1．（4分）“嫦娥五號”攜在月球采集的約2kg月壤返回地球。從月球帶來的“土”特產(chǎn)中有地球上含量極少且被譽為“月壤寶藏”的氦﹣3，它是既環(huán)保又安全的核反應原料，可將氦﹣3原子核與氘原子核結(jié)合時釋放的能量用來發(fā)電，其核反應方程，則下列說法正確的是（ ）
A．該反應為原子核的人工轉(zhuǎn)變
B．與相比，的結(jié)合能較小
C．由核反應方程可知，A為4，Z為2
D．氦﹣3是Y的同位素，比Y少一個質(zhì)子
2．（4分）如圖甲所示，t＝0時，一小船停在海面上的P點，一塊浮木漂在縱坐標y＝0.5m的R點，其后小船的振動圖像如圖乙所示，可知（ ）
A．水波的振動向x軸負方向傳播
B．水波波速為4.8m/s
C．1.2s末，小船運動到Q點
D．1.5s末，浮木向下運動
3．（4分）根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1～8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10～20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快。不考慮恒星與其它物體的相互作用。已知逃逸速度為第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論，下列說法正確的是（ ）
A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同
B．恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大
C．恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變
D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
4．（4分）血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（ ）
A．30cm3B．40cm3C．50cm3D．60cm3
5．（4分）如圖甲為教學用交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)動手柄，兩個磁極之間的線圈隨著轉(zhuǎn)動，就能產(chǎn)生感應電動勢，從而為小燈泡供電。把小燈泡與教學用發(fā)電機按圖乙所示電路通過變壓器相連，小燈泡發(fā)光。變壓器副線圈的匝數(shù)可通過移動調(diào)節(jié)器的滑片P改變。下列說法正確的是（ ）
A．調(diào)節(jié)器滑片位置不變時，手柄轉(zhuǎn)速變大，變壓器副線圈兩端電壓變小
B．調(diào)節(jié)器滑片位置不變時，手柄轉(zhuǎn)速變大，小燈泡的亮度變暗
C．手柄轉(zhuǎn)速一定時，向下移動調(diào)節(jié)器的滑片，小燈泡變亮
D．若希望小燈泡亮度保持不變，當手柄轉(zhuǎn)速變大時，可向下移動調(diào)節(jié)器的滑片
6．（4分）近些年高壓水槍水射流清洗技術迅速發(fā)展，可以用于清洗汽車上許多種類的污垢層。設高壓水槍洗車時，垂直射向車身的圓柱形水流的橫截面直徑為d，水從出水口水平出射，水打到車身后不反彈順車身流下。已知車身受到水的平均沖力大小為F，水的密度為ρ，則水的流量Q（單位時間流出水的體積）為（ ）
A．B．C．D．
7．（4分）質(zhì)量為M的玩具動力小車在水平面上運動時，牽引力F和受到的阻力f均為恒力。如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運動。當小車拖動物體行駛的位移為s1時，小車達到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為s2。物體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計空氣阻力。小車的額定功率P0為（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
（多選）8．（6分）如圖（甲）所示為太空探索公司獵鷹火箭助推器回收畫面?；鸺l(fā)射后，助推器點火提供向上的推力，到達某一高度后與火箭分離，并立即關閉發(fā)動機，在接近地面某處重啟發(fā)動機減速并使助推器的速度在著陸時為零。從火箭發(fā)射開始計時，助推器上速度傳感器測得助推器豎直方向的速度如圖（乙）所示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A．t1～t3的過程中，助推器先處于超重狀態(tài)然后處于失重狀態(tài)
B．t3～t4的過程中助推器處于超重狀態(tài)
C．t2時刻助推器與火箭分離并關閉發(fā)動機
D．若t2＜t4﹣t2，則v1＞v2
（多選）9．（6分）光導纖維（簡稱光纖）由內(nèi)芯和外套兩層組成。如圖所示，某光纖內(nèi)芯半徑為a，折射率為n，外套折射率小于n，真空中的光速為c，傳播的信號從光纖軸線上的O點射向光纖。若一段該光纖長為L，則光在該光纖中傳播的最短時間為t（未知）；若光信號在光纖內(nèi)芯中傳播時相對外套的臨界角為C，為保證射入光纖內(nèi)芯的光信號在傳播過程中發(fā)生全反射，O點到光纖左端面距離的最小值為x（未知）。則（ ）
A．
B．
C．
D．
（多選）10．（6分）如圖所示，x軸上的電勢分布關于φ軸對稱，x1處電勢為φ1，x3處電勢為φ2，且該處圖線切線斜率絕對值最大，x3＝﹣x2，將一電荷量為﹣q（q＞0）的電荷從x1處由靜止釋放，只在電場力作用下運動，下列說法正確的是（ ）
A．電荷運動到x2處加速度最大，且與x3處加速度等大反向
B．電荷在x3處的動能為﹣q（φ2﹣φ1）
C．電荷從x1到x2，電場力做功為q（φ2﹣φ1）
D．電荷一直向x軸正方向運動
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（6分）某學習小組用如圖所示的裝置利用動量守恒等知識測量鐵塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ，實驗步驟如下：
A．先測出小鐵塊A、B的質(zhì)量M、m，水平桌面到水平地面的高度h，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭；
B．在小鐵塊A、B中間填有少量的炸藥后放在桌面上，A緊靠在桌邊，某時刻炸藥爆炸，A向左水平飛出，B在桌面上向右滑動；
C．用刻度尺測得小鐵塊A的落地點與飛出點的水平距離為xA，測得小鐵塊B在桌面上滑行的距離為xB。
（1）小鐵塊A、B被炸開時的速度大小分別為：vA＝ ，vB＝ ；
（2）小鐵塊B與桌面間的動摩擦因數(shù)μ的計算公式為：μ＝ 。（用題目中所涉及的物理量的字母表示）
12．（9分）用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)電阻，有如圖甲、乙所示的兩種電路，測得多組數(shù)據(jù)，把它們標在丙圖的坐標紙上，并作出路端電壓U與干路電流I間的關系（U﹣I）圖像。
（1）由丙圖的圖像可知，電源的電動勢E＝ V，內(nèi)電阻r＝ Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）如果丙圖是采用乙圖所示的電路進行測量并作出的圖像，所得的電源電動勢E的測量值 （選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（3）如果做實驗時，實驗室沒有合適量程的電表，需要進行改裝，以下電表改裝正確的是 。
A．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，串一個280Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
B．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個1Ω的電阻可以改裝為量程為0.6A的電流表
C．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個300Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
D．將一個量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表，串一個8kΩ的電阻可以改裝為量程為10V的電壓表
13．（10分）如圖所示，傾角α＝37°的直軌道AB與半徑R＝0.15m的圓弧形光滑軌道BCD相切于B點，O為圓弧軌道的圓心，CD為豎直方向上的直徑，質(zhì)量m＝0.1kg的小滑塊可從斜面上的不同位置由靜止釋放，已知小滑塊與直軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）若釋放點距B點的長度l＝0.75m，求小滑塊到最低點C時對軌道的壓力大??；
（2）若小滑塊恰好能通過圓弧軌道的最高點D，求釋放點距B點的距離。
14．（13分）如圖所示，豎直xOy坐標平面內(nèi)第Ⅱ象限內(nèi)有相互正交的勻強磁場與勻強電場（圖中未畫出），一個質(zhì)量為mA＝0.2kg的帶正電小球A以速度v0從x軸上P點與x軸負方向成θ＝60°進入磁場與電場區(qū)域，小球恰好能在電場與磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，小球A由垂直于y軸上的N點離開電場、磁場區(qū)域，小球A立即與靜置于N點的絕緣小球C發(fā)生彈性碰撞，碰撞后兩球均落在第I象限內(nèi)的x軸上，已知勻強磁場磁感應強度B0＝3.0T，小球A帶電量為q＝1.0C，A、C兩球體積相同，小球A質(zhì)量為C的質(zhì)量的2倍，N點與x軸的距離為h＝0.45m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，π取3；求：
（1）第Ⅱ象限內(nèi)勻強電場的大小與方向；
（2）小球A由P點出發(fā)到落回x軸所用時間；
（3）A、C兩小球在x軸上的落點間距Δx。
15．（16分）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，兩導軌間距為L＝1m，導軌左側(cè)有兩個開關S1、S2，S1與一個阻值為R＝2Ω的定值電阻串聯(lián)，S2與一個電容為C＝0.5F的電容器串聯(lián)。導體棒ab垂直于導軌放置，其長度為L、質(zhì)量m＝0.5kg、電阻r＝1Ω。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為B＝1T的勻強磁場中。一質(zhì)量為M＝0.1kg的重物通過輕質(zhì)定滑輪用絕緣輕繩與導體棒ab的中點連接，開始時輕繩張緊，輕繩水平部分與導軌和導體棒在同一水平面?，F(xiàn)將S1閉合，S2斷開，使重物由靜止釋放，經(jīng)時間t＝3s導體棒達到最大速度。已知導軌足夠長，不計導軌電阻，導體棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好，重物始終未落地，取重力加速度為g＝10m/s2，不計一切摩擦。求：
（1）導體棒的最大速度vm；
（2）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，運動的距離d；
（3）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，電阻R中產(chǎn)生的熱量；
（4）導體棒達到最大速度后，將S1斷開、S2閉合，同時撤去重物，導體棒速度再次穩(wěn)定時電容器所帶的電荷量。
2023-2024學年河北省唐山市百師聯(lián)盟高二（下）期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1．（4分）“嫦娥五號”攜在月球采集的約2kg月壤返回地球。從月球帶來的“土”特產(chǎn)中有地球上含量極少且被譽為“月壤寶藏”的氦﹣3，它是既環(huán)保又安全的核反應原料，可將氦﹣3原子核與氘原子核結(jié)合時釋放的能量用來發(fā)電，其核反應方程，則下列說法正確的是（ ）
A．該反應為原子核的人工轉(zhuǎn)變
B．與相比，的結(jié)合能較小
C．由核反應方程可知，A為4，Z為2
D．氦﹣3是Y的同位素，比Y少一個質(zhì)子
【答案】C
【點評】本題主要考查學生對于核變的相關知識，要能夠掌握核變遵循的規(guī)律，對基本概念加強理解。
2．（4分）如圖甲所示，t＝0時，一小船停在海面上的P點，一塊浮木漂在縱坐標y＝0.5m的R點，其后小船的振動圖像如圖乙所示，可知（ ）
A．水波的振動向x軸負方向傳播
B．水波波速為4.8m/s
C．1.2s末，小船運動到Q點
D．1.5s末，浮木向下運動
【答案】D
【點評】本題要由質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向，這波的圖象中基本問題，方法較多，可以運用波形平移法，也可以“上下坡法”，即把波形象看成山坡：順著波的傳播方向，上坡的質(zhì)點向下，下坡的質(zhì)點向上。
3．（4分）根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1～8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10～20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快。不考慮恒星與其它物體的相互作用。已知逃逸速度為第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論，下列說法正確的是（ ）
A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同
B．恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大
C．恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變
D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
【答案】B
【點評】本題考查萬有引力定律在天體運動中的應用，涉及了星體表面的重力加速度、第一宇宙速度以及逃逸速度的問題，解題方法是：忽略星球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力，涉及環(huán)繞問題，一般需要根據(jù)萬有引力提供向心力討論分析。
4．（4分）血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（ ）
A．30cm3B．40cm3C．50cm3D．60cm3
【答案】D
【點評】本題考查玻意耳定律，解題的關鍵是研究對象的選取，本題考查內(nèi)容重點突出，中等難度。
5．（4分）如圖甲為教學用交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)動手柄，兩個磁極之間的線圈隨著轉(zhuǎn)動，就能產(chǎn)生感應電動勢，從而為小燈泡供電。把小燈泡與教學用發(fā)電機按圖乙所示電路通過變壓器相連，小燈泡發(fā)光。變壓器副線圈的匝數(shù)可通過移動調(diào)節(jié)器的滑片P改變。下列說法正確的是（ ）
A．調(diào)節(jié)器滑片位置不變時，手柄轉(zhuǎn)速變大，變壓器副線圈兩端電壓變小
B．調(diào)節(jié)器滑片位置不變時，手柄轉(zhuǎn)速變大，小燈泡的亮度變暗
C．手柄轉(zhuǎn)速一定時，向下移動調(diào)節(jié)器的滑片，小燈泡變亮
D．若希望小燈泡亮度保持不變，當手柄轉(zhuǎn)速變大時，可向下移動調(diào)節(jié)器的滑片
【答案】D
【點評】本題考查學生對交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電特點以及變壓器規(guī)律的掌握，難度不高，比較基礎。
6．（4分）近些年高壓水槍水射流清洗技術迅速發(fā)展，可以用于清洗汽車上許多種類的污垢層。設高壓水槍洗車時，垂直射向車身的圓柱形水流的橫截面直徑為d，水從出水口水平出射，水打到車身后不反彈順車身流下。已知車身受到水的平均沖力大小為F，水的密度為ρ，則水的流量Q（單位時間流出水的體積）為（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【點評】本題考查學生對動量定理的掌握，使用時注意規(guī)定正方向。
7．（4分）質(zhì)量為M的玩具動力小車在水平面上運動時，牽引力F和受到的阻力f均為恒力。如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運動。當小車拖動物體行駛的位移為s1時，小車達到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為s2。物體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計空氣阻力。小車的額定功率P0為（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【點評】本題考查牛頓第二定律和功率的計算，解題關鍵是靈活選擇研究對象并對其受力分析，根據(jù)牛頓第二定律、運動學公式和功率公式列式求解即可。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
（多選）8．（6分）如圖（甲）所示為太空探索公司獵鷹火箭助推器回收畫面?；鸺l(fā)射后，助推器點火提供向上的推力，到達某一高度后與火箭分離，并立即關閉發(fā)動機，在接近地面某處重啟發(fā)動機減速并使助推器的速度在著陸時為零。從火箭發(fā)射開始計時，助推器上速度傳感器測得助推器豎直方向的速度如圖（乙）所示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A．t1～t3的過程中，助推器先處于超重狀態(tài)然后處于失重狀態(tài)
B．t3～t4的過程中助推器處于超重狀態(tài)
C．t2時刻助推器與火箭分離并關閉發(fā)動機
D．若t2＜t4﹣t2，則v1＞v2
【答案】BD
【點評】本題考查超失重的概念和運動學圖像問題，解題關鍵掌握圖像的認識，注意圖線的斜率代表加速度，與坐標軸圍成的面積，會根據(jù)加速度方向判定物體的超失重狀態(tài)。
（多選）9．（6分）光導纖維（簡稱光纖）由內(nèi)芯和外套兩層組成。如圖所示，某光纖內(nèi)芯半徑為a，折射率為n，外套折射率小于n，真空中的光速為c，傳播的信號從光纖軸線上的O點射向光纖。若一段該光纖長為L，則光在該光纖中傳播的最短時間為t（未知）；若光信號在光纖內(nèi)芯中傳播時相對外套的臨界角為C，為保證射入光纖內(nèi)芯的光信號在傳播過程中發(fā)生全反射，O點到光纖左端面距離的最小值為x（未知）。則（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【點評】考查光在介質(zhì)中的傳播速度、折射定律及全反射的條件，要熟悉公式的運用。
（多選）10．（6分）如圖所示，x軸上的電勢分布關于φ軸對稱，x1處電勢為φ1，x3處電勢為φ2，且該處圖線切線斜率絕對值最大，x3＝﹣x2，將一電荷量為﹣q（q＞0）的電荷從x1處由靜止釋放，只在電場力作用下運動，下列說法正確的是（ ）
A．電荷運動到x2處加速度最大，且與x3處加速度等大反向
B．電荷在x3處的動能為﹣q（φ2﹣φ1）
C．電荷從x1到x2，電場力做功為q（φ2﹣φ1）
D．電荷一直向x軸正方向運動
【答案】AC
【點評】本題考查了電場力做功、φ﹣x圖像，解題的關鍵是熟練掌握電場力做功的計算式WAB＝（φA﹣φB）q，注意電荷量q一定帶上正負。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（6分）某學習小組用如圖所示的裝置利用動量守恒等知識測量鐵塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ，實驗步驟如下：
A．先測出小鐵塊A、B的質(zhì)量M、m，水平桌面到水平地面的高度h，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭；
B．在小鐵塊A、B中間填有少量的炸藥后放在桌面上，A緊靠在桌邊，某時刻炸藥爆炸，A向左水平飛出，B在桌面上向右滑動；
C．用刻度尺測得小鐵塊A的落地點與飛出點的水平距離為xA，測得小鐵塊B在桌面上滑行的距離為xB。
（1）小鐵塊A、B被炸開時的速度大小分別為：vA＝ ，vB＝ ；
（2）小鐵塊B與桌面間的動摩擦因數(shù)μ的計算公式為：μ＝ 。（用題目中所涉及的物理量的字母表示）
【答案】（1），；（2）
【點評】本題是運用平拋運動求得A的初速度，進而根據(jù)動量守恒求得B的速度，關鍵掌握B在桌面運動時利用動能定理求解。
12．（9分）用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)電阻，有如圖甲、乙所示的兩種電路，測得多組數(shù)據(jù)，把它們標在丙圖的坐標紙上，并作出路端電壓U與干路電流I間的關系（U﹣I）圖像。
（1）由丙圖的圖像可知，電源的電動勢E＝ 1.5 V，內(nèi)電阻r＝ 1.0 Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）如果丙圖是采用乙圖所示的電路進行測量并作出的圖像，所得的電源電動勢E的測量值 小于 （選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（3）如果做實驗時，實驗室沒有合適量程的電表，需要進行改裝，以下電表改裝正確的是 A 。
A．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，串一個280Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
B．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個1Ω的電阻可以改裝為量程為0.6A的電流表
C．將一個量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個300Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
D．將一個量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表，串一個8kΩ的電阻可以改裝為量程為10V的電壓表
【答案】（1）1.5，1.0；（2）小于；（3）A。
【點評】理解實驗原理是解題的關鍵，要掌握實驗器材的選擇原則，根據(jù)圖示電路圖應用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式即可解題。
13．（10分）如圖所示，傾角α＝37°的直軌道AB與半徑R＝0.15m的圓弧形光滑軌道BCD相切于B點，O為圓弧軌道的圓心，CD為豎直方向上的直徑，質(zhì)量m＝0.1kg的小滑塊可從斜面上的不同位置由靜止釋放，已知小滑塊與直軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）若釋放點距B點的長度l＝0.75m，求小滑塊到最低點C時對軌道的壓力大??；
（2）若小滑塊恰好能通過圓弧軌道的最高點D，求釋放點距B點的距離。
【答案】（1）若釋放點距B點的長度l＝0.75m，小滑塊到最低點C時對軌道的壓力大小為3.4N；
（2）若小滑塊恰好能通過圓弧軌道的最高點D，釋放點距B點的距離為1.725m。
【點評】動能定理結(jié)合多段運動過程的一般應用，難度中等。
14．（13分）如圖所示，豎直xOy坐標平面內(nèi)第Ⅱ象限內(nèi)有相互正交的勻強磁場與勻強電場（圖中未畫出），一個質(zhì)量為mA＝0.2kg的帶正電小球A以速度v0從x軸上P點與x軸負方向成θ＝60°進入磁場與電場區(qū)域，小球恰好能在電場與磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，小球A由垂直于y軸上的N點離開電場、磁場區(qū)域，小球A立即與靜置于N點的絕緣小球C發(fā)生彈性碰撞，碰撞后兩球均落在第I象限內(nèi)的x軸上，已知勻強磁場磁感應強度B0＝3.0T，小球A帶電量為q＝1.0C，A、C兩球體積相同，小球A質(zhì)量為C的質(zhì)量的2倍，N點與x軸的距離為h＝0.45m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，π取3；求：
（1）第Ⅱ象限內(nèi)勻強電場的大小與方向；
（2）小球A由P點出發(fā)到落回x軸所用時間；
（3）A、C兩小球在x軸上的落點間距Δx。
【答案】（1）第Ⅱ象限內(nèi)勻強電場的大小2N/C，方向豎直向上；
（2）小球A由P點出發(fā)到落回x軸所用時間；
（3）A、C兩小球在x軸上的落點間距1.35m。
【點評】本題考查了帶電粒子在重力場，電場與磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動的條件，重力與電場力大小相等，方向相反。處理帶電粒子在磁場中運動的一般方法，定圓心，找半徑，找圓心角。以及彈性碰撞動量守恒定律和機械能守恒定律的應用。以及平拋運動豎直方向做自由落體運動。
15．（16分）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，兩導軌間距為L＝1m，導軌左側(cè)有兩個開關S1、S2，S1與一個阻值為R＝2Ω的定值電阻串聯(lián)，S2與一個電容為C＝0.5F的電容器串聯(lián)。導體棒ab垂直于導軌放置，其長度為L、質(zhì)量m＝0.5kg、電阻r＝1Ω。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為B＝1T的勻強磁場中。一質(zhì)量為M＝0.1kg的重物通過輕質(zhì)定滑輪用絕緣輕繩與導體棒ab的中點連接，開始時輕繩張緊，輕繩水平部分與導軌和導體棒在同一水平面。現(xiàn)將S1閉合，S2斷開，使重物由靜止釋放，經(jīng)時間t＝3s導體棒達到最大速度。已知導軌足夠長，不計導軌電阻，導體棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好，重物始終未落地，取重力加速度為g＝10m/s2，不計一切摩擦。求：
（1）導體棒的最大速度vm；
（2）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，運動的距離d；
（3）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，電阻R中產(chǎn)生的熱量；
（4）導體棒達到最大速度后，將S1斷開、S2閉合，同時撤去重物，導體棒速度再次穩(wěn)定時電容器所帶的電荷量。
【答案】（1）導體棒的最大速度vm為3m/s；
（2）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，運動的距離d為3.6m；
（3）導體棒從開始運動到剛達到最大速度時，電阻R中產(chǎn)生的熱量為0.6J；
（4）導體棒速度再次穩(wěn)定時電容器所帶的電荷量為0.75C。
【點評】本題主要是考查電磁感應現(xiàn)象，關鍵是弄清楚導體棒的運動情況和受力情況，根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律、動量定理等力學規(guī)律進行求解。涉及能量問題，常根據(jù)動能定理、功能關系等列方程求解。涉及電荷量問題，可根據(jù)動量定理解答。
聲明：試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布日期：2025/1/6 20:18:25；用戶：秦子政；郵箱：13669037329；學號：41037197題號
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
D
B
D
D
B
A

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