1．答題前，考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填寫清楚。
2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無效。
3．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求的。
1. 如圖，C由質(zhì)量為M的物塊及右上角光滑輕質(zhì)定滑輪組成，靜置于水平地面。跨過滑輪用輕繩連接兩質(zhì)量分別為2m和m的物塊A、B，除地面外的其余各接觸處均光滑。開始用手托住B，使輕繩剛好伸直。由靜止釋放B，在B下落而A又未碰到滑輪的過程中，C始終保持靜止，下列說法正確的是（ ）
A. 地面對(duì)C有向右的摩擦B. 物體C受到4個(gè)力作用
C. 繩中拉力等于mgD. 地面對(duì)C的支持力小于
【答案】A
【解析】
【詳解】C．設(shè)繩子拉力為T，對(duì)B由牛頓第二定律
對(duì)A由牛頓第二定律
聯(lián)立可得
C錯(cuò)誤；
A．對(duì)ABC整體應(yīng)用牛頓第二定律，水平方向地面摩擦力
摩擦力方向與A加速度方向一致，水平向右，A正確；
C．物體C受到A的壓力、繩對(duì)滑輪作用力、地面支持力、重力、地面摩擦力，五個(gè)力，C錯(cuò)誤；
D．對(duì)ABC整體應(yīng)用牛頓第二定律，豎直方向
解得
故地面對(duì)C的支持力大于，D錯(cuò)誤。
故選A。
2. “兩江四岸”煙花活動(dòng)中，某同學(xué)用手機(jī)錄制了一段煙花運(yùn)動(dòng)視頻，經(jīng)電腦處理得到某一煙花的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中最高點(diǎn)切線水平，點(diǎn)切線豎直，由圖可知（ ）
A該煙花由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中，水平方向勻速運(yùn)動(dòng)
B. 該煙花由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中，其機(jī)械能守恒
C. 該煙花在點(diǎn)的加速度方向豎直向下
D. 該煙花在點(diǎn)處于失重狀態(tài)
【答案】D
【解析】
【詳解】A．軌跡的切線方向?yàn)樗俣确较颍深}可知、點(diǎn)切線水平，點(diǎn)切線豎直，即、兩點(diǎn)速度在水平方向分量不為0，在點(diǎn)速度在水平方向分量減為0，所以該煙花由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中，水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．結(jié)合A選項(xiàng)可知該煙花由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中，水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，即該煙花由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，煙花在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦阻力，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；
C．該煙花在最高點(diǎn)切線水平，即此時(shí)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗较蛴?，摩擦阻力水平向左，則摩擦力和重力的合力朝左下，所以加速度方向與合力方向一致，故C錯(cuò)誤；
D．該煙花在最高點(diǎn)有豎直向下的加速度分量，所以處于失重狀態(tài)，故D正確。
故選D。
3. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路進(jìn)行電表的改裝，將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“直流500mA”擋作為圖中的電流表A。已知電流表A的內(nèi)阻RA＝0.4，R1＝RA，R2＝7RA。關(guān)于改裝表的下列說法正確的是（ ）
A. 若將接線柱1、2接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電流為0.5A
B. 若將接線柱1、3接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電壓為3.0V
C. 若將接線柱1、2接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電流為2.0A
D. 若將接線柱1、3接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電壓為1.5V
【答案】B
【解析】
【詳解】AC．根據(jù)電流表改裝原理，若將接線柱1、2接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電流為
故AC錯(cuò)誤；
BD．根據(jù)電壓表改裝原理，若將接線柱1、3接入電路時(shí)，最大可以測(cè)量的電壓為
故B正確，D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平行玻璃磚的上表面以入射角θ射入，穿過玻璃磚自下表面射出。已知該玻璃磚對(duì)紅光的折射率為1.5，設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為和。下列說法正確的是（ ）
A. 玻璃磚對(duì)藍(lán)光的折射率小于1.5
B. 下表面射出的紅光、藍(lán)光一定平行
C. 若將θ增大，紅光有可能在下表面發(fā)生全反射
D. 若將θ從0°增大至90°的過程中，始終大于
【答案】B
【解析】
【詳解】A．不同頻率的光在同種介質(zhì)中的相互作用不同，因此它們的折射率也會(huì)有所差異，一般情況下，同種介質(zhì)中的折射率與光的頻率呈正相關(guān)關(guān)系，即頻率越高，折射率越大，由于藍(lán)光的頻率高于紅光的頻率，所以該玻璃磚對(duì)紅光的折射率為1.5，則玻璃磚對(duì)藍(lán)光的折射率大于1.5，故A錯(cuò)誤；
B．紅、藍(lán)兩單色光穿過玻璃磚自下表面射出的光路圖如圖所示
由幾何關(guān)系可知紅光、藍(lán)光在玻璃磚中上下界面與法線的夾角相同，設(shè)折射角為，由折射定律
可知藍(lán)光滿足
紅光滿足
即有
所以紅光、藍(lán)光兩單色光通過平行玻璃磚后出射方向不變，只是發(fā)生一定程度的側(cè)移，且側(cè)移距離隨折射率的增大而增大，所以從下表面射出時(shí)，紅光、藍(lán)光的折射角應(yīng)是相等的，即從下表面射出的紅光、藍(lán)光一定平行，故B正確；
C．由于光路是可逆的，根據(jù)B選項(xiàng)可知紅光、藍(lán)光兩單色光通過平行玻璃磚后出射方向不變，只是發(fā)生一定程度的側(cè)移，若要紅光有在下表面發(fā)生全反射，則上表面入射光入射角應(yīng)增大至，即與上表面平行，此時(shí)故光線不能到達(dá)下表面，也就不能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)折射角，由折射定律
且
在玻璃磚中的時(shí)間為
因?yàn)榧t光的折射率小于藍(lán)光的折射率，則紅光的折射角大于藍(lán)光的折射角，根據(jù)題意可知，紅光的折射率為1.5，可知紅光的折射角
可知，兩種光線在θ從0°增大至90°的過程中，折射角的2倍都小于，且紅光的折射角大于藍(lán)光的折射角，則在θ從0°增大至90°的過程中，始終小于，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 氫原子能級(jí)圖如圖甲所示。某基態(tài)氫原子受激后可輻射出三種不同頻率的光，其中有兩種能使乙圖中逸出功為2.25eV的K極鉀金屬發(fā)生光電效應(yīng)，通過乙圖實(shí)驗(yàn)裝置得到這兩種光分別實(shí)驗(yàn)時(shí)的電流和電壓讀數(shù)，繪出圖丙①②兩根曲線，則下列說法正確的是（ ）
A. 不能使K極金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光是從n＝2躍遷到n＝1時(shí)產(chǎn)生的
B. 丙圖中②曲線對(duì)應(yīng)的入射光光子能量為12.09eV
C. 丙圖中①曲線對(duì)應(yīng)的入射光光子能使鉀金屬產(chǎn)生最大初動(dòng)能為10.20eV的光電子
D. 丙圖中
【答案】B
【解析】
【詳解】A．依題意，基態(tài)氫原子受激后可輻射出三種不同頻率的光的光子能量分別為
，，
可知不能使K極金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光是從n＝3躍遷到n＝2時(shí)產(chǎn)生的。故A錯(cuò)誤；
BD．根據(jù)
可知丙圖中②曲線對(duì)應(yīng)的入射光光子能量為光子能量較大的光子即12.09eV。丙圖中①曲線的遏制電壓為
故B正確；D錯(cuò)誤；
C．丙圖中①曲線對(duì)應(yīng)的入射光光子能量為10.20eV，能使鉀金屬產(chǎn)生光電子最大初動(dòng)能為
故C錯(cuò)誤。
故選B。
二、選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分。每小題有多項(xiàng)符合題目的要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。
6. 如圖所示，兩根輕細(xì)線上端固定在S點(diǎn)，下端分別連一小鐵球A、B，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，SO的高度為H，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（ ）
A. 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、細(xì)線拉力和向心力作用
B. 如果兩個(gè)小球的質(zhì)量相等，則兩條細(xì)線受到的拉力不相等
C. A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度均為
D. 球A運(yùn)動(dòng)的周期小于球B運(yùn)動(dòng)的周期
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．對(duì)小球受力分析，其受到的重力與細(xì)線的拉力的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．小球豎直方向有
整理有
若小球質(zhì)量相等，由于細(xì)繩與豎直方向夾角不同，所以兩條細(xì)繩受到的拉力不相等，故B項(xiàng)正確；
C．對(duì)小球水平方向有
又因?yàn)?br>整理有
由于兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確；
D．由之前的分析可知，兩球的角速度大小相同，由角速度與周期的公式有
球A運(yùn)動(dòng)的周期等于球B運(yùn)動(dòng)的周期，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選BC。
7. 如圖所示的坐標(biāo)系中，x軸水平向右，質(zhì)量為m=0.5kg、帶電量為q=＋10-4C的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O處，以初速度v0=m/s斜向右上方拋出，進(jìn)入斜向右上方場(chǎng)強(qiáng)為E=5×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E與x軸正方向的夾角為30°，v0與E的夾角為30°，重力加速度取10m/s2，下列說法正確的是（ ）
A. 小球的加速度的大小為m/s2
B. 小球的加速度的大小為10m/s2
C. 若小球能運(yùn)動(dòng)到x軸上的P點(diǎn)，則小球在P點(diǎn)的速度大小為m/s
D. O、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為V
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為
小球受到的重力為
小球受力如圖所示
根據(jù)幾何知識(shí)可知小球受到合力為
則小球的加速度的大小為
故A錯(cuò)誤，B正確；
C．設(shè)OP的距離為x，把x分別沿著和垂直分解，則有
，
由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得
，
小球在P點(diǎn)的速度為
聯(lián)立解得
，
故C正確；
D．由勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系可得
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
8. 光滑水平軌道abc、ade在a端很接近但是不相連，bc段與de段平行，尺寸如圖所示。軌道之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。初始時(shí)質(zhì)量為m的桿放置在b、d 兩點(diǎn)上，除電阻R外，桿和軌道電阻均不計(jì)。用水平外力F將桿以初速度向左拉動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持桿中電流不變，在桿向左運(yùn)動(dòng)位移L內(nèi)，下列說法正確的是（ ）
A. 桿向左做變加速運(yùn)動(dòng)
B. 桿向左運(yùn)動(dòng)位移0.5L的時(shí)間為
C. 桿向左運(yùn)動(dòng)位移0.5L時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)水平外力F做的功為
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A．運(yùn)動(dòng)過程中保持桿中電流不變，則電動(dòng)勢(shì)保持不變，根據(jù)
根據(jù)幾何關(guān)系可得桿向左運(yùn)動(dòng)x時(shí)，切割磁感線的長(zhǎng)度為
此時(shí)桿對(duì)應(yīng)速度為
可知隨著的增大，逐漸增大，但加速度不是恒定不變的，所以桿向左做變加速運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．根據(jù)電動(dòng)勢(shì)保持不變，即
則桿向左運(yùn)動(dòng)位移的時(shí)間為
故B正確；
C．桿向左運(yùn)動(dòng)位移0.5L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
故C正確；
D．根據(jù)
可得桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的速度為
設(shè)桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為，根據(jù)功能關(guān)系可得水平外力做的功為
故D錯(cuò)誤。
故選ABC。
三、非選擇題：本題共5小題，共62分。
9. 某實(shí)驗(yàn)小組做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。
（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________。
A. 控制變量法B. 等效替代法C. 理想模型法
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列不正確的是__________。
A. 實(shí)驗(yàn)前需對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)校零B. 實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)拉力的大小能相等
C. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行D. 進(jìn)行多次操作時(shí)每次都應(yīng)使結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲所示。在、、F、四個(gè)力中，不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的力為。
A. B. C. D.
（4）若用如圖乙所示的裝置來做實(shí)驗(yàn)，OB處于水平方向，與OA夾角為，則__________（填“OA”、“OB”或“OC”）的力最大?，F(xiàn)保持彈簧測(cè)力計(jì)A和B細(xì)線的夾角不變，使彈簧測(cè)力計(jì)A和B均逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至彈簧測(cè)力計(jì)A豎直。在此過程中，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)__________。（填“不斷減小”、“不斷增大”、“先減小后增大”或“先增大后減小”）
【答案】（1）B （2）D
（3）C （4） ①. OA ②. 不斷減小
【解析】
【小問1詳解】
該實(shí)驗(yàn)過程，其合力與分力的作用效果，所以本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。
故選B。
【小問2詳解】
A．實(shí)驗(yàn)前需對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)校零，故A正確，不滿足題意要求；
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正確，不滿足題意要求；
C．為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，故C正確，不滿足題意要求；
D．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)力拉和一個(gè)力拉需拉到結(jié)點(diǎn)O的位置，但是不同次實(shí)驗(yàn)，O的位置可以改變，故D錯(cuò)誤，滿足題意要求。
故選D。
【小問3詳解】
、、，都是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量得到，F(xiàn)是通過作圖得到的。
故選C。
【小問4詳解】
[1]以O(shè)為對(duì)象，OB與OC垂直，根據(jù)平行四邊形可知OA為斜邊，則OA的力最大。
[2]當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)A和B均逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至彈簧測(cè)力計(jì)A豎直的過程中，兩彈簧細(xì)線夾角保持不變，由正弦定理可得
為銳角且不斷減小，可得彈簧測(cè)力計(jì)A的拉力不斷減小。
10. 某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，按以下步聚進(jìn)行：
（1）用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地。改變高度重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，觀察到兩球總是同時(shí)落地，這說明________。
A. 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向分運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)
C. 平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
D. 改變擊打力度，可以得到A球水平方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
（2）為得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，使用如圖乙所示的裝置，實(shí)驗(yàn)前，先將一張帶有小方格的白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上，鋼球落到傾斜的擋板上后，就會(huì)擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，下列步驟，必要的是________。
A. 使用密度大、體積小的鋼球
B. 斜槽要盡可能光滑
C. 每次實(shí)驗(yàn)鋼球需要從同一位置釋放
D. 每次實(shí)驗(yàn)，擋板需要下降相同的高度
E. 背板必須豎直放置
F. 需要用折線將白紙上的各位置連接
（3）得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后，以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立平面直角坐標(biāo)系，水平向右為x軸，豎直向下為y軸，已知每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，已經(jīng)在軌跡上確定了坐標(biāo)為（5L，5L）的A點(diǎn)，若想得到小球水平方向運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要再選取縱坐標(biāo)為________的B點(diǎn)，若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為________，則能初步說明小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【答案】（1）B （2）ACE
（3） ①. 20L ②. 10L
【解析】
【小問1詳解】
觀察到兩球同時(shí)落地。改變高度重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，觀察到兩球總是同時(shí)落地，則說明，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向分運(yùn)動(dòng)時(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)。
故選B。
【小問2詳解】
A．為減少空氣阻力的影響，所以應(yīng)該選用密度大，體積小的鋼球，故A項(xiàng)正確；
B．實(shí)驗(yàn)過程中斜槽不必盡可能光滑，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．為保證小球以同一初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，所以每次實(shí)驗(yàn)鋼球需要從同一位置釋放，故C項(xiàng)正確；
D．每次實(shí)驗(yàn)，豎直方向加速運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間豎直方向位移變大，擋板不是必修需要下降相同的高度，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；
E．平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向?yàn)樽杂陕潴w，在同一平面，所以背板必須豎直放置，故E項(xiàng)正確；
F．需要用光滑的曲線將白紙上的各位置連接，故F項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選ACE。
【小問3詳解】
[1]小球平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在相同時(shí)間內(nèi)，其豎直方向的位移之比滿足，由題意可知，第一段時(shí)間內(nèi)豎直位移為5L，所以相同時(shí)間，第二段其位移為15L。則前兩段時(shí)間豎直位移為20L，所以B點(diǎn)的縱坐標(biāo)為20L。
[2]若在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以其第二段小球的水平位移也為5L，則其前兩段的水平位移為10L，所以B點(diǎn)的橫坐標(biāo)因該為10L。
11. 如圖所示、是半徑為R的圓的一條直徑，在圓周平面內(nèi)，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)或勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一電量為q，質(zhì)量為m的正電粒子從A點(diǎn)以相同大小的初速度v射入，射入的方向不同時(shí)，粒子會(huì)從圓周上不同的點(diǎn)射出，已知，若不計(jì)重力和空氣阻力，完成下列問題：
（1）若在圓周平面內(nèi)只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，觀察到粒子從C點(diǎn)射出的方向垂直于，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（2）若在圓周平面內(nèi)只存在平行于圓平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在所有出射點(diǎn)中，垂直于電場(chǎng)方向射入的粒子正好經(jīng)過C點(diǎn)射出且速度最大，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子軌跡半徑為R，根據(jù)洛倫茲力提供向心力
解得
（2）在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理
垂直于電場(chǎng)方向射入的粒子正好經(jīng)過C點(diǎn)射出且動(dòng)能最大，說明最大，C點(diǎn)電勢(shì)在圓上最低，則過C點(diǎn)作圓的切線即為等勢(shì)線，再連接OC即為電場(chǎng)線（垂直等勢(shì)線），則粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)過程中
聯(lián)立解得
12. 如圖所示，平行光滑的金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分組成，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌由兩小段光滑絕緣圓?。ㄩL(zhǎng)度可忽略）相連，傾斜部分由傾角為θ、間距為l的導(dǎo)軌ab、fg構(gòu)成，水平部分由兩段足夠長(zhǎng)但不等寬的平行金屬導(dǎo)軌構(gòu)成，bc、gh段間距為l，de、ij段間距為2l，導(dǎo)軌的a、f之間接有阻值為R的定值電阻。傾斜導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，水平導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B（磁場(chǎng)方向均未畫出）。導(dǎo)體棒Ⅱ靜止于de、ij段，導(dǎo)體棒Ⅰ從傾斜導(dǎo)軌上與bg相距為L(zhǎng)處由靜止釋放，到達(dá)bg前速度已達(dá)到最大。導(dǎo)體棒Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量均為m，電阻均為R，兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻和空氣阻力均可忽略不計(jì)。求：
（1）導(dǎo)體棒Ⅰ到達(dá)bg時(shí)的速度大??；
（2）導(dǎo)體棒Ⅰ在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒Ⅰ、Ⅱ達(dá)到穩(wěn)定前，兩導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌圍成的回路面積的改變量大??；
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒Ⅰ上產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）由題意知導(dǎo)體棒Ⅰ從到達(dá)bg前速度已達(dá)到最大，由平衡條件可得
又
聯(lián)立解得
（2）穩(wěn)定時(shí)，兩導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，則有
可得
對(duì)兩棒分別由動(dòng)量定理得
聯(lián)立解得
又
解得
又
解得
（3）設(shè)導(dǎo)體棒Ⅰ在傾斜導(dǎo)軌上產(chǎn)生的焦耳熱為，導(dǎo)體棒Ⅰ在傾斜導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程由能量守恒得
解得
設(shè)導(dǎo)體棒Ⅰ在水平導(dǎo)軌上產(chǎn)生的焦耳熱為，根據(jù)能量守恒得
解得
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒Ⅰ上產(chǎn)生的焦耳熱
13. 如圖，Oxyz坐標(biāo)系中，在空間x

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