2022屆新高考畢業(yè)班物理期末綜合復(fù)習(xí)模擬卷08（解析）

2022屆新高考畢業(yè)班物理期末綜合復(fù)習(xí)

模擬卷（八）

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第H卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、

學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。

3.回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題

目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）

1.一運動員做了一個罕見而困難的一字馬運動而爆紅網(wǎng)絡(luò)。如圖，她在走廊里用腿支撐墻，使自己靜止

于兩墻之間（全身離地一定高度）。下列說法正確的是（）

A.她受到3個力的作用

B.墻壁對腳的彈力沿著小腿的方向

C.墻壁對她的作用力大小等于她的重力大小

D.若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，則人受到的墻壁對她的摩擦力變大

【答案】C

【詳解】運動員受力如圖所示：

G

A.對運動員受力分析，運動員受5個力作用，故A錯誤：

B.墻壁對腳的彈力垂直于墻壁，故B錯誤；

C.運動員處于平衡狀態(tài)，運動員只受到重力和墻壁作用力，所以墻壁對她的作用力大小等于她的重力大

小，故C正確；

D.墻壁對她的摩擦力大小等于她的重力大小，由于運動員的重力不變，若換一雙鞋底更粗糙的運動鞋，

人受到的墻壁對她的摩擦力仍然等于重力不變，故D錯誤。故選C。

2.2020年12月我國科學(xué)家潘建偉等在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建76個光子的量子計算原型機"九

章”，求解數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破使我

國成為全球第二個實現(xiàn)"量子優(yōu)越性”的國家。有關(guān)量子的相關(guān)知識，下列說法正確的是（）

A.量子表示微觀世界的不連續(xù)性觀念

B.量子表示質(zhì)子、中子等微觀粒子

C.普朗克提出物體所帶的電荷量是量子化的，并首次提出了能量子的概念

D.愛因斯坦最早認識到能量子的意義，提出光子說，并測量金屬的截止電壓q與入射光的頻率口算出普

朗克常量力

【答案】A

【詳解】A.量子不是計算機的程序，量子是不可分割的最小的單元，表示微觀世界的不連續(xù)性，即通常

所說的"量子化"，A正確；

B.量子不是實物粒子，不是像質(zhì)子、中子那樣的微觀粒子，B錯誤；

C.密立根提出物體所帶的電荷量是量子化的，普朗克首次提出了能量子的概念，C錯誤；

D.愛因斯坦最早認識到能量子的意義，提出光子說，美國著名實驗物理學(xué)家密立根，完全肯定了愛因斯

坦光電效應(yīng)方程，并測量金屬的截止電壓UQ與入射光的頻率丫，測出了當時最精確的普朗克常量h的值,

從而贏得1923年度諾貝爾物理學(xué)獎，D錯誤。故選A。

3.無線藍牙耳機擺脫了線材束縛，可以在一定距離內(nèi)與手機等設(shè)備實現(xiàn)無線連接。為了研究在運動過程

中無線連接的最遠距離，甲和乙兩位同學(xué)做了一個有趣的實驗。乙佩戴無線藍牙耳機，甲攜帶手機檢測，

乙站在甲正前方13m處，二人同時沿同一直線向正前方運動，各自運動的“t圖像如圖所示，結(jié)果手機檢

測到藍牙耳機能被連接的時間為4s。則最遠連接距離為（）

A.10.5mB.11.5mC.12.5mD.13.5m

【答案】A

【詳解】由圖像可知，t=3s時，甲和乙兩位同學(xué)的速度相等，相距最近，由于藍牙耳機能被連接的時間為

4s,所以藍牙耳機連接的時間是從t=ls至t=5s,當t=ls時，甲的速度為5m/s,在0-ls內(nèi)，甲與乙的位移

之差為加?二%-生=W?xlm-3xlm=2.5m因t=0時，乙站在甲正前方13m處，則t=ls時甲與乙之間的

距離為s=13m—2.5m=10.5ni故選A。

4.如圖所示，一籃球以水平初速度%碰撞籃板后水平彈回，速率變?yōu)樵瓉淼膋倍(k<l),碰撞時間忽略

不計，彈回后籃球的中心恰好經(jīng)過籃框的中心。已知籃球的質(zhì)量為m,半徑為r,籃框中心距籃板的距離

為L,碰撞點與籃框中心的高度差為h,不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g,則()

A.碰撞過程中，籃球的機械能守恒

B.籃板對籃球的沖量大小為(k-l)mvo

C.籃球的水平初速度大小為(L-r)4

D.若籃球氣壓不足，導(dǎo)致k減小，在％不變的情況下，要使籃球中心經(jīng)過籃框中心，應(yīng)使碰撞點更高

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)題意，碰撞過程中，籃球的速度減小，籃球的動能減小，機械能減小，故A錯誤;

B.以彈回的方向為正方向，根據(jù)動量定理可得/=而%-（-，〃％）=（1+Q機％故B錯誤：

C.彈回后籃球做平拋運動，即有=/?=ggf2解得%="。舊故c錯誤；

D.若籃球氣壓不足，導(dǎo)致k減小，在％不變的情況下，也減小，要使籃球中心經(jīng)過籃筐中心，即籃球彈

回后水平位移不變，時間要增大，應(yīng)使碰撞點更高，故D正確。故選D。

5.a、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過

圓心。，光線。、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進入空氣后與光線b交于P、Q,

則下列說法正確的是（）

cba

'rv、，

A.玻璃對三種光的折射率關(guān)系為na>nb>nc

B.在相同條件下進行雙縫干涉實驗，。光的條紋間距比c光寬

C.a、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時臨界角較小

D.。光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長

【答案】D

【詳解】ABCD.由圖可知，a光和c光入射角相同，但。光折射角較小，根據(jù)折射率公式可知，玻璃對a

光的折射率大于對c光的折射率，由于b光入射角為0。，故無法判斷玻璃對.b光的折射率大小，故A錯誤；

由于。光的折射率大，波長較短，則在相同條件下進行雙縫干涉實驗，。光的條紋間距比c光窄，故B錯

誤；。、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中時，不能發(fā)生全反射，故C錯誤；根據(jù)公式v=￡,由于。光的折

n

射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，又由圖可知a光在玻璃磚中的傳播路徑較長，故a光比c光穿

過該半圓柱體玻璃磚所需時間長，故D正確。故選D。

6.2021年2月，我國“天問一號"火星探測器實現(xiàn)了對火星的環(huán)繞。若該探測器在近火星圓軌道運行的線

速度為v,火星表面的重力加速度大小為g,引力常量為G,不考慮火星的自轉(zhuǎn)，則火星的平均密度為（）

A.B.4g,c.3g*D.4g2,

4^Gv3^Gv~4%Gu~3TTGV2

【答案】D

Mm

【詳解】對探測器由引力作為向心力可得G=探測器在火星表面受到的重力等于萬有引力

R

M=M=M2

”2g=Gm火星的平均密度可表示為。一丁一馬薪；聯(lián)立解得0=溪3故選D。

7.真空中某靜電場，電場線的分布如圖所示，如圖中P、Q兩點關(guān)于點電荷qi水平對稱。P、Q兩點電場

強度的大小分別為小、區(qū)，電勢分別為0P、0Q。一個帶電粒子沿虛線軌跡從M移動至N。以下選項正確

的是（）

A.q)p<(pQ

B.EQ>EP

C.此帶電粒子帶負電，它的電勢能先變大后變小

D.此帶電粒子帶正電，它的電勢能先變大后變小

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)沿電場線的方向電勢降低，P點的電場線密，等差等勢面也密，可知故A錯誤;

B.根據(jù)電場線的疏密比較電場強度的大小，可知P點電場線密，電場強度大，EP>EQ,故B錯誤；

CD.根據(jù)電場線的特點，可知此電場是由不等量的異種電荷產(chǎn)生的，其中qi帶負電，6帶正電，粒子從

“點運動到N點，軌跡向左彎曲，受到了庫侖斥力，所以此帶電粒子帶負電，電勢先降低后升高，所以負

電荷的電勢能先變大后變小，故C正確，D錯誤。故選C。

8.如圖是磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖。該裝置主要由測量齒輪、T形軟鐵、永久磁鐵、線圈等原件組成。

測量齒輪為磁性材料，N個齒等距離地安裝在被測旋轉(zhuǎn)體的一個圓周上（圓心在旋轉(zhuǎn)體的軸線上），齒輪轉(zhuǎn)

動過程中，當齒靠近T形軟鐵時，由于磁化作用，軟鐵中的磁場增強，相反，遠離時磁場減弱?，F(xiàn)測得線

圈中感應(yīng)電流的變化頻率為人旋轉(zhuǎn)體角速度為3。則正確的是（）

旋轉(zhuǎn)體測量齒輪線圈的鐵永久磁鐵

\///

Neo

27

B.當齒距離T形軟鐵最近的時候，線圈中電流最大

C.線圈中的感應(yīng)電流方向不變，只是大小發(fā)生周期性變化

D.若旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速均勻增加，則與線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)不變

【答案】A

【詳解】A.旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)一圈，測量齒輪靠近和遠離線圈N次，線圈中的感應(yīng)電流變化N次，旋轉(zhuǎn)體的角速

度為故轉(zhuǎn)速為〃■故線圈中感應(yīng)電流的變化頻率為f=〃N=V#故A正確；

B.當齒距離T形軟鐵最近的時候，通過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，線圈中電流最小，故B

錯誤；

C.測量齒輪靠近和遠離線圈時，線圈中磁通量的變化相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤；

D.旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速越高，測量齒輪靠近和遠離線圈越快，線圈中磁通量的變化越大，線圈中感應(yīng)電動勢越大，

線圈中的感應(yīng)電流越強，則與線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)變大，故D錯誤。故選A。

9.一列單向傳播的簡諧橫波某時刻于x軸上0~0.6m空間第一次形成如圖甲波形。該時刻平衡位置在C點

的質(zhì)點第一次振動到最高點，圖乙為C點起振后的振動圖。下列說法正確的是（）

A.該波向x軸正方向傳播

B.若以C起振為計時零點，則x=0.4m處的質(zhì)點A振動方程為y=10cos5m（加）

C.質(zhì)點C再經(jīng)過0.3s時間內(nèi)沿x方向傳播0.3m

D.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率一定為2.5Hz

【答案】BD

【詳解】A.由C點的振動圖像可知，C點起振的方向沿y軸負向，起振后第?次到達最高點，波傳播［2，

而某時刻于x軸上0~0.6m空間第一次形成如圖甲波形，可知該波向x軸負方向傳播，選項A錯誤；

B.若以C起振為計時零點，在t=0時刻C點在平衡位置向下振動，而此時x=0.4m處的質(zhì)點A在最高點,

因為A=10cm；/=于=5m*ad/s可知質(zhì)點A的振動方程為y=10cos5磯cm）選項B正確；

C.質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不隨波遷移，選項c錯誤；

D.因f="=2.5Hz則若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率一定為2.5Hz,

選項D正確。故選BD。

10.心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電

源和定值電阻凡串聯(lián)，如圖所示。心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副

線圈連接，原副線圈的匝數(shù)分別為外、電。在交流電源的電壓有效值不變的情況下，將可變電阻R的

阻值調(diào)大的過程中（）

A.原線圈兩端的電壓不變，副線圈兩端的電壓不變

B.通過原線圈的電流變小，通過副線圈的電流變小

C.當犬=4時，R獲得的功率最大

(y

D.當R=生此時，R獲得的功率最大

【答案】BD

【詳解】AB.在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，/?增大，副線圈電流/2減小，設(shè)原線圈電流為/1,根據(jù)

=I2n2知/1減小，在交流電源的電壓有效值Uo不變的情況下，滿足Uo=/iRo+Ui」i減小，所以3增大，

U.U,

根據(jù)」=一得3增大，故A錯誤，B正確；

勺“2

CD.把變壓器和R等效為一個電阻/?’,Ro當作電源內(nèi)阻，當內(nèi)外電阻相等即的=/?’時，輸出功率最大，根

據(jù)

4二"■得絲"=6'解得△=("■)”=(生)2我0故C錯誤，D正確。故選BD。

11.如圖甲所示，一滑塊置于足夠長的長木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑塊和木板的質(zhì)量均為

2kg,現(xiàn)在滑塊上施加一個F=0.5t(N)的變力作用，從匕0時刻開始計時，滑塊所受摩擦力隨時間變化

的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是

()

A.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4B.木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2

C.圖乙中tz=24sD.木板的最大加速度為2.5m/s2

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知，在與以后滑塊受到的摩擦力不變，為/=8N根據(jù)摩擦力的計算公式可得

Z=卬咫解得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為/4=04故A正確；

B.在過程中木板與水平地面間的摩擦力為靜摩擦力，4過程中滑塊和木板開始相對于地面開始運

動，設(shè)木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為〃2，則人="2?2,咫=4N解得外=0」故B錯誤：

C.芍時刻二者發(fā)生相對運動時，加速度大小為。，對木板根據(jù)牛頓第二定律可得a=內(nèi)mg外mg

m

解得〃=2m/s2對滑塊有F-〃第g=根”解得尸=12N根據(jù)F=0.5?可知圖乙中24s故C正確；

D.芍以后木板受力不變，加速度不變，則木板的最大加速度為2m/s,故D錯誤。故選AC。

12.如圖所示，固定在水平地面上的足夠長的光滑斜面的傾角為9=30。，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,下端固

定在斜面底端，上端與質(zhì)量為m的物塊A相連，物塊A與質(zhì)量也為m的物塊B用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的

細線相連，滑輪左側(cè)細線與斜面平行，先用手托住物塊8,使細線剛好拉直但無彈力然后由靜止釋放物快

B,在物塊A向上運動的整個過程中，物塊B未碰到地面，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，已知彈簧的彈性勢能

為4=1日2,式中x為彈簧的形變量，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.釋放物塊8的瞬間，細線上的彈力為:〃吆

B.物塊A上升過程中速度的最大值為g后

72

C.物塊A從釋放到達到最大速度的過程中細線對物塊A做的功為之

4k

D.物塊8釋放后能下降的最大距離為孚

K

【答案】ABD

【詳解】A.手脫住物塊8時，物塊4靜止，設(shè)此時彈簧的壓縮量為xo,對物塊A根據(jù)平衡條件有

kxn=mgsin0解得毛=等釋放物塊B的瞬間，設(shè)細線上的彈力大小為7,整體的加速度大小為a。

2k

對4B整體應(yīng)用牛頓第二定律得機g-Mgsine+5=2”。解得。=會隔離物塊8分析，根據(jù)牛頓第

二定律得，咫-7=，"〃解得T=故A正確：

B.物塊A上升過程中，當4B整體的加速度為零時速度達到最大值Vm,此時細線對A的拉力大小剛好

等于mg,設(shè)此時彈簧的伸長量為xi,則，"g-mgsin"g=O解得％=等=題

所以此時彈簧的彈性勢能與初始狀態(tài)時相同，對A、8和彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律得

nzgCxo+x^-mga+xJsin":2加用解得%=故B正確；

C.物塊A從釋放到達到最大速度的過程中，彈簧對其做的總功為零，根據(jù)動能定理可知細線對物塊A做

的功為W=mg(x0+x,)sinmv^=3；j故c錯誤；

D.當物塊A上升到最大高度時，整體的速度為零，設(shè)此時彈簧的伸長量為X2,對48和彈簧組成的系統(tǒng)，

根據(jù)機械能守恒定律有;叱-1m=叫（/+工2）-儂（%+々）.。解得當=3%所以物塊8下降的最大距離

為/,=/+々=等故D正確。故選ABD。

第II卷（非選擇題共52分）

二、實驗題（滿分14分）

13.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中動量的變化規(guī)律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥，

推動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運

動，他設(shè)計的具體裝置如圖甲所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板下

墊著小木片以平衡摩擦力。

12345

“8.40J<10.50?米;.08'6.955)

乙

（1）若已得到打點紙帶如圖乙所示，測得各計數(shù)點間距離并標在圖上，點1為打下的第一點，則應(yīng)選

段來計算小車A的碰前速度，應(yīng)選段來計算小車A和小車B碰后的共同速度。（填

〃1~2〃“2~3〃〃3~4〃或“4~5〃）

（2）已測得小車A的質(zhì)量ITIA=0.40kg,小車B的質(zhì)量mB=0.20kg,由以上的測量結(jié)果可得：碰前兩小車的

總動量為kgm/s,碰后兩小車的總動量為kg-m/so由此可得出的實驗結(jié)論是

【答案】2~34~50.4200.417在實驗允許的誤差范圍內(nèi)碰撞前后總動量不變

【詳解】⑴⑴⑵因小車做勻速運動，應(yīng)取紙帶上點跡均勻的一段來計算速度，碰前2~3段點跡均勻，碰后

4~5段點跡均勻，故取2~3段計算碰前小車A的速度，4~5段計算碰后小車A、B的共同速度；

⑵⑶碰前小車A的速度匕=等=叱器m/s=1.05m/s其動量%=叱匕=0.420kg.m/s

T0.02x5

⑷碰后兩小車的共同速度為嗎，=至=6-95-1Q-2-m/s=0.695m/s其總動量

ABT0.02x5

PM=（%+mjv杷=0.417kg-m/s

⑸由計算結(jié)果可知在實驗允許的誤差范圍內(nèi)碰撞前后總動量不變。

14.小明在超市中發(fā)現(xiàn)兩種品牌的5號干電池，他利用電流表和電壓表設(shè)計實驗，分別測定一節(jié)這兩種品

牌干電池的電動勢和內(nèi)阻。

（1）實驗時有開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表（O~3V,內(nèi)阻約為IkQ）

B.電流表（O-3A,內(nèi)阻為O.2C）

C.電流表（0~0.6A,內(nèi)阻為O.5Q）

D.滑動變阻器（0?20C,允許通過的最大電流為1A）

E.滑動變阻器（0~200C,允許通過的最大電流為0.5A）

實驗中電流表應(yīng)選用；滑動變阻器應(yīng)選用。（均填相應(yīng)器材前的字母）

（2）小明應(yīng)該選擇的實驗電路是圖___________（填"甲"或"乙"）。

（3）小明分別記錄了6組數(shù)據(jù)并在同一坐標紙內(nèi)畫出兩個干電池的U-/圖線，如圖丙所示。根據(jù)所畫圖

線可得出品牌/干電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Qo（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

UN

丙

（4）小明根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)一節(jié)不同品牌干電池的電動勢基本相同，只是內(nèi)阻差異較大，小明繼續(xù)對回、回兩

個品牌干電池做了進一步探究，對電池的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池的輸出功率P隨路

端電壓。變化的關(guān)系進行了猜想和實驗驗證，并分別畫出了下列的P-R和P-U圖像。下列各圖中可能正

確的是。（填正確答案標號）

【答案】CD乙1.50（1.49?1.51均可）0.33（0.30?0.40均可）AD

【詳解】⑴⑴⑵干電池的電動勢約為L5V,本實驗要求電流不可過大，故電流表選擇量程為0~0.6A的

C；滑動變阻器應(yīng)選D,若滑動變阻器選E,由于總阻值較大，則滑片滑動時移動范圍小，不方便調(diào)節(jié)。

（2）[3]由于電流表內(nèi)阻已知，采用乙圖電路，電流表分壓造成的系統(tǒng)誤差可以消除，故選乙圖。

（3）[4][5]由U=E-底可得,圖線囪的縱截距為E=1.50V斜率的絕對值k?0.83C，減去電流表的內(nèi)阻0.5Q,

即電池的內(nèi)阻為r=0.83Q-0.5Q=0.33Q

在2

p-〃R=_________

（4）⑹根據(jù)公式（R--產(chǎn)）可知內(nèi)、外電阻相等時輸出功率最大，且團品牌電池內(nèi)阻較大，又

-------—+4r

R

由4”=互可知，團品牌電池最大輸出功率較小，A正確，B錯誤；輸出功率2=0=-'（。-二】+—

4r2）4r

可知P-U圖線應(yīng)為開口向下的拋物線，又由嘮,=§■可知，電動勢相同，內(nèi)阻越小，最大輸出功率越大，

C錯誤，D正確。故選AD。

三、計算題（滿分38分，其中15題8分，16題8分，17題10分，18題12分，每小題需寫出必要的解

題步驟，只有答案不得分）

15.如圖所示為可加熱飯盒（可視為氣缸），飯盒蓋上有一排氣口，飯盒內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，

氣體的初始溫度為27回,壓強為大氣壓強po?，F(xiàn)緩慢加熱飯盒使其內(nèi)部氣體溫度達到57回，已知po=l.OxlO5pa。

（1）求此時封閉氣體的壓強；

（2）打開排氣口，放出部分氣體，當飯盒內(nèi)氣體壓強與外界大氣壓強相等時，求排出氣體與飯盒內(nèi)剩余

氣體的質(zhì)量比（假設(shè)此過程中飯盒內(nèi)氣體溫度不變）。

【詳解】⑴根據(jù)查理定律可得華=華；"=（27+273）K=3OOK；7；=（57+273）K=330K

代入數(shù)據(jù)得p=Llxl（）5pa

⑵設(shè)飯盒體積為心，等溫膨脹的體積為16,排出氣體的體積為I3V,根據(jù)玻意耳定律可得

△V—f

AV1

整理得z彳=歷

16.如圖所示，兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面間的夾角為。，兩導(dǎo)軌之間距離為L,

導(dǎo)軌上端接有定值電阻為R,有理想上邊界。?的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度為8,-

質(zhì)量為機的光滑金屬棒時從距離磁場邊界上端某處由靜止釋放，經(jīng)過時間f剛好進入磁場。金屬棒在兩

軌道間的電阻為，其余部分的電阻忽略不計，ab、^均垂直導(dǎo)軌（重力加速度為g）。求：

（1）融棒最終在磁場中運動的速度大??；

（2），力棒剛好運動至磁場。?時，，油棒所受安培力大小與時間/的關(guān)系式，并討論此時加速度的方向與時

間f的關(guān)系。

R

B

【詳解】(I)設(shè)棒最終在磁場中的速度為小,此時棒產(chǎn)生的電動勢

由閉合電路歐姆定律知/

R+r

此時棒處于受力平衡狀態(tài)，有mgsin0=BImL

聯(lián)立解得y吟號

(2)棒進入磁場之前，對棒由牛頓第二定律可知mgsinO=〃7a

當棒剛進入磁場時，速度為v=m

此時棒上產(chǎn)生的電動勢為E=B小

棒上的電流/=二

棒所受安培力為F=8〃

聯(lián)立以上各式解得F=叫

R+r

在磁場中由牛頓第二定律知mgsin6-F=ma'

B2I}

g|Jar=gI-------------tsin。

"?(R+r)

討論：

①當雪望時，加速度,沿導(dǎo)軌向下

②當t='空D時，加速度a'=0

BL

③當時,加速度,沿導(dǎo)軌向上

17.如圖所示,一質(zhì)量M=2kg、長乙=1?1的木板A靜止在光滑水平面上，其左側(cè)固定一勁度系數(shù)％=40N/m

的水平輕質(zhì)彈簧，彈簧原長為g=04m,右端固定一輕質(zhì)擋板?，F(xiàn)使一可視為質(zhì)點、質(zhì)量，"=lkg的小物

塊B以初速度%=3m/s從木板的右端向左滑動。已知木板的上表面左側(cè)距左端長為的一段光滑，右側(cè)

與物塊間的動摩擦因數(shù)〃=02。若物塊能與擋板相碰，則碰撞時間極短且為彈性碰撞，g取lOm/s?。

（1）小物塊剛接觸彈簧時的速度大??；

（2）若彈簧彈性勢能的表達式為與=；收2,x為彈簧的形變量，試求彈簧的最大形變量；

（3）物塊最終停在木板的位置。

%

z。一「

ZWWWW\B

A

"77777777777777777777777777777777777

k-----------------L----------------->1

【詳解】（1）小物塊在右側(cè)與木板相對運動時，小物塊的加速度大小為4=I=2m/s2

m

木板的加速度大小為出=W￡=lm/s2

M

設(shè)經(jīng)過時間3小物塊剛接觸彈簧卬-'/-1?/=L-/0

解得f=（l-J|）s（另一解不合理，舍去）

小物塊剛接觸彈簧時的速度v=%-卬=5+泮m/s

（2）當小物塊和木板第一次速度相等時，彈簧形變量最大，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律

mv0=（Af+m）匕

根據(jù)能量守恒+機）匕2+與

解得Ep=1.8J

彈簧彈性勢能的表達式為弓

得x=0.3m

（3）物塊與木板最終相對靜止時，必然停在木板右側(cè)，根據(jù)動量守恒定律

根據(jù)能量守恒店=g（M+m）Vj2+pmgs

解得，物塊與木板相對運動距離（在粗糙表面部分）總長度為s=L5m

故物塊最終停在距離木板右端0.3m處。

18.如圖甲所示的空間直角坐標系Oxyz中，分界面P、熒光屏Q均與平面。xy平行，分界面P把空間分

為區(qū)域團和區(qū)域II兩部分，分界面P與平面Oxy間的距離為L,z軸與分界面P相交于。。區(qū)域回空間中分

布著沿y軸正方向的勻強電場，區(qū)域自空間中分布有沿x軸正方向和z軸正方向的磁場，磁感應(yīng)強度大小均

為變化規(guī)律如圖乙所示。兩個電荷量均為q、質(zhì)量均為m的帶正電粒子48在y軸負半軸上的兩點

沿z軸正方