山東省聊城市2021屆-2023屆高考物理三年模擬（二模）按題型分類匯編-02解答題 一、解答題1．（2023·山東聊城·統(tǒng)考二模）近年來(lái)，對(duì)具有負(fù)折射率人工材料的光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用的研究備受關(guān)注，該材料折射率為負(fù)值（n<0）。如圖甲所示，光從真空射入負(fù)折射率材料時(shí)，入射角和折射角的大小關(guān)系仍然遵從折射定律，但折射角取負(fù)值，即折射光線和入射光線位于界面法線同側(cè)，如圖乙所示，在真空中對(duì)稱放置兩個(gè)完全相同的負(fù)折射率材料制作的直角三棱鏡A、B，頂角為θ，A、B兩棱鏡斜面相互平行放置，兩斜面間的距離為d。一束包含有兩種頻率光的激光，從A棱鏡上的P點(diǎn)垂直入射，它們?cè)诶忡R中的折射率分別為，，在B棱鏡下方有一平行于下表面的光屏。（1）為使兩種頻率的光都能從棱鏡A斜面射出，求θ的取值范圍；（2）若θ=30°，求激光通過(guò)兩棱鏡后，打在光屏上的兩點(diǎn)間的距離。2．（2023·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，質(zhì)量、長(zhǎng)度的木板靜置在足夠大的光滑水平地面上，質(zhì)量且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B放在木板A的右端，現(xiàn)對(duì)木板A施加一水平向右的恒力，兩者由靜止開始運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后撤去恒力，最終物塊B恰好能到達(dá)木板A的左端，已知物塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度，求：（1）恒力作用的時(shí)間；（2）摩擦力對(duì)物塊B做的功。3．（2023·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)存在于底面半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，O1和O2是圓柱形空間上、下兩個(gè)圓面的圓心，其后側(cè)與O1等高處有一個(gè)長(zhǎng)度為的水平線狀粒子發(fā)射源MN，圖乙是俯視圖，P為MN的中點(diǎn)，O1P連線與MN垂直。線狀粒子源能沿平行PO1方向發(fā)射某種質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子束，帶電粒子的速度大小均相等。在O1O2右側(cè)2R處豎直放置一個(gè)足夠大的矩形熒光屏，熒光屏的AB邊與線狀粒子源MN垂直，且處在同一高度，過(guò)O1作AB邊的垂線，交點(diǎn)恰好為AB的中點(diǎn)O，熒光屏的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度為R，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，已知從MN射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都從F點(diǎn)（圓柱形空間與電場(chǎng)邊界相切處）射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。（1）求帶電粒子的初速度大?。?/span>（2）以AB邊的中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿AB邊向里為x軸，垂直AB邊向下為y軸建立坐標(biāo)系，求從M點(diǎn)射出的粒子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)；（3）求磁場(chǎng)區(qū)域的最小橫截面積。4．（2023·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，水平面中間夾有一水平傳送帶，水平面與傳送帶上表面平齊且平滑連接，左側(cè)水平面上c點(diǎn)左側(cè)部分粗糙，右側(cè)部分光滑，傳送帶右側(cè)水平面光滑，質(zhì)量為m1=2kg的小滑塊P與固定擋板間有一根勁度系數(shù)為k=76N/m的輕彈簧（P與彈簧不拴接），初始時(shí)P放置在c點(diǎn)靜止且彈簧處于原長(zhǎng)，傳送帶初始靜止，在傳送帶左端點(diǎn)a處停放有一質(zhì)量為m2=1kg的小滑塊Q?，F(xiàn)給P施加一水平向左、大小為F=40N的恒力，使P向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)P速度為零時(shí)立即撤掉恒力，一段時(shí)間后P將與Q發(fā)生彈性碰撞（不計(jì)碰撞時(shí)間），以后P、Q間的碰撞都是彈性碰撞，在P、Q第一次碰撞時(shí)傳送帶由靜止開始做順時(shí)針?lè)较虻膭蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1=1m/s2，當(dāng)速度達(dá)到v=4m/s時(shí)傳送帶立即做勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度減為零，加速度大小為a2=2m/s2，當(dāng)傳送帶速度減為零時(shí)，Q恰好運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端點(diǎn)b處，已知P與水平面、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1，Q與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.7，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，x為彈簧的形變量，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）P與Q第一次碰前P的速度大小v0；（2）傳送帶達(dá)到最大速度時(shí)P、Q間距離d；（3）P、Q最終的速度大小；（4）P、Q與傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量Q。5．（2021·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，餐桌中心是一個(gè)可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、半徑為R的圓盤，近似認(rèn)為圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)。放置在圓盤邊緣的質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。（1）為使物體不滑到餐桌上，求圓盤角速度的最大值；（2）已知餐桌半徑為1.25R，如果圓盤角速度繼續(xù)緩慢增大，物體從圓盤上被甩出后，不會(huì)從餐桌上滑到地面上，求物體與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值。6．（2021·山東聊城·統(tǒng)考二模）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)油深度的油量計(jì)如圖甲所示，油量計(jì)固定在油桶蓋上并將油量計(jì)豎直插入油桶，不計(jì)油量計(jì)對(duì)油面變化的影響。圖乙是油量計(jì)的正視圖，它是由透明塑料制成，它的下邊是鋸齒形，鋸齒部分是N個(gè)相同的等腰直角三角形，腰長(zhǎng)為，相鄰兩個(gè)鋸齒連接的豎直短線長(zhǎng)度為，最右邊的鋸齒剛好接觸到油桶的底部，油面不會(huì)超過(guò)圖乙中的虛線I，塑料的折射率小于油的折射率。用一束單色平行光垂直照射油量計(jì)的上表面時(shí)，觀察到有明暗區(qū)域。（1）為了明顯觀察到明暗區(qū)域，求透明塑料的折射率的最小值；（2）當(dāng)油面在圖丙所示虛線II位置時(shí)，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖丙上畫出明暗交界處的光路圖并標(biāo)注出明暗區(qū)域。若某次測(cè)量最左邊亮區(qū)域的寬度為L，求此時(shí)油的深度。7．（2021·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系中，平面水平，在z軸上點(diǎn)處有一點(diǎn)狀的離子源，它向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m，速率都相同的粒子（不計(jì)重力）。當(dāng)平面以上區(qū)域只存在沿x軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，沿y軸負(fù)方向射出的粒子恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)；當(dāng)平面以上區(qū)域只存在沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，沿y軸負(fù)方向射出的粒子也恰好經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。（1）求粒子的發(fā)射速率；（2）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；（3）當(dāng)僅加上述磁場(chǎng)時(shí)，求能到達(dá)y軸的粒子所用最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間的比值；（4）若上述大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)存在，方向均沿z軸負(fù)方向，沿y軸負(fù)方向射出的粒子經(jīng)過(guò)平面上的M點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），求直線OM與y軸的夾角大小。8．（2021·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示為某自動(dòng)控制系統(tǒng)的裝置示意圖，裝置中間有一個(gè)以的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，傳送帶左端點(diǎn)M與光滑水平軌道PM平滑連接，半徑，高的光滑圓弧的最低點(diǎn)與PM在P點(diǎn)平滑連接，在P點(diǎn)處安裝有自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)物塊b每次向右經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)都會(huì)被系統(tǒng)瞬時(shí)鎖定從而保持靜止。傳送帶右端與半徑的四分之一光滑圓弧軌道平滑連接，物塊a從右側(cè)圓弧最高點(diǎn)由靜止下滑后滑過(guò)傳送帶，經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)使靜止在P點(diǎn)的物塊b自動(dòng)解鎖，之后兩物塊發(fā)生第一次彈性碰撞。已知物塊a、b的質(zhì)量分別為、，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊a與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，MN間的距離為，（，取）。求：（1）物塊a運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)N時(shí)受到的支持力大??；（2）物塊a在第一次碰后，從經(jīng)過(guò)M點(diǎn)到再次回到M點(diǎn)所用的時(shí)間；（3）物塊b第一次在P點(diǎn)相碰后到再次回到P所用的時(shí)間；（4）兩物塊在第1次碰撞后到最終都靜止，物塊a與傳送帶之間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的總熱量。9．（2022·山東聊城·統(tǒng)考二模）氣壓式升降椅通過(guò)汽缸上下運(yùn)動(dòng)來(lái)支配椅子升降，其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，總質(zhì)量為m=6kg，橫截面積為S=30cm2的柱狀氣動(dòng)桿與底座固定連接。可自由移動(dòng)的汽缸與氣動(dòng)桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定后測(cè)得封閉氣體柱長(zhǎng)度為L=20cm，設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。已知大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，室內(nèi)溫度T1=308K，重力加速度為g=10m/s2，求：（1）若質(zhì)量M=54kg的人盤坐在椅面上，室內(nèi)溫度保持不變，穩(wěn)定后椅面下降了多少？（2）人盤坐穩(wěn)定后再打開空調(diào)，在室內(nèi)氣溫緩慢降至T2=300.3K的過(guò)程中，外界對(duì)缸內(nèi)氣體所做的功。10．（2022·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，甲、乙兩水平面高度差為2h，甲水平面內(nèi)有間距為2L的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，乙水平面內(nèi)有間距分別為2L、L的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，光滑的絕緣斜導(dǎo)軌緊挨甲、乙兩個(gè)平面內(nèi)的水平軌道放置，斜軌道的傾角為53°，斜軌道底端有一小段高度可忽略的光滑圓弧與金屬導(dǎo)軌平滑連接。水平面甲內(nèi)軌道左端連接一充滿電的電容器C，右邊緣垂直軌道放置長(zhǎng)度為2L，質(zhì)量為m，電阻為R的均勻金屬棒ab，在水平面乙內(nèi)垂直間距為L的軌道左端放置與ab完全相同的金屬棒cd，導(dǎo)軌MM'與NN'、PP'與QQ'均足夠長(zhǎng)，所有導(dǎo)軌的電阻都不計(jì)。所有導(dǎo)軌的水平部分均有豎直向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，斜面部分無(wú)磁場(chǎng)。閉合開關(guān)S，金屬棒αb迅速獲得水平向右的速度做平拋運(yùn)動(dòng)，剛好落在斜面底端，沒(méi)有機(jī)械能損失，之后沿著水平面乙運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，，。求：（1）金屬棒ab做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；（2）電容器C釋放的電荷量q；（3）從金屬棒ab開始沿水平面乙內(nèi)的光滑軌道運(yùn)動(dòng)起，至勻速運(yùn)動(dòng)止，這一過(guò)程中金屬棒ab上產(chǎn)生的熱量。11．（2022·山東聊城·統(tǒng)考二模）如圖所示，某粒子分析器由區(qū)域I、區(qū)域Ⅱ和檢測(cè)器Q組成。兩個(gè)區(qū)域以垂直z軸的平面P為界，其中區(qū)域I內(nèi)有沿著z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ內(nèi)只有沿著z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。當(dāng)粒子撞擊檢測(cè)器Q時(shí)，檢測(cè)器被撞擊的位置會(huì)發(fā)光。檢測(cè)器中心在軸上，在檢測(cè)器所在平面上建立與xOy坐標(biāo)系平行的坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)沿x軸正方向以初速度v0射入，若區(qū)域I內(nèi)只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子軌跡圓的圓心恰好是O點(diǎn)，平面P到O點(diǎn)的距離，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子所受重力可以忽略不計(jì)。（1）求A點(diǎn)的位置，用坐標(biāo)（x，y）表示：（2）若區(qū)域I只有勻強(qiáng)電場(chǎng)E，當(dāng)檢測(cè)器Q置于平面P所在位置時(shí)，求檢測(cè)器上發(fā)光點(diǎn)的位置，用坐標(biāo)（，）表示：（3）當(dāng)檢測(cè)器距O點(diǎn)的距離為d時(shí)，求檢測(cè)器上發(fā)光點(diǎn)的位置，用坐標(biāo)（，）表示。12．（2022·山東聊城·統(tǒng)考二模）游樂(lè)場(chǎng)是年輕人都愛(ài)去的娛樂(lè)場(chǎng)所，某設(shè)計(jì)單位為測(cè)試待建滑行軌道的性能，建立了如圖所示的測(cè)試模型。模型左邊是半徑為4.5m的圓弧軌道，軌道末端B水平，且與皮帶等高。皮帶保持的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C點(diǎn)是皮帶的最右端，C點(diǎn)右邊是一放在光滑水平地面上的木板，木板與皮帶等高，且長(zhǎng)度為1m，質(zhì)量為1.2kg。試驗(yàn)時(shí)，讓質(zhì)量為2kg的物塊甲從A點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得甲到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為56N，甲到達(dá)B點(diǎn)的同時(shí)，在皮帶右側(cè)C點(diǎn)輕輕放置質(zhì)量為0.4kg的物塊乙，甲、乙碰撞前瞬間甲的速度大小，甲、乙碰撞后粘成一體繼續(xù)沿皮帶向右滑行，最后滑上木板。已知甲、乙及甲乙整體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，甲乙整體與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度。求：（1）從A滑到B的過(guò)程中，甲克服摩擦力做的功；（2）皮帶的長(zhǎng)度l（3）甲乙整體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；（4）判斷甲乙整體能否和木板達(dá)到共速？若能，求出甲乙在木板上滑行的距離；若不能，為使甲乙和木板能共速，需要在木板右端粘接上至少多長(zhǎng)的同種規(guī)格（相同高度、寬度和材料）的木板。
參考答案：1．（1）；（2）【詳解】（1）分析可知兩光線的入射角等于棱鏡的頂角，若兩光線能從棱鏡A斜面射出，應(yīng)小于兩光線最小的臨界角，由 得所以的取值范圍為（2）兩束光傳播的光路圖如圖所示，由折射定律可知由幾何關(guān)系可知得2．（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)B的加速度為，力作用時(shí)A的加速度為；撤去力后，A的加速度為，又經(jīng)過(guò)后B達(dá)到A的左端，根據(jù)牛頓第二定律，有撤去力F后，根據(jù)牛頓第二定律，有由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得解得（2）設(shè)最終B的速度為v，有由動(dòng)能定理有解得3．（1）；（2）（R，）；（3）【詳解】（1）在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有線狀粒子源發(fā)出的粒子均從F點(diǎn)射出，可得，由①②兩式得（2）設(shè)粒子打在熒光屏上的橫、縱坐標(biāo)分別為x、y，粒子從F點(diǎn)離開磁場(chǎng)時(shí)與之間的夾角為，如圖所示由幾何關(guān)系知得依題意有帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，可得聯(lián)立解得則粒子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)為。   （3）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為圖中兩條軌跡與圓相交部分的面積，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為S得磁場(chǎng)區(qū)域的最小橫截面積4．（1）6m/s；（2）3m；（3），；（4）36J【詳解】（1）設(shè)滑塊P速度為0時(shí)，彈簧形變量為x，則根據(jù)動(dòng)能定理，有得，（2）設(shè)P、Q碰撞后的速度分別為、，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度分別為、，與傳送帶達(dá)到速度相等的時(shí)間分別為、，由動(dòng)量守恒定律由機(jī)械能守恒定律得得，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，，得，此時(shí)傳動(dòng)帶的速度此后P、Q與傳送帶相對(duì)靜止。設(shè)P、Q的位移分別為、，聯(lián)立解得（3）設(shè)傳送帶減速時(shí)間為，得分析可知，傳送帶減速過(guò)程中Q相對(duì)傳送帶靜止，設(shè)在內(nèi)，P相對(duì)傳送帶的位移為 解得設(shè)P與Q第二次相碰前速度為得根據(jù)彈性碰撞規(guī)律P、Q最終速度為，（4）設(shè)P、Q與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量分別為、P、Q與傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量5．（1）；（2）【詳解】（1）對(duì)物體得（2）根據(jù)牛頓第二定律由幾何知識(shí)在圓盤上的位移大小為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、得6．（1）；（2）見解析【詳解】（1）由于油量計(jì)的下邊是等腰直角三角形，所以光線從塑料入射到空氣時(shí)臨界角，由此可得故。（2）豎直向下的光在塑料和空氣的界面處發(fā)生全反射，光線從上端射出，人看到的就是亮區(qū)域。由于塑料的折射率小于油的折射率，豎直向下的光在塑料和油的界面處發(fā)生折射，人看到的就是暗區(qū)域。因此由題意可知每齒寬齒高L寬的齒數(shù)油深解得7．（1）；（2）；（3）；（4）0.5rad【詳解】（1）如圖由幾何關(guān)系可得由牛頓第二定律解得（2）粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)沿y軸負(fù)方向沿z軸負(fù)方向解得（3）如圖所示粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相同，在磁場(chǎng)中的最長(zhǎng)時(shí)間為經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，由幾何關(guān)系可知（4）粒子在平行于平面作半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在沿z軸負(fù)方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)故直線OM與y軸夾角的大小為0.5rad8．（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）對(duì)a從出發(fā)點(diǎn)到N應(yīng)用動(dòng)能定理在N點(diǎn)對(duì)物塊a應(yīng)用牛頓第二定律解得：（2）在傳送帶上解得故物塊a到達(dá)M點(diǎn)時(shí)a和b發(fā)生彈性碰撞有解得（3）對(duì)b的上升過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理解得故物塊b在圓弧上運(yùn)動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（4）物塊a第1次碰后經(jīng)過(guò)M點(diǎn)到第2次碰前經(jīng)過(guò)M點(diǎn)由歸納可知總熱量9．（1）12cm；（2）1.8J【詳解】（1）初始狀態(tài)時(shí)，以圓柱形汽缸與椅面整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得解得把質(zhì)量為M=54kg的重物放在椅面上，穩(wěn)定后，根據(jù)平衡條件得解得穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體柱長(zhǎng)度為L，由玻意耳定律得p1LS=p2L'S解得L'=8cm則椅面下降了L-L'=20cm-8cm=12cm（2）根據(jù)解得室內(nèi)氣溫緩慢降至K時(shí)氣柱長(zhǎng)外界對(duì)缸內(nèi)氣體所做的功解得10．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）金屬棒ab落到斜面底端時(shí)，在豎直方向上有解得由幾何關(guān)系解得（2）金屬棒ab彈出瞬間，根據(jù)動(dòng)量定理得又因?yàn)?/span>聯(lián)立解得電容器C釋放的電荷量為（3）金屬棒ab落在水平軌道時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中無(wú)電流，所以金屬棒ab和金屬棒cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，即此過(guò)程中，對(duì)金屬棒ab根據(jù)動(dòng)量定理得對(duì)金屬棒cd分析，根據(jù)動(dòng)量定理得解得該過(guò)程中ab、cd產(chǎn)生的總熱量為解得因cd棒接入電路中的電阻為ab棒的二分之一，則ab棒上產(chǎn)生的熱量為11．（1）；（2）；（3）當(dāng)時(shí)坐標(biāo)為，當(dāng)時(shí)，坐標(biāo)為【詳解】（1）由洛倫茲力提供向心力有解得則A點(diǎn)坐標(biāo)為；（2）粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，有解得則則發(fā)光點(diǎn)的位置為；（3）①當(dāng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)可以分解為沿z軸方向初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和xOy平面內(nèi)速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)解得根據(jù)解得則發(fā)光點(diǎn)的位置坐標(biāo)為；②當(dāng)時(shí)，在區(qū)域Ⅱ內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)可以分解為沿軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和平面內(nèi)速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，剛出區(qū)域Ⅰ時(shí)，粒子的坐標(biāo)為，沿軸的速度為粒子在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)的時(shí)間根據(jù)幾何關(guān)系可知，打在檢測(cè)器上的坐標(biāo)為發(fā)光點(diǎn)的位置為。12．（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）對(duì)甲物塊在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律解得甲物塊由A到B過(guò)程由動(dòng)能定理得解得（2）甲和乙以及甲乙整體在傳送帶上的加速度大小為則甲從B點(diǎn)到甲乙碰撞瞬間的時(shí)間為此過(guò)程中，甲向右運(yùn)動(dòng)的距離為乙物塊加速到與傳送帶共速的時(shí)間則乙沿傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離為則傳送帶的長(zhǎng)度為（3）以向右為正方向，甲、乙碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒定律得解得甲乙碰撞后向右勻減速到C點(diǎn)，根據(jù)解得（4）甲乙以3m/s的速度上到木板上，假設(shè)甲乙到木板能達(dá)共速，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即系統(tǒng)動(dòng)能定理解得所以甲乙和木板不能共速，為使甲乙和木板能共速，假設(shè)需在木板右端接上長(zhǎng)為d的木板，則木板質(zhì)量為當(dāng)甲乙和木板剛好能共速時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒能量守恒代入數(shù)據(jù)得 

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