豐臺區(qū)2021～2022學(xué)年度第一學(xué)期期末練習(xí)高三物理2022.01考生須知1.答題前，考生務(wù)必先將答題卡上的學(xué)校、年級、班級、姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡簽字筆填寫清楚，并認(rèn)真核對條形碼上的準(zhǔn)考證號、姓名，在答題卡的“條形碼粘貼區(qū)”貼好條形碼。2.本次練習(xí)所有答題均在答題卡上完成。選擇題必須使用2B鉛筆以正確填涂方式將各小題對應(yīng)選項涂黑，如需改動，用橡皮擦除干凈后再選涂其它選項。非選擇題必須使用標(biāo)準(zhǔn)黑色字跡簽字筆書寫，要求字體工整、字跡清楚。3.請嚴(yán)格按照答題卡上題號在相應(yīng)答題區(qū)內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在練習(xí)卷、草稿紙上答題無效。4.本練習(xí)卷滿分共100分，作答時長90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1. 1911年，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。他提出這種模型的依據(jù)是（　?。?/span>A. 粒子散射實驗 B. 光電效應(yīng)實驗 C. 天然放射現(xiàn)象 D. 核聚變反應(yīng)【答案】A【解析】【詳解】1911年，通過 粒子散射實驗，盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。故選A。2. 關(guān)于機械波和電磁波，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 機械波和電磁波都可以在真空中傳播B. 機械波和電磁波都可以傳遞信息和能量C. 機械波都是橫波，電磁波都是縱波D. 機械波能發(fā)生衍射現(xiàn)象，電磁波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，機械波的傳播需要介質(zhì)，則機械波不能在真空中傳播，故A錯誤；B．電磁波和機械波的傳播過程中都傳遞信息和能量，故B正確；C．電磁波都是橫波，而機械波可以是橫波也可以是縱波，故C錯誤；D．衍射和干涉時波特有的現(xiàn)象，不論是機械波還是電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選B。3. 如圖所示，我國航天員在“天宮課堂”演示喝再生水的過程中，我們看到水滴呈球形漂浮在空間站內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)。下列在地面上運動過程中的物體也處于此狀態(tài)的是（　?。?/span>A. 沿水平方向拋出的小鋼球 B. 沿水平面加速行駛的火車C. 沿斜面勻速滑下的小木塊 D. 沿豎直方向減速下降的電梯【答案】A【解析】【詳解】A．沿水平方向拋出的小鋼球只受重力作用，加速度為g，為完全失重狀態(tài)，選項A正確；B．沿水平面加速行駛的火車豎直方向加速度為零，不是完全失重狀態(tài)，選項B錯誤；C．沿斜面勻速滑下的小木塊，加速度為零，不是完全失重狀態(tài)，選項C錯誤；D．沿豎直方向減速下降的電梯，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項D錯誤。故選A。4. 一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，波速為4m/s。P、Q是介質(zhì)中平衡位置分別處在m和m的兩個質(zhì)點，某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 這列波的振幅為4cm B. 這列波的周期為8sC. 此時質(zhì)點P的加速度為0 D. 此時質(zhì)點Q沿y軸正方向運動【答案】D【解析】【詳解】A．振幅等于y的最大值，故這列波的振幅故A錯誤；B．由圖可知，波長由波速公式解得周期故B錯誤；C．此時質(zhì)點P位于正向最大位移處，加速度最大，故C錯誤；D．簡諧機械橫波沿x軸負(fù)方向傳播，由波形平移法得知，此時質(zhì)點Q沿y軸正方向運動，故D正確。故選D。5. 傳送帶在實際生活中有廣泛應(yīng)用。如圖所示，飛機場運輸行李的傳送帶可以將行李箱送入飛機貨艙。已知傳送帶與水平面夾角為θ，某行李箱的質(zhì)量為m，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，此行李箱與傳送帶一起斜向上勻速運動過程中，下列說法正確的是（　　）A. 行李箱受到與運動方向相反的摩擦力作用B. 傳送帶速度越大，行李箱受到的摩擦力也越大C. 行李箱受到的摩擦力大小為D. 行李箱受到的摩擦力大小為【答案】C【解析】【詳解】A．對行李箱受力分析可知，行李箱受到與運動方向相同的摩擦力作用，A錯誤；B．由于行李箱處于平衡狀態(tài)，傳送帶速度越大，行李箱受到的摩擦力也不會發(fā)生變化，B錯誤；CD．對行李箱受力分析可知，行李箱處于平衡狀態(tài)，可得行李箱受到的摩擦力大小為D錯誤，C正確。故選C。6. 2021年4月，我國空間站的“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運行。若核心艙繞地球的運行可視為勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球質(zhì)量的是（　?。?/span>A. 核心艙的質(zhì)量和地球半徑 B. 核心艙的質(zhì)量和繞地球運行周期C. 核心艙繞地球運行的角速度和半徑 D. 核心艙繞地球運行的周期和距地高度【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)核心艙做圓周運動的向心力由地球的萬有引力提供，可得可得可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙繞地球運行的周期和距地高度，都不能求解地球的質(zhì)量；若已知核心艙的繞地角速度和半徑可求解地球的質(zhì)量。故選C。7. 如圖所示，兩個靜止的帶等量正電的點電荷，O點為兩點電荷連線中點，M、P兩點均在連線上且關(guān)于O點對稱，N點位于兩點電荷連線的中垂線上。下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. M點的場強與P點的場強相同 B. O點的場強與N點的場強相同C. M點的電勢比O點的電勢低 D. N點的電勢比O點的電勢低【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)等量同種電荷場強分布可知，M點的場強與P點的場強大小相同，方向相反，故A錯誤；B．等量同種電荷中垂線上，兩點電荷連線中點場強為零，N點場強不為零，故B錯誤；C．兩個靜止帶等量正電的點電荷MO之間的場強方向為M指向O，沿著電場線方向電勢降低，因此M點電勢高于O點，故C錯誤；D．等量同種電荷中垂線電場線方向為O指向N，因此N點電勢比O點低，故D正確。故選D。8. 把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連接。先使開關(guān)S擲向1端，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器中的電流i隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 在時間內(nèi)，電容器兩極板間電壓逐漸減小B. 在時間內(nèi)，電容器的電容逐漸減小C. 若只增大電阻R的阻值，則充電電流的最大值增大D. 若只增大電阻R的阻值，則電容器的放電時間變長【答案】D【解析】【詳解】A．在t1 ~ t2時間內(nèi)，電容器充電，所帶電量在增加，電容不變，根據(jù)可知，極板間的電壓增大，故A錯誤；B．在t3 ~ t4時間內(nèi)，電容器在放電，在放電過程中，電容器電荷量在減小，但電容是反應(yīng)電容器本身的特性，與電壓和電量無關(guān)，保持不變，故B錯誤；C．若只增大電阻R的阻值，由可知充電電流的最大值減小，故C錯誤；D．若只增大電阻R的阻值，由可知電容器的放電時間變長，故D正確。故選D。9. 如圖甲所示，理想變壓器的原線圈接在交流電源上，副線圈接有?的電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，交流電壓表的示數(shù)是20.0V，電流表、電壓表均可看作理想電表。圖乙是交流電源輸出電壓u隨時間t變化的圖像。則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 電流表的讀數(shù)為2.0AB. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為10∶1C. 變壓器原、副線圈磁通量的變化率之比為10∶1D. 電源輸出電壓瞬時值的表達式（V）【答案】D【解析】【詳解】A．次級電流有效值為原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，可知初級電流為I1=0.2A，選項A錯誤；B．變壓器的輸入功率與輸出功率相等，選項B錯誤；C．變壓器原、副線圈共用相同的鐵芯，則磁通量的變化率相等，選項C錯誤；D．變壓器輸入電壓為電源輸出電壓瞬時值的表達式選項D正確。故選D。10. 如圖所示，小物塊A、B的質(zhì)量均為m，B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度與B碰撞，碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點距離水平地面的高度為h，兩物塊落地點距離軌道末端的水平距離為s，重力加速度為g。則下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 兩物塊在空中運動的時間為 B. h與s滿足的關(guān)系為C. 兩物塊落地時的動能為 D. 兩物塊碰撞過程中損失的機械能為【答案】B【解析】【詳解】A．碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有兩物塊在空中運動的時間故A錯誤；B．根據(jù)平拋運動規(guī)律故B正確；C．兩物體碰撞過程為完全非彈性碰撞，有動能損失，平拋初始動能小于，則落地時動能小于，故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒兩物塊碰撞過程中損失的機械能故D錯誤。故選B。11. 如圖所示，京張高鐵將北京到張家口的通行時間縮短在1小時內(nèi)，成為2022年北京冬奧會重要的交通保障設(shè)施。假設(shè)此高鐵動車啟動后沿平直軌道行駛，發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小恒定。已知動車的質(zhì)量為m，最高行駛速度km/h。則下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 行駛過程中動車受到的阻力大小為B. 當(dāng)動車的速度為時，動車的加速度大小為C. 從啟動到速度為的過程中，動車牽引力所做的功為D. 由題目信息可估算京張鐵路的全長為350km【答案】B【解析】【詳解】A．動車速度最大時，牽引力與阻力平衡，則行駛過程中動車受到的阻力大小故A錯誤；B．當(dāng)動車的速度為時，動車的牽引力根據(jù)牛頓第二定律解得故B正確；C．從啟動到速度為的過程中，動車牽引力所做的功等于動車動能增加量和克服阻力做功之和，故大于，故C錯誤；D．只知道最高的瞬時速率，無法估算平均速率，無法得出大致路程，故D錯誤。故選B。12. 實驗觀察到，靜止在勻強磁場中某點的原子核發(fā)生了β衰變。若磁場方向垂直紙面向外，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰好在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，則關(guān)于兩者運動軌跡以及方向的示意圖正確的是（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】原子核發(fā)生了β衰變，核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子同時釋放一個電子，故衰變產(chǎn)生的新核帶正電。根據(jù)動量守恒，新核與電子的動量大小相同，方向相反，初始時刻兩者速度方向相反。根據(jù)洛倫茲力提供向心力有 新核電荷量大，則新核的軌跡半徑小。結(jié)合左手定則可判斷A圖正確。故選A。13. 如圖甲所示，一輕彈簧上端固定，下端懸吊一個質(zhì)量為m的小鋼球，把小鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放，小鋼球就沿豎直方向振動起來。以小鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向建立x軸，從小鋼球某次經(jīng)過平衡位置時開始計時，小鋼球運動的位移x隨時間t圖像如圖乙所示。已知小鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，空氣阻力不計，取重力加速度為g。則下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 時刻彈簧的彈性勢能最小B. 時刻小鋼球受到的彈力大于2mgC. 時間內(nèi)小鋼球重力勢能的減少量大于動能的增加量D. 時間內(nèi)彈簧彈性勢能改變量大于【答案】C【解析】【詳解】A．小鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，則小鋼球位于正向最大位移處時，彈簧形變量最小，彈性勢能最小，故A錯誤；B．小鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，小鋼球位于正向最大位移處時，回復(fù)力豎直向下，此時重力大小大于彈力大小，回復(fù)力小于重力。小鋼球位于負(fù)向最大位移處時，回復(fù)力大小與正向最大位移處時大小相同，方向相反，此時彈力減去重力等于回復(fù)力，而回復(fù)力小于重力，則彈力必然小于二倍重力。小鋼球位于負(fù)向最大位移處時，彈力最大，仍小于2mg，則時刻小鋼球受到的彈力小于2mg，故B錯誤；C．時間內(nèi)小鋼球一直向下運動，彈簧彈性勢能增加，球重力勢能的減少量等于動能的增加量和彈簧彈性勢能增加量，故C正確；D．由上分析，時間內(nèi)彈簧彈性勢能改變量小于球重力勢能的減少量，故D錯誤。故選C。14. 示波器可用來觀察電信號隨時間變化的情況，其核心部件是示波管。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖。在偏轉(zhuǎn)電極、上都不加電壓時，從電子槍發(fā)出的電子束沿直線運動，打在熒光屏中心，在O點產(chǎn)生一個亮斑。若同時在兩個偏轉(zhuǎn)電極上分別加和兩個交流電信號，則在熒光屏上會觀察到（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【詳解】若同時在兩個偏轉(zhuǎn)電極上分別加和兩個交流電信號，所以在XX’方向上的偏轉(zhuǎn)位移在正負(fù)最大值之間按正弦規(guī)律變化，YY’方向上的偏轉(zhuǎn)位移在正負(fù)最大值之間按余弦規(guī)律變化，在XX’方向有最大值時，YY’方向為零，同理，在YY’方向有最大值時， XX’方向為零，根據(jù)正余弦的定義可知，任意時刻，電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)都是即所以電子在熒光屏上的落點組成了以O為圓心的圓，故C正確，ABD錯誤。故選C。第二部分本部分共6題，共58分。15. 物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實驗儀器。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為______mm。
 （2）數(shù)據(jù)分析。在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的A、B、C三個點，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量___________，動能變化量___________。
 （3）實驗原理。某同學(xué)用不可伸長細(xì)線系住形狀不規(guī)則的小鐵塊制成單擺，測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。因難以準(zhǔn)確確定小鐵塊重心位置，無法測出擺長。實驗時改變線長，測出幾組線長l和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖所示。該同學(xué)利用圖像法計算出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣仁欠駵?zhǔn)確？請說明理由。（       ）
 【答案】    ①. 0.992（0.992—0.995）    ②.     ③.     ④. 準(zhǔn)確；設(shè)擺線末端到不規(guī)則小鐵塊重心的距離為r，則擺長為，由單擺周期公式可知，圖線的斜率，則重力加速，其中k與r無關(guān)，因此該同學(xué)利用圖像法測得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禍?zhǔn)確。【解析】【詳解】(1)([1]螺旋測微器讀數(shù)為(2)[2]從打O點到打B點的過程中，重物高度下降hB，重物的重力勢能變化量[3]到B點時物體速度為則動能的增量為(3)[4]該同學(xué)測出的重力加速度值準(zhǔn)確；設(shè)擺線末端與小鐵塊重心間的距離為r，第一次擺線長l1，第二次擺線長l2，由單擺的周期公式可得可得對應(yīng)圖線可知，是圖像的斜率，與小鐵塊的重心位置無關(guān)，故測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。16. 用電壓表和電流表測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，要求盡量減小實驗誤差。（1）實驗室中有電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）B．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．滑動變阻器（0～500Ω）D．滑動變阻器（0～50Ω）實驗中電壓表應(yīng)選用___________；滑動變阻器應(yīng)選用___________。（選填相應(yīng)器材前的字母）（2）請用筆畫線表示導(dǎo)線，按照實驗電路圖連接測量干電池電動勢和內(nèi)電阻的電路，注意合理選擇電表的量程。（       ）
 （3）某位同學(xué)記錄了6組實驗數(shù)據(jù)，其中4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖中坐標(biāo)紙上，請你幫他標(biāo)出余下兩組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出圖線。（       ）組別第2組第5組電壓U（V）1.401.12電流I（A）0.100.38
 （4）根據(jù)（3）中的信息，得到電動勢___________V，內(nèi)電阻___________Ω。（5）如果本實驗考慮電流表內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻，請寫出電壓表示數(shù)U隨電流表示數(shù)I變化的表達式；并根據(jù)表達式解釋（4）中測得的電動勢和內(nèi)電阻偏小的原因。（        ）【答案】    ①. B    ②. D    ③.     ④.     ⑤. 1.48    ⑥. 0.82（0.70-0.90）    ⑦. 由全電路歐姆定律得：，即：，由表達式可知，圖線與縱軸截距，圖線斜率的絕對值，因此，。【解析】【詳解】（1）[1][2]干電池電動勢約為1.5V，故電壓表選擇量程0到3V的B。要求盡量減小實驗誤差，滑動變阻器應(yīng)采用最大阻值較小的D，方便調(diào)節(jié)。（2）[3]根據(jù)電路圖連接如下：（注意電流表量程0.6A，電壓表量程3V）
 （3）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，描點繪圖如下
 （4）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)圖像可知（5）[7] 由全電路歐姆定律得即由表達式可知，圖線與縱軸截距圖線斜率的絕對值因此，17. 如圖所示，小孩與冰車靜止在冰面上，大人用N的恒定拉力，使小孩與冰車沿水平冰面一起滑動。已知拉力方向與水平冰面的夾角，小孩與冰車的總質(zhì)量kg，冰車與冰面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度m/s2，，。求：（1）小孩與冰車所受支持力的大小；（2）小孩與冰車加速度的大小a；（3）s內(nèi)合力所做的功W。【答案】（1）N；（2）m/s2；（3）J【解析】【詳解】（1）冰車和小孩受力如圖所示，豎直方向合力為零解得N（2）水平方向根據(jù)牛頓第二定律由滑動摩擦力公式聯(lián)立得m/s2（3）由牛頓第二定律有由功的定義式得由位移公式得聯(lián)立解得J18. 離子注入是芯片制造中一道重要工序，簡化的注入過程原理如圖所示。靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿圖中半徑為R的圓弧虛線通過磁分析器，然后從M點垂直CD進入矩形CDQS有界勻強電場中，最后恰好打在Q點。已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部為勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里；勻強電場沿水平方向，，。整個裝置處于真空中，離子重力不計。（1）在圖中標(biāo)出勻強電場的場強方向，并簡要說明判斷依據(jù)；（2）求通過磁分析器的離子比荷；（3）求矩形區(qū)域內(nèi)勻強電場場強大小E。【答案】（1）見解析所示；（2）；（3）。【解析】【詳解】（1）如圖所示，勻強電場的方向水平向左離子經(jīng)過磁分析器的過程中由左手定則，可判斷離子帶正電；離子進入勻強電場打在Q點，說明離子受電場力方向水平向左，可判斷場強方向水平向左；（2）離子質(zhì)量為m，電荷量為q，離開加速場時速度為v，在加速電場中，由動能定理有在磁分析器中，洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立解得（3）離子在勻強電場中運動時，水平方向做勻加速運動豎直方向做勻速運動聯(lián)立解得19. 如圖所示，一雜技演員坐在秋千上的擺動過程可簡化為單擺的擺動，等效擺長為l。他由A處靜止開始向下擺動，通過最低點時，瞬間抓住手邊一靜止在水平桌面上的水壺，并與水壺一起向上擺動，到達最高點B處。假設(shè)水壺與演員在同一豎直平面內(nèi)運動，水壺可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。已知B點到桌面的高度為，雜技演員質(zhì)量為M，水壺質(zhì)量為，重力加速度為g。（1）求A點到桌面的高度；（2）若雜技演員想剛好回到A處，他通過最低點時瞬間將水壺向B側(cè)水平拋出，求水壺受到的沖量大小I；（3）若雜技演員和水壺從B處開始往復(fù)擺動的過程中，每次通過最低點時，都有人沿運動方向施加推力對他做功，使他動能增加最終能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，求雜技演員和水壺在最低點總共需要增加的最小動能。【答案】(1)；(2)；（3）【解析】【詳解】(1)設(shè)雜技演員與秋千擺到最低點的速度大小為，A點距地面的高度為，雜技演員與秋千從A處到最低點的運動過程中，機械能守恒。則設(shè)雜技演員抓壺后瞬時速度為大小為，向左為正方向，由動量守恒定律得從最低點到最高點B的過程中，雜技演員、秋千和水壺的機械能守恒，則聯(lián)立可得(2)設(shè)雜技演員扔壺后的瞬時速度為，水壺速度為，向右為正方向，由動量守恒定律得雜技演員再次回到A處，由機械能守恒定律得聯(lián)立得水壺受到的沖量大小為(3)設(shè)雜技演員和水壺剛好通過最高點的速度為v，則雜技演員與水壺在最低點需要增加的最小動能為聯(lián)立得20. 某游樂園中過山車以速度沿水平直軌道進入停車區(qū)時，先利用磁力剎車使速度很快降到；然后再利用機械制動裝置剎車，使速度從最終降到0。關(guān)于磁力剎車原理，可以借助圖甲模型來理解。水平平行金屬導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強磁場中，金屬棒MN沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)過山車的磁力剎車過程?？杉僭O(shè)MN的運動速度等于過山車的速度，MN所受的安培力等于過山車所受的磁場作用力；過山車在機械剎車過程中受到的阻力恒定，大小為f。已知過山車的質(zhì)量為M，平行導(dǎo)軌間距離為l，整個回路中的等效電阻為R，磁感應(yīng)強度大小為B；忽略磁力剎車時軌道摩擦阻力，不計空氣阻力。（1）求剎車開始速度為時，過山車所受磁場作用力的大小F；（2）寫出整個剎車過程中，過山車加速度大小a隨速度v變化的關(guān)系，并在圖乙中畫出圖線；（3）求整個剎車過程中過山車的運動距離d。【答案】（1）；（2）見解析所示；（3）【解析】【詳解】(1)過山車所受磁場力等于MN棒受到的安培力，剎車開始速度為時，有聯(lián)立可得(2)因為過山車在機械剎車過程中受到的阻力恒定，所以速度從最終降到0過程中，加速度是恒定的加速度；速度由減到的過程中；加速度為加速度與v成正比關(guān)系，則加速度與速度的關(guān)系圖線如圖乙所示(3)在機械剎車過程中，由速度位移關(guān)系式可得則在磁力剎車過程，由動量定理有即得到即整個剎車過程中過山車的運動距離
 

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