一、單項(xiàng)選擇題：本題包括8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 科學(xué)家在物理學(xué)領(lǐng)域里的每次重大發(fā)現(xiàn)，都有力地推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。下列科學(xué)家在物理學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，描述正確的是（ ）
A. 盧瑟福用粒子轟擊氮原子核，打出了一種新的粒子，由此發(fā)現(xiàn)了中子
B. J．J．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
C. 密立根通過著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”精確測(cè)出了電子電荷
D. 玻爾的原子理論成功地解釋了氦原子的光譜現(xiàn)象
【答案】C
【解析】A．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，故A錯(cuò)誤；
B．J．J．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤；
C．密立根通過的“油滴實(shí)驗(yàn)”首次精確測(cè)出了電子電荷量，故C正確；
D．玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子的光譜現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 下列關(guān)于分子動(dòng)理論的說法，正確的是（ ）
A. 固體、液體和氣體中，都能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象
B. 分子間的作用力是由原子核內(nèi)核子之間的相互作用引起的
C. 用高倍的光學(xué)顯微鏡能夠觀察到物質(zhì)表面原子的排列
D. 水和酒精混合后的總體積變小，表明液體分子間存在著空隙
【答案】D
【解析】A．固體、液體和氣體中都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，液體和氣體中都能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，固體中不能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．分子間的作用力是由原子內(nèi)部的帶電粒子相互作用引起的，故B錯(cuò)誤；
C．原子很小，用高倍的光學(xué)顯微鏡無(wú)法觀察到物質(zhì)表面原子的排列，故C錯(cuò)誤；
D．水和酒精混合后的總體積變小，表明液體分子間存在著空隙，故D正確。
故選D。
3. 自然界的一切變化，人類社會(huì)的所有活動(dòng)，都伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，能量是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的源泉。下列說法正確的是（ ）
A. 所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能自發(fā)地進(jìn)行
B. 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的
C. 第二類永動(dòng)機(jī)不能制成，是由于違反了能量守恒定律
D. 氣體吸收熱量，內(nèi)能一定增加
【答案】B
【解析】A．與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量守恒過程，還需要滿足熱力學(xué)第二定律，才能自發(fā)地發(fā)生，所以能量的轉(zhuǎn)換過程具有方向性，并不是所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能自發(fā)地進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，故B正確；
C．第二類永動(dòng)機(jī)不能制成，是由于違反了熱力學(xué)第二定律，沒有違反能量守恒定律，故C錯(cuò)誤；
D．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收熱量，但如果氣體對(duì)外做的功大于吸收的熱量，內(nèi)能反而減小，故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 無(wú)線充電打破了電能傳輸只能依靠導(dǎo)線直接接觸式傳輸?shù)姆绞剑瑢儆诜墙佑|式傳輸，能夠避免接觸式電能傳輸可能帶來(lái)的接觸火花、滑動(dòng)磨損、爆炸電擊等問題。如圖所示，手機(jī)可以直接放在無(wú)線充電基座上進(jìn)行充電，下列說法正確的是（ ）
A. 無(wú)線充電過程主要利用了互感的原理
B. 無(wú)線充電過程主要利用了自感的原理
C. 無(wú)線充電基座可以接穩(wěn)恒直流電源對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電
D. 手機(jī)和充電基座沒有通過導(dǎo)線連接，故沒有電能損失
【答案】A
【解析】AB．無(wú)線充電是利用兩個(gè)線圈之間的互感原理進(jìn)行充電的，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．因無(wú)線充電利用的是線圈之間的互感原理，因此不能使用穩(wěn)恒直流電源對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電，因?yàn)榉€(wěn)恒直流電源不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，也就不能在手機(jī)內(nèi)置線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，無(wú)法完成充電，故C錯(cuò)誤；
D．手機(jī)和充電基座雖然沒有通過導(dǎo)線連接，但基座內(nèi)的線圈與手機(jī)內(nèi)置線圈之間通過電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再由磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的這種互感原理進(jìn)行充電，由于線圈之間存在漏磁，即能量的損失，因此該過程有電能的損失，故D錯(cuò)誤。
故選A。
5. 如圖所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，兩個(gè)質(zhì)量均為m的物塊a、b用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，兩物塊均恰好能靜止在斜面上。已知物塊a與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是物塊b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的兩倍，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則彈簧的長(zhǎng)度與原長(zhǎng)相比（ ）

A. 可能伸長(zhǎng)了B. 可能伸長(zhǎng)了
C. 可能縮短了D. 可能縮短了
【答案】A
【解析】AB．設(shè)b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為彈簧的形變量為x，對(duì)a物體受力分析，由平衡條件得
對(duì)b物體受力分析，由平衡條件得
解得
A正確，B錯(cuò)誤；
CD．因物塊a與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于物塊b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)兩物體不能均恰好能靜止在斜面上，CD錯(cuò)誤；
故選A。
6. Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，是磁場(chǎng)邊界，兩磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾染鶠閐，方向如圖所示。與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)有一直角邊長(zhǎng)也為d的等腰直角三角形硬導(dǎo)線框?，F(xiàn)使導(dǎo)線框以恒定的速度水平向右穿過磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終保持一直角邊與磁場(chǎng)邊界平行。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則此過程中，導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流與時(shí)間的關(guān)系圖像，可能正確的是（ ）（圖中虛線方格為等大正方形）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】Ⅰ區(qū)域存在向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ⅱ區(qū)域存在向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形閉合導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)向里的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，電流為負(fù)；三角形閉合導(dǎo)線框進(jìn)入Ⅱ時(shí)，向里的磁通量減小向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，電流為正；三角形閉合導(dǎo)線框離開Ⅱ時(shí)，向外的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，電流為負(fù)；根據(jù)
穿過L2時(shí)離開向里的磁場(chǎng)同時(shí)進(jìn)入向外的磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
可知每次磁場(chǎng)邊界時(shí)有效長(zhǎng)度l增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，電流逐漸增大，穿過l2時(shí)感應(yīng)電流更大變化更快，故選B。
7. 美國(guó)物理學(xué)家密立根從1907年開始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。在一次實(shí)驗(yàn)中得到的某金屬遏止電壓與入射光頻率v的關(guān)系圖線如圖所示，已知普朗克常量，，幾種金屬的逸出功如下表所示。根據(jù)提供的信息可以判斷實(shí)驗(yàn)中所用的金屬是（ ）

A. 鎢B. 鈣C. 銣D. 鈉
【答案】D
【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程
遏止電壓與最大初動(dòng)能關(guān)系為
可得
當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，入射光的能量等于逸出功，由圖像可知，當(dāng)時(shí)，有
逸出功為
故選D。
8. 折返跑可以鍛煉爆發(fā)力，即在相隔一定距離的兩個(gè)標(biāo)志物之間，從起點(diǎn)開始跑至終點(diǎn)，用腳或用手碰到標(biāo)志物后立即轉(zhuǎn)身（無(wú)需繞過標(biāo)志物）跑回起點(diǎn)，循環(huán)進(jìn)行。一次體育課上，小明同學(xué)在時(shí)從起點(diǎn)開始跑，時(shí)跑回到起點(diǎn)，圖像如圖所示。若將小明同學(xué)視為質(zhì)點(diǎn)，下列判斷正確的是（ ）

A. 時(shí)，小明同學(xué)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化
B. 小明同學(xué)減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔為
C. 圖中與的大小關(guān)系為
D. 與的時(shí)間內(nèi)，加速度大小之比為1：2
【答案】C
【解析】A．由圖可知，時(shí)，小明同學(xué)的速度由正變?yōu)樨?fù)，所以運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，故A正確；
B．設(shè)速度為零時(shí)的時(shí)刻為，與的加速度分別為和，則根據(jù)圖像可知
由于往返位移相等，所以
聯(lián)立解得
小明同學(xué)減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔為
故B錯(cuò)誤；
CD．由上式解得
故C正確，D錯(cuò)誤。
二、多項(xiàng)選擇題：本題包括4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
9. 下列說法正確的是（ ）
A. 金屬?zèng)]有確定的幾何形狀，也不顯示各向異性，因此是非晶體
B. 晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性
C. 太空授課時(shí)，空間站里的水滴是一個(gè)完美的球形，這是表面張力作用的結(jié)果
D. “壓青苗”是用磙子壓緊土壤，這是為了破壞土壤里的毛細(xì)管，保存地下水分
【答案】BC
【解析】A．金屬?zèng)]有確定的幾何形狀，也不顯示各向異性，金屬是多晶體，故A錯(cuò)誤；
B．在各種晶體中，原子（或分子、離子）都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性，故B正確；
C．在太空實(shí)驗(yàn)室里，水滴的形狀是一個(gè)完美的球形，這是表面張力作用使其表面具有收縮趨勢(shì)而引起的結(jié)果，故C正確；
D．土壤里有很多毛細(xì)管，如果要保存地下水分，就要把地面土壤鋤松，破壞土壤里的毛細(xì)管，故D錯(cuò)誤。
10. 中子的發(fā)現(xiàn)對(duì)認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，具有重大的理論意義，也為原子能的利用開辟了道路，可以說中子敲開了人類進(jìn)入原子能時(shí)代的大門。下列核反應(yīng)方程中，代表中子的有（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】A．在核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X1，A正確；
B．在核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X2為，B錯(cuò)誤；
C．在核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X3為，C錯(cuò)誤；
D．在核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X4，D正確；
11. 如圖所示，圖像表示LC振蕩電路中的電流隨時(shí)間變化的圖像。下列判斷正確的是（ ）

A. 在時(shí)刻，電容器兩端的電壓最大
B. 在時(shí)刻，電容器所帶的電荷量最多
C. 至的時(shí)間內(nèi)，電路中的電場(chǎng)能不斷增大
D. 至的時(shí)間內(nèi)，電路中的磁場(chǎng)能不斷增大
【答案】BC
【解析】A．根據(jù)LC振蕩電路的充放電過程可知，在時(shí)刻，電流最大，磁場(chǎng)能最大，則電容器中電場(chǎng)能最小，電容器兩端的電壓為零，故A錯(cuò)誤；
BC．至的時(shí)間內(nèi)，電流逐漸減小，磁場(chǎng)能不斷減小，磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)能不斷增大，電容器充電；在時(shí)刻，電流為零，此時(shí)磁場(chǎng)能最小，電場(chǎng)能最大，電容器所帶的電荷量最多，故BC正確；
D．至的時(shí)間內(nèi)，電流逐漸減小，電路中的磁場(chǎng)能不斷減小，故D錯(cuò)誤。
12. 如圖所示，理想變壓器原線圈一側(cè)接在電壓為的正弦交流電源上，電阻接在原線圈回路中，電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在副線圈回路中。已知，，的阻值調(diào)節(jié)范圍為。當(dāng)接入電路的阻值為0時(shí)，消耗的功率是消耗功率的兩倍。下列判斷正確的是（ ）

A. 理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶2
B. 調(diào)節(jié)，變壓器副線圈兩端的電壓最大為
C. 調(diào)節(jié)，變壓器輸出功率最大為
D. 變壓器輸出功率最大時(shí)，接入電路的阻值為
【答案】AD
【解析】A．當(dāng)接入電路的阻值為0時(shí)，消耗的功率是消耗功率的兩倍，則
解得
則
選項(xiàng)A正確；
B．根據(jù)
解得
則當(dāng)R3=60Ω時(shí)，U2最大值為280V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．將R1等效為電源內(nèi)阻，其它部分等效為電源外電阻，則當(dāng)
時(shí)變壓器輸出功率最大，則最大輸出功率
選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．由B表達(dá)式可知
解得
R3=20Ω
選項(xiàng)D正確。
故選AD。
三、非選擇題：本題包括6小題，共60分。
13. 某實(shí)驗(yàn)小組用傳感器研究“溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。所測(cè)得的壓強(qiáng)和注射器內(nèi)氣體的體積（不包括連接管內(nèi)氣體的體積）數(shù)據(jù)如下表所示：

（1）該實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得數(shù)據(jù)，畫出如圖乙所示的圖像，則他們畫的是_________；
A．圖B．圖C．圖D．圖
（2）圖乙中縱軸截距為，橫軸截距為b，利用上述圖線求得連接管內(nèi)氣體的體積為______；
（3）某同學(xué)將圖乙中橫坐標(biāo)軸下移a后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)______。
【答案】（1）D （2）a （3）壓強(qiáng)與體積成反比
【解析】（1）[1]設(shè)連接管內(nèi)氣體體積為，注射器的容積為，根據(jù)玻意耳定律有
根據(jù)圖線是一條斜線，變形可得
可知他們畫的是圖像。
故選D。
（2）[2]根據(jù)結(jié)合圖乙可知，縱軸截距表示連接管內(nèi)氣體的體積，即。
（3）[3]坐標(biāo)軸下移之后可得，與成正比，即與成反比；因此可得結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比。
14. 某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。提供的實(shí)驗(yàn)器材有：兩根完全相同的輕彈簧、手機(jī)、1個(gè)100g鉤碼、不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線、重力為G的重物、刻度尺。重力加速度，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）如圖甲所示，用輕彈簧豎直掛起1個(gè)鉤碼時(shí)，測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)量為，則彈簧的勁度系數(shù)為_________。
（2）如圖乙所示，用兩根輕彈簧互成角度的懸掛重物，待穩(wěn)定時(shí)測(cè)出a彈簧的伸長(zhǎng)量為，b彈簧的伸長(zhǎng)量為，用手機(jī)軟件測(cè)出兩側(cè)細(xì)線與豎直方向的夾角分別為。
（3）在白紙上以O(shè)點(diǎn)為力的作用點(diǎn)，畫出的拉力方向如圖丙中兩側(cè)虛線所示，請(qǐng)用力的圖示法在答題卡中畫出兩彈簧的拉力和它們的合力F_______（已知單位長(zhǎng)度表示的力為），由作圖結(jié)果可得合力_________N（保留兩位小數(shù)）。
（4）以O(shè)點(diǎn)為力的作用點(diǎn)，按照同一標(biāo)度畫大小為G、方向與重力方向相反的力。比較F與的_________，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。
【答案】（1） （3） 4.70（4.60~4.80之間都可以） （4）大小和方向
【解析】（1）[1] 彈簧的勁度系數(shù)為
（3）[2] a彈簧的伸長(zhǎng)量為的彈力
b彈簧的伸長(zhǎng)量為的彈力
圖示法畫出二者的合力如圖所示

[3]由作圖結(jié)果可得合力
（4）[4] 以O(shè)點(diǎn)為力的作用點(diǎn)，按照同一標(biāo)度畫大小為G、方向與重力方向相反的力。比較F與的大小和方向，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。
15. 如圖甲所示，一水平放置的固定導(dǎo)電線圈兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知線圈的匝數(shù)匝，電阻，面積，小燈泡的電阻，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化，如圖乙所示。忽略燈絲電阻隨溫度的變化，取。求：
（1）小燈泡消耗的電功率；
（2）在的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由題意得
可得電源有效值為
所以小燈泡消耗的電功率為
（2）根據(jù)公式
聯(lián)立可得通過小燈泡的電荷量
16. 如圖所示，一個(gè)絕熱活塞將絕熱容器分為左右兩部分，用控制閥K固定活塞，開始時(shí)左右兩部分氣體的體積分別為和，溫度都是，壓強(qiáng)都是p，給電熱絲通電，使左側(cè)氣體溫度升高到
（1）求左側(cè)氣體壓強(qiáng)；
（2）保持左側(cè)氣體溫度不變，打開控制閥K，活塞無(wú)摩擦向右移動(dòng)，穩(wěn)定后左右兩側(cè)氣體體積相等，求右側(cè)氣體的溫度。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）設(shè)升溫后左側(cè)氣體壓強(qiáng)為，根據(jù)查理定律可得
解得
（2）設(shè)穩(wěn)定后兩部分氣體的壓強(qiáng)均為，對(duì)左側(cè)氣體由波意耳定律有
解得
設(shè)平衡后右側(cè)氣體溫度為，對(duì)右側(cè)氣體由理想氣體的狀態(tài)方程有
聯(lián)立解得
17. 某次軍演中，一架殲擊機(jī)以的恒定速度追擊前面同一水平直線上勻速飛行的無(wú)人靶機(jī)。當(dāng)兩者相距時(shí)，殲擊機(jī)發(fā)射一枚導(dǎo)彈并開始計(jì)時(shí)（），導(dǎo)彈脫離殲擊機(jī)后沿水平方向以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)無(wú)人靶機(jī)探知有導(dǎo)彈來(lái)襲，便開始以的加速度加速逃逸，在時(shí)無(wú)人靶機(jī)被導(dǎo)彈擊中并墜落。忽略發(fā)射導(dǎo)彈的時(shí)間和發(fā)射導(dǎo)彈對(duì)殲擊機(jī)的速度影響。
（1）求無(wú)人靶機(jī)勻速飛行的速度大??；
（2）求導(dǎo)彈飛行過程中與無(wú)人靶機(jī)的最大距離；
（3）若導(dǎo)彈擊中無(wú)人靶機(jī)后，殲擊機(jī)須盡快到達(dá)無(wú)人靶機(jī)被擊落的空中位置，且要求殲擊機(jī)到達(dá)時(shí)速度為零，繼而懸停在空中。已知?dú)灀魴C(jī)以最大加速度加速后達(dá)到允許飛行的最大速度，殲擊機(jī)加速和減速過程最大加速度大小相等，殲擊機(jī)從發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈擊中無(wú)人靶機(jī)時(shí)開始加速（忽略反應(yīng)時(shí)間），求從導(dǎo)彈擊中無(wú)人靶機(jī)至殲擊機(jī)到達(dá)無(wú)人靶機(jī)所在位置的最短時(shí)間。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根據(jù)題意，設(shè)靶機(jī)速度為，
則導(dǎo)彈飛行的位移
而無(wú)人靶機(jī)飛行的位移
所以
聯(lián)立解得
（2）設(shè)導(dǎo)彈被發(fā)射后經(jīng)時(shí)間與無(wú)人靶機(jī)速度相等，
此時(shí)二者間距最大，有
解得
最大距離為
解得
（3）導(dǎo)彈擊中靶機(jī)時(shí)
殲擊機(jī)與無(wú)人靶機(jī)的距離為
經(jīng)分析可知，導(dǎo)彈擊中靶機(jī)后，殲擊機(jī)須先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后再以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且到達(dá)殲擊機(jī)所在位置時(shí)的速度為零。設(shè)殲擊機(jī)的最大加速度為
殲擊機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為
殲擊機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小分別為
殲擊機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
所以從殲擊機(jī)擊中靶機(jī)至殲擊機(jī)到達(dá)靶機(jī)所在位置的最短時(shí)間為
18. 如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角為θ的斜面上，兩導(dǎo)軌之間的距離為L(zhǎng)，M、P之間接入電容為C的電容器。兩平行光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌NE、QF固定在水平地面上，兩導(dǎo)軌之間的距離也為L(zhǎng)，傾斜導(dǎo)軌最底端通過絕緣材料與水平面上的直導(dǎo)軌平滑連接。傾斜導(dǎo)軌處有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩水平導(dǎo)軌間以虛線為界，右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B。長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的金屬棒b靜置于水平導(dǎo)軌上磁場(chǎng)Ⅱ的邊界處。將長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為3m、電阻為R的金屬棒a從傾斜導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，滑到斜面底端時(shí)速度大小為v0，滑上水平導(dǎo)軌并與金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，碰后金屬棒a、b同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒a與傾斜導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，金屬棒a與b的材質(zhì)完全相同且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，不計(jì)金屬棒a滑上水平導(dǎo)軌時(shí)的機(jī)械能損失。求：
（1）在磁場(chǎng)Ⅱ中，金屬棒a、b之間的最大距離；
（2）金屬棒b所產(chǎn)生的熱量：
（3）金屬棒a沿斜面下滑的距離x0。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根據(jù)電阻定律得
解得
所以金屬棒b的電阻為3R；根據(jù)動(dòng)量守恒定律得
根據(jù)能量守恒定律得

解得


設(shè)兩根金屬棒最終速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

解得

對(duì)金屬棒a根據(jù)動(dòng)量定理得

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

兩棒之間的最大距離為

解得

（2）根據(jù)能量守恒定律，回路產(chǎn)生的總熱量為

金屬棒b所產(chǎn)生的熱量

（3）電容器的充電電流為

電容器的電荷量為

電容器兩端電壓為

棒的加速度為
解得
根據(jù)牛頓第二定律得
金屬棒a沿斜面下滑的距離
解得
金屬
逸出功（）
鎢
4.54
鈣
3.20
鈉
2.29
銣
2.13

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