《2026年一本密卷高考物理》

10. (2025·四川省南充市高三三模)质量为$0.2kg$的物体静止在水平地面上，从$0$时刻开始物体受到一个竖直向上的拉力$F$，该力随时间变化的图像如图所示。重力加速度$g = 10m/s^2$，忽略空气阻力。下列说法正确的是(BCD)


A.物体在第$1s$内做匀加速直线运动
B.物体在第$2s$末的速度大小为$2.5m/s$
C.拉力$F$在第$3s$末的功率为$10W$
D.物体在前$4s$内的平均速度大小为$2.5m/s$

答案： 10.BCD A.根据题意，由图可知，在第$1s$内拉力$F = 2.0N = mg$，可知，物体保持静止状态，故A错误；BC.根据题意，由$F - t$图像面积表示拉力的冲量，结合图像可得，$0 \sim 2s$内，拉力的冲量为$I_1 = 2 × 1N · s + \frac{1}{2} × (2 + 3) × 1N · s = 4.5N · s$，$3s$内，拉力的冲量为$I_2 = 2 × 1N · s + 2 × \frac{1}{2} × (2 + 3) × 1N · s = 7N · s$，设第$2s$末的速度为$v_2$，第$3s$末速度为$v_3$，由动量定理有$I_1 - mgt_2 = mv_2$，$I_2 - mgt_3 = mv_3$，解得$v_2 = 2.5m/s$，$v_3 = 5m/s$，则拉力$F$在第$3s$末的功率为$P = F_3v_3 = 2 × 5W = 10W$，故BC正确；D.结合上述分析可知，$0 \sim 1s$内物体静止，$1 \sim 3s$内物体做加速运动，设物体此时间内上升的高度为$h_1$，由动能定理有$\frac{F_1 + F_2}{2}h_1 - mgh_1 = \frac{1}{2}mv_3^2 - 0$，解得$h_1 = 5m$，$3 \sim 4s$物体以$v_3$做匀速直线运动，上升的高度为$h_2 = v_3 \Delta t = 5 × 1m = 5m$，则物体在前$4s$内的平均速度大小为$\overline{v} = \frac{h_1 + h_2}{t} = \frac{5 + 5}{4}m/s = 2.5m/s$，故D正确。

11. (2025·山东省济南市高三二模)如图所示，竖直平面内有一“$\sqcap$”形金属线框$abcd$，边框$ab$和$cd$足够长，整个装置处于与线框平面垂直的匀强磁场中。与边框$bc$长度相等的金属棒$MN$从非常靠近$bc$的位置由静止释放，同时对金属棒施加一竖直方向的外力$F$，使金属棒以重力加速度$g$向下做匀加速直线运动，运动过程中，金属棒始终保持水平，并与金属边框接触良好。金属边框、金属棒均由相同材料、相同粗细的金属导线制成，以金属棒刚开始释放的时刻为$t = 0$时刻，金属棒切割磁感线产生的电动势为$E$，金属边框$bc$两端的电压为$U$，金属棒的电热功率为$P$，忽略自感效应。下列图像中对应物理量与时间$t$的变化关系图像可能正确的是(AC)

答案： 11.AC A.金属棒做匀加速直线运动，设$MN$的长度为$L$，根据$E = BLv$，其中$v = gt$可得$E = BLgt$，则$E$与$t$成正比，故A正确；B.设经时间$t$金属棒下滑的距离为$x = \frac{1}{2}gt^2$，设金属框、金属棒单位长度的电阻为$r$，根据闭合电路的欧姆定律有电路中的电流为$I = \frac{E}{2xr + 2Lr}$，则$U = I · Lr$，联立解得$U = \frac{BL^2g}{at + \frac{2L}{t}}$，即$U$与$t$不成正比关系，故B错误；C.对金属棒根据牛顿第二定律有$F + mg - F_安 = mg$，其中$F_安 = BIL$，$E = BLgt$，$I = \frac{E}{2xr + 2Lr}$，整理可得$F = \frac{B^2L^2g}{r} · \frac{1}{gt + \frac{2L}{t}}$，则$F$先增大后减小，且不成线性关系，故C正确；D.金属棒的电热功率$P = I^2r$，结合$E = BLgt$，$I = \frac{E}{2xr + 2Lr}$，整理可得$P = \frac{B^2L^2g^2L}{r} · \frac{1}{g^2t^2 + 4gL + \frac{4L^2}{t^2}}$，$P$有最大值，故D错误。

12. (6分)(2025·山东省大教育联盟模拟)某实验小组通过如图所示的实验装置来测量滑块与轨道之间的动摩擦因数。倾斜轨道$AB$和水平轨道$CD$由一小段圆弧$BC$(计算中可忽略)平滑连接，轨道固定且各部分的材料、表面粗糙程度均相同，滑块可视为质点。
(1)使滑块从倾斜轨道上的$M$点由静止释放，最终停在水平轨道上的$N$点。测出$M$与$N$之间的水平距离$L$，$M$距水平轨道的高度$h$，则滑块与轨道之间的动摩擦因数为$\frac{h}{L}$(用$h$、$L$表示)；
(2)改变滑块从倾斜轨道上释放点的位置，得到多组对应的$h$和$L$数据，利用这些数据已经在图上描出了三个点，请你描出剩下的两个点并绘制$L - h$图像，根据图像得动摩擦因数的值为0.30(保留$2$位小数)。

答案：
12.解析：
(1)由能量守恒定律$mgh = \mu mgL$，可得滑块与轨道之间的动摩擦因数为$\mu = \frac{h}{L}$；
(2)将两组数据描点，用直线拟合这些点，如图所示：

由图可知得到一条直线，图像斜率的倒数即为动摩擦因数，故$\mu = \frac{1}{\frac{30cm}{100cm}} = 0.30$。
答案：
(1)$\frac{h}{L}$
(2)见解析图 0.30