2025年下學(xué)期高中物理新紐帶試卷一、運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合題（一）勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用例題1：一輛汽車(chē)在平直公路上以10m/s的初速度開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2。求：（1）汽車(chē)在第3s末的速度大小；（2）汽車(chē)在前6s內(nèi)的位移大小。解析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式(v=v_0+at)，其中(v_0=10,\text{m/s})，(a=-2,\text{m/s}^2)（減速運(yùn)動(dòng)，加速度為負(fù)）。代入(t=3,\text{s})：(v=10+(-2)\times3=4,\text{m/s})。（2）汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t_0=\frac{v_0}{|a|}=\frac{10}{2}=5,\text{s})，即第5s末已停止。因此前6s內(nèi)的位移等于前5s的位移：(x=v_0t_0+\frac{1}{2}at_0^2=10\times5+\frac{1}{2}\times(-2)\times5^2=25,\text{m})。（二）曲線運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的合成例題2：將一小球從距地面高(h=20,\text{m})處以(v_0=10,\text{m/s})的水平初速度拋出，不計(jì)空氣阻力，(g=10,\text{m/s}^2)。求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）小球落地時(shí)的速度大小。解析：（1）豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由(h=\frac{1}{2}gt^2)得：(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times20}{10}}=2,\text{s})。（2）落地時(shí)豎直分速度(v_y=gt=10\times2=20,\text{m/s})，水平分速度(v_x=v_0=10,\text{m/s})。合速度(v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}=\sqrt{10^2+20^2}=10\sqrt{5}\approx22.36,\text{m/s})。二、力學(xué)綜合題（一）牛頓運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)平衡例題3：如圖所示，質(zhì)量為(m=2,\text{kg})的物體靜止在傾角(\theta=37^\circ)的斜面上，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(\mu=0.5)，(g=10,\text{m/s}^2)，(\sin37^\circ=0.6)，(\cos37^\circ=0.8)。求：（1）斜面對(duì)物體的支持力大?。唬?）斜面對(duì)物體的摩擦力大小。解析：（1）垂直斜面方向受力平衡：(F_N=mg\cos\theta=2\times10\times0.8=16,\text{N})。（2）沿斜面方向受力平衡，靜摩擦力(f=mg\sin\theta=2\times10\times0.6=12,\text{N})（此時(shí)靜摩擦力未達(dá)到最大值(f_{\text{max}}=\muF_N=0.5\times16=8,\text{N})，需注意題目中靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別）。（二）機(jī)械能守恒定律應(yīng)用例題4：質(zhì)量為(m=1,\text{kg})的小球從半徑(R=0.4,\text{m})的光滑半圓軌道最高點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示。求小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及對(duì)軌道的壓力大?。?g=10,\text{m/s}^2)）。解析：（1）機(jī)械能守恒，取最低點(diǎn)為零勢(shì)能面：(mg\cdot2R=\frac{1}{2}mv^2)解得(v=\sqrt{4gR}=\sqrt{4\times10\times0.4}=4,\text{m/s})。（2）最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律(F_N-mg=m\frac{v^2}{R})：(F_N=mg+m\frac{v^2}{R}=1\times10+1\times\frac{4^2}{0.4}=50,\text{N})。由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫?F_N'=50,\text{N})，方向豎直向下。三、電磁學(xué)綜合題（一）靜電場(chǎng)與電路分析例題5：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)(E=12,\text{V})，內(nèi)阻(r=2,\Omega)，定值電阻(R_1=4,\Omega)，(R_2=6,\Omega)，滑動(dòng)變阻器(R_3)的最大阻值為(10,\Omega)。求：（1）當(dāng)(R_3=0,\Omega)時(shí)，電路中的總電流；（2）當(dāng)(R_3)為何值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？解析：（1）外電路總電阻(R_{\text{外}}=R_1+R_2=4+6=10,\Omega)，總電流(I=\frac{E}{R_{\text{外}}+r}=\frac{12}{10+2}=1,\text{A})。（2）將(R_1)、(R_2)與電源內(nèi)阻(r)等效為新電源，電動(dòng)勢(shì)(E'=E=12,\text{V})，等效內(nèi)阻(r'=r+R_1+R_2=2+4+6=12,\Omega)?；瑒?dòng)變阻器功率(P=I^2R_3=\left(\frac{E'}{r'+R_3}\right)^2R_3)，當(dāng)(R_3=r'=12,\Omega)時(shí)功率最大，但(R_3)最大阻值為(10,\Omega)，因此當(dāng)(R_3=10,\Omega)時(shí)功率最大。（二）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用例題6：如圖所示，水平放置的光滑導(dǎo)軌間距(L=0.5,\text{m})，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度(B=0.2,\text{T})。導(dǎo)體棒質(zhì)量(m=0.1,\text{kg})，接入電路的電阻(R=1,\Omega)，電源電動(dòng)勢(shì)(E=3,\text{V})，內(nèi)阻不計(jì)。求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度大小及方向（不計(jì)摩擦）。解析：電路中電流(I=\frac{E}{R}=\frac{3}{1}=3,\text{A})，安培力(F=BIL=0.2\times3\times0.5=0.3,\text{N})。由牛頓第二定律(a=\frac{F}{m}=\frac{0.3}{0.1}=3,\text{m/s}^2)，方向由左手定則判斷為水平向右。四、波動(dòng)光學(xué)綜合題（一）光的干涉與衍射例題7：用波長(zhǎng)(\lambda=600,\text{nm})的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，雙縫間距(d=0.2,\text{mm})，光屏到雙縫的距離(L=1,\text{m})。求：（1）相鄰亮條紋中心的間距；（2）若將雙縫間距減小為(d'=0.1,\text{mm})，條紋間距如何變化？解析：（1）條紋間距(\Deltax=\frac{L}gfbtwow\lambda=\frac{1}{0.2\times10^{-3}}\times600\times10^{-9}=3\times10^{-3},\text{m}=3,\text{mm})。（2）由公式知(\Deltax\propto\frac{1}fodlmro)，當(dāng)(d)減小為原來(lái)的一半時(shí)，條紋間距增大為原來(lái)的2倍，即(\Deltax'=6,\text{mm})。（二）光的折射與全反射例題8：一束光從折射率(n_1=\sqrt{3})的玻璃中斜射入空氣中，入射角(i=30^\circ)，求折射角(r)及光在玻璃中的傳播速度（真空中光速(c=3\times10^8,\text{m/s})）。解析：由折射定律(n_1\sini=n_2\sinr)，其中(n_2=1)（空氣折射率）：(\sqrt{3}\times\sin30^\circ=1\times\sinr)解得(\sinr=\frac{\sqrt{3}}{2})，即(r=60^\circ)。光在玻璃中的速度(v=\frac{c}{n_1}=\frac{3\times10^8}{\sqrt{3}}=\sqrt{3}\times10^8\approx1.732\times10^8,\text{m/s})。五、計(jì)算題（綜合應(yīng)用）例題9：如圖所示，質(zhì)量為(m=2,\text{kg})的物體在水平恒力(F=10,\text{N})作用下，從靜止開(kāi)始沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)(\mu=0.2)，運(yùn)動(dòng)(s=5,\text{m})后撤去力(F)，求物體滑行的總距離（(g=10,\text{m/s}^2)）。解析：（1）撤去力前，由動(dòng)能定理(Fs-\mumgs=\frac{1}{2}mv^2)代入數(shù)據(jù)：(10\times5-0.2\times2\times10\times5=\frac{1}{2}\times2\timesv^2)解得(v=\sqrt{30}\approx5.48,\text{m/s})。（2）撤去力后，僅受摩擦力，加速度(a=-\mug=-2,\text{m/s}^2)，滑行距離(s'=\frac{0-v^2}{2a}=\frac{-30}{2\times(-2)}=7.5,\text{m})。總距離(s_{\text{總}(cāng)}=s+s'=5+7.5=12.5,\text{m})。例題10：在如圖所示的電路中，(R_1=R_2=R_3=3,\Omega)，電源電動(dòng)勢(shì)(E=9,\text{V})，內(nèi)阻(r=1,\Omega)。求：（1）開(kāi)關(guān)S閉合前，電壓表的示數(shù)；（2）開(kāi)關(guān)S閉合后，電流表的示數(shù)（電壓表和電流表均為理想電表）。解析：（1）S閉合前，電路中(R_1)與(R_2)串聯(lián)，總電阻(R_{\text{總}(cāng)}=R_1+R_2+r=3+3+1=7,\Omega)電流(I=\frac{E}{R_{\text{總}(cāng)}}=\frac{9}{7}\approx1.286,\text{A})電壓表示數(shù)(U=I(R_1+R_2)=\frac{9}{7}\times6\approx7.71,\text{V})。（2）S閉合后，(R_2)與(R_3)并聯(lián)，等效電阻(R_{\text{并}}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}=1.5,\Omega)總電阻(R_{\text{總}(cāng)}'=R_1+R_{\text{并}}+r=3+1.5+1=5.5,\Omega)總電流(I_{\text{總}(cāng)}=\frac{E}{R_{\text{總}(cāng)}'}=\frac{9