遼寧省沈陽(yáng)市新北方高級(jí)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

遼寧省沈陽(yáng)市新北方高級(jí)中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁反應(yīng)輕度大小分別為B1與B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，且B1：B2=3：2．在原點(diǎn)O處發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的帶電粒子，已知粒子a以速度va沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足m2va=m1vb，若在此后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過(guò)y軸（出發(fā)時(shí)經(jīng)過(guò)y軸不算在內(nèi)）時(shí)，恰與粒子b相遇，粒子重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子a、b在磁場(chǎng)B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3：2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時(shí)的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1：5參考答案：BCD【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】本題涉及到兩個(gè)粒子分別在兩個(gè)不同磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，相遇問(wèn)題既考慮到位移問(wèn)題，又考慮到時(shí)間等時(shí)，比較復(fù)雜，所以要從簡(jiǎn)單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動(dòng)量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的反比，所以在B1磁場(chǎng)中的半徑小，則兩粒子在兩磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)半周時(shí)，a粒子相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)上移，b粒子相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了．所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況．【解答】解：A、由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式知道：，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B、由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式知道，a粒子從O點(diǎn)出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過(guò)y軸后逆時(shí)針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在從標(biāo)原點(diǎn)的上方（2ra2﹣2ra1）處，同理第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在坐標(biāo)原點(diǎn)上方2（2ra2﹣2ra1）處，所以由題意知選項(xiàng)B正確．C、從最短時(shí)間的情況進(jìn)行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項(xiàng)C正確．D、根據(jù)周期公式及題意，當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時(shí)，時(shí)間上有：

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項(xiàng)D正確．故選：BCD2.如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小參考答案：AC解析：根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大。一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，過(guò)0點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零，所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確?？键c(diǎn)：電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能提示：熟悉掌握等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布。知道，即電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，電勢(shì)能增加，即。3.（單選）質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x－y平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3NC．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s參考答案：B4.（多選）將三個(gè)木板１、２、３固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖所示，其中１與２底邊相同，２和３高度相同。現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同．在這三個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是Ａ．沿著１和２下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著２和３下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同Ｂ．沿著１下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大Ｃ．物塊沿著３下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是最多的Ｄ．物塊沿著１和２下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的參考答案：BCD5.下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法，正確的是（

）A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致D．橫波的波峰與波谷的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體開(kāi)始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同。設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過(guò)程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<7.如圖甲所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測(cè)量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長(zhǎng)度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測(cè)量斜面長(zhǎng)度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,8.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無(wú)能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)。若小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號(hào)表示）；若測(cè)得x＝1m時(shí)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，49..如圖所示，有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向平行于紙面。電場(chǎng)中有A、B、C、D四點(diǎn)，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個(gè)電量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2W，從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為W。則電場(chǎng)中D點(diǎn)的電勢(shì)

（填“大于”“小于”或“等于”）C點(diǎn)的電勢(shì)；該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

。參考答案：等于；10.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_(kāi)__________，小車的質(zhì)量為_(kāi)__________。參考答案：11.如圖是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的一段運(yùn)動(dòng)軌跡，P點(diǎn)在軌跡上．已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為（20cm，15cm），小球質(zhì)量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s；若取拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為﹣0.4J．參考答案：【考點(diǎn)】：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【專題】：實(shí)驗(yàn)題；平拋運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT2求出相等的時(shí)間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．求出橫坐標(biāo)為20cm點(diǎn)的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，得出此時(shí)水平位移和豎直位移，從而得出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而確定重力勢(shì)能的大小．：解：在豎直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標(biāo)為20cm點(diǎn)的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時(shí)間t==0.2s．在這段時(shí)間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標(biāo)為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，以及知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．12.（選修3-4模塊）(5分)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在不同時(shí)刻通過(guò)同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時(shí)必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過(guò)平衡位置時(shí)具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號(hào)）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動(dòng)能；f．勢(shì)能；g．動(dòng)量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對(duì)第１空得3分，答對(duì)第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯(cuò)選或不選得0分）13.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也為R。用質(zhì)量的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰好停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)，由B到D位移與時(shí)間的關(guān)系為，物塊飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓軌道，g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小物塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度是多少？(2)

BD間的距離。Ks5u（3）判斷小物塊能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)（要求寫出判斷過(guò)程）。（4）小物塊由C點(diǎn)釋放運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中克服摩擦力做的功。參考答案：（1）由物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系

1分得，。

Ks5u

2分設(shè)物塊由D點(diǎn)以速度做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為

3分得.

4分

5分（2）BD間的位移為

6分（3）若物體能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為，，

8分得

9分若物體恰好能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，則,

11分解得，

12分即物體不能到達(dá)M點(diǎn)。（4）設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為，釋放時(shí)，，

13分釋放時(shí)，可得

14分且，可得J.

15分在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為，則

Ks5u

17分可得J

17.如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的、光滑的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xoy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均可忽略不計(jì)。在x>0的一側(cè)存在方向豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B=kx變化（式中k＞0，且為常數(shù)）。質(zhì)量為m的金屬桿與金屬導(dǎo)軌垂直架在導(dǎo)軌上，兩者接觸良好。在x＜0的某位置，金屬桿受到一瞬時(shí)沖量，獲得速度大小為v0，方向沿x軸正方向。求：（1）在金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量；（2）若從金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿上，使金屬桿的加速度大小恒為a，方向一直沿x軸負(fù)方向。求：a．閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間；b．金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F與時(shí)間t關(guān)系的表達(dá)式？參考答案：（1）金屬桿向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時(shí)金屬桿受安培力，做減速運(yùn)動(dòng)，直到停下。在此過(guò)程中，金屬桿的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化成電阻R的焦耳熱。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，電阻R上產(chǎn)生的熱

（4分）（2）a．金屬桿在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬桿受安培力和變力F的作用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a方向向左（沿-x方向）。它先向右運(yùn)動(dòng)，速度由v0減到0；然后向左運(yùn)動(dòng)，速度再由0增大到v0，金屬桿回到x=0處，之后金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)。金屬桿向右或向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，都切割磁感線，回路中都有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間為。

（4分）

b．設(shè)金屬桿的速度和它的坐標(biāo)分別為v和x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

(3分)由于在x<O區(qū)域不存在磁場(chǎng)，故只有在時(shí)間t<T=范圍內(nèi)，上述關(guān)系式才成立。由歐姆定律可得回路中的電流為

(3分)金屬桿所受的安培力為

（向左為正方向）