精品解析：贵州贵阳清镇市博雅学校2023-2024学年高二下学期第三次月考物理试卷

贵阳清镇市博雅学校2023-2024学年高二物理 第三次月考试卷 （试卷说明：本试卷满分100分。考试时间75分钟） 注意事项： 1.答题前考生务必将自己的姓名，准考证号填涂在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。） 1. 如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（　　） A. 水平方向动量守恒，机械能守恒 B. 水平方向动量守恒，机械能不守恒 C. 水平方向动量不守恒，机械能守恒 D. 水平方向动量不守恒，机械能不守恒 2. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的 B. 图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C. 图3所示泊松亮斑现象是由于光衍射产生的 D. 图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的 3. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为E0。若乙分子所具有的分子动能和分子势能之和为0，则下列说法正确的是（ ） A. 乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大，分子力最大 B. 乙分子在P点（x=x2）时，分子动能最大，且其动能为E0 C. 乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态，其分子力为零 D. 乙分子在Q点（x=x1）时，分子力表现为引力 4. 如图，在显微镜下追踪三颗小炭粒在水中的运动，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。下列说法正确的是（  ） A. 图中连线表示的是小炭粒的运动轨迹 B. 炭粒越小，温度越高运动会越明显 C. 炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果 D. 炭粒的运动是分子的热运动 5. 用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为ν的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为，饱和电流为，如图乙所示。已知光电子的质量为m，所带的电荷量为，普朗克常量为h，下列说法不正确的是（　 　） A. 阴极K的逸出功为 B. 光电子的最大初速度为 C. 阴极K的截止频率为 D. 阴极K单位时间内射出的光电子数为 6. “珍爱生命、预防溺水”。如图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为理想气体。当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体（　　） A. 压强变大 B. 内能增加 C. 向外界放热 D. 分子数密度减小 7. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数匝、总电阻，线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则下列说法错误的是（　　） A. 图示位置时，线圈中的电流最大，电流方向为 B. 电路中交流电压表的示数为90V C. 从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时值表达式为 D. 线圈由图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 8. 2023年8月24日日本向太平洋排放核污水后，近百名日本民众游行抗议核污水排海计划，同时也导致许多国家禁止进口日本水产品。核污水中的放射性元素对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量，其中核反应之一为，的半衰期为28年，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应中发生了衰变 B. 环境温度升高，分子热运动剧烈程度增大，的半衰期减小 C. 100个原子核经过28年，只剩50个原子核未衰变 D. 的比结合能比的比结合能大 9. 如图，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（　　） A. 假若三条光线中只有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线 B. 假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射 C. 假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射 D. 假若光线bO能发生全反射，那么光线cO可能会发生全反射 10. 某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的电流最大 B. 当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C. 乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈过程 D. 若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 第Ⅱ卷（非选择题 共 57 分） 三、实验题（本大题共两小题。第11题5分，第12题10分，共16分） 11. 某同学利用图示装置测量某单色光的波长，请回答以下问题： （1）装置a为_____________，装置b为_____。 （2）为使实验现象明显，下列操作有必要的是________。 A. 保证单缝与双缝的间距为波长的整数倍 B. 使a、b间的距离适当大些 C. 使单缝与双缝相互平行 D. 滤光片不能放在透镜前面 （3）已知双缝的间距为，实验中测得双缝到屏的距离为，第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为，则该单色光的波长为________m。 12. 如图所示，斜槽末端水平，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2，仍让球m1从斜槽同一高度滚下，并与球m2正碰后使两球落地，球m1和m2的落地点分别是M、N。已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则： （1）两小球质量的关系应满足 A. m1＝m2 B. m1>m2 C. m1<m2 （2）实验必须满足的条件 A. 轨道末端的切线必须是水平的 B. 斜槽轨道必须光滑 C 入射球m1每次必须从同一高度滚下 D. 入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 （3）实验中必须测量的是 。 A. 两小球质量m1和m2 B. 两小球半径r1和r2 C. 桌面离地的高度H D. 小球起始高度 E. 从两球相碰到两球落地的时间 F. 小球m1单独飞出的水平距离 G. 两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离 （4）若两小球质量之比为m1∶m2＝3∶2，两球落点情况如下图所示，则碰撞前后动量是否守恒？______（答：是或否） 四、解答题（本大题共三小题。第13题10分，第14题13 分 ，第15题18分，共41分，按要求写出必要的文字描述和步骤） 13. 细长玻璃管用长为6cm的水银柱封闭一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度为为33cm；当玻璃管水平放置时，空气柱长度L2为30cm。求玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度。 14. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=37°，导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值电阻R=3Ω，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg，电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.cos37°=0.8。求： （1）导体棒下滑的最大加速度是多少； （2）导体棒下滑的最大速度是多少； （3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压； 15. 如图所示，在光滑的水平地面上，质量为1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽，木板长2.5m，圆弧槽半径为0.4m，木板左端静置一个质量为0.25kg的小物块B，小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.8。在木板的左端正上方，用长为1m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球A悬于固定点O。小球A在竖直平面内做圆周运动，与B发生弹性正碰前速度为vA＝5m/s。不计圆弧槽质量及空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小球运动到与水平面成θ＝30°角时速度的大小v0； （2）物块B上升的最大高度； （3）物块B与木板摩擦产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 贵阳清镇市博雅学校2023-2024学年高二物理 第三次月考试卷 （试卷说明：本试卷满分100分。考试时间75分钟） 注意事项： 1.答题前考生务必将自己的姓名，准考证号填涂在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。） 1. 如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（　　） A. 水平方向动量守恒，机械能守恒 B. 水平方向动量守恒，机械能不守恒 C. 水平方向动量不守恒，机械能守恒 D. 水平方向动量不守恒，机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】以整个装置为系统，水平方向的合外力为0，所以水平方向动量守恒。但由于要产生内能，所以机械能不守恒。 故选B。 2. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的 B. 图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C. 图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 D. 图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故A错误； B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故B错误； C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C正确； D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的，故D错误。 故选C。 3. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为E0。若乙分子所具有的分子动能和分子势能之和为0，则下列说法正确的是（ ） A. 乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大，分子力最大 B. 乙分子在P点（x=x2）时，分子动能最大，且其动能为E0 C. 乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态，其分子力为零 D. 乙分子在Q点（x=x1）时，分子力表现为引力 【答案】B 【解析】 【详解】AC．乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，即为平衡位置，则分子力为零，加速度为零，故AC错误； B．乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒可知，分子动能最大，由于总能量为0，则分子动能为，故B正确； D．乙分子在Q点（x=x1）时，分子力表现为斥力，故D错误。 故选B。 4. 如图，在显微镜下追踪三颗小炭粒在水中的运动，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。下列说法正确的是（  ） A. 图中连线表示的是小炭粒的运动轨迹 B. 炭粒越小，温度越高运动会越明显 C. 炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果 D. 炭粒的运动是分子的热运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中连线是炭粒在时间间隔为30s的两个时刻所在位置的连线，不是炭粒的运动轨迹，故A错误； B．炭粒越小，炭粒所受的撞击产生的力越不容易达到平衡，运动会越明显，温度越高，水分子运动越明显，则炭粒运动会越明显，故B正确； C．炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果，故C错误； D．炭粒的运动能反映出分子在做无规则的运动，但不是分子的无规则运动，故D错误。 故选B。 5. 用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为ν的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为，饱和电流为，如图乙所示。已知光电子的质量为m，所带的电荷量为，普朗克常量为h，下列说法不正确的是（　 　） A. 阴极K的逸出功为 B. 光电子的最大初速度为 C. 阴极K的截止频率为 D. 阴极K单位时间内射出的光电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程得 由动能定理得 解得阴极K的逸出功与光电子的最大初速度分别为 故AB正确，不满足题意要求； C．逸出功与截止频率的关系为 解得阴极K的截止频率为 故C错误，满足题意要求； D．光电效应产生是瞬时的，设单位时间内射出的光电子数为n，根据电流的定义得 解得阴极K单位时间内射出的光电子数为 故D正确，不满足题意要求。 故选C。 6. “珍爱生命、预防溺水”。如图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为理想气体。当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体（　　） A. 压强变大 B. 内能增加 C. 向外界放热 D. 分子数密度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据体积不变，温度降低，根据 可知，压强降低，故A错误； B．气囊内气体可视为理想气体，其内能大小由温度决定，温度降低，内能减小，故B错误； C．根据 其中减小，，故，故气体向外界放热，故C正确； D．气体质量不变，分子数不变，体积不变，故单位时间内的分子数减小，故分子数密度不变，故D错误。 故选C。 7. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数匝、总电阻，线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则下列说法错误的是（　　） A. 图示位置时，线圈中的电流最大，电流方向为 B. 电路中交流电压表的示数为90V C. 从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时值表达式为 D. 线圈由图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图示位置磁通量为零，电动势最大，电流最大，根据右手定则可知，线圈中电流方向为，故A正确； B．电动势的最大值为 则电动势的有效值为 由闭合电路欧姆定律，可得电路中交流电压表的示数 故B错误； C．从图示位置开始计时，通过矩形线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 故C正确； D．线圈由图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 故D正确。 本题选错误的，故选B。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。） 8. 2023年8月24日日本向太平洋排放核污水后，近百名日本民众游行抗议核污水排海计划，同时也导致许多国家禁止进口日本水产品。核污水中的放射性元素对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量，其中核反应之一为，的半衰期为28年，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应中发生了衰变 B. 环境温度升高，分子热运动剧烈程度增大，的半衰期减小 C. 100个原子核经过28年，只剩50个原子核未衰变 D. 的比结合能比的比结合能大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由电荷数和质量数守恒可知X为电子，因此该核反应为发生衰变，故A正确； B．环境温度变化，不会改变原子核的半衰期，故B错误； C．半衰期是一个统计规律，只有针对大量原子核才有统计意义，100个衰变具有随机性，故C错误； D．衰变为放出粒子，发生了质量亏损，而核子数不变，所以平均核子质量变小，比结合能变大，故D正确。 故选AD。 9. 如图，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（　　） A. 假若三条光线中只有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线 B. 假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射 C. 假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射 D. 假若光线bO能发生全反射，那么光线cO可能会发生全反射 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，光线入射角最大，光线入射角最小；若三条光线中只有一条在点发生了全反射，则一定是光线发生了全反射，故A正确； BCD．由图可知，光线入射角最大，光线入射角最小；若光线能发生全反射，可知光线的入射角一定大于全反射的临界角，光线的入射角不一定大于全反射的临界角，则光线一定能发生全反射；光线可能会发生全反射，也可能不会发生全反射，故B错误，CD正确。 故选ACD。 10. 某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的电流最大 B. 当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C. 乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D. 若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知在时刻，线圈中的电流不是最大，故A错误； B．当磁铁从线圈左端插入时，靠近线圈，导致穿过的磁通量变大，根据楞次定律，则有感应电流产生，小车为阻碍磁铁靠近，小车将对磁铁有向左的力，同时小车受到向右的力，向右运动，故B错误； C．一次插入和拔出线圈的过程线圈中磁通量变化情况相反，所以电流方向变化一次，乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程，故C正确； D．由于发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与线圈串联，两个发光二极管不会同时发光，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷（非选择题 共 57 分） 三、实验题（本大题共两小题。第11题5分，第12题10分，共16分） 11. 某同学利用图示装置测量某单色光的波长，请回答以下问题： （1）装置a为_____________，装置b为_____。 （2）为使实验现象明显，下列操作有必要的是________。 A. 保证单缝与双缝的间距为波长的整数倍 B. 使a、b间的距离适当大些 C. 使单缝与双缝相互平行 D. 滤光片不能放在透镜前面 （3）已知双缝的间距为，实验中测得双缝到屏的距离为，第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为，则该单色光的波长为________m。 【答案】（1） ①. 单缝 ②. 双缝 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]装置a为单缝，作用是获得频率保持不变的相干光源； [2]装置b为双缝，作用是形成两列频率、相位、振动方向都相同（相干）的光源。 【小问2详解】 根据条纹间距公式 A．单缝与双缝的间距对干涉条纹无影响，选项A错误； B．使单缝a与双缝b间的距离适当大些，不会改变条纹间距，选项B错误； C．实验时必须使单缝与双缝相互平行，选项C正确； D．滤光片的作用是获得单色光，可以放在透镜的前面，选项D错误； 故选C。 【小问3详解】 第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为12.160mm，可知 根据 可得 12. 如图所示，斜槽末端水平，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2，仍让球m1从斜槽同一高度滚下，并与球m2正碰后使两球落地，球m1和m2的落地点分别是M、N。已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则： （1）两小球质量的关系应满足 A. m1＝m2 B. m1>m2 C. m1<m2 （2）实验必须满足的条件 A. 轨道末端的切线必须是水平的 B 斜槽轨道必须光滑 C 入射球m1每次必须从同一高度滚下 D. 入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 （3）实验中必须测量是 。 A. 两小球的质量m1和m2 B. 两小球的半径r1和r2 C. 桌面离地的高度H D. 小球起始高度 E. 从两球相碰到两球落地的时间 F. 小球m1单独飞出的水平距离 G. 两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离 （4）若两小球质量之比为m1∶m2＝3∶2，两球落点情况如下图所示，则碰撞前后动量是否守恒？______（答：是或否） 【答案】（1）B （2）ACD （3）AFG （4）是 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰撞后入射小球不反弹，两小球质量的关系应满足m1>m2。 故选B。 【小问2详解】 A．为了使小球离开轨道末端后都能做平抛运动，轨道末端的切线必须是水平的，故A正确； BC．为了保证每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同，入射球m1每次必须从同一高度滚下，但斜槽轨道不需要光滑，故B错误，C正确； D．为使两球发生对心碰撞，入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度，故D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 设碰撞前瞬间入射小球速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 设小球m1单独飞出的水平距离为，两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离分别为、，由于两小球做平抛运动的高度相同，所以平抛运动时间相同，均设为t，则有 ，， 联立可得 可知实验中必须测量的是：两小球的质量m1和m2，小球m1单独飞出的水平距离，两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离。 故选AFG。 【小问4详解】 若碰撞前后满足动量守恒，则有 可得 由图中数据可得 可知碰撞前后动量守恒。 四、解答题（本大题共三小题。第13题10分，第14题13 分 ，第15题18分，共41分，按要求写出必要的文字描述和步骤） 13. 细长玻璃管用长为6cm的水银柱封闭一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度为为33cm；当玻璃管水平放置时，空气柱长度L2为30cm。求玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度。 【答案】 【解析】 【详解】以玻璃管中封闭的空气为研究对象，它经历等温变化，设水银的密度为ρ，玻璃管的横截面积为S，大气压为p0，开口向下时有 ， 水平放置时有 ， 开口向上时有 ， 由玻意耳定律，有 代入数据，解得 14. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=37°，导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值电阻R=3Ω，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg，电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.cos37°=0.8。求： （1）导体棒下滑的最大加速度是多少； （2）导体棒下滑的最大速度是多少； （3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压； 【答案】（1）6m/s2；（1）6m/s；（3）1.8V 【解析】 【详解】（1）当导体刚开始下滑时，加速度最大，则有 （2）当导体所受的合外力为零时，速度最大，则有 联立解得 （3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压 15. 如图所示，在光滑的水平地面上，质量为1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽，木板长2.5m，圆弧槽半径为0.4m，木板左端静置一个质量为0.25kg的小物块B，小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.8。在木板的左端正上方，用长为1m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球A悬于固定点O。小球A在竖直平面内做圆周运动，与B发生弹性正碰前速度为vA＝5m/s。不计圆弧槽质量及空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）小球运动到与水平面成θ＝30°角时速度的大小v0； （2）物块B上升的最大高度； （3）物块B与木板摩擦产生的总热量。 【答案】（1） （2）0.8m （3）7J 【解析】 【小问1详解】 对小球，从A到B的过程应用动能定理得 解得 【小问2详解】 小球A与物块B弹性碰撞，由动量守恒及机械能守恒得 联立解得 物块B在最高点时，与木板水平共速，木板速度为，设物块B升高最大高度为h，板长为L1，由水平方向动量守恒及能量关系得 联立解得 【小问3详解】 假设物块B最终能停在木板上，物块B与木板速度共同速度仍为，物块B在木板上相对木板滑行路程设为s，由能量关系得 解得 因3.5m<5m，故物块B最终能停在木板上，产生总热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$