高中物理人教版5本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)【全國(guó)一等獎(jiǎng)】

2023學(xué)年廣東省廣州市鐵一中學(xué)高二（下）期末物理模擬試卷（二）一、單選題1．一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度v與時(shí)間t的數(shù)值關(guān)系為v=6﹣2t（各物理量均采用國(guó)際單位制單位）．關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．初速度大小為2m/sB．加速度大小為4m/s2C．物體在第1s內(nèi)的位移大小為5mD．物體在第1s內(nèi)的平均速度大小為6m/s2．如圖，放在斜面上的物塊，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面保持靜止．下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)斜面的彈力大于斜面和物塊的重力之和B．地面對(duì)斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面對(duì)斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面對(duì)斜面的摩擦力也增大3．如圖甲，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，則在0～4s時(shí)間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I，以及線框的ab邊所受安培力F隨時(shí)間變化的圖象為下圖中的（安培力取向上為正方向）（）A． B． C． D．4．如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗5．一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（）A．電壓的有效值為10VB．周期為sC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=10sin8πt（V）6．如圖，一光滑的平面上，右方有一條形磁鐵，一金屬環(huán)以初速度V沿磁鐵的中線向右滾動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是（）A．環(huán)的速度越來(lái)越小B．環(huán)保持勻速運(yùn)動(dòng)C．環(huán)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的N極D．環(huán)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的S極二、多選題7．某物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)B．在1s～2s內(nèi)，物體向左運(yùn)動(dòng)，且速度大小在減小C．在1s～3s內(nèi)，物體的加速度方向向左，大小為4m/s2D．在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方8．如圖所示，（a）是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，（b）是用戶得到的電壓隨時(shí)間變化的圖象，已知降壓變壓器的匝數(shù)比為10：1，不考慮降壓變壓器與用戶間導(dǎo)線的電阻，則（）A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50HzB．升壓變壓器的輸出電壓為2200VC．輸電線的電流只由降壓變壓器匝副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小9．如圖甲是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示．若電熱絲的電阻為110Ω，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．經(jīng)過(guò)電熱絲的交變電流周期為1×10﹣2sB．用交流電壓表測(cè)得電熱絲兩端的電壓為110VC．通過(guò)電熱絲的電流為AD．電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為×104J10．如圖甲所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、長(zhǎng)為5d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，已知重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為B．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為C．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為三、計(jì)算題11．如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．sin37°=，cos37°=．求：（1）物體所受的摩擦力；（2）若用原長(zhǎng)為10cm，勁度系數(shù)為×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運(yùn)動(dòng)，則彈簧的最終長(zhǎng)度是多少？取g=10m/s2．12．如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放．金屬棒下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。海?）燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率．13．如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=，板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，極板按如圖所示的方式接入電路．足夠長(zhǎng)的、間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B．電阻為r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好．已知滑動(dòng)變阻器的總阻值為R=4Ω，滑片P的位置位于變阻器的中點(diǎn)．有一個(gè)電荷量為q=+×10﹣5C的帶電小球，沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場(chǎng)區(qū)．（g=10m/s2）（1）小球從高H=處由靜止開(kāi)始下滑，到C點(diǎn)時(shí)速度v0多大？（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過(guò)，求小球的質(zhì)量m=？（3）當(dāng)金屬棒ab以速度v=s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：小球從多高的地方滑下時(shí)，小球恰能垂直的打在金屬板M上．四、選考部分【選修3-5】14．下列說(shuō)法中正確的是（）A．基態(tài)氫原子吸收一個(gè)光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的波長(zhǎng)一定大于或等于入射光子的波長(zhǎng)B．Th（釷）核衰變?yōu)镻a（鏷）核時(shí)，衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．分別用紫色光和綠色光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用紫色光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較大E．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定15．質(zhì)量為mB=6kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量為mA=1kg，停在B的左端．質(zhì)量為m=1kg的小球用長(zhǎng)為l=的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，且無(wú)機(jī)械能損失．物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，A離開(kāi)B時(shí)的速度是B的2倍，g取10m/s2．求木板的長(zhǎng)度d？

2023學(xué)年廣東省廣州市鐵一中學(xué)高二（下）期末物理模擬試卷（二）參考答案與試題解析一、單選題1．一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度v與時(shí)間t的數(shù)值關(guān)系為v=6﹣2t（各物理量均采用國(guó)際單位制單位）．關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．初速度大小為2m/sB．加速度大小為4m/s2C．物體在第1s內(nèi)的位移大小為5mD．物體在第1s內(nèi)的平均速度大小為6m/s【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式得出質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度，根據(jù)位移時(shí)間公式求出物體在1s內(nèi)的位移，從而得出最初1s內(nèi)的平均速度大?。窘獯稹拷猓篈、根據(jù)v=v0+at=6﹣2t得，質(zhì)點(diǎn)的初速度v0=6m/s，加速度a=﹣2m/s2，故A、B錯(cuò)誤．C、物體在第1s內(nèi)的位移x=v0t+at2=6×1﹣=5m；故C正確；D、第1s內(nèi)的平均速度===5m/s；故D錯(cuò)誤．故選：C．2．如圖，放在斜面上的物塊，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面保持靜止．下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)斜面的彈力大于斜面和物塊的重力之和B．地面對(duì)斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面對(duì)斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面對(duì)斜面的摩擦力也增大【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】根據(jù)光滑斜面上物體對(duì)斜面只有壓力，與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，及運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，并依據(jù)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，即可求解．【解答】解：滑塊受到重力、斜面的支持力和拉力的作用，垂直于斜面的方向：N=mcosθ以斜面體為研究對(duì)象，斜面體受到重力、支持力和滑塊的壓力、地面的摩擦力的作用．如圖A、地面對(duì)斜面體的支持力：＜Mg+mg．故A錯(cuò)誤；B、由受力圖可知，斜面體受到的摩擦力的方向向右．故B正確；C、無(wú)論滑塊下滑還是上滑，滑塊對(duì)斜面體的壓力不變，即垂直于斜面向下，因此斜面受到地面水平向右的靜摩擦力作用，故C錯(cuò)誤．D、增大向下的拉力時(shí)，物體對(duì)斜面的壓力均不變，則地面對(duì)斜劈的摩擦力大小與方向均不變，故D錯(cuò)誤；故選：B3．如圖甲，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，則在0～4s時(shí)間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I，以及線框的ab邊所受安培力F隨時(shí)間變化的圖象為下圖中的（安培力取向上為正方向）（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【分析】由右圖可知B的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動(dòng)勢(shì)，即可知電路中電流的變化情況；由F=BIL可知安培力的變化情況．【解答】解：A、由圖可知，0﹣2s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0﹣2s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，即電流為負(fù)方向；同理可知，2﹣4s內(nèi)電路中的電流為逆時(shí)針，且兩段時(shí)間內(nèi)電流強(qiáng)度大小時(shí)等，故A，B錯(cuò)誤；C、由E==S可知，電路中電流大小時(shí)恒定不變，故由F=BIL可知，F(xiàn)與B成正比；且b中電流一直為由a至b，則由左手定律可知，電流方向0時(shí)刻為向上，為正，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C．4．如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗【考點(diǎn)】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動(dòng)，但二極管反向不導(dǎo)通，所以L2不亮，又因?yàn)樵瓉?lái)L中電流比L3的電流大，所以L3將更亮，之后再變暗．【解答】解：當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動(dòng)，L、L1和L3構(gòu)成一閉合回路，L中電流從I1逐漸減少，則通過(guò)L1的電流也逐漸減少．通過(guò)L3的電流開(kāi)始時(shí)比原來(lái)電流大，后逐漸變小．當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L相當(dāng)于電源，由此時(shí)二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，故L2立即熄滅．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B5．一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（）A．電壓的有效值為10VB．周期為sC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=10sin8πt（V）【考點(diǎn)】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】根據(jù)圖象可以知道交流電壓的最大值和交流電的周期，根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系即可求得交流電的有效值和頻率．【解答】解：A、由圖象可知，交流電壓的最大值為Um=20V，電流的周期為T(mén)=，有效值為，故A正確，C錯(cuò)誤；B、由圖象可知，電流的周期為T(mén)=，故B錯(cuò)誤；D、電流的周期為T(mén)=，ω==8πrad/s，所以電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sin8πt（V），故D錯(cuò)誤．故選：A．6．如圖，一光滑的平面上，右方有一條形磁鐵，一金屬環(huán)以初速度V沿磁鐵的中線向右滾動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是（）A．環(huán)的速度越來(lái)越小B．環(huán)保持勻速運(yùn)動(dòng)C．環(huán)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的N極D．環(huán)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的S極【考點(diǎn)】楞次定律；左手定則．【分析】滾動(dòng)金屬環(huán)處于磁場(chǎng)中，導(dǎo)致穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此受到安培阻力．根據(jù)環(huán)的受力情況分析其運(yùn)動(dòng)情況．【解答】解：A、B由于金屬環(huán)的移動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其速度越來(lái)越小，故A正確；B錯(cuò)誤；C、運(yùn)動(dòng)的金屬環(huán)受到安培力，與速度方向相反，與磁場(chǎng)方向垂直，因此金屬環(huán)做直線運(yùn)動(dòng)，不會(huì)偏向磁鐵的N極或S極，故CD錯(cuò)誤；故選：A二、多選題7．某物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)B．在1s～2s內(nèi)，物體向左運(yùn)動(dòng)，且速度大小在減小C．在1s～3s內(nèi)，物體的加速度方向向左，大小為4m/s2D．在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】速度圖象只能反映直線運(yùn)動(dòng)的速度變化情況，根據(jù)速度的方向分析物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)．速度為正值時(shí)，物體向右運(yùn)動(dòng)，速度為負(fù)值時(shí)，物體向左運(yùn)動(dòng)．根據(jù)斜率等于加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)求出加速度的大小和方向．根據(jù)圖線的“面積”分析3s末物體的位置．【解答】解：A、在0～1s內(nèi)，速度都是正值，說(shuō)明物體一直向右做直線運(yùn)動(dòng)，不是曲線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B、在1s～2s內(nèi)，速度都是正值，說(shuō)明物體向右運(yùn)動(dòng)，速度大小在減小．故B錯(cuò)誤．C、速度圖象的斜率等于加速度，則在1s～3s內(nèi)，物體的加速度a==m/s2=﹣4m/s2，說(shuō)明物體的加速度方向向左，大小為4m/s2．故C正確．D、由圖象的“面積”看出，前2s內(nèi)物體向右運(yùn)動(dòng)的位移大于第3s內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的位移，所以在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方．故D正確．故選：CD8．如圖所示，（a）是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，（b）是用戶得到的電壓隨時(shí)間變化的圖象，已知降壓變壓器的匝數(shù)比為10：1，不考慮降壓變壓器與用戶間導(dǎo)線的電阻，則（）A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50HzB．升壓變壓器的輸出電壓為2200VC．輸電線的電流只由降壓變壓器匝副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】根據(jù)圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量，然后進(jìn)一步可求出其瞬時(shí)值的表達(dá)式以及有效值等．同時(shí)由變壓器電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．【解答】解：A、變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，有圖b可知周期為T(mén)=，故頻率為f=，故A正確；B、在降壓變壓器中，根據(jù)可得U3=2200V，有與輸電線路上有電阻，故損失一部分電壓，故升壓變壓器輸送的電壓大于2200V，故B錯(cuò)誤；C、輸電線的電流由輸送的功率與電壓決定的，與降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，用戶的功率減小，降壓變壓器的輸出功率減小，則輸入的功率減小，輸入的電流減小，輸電線上損失的功率減小，故D正確；故選：AD9．如圖甲是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示．若電熱絲的電阻為110Ω，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．經(jīng)過(guò)電熱絲的交變電流周期為1×10﹣2sB．用交流電壓表測(cè)得電熱絲兩端的電壓為110VC．通過(guò)電熱絲的電流為AD．電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為×104J【考點(diǎn)】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】電壓表讀數(shù)為有效值，根據(jù)正弦式交變電流峰值和有效值之間的關(guān)系以及電流的熱效應(yīng)便可求得有效值，從而得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量．【解答】解：A、根據(jù)乙圖可知，交流電的周期為，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)有效值的定義可得：，解得U=，故B錯(cuò)誤．C、通過(guò)電熱絲的電流為：，故C正確．D、電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=2×110×60J=×104J，故D正確．故選：CD．10．如圖甲所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、長(zhǎng)為5d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，已知重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為B．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為C．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．【分析】根據(jù)安培力與速度的關(guān)系式和平衡條件結(jié)合求導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。鶕?jù)q=求通過(guò)電阻R的電荷量．根據(jù)歐姆定律求離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓．根據(jù)功能關(guān)系求出電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．【解答】解：A、設(shè)導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v．此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：F安=．由平衡條件得：F=F安+mg由圖2知：F=3mg，聯(lián)立解得：v=．故A正確．B、導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為：q===．故B錯(cuò)誤．C、離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，由F=BIL+mg得：I==，導(dǎo)體棒兩端電壓為：U=IR=．故C正確．D、導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：Q=WF﹣mg?5d﹣mv2，而拉力做功為：WF=2mgd+3mg?4d=14mgd電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：QR=Q聯(lián)立解得：QR=．故D正確．故選：ACD．三、計(jì)算題11．如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．sin37°=，cos37°=．求：（1）物體所受的摩擦力；（2）若用原長(zhǎng)為10cm，勁度系數(shù)為×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運(yùn)動(dòng)，則彈簧的最終長(zhǎng)度是多少？取g=10m/s2．【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】（1）由于μ＞tanθ，物體靜止在斜面時(shí)，受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解；（2）受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解拉力，然后根據(jù)胡克定律求解伸長(zhǎng)量．【解答】解：（1）物體靜止在斜面上受力分析如圖（1）所示，根據(jù)平衡條件，物體受到的靜摩擦力為：代入數(shù)據(jù)解得：f靜=30N，摩擦力方向?yàn)檠匦泵嫦蛏希?）當(dāng)物體沿斜面向上被勻速拉動(dòng)時(shí)，受力分析如圖（2）所示，彈簧拉力設(shè)為F，伸長(zhǎng)量為x，則：F=kxF=mgsin37°+f滑彈簧最終長(zhǎng)度：L=L0+x由以上方程解得：L==12cm答：（1）物體所受的摩擦力為30N，方向?yàn)檠匦泵嫦蛏希唬?）彈簧的最終長(zhǎng)度是12cm．12．如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放．金屬棒下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。海?）燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】導(dǎo)體棒釋放后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到重力等于安培力時(shí)以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)．在加速階段感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增大，兩燈泡逐漸變亮，只有在勻速階段兩燈泡的亮度不變，所以兩燈泡保持正常發(fā)光說(shuō)明導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)．【解答】解：（1）兩燈泡保持正常發(fā)光說(shuō)明導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件：mg=BIL①兩燈泡保持正常發(fā)光I=2Im②P=Im2R③連立①②③化簡(jiǎn)得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?、埽?）兩燈泡保持正常發(fā)光時(shí)的電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2=PR⑤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv⑥連立⑤⑥化簡(jiǎn)得燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率．13．如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=，板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，極板按如圖所示的方式接入電路．足夠長(zhǎng)的、間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B．電阻為r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好．已知滑動(dòng)變阻器的總阻值為R=4Ω，滑片P的位置位于變阻器的中點(diǎn)．有一個(gè)電荷量為q=+×10﹣5C的帶電小球，沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場(chǎng)區(qū)．（g=10m/s2）（1）小球從高H=處由靜止開(kāi)始下滑，到C點(diǎn)時(shí)速度v0多大？（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過(guò)，求小球的質(zhì)量m=？（3）當(dāng)金屬棒ab以速度v=s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：小球從多高的地方滑下時(shí)，小球恰能垂直的打在金屬板M上．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）由動(dòng)能定理求解到C點(diǎn)時(shí)速度；（2）金屬棒ab靜止時(shí)，MN間只有磁場(chǎng)，對(duì)小球根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件求解質(zhì)量；（3）當(dāng)金屬棒ab向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求解兩板間電壓和電場(chǎng)力，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的情況分析求解速度大小，再根據(jù)動(dòng)能定理求解下落的高度．【解答】解：（1）由動(dòng)能定理可得：mgH=mv02，解得：v0=；（2）金屬棒ab靜止時(shí)，MN間只有磁場(chǎng)，由平衡條件有：qBv0=mg解得：m=kg=3×10﹣6kg；（3）當(dāng)金屬棒ab向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=×1×=，板間電壓：U=，小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受電場(chǎng)力：F電=可見(jiàn)，小球進(jìn)入磁場(chǎng)后只受洛倫磁力的作用，將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌跡半徑為r0，則qvB=垂直打在金屬板上，則解得：v=m/s=m/sA→C：由動(dòng)能定理：mgH=mv2﹣0解得：H=m．答：（1）小球從高H=處由靜止開(kāi)始下滑，到C點(diǎn)時(shí)速度為3m/s；（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過(guò)，小球的質(zhì)量為3×10﹣6kg；（3）小球從m高的地方滑下時(shí)，小球恰能垂直的打在金屬板M上．四、選考部分【選修3-5】14．下列說(shuō)法中正確的是（）A．基態(tài)氫原子吸收一個(gè)光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的波長(zhǎng)一定大于或等于入射光子的波長(zhǎng)B．Th（釷）核衰變?yōu)镻a（鏷）核時(shí)，衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．分別用紫色光和綠色光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用紫色光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較大E．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【考點(diǎn)】光電效應(yīng)；粒子散射實(shí)驗(yàn)．【分析】正確解答該題需要掌握：明確氫原子放出光子種類和能級(jí)之間的關(guān)系，核反應(yīng)過(guò)