速做离心运动，故A错误；
B、根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故B错误；
C、根据开普勒第三定律，可得，故C正确；
D、根据万有引力定律可知， 神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的的半径等于飞船在轨道Ⅲ上经过B点 的半径，故神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度 ，故D错误。
故答案为：C。
【分析】飞船做离心运动需要加速，做近心运动需要减速。根据开普勒第三定律在椭圆运行轨道的应用，判断并求解飞船的运行周期。根据万有引力定律，掌握对于同一中心天体时，环绕星体加速度与运行半径的关系。
6．（2023高三上·郑州开学考）有一钚的同位素核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成铀（U）的一个同位素原子核．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1∶46，则
A．放出的x粒子是
B．放出的x粒子是
C．该核反应是核裂变反应
D．x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等
【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；核裂变
【解析】【解答】ABC、钚核静止在匀强磁场中，发生衰变后新核和粒子的动量大小相等，方向相反。据可知，铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为等于两者所带电荷量之比，设x粒子所带电荷量为n，则根据电荷守恒可得
解得
，所以释放的x粒子为，该核反应是衰变。故A正确，BC错误；
D、由以上分析可知，新核是，x粒子是，据可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期不相等，故D错误。
故答案为：A。
【分析】钚核发生衰变过程动量守恒，根据带电粒子在匀强磁场中运动的规律，确定半径与周期与粒子质量和电荷量的关系，再根据衰变过程中电荷守恒的特点，推导出x粒子。
7．（2023高三上·郑州开学考）关于固体、液体的性质，下列说法正确的是（ ）。
A．晶体都具有各向异性
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能不一定改变
C．菜籽油会浮在水面上主要是由于液体的表面张力作用
D．唐诗《观荷叶露珠》中有句“霏微晓露成珠颗”，诗中荷叶和露水表现为浸润
【答案】B
【知识点】物体的内能；晶体和非晶体；液体的表面张力；浸润和不浸润
【解析】【解答】A、多晶体具有各向同性，故A错误；
B、外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，根据热力学第一定律可知，物体的内能不一定改变，故B正确；
C、菜籽油会浮在水面上主要是由于菜籽油的密度小于水的密度，故C错误；
D、诗句“霏微晓露成珠颗”中，荷叶和露水表现为不浸润，故D错误。
故答案为：B。
【分析】熟悉多晶体与单晶体的特点与区别，根据热力学第一定律可知，做功和热传递均可改变物体内能。理解液体表面张力的具体原理。注意浸润与不浸润的区别与特征。
8．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，两球下落的高度为h时在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇下落的高度为（ ）
A．H B． C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】两球同时抛出，竖直方向均做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，两球始终在同一水平面上，相遇时水平方向满足，下落时间为：。再次相遇时x不变，两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间变为，则两球下落的高度是
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】掌握平抛运动的特点，不同的速度抛出，相遇时两球的水平位移之和不变。继而得出两次运动的时间关系，再根据平抛运动竖直方向上运动的规律进行解答。
9．（2023高三上·郑州开学考）下列关于波的说法中符合实际的有（ ）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C．可见光和医院“B超”中的超声波在空气中的传播速度相同
D．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
【答案】B,D
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波的应用；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A错误；
B、根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；
C、可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速，二者传播的速度是不相等的，故C错误；
D、干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性，电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】熟悉多普勒效应的定义，可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速。干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性。
10．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，两个完全相同的光滑小球、，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角缓慢减小时（），则（ ）
A．墙壁受到P球的压力增大
B．墙壁受到P球的压力减小
C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小
D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变
【答案】A,C,D
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB、以小球P、Q为整体，受力分析，受本身重力，墙的支持力F2，板的支持力F1，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ缓慢减小时，利用图解法，如图
可知，墙的支持力F2逐渐增大，根据牛顿第三定律，墙壁受到P球的压力增大，故A正确，B错误；
C、以小球Q为研究对象，Q处于平衡状态，球P对球Q的支持力
木板给球Q的支持力
当斜木板和竖直墙壁的夹角θ缓慢减小时，球P对球Q的支持力增大，木板给球Q的支持力减小，根据牛顿第三定律，Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；
D、以小球P为研究对象，根据平衡条件可知，P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球的重力大小相等，方向相反，则P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】当物体处于三力平衡，其中一个力为恒力，另一个力的方向不变时，可采用图解法分析变力大小的变化情况。在受力分析的过程中，注意根据解题的便捷性，选择恰当的研究对象，采用整体法或者隔离法，根据共点力平衡的特点进行解答。
11．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，固定的粗糙斜面的长为，倾角为，一小物块从A点处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，每次碰撞前后速率不变，第一次返回到达的最高点为Q（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面（，）。则下列说法正确的是（ ）
A．物块沿斜面下滑时其机械能减少，沿斜面上滑时其机械能增加
B．Q点到B点距离为
C．物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置在中点下方
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为
【答案】C,D
【知识点】功能关系；动能；重力势能
【解析】【解答】A、物块沿斜面下滑时或者上滑时，都要克服摩擦力做功，则物块的机械能都减小，故A错误；
B、从A点到Q点， 设Q点到B点距离为 x，由功能关系可得
解得Q点到B点距离为
故B错误；
C、设物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置距离B点为x1，则根据功能关系有
其中
解得
即动能与势能相等的位置在AB中点下方，故C正确；
D、由能量关系，物块最终将停止在挡板位置，则从开始释放到最终静止，则
解得经过的总路程为
故D正确。
故答案为：CD。
【分析】除重力或系统内的弹力以外的力做功，会改变物体的机械能。物体在整个运动过程中，始终受到摩擦力，物体的机械能一直变小。熟悉能量守恒定律，在整个运动过程中，物体的机械能逐步转化成摩擦产生的内能。摩擦产生的内能与物体运动的路程有关。
12．（2020·合肥模拟）对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C．未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽
D．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E．气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了
【答案】A,B,D
【知识点】饱和汽及物态变化中能量；毛细现象和液体的表面张力
【解析】【解答】A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，A符合题意；
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，B符合题意；
C．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，C不符合题意；
D．物体放出热量，若外界对物体做功大于放出的热量，则物体内能增大，温度升高，则其分子平均动能会增大，D符合题意；
E．气体压强达到饱和汽压时，进入液体内的和跑出液体的分子数相等，蒸发和液化都没有停止，E不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】尖端变圆是由于表面张力的作用；未饱和气体降温是可以变成饱和气体；气体达到饱和时与液面处于动态平衡。
二、实验题
13．（2023高三上·郑州开学考）利用如图1所示的实验装置，可以进行“探究功与速度变化的关系”实验，某同学实验中得到了如图2所示的一条纸带。
（1）小车在运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜作为补偿，在平衡小车摩擦力的过程中，小车应与 连接（填“纸带”或“重锤”）
（2）打点计时器在打G点时小车的速度为 m/s；
（3）以O点为位移的起始点，为探究重锤重力做的功W与系统速度v变化的关系，该同学尝试着画了W-v2的关系图线，则该图线可能是下列图线中的
【答案】（1）纸带
（2）0.645
（3）C
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）平衡摩擦力时，摩擦力包括木板对小车的阻力以及打点计时器对纸带的阻力，所以小车应与纸带连接；
（2）G点速度为
（3）根据动能定理可知，W-v2图像是一条过原点的直线。故ABD错误，C正确。故答案为C。
【分析】理解实验原理，分析实验中有哪些地方存在摩擦力，并明确哪些摩擦力对实验结果存在影响。继而判断平衡摩擦力时的操作。中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。根据实验原理，分析图像的表达式属于一次函数还是二次函数，以及是否过原点。
14．（2023高三上·郑州开学考）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω）
C．直流电流表（量程为0~600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程为0~15V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程为0~5V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
（1）实验中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均填字母序号）
（2）请按所选择的实验器材在上面的矩形框中设计出实验电路 。
【答案】（1）C；E；F
（2）
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）根据题意，小灯泡的额定电流为，则电流表应选电流表C，小灯泡的额定电压为5V，则电压表应选E，为了操作方便，且小灯泡两端的电压应从零开始，滑动变阻器应选用阻值较小的滑动变阻器F；
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表和电流表应从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的内阻较小，电压表的内阻远大于灯泡内阻，电流表应采用外接法。
【分析】电流表和灯泡串联，所选电流表的量程应和灯泡允许通过的最大电流接近。电压表和灯泡并联，所选电压表的量程应和灯泡两端的最大电压接近。选择滑动变阻器时，在保证电路安全的情况下，应操作方便。
三、解答题（共48分）
15．（2023高三上·郑州开学考）反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材料，基本结构如图所示，光照射到反光膜的玻璃珠上时，经折射后射到反射层反射，最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠，玻璃珠是半径为R的均匀球体，AB是入射光线，其出射光线与光线AB的间距为。
（1）画出该过程的光路图；
（2）求解该玻璃珠的折射率。
【答案】（1）解：光路图如图所示
（2）解：设射入B点光线的入射角为，折射角为，则
由折射定律
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）当光线从一种介质射入另一种介质时，入射光线和折射光线需要满足光的折射定律。当光线射到反射层后被反射，说明光线在反射层发生全反射，此时入射光线与反射光线需满足光的反射定律。
（2）根据第一问所画的光路图，确定入射角和折射，再根据几何关系，确定两角的关系以及两角的正弦值，再结合折射定律求解折射率。
16．（2023高三上·郑州开学考）气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求：
（1）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离；
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。
【答案】（1）解：初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得
解得
质量的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得
解得
设稳定后缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得
解得
则椅面下降了
（2）解：在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程气体发生等压变化，则有
解得室内气温缓慢降至时，气体柱长度为
外界对封闭气体所做的功为
解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）热力学类题型，一般分为力学分析及热学分析。对于力学分析，选择恰当的研究对象，对其初始及末状态进行分析，继而得出平衡方程求出密封其他的初末状态的压强大小。再结合气缸内的密封气体做等温变化的状态方程进行解答；
（2）根据密封气体做等压变化的状态方程得出气体柱的长度，继而得出气体柱变化的长度。再结合功的定义进行解答。
17．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，光滑斜面的倾角=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热
【答案】（1）解：因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，
所以线框abcd受力平衡：
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势：
形成的感应电流
受到的安培力
代入数据解得v=2m/s；
（2）解： 线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；
进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动．
线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力，由牛顿第二定律得：
线框进入磁场前的加速度=5m/s2
进磁场前线框的运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2，
解得：t3=1s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为：t=t1+t2+t3=1.7s
（3）解： 线框中产生的感应电动势为：；
线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为：
整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2+Q1=（F–mgsinθ）l2+Q1=3.5J
【知识点】电磁感应中的图像类问题；电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）线框进入磁场后匀速运动，说明线框处于平衡状态，根据右手定则判断安培力的方向。再根据平衡条件以及电磁感应定律进行解答；
（2）通过对线框进行受力分析，判断得出线框从ab边由静止开始到运动到gh线 的过程中共分为3个不同的运动阶段，根据每个阶段的运动类型，结合牛顿第二定律及直线运动规律即可求出时间；
（3）线框进入磁场在运动过程中，分为两个运动阶段，第一个阶段切割磁场产生的电动势为动生电动势，且安培力大小不变。此过程产生的焦耳热等于克服安培力所做的功。第二阶段属于感生电动势，安培力大小时刻改变，此过程产生的焦耳热可用焦耳定律进行求解。
18．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，水平地面与一半径为l=5m的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方。质量m=1kg的小球从距地面高度为l=5m的水平平台边缘上的A点以v0=10m/s的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，试求：
（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；
（3）小球滑到C点时，对轨道的压力（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）解： 小球平抛过程，竖直、水平方向据位移公式分别可得
解得，
（2）解：小球到达B点时，竖直方向的分速度为
由几何关系可知，圆弧BC段所对的圆心角θ等于小球速度与水平方向的夹角，满足
解得
（3）解：小球到达B点的速度为
小球从B点到C点，根据动能定理得
小球在C点时，据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到的支持力为
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为56N，方向竖直向下。
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动；向心力
【解析】【分析】（1）小球从B点运动至A点的过程中做平抛运动，结合平抛运动规律即可解答；
（2）小球在B点与圆弧轨道相切，即相当于已知小球在该点的速度方向，求出该小球在该位置的速度角，再结合几何关系即可求出圆心角；
（3）小球在BC段在曲线运动，利用动能定理以及牛顿第二定律即可求出轨道压力。
1 / 1河南省郑州市基石中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题
一、选择题（共48分。每题4分，选不全的2分，选错0分。1-8题为单选题，9-12题为多选题）
1．（2023高三上·郑州开学考）关于加速度，下列说法中不正确的是
A．速度变化量越大，加速度一定越大
B．速度变化越快，加速度一定越大
C．速度变化率越大，加速度一定越大
D．单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大
2．（2023高三上·郑州开学考）对于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．动能是机械能的一种表现形式，运动的物体也可能不具有动能
B．动能有可能为负值
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
3．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，为某运动员（可视为质点）参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是
A．时刻达到最高点
B．时刻的位移最大
C．时刻的加速度为负
D．在时间内重力做功大于时间内克服阻力做功
4．（2017高一上·福州期末）如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ．则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（ ）
A． B．Ma C．μmg D．μ（M+m）g
5．（2023高三上·郑州开学考）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r2的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（ ）
A．神舟十二号飞船需要减速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
6．（2023高三上·郑州开学考）有一钚的同位素核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成铀（U）的一个同位素原子核．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1∶46，则
A．放出的x粒子是
B．放出的x粒子是
C．该核反应是核裂变反应
D．x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等
7．（2023高三上·郑州开学考）关于固体、液体的性质，下列说法正确的是（ ）。
A．晶体都具有各向异性
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能不一定改变
C．菜籽油会浮在水面上主要是由于液体的表面张力作用
D．唐诗《观荷叶露珠》中有句“霏微晓露成珠颗”，诗中荷叶和露水表现为浸润
8．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，两球下落的高度为h时在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇下落的高度为（ ）
A．H B． C． D．
9．（2023高三上·郑州开学考）下列关于波的说法中符合实际的有（ ）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C．可见光和医院“B超”中的超声波在空气中的传播速度相同
D．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
10．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，两个完全相同的光滑小球、，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角缓慢减小时（），则（ ）
A．墙壁受到P球的压力增大
B．墙壁受到P球的压力减小
C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小
D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变
11．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，固定的粗糙斜面的长为，倾角为，一小物块从A点处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，每次碰撞前后速率不变，第一次返回到达的最高点为Q（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面（，）。则下列说法正确的是（ ）
A．物块沿斜面下滑时其机械能减少，沿斜面上滑时其机械能增加
B．Q点到B点距离为
C．物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置在中点下方
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为
12．（2020·合肥模拟）对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C．未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽
D．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E．气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了
二、实验题
13．（2023高三上·郑州开学考）利用如图1所示的实验装置，可以进行“探究功与速度变化的关系”实验，某同学实验中得到了如图2所示的一条纸带。
（1）小车在运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜作为补偿，在平衡小车摩擦力的过程中，小车应与 连接（填“纸带”或“重锤”）
（2）打点计时器在打G点时小车的速度为 m/s；
（3）以O点为位移的起始点，为探究重锤重力做的功W与系统速度v变化的关系，该同学尝试着画了W-v2的关系图线，则该图线可能是下列图线中的
14．（2023高三上·郑州开学考）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω）
C．直流电流表（量程为0~600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程为0~15V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程为0~5V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
（1）实验中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均填字母序号）
（2）请按所选择的实验器材在上面的矩形框中设计出实验电路 。
三、解答题（共48分）
15．（2023高三上·郑州开学考）反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材料，基本结构如图所示，光照射到反光膜的玻璃珠上时，经折射后射到反射层反射，最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠，玻璃珠是半径为R的均匀球体，AB是入射光线，其出射光线与光线AB的间距为。
（1）画出该过程的光路图；
（2）求解该玻璃珠的折射率。
16．（2023高三上·郑州开学考）气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求：
（1）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离；
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。
17．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，光滑斜面的倾角=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热
18．（2023高三上·郑州开学考）如图所示，水平地面与一半径为l=5m的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方。质量m=1kg的小球从距地面高度为l=5m的水平平台边缘上的A点以v0=10m/s的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2，试求：
（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；
（3）小球滑到C点时，对轨道的压力（结果保留两位有效数字）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、根据可知，速度变化量越大，加速度不一定越大。故A符合题意；
B、根据可知，速度变化越快，加速度一定越大。故B不符合题意；
C、变式速度的变化率，所以速度变化率越大，加速度一定越大。故B不符合题意；
D、根据可知， 单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大 。故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据加速度的定义，理解并深化速度变化率和速度变化量之间的区别。
2．【答案】C
【知识点】动能
【解析】【解答】A、 动能是机械能的一种表现形式，运动的物体都具有动能 。故A错误；
B、根据可知，动能不可能为负值。故B错误；
C、根据可知，一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化， 但速度变化时，动能不一定变化 。如物体做匀速圆周运动，物体速度的大小不变，方向改变，而物体的动能不变。故C正确；
D、动能不变的物体，说明物体的速度大小不变，但速度的方向可能发生变化，如匀速圆周运动，物体不处于平衡状态。故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据动能的定义，理解式中每一个物理量的物理意义，注意式中速度为矢量。
3．【答案】D
【知识点】功的计算；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、由图可知，时间内，运动员向上运动，且在时刻时速度为零，到达最高点。故A错误；
B、根据图像的面积表示物体的位移，结合图像可知，时刻物体的位移最大，故B错误；
C、根据图像的面积表示物体的加速度，由图可知，运动员在时间内加速度始终为正，故C错误；
D、由图可知，时间内，运动员的加速度方向竖直向下，即重力大于阻力，根据功的定义可知，时间内重力做功大于克服阻力做功。故D正确；
故答案为：D。
【分析】根据图像，确定远动员运动时速度的正方向。图像的斜率表示物体运动的加速度，斜率的正负表示加速度的方向。图像的面积表示运动的位移。根据功的定义，时间内重力和克服阻力做功的位移相等，再根据加速度的方向，结合牛顿第二定律判断力的大小，即可得出做功的大小。
4．【答案】A
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】解：先对整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：
F=（M+m）a ①
再对物体m受力分析，受重力、支持力和向前的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma ②
由①②联立解得：f=ma= ，故BCD错误，A正确；
故答案为：A．
【分析】两两个物体看做一个整体，求出整体的加速度，再单独的对m进行分析，应用牛顿第二定律求出摩擦力的大小。
5．【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A、由低轨道进入高轨道，即由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要加速做离心运动，故A错误；
B、根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故B错误；
C、根据开普勒第三定律，可得，故C正确；
D、根据万有引力定律可知， 神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的的半径等于飞船在轨道Ⅲ上经过B点 的半径，故神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度 ，故D错误。
故答案为：C。
【分析】飞船做离心运动需要加速，做近心运动需要减速。根据开普勒第三定律在椭圆运行轨道的应用，判断并求解飞船的运行周期。根据万有引力定律，掌握对于同一中心天体时，环绕星体加速度与运行半径的关系。
6．【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；核裂变
【解析】【解答】ABC、钚核静止在匀强磁场中，发生衰变后新核和粒子的动量大小相等，方向相反。据可知，铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为等于两者所带电荷量之比，设x粒子所带电荷量为n，则根据电荷守恒可得
解得
，所以释放的x粒子为，该核反应是衰变。故A正确，BC错误；
D、由以上分析可知，新核是，x粒子是，据可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期不相等，故D错误。
故答案为：A。
【分析】钚核发生衰变过程动量守恒，根据带电粒子在匀强磁场中运动的规律，确定半径与周期与粒子质量和电荷量的关系，再根据衰变过程中电荷守恒的特点，推导出x粒子。
7．【答案】B
【知识点】物体的内能；晶体和非晶体；液体的表面张力；浸润和不浸润
【解析】【解答】A、多晶体具有各向同性，故A错误；
B、外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，根据热力学第一定律可知，物体的内能不一定改变，故B正确；
C、菜籽油会浮在水面上主要是由于菜籽油的密度小于水的密度，故C错误；
D、诗句“霏微晓露成珠颗”中，荷叶和露水表现为不浸润，故D错误。
故答案为：B。
【分析】熟悉多晶体与单晶体的特点与区别，根据热力学第一定律可知，做功和热传递均可改变物体内能。理解液体表面张力的具体原理。注意浸润与不浸润的区别与特征。
8．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】两球同时抛出，竖直方向均做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，两球始终在同一水平面上，相遇时水平方向满足，下落时间为：。再次相遇时x不变，两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间变为，则两球下落的高度是
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】掌握平抛运动的特点，不同的速度抛出，相遇时两球的水平位移之和不变。继而得出两次运动的时间关系，再根据平抛运动竖直方向上运动的规律进行解答。
9．【答案】B,D
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波的应用；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A错误；
B、根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；
C、可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速，二者传播的速度是不相等的，故C错误；
D、干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性，电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】熟悉多普勒效应的定义，可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速。干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性。
10．【答案】A,C,D
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB、以小球P、Q为整体，受力分析，受本身重力，墙的支持力F2，板的支持力F1，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ缓慢减小时，利用图解法，如图
可知，墙的支持力F2逐渐增大，根据牛顿第三定律，墙壁受到P球的压力增大，故A正确，B错误；
C、以小球Q为研究对象，Q处于平衡状态，球P对球Q的支持力
木板给球Q的支持力
当斜木板和竖直墙壁的夹角θ缓慢减小时，球P对球Q的支持力增大，木板给球Q的支持力减小，根据牛顿第三定律，Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；
D、以小球P为研究对象，根据平衡条件可知，P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球的重力大小相等，方向相反，则P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】当物体处于三力平衡，其中一个力为恒力，另一个力的方向不变时，可采用图解法分析变力大小的变化情况。在受力分析的过程中，注意根据解题的便捷性，选择恰当的研究对象，采用整体法或者隔离法，根据共点力平衡的特点进行解答。
11．【答案】C,D
【知识点】功能关系；动能；重力势能
【解析】【解答】A、物块沿斜面下滑时或者上滑时，都要克服摩擦力做功，则物块的机械能都减小，故A错误；
B、从A点到Q点， 设Q点到B点距离为 x，由功能关系可得
解得Q点到B点距离为
故B错误；
C、设物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置距离B点为x1，则根据功能关系有
其中
解得
即动能与势能相等的位置在AB中点下方，故C正确；
D、由能量关系，物块最终将停止在挡板位置，则从开始释放到最终静止，则
解得经过的总路程为
故D正确。
故答案为：CD。
【分析】除重力或系统内的弹力以外的力做功，会改变物体的机械能。物体在整个运动过程中，始终受到摩擦力，物体的机械能一直变小。熟悉能量守恒定律，在整个运动过程中，物体的机械能逐步转化成摩擦产生的内能。摩擦产生的内能与物体运动的路程有关。
12．【答案】A,B,D
【知识点】饱和汽及物态变化中能量；毛细现象和液体的表面张力
【解析】【解答】A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，A符合题意；
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，B符合题意；
C．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，C不符合题意；
D．物体放出热量，若外界对物体做功大于放出的热量，则物体内能增大，温度升高，则其分子平均动能会增大，D符合题意；
E．气体压强达到饱和汽压时，进入液体内的和跑出液体的分子数相等，蒸发和液化都没有停止，E不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】尖端变圆是由于表面张力的作用；未饱和气体降温是可以变成饱和气体；气体达到饱和时与液面处于动态平衡。
13．【答案】（1）纸带
（2）0.645
（3）C
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）平衡摩擦力时，摩擦力包括木板对小车的阻力以及打点计时器对纸带的阻力，所以小车应与纸带连接；
（2）G点速度为
（3）根据动能定理可知，W-v2图像是一条过原点的直线。故ABD错误，C正确。故答案为C。
【分析】理解实验原理，分析实验中有哪些地方存在摩擦力，并明确哪些摩擦力对实验结果存在影响。继而判断平衡摩擦力时的操作。中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。根据实验原理，分析图像的表达式属于一次函数还是二次函数，以及是否过原点。
14．【答案】（1）C；E；F
（2）
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）根据题意，小灯泡的额定电流为，则电流表应选电流表C，小灯泡的额定电压为5V，则电压表应选E，为了操作方便，且小灯泡两端的电压应从零开始，滑动变阻器应选用阻值较小的滑动变阻器F；
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表和电流表应从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的内阻较小，电压表的内阻远大于灯泡内阻，电流表应采用外接法。
【分析】电流表和灯泡串联，所选电流表的量程应和灯泡允许通过的最大电流接近。电压表和灯泡并联，所选电压表的量程应和灯泡两端的最大电压接近。选择滑动变阻器时，在保证电路安全的情况下，应操作方便。
15．【答案】（1）解：光路图如图所示
（2）解：设射入B点光线的入射角为，折射角为，则
由折射定律
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）当光线从一种介质射入另一种介质时，入射光线和折射光线需要满足光的折射定律。当光线射到反射层后被反射，说明光线在反射层发生全反射，此时入射光线与反射光线需满足光的反射定律。
（2）根据第一问所画的光路图，确定入射角和折射，再根据几何关系，确定两角的关系以及两角的正弦值，再结合折射定律求解折射率。
16．【答案】（1）解：初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得
解得
质量的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得
解得
设稳定后缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得
解得
则椅面下降了
（2）解：在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程气体发生等压变化，则有
解得室内气温缓慢降至时，气体柱长度为
外界对封闭气体所做的功为
解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）热力学类题型，一般分为力学分析及热学分析。对于力学分析，选择恰当的研究对象，对其初始及末状态进行分析，继而得出平衡方程求出密封其他的初末状态的压强大小。再结合气缸内的密封气体做等温变化的状态方程进行解答；
（2）根据密封气体做等压变化的状态方程得出气体柱的长度，继而得出气体柱变化的长度。再结合功的定义进行解答。
17．【答案】（1）解：因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，
所以线框abcd受力平衡：
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势：
形成的感应电流
受到的安培力
代入数据解得v=2m/s；
（2）解： 线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；
进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动．
线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力，由牛顿第二定律得：
线框进入磁场前的加速度=5m/s2
进磁场前线框的运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2，
解得：t3=1s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为：t=t1+t2+t3=1.7s
（3）解： 线框中产生的感应电动势为：；
线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为：
整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2+Q1=（F–mgsinθ）l2+Q1=3.5J
【知识点】电磁感应中的图像类问题；电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）线框进入磁场后匀速运动，说明线框处于平衡状态，根据右手定则判断安培力的方向。再根据平衡条件以及电磁感应定律进行解答；
（2）通过对线框进行受力分析，判断得出线框从ab边由静止开始到运动到gh线 的过程中共分为3个不同的运动阶段，根据每个阶段的运动类型，结合牛顿第二定律及直线运动规律即可求出时间；
（3）线框进入磁场在运动过程中，分为两个运动阶段，第一个阶段切割磁场产生的电动势为动生电动势，且安培力大小不变。此过程产生的焦耳热等于克服安培力所做的功。第二阶段属于感生电动势，安培力大小时刻改变，此过程产生的焦耳热可用焦耳定律进行求解。
18．【答案】（1）解： 小球平抛过程，竖直、水平方向据位移公式分别可得
解得，
（2）解：小球到达B点时，竖直方向的分速度为
由几何关系可知，圆弧BC段所对的圆心角θ等于小球速度与水平方向的夹角，满足
解得
（3）解：小球到达B点的速度为
小球从B点到C点，根据动能定理得
小球在C点时，据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到的支持力为
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为56N，方向竖直向下。
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动；向心力
【解析】【分析】（1）小球从B点运动至A点的过程中做平抛运动，结合平抛运动规律即可解答；
（2）小球在B点与圆弧轨道相切，即相当于已知小球在该点的速度方向，求出该小球在该位置的速度角，再结合几何关系即可求出圆心角；
（3）小球在BC段在曲线运动，利用动能定理以及牛顿第二定律即可求出轨道压力。
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