（江蘇專用）高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：仿真模擬卷（三）-人教版高三物理試題

仿真模擬卷(三)一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共計24分．每小題只有一個選項符合題意．1.(2018·江都中學(xué)等六校聯(lián)考)如圖1所示，在斜面上某處A以初速度v水平拋出一個石塊，不計空氣阻力，在確保石塊能落到斜面上的前提下，則()圖1A．將A點(diǎn)沿斜面上移，石塊飛行時間不變B．將A點(diǎn)沿斜面上移，石塊飛行時間變長C．v增大，石塊在斜面上的落點(diǎn)不變D．v增大，石塊在空中飛行的時間不變答案A2．(2018·江蘇七校期中)兩根長度不同的細(xì)線下面分別懸掛著小球，細(xì)線上端固定在同一點(diǎn)，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則兩個小球在運(yùn)動過程中的相對位置關(guān)系示意圖正確的是()答案B解析設(shè)小球做勻速圓周運(yùn)動的角速度為ω，對球受力分析，如圖所示，mgtanθ＝mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ＝eq\f(g,ω2)是相同的，即兩球處于同一高度，故B正確，A、C、D錯誤．3.(2018·常熟中學(xué)模擬)如圖2所示，A、B、C、D為正四面體的四個頂點(diǎn)，A、B、C在同一水平面上，在A點(diǎn)放置一個電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)放置一個電荷量為－Q的點(diǎn)電荷．一根光滑絕緣桿沿CD固定，桿上穿有帶電荷量為＋q的小球．讓小球從D點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑，則關(guān)于小球從D滑到C點(diǎn)的過程中，下列判斷正確的是()圖2A．電場力先減小后增大B．電場力先做負(fù)功后做正功C．小球機(jī)械能先增加后減小D．小球做勻加速運(yùn)動答案D解析＋Q和－Q是等量異種電荷，根據(jù)其電場線的分布情況和對稱性可知，小球從D滑到C點(diǎn)的過程中，離兩個點(diǎn)電荷連線AB的距離先減小后增大，電場強(qiáng)度先增大后減小，則小球受到的電場力先增大后減小，故A錯誤；通過AB連線的中垂面是一等勢面，C、D在同一等勢面上，CD連線上電勢處處相等．則小球在下滑過程中，電場力始終不做功，由功能關(guān)系知，小球的機(jī)械能不變，故B、C錯誤；小球所受的電場力垂直于CD連線，且沿水平方向，與桿的彈力保持平衡，所以小球的合力等于重力沿桿向下的分力，因此小球做勻加速運(yùn)動，故D正確．4．(2018·蘇州市調(diào)研)某同學(xué)用如圖3所示電路測量電阻Rx的阻值，當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.8V時，電流表示數(shù)為1.2mA.他發(fā)現(xiàn)根據(jù)這組數(shù)據(jù)得到的測量結(jié)果，和電阻Rx銘牌標(biāo)記相差很大．仔細(xì)觀察電表表盤，了解到電壓表內(nèi)阻為6kΩ，則Rx的阻值應(yīng)為()圖3A．12kΩ B．6.67kΩC．6kΩ D．4kΩ答案A5．小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共有N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖4所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為E0，該發(fā)電機(jī)外接負(fù)載電阻，則()圖4A．當(dāng)線圈處于中性面位置時磁通量的變化率最大B．線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180°過程中，線圈中磁通量的變化量為零C．線圈轉(zhuǎn)動過程中電動勢的有效值為eq\f(\r(2),2)NE0D．線圈轉(zhuǎn)動過程中電動勢的最大值為2NE0答案D解析當(dāng)線圈處于中性面位置時磁通量最大，磁通量的變化率為零，選項A錯誤；線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180°過程中，線圈中磁通量的變化量為2BS，選項B錯誤；矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為E0，所以矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是2NE0，則發(fā)電機(jī)輸出電壓有效值U＝eq\f(2E0N,\r(2))＝eq\r(2)NE0，選項C錯誤，D正確．6．用如圖5甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．閉合電鍵S，用頻率為ν的光照射光電管時發(fā)生了光電效應(yīng)．圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0)，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，－b)，下列說法中正確的是()圖5A．普朗克常量為h＝eq\f(a,b)B．?dāng)嚅_電鍵S后，電流表G的示數(shù)不為零C．僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能將增大D．保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變答案B解析根據(jù)Ek＝hν－W0得，Ek－ν圖象的斜率表示普朗克常量，故h＝eq\f(b,a)，故A錯誤；電鍵S斷開后，因光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子存在最大初動能，因此電流表G的示數(shù)不為零，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯誤；若保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，則光子數(shù)目減小，那么電流表G的示數(shù)會減小，故D錯誤．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．7.如圖6所示，半圓形容器固定在地面上，一物塊從容器邊緣A點(diǎn)以向下的初速度開始運(yùn)動，恰好能沿容器內(nèi)壁以大小不變的速度運(yùn)動到容器底部O點(diǎn)，則在物塊下滑過程中，下列說法正確的是()圖6A．物塊受到的合外力越來越小B．重力做功的瞬時功率越來越小C．重力與摩擦力的合力越來越大D．克服摩擦力做功的功率越來越大答案BC解析由于物塊做勻速圓周運(yùn)動，因此合外力的大小不變，A錯誤；重力與速度的夾角越來越大，因此重力做功的瞬時功率越來越小，B正確；重力與摩擦力的合力等于重力沿半徑方向的分力，重力沿半徑方向的分力越來越大，C正確；由于摩擦力與重力沿容器壁切線方向的分力大小相等，重力沿容器壁切線方向的分力越來越小，因此摩擦力越來越小，克服摩擦力做功的功率越來越小，D錯誤．8．觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中某一行星繞其中央恒星做圓周運(yùn)動的周期為地球公轉(zhuǎn)周期的800倍，該行星到恒星的距離是地球到太陽距離的40倍．利用以上數(shù)據(jù)，可以求出的量有()A．恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比B．行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比C．恒星自轉(zhuǎn)周期與太陽自轉(zhuǎn)周期之比D．行星公轉(zhuǎn)速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比答案AD9．如圖7所示，在水平面上有兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為d，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.兩根金屬桿間隔一定的距離擺放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，已知兩金屬桿質(zhì)量均為m，有效電阻均為R，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)將桿1以初速度v0向右滑向桿2，在運(yùn)動過程中兩桿始終不碰撞，則()圖7A．桿1將做勻減速運(yùn)動，桿2將做勻加速運(yùn)動B．桿1、桿2最終均以速度0.5v0做勻速運(yùn)動C．桿1上總共產(chǎn)生eq\f(1,8)mv02的熱量D．通過桿2上的電荷量為eq\f(mv0,2Bd)答案BCD解析桿1向右運(yùn)動時，由于切割磁感線，回路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，在安培力的作用下，桿1做減速運(yùn)動，桿2做加速運(yùn)動，由于桿的速度變化，回路中的感應(yīng)電動勢變化，感應(yīng)電流跟隨著變化，導(dǎo)致兩桿所受安培力大小發(fā)生變化，加速度大小隨之改變，故選項A錯誤；由于兩桿質(zhì)量相等，它們的加速度大小時刻相等，在相同時間內(nèi)，它們的速度變化量大小也相等，最終兩桿速度相等時，桿間距不再變化，感應(yīng)電流隨之消失，有：v0－v＝v－0，解得v＝0.5v0，故選項B正確；兩桿中電流時刻相等，桿相同，因此兩桿產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)能量守恒定律可知，2Q＝eq\f(1,2)mv02－2×eq\f(1,2)mv2，解得Q＝eq\f(1,8)mv02，故選項C正確；根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可知，通過桿2上的電荷量為：q＝eq\x\to(I)t，根據(jù)加速度定義式可知：eq\x\to(a)＝eq\f(Δv,t)＝eq\f(v0,2t)，由牛頓第二定律可知：eq\x\to(a)＝eq\f(\x\to(F),m)，由安培力大小計算公式有：eq\x\to(F)＝eq\x\to(I)dB，解得：q＝eq\f(mv0,2Bd)，故選項D正確．10.導(dǎo)體導(dǎo)電是導(dǎo)體中自由電荷定向移動的結(jié)果，這些可以定向移動的電荷又叫載流子，例如金屬導(dǎo)體中的載流子就是電子．現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體材料分為兩大類：一類是N型半導(dǎo)體，其載流子是電子，另一類是P型半導(dǎo)體，其載流子稱為“空穴”，相當(dāng)于帶正電的粒子．如果把某種導(dǎo)電材料制成長方體放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖8所示，且與長方體的前后側(cè)面垂直，當(dāng)長方體中通有向右的電流I時，測得長方體的上下表面的電勢分別為φ上和φ下，則()圖8A．如果φ上＞φ下，長方體一定是N型半導(dǎo)體B．如果φ上＞φ下，長方體一定是P型半導(dǎo)體C．如果φ上＜φ下，長方體一定是P型半導(dǎo)體D．如果φ上＞φ下，長方體可能是金屬導(dǎo)體答案CD解析若長方體是P型半導(dǎo)體，載流子是正電荷，根據(jù)左手定則，正電荷向下偏，則下表面帶正電，則φ上<φ下，故B錯誤，C正確；若長方體是N型半導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體，載流子都是電子，根據(jù)左手定則，電子向下偏，則下表面帶負(fù)電，則φ上>φ下，故A錯誤，D正確．三、簡答題：本題分必做題(第11、12題)和選做題(第13題)兩部分，共計33分．【必做題】11．(8分)(2018·江蘇一模)小明所在的實驗小組為探究“拉力做功與物體動能變化的關(guān)系”，他們在實驗室組裝了一套如圖9甲所示的裝置．已知小車的質(zhì)量為M＝200g，該小組的同學(xué)想用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，為了實現(xiàn)這個想法，必須要先平衡摩擦力，并選擇適當(dāng)?shù)你^碼．圖9(1)平衡摩擦力時，下列操作正確的是________．A．掛上鉤碼，放開沒有紙帶的小車，能夠自由下滑即可B．掛上鉤碼，輕推沒有紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可C．不掛鉤碼，放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．不掛鉤碼，輕推拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可(2)他們在實驗室找到的鉤碼質(zhì)量有10g、20g、50g和100g的，應(yīng)選擇質(zhì)量為________的鉤碼最為合適．(3)該實驗小組打下一條紙帶，將紙帶上打的第一個點(diǎn)標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時小車的速度為零，其后依次標(biāo)出計數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6(相鄰2個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出)，量出計數(shù)點(diǎn)3、4、5到計數(shù)點(diǎn)0的距離分別為x1、x2和x3，如圖乙所示．已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T，小車的質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，重力加速度為g，則在打計數(shù)點(diǎn)0到4的過程中，小車的動能增量為____________．(4)通過多次實驗并計算，小明發(fā)現(xiàn)，小車動能的增量總略小于mgx，你認(rèn)為造成這樣的原因可能是________________________________________________________________________．答案(1)D(2)10g(3)eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x3－x1,10T)))2(4)由于鉤碼做加速運(yùn)動，所以細(xì)繩對小車的拉力小于鉤碼的重力mg解析(1)在平衡摩擦力時，不掛鉤碼，輕推拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可，故A、B、C錯誤，D正確．(2)在實驗過程中要保證小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，故鉤碼的質(zhì)量選擇10g.(3)打計數(shù)點(diǎn)4時的瞬時速度為：v＝eq\f(x3－x1,10T)故小車的動能增量為：ΔEk＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x3－x1,10T)))2(4)小車在鉤碼的拉力作用下，小車和鉤碼一起做勻加速運(yùn)動，所以細(xì)繩對小車的拉力小于鉤碼的重力．12．(10分)(2018·儀征中學(xué)模擬)實驗室有下列器材：靈敏電流計(內(nèi)阻約為50Ω)；電壓表(0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)；電阻箱R1(0～9999Ω)；滑動變阻器R2(0～100Ω，1.5A)；舊干電池一節(jié)；導(dǎo)線開關(guān)若干．(1)某實驗小組先測靈敏電流計的內(nèi)阻，電路如圖10甲所示，測得電壓表示數(shù)為2V，靈敏電流計示數(shù)為4mA，電阻箱旋鈕位置如圖乙所示，則靈敏電流計內(nèi)阻為________Ω.圖10(2)為將靈敏電流計的量程擴(kuò)大為原來的10倍，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為________Ω.調(diào)好后連接成如圖丙所示的電路測干電池的電動勢和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出了幾組電壓表和電流計的示數(shù)如下表，請在圖11所示的坐標(biāo)系中作出合適的U－IG圖線.U/V0.80.91.01.11.2IG/mA3.02.52.01.51.0圖11(3)由作出的U－IG圖線求得干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.答案(1)45(2)5見解析圖(3)1.415.5解析(1)由題圖可知電阻箱示數(shù)為：R1＝0×1000Ω＋4×100Ω＋5×10Ω＋5×1Ω＝455Ω，由歐姆定律可得：Rg＋R1＝eq\f(U,Ig)＝eq\f(2,0.004)Ω＝500Ω，電流計內(nèi)阻為：Rg＝(500－455)Ω＝45Ω.(2)將靈敏電流計的量程擴(kuò)大為原來的10倍，電阻箱阻值：R1′＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(45Ig,10Ig－Ig)＝5Ω；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示：(3)由圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.4，干電池的電動勢E＝1.4V，電流表內(nèi)阻，RA＝eq\f(R1′Rg,R1′＋Rg)＝eq\f(5×45,5＋45)Ω＝4.5Ω，圖象斜率的絕對值：|k|＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝|eq\f(1.4－0.8,0.003×10)|Ω＝20Ω，干電池的內(nèi)阻：r＝|k|－RA＝(20－4.5)Ω＝15.5Ω.13．【選做題】本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若多做，則按第一個小題評分．A．[選修3－3](15分)(2018·連云港外國語學(xué)校調(diào)研)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學(xué)溫度T關(guān)系如圖12所示，該氣體的摩爾質(zhì)量為M，狀態(tài)A的體積為V0，溫度為T0，O、A、D三點(diǎn)在同一直線上，阿伏加德羅常數(shù)為NA.圖12(1)由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中________．A．氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加B．氣體體積增大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少C．氣體溫度升高，每個氣體分子的動能都會增大D．氣體的密度不變(2)在上述過程中，氣體對外做功為5J，內(nèi)能增加9J，則氣體________(選“吸收”或“放出”)熱量________J.(3)在狀態(tài)D，該氣體的密度為ρ，體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為多少？該氣體的分子數(shù)為多少？答案(1)AB(2)吸收14(3)2T0eq\f(2ρV0NA,M)解析(1)氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中，溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律分析知，氣體從外界吸收熱量，故A正確．由題圖看出由A→D氣體的體積增大，溫度升高，分子平均動能增大，而壓強(qiáng)不變，故單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少，故B正確．氣體溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個氣體分子的動能都會增大，故C錯誤．氣體的質(zhì)量一定，體積增大，則密度減小，故D錯誤．(2)氣體對外做功為5J，則W＝－5J，內(nèi)能增加9J，則ΔU＝9J，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得，Q＝14J，即吸收熱量14J.(3)A→D，由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(pV0,T0)＝eq\f(p·2V0,TD)，得TD＝2T0，分子數(shù)為n＝eq\f(m,M)·NA＝eq\f(2ρV0NA,M)B．[選修3－4](15分)(2018·江蘇押題卷)(1)如圖13所示，參考系B相對于參考系A(chǔ)以速度v沿x軸正方向運(yùn)動，固定在參考系A(chǔ)中的點(diǎn)光源S射出一束單色光，光速為c，則在參考系B中接收到的光的情況是________．圖13A．光速小于c，頻率不變，波長變短B．光速小于c，頻率變小，波長變長C．光速等于c，頻率不變，波長不變D．光速等于c，頻率變小，波長變長(2)如圖14所示為一列簡諧橫波某時刻的波形圖，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P平衡位置的坐標(biāo)為x＝0.48m，此時刻質(zhì)點(diǎn)P的振動方向為______，若從該時刻開始計時，P點(diǎn)經(jīng)0.8s第一次到達(dá)平衡位置，則波速為______m/s.圖14(3)一束光波以45°的入射角，從AB面射入透明三棱鏡，如圖15所示，棱鏡折射率n＝eq\r(2).試求光進(jìn)入AB面時的折射角，并在圖上畫出該光波在棱鏡中的光路圖．圖15答案(1)D(2)沿y軸正方向0.1(3)30°光路圖見解析圖解析(1)由愛因斯坦相對論的基本假設(shè)可知，光速不變，故選項A、B錯誤；由于接收者與波源存在相對運(yùn)動，且相互遠(yuǎn)離，因此根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收到的頻率變小，波長變長，故選項C錯誤，D正確．(2)簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波形向右平移，則此時質(zhì)點(diǎn)P的振動方向沿y軸正方向．當(dāng)圖中x＝0.4處質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到P時，P點(diǎn)第一次到達(dá)平衡位置，傳播距離x＝0.08m，用時t＝0.8s，則波速為v＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.08,0.8)m/s＝0.1m/s.(3)設(shè)光線進(jìn)入AB面時的折射角為γ，根據(jù)折射定律有：n＝eq\f(sin45°,sinγ)，解得γ＝30°.由圖中幾何關(guān)系可知，光線到達(dá)AC界面時的入射角為45°，恰好等于其臨界角C＝45°，此時將發(fā)生全反射，反射角也是45°，之后光線將垂直BC面射出，其光路圖如圖所示．四、計算題：本題共3小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．14．(15分)(2018·蘇州市調(diào)研)如圖16所示，“”形金屬導(dǎo)軌水平放置，寬為L＝0.50m，電阻大小不計．在導(dǎo)軌間長d＝0.8m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T．質(zhì)量m＝4.0kg、電阻R0＝0.05Ω的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，與軌道之間的動摩擦因數(shù)為0.25，初始位置與磁場區(qū)域的左邊界相距s＝0.2m，用一根輕質(zhì)絕緣的細(xì)繩水平繞過定滑輪與CD棒相連，現(xiàn)用一個恒力F＝50N豎直向下作用于細(xì)繩A端，CD棒由靜止開始運(yùn)動，運(yùn)動過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直，g取10m/s2.求：圖16(1)CD棒剛進(jìn)入磁場時所受的安培力的大小；(2)CD棒通過磁場的過程中流過其橫截面的電荷量q；(3)CD棒在磁場中運(yùn)動的過程中電路中所產(chǎn)生的焦耳熱Q.答案見解析解析(1)金屬棒進(jìn)入磁場前做勻加速直線運(yùn)動由牛頓第二定律得：F－μmg＝ma代入得a＝10m/s2由運(yùn)動學(xué)公式得：v2＝2as代入得v＝2m/s金屬棒剛進(jìn)入磁場時的感應(yīng)電動勢E＝BLv感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R0)安培力F安＝BIL聯(lián)立得金屬棒剛進(jìn)入磁場時所受安培力F安＝40N(2)q＝eq\x\to(I)·Δt＝eq\f(\f(ΔΦ,Δt),R)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)解得q＝eq\f(BLd,R0)＝16C(3)金屬棒進(jìn)入磁場后，滿足F＝μmg＋F安，金屬棒所受合力為零，金屬棒在磁場中受力平衡，做勻速直線運(yùn)動電路中電流為恒定電流I＝40A在磁場中運(yùn)動所用時間t＝eq\f(d,v)，則t＝0.4s由焦耳定律得Q＝I2R0t代入得CD棒在磁場中運(yùn)動的過程中回路中所產(chǎn)生的焦耳熱Q＝32J.15．(16分)如圖17所示，質(zhì)量均為m＝4kg的兩個小物塊A、B放置在水平地面上，豎直平面內(nèi)半徑R＝0.4m的光滑半圓形軌道與水平地面相切于C，彈簧左端固定．移動物塊A壓縮彈簧到某一位置(彈簧在彈性限度內(nèi))，由靜止釋放物塊A，物塊A離開彈簧后與物塊B碰撞并粘在一起以共同速度v＝5m/s向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中經(jīng)過一段長為s，動摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面后沖上圓軌道．除s段外的其它水平面的摩擦不計．求：圖17(1)若s＝1m，則兩物塊經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力大小；(2)剛釋放物塊A時，彈簧的彈性勢能；(3)若兩物塊能沖上圓形軌道，且不脫離圓形軌道，s應(yīng)滿足什么條件．答案(1)500N(2)200J(3)s≤1.25m或4.25m≤s<6.25m解析(1)設(shè)兩物塊經(jīng)過C點(diǎn)時速度為vC，兩物塊受到軌道支持力為FC由功能關(guān)系得：eq\f(1,2)×2mv2－2μmgs＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(C2)又FC－2mg＝2meq\f(v\o\al(C2),R)代入解得：FC＝500N由牛頓第三定律，兩物塊對軌道壓力大小為500N(2)設(shè)A與B碰撞前速度為v0，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0＝2mv，解得v0＝10m/s則：Ep＝Ek＝eq\f(1,2)mv02＝200J(3)兩物塊不脫離軌道有兩種情況①能過軌道最高點(diǎn)，設(shè)兩物塊經(jīng)過軌道最高點(diǎn)最小速度為v1，則2mg＝eq\f(2mv\o\al(12),R)得：v1＝eq\r(gR)＝2m/s物塊從碰撞后到經(jīng)過最高點(diǎn)過程中，由功能關(guān)系得eq\f(1,2)×2mv2－2μmgs－4mgR≥eq\f(1,2)×2mv12代入解得s≤1.25m②兩物塊上滑最大高度不超過圓心等高處設(shè)兩物塊剛好到達(dá)圓心等高處速度為v2＝0物塊從碰撞后到上滑至圓心等高處，由功能關(guān)系得：eq\f(1,2)×2mv2－2μmgs≤2mgR同時依題意，兩物塊能滑出粗糙面，由功能關(guān)系得：eq\f(1,2)×2mv2≥2μmgs代入解得4.25m≤s<6.25m16．(16分)(2018·高考押題預(yù)測卷)如圖18所示，豎直平行放置的兩個金屬板A、K連在如圖所示的電路中．電源電動勢E＝91V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，定值電阻R1＝10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩個小孔；R、Q是兩水平放置的金屬板，偏轉(zhuǎn)電場極板長L＝4cm，兩板間距離d＝6cm，R、Q兩板的中心線CD與S1、S2都在同一水平直線