高三第一學期物理期末試題(含解析)

1、高三第一學期物理期末試題.選擇題1. 下列用科學家名字表示的物理量單位，屬于基本單位的是（）A. 安培 B. 牛頓 C. 焦耳 D. 特斯 拉【答案】A【解析】物理學中七個基本物理量及單位分別為：長度（m ）、質(zhì)量（kg ）、時 間（s）、電流強度（A）、熱力學溫度（k）、物質(zhì)的量（mol）、發(fā)光強度 （Cd），故A正確。2. 下列關于物理學史的說法中正確的是（）A. 伽利略總結(jié)出了行星運動的三大定律B. 牛頓通過實驗測出了萬有引力常量C. 庫侖最早精確地測定了電子的電量D. 法拉第最早引入了電場概念【答案】 D【解析】A 項：開普勒總結(jié)出了行星運動三大定律，故 A 錯誤；B 項：卡文迪許通過

2、扭稱實驗測出萬有引力常量，故 B 錯誤；C 項：美國物理學家密立根通過油滴實驗比較準確地測定了電子的電 荷量，故 C 錯誤；D 項： 1837年英國物理學家法拉第最早引入了電場的概念， 并提出電場線來表示電場，故D正確3某同學某次使用 滴滴”軟件后手機顯示如圖所示，關于圖中信息下 列說法正確的是（）6盍帥痔© J麗111井神到謎JjY1，-1A. 圖中 距您0. 5公里”中的0. 5公里指的是位移B. 圖中預計2分鐘到達”中的2分鐘指的是時刻C. 在 預計汽車的到達時間”時，可以將汽車視為質(zhì)點D. 可以求得汽車的平均速度為 0.25km/mi n【答案】C【解析】【詳解】A.圖中 距

3、您0. 5公里”中的0. 5公里指的是路程，故A錯誤;B. 圖中預計2分鐘到達”中的2分鐘指的是時間間隔，故B錯誤；C. 與0.5公里相比汽車的大小小得多，可以忽略汽車的大小，即可將 汽車視為質(zhì)點，故C正確；D. 根據(jù)題意可知汽車的路程和所用的時間，所以可求出汽車的平均速率為0.25km/min,故D錯誤。4在學校實驗室中，如將真空玻璃管中的羽毛和管外空氣中的鐵球同時從相同的高度由靜止釋放，若下落過程中羽毛和鐵球均未發(fā)生轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的逛（）A羽毛先落地B.鐵球先落地C.羽毛和鐵球同時落地【答案】A【解析】D. 無法判斷哪個先落地羽毛在真空中只受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得:m

4、g=mai，即 ai=g；鐵球在管外空氣中受重力、空氣阻力的作用，根據(jù)牛頓第二定律F=maf1可得：mg-f=ma2，即a- < g，根據(jù)h=?at2，可知羽毛先落地，故A正確5如圖所示單簧秤水平拉桌面上的物塊，下列說法正確的是（ ）A. 物塊一定受到2個力的作用B. 彈簧秤對手和對物塊的力是一對作用力和反作用力C. 若物塊靜止，是因為彈簧秤的拉力小于桌面對物塊的摩擦力D. 若物塊加速運動，物塊拉彈簧秤的力與彈簧秤拉物體的力大小相【答案】D【解析】A項：物塊受重力、支持力、彈簧的拉力、摩擦力共 4個力作用，故A錯誤；B項：作用力與反作用力為甲對乙和乙對甲的作用，故B錯誤；C項：根據(jù)平衡條

5、件可知，物塊靜止，是因為彈簧秤對物塊的拉力小于桌面對物塊的摩擦力，故 C錯誤；D項：物塊拉彈簧秤的力與彈簧秤拉物體的力是一對作用力與反作用力，所以大小相等，與物體的運動狀態(tài)無關，故 D正確。6下面對于教材中的插圖理解正確的是（）IKP卩乙汨丁A. 圖甲中摩擦過的琥珀能吸引輕小的羽毛，是因為琥珀和羽毛間的 萬有引力作用B. 圖乙中小金站在體重計上迅速下蹲瞬間，體重計示數(shù)會迅速變大C. 圖丙中所示的實驗是用來觀察桌面微小形變，其利用了放大”思想D. 圖丁中汽車為了沖上斜坡，需要增大行駛速度以便獲得更大的牽 引力【答案】C【解析】A項：由于摩擦起電，琥珀帶電，相互靠近時，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，從而使羽毛

6、帶上異種電荷，導致兩者有靜電引力作用，故 A錯誤； B項：小金站在體重計上迅速下蹲瞬間，小金具有向下的加速度，所以小金處于失重狀態(tài)，對體重計的壓力減小，即體重計示數(shù)會迅速變 小，故B錯誤；C項：觀察桌面微小形變時，桌面受力發(fā)生形變由于微小，故需要放 大，故C正確；D項：汽車為了沖上斜坡，需要增大行駛速度是利用汽車的慣性沖 上斜坡，故D錯誤。7.健步行走是現(xiàn)在流行的一種健身方式。如圖所示，在廣場的兩個同 心圓圓形走道上，布一對父女沿同一方向勻速健步行走， 女兒在圖中 A位置，父親在圖中B位立置。若女兒、父親所在位置與圓心始終在 一條線上，則下列說法正確的是 （）A. 女兒的線速度比較大B. 女兒

7、的角速度比較大C. 父親的加速度比較大D. 父親的轉(zhuǎn)速比較大【答案】C【解析】根據(jù)女兒、父親所在位置與圓心始終在一條線上可知， 他們的角速度 相同，由公式vu 可知，女兒的線速度較小，由公式 a-.2r可知， 父親的加速度比較大，由公式n二f二蘭可知，女兒、父親的轉(zhuǎn)速相等， 綜合以上分析可知，C正確。8中國科學家近期利用 悟空”衛(wèi)星獲得了世界上最精確的高能電子宇 宙射線能譜，有可能為暗物質(zhì)的存在提供新證據(jù)。已知悟空”在低于同步衛(wèi)星的圓軌道上運行，經(jīng)過時間t（t小于其周期），運動的弧長為s,與地球中心連線掃過的弧度為 B,引力常量為G。根據(jù)上述信息,F列說法中正確的是（）A. 悟空”的線速度大于

8、第一宇宙速度B. 悟空”的加速度比地球同步衛(wèi)星的小C.悟空”的環(huán)繞周期為D.悟空”的質(zhì)量為Gt2'1【答案】C【解析】【詳解】A .根據(jù)GMm =m 可知，v =，由于悟空”的軌道半徑大于地球半徑，所以 悟空”的線速度小于第一宇宙速度，故 A錯誤;mMB .根據(jù)Gp r=ma可知,GMm2 r由于悟空”在低于同步衛(wèi)星的圓軌道上，所以 悟空”的加速度比地球同步衛(wèi)星的大，故 B錯誤；C. 悟空”的環(huán)繞的角速度，則悟空”的環(huán)繞周期為三二空故C正確；D. 悟空”繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即：G巴冥二mi，,，聯(lián)立解得，地球的質(zhì)量為M ，不能求出rtGt -悟空”的質(zhì)量，故D錯誤

9、?！军c晴】已知 悟空”經(jīng)過時間t（t小于太空電站運行的周期），它運 動的弧長為s,它與地球中心連線掃過的角度為 B （弧度），根據(jù)線速 度和角速度定義可求得太空站的線速度和角速度，然后根據(jù) v= 3可 求得軌道半徑；根據(jù)萬有引力提供向心力求求得地球的質(zhì)量 。9研究表明，人步行時重心升降的幅度約為腳跨一步距離的0.1倍。某同學體重為70kg,在水平地面上勻速步行的速度為 5km/h，此過程 中他的平均功率約為（）A. 5WB. 50WC. 100W D. 200 W【答案】C【解析】人步行時重心升降的幅度約腳跨一步距離的 0.1倍，設在時間t內(nèi)在 水平面上運動的距離為vt,此過程中重心上升的高度

10、為 3=0.1vt，人 的 重 力 為 G=700N 所 以 平均 功 率 p=G=°lGvL=0.1Gv=0.1700Ew 97.2w，故 C 正確。tt3.610. 隨著 共享單車”的持續(xù)火熱， 共享汽車”也悄然出現(xiàn).下表是某種 共享汽車的主要參數(shù)$叭ULW * h200kf大帀豪陸盤）lOOkKl陰1m io它高根據(jù)上述信息，則下列說法正確的是（）A. 工作吋，電動汽車的電動機是將機械能轉(zhuǎn)化成電能B. 電池容量44kWh指的是汽車電池充滿電時的電量C.標準承載下，電動汽車以72km/h的速度勻速行駛10min的耗電量為 3kW?hD. 若標準承載下汽車速度能達120km/h，貝

11、卩汽車電動機最大輸出功率不小于30kW【答案】CD【解析】【詳解】A項：工作吋，電動汽車的電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能, 汽車運動，故A錯誤；B項：電池容量44kWh指的是汽車電池充滿電時的電能；故B錯誤；C項：電動汽車標準承載下的阻力為 f=0.09 800 200 10N=910N ,2727汽車的牽引力 F=f,耗電量 Fvt=9 1010 60J=1.08 10 J =3kw -h,3.6'故C正確120D項：當汽車勻速時的功率為 Fv =9 102 w=3 104w=30kw，故D正3.6確。11. 許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電，太陽能電池由許多片電池板 組成、某電池板不接負

12、 載時電壓是600 V,短路電流是30 A,下列說法錯誤的是(A. 該電池板電動勢約為600叮B. 該電池板內(nèi)阻約為20QC. 該電池板最大輸出功率為4. 5 W-9WD. 該電池板最大輸出效率為50%【答案】D【解析】A項：電池板不接負 載時電壓是600 V,即電池的電動勢為600 V, 故A正確；6B項：電池板內(nèi)阻約為600 106=20門，故B正確；30 漢 10C項：電池最大輸出功率即外電阻與內(nèi)阻相等時，備羋 (60° 10“w = 4.5 10W，故C正確；4r4汽20n =生0/=0/=匕2=_IR_0/ _ R 0/ _ 1 a/D項：根據(jù)P總0 IE 0 E 0 I(

13、R r) 0 R r 0丄0可知，RR越大，效率越高，故D錯誤。12如圖所示，四根長直絕緣導線處于同一平面內(nèi)，它們的電流大小關系是Ii=l2 >I3 >I4。下列做法中一定可以增大正方形 ABCD的中心 處的磁場強度的是()A.增大IiB.增大I2C.使I3反向D.使I4反向【答案】B【解析】根據(jù)安培定則可知，Ii在正方形ABCD中心處產(chǎn)生的磁場強度Bi方 向向外，12在正方形ABCD中心處產(chǎn)生的磁場強度 B2方向向里，13 在正方形ABCD中心處產(chǎn)生的磁場強度 B3方向向里，14在正方形 ABCD中心處產(chǎn)生的磁場強度 B4方向向里，所以正方形ABCD處的 磁場強度 B=B2+B3

14、+B4-Bi，A項：增大Ii磁場強度B減小，故A錯誤；B項：增大12磁場強度B增大，故B正確；C項：使13反向磁場強度B=B2+B4-Bi-B3，磁場強度減小，故C錯誤；D項：使14反向磁場強度B=B2+B3-Bi-B4，磁場強度減小，故D錯誤。13.在如圖所示的平行板器件中，勻強電場E和勻強磁場B互相垂直。 一束初速度為v的帶電粒子從左側(cè)垂直電場射入后沿圖中直線從 右側(cè)射出。粒子重力不計，下列說法正確的是（）A. 若粒子沿軌跡出射，則粒子的初速度一定大于vB. 若粒子沿軌跡出射，則粒子的動能一定増大C. 若粒子沿軌跡出射，則粒子可能做勻速圓周運動D. 若粒子沿軌跡出射，則粒子的電勢能可能增大

15、【答案】D【解析】初速度為v的帶電粒子從左側(cè)垂直電場射入后沿圖中直線 從右側(cè) 射出，則qvB二qE，A、B項：若粒子沿軌跡 出射，粒子所受向上的力大于向下的力， 但由于粒子電性末知，所以粒子所受的電場力與洛倫茲力方向不能確 定，故AB均錯誤；C項：若粒子沿軌跡出射，粒子受電場力，洛倫茲力，粒子不可能做勻速圓周運動，故C錯誤；D項：若粒子沿軌跡出射，如果粒子帶負電，所受電場力向上，洛 倫茲力向下，電場力做負功，粒子的電勢能增大，故D正確。二、選擇題14下列說法正確的是（）A. 家用照明電路電壓的峰值約為 311VB. B衰變發(fā)出的B射線來自原子外層電子C. 盧瑟福通過a粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)原子核具有

16、復雜結(jié)構(gòu)D. 在發(fā)生輕核聚變或重核裂變后，核子的平均質(zhì)量均變小【答案】AD【解析】A項：家用照明所用 電壓為交流電壓，有效值為 220V,根據(jù)最大值與有效值的關系可知：E 2220 1.414V=311/，故A正確；B項：B衰變發(fā)出的B射線是由原子核內(nèi)的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子和電子，故B錯誤；C項：天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復雜結(jié)構(gòu)，故C錯誤；D項：在發(fā)生輕核聚變或重核裂變都要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出能量，故D正確。15.如圖是在兩個不同介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的兩列波的波形圖。圖中的實線分別表示橫波甲和橫波乙在 t=0時刻的波形圖，經(jīng)過0.5s 后，甲、乙的波形分別變成如圖中虛線所示。已知兩列波的周期均

17、大B. 甲中x= Im處的質(zhì)點振幅為20cmC. 波甲的周期一定等于波乙的周期D. 波甲的速度可能大于波乙的速度【答案】AD【解析】A項：根據(jù)“上下坡法”可確定甲中x =2m處的質(zhì)點向上振動，故A正確；B項：振幅為質(zhì)點離平衡位置最大的距離，由圖甲可知，所有質(zhì)點的振幅為10cm，故B錯誤；C項：由兩圖可知，兩波的周期j + n T=0.5，即T=n,（n二0,1,2.）所以兩列波的周期不一定相等，故 C錯誤；D項：由兩圖可知，兩波的波長分別為甲 =4m，乙 =6m，綜合C可知， 波甲的速度可能大于波乙的速度，故 D正確。16北京時間2017年7月19日上午，杭州、寧波等浙江多地出現(xiàn)日暈（如圖甲所

18、示）。日暈是當日光通過卷層云中的冰晶時，發(fā)生折射或反射形成的。圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（）A. a光的波長大于b光的波長B. b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C. a光的光子動量小于b光的光子動量D. a光和b光光子可能是某元素原子分別從第一、 第二激發(fā)態(tài)躍遷到 基態(tài)時輻射出的【答案】ACD【解析】A項：由圖可知，b光偏轉(zhuǎn)更大，說明b光的折射率更大，即b光的 頻率更大，由公式c-f可知，a光的波長大于b光的波長，故A正 確；B項：根據(jù)發(fā)生衍射現(xiàn)象的條件：當波長比障礙物的尺寸大得多或相 差不多，由a光的波長大于b光的波長，所

19、以a光比b光更容易發(fā)生 衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C項：由A分析可知，a光的波長大于b光的波長，根據(jù) 可知, a光的光子動量小于b光的光子動量，故C正確；D項：b光的頻率更大，根據(jù)E二h可知，b光的能量大于a光的能量， 原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時放出的能量小于原子從第二激發(fā)態(tài) 躍遷到基態(tài)時放出的能量，故 D正確。三、非選擇題17某同學用如圖所示 裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關系(1) 下列說法正確的是B.平衡摩檫力時需要裝上紙帶, C若改變小車質(zhì)量，因小車所受 D.應調(diào)整滑輪，保證小車在運動 為改變小車所受的力的大小，懸掛好小| 力發(fā)生變| 程中細線需重新木板平行摩擦加下列圖片中的A.平衡摩擦力時

20、需要將木板有滑輪的一端稍高(3)下圖為實驗中得到的一條紙帶，ABCDE為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還冇四個點未畫出，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離 分別為 Sab =4.22cm、Sbc=4. 65cm、Scd =5.08cm、Sde =5.49cm,已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a =m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)打該同學改變小車質(zhì)量多次實驗，做出小車的加速度a和質(zhì)量M的圖像如圖;根據(jù)圖線可知a與M的關系可能是A. ax M2B. ax M1C. ax M2D.ax M【答案】(1) . (1) D (2).(2) B (3).(3) 0.42 或 0.43(4

21、). (4)CD【解析】(1)A 項:平衡摩擦力時需要將木板有沒滑輪的一端稍墊高，故A錯誤;B項：平衡摩檫力時需要裝上紙帶，但不要掛小桶，故 B錯誤;C項：平衡摩擦后即mgs in，二= mgcosH，即卩=tan，增大小車的質(zhì)量并無影響，故不要重新平衡摩擦，故 C錯誤;D項：為了減小實驗過程中由于繩與板間的摩擦所產(chǎn)生的誤差，保證 小車在運動過程中細線和木板平行，故 D正確。 為改變小車所受的力的大小，可往小桶中加入已知質(zhì)量的砝碼，故B正確；根據(jù)逐差法：(Sde Scd4t2Sbc Sab) 0.42ms2(4)根據(jù)圖像可知，質(zhì)量越大，加速度越小，故 CD正確。18某同學為了研究某小燈泡在未發(fā)

22、光時的電阻，分別在甲、乙兩種 電路中利用多用電 表直流電流100mA擋、電壓表(最程為0 3V)測 量其電阻。他先按甲電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變附器，使得多用電表指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，而電壓表示數(shù)如圖丁所示。接著他僅改變 電壓表的接法，閉合開關，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)幾乎仍和圖丙一樣， 而電壓表示 數(shù)如圖戊所示。已知該同學操作過程均正確無誤。(1) 在按甲電路圖連接電路時，應將電源的正極與多用電表的 (填紅”或黑”表筆相連hi 1鵝戊 圖丙中多用電表的讀數(shù)是 mA，圖戊中電壓表的讀數(shù)是_V ；(3)若考慮電表內(nèi)阻對測量的影響，當小燈泡通過圖丙所示的電流時,其電阻為Q(保留1位小數(shù))?！敬鸢浮?1)

23、. (1)紅 (2). (2)80(3). 0.710.76(4).(3) 7.88.4【解析】(1) 根據(jù)多用電表的特點，電流從多用電表的紅表筆進入，從黑表筆 流出，在按甲電路圖連接電路時，應將電源的正極與多用電表的紅表 筆相連； 直流電流100mA擋，圖表中電表的讀數(shù)為8mA，再擴大10mA， 所以圖丙中多用電表的讀數(shù)是 80mA；圖戊中電壓表的讀數(shù)是0.71V ；(3)圖丁所示電壓為0.65V，由于甲、乙兩種接法中多用電表的電流不變，燈泡兩端電壓不變，所以電阻 R二0.65異=8.伸。80"019.舊時人們通過打窮將地砸實。打夯時四個勞動者每人分別握住夯 錘(如圖甲)的一個把手

24、，一個人喊號，號聲一響，四人同時使用相 同的恒定作用力將地上質(zhì)量為90kg的夯錘向上提起；號音一落，四人 同時松手，夯錘落下將地面砸實。假設夯錘砸在地而上時地而對夯 錘 的作用力近似不變，大小為夯錘重力的19倍。以豎直向上為正方向， 可得勞動者們在某次打夯時忪手前夯錘運動的v-t圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：(1) 每個人對夯錘所施加恒力大小；(2) 夯錘能夠上升的最大高度；(3) 夯錘能在地上砸出多深的坑？【答案】(1)300N(2)0.45m( 3)0.025m【解析】(1)設每人施加的恒為大小為F，由v-t圖像可得：a1°ms24F -mg =ma 1

25、得: F=300N ；v 1 5 松手后，夯錘繼續(xù)上升時間t2 =_ =1s = 0.15sg 10,v1故上升總高度為 H二館 七)1.5 0.6m = 0.45m ；2 2 ' 砸到地上時；F n -mg =ma 2得：a2=180m/ s 2v2=2a2 h得：h=0.025m。20.如圖所示是一質(zhì)量為m =50kg的人猿在山中嬉戲的情景，S2 是在水中的兩塊可視為長方體的石塊，人猿從石塊S1右邊緣的A點處借助長為10m的樹藤擺下，以期望落到石塊 S2上。已知圖中O1A 與豎直線O1O2夾角為37°樹藤上方的懸點01離水面的距離為h1= 11.8m,石塊S2上方水平面B

26、C離水面距離為h2=1 m,石塊S2上方水平 面BC的寬度為2m, A、B兩點的水平距離為10m，若不計空氣阻 力，整個過程中人猿視為質(zhì)點，取 g =10m/S2, sin37°=0. 60。求：若人猿從A點處靜止下擺，擺到最低點時的速度大小是多少？(2) 若人猿從A點處靜止下擺，在最低點時人猿對樹藤的拉力是多少？(3) 若樹藤能承受的最大拉力為1220N,人猿為在最低點處松手時能安 全落到石塊S2上，則人猿從A點離開石塊Si時的速度滿足什么條 件？【答案】(1) 2、i0m/s (2) 700N (3) 2 55 m/s < Av<2 26 m/ s【解析】1(1)對人

27、猿從A至U最低點列動能定理mgl(1-cos370) nmv2，代入數(shù)據(jù) v =2怖呎;(2)對人猿在最低點受力分析，由牛二定律得：2F - mg 二 l，解得F =700N根據(jù)牛頓第三定律人猿對樹藤的拉力與樹藤對人猿的拉力大小相等、 方向相反，故人猿對樹藤的拉力 F=700N，方向豎直向下；2(3)對人猿在最低點受力分析，由牛二定律得：F-mg-當F=1220N，代入數(shù)據(jù)得人猿在最低點的速度應最大為v=12m/s人猿在最低點松手后做平拋運動，t2（hlh2）二0.4s人猿要落在BC上則在應滿足4m < vt < 6m故最低點速度應滿足10m/ s < v < 15m/

28、 s綜上人猿在最低點的速度為 10m/s < v < 12m/s11對從A至最低點的過程列動能定理：mgl（1 - cos370） = ； mv2 - ；mv：22將最低點速度范圍代入上式可得 2J5mv.26ms。21. （1）如圖為小金在進行 探究單擺擺長和周期關系”實驗時，用秒表記錄下單擺50次全振動所用時間，由圖可知該次實驗中50次全振動所用時間為s。（2）如圖所示.他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，他這樣做的主要目的是 （單選）。小工1世（MA便于測量單擺周期B. 保證擺動過程中擺長不變C. 保證擺球在同一豎直平面

29、內(nèi)擺動小金同學以擺線的長度（L）作為縱坐標，以單擺周期的平方（T2）作為橫坐標，作出L-T2的圖像如圖所示，則其做出的圖線是 （填圖線“圖線2”或圖線3”。若作出的圖線的斜率為K，能否根據(jù)圖像得到當?shù)氐闹亓铀俣龋?。(若不可以，填 否”若可以求出，則寫出其表達式)?！敬鸢浮?(1). ( 1)99.8(2). ( 2)B (3). ( 3)圖線 2(4) . 4劭【解析】(1) 秒表的讀數(shù)為90s+9.8s=99.8s，即50次全振動所用時間；(2) 用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊， 這樣做主要是為了防止小球在擺動過程中把擺線拉長，故 B正確；根據(jù)單擺周期T =2一

30、 L 2可得，L =2為2-|，故應為圖線2 ； 根據(jù)圖象斜率k二島，所以g =4二2k。4兀22. 某同學設計了一個電磁擊發(fā)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示。間距為L=10cm的平行長直導軌置于水平桌面上，導軌中 NO和NO段用絕 緣材料制成，其余部分均為導電金屬材料，兩種材料導軌平滑連接。導軌左側(cè)與匝數(shù)為100匝、半徑為5cm的圓形線圈相連，線圈內(nèi)存在 垂直線圈平面的勻強磁場。電容為 1F的電容器通過單刀雙擲開關與 導軌相連。在軌道間MPPM矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直桌面向上的勻強磁 場，磁感強度為2T。磁場右側(cè)邊界PP與OO間距離為a =4cm。初 始時金屬棒A處于NN左側(cè)某處，金屬棒B處于OO'左

31、側(cè)距OO'距離 為a處。當開關與1連接時，圓形線圈中磁場隨時間均勻變化，變化 率為='t/s ;穩(wěn)定后將開關撥向2,金屬棒A被彈出，與金屬棒B 相碰，并在B棒剛出磁場時A棒剛好運動到OO處，最終A棒恰在PP'處停住。已知兩根金屬棒的質(zhì)量均為 0.02kg、接入電路中的電阻均為0.1久金屬棒與金屬導軌接觸良好，其余電阻均不計，一切摩擦不計。問：(1) 當開關與1連接時，電容器電量是多少？下極板帶什么電?(2) 金屬棒A與B相碰后A棒的速度v是多少？(3) 電容器所剩電量Q是多少？ 5%悍日忖【答案】（1） 1C,正電（2） 0.4m/s （3） 0.88C【解析】【詳解】

32、(1)線圈產(chǎn)生的感應電動勢為:E =N NtBt=N kr2開關與1連接時，電容器電量242Q 二 EC=CNk二1 100 * 9.05C=1C31將開關撥向2時A棒會彈出說明所受安培力向右，電流向上，故電容 器下板帶正電；(2)A、B棒相碰之前時，兩棒沒有構(gòu)成回路，沒有感應電流，A、B棒均作勻速直線運動直至 A棒到達00處，設碰后A棒速度為v ,由于B棒的位移是A棒的兩倍，故B棒速度是2v。A棒過OO后在安培力作用下減速。由動量定理可知：-BII m vr 2,2B I v , 即t = m ：vR兩邊求和可得2 2B Ia = -mv，2 R2,2B I av =2 20.10.04, c m/s 二 0.4m/s :2mR 2 0.02 0.1'(3)設A棒與棒碰前的速度為V。，