?2021年上海市黃浦區(qū)高考物理二模試卷
一、單項(xiàng)選擇題（共40分，1至8題每題3分，9至12題每題4分。每小題只有一-個(gè)正確選項(xiàng)）
1．（3分）下列電磁波中，從原子核內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的是（　　）
A．紅外線 B．無(wú)線電波 C．γ射線 D．X射線
2．（3分）有時(shí)我們靠近正在地面取食的小鳥時(shí)，它會(huì)毫不慌張，但當(dāng)我們感覺(jué)能把它抓住時(shí)，它卻總能立刻飛走，這是因?yàn)樾▲B在起飛時(shí)具有較大的（　?。?br /> A．加速度 B．初速度
C．速度的改變量 D．位移
3．（3分）下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明光具有波動(dòng)性的是（　?。?br /> A．陰極射線實(shí)驗(yàn) B．α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)
C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) D．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
4．（3分）在圖（a）所示的螺線管中通以如圖（b）所示的電流，取電流沿圖中箭頭方向?yàn)檎?、與圖中箭頭方向相反為負(fù)值；豎直向上為磁感應(yīng)強(qiáng)度正方向，線圈中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能為（　?。?br />
A． B．
C． D．
5．（3分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形如圖（a），平衡位置在x＝4m的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像如圖（b），則該波的傳播方向和波速分別為（　?。?br />
A．沿x軸負(fù)方向，2m/s B．沿x軸正方向，2m/s
C．沿x軸負(fù)方向，1m/s D．沿x軸正方向，1m/s
6．（3分）超市貨架陳列著四個(gè)完全相同的籃球，不計(jì)摩擦，擋板均豎直，4個(gè)球中對(duì)圓弧面壓力最小的是（　?。?br />
A．球① B．球② C．球③ D．球④
7．（3分）所受重力大小為G的乘客乘坐豎直電梯上樓，其位移s與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。乘客所受支持力大小為FN，速度大小為v，則（　?。?br />
A．0～t1時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＞G
B．t1～t2時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＝G
C．t2～t3時(shí)間內(nèi)，v減小，F(xiàn)N＞G
D．0～t3時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＞G
8．（3分）某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1～L10（24V/200W）和10個(gè)相同的指示燈X1～X10（24V/2W），如圖連接在220V交流電源上，若工作一段時(shí)間后，L2燈絲燒斷，則（　?。?br />
A．X1功率減小，L1功率增大
B．X1功率增大，L1功率增大
C．X2功率增大，其它指示燈的功率減小
D．X2功率減小，其它指示燈的功率增大
9．（4分）空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量相等的點(diǎn)電荷，已知Q點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則（　　）

A．a(chǎn)、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)高低為φa＞φd＞φc
B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C．正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能一定增大
D．負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，動(dòng)能一定增大
10．（4分）如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個(gè)異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場(chǎng)力的情況是（　?。?br /> ①磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)
②磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)
③磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)
④磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)

A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③
11．（4分）如圖，A、B兩小朋友去滑雪，他們使用的滑雪板與雪面的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。兩人用與斜面平行的輕質(zhì)硬桿相連，沿足夠長(zhǎng)的斜面一起勻速下滑。下滑過(guò)程中輕桿突然斷裂，兩人仍各自繼續(xù)沿斜面下滑，在之后的一段時(shí)間內(nèi)（兩人均未停止運(yùn)動(dòng)）（　?。?br />
A．如果兩人間距離逐漸增大，可確定A受到的摩擦力較大
B．A、B各自所受合力的大小可能不同
C．A、B各自的加速度方向可能相同
D．A、B各自所受合力做功的大小一定不相同
12．（4分）如圖，兩端封閉、上粗下細(xì)的導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，中間用一段水銀柱封閉了A、B兩部分氣體?，F(xiàn)環(huán)境溫度略有上升，重新穩(wěn)定后A、B兩部分氣體壓強(qiáng)的增量分別為△pA、△pB，則（　?。?br />
A．水銀柱略向上移動(dòng)，△pA＜△pB
B．水銀柱略向上移動(dòng)，△pA＞△pB
C．水銀柱略向下移動(dòng)，△pA＜△pB
D．水銀柱略向下移動(dòng)，△pA＞△pB
二、填空題（共20分，每個(gè)空格2分）
13．（4分）用單色光a照射某金屬表面，單位時(shí)間內(nèi)飛出的光電子數(shù)為m?，F(xiàn)改用頻率更大、強(qiáng)度較弱的單色光b照射該金屬，則b光的光子能量　 　a光的光子能量，單位時(shí)間內(nèi)飛出金屬表面的光電子數(shù)　 　m（均選填“大于”，“小于”或“等于”）。
14．（4分）火車在直道上行駛時(shí)，兩側(cè)的車輪以等大的輪半徑分別在兩邊的軌道上滾動(dòng)；若列車向左轉(zhuǎn)彎，由于慣性，車體會(huì)偏向右側(cè)，導(dǎo)致右側(cè)車輪與軌道接觸點(diǎn)處的車輪半徑較大，如圖所示（從車尾看）。此時(shí)兩輪與軌道接觸點(diǎn)相對(duì)于輪軸的角速度ω左　 　ω右、線速度v左　 　v右（均選填“大于”，“小于”或“等于”）。

15．（4分）如圖，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的長(zhǎng)直導(dǎo)體棒a、b平行置于光滑絕緣水平桌面，b棒固定，a棒與力傳感器相連。當(dāng)a、b中分別通以大小為Ia、Ib的恒定電流時(shí)，a棒靜止，傳感器受到a給它水平向左、大小為F的拉力。則a、b中的電流方向　 　（選填“相同”或“相反”），a中電流在b棒所在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為　 　。

16．（4分）已知某無(wú)人機(jī)工作時(shí)的總功率約為360W，其使用的電池上有“額定容量為60W?h”的標(biāo)識(shí)，則該無(wú)人機(jī)的工作續(xù)航時(shí)間最多為　 　min；若該無(wú)人機(jī)工作時(shí)電池的發(fā)熱功率為100W，在20℃環(huán)境下的散熱功率（單位時(shí)間耗散到環(huán)境中的熱量，視為不變）約為95W，已知該電池每吸收60J熱量時(shí)溫度將升高1℃，其安全工作的最高溫度為60℃，則在20℃環(huán)境下該無(wú)人機(jī)最多可連續(xù)飛行　 　min。
17．（4分）甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，兩車的v﹣t圖像如圖所示。已知t＝6s時(shí)兩車恰好并排行駛，則t＝0～6s時(shí)間內(nèi)：兩車兩次并排行駛的位置之間的距離為　 　m，兩車相距最遠(yuǎn)的距離為　 　m。

三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題過(guò)程中，要求給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。
18．（12分）某同學(xué)通過(guò)圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用玻意耳定律來(lái)測(cè)定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積。
（1）圖（a）中的A是　 　傳感器；
（2）將冰糖裝進(jìn)注射器，通過(guò)推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強(qiáng)。操作中，不能用手握住注射器封閉氣體部分，是為了　 ??；若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實(shí)驗(yàn)，這是為了　 　。
（3）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)活塞所在刻度讀取了多組氣體體積V及對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)p，為了在xOy坐標(biāo)系中獲得直線圖像，應(yīng)取y軸、x軸分別為　 ?。ㄟx填“V、”或“p、”）
（4）選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過(guò)描點(diǎn)作圖，得到直線的函數(shù)圖像如圖（b）所示，若已知傳感器和注射器連接處的軟管容積為V0，則這顆冰糖的體積為　 　。

19．（14分）水平面內(nèi)有一電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距L＝0.4m，在導(dǎo)軌上MN左側(cè)區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2.5T。兩根電阻分別為R1＝1Ω、R2＝3Ω的金屬棒AB、CD垂直導(dǎo)軌置于MN左側(cè)的導(dǎo)軌上。開始時(shí)兩棒均靜止，現(xiàn)用一垂直于棒AB的水平向右外力拉動(dòng)棒AB，使其向右運(yùn)動(dòng)：
（1）當(dāng)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，判斷回路中的感應(yīng)電流方向和CD棒的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）設(shè)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)一段距離過(guò)程中，安培力對(duì)AB棒做功為WAB，安培力對(duì)CD棒做功為WCD，試從功和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的角度分析并比較WAB與WCD的大??；
（3）當(dāng)AB棒運(yùn)動(dòng)到MN右側(cè)后某時(shí)刻撤去外力（CD棒還在磁場(chǎng)中），此時(shí)AB棒速度大小v1＝5m/s，CD棒速度大小v2＝2m/s，求此時(shí)AB棒上的熱功率PAB；
（4）在第（3）問(wèn)情景中，請(qǐng)分析并描述此時(shí)刻之后AB、CD棒的運(yùn)動(dòng)情況。

20．（14分）如圖，長(zhǎng)L＝5m的細(xì)桿AB固定于豎直平面內(nèi)，與水平方向夾角θ＝37°。一半徑為R＝2.5m的光滑圓環(huán)與細(xì)桿相切連接于B點(diǎn)，C為圓環(huán)最高點(diǎn)。質(zhì)量m＝1kg的小球穿在桿上，與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。小球開始時(shí)靜止于A點(diǎn)，現(xiàn)用大小為20N、方向沿桿向上的恒力F拉動(dòng)小球，經(jīng)時(shí)間t后撤去F，此時(shí)小球尚未到達(dá)B點(diǎn)。（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6）
（1）求力F作用時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1；
（2）為使小球能到達(dá)B點(diǎn)，求力F作用的最短時(shí)間tmin；
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB與t的函數(shù)關(guān)系式；
（4）若小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)與圓環(huán)間剛好無(wú)彈力，求該情況下t的大小。


2021年上海市黃浦區(qū)高考物理二模試卷
參考答案與試題解析
一、單項(xiàng)選擇題（共40分，1至8題每題3分，9至12題每題4分。每小題只有一-個(gè)正確選項(xiàng)）
1．（3分）下列電磁波中，從原子核內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的是（　?。?br /> A．紅外線 B．無(wú)線電波 C．γ射線 D．X射線
【分析】人類關(guān)于原子核內(nèi)部的信息最早來(lái)自于天然放射現(xiàn)象，放射性元素向外發(fā)射出三種射線，分別為α射線β射線γ射線。
【解答】解：人類關(guān)于原子核內(nèi)部的信息最早來(lái)自于天然放射現(xiàn)象，放射性元素向外發(fā)射出三種射線，分別為α射線β射線γ射線，故從原子核內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的是γ射線，無(wú)線電波是電磁震蕩產(chǎn)生的，紅外線是外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的，x射線是內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題為基礎(chǔ)題，學(xué)習(xí)過(guò)程中注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累。
2．（3分）有時(shí)我們靠近正在地面取食的小鳥時(shí)，它會(huì)毫不慌張，但當(dāng)我們感覺(jué)能把它抓住時(shí)，它卻總能立刻飛走，這是因?yàn)樾▲B在起飛時(shí)具有較大的（　?。?br /> A．加速度 B．初速度
C．速度的改變量 D．位移
【分析】根據(jù)小鳥運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢，分析其在起飛時(shí)哪個(gè)物理量較大。
【解答】解：小鳥在起飛時(shí)總能立刻飛走，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變較快，即速度變化較快，加速度較大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握加速度的物理意義：加速度反映速度變化的快慢，即反映物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的快慢。
3．（3分）下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明光具有波動(dòng)性的是（　?。?br /> A．陰極射線實(shí)驗(yàn) B．α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)
C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) D．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
【分析】干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。
【解答】解：干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，故D正確，ABC錯(cuò)誤，
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題是基礎(chǔ)題，考查知識(shí)掌握情況，注意平時(shí)的知識(shí)積累。
4．（3分）在圖（a）所示的螺線管中通以如圖（b）所示的電流，取電流沿圖中箭頭方向?yàn)檎?、與圖中箭頭方向相反為負(fù)值；豎直向上為磁感應(yīng)強(qiáng)度正方向，線圈中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能為（　?。?br />
A． B．
C． D．
【分析】根據(jù)通電導(dǎo)線的纏繞特點(diǎn)，利用右手螺旋定則可以判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化。
【解答】解：圖中為同一直導(dǎo)線正反纏繞螺旋管，任一時(shí)刻螺旋管中兩導(dǎo)線中電流方向相反，根據(jù)右手螺旋定則可知，
任一時(shí)刻兩導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，大小相等，故任一時(shí)刻線圈中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為零，故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】在判斷通電導(dǎo)線在某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，要注意利用的是右手螺旋定則，再者要注意磁場(chǎng)也可以疊加。
5．（3分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形如圖（a），平衡位置在x＝4m的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像如圖（b），則該波的傳播方向和波速分別為（　　）

A．沿x軸負(fù)方向，2m/s B．沿x軸正方向，2m/s
C．沿x軸負(fù)方向，1m/s D．沿x軸正方向，1m/s
【分析】由振動(dòng)圖象讀出t＝2s時(shí)刻x＝4處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，判斷波的傳播方向，由波動(dòng)圖象讀出波長(zhǎng)，由振動(dòng)圖象讀出周期，可求出波速。
【解答】解：由b圖可知，a質(zhì)點(diǎn)在2s時(shí)向下振動(dòng)，利用同側(cè)法，結(jié)合a圖像可知波向x軸負(fù)方向傳播。由a圖可知波長(zhǎng)是8m，由b圖可知周期是4s，所以波速v＝＝m/s＝2m/s。
故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】波的圖象往往先判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間的關(guān)系，同時(shí)要分析波動(dòng)形成的過(guò)程，分析物理量的變化情況。
6．（3分）超市貨架陳列著四個(gè)完全相同的籃球，不計(jì)摩擦，擋板均豎直，4個(gè)球中對(duì)圓弧面壓力最小的是（　　）

A．球① B．球② C．球③ D．球④
【分析】對(duì)其中的一個(gè)小球受力分析，受重力、擋板支持力和圓弧面的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解出圓弧面支持力表達(dá)式進(jìn)行分析即可．
【解答】解：對(duì)球受力分析，如圖所示：

設(shè)圓弧面切線與水平方向的夾角為α，根據(jù)平衡條件，有：N＝
故α越小，N越小，故支持力最小的是④球，根據(jù)牛頓第三定律，壓力最小的也是④球，故D正確、ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答。
7．（3分）所受重力大小為G的乘客乘坐豎直電梯上樓，其位移s與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。乘客所受支持力大小為FN，速度大小為v，則（　　）

A．0～t1時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＞G
B．t1～t2時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＝G
C．t2～t3時(shí)間內(nèi)，v減小，F(xiàn)N＞G
D．0～t3時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N＞G
【分析】由s﹣t圖象的斜率表示速度，判斷不同時(shí)間段物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律求解乘客所受支持力的大小與重力的關(guān)系。
【解答】解：s﹣t圖象的斜率表示速度
A、0～t1時(shí)間內(nèi)，v增大，乘客加速向上運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：FN﹣G＝ma，F(xiàn)N＞G，故A正確；
B、t1～t2時(shí)間內(nèi)，v不變，勻速上升，F(xiàn)N＝G，故B錯(cuò)誤；
C、t2～t3時(shí)間內(nèi)，v減小，減速上升，由牛頓第二定律：G﹣FN＝ma，F(xiàn)N＜G，故C錯(cuò)誤；
D、0～t3時(shí)間內(nèi)，速度先增大后勻速最后減速，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了s﹣t圖象斜率的物理意義，要求會(huì)通過(guò)牛頓第二定律分析求解。
8．（3分）某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1～L10（24V/200W）和10個(gè)相同的指示燈X1～X10（24V/2W），如圖連接在220V交流電源上，若工作一段時(shí)間后，L2燈絲燒斷，則（　?。?br />
A．X1功率減小，L1功率增大
B．X1功率增大，L1功率增大
C．X2功率增大，其它指示燈的功率減小
D．X2功率減小，其它指示燈的功率增大
【分析】每一個(gè)強(qiáng)光燈與對(duì)應(yīng)的指示燈并聯(lián)之后在與其他燈串聯(lián)，L2的燈絲燒斷，電路中電阻增大，電流減小，每一部分分擔(dān)的電壓也減小，可求功率的變化。
【解答】解：ABCD、由圖可知L1與X1并聯(lián)、L2與X2并聯(lián)?，然后它們?cè)俅?lián)接在220V交流電源上，L2燈絲燒斷，電路中總電阻變大，電路中電流變小，又L1與X1并聯(lián)的電流分配關(guān)系不變，則L1與X1的電流都減小，電壓也減小，由P＝I2R可知，除L2與X2外，各燈的功率都減小。由于電路電流減小，各并聯(lián)部分的電壓都減小，交流電源總電壓220V不變，則X2上的電壓增大，根據(jù)可知X2的功率變大，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】弄清電路圖，分清串并聯(lián)電路，明確復(fù)雜電路應(yīng)用部分電路歐姆定律與閉合電路歐姆定律聯(lián)立解決問(wèn)題。
9．（4分）空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量相等的點(diǎn)電荷，已知Q點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則（　?。?br />
A．a(chǎn)、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)高低為φa＞φd＞φc
B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C．正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能一定增大
D．負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，動(dòng)能一定增大
【分析】根據(jù)Q帶正電，再結(jié)合結(jié)合電場(chǎng)線始終跟等勢(shì)面垂直，可以描繪出電荷周圍的電場(chǎng)線分布情況，利用電場(chǎng)線的分布情況，可以判斷電勢(shì)的高低、電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，以及電勢(shì)能的變化。
【解答】解：可以畫出電荷Q到電荷P的電場(chǎng)線如圖所示。
A、由圖可知，Q、P為等量的異種電荷，PQ連線的中垂面為等勢(shì)面，電勢(shì)等于零，所以d點(diǎn)的電勢(shì)等于零。c在正電荷附近，電勢(shì)大于0，同理a點(diǎn)的電勢(shì)小于0，則φa＜φd＜φc，故A錯(cuò)誤；
B、在圖中，a、b兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同。故B錯(cuò)誤；
C、正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)升高，根據(jù)Ep＝φq可知，電勢(shì)能增加，故C正確。
D、負(fù)電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)，電勢(shì)升高，根據(jù)Ep＝φq可知，電勢(shì)能減小，因不知移動(dòng)的負(fù)電荷具體受力和運(yùn)動(dòng)情況，所以無(wú)法判斷動(dòng)能變化情況，若只受電場(chǎng)力作用，動(dòng)能一定增大，故D錯(cuò)誤。
故選：C。

【點(diǎn)評(píng)】能熟記等量異種電荷間的電場(chǎng)線分布情況以及會(huì)畫電場(chǎng)線，是解決本題的關(guān)鍵。
10．（4分）如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個(gè)異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場(chǎng)力的情況是（　?。?br /> ①磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)
②磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)
③磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)
④磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)

A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③
【分析】棒ab相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則判斷出ab棒的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則判斷出cd棒受到的磁場(chǎng)力。
【解答】解：①磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，可得感應(yīng)電流方向由b到a，則金屬棒cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，根據(jù)左手定則，可得cd棒受到向下磁場(chǎng)力；
②磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，可得感應(yīng)電流方向由a到b，則金屬棒cd中的電流方向?yàn)橛蒫到d，根據(jù)左手定則，可得cd棒受到向下磁場(chǎng)力；
③磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，可得感應(yīng)電流方向由a到b，則金屬棒cd中的電流方向?yàn)橛蒫到d，根據(jù)左手定則，可得cd棒受到向下磁場(chǎng)力；
④磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，可得感應(yīng)電流方向由b到a，則金屬棒cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，根據(jù)左手定則，可得cd棒受到向下磁場(chǎng)力；
所以①②③④均正確，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了右手定則和左手定則的應(yīng)用，解決此題的關(guān)鍵是要理清左手定則和右手定則的適用條件。
11．（4分）如圖，A、B兩小朋友去滑雪，他們使用的滑雪板與雪面的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。兩人用與斜面平行的輕質(zhì)硬桿相連，沿足夠長(zhǎng)的斜面一起勻速下滑。下滑過(guò)程中輕桿突然斷裂，兩人仍各自繼續(xù)沿斜面下滑，在之后的一段時(shí)間內(nèi)（兩人均未停止運(yùn)動(dòng)）（　?。?br />
A．如果兩人間距離逐漸增大，可確定A受到的摩擦力較大
B．A、B各自所受合力的大小可能不同
C．A、B各自的加速度方向可能相同
D．A、B各自所受合力做功的大小一定不相同
【分析】由平衡條件可知兩小朋友作為整體的下滑分力和摩擦力的關(guān)系；隔離分析A、B各自所受合力的大??；根據(jù)合力判斷加速度；根據(jù)A、B各自所受合力的大小和運(yùn)動(dòng)的位移判斷A、B各自所受合力做功的大小。
【解答】解：A、開始時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，有FA+FB＝fA+fB，其中FA、FB為A、B的下滑分力，輕桿突然斷裂兩人間距增大，有FA＞fA，無(wú)法比較fA、fB，故A錯(cuò)誤；
B、A所受合力為F1＝FA﹣fA，B所受合力為F2＝FB﹣fB，有F1＝﹣F2，故B錯(cuò)誤；
C、A、B所受合力方向相反，故加速度方向一定相反，故C錯(cuò)誤；
D、由于A、B與雪面動(dòng)摩擦因數(shù)不同，則AB間距改變，所以xA≠xB，合力做功F1xA≠F2xB，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題要注意運(yùn)用整體和隔離的方法對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，結(jié)合勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行判斷。
12．（4分）如圖，兩端封閉、上粗下細(xì)的導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，中間用一段水銀柱封閉了A、B兩部分氣體?，F(xiàn)環(huán)境溫度略有上升，重新穩(wěn)定后A、B兩部分氣體壓強(qiáng)的增量分別為△pA、△pB，則（　　）

A．水銀柱略向上移動(dòng)，△pA＜△pB
B．水銀柱略向上移動(dòng)，△pA＞△pB
C．水銀柱略向下移動(dòng)，△pA＜△pB
D．水銀柱略向下移動(dòng)，△pA＞△pB
【分析】本題可采取假設(shè)法，假設(shè)氣體的體積不變，根據(jù)等容變化判斷出上下氣體的壓強(qiáng)變化量，從而判斷出水銀柱的移動(dòng)方向．關(guān)于體積的變化量關(guān)系，可抓住總體積不變?nèi)シ治觯?br /> 【解答】解：假設(shè)加熱過(guò)程水銀柱不動(dòng)，上下兩部分氣體均做等容變化，由查理定律得：＝
解得：p′＝p
氣體壓強(qiáng)的增加量：△p′＝p′﹣p＝p，
初狀態(tài)氣體壓強(qiáng)：pB′＝pA′+ρgh＞pA′，
△T與T都相等，初狀態(tài)壓強(qiáng)p越大，氣體壓強(qiáng)的增加量越大，則△pB′＞△pA′，水銀柱將向上運(yùn)動(dòng)。
水銀柱向上移動(dòng)，實(shí)際上氣體發(fā)生的不是等容變化，水銀柱向上移動(dòng)一段距離重新平衡后，
由于細(xì)管的上部分的橫截面積比較大，結(jié)合△V＝Sh，
所以細(xì)管的下部水銀柱減小的長(zhǎng)度大于細(xì)管上部的水銀柱增大的長(zhǎng)度，
則在水銀柱向上移動(dòng)一段后，水銀柱的長(zhǎng)度減小，即后來(lái)的總長(zhǎng)度h′＜h，則pB′＝ρgh′+pA′①
初態(tài)時(shí)有 pB＝ρgh+pA ②
①﹣②可得：pB′﹣pB＝ρg（h′﹣h）+pA′﹣pA
實(shí)際上氣體壓強(qiáng)的變化量：△pB＝ρg（h′﹣h）+△pA
因 h′﹣h＜0，則△pA＞△pB，水銀柱向上移動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】解題時(shí)要注意假設(shè)法的應(yīng)用，假設(shè)氣體體積不變，然后應(yīng)用查理定律分析解題。也可以通過(guò)作p﹣T圖象分析。
二、填空題（共20分，每個(gè)空格2分）
13．（4分）用單色光a照射某金屬表面，單位時(shí)間內(nèi)飛出的光電子數(shù)為m?，F(xiàn)改用頻率更大、強(qiáng)度較弱的單色光b照射該金屬，則b光的光子能量　大于　a光的光子能量，單位時(shí)間內(nèi)飛出金屬表面的光電子數(shù)　小于　m（均選填“大于”，“小于”或“等于”）。
【分析】光子的能量與頻率成正比；光電子的數(shù)目與入射光的強(qiáng)度成正相關(guān)。
【解答】解：由光子能量的表達(dá)式?＝hν可知，入射光的頻率越大，光子能量越大，所以b光的光子能量大于a光的光子能量；
單位時(shí)間內(nèi)飛出的光電子的數(shù)目與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，b光的光照強(qiáng)度弱，所以單位時(shí)間內(nèi)飛出的光電子數(shù)目少。
故答案為：大于；小于
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要理解并熟記實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
14．（4分）火車在直道上行駛時(shí)，兩側(cè)的車輪以等大的輪半徑分別在兩邊的軌道上滾動(dòng)；若列車向左轉(zhuǎn)彎，由于慣性，車體會(huì)偏向右側(cè)，導(dǎo)致右側(cè)車輪與軌道接觸點(diǎn)處的車輪半徑較大，如圖所示（從車尾看）。此時(shí)兩輪與軌道接觸點(diǎn)相對(duì)于輪軸的角速度ω左　等于　ω右、線速度v左　小于　v右（均選填“大于”，“小于”或“等于”）。

【分析】?jī)?nèi)輪和外輪與輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，在角速度相同的情況下，線速度大小和半徑成正比。
【解答】解：由題可知，火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)輪和外輪與輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以兩輪與軌道接觸點(diǎn)相對(duì)于輪軸的角速度ω左等于ω右；
根據(jù)公式v＝ωr，再結(jié)合r右＞r左可得，外輪與軌道接觸點(diǎn)繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大于內(nèi)輪與軌道接觸點(diǎn)繞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，即線速度v左小于v右；
故答案為：等于，小于。
【點(diǎn)評(píng)】本題以火車轉(zhuǎn)彎為背景，考查了線速度和角速度的關(guān)系，注意明確火車轉(zhuǎn)彎過(guò)程兩輪與軌道接觸點(diǎn)相對(duì)于輪軸的角速度相同。
15．（4分）如圖，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的長(zhǎng)直導(dǎo)體棒a、b平行置于光滑絕緣水平桌面，b棒固定，a棒與力傳感器相連。當(dāng)a、b中分別通以大小為Ia、Ib的恒定電流時(shí)，a棒靜止，傳感器受到a給它水平向左、大小為F的拉力。則a、b中的電流方向　相同?。ㄟx填“相同”或“相反”），a中電流在b棒所在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為　　。

【分析】根據(jù)同向電流相吸，異向電流相斥，并根據(jù)F＝BIL求出對(duì)應(yīng)在的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而即可求解。
【解答】解：根據(jù)同向電流相吸，異向電流相斥，傳感器受到a給它的方向向左、大小為F的拉力；
因此直導(dǎo)線a、b間存在相互吸引，則它們的電流方向相同；
a受到的安培力為F，根據(jù)牛頓第三定律，b受到的安培力也為F，電流為Ib，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義可知B0＝；
故答案為：相同；。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培力的方向，掌握左手定則的內(nèi)容，理解公式F＝BIL成立的條件。
16．（4分）已知某無(wú)人機(jī)工作時(shí)的總功率約為360W，其使用的電池上有“額定容量為60W?h”的標(biāo)識(shí)，則該無(wú)人機(jī)的工作續(xù)航時(shí)間最多為　10　min；若該無(wú)人機(jī)工作時(shí)電池的發(fā)熱功率為100W，在20℃環(huán)境下的散熱功率（單位時(shí)間耗散到環(huán)境中的熱量，視為不變）約為95W，已知該電池每吸收60J熱量時(shí)溫度將升高1℃，其安全工作的最高溫度為60℃，則在20℃環(huán)境下該無(wú)人機(jī)最多可連續(xù)飛行　8　min。
【分析】電池容量與總功率的比值等于使用的時(shí)間。
求出升高到最高溫度60℃時(shí)需要吸收的熱量，用總的熱量與用來(lái)給無(wú)人機(jī)發(fā)熱的功率的比值為最多連續(xù)飛行的時(shí)間。
【解答】解：由功率有：t＝＝＝10min；
無(wú)人機(jī)升高至安全工作的最高溫度為60℃需要吸收的能量為：
Q＝W＝（60℃﹣20℃）×60J/℃＝2400J，
由P＝得，
t＝＝＝480s＝8min。
故答案為：10；8。
【點(diǎn)評(píng)】正確運(yùn)用功和功率的公式并明確題中物理量的含義是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
17．（4分）甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，兩車的v﹣t圖像如圖所示。已知t＝6s時(shí)兩車恰好并排行駛，則t＝0～6s時(shí)間內(nèi)：兩車兩次并排行駛的位置之間的距離為　80　m，兩車相距最遠(yuǎn)的距離為　15　m。

【分析】由圖象可知，2～6s內(nèi)甲、乙兩車的位移相等，在t＝6s時(shí)兩車并排行駛，所以兩車在t＝2s時(shí)也并排行駛，根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移求兩車兩次并排行駛的位置之間的距離，并求兩車相距最遠(yuǎn)的距離。
【解答】解：根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，可知，2～6s內(nèi)甲、乙兩車的位移相等，在t＝6s時(shí)兩車并排行駛，所以兩車在t＝2s時(shí)也并排行駛。t＝2s時(shí)，乙車的速度為15m/s，t＝6s時(shí)乙車的速度為25m/s，兩車兩次并排行駛的位置之間的距離等于2～6s內(nèi)乙車的位移大小，即為s＝×4m＝80m
兩車在t＝2s時(shí)第一次并排行駛，由圖可知，0﹣2s內(nèi)乙車的位移比甲車大，且△x＝×2m＝15m，則t＝0時(shí)甲、乙兩車相距15m。
2﹣4s內(nèi)乙車與甲車的位移之差為△x′＝m＝5m，可知，兩車相距最遠(yuǎn)的距離為15m。
故答案為：80，15。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查v﹣t圖像的應(yīng)用，要知道v﹣t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，能利用圖像的“面積”來(lái)求兩車的位移，結(jié)合圖像的對(duì)稱性分析位移關(guān)系。
三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題過(guò)程中，要求給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。
18．（12分）某同學(xué)通過(guò)圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用玻意耳定律來(lái)測(cè)定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積。
（1）圖（a）中的A是　壓強(qiáng)　傳感器；
（2）將冰糖裝進(jìn)注射器，通過(guò)推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強(qiáng)。操作中，不能用手握住注射器封閉氣體部分，是為了　保持氣體溫度不變??；若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實(shí)驗(yàn)，這是為了　保持氣體質(zhì)量不變　。
（3）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)活塞所在刻度讀取了多組氣體體積V及對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)p，為了在xOy坐標(biāo)系中獲得直線圖像，應(yīng)取y軸、x軸分別為　V、?。ㄟx填“V、”或“p、”）
（4）選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過(guò)描點(diǎn)作圖，得到直線的函數(shù)圖像如圖（b）所示，若已知傳感器和注射器連接處的軟管容積為V0，則這顆冰糖的體積為　b+V0　。

【分析】一定量的氣體在溫度不變時(shí)氣體壓強(qiáng)與體積成反比，根據(jù)玻意耳定律需要滿足的實(shí)驗(yàn)條件，應(yīng)用玻意耳定律分析答題。
【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量氣體的體積與壓強(qiáng)，氣體體積可以由注射器上的刻度直接讀出，因此傳感器A是壓強(qiáng)傳感器。
（2）實(shí)驗(yàn)需要保持氣體溫度與質(zhì)量不變，操作中，不能用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持氣體溫度不變；若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實(shí)驗(yàn)，這是為了保持氣體質(zhì)量不變。
（3）由玻意耳定律：pV＝C可知：V＝C，V與成正比，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，應(yīng)取y軸、x軸分別為V、。
（4）以注射器內(nèi)氣體與傳感器和注射器連接處的軟管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，氣體總體積：V氣＝V+V0﹣V冰糖，
由玻意耳定律得：pV氣＝C，則V氣＝C，V氣＝V+V0﹣V冰糖＝C，則：V＝C﹣V0+V冰糖，
＝0時(shí)：V＝﹣V0+V冰糖＝b，則冰糖的體積V冰糖＝b+V0；
故答案為：（1）壓強(qiáng)；（2）保持氣體溫度不變；保持氣體質(zhì)量不變；（3）V、；（4）b+V0。
【點(diǎn)評(píng)】掌握玻意耳定律、知道氣體發(fā)生等溫變化需要滿足的條件是解題的前提與關(guān)鍵，根據(jù)題意應(yīng)用玻意耳定律即可解題。
19．（14分）水平面內(nèi)有一電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距L＝0.4m，在導(dǎo)軌上MN左側(cè)區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2.5T。兩根電阻分別為R1＝1Ω、R2＝3Ω的金屬棒AB、CD垂直導(dǎo)軌置于MN左側(cè)的導(dǎo)軌上。開始時(shí)兩棒均靜止，現(xiàn)用一垂直于棒AB的水平向右外力拉動(dòng)棒AB，使其向右運(yùn)動(dòng)：
（1）當(dāng)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，判斷回路中的感應(yīng)電流方向和CD棒的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）設(shè)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)一段距離過(guò)程中，安培力對(duì)AB棒做功為WAB，安培力對(duì)CD棒做功為WCD，試從功和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的角度分析并比較WAB與WCD的大?。?br /> （3）當(dāng)AB棒運(yùn)動(dòng)到MN右側(cè)后某時(shí)刻撤去外力（CD棒還在磁場(chǎng)中），此時(shí)AB棒速度大小v1＝5m/s，CD棒速度大小v2＝2m/s，求此時(shí)AB棒上的熱功率PAB；
（4）在第（3）問(wèn)情景中，請(qǐng)分析并描述此時(shí)刻之后AB、CD棒的運(yùn)動(dòng)情況。

【分析】（1）根據(jù)右手定則可知回路中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可得CD棒的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）AB棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于電源，而CD棒是在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于“電動(dòng)機(jī)”，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路的歐姆定律求解回路中的感應(yīng)電流，根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解AB棒上的熱功率；
（4）根據(jù)受力情況分析AB和CD棒的運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解：（1）當(dāng)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；
通過(guò)CD棒的電流為C→D，根據(jù)左手定則可得CD棒受到的安培力方向向右，所以CD棒向右運(yùn)動(dòng)；
（2）AB棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于電源，而CD棒是在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于“電動(dòng)機(jī)”，安培力對(duì)AB棒做功WAB一部分轉(zhuǎn)化為CD棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的焦耳熱，而安培力對(duì)CD棒做功為WCD等于CD棒動(dòng)能的變化，所以有：WAB＝WCD+Q，即WAB＞W(wǎng)CD；
（3）當(dāng)AB棒運(yùn)動(dòng)到MN右側(cè)后不再切割磁感應(yīng)線，此時(shí)只有CD切割磁感應(yīng)線，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：
E＝BLv2＝2.5×0.4×2V＝2V
回路中的感應(yīng)電流為：I＝＝A＝0.5A
此時(shí)AB棒上的熱功率PAB＝I2R1＝0.52×1W＝0.25W；
（4）當(dāng)AB棒運(yùn)動(dòng)到MN右側(cè)后不再受到安培力，撤去外力后AB棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
CD棒在磁場(chǎng)中切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镈→C，根據(jù)左手定則可知CD棒受到的安培力方向向左，導(dǎo)體棒CD做減速運(yùn)動(dòng)，減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a＝＝，由于速度減小，所以加速度減小，則CD棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。
答：（1）當(dāng)AB棒在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，和CD棒向右運(yùn)動(dòng)；
（2）安培力對(duì)AB棒做功大于安培力對(duì)CD棒做功；
（3）此時(shí)AB棒上的熱功率為0.25W；
（4）AB棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，CD棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清楚導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化情況以及功能關(guān)系等進(jìn)行分析。
20．（14分）如圖，長(zhǎng)L＝5m的細(xì)桿AB固定于豎直平面內(nèi)，與水平方向夾角θ＝37°。一半徑為R＝2.5m的光滑圓環(huán)與細(xì)桿相切連接于B點(diǎn)，C為圓環(huán)最高點(diǎn)。質(zhì)量m＝1kg的小球穿在桿上，與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。小球開始時(shí)靜止于A點(diǎn)，現(xiàn)用大小為20N、方向沿桿向上的恒力F拉動(dòng)小球，經(jīng)時(shí)間t后撤去F，此時(shí)小球尚未到達(dá)B點(diǎn)。（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6）
（1）求力F作用時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1；
（2）為使小球能到達(dá)B點(diǎn)，求力F作用的最短時(shí)間tmin；
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB與t的函數(shù)關(guān)系式；
（4）若小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)與圓環(huán)間剛好無(wú)彈力，求該情況下t的大小。

【分析】利用牛頓第二定律，對(duì)小球受力分析列出方程就可以求出加速度。結(jié)合動(dòng)能定理可以分析力F作用小球的最短時(shí)間。求得小球速度與時(shí)間的關(guān)系等問(wèn)題。
【解答】解：（1）對(duì)小球受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣f﹣mgsinθ＝ma，f＝μFN，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得，a1＝10m/s2。
（2）若小球恰能到B點(diǎn)，即B點(diǎn)速度為0，F(xiàn)作用時(shí)間最短；在F作用時(shí)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)作用下的位移x＝a，應(yīng)用動(dòng)能定理Fx﹣fL﹣mgLsinθ＝0，代入數(shù)據(jù)解得tmin＝s。
（3）設(shè)B點(diǎn)速度是vB，F(xiàn)作用時(shí)間為t，由動(dòng)能定理有F?at2﹣fL﹣mgLsinθ＝m，則vB＝，
（4）在C點(diǎn)時(shí)無(wú)彈力，則重力提供向心力，mg＝m，則vC＝＝m/s＝5m/s。
從B到C應(yīng)用動(dòng)能定理，﹣mgR（1﹣cosθ）＝m，解出，v＝35m2/s2，代入（3）問(wèn)中，解得t＝0.82s。
答：（1）力F作用時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1是10m/s2；
（2）為使小球能到達(dá)B點(diǎn)，力F作用的最短時(shí)間tmin是s；
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB與t的函數(shù)關(guān)系式為vB＝；
（4）若小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)與圓環(huán)間剛好無(wú)彈力，該情況下t是0.82s。
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于應(yīng)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理結(jié)合的問(wèn)題，應(yīng)用動(dòng)能定理可以求得多過(guò)程及極值問(wèn)題。

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