精品解析：四川省成都市石室中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试卷

成都石室中学2024-2025学年度上期高2025届定时练习 物理试卷 考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 关于光现象，下列说法正确的是（　　） A. 为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉 B. 光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象 C. 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射 D. 用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射 2. 常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。现将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水快速喷出的过程中，罐内气体来不及与外界进行热交换，则喷水时（　　） A. 气体压强变大 B. 外界对气体做正功 C. 气体内能不变 D. 气体内能减少 3. 医学中常用某些放射性元素治疗疾病。假设质量为的放射性元素经过时间后剩余的质量为，对应的图线如图所示。则的半衰期为（　　） A. 16d B. 12d C. 8d D. 6d 4. 如图所示为氢原子能级示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是（　　） A. 基态的氢原子吸收13eV的能量可以跃迁到的激发态 B. 处于能级的大量氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光 C. 大量氢原子处于的激发态时，从能级跃迁到能级辐射的光子频率最高 D. 氢原子从能级跃迁到能级的过程中能量减小 5. 如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. 回路中产生的感应电动势有效值为 C. a、d两点间的电压为 D. 周期内通过R的电荷量为 6. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路的路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 7. 如图所示，质量为0.2kg的方形铝管静置在足够大的光滑绝缘水平面上，现使质量为0.3kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=5m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则关于磁铁穿过铝管的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从左往右看，图示时刻铝管中的感应电流沿逆时针方向 B. 铝管可能先做加速运动后做匀速运动 C. 磁铁减少的动能等于铝管增加的动能 D. 铝管获得的速度可能等于2m/s 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 电动汽车无线充电示意图如图，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。由于漏磁，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈采用直流电也能为电动汽车充电 B. 接收线圈中交变电流频率为50Hz C. 接收线圈输出电压有效值为396V D. 接收线圈输出电压的有效值为440V 9. 如图甲所示，以O为原点，竖直向下为正方向建立x轴。在x=0和x=4x0处分别固定电量为Q的正点电荷。A、B、C为x轴上坐标分别为x0、2x0、3x0的点，AC之间沿x轴方向电势变化如图乙所示。现从A点将一带正电小球由静止释放，小球向下运动。已知释放瞬间小球加速度为2g，g为当地重力加速度，静电力常量为k。以下结论正确的是（　　） A. 小球的比荷 B. 小球的比荷 C. 小球经过B点时的速度大小为 D. 小球经过B点时的速度大小为 10. 静止的原子核在匀强磁场中发生衰变，衰变后的粒子与新核均做匀速圆周运动，若，粒子，新核X的比结合能分别为、、，真空光速为，不计衰变放出光子的动量，下列说法正确的是（　　） A. 粒子与新核X的轨迹相内切 B. 粒子与新核X做圆周运动的周期之比为90:117 C. 粒子与新核X做圆周运动的半径之比为45:1 D. 该核反应的质量亏损为 三、实验题:本题共2个小题，共14分 11. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。 （1）某同学进行了下列操作： A.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜 C.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。 正确操作的合理顺序是_______________（填字母代号）； （2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每2000mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如下图）。 ①油膜占有的面积约为__________cm²； ②油酸分子的大小d=_________m（结果保留一位有效数字）。 12. 某探究小组要测量一金属丝电阻率ρ。可利用的器材有：电压表（内阻很大）、待测金属丝（横截面积）、金属夹、刻度尺、开关、电源（电动势为E，内阻）、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将金属丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于金属丝的____（选填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图像如图乙。 （2）根据分析可得____（用E、S、ρ、L和r表示）。 （3）由图乙求得电源电动势E=____V，待测金属丝的电阻率ρ=_____。（结果保留2位有效数字） 四、解答题：本题共3个小题，共40分。 13. 如图，将一平面镜置于某透明液体中，光线以入射角进入液体，经平面镜反射后恰好不能从液面射出。已知该液体的折射率为，求平面镜与水平面的夹角为多大？ 14. 如图，在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一个氘核和一个氚核先后从x轴上P、Q两点射出，速度大小分别为、，速度方向与x轴正方向的夹角均为。一段时间后，氘核和氚核同时沿平行x轴方向到达y轴上的M点（图中未画出）。已知Q点坐标为，不计粒子重力及粒子间的静电力作用，，，求： （1）y轴上M点的纵坐标及x轴上P点的横坐标； （2）匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。 15. 如图甲所示，间距为L=0.25m的相互平行的水平光滑轨道HC、GD与足够长的粗糙竖直轨道DE和CF在C、D处平滑连接，转弯半径忽略不计。CD处外侧有一个槽口，可以使杆不脱离轨道且速率不变地滑入竖直轨道，轨道电阻不计。水平轨道上ABCD区域有变化的匀强磁场B1，B1磁场的宽度d=0.66m，B1的变化规律如图乙所示，竖直轨道CDEF之间有倾斜的匀强磁场B2=2T，方向与水平面成。EF间接有一阻值R=1.1Ω的定值电阻。现有一长度与轨道间距相同，质量为m=0.06kg、电阻不计的滑杆MN，在距离AB左侧x0=0.70m处以v0=3m/s的初速度向右进入水平轨道，且在整个运动过程中与轨道的接触良好。MN杆开始进入时为计时起点，滑杆与竖直轨道CDEF的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求： （1）当t=0.1s时杆电流大小和方向（填N→M或M→N）； （2）MN杆到达CD处时的速度大小v1； （3）MN杆通过CD进入竖直轨道后下滑高度h=0.85m时的速度为v=2.5m/s，求此时杆的加速度以及此下落过程中电阻R产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 成都石室中学2024-2025学年度上期高2025届定时练习 物理试卷 考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 关于光现象，下列说法正确的是（　　） A. 为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉 B. 光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象 C. 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射 D. 用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射 【答案】A 【解析】 【详解】A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是薄膜干涉现象，利用了光的干涉，故A正确； B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B错误； C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的偏振，故C错误； D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的全反射，故D错误。 故选A。 2. 常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。现将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水快速喷出的过程中，罐内气体来不及与外界进行热交换，则喷水时（　　） A. 气体压强变大 B. 外界对气体做正功 C. 气体内能不变 D. 气体内能减少 【答案】D 【解析】 【详解】B．阀门M打开，水立即从枪口喷出，气体膨胀，则气体对外界做正功，即有，故B错误； CD．水被快速喷出，罐内气体来不及与外界进行热交换，即有，根据热力学第一定律有 结合上述可知 即气体内能减少，故C错误，D正确； A．结合上述，气体内能减小，则气体温度降低，根据理想气体状态方程有 由于V增大，T减小，可知压强减小，故A错误。 故选D。 3. 医学中常用某些放射性元素治疗疾病。假设质量为的放射性元素经过时间后剩余的质量为，对应的图线如图所示。则的半衰期为（　　） A. 16d B. 12d C. 8d D. 6d 【答案】A 【解析】 【详解】由半衰期公式 可得 由图线可知，当质量比从1衰减到时，其所用时间，可得 解得 故选A。 4. 如图所示为氢原子的能级示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是（　　） A. 基态的氢原子吸收13eV的能量可以跃迁到的激发态 B. 处于能级的大量氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光 C. 大量氢原子处于的激发态时，从能级跃迁到能级辐射的光子频率最高 D. 氢原子从能级跃迁到能级的过程中能量减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．处于基态的氢原子从基态跃迁到的激发态必须要刚好吸收的能量为 故A错误； B．从能级向低能级跃迁，一共发出种不同频率的光，故B正确； C．由跃迁条件有 在从能级跃迁到能级辐射的光子频率最低，故C错误； D．氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收能量，能量增加，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. 回路中产生的感应电动势有效值为 C. a、d两点间的电压为 D. 周期内通过R的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次。故A错误； BC．回路中产生的感应电动势有效值为 a、d两点间的电压为路端电压为 故B正确；C错误； D．周期通过的电荷量为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路的路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据 可知电源效率增大。 故选C。 7. 如图所示，质量为0.2kg的方形铝管静置在足够大的光滑绝缘水平面上，现使质量为0.3kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=5m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则关于磁铁穿过铝管的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从左往右看，图示时刻铝管中的感应电流沿逆时针方向 B. 铝管可能先做加速运动后做匀速运动 C. 磁铁减少的动能等于铝管增加的动能 D. 铝管获得的速度可能等于2m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．图示时刻穿过铝管的磁通量向左增大，根据楞次定律，铝管中感应电流产生的磁场方向向右，再根据安培定则，从左往右看铝管中的感应电流为顺时针方向。故A选项错误； B．根据磁铁向右穿过了铝管，因此磁铁的速度一直大于铝管的速度；根据楞次定律，铝管和磁铁间的安培力将阻碍磁铁和铝管之间的相对运动，铝管对磁铁的安培力一直水平向左，磁铁对铝管的安培力一直水平向右，且安培力的大小随相对速度的减小而减小，故磁铁做加速度减小的减速运动，铝管做加速度减小的加速运动。故B选项错误； C．磁铁穿过铝管的过程中，铝管中将产生感应电流，铝管中有热量产生，根据能量守恒定律，磁铁减少的动能等于铝管增加的动能和产生的热量之和。故C选项错误； D．假设铝管足够长，最后铝管和磁铁的速度相等，选择水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可得 则 v共=3m/s 因铝管最终未与磁铁共速，所以铝管获得的速度小于3m/s，故D选项正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 电动汽车无线充电示意图如图，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。由于漏磁，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈采用直流电也能为电动汽车充电 B. 接收线圈中交变电流的频率为50Hz C. 接收线圈输出电压的有效值为396V D. 接收线圈输出电压有效值为440V 【答案】BC 【解析】 【详解】A．变压器是利用电磁感应原理，必须通过交流电产生变化的磁场，才能产生感应电流，故A错误； B．变压器不改变交变电流的频率，频率应为 故B正确； CD．根据正弦式交流电中有效值和峰值的关系可知，原线圈的电压有效值为 根据变压器的工作原理有 ， 联立可得 解得 U2=396V 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，以O为原点，竖直向下为正方向建立x轴。在x=0和x=4x0处分别固定电量为Q的正点电荷。A、B、C为x轴上坐标分别为x0、2x0、3x0的点，AC之间沿x轴方向电势变化如图乙所示。现从A点将一带正电小球由静止释放，小球向下运动。已知释放瞬间小球加速度为2g，g为当地重力加速度，静电力常量为k。以下结论正确的是（　　） A. 小球的比荷 B. 小球的比荷 C. 小球经过B点时的速度大小为 D. 小球经过B点时的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．已知释放瞬间小球加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得小球的比荷为 故A正确，B错误； CD．小球从A点静止释放到B点过程，根据动能定理可得 解得小球经过B点时的速度大小为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 静止的原子核在匀强磁场中发生衰变，衰变后的粒子与新核均做匀速圆周运动，若，粒子，新核X的比结合能分别为、、，真空光速为，不计衰变放出光子的动量，下列说法正确的是（　　） A. 粒子与新核X的轨迹相内切 B. 粒子与新核X做圆周运动周期之比为90:117 C. 粒子与新核X做圆周运动的半径之比为45:1 D. 该核反应的质量亏损为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．该衰变的核反应的方程式为 产生的新核X和粒子均带正电，衰变过程满足动量守恒而且总动量为零，则衰变刚结束时，粒子与新核的动量等大反向，根据左手定则和洛伦兹力提供向心力可得：粒子与新核X的轨迹相外切，故A错误； B．根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期公式 可得 故B正确； C．根据洛伦兹力提供向心力 衰变结束时，粒子与新核的动量大小相等，可得 可得 故C正确； D．衰变是放能核反应，反应后原子核结合得更紧密，新核的比结合能更大，由能量守恒可得 解得 故D错误。 故选BC。 三、实验题:本题共2个小题，共14分 11. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。 （1）某同学进行了下列操作： A.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜 C.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。 正确操作的合理顺序是_______________（填字母代号）； （2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每2000mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如下图）。 ①油膜占有的面积约为__________cm²； ②油酸分子的大小d=_________m（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1）CABED （2） ①. 123（120~125） ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积；再向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状；接着将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。最后用一滴溶液里纯油酸的体积除以其面积，恰好就是油酸分子的直径。 故正确的步骤为CABED。 【小问2详解】 [1]按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计油酸薄膜的面积，由图得油膜占有的面积约为 [2]一滴溶液里油酸体积为 油酸分子的大小 12. 某探究小组要测量一金属丝的电阻率ρ。可利用的器材有：电压表（内阻很大）、待测金属丝（横截面积）、金属夹、刻度尺、开关、电源（电动势为E，内阻）、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将金属丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于金属丝的____（选填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图像如图乙。 （2）根据分析可得____（用E、S、ρ、L和r表示）。 （3）由图乙求得电源电动势E=____V，待测金属丝的电阻率ρ=_____。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）A （2） （3） ①. 3.3 ②. 【解析】 【小问1详解】 为了保护电源，闭合开关S前，应将金属夹置于金属丝的“A”端。 【小问2详解】 对于电路图甲，根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝的电阻率为ρ，结合欧姆定律和电阻定律 联立可得 整理可得 【小问3详解】 [1][2]根据 可知图像中的纵截距 斜率 则由图乙带入数据计算可得 四、解答题：本题共3个小题，共40分。 13. 如图，将一平面镜置于某透明液体中，光线以入射角进入液体，经平面镜反射后恰好不能从液面射出。已知该液体的折射率为，求平面镜与水平面的夹角为多大？ 【答案】7.5° 【解析】 详解】光线经平面镜反射后，恰好不能从液面射出，光路图如图 根据折射定律可得 解得光线在射入液面时的折射角为 全反射临界角满足 解得 由几何关系可得 解得 由几何关系可得 14. 如图，在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一个氘核和一个氚核先后从x轴上P、Q两点射出，速度大小分别为、，速度方向与x轴正方向的夹角均为。一段时间后，氘核和氚核同时沿平行x轴方向到达y轴上的M点（图中未画出）。已知Q点坐标为，不计粒子重力及粒子间的静电力作用，，，求： （1）y轴上M点的纵坐标及x轴上P点的横坐标； （2）匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）氚核从Q点射出后在电场中做抛体运动，在x轴方向匀速直线运动，则有 解得 在y轴方向 解得y轴上M点的纵坐标 氘核从P点射出后在磁场中做匀速圆周运动，两粒子运动轨迹如图所示 由几何关系可得 解得 由几何关系 联立解得x轴上P点的横坐标 （2）设氘核（）的质量为2m，电荷量为q，则氚核（）的质量为3m，电荷量为q。氚核，根据抛体运动规律得 其中 解得 氘核：根据洛伦兹力提供向心力有 解得 则有 15. 如图甲所示，间距为L=0.25m的相互平行的水平光滑轨道HC、GD与足够长的粗糙竖直轨道DE和CF在C、D处平滑连接，转弯半径忽略不计。CD处外侧有一个槽口，可以使杆不脱离轨道且速率不变地滑入竖直轨道，轨道电阻不计。水平轨道上ABCD区域有变化的匀强磁场B1，B1磁场的宽度d=0.66m，B1的变化规律如图乙所示，竖直轨道CDEF之间有倾斜的匀强磁场B2=2T，方向与水平面成。EF间接有一阻值R=1.1Ω的定值电阻。现有一长度与轨道间距相同，质量为m=0.06kg、电阻不计的滑杆MN，在距离AB左侧x0=0.70m处以v0=3m/s的初速度向右进入水平轨道，且在整个运动过程中与轨道的接触良好。MN杆开始进入时为计时起点，滑杆与竖直轨道CDEF的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求： （1）当t=0.1s时杆电流大小和方向（填N→M或M→N）； （2）MN杆到达CD处时的速度大小v1； （3）MN杆通过CD进入竖直轨道后下滑高度h=0.85m时的速度为v=2.5m/s，求此时杆的加速度以及此下落过程中电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）1.5A，N→M；（2）；（3），0.24J 【解析】 【详解】（1）时，有 滑杆还没有进入磁场，电路中的感应电动势为 根据闭合电路的欧姆定律，可得杆中电流大小为 根据楞次定律可得电流方向为N→M （2）滑杆进入磁场后，由动量定理得 其中 解得 （3）竖直面上的磁场B2可以分解为水平方向 竖直方向 产生的电流 由牛顿第二定律得 解得 下落过程中由动能定理得 解得 即焦耳热与摩擦产生的总热量为 其中 解得 所以产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$