浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题

浙江强基联盟2024年12月高三联考 物理卷参考答案与评分标准 1.CA.速度，加速度、力都是矢量，故A错误：B.线速度、电场强度是矢量，功是标量，故B错误：C.电场强度 是矢量，电流、电势是标量，故C正确：D.时间、质量，电势都是标量，故D错误，故选C. 2,DA.大人的重力和地面对大人的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故A错误：B.由于绳子质量不 计，绳子受力平衡，大人对绳子的拉力与小孩对绳子的拉力是一对平衡力，两者大小相等，方向相反，故B错 误：C.无论小孩处于何种运动状态，绳子对小孩的拉力与小孩对绳子的拉力，是一对相互作用力，两者大小相 等，方向相反，故C错误：D.惯性是物体自身具有的属性，只与质量有关，与物体的运动状态无关，故D正确. 3.BAC.网球在运动过程中受到自身重力和空气阻力作用，其合力是变化的，做变加速曲线运动，且空气阻力 做负功，网球的机械能减小，由于A、B为同一轨迹上等高的两点，则网球在A点的速度大于在B点的速度， 故AC错误；B.网球经过P点时合力为重力与空气阻力的合力，加速度大于重力加速度，故B正确：D.由于 存在空气阻力与运动方向相反，AP段网球处于上升阶段，可知网球竖直向下的加速度大于重力加速度，而 PB段网球处于下降阶段，网球竖直向下的加速度小于重力加速度，由于上升与下降阶段，竖直方向的位移大 小相等，由h=之a,可知AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故D错误。 上C根据波长与频率之间的关系c三心，可得入子，=.0义m=3X107m,根据电磁波谐可知，电焊狐光 辐射出的是紫外线， 5.AA.核子结合成原子核时，质量亏损，因此原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，故 A正确：B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时，能量减少，会放出光子，但不一定是可见光，故B 错误：C,从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力，故C错误：D.放射性元素的半衰期是由 原子核决定的，温度、压强以及是否与其他元素化合都不能改变原子核，因此采用物理或化学方法不能改变 半衰期，故D错误. 6,BA.E,-h图像的斜率为G,即G=80」=20N,解得m=2kg,E。一h图像的斜率为平均阻力，Fm=5N, 4 m 放A错误：B,h=0时，E,=0,E=E-E,=100J-0=100J,故2md=100小，解得v=10m/s,故B正确： C.h=1m时，E=20J,E=Ea-E。=95J-20J=75J,故C错误：D.h=0时，E=Ea-E,=100J-0= 100J,h=4m时，E'=Ea一E,=80J-80J=0J,故Ek一E'=100J,故D错误. 7,D因为已经和电源断开，所以电量不变：根据=号，如果观察到电压升高，也就是静电计指针偏角变大， 就能做出平行板电容器电容变小的结论.ABC错误，D正确. 8,BA,鹊桥二号离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，A错误：B.由 开普勒第三定律号=k,鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，B正确：C.在P 点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，C错误：D.根据 万有引力提供向心力知G=ma,解得a-G心，则两个轨道经过P点的加速度一样大，D结误， 9.B从A点释放，恰好能滑动到C点，物块受重力、支持力、滑动摩擦力.设斜面AC长为L,运用动能定理，列 出等式：mglsin9-以mgc0s0X号L-化mgc0s9X号L=0,解得tan0=3寸2匹，故选B. 5 10.CAB.由闭合电路欧姆定律U=E一r可知，图像与U轴的交点表示电动势，则电源a的电动势较大，图 像的斜率表示内阻，则b电源的内阻r较小，AB错误：CD.当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U一I 图线与电源的U一I图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，电源的输出 功率P=UI,由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，由图知R接到a电 大，则电阻的发热功率较大，电源的效率？=尼干，×100%，6电源的内阻r较小， 高，C正确，D错误. 1.D该列波的周期为T=0.1s,所以波长为入=T=0.8m,波传到P,Q两点所需要的时间，=P_2经、 40$, 0=S2_29 0s时P已振动时间为△p三一p=1,0s一将s=4工，由题图乙可 上，所以此时P点处于波峰，又P,Q两点间距离为1,2m,可知PQ=1子A,故选D 0 12.A根据等效电阻关系有R,一号-盈=（二）广费-（侣）广则等效电图光增大后减小，由欧姆定锋 丝1 n 【物理卷参考答案第1页（共4顶）】 U 有1=R十R山=是1，山先减小后增大，山先减小后增大，则L先变暗后变亮，根据U=U-R,U, U,由于1先减小后增大，则刚线圈的电压心。先增大后减小，通过L的电流为u一尼十，则滑动 变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，Rw逐渐减小，副线圈的电压U:增大过程中I:增大：在副线圈的电 压U:减小过程中，通过R的电流为，一R千RR逐渐增大，则1R越来越小，则I:↑=1：个一IR, 则L1先变暗后变亮，L一直变亮：故选A. 13.D根据对称性可知，当角B变大，则最终出射角变小，因此不会发生全反射，故A错：根据对称性和平行玻 璃砖模型可知，光只要能进就能出，因此不会发生全反射，故B,C错：根据折射定律可知，当日-60°，折射率为 √，根据对称性和儿何关系可以算出D选项正确. 14.CD小球不可能做圆周运动，因此A错误：根据水平方向动量守恒，当小球上升到最大高处时，圆环和小球 达到共速，根据动量守恒和能量守恒可以计算出C正确，B错误：小球在垂直纸面内受到微扰，可以将此过程 看为单摆，根据单摆周期公式可以计算出其周期约为2s,D正确. 15.CDA.入射光子的能量相同，根据c=hv,可知1、2次实验采用了相同频率的入射光，故A错误：B.根据E =h一W。,可知1、3次实验逸出功相同，因此金属板材质相同，故B错误；C.1、3次实验饱和光电流相同，因 此逸出的光电子数相同，故C正确：D.第3次实验逸出的光电子最大初动能为3.3V,大于氢原子2、3之间 的能级差，若用第3次实验逸出的光电子轰击一群处于=2能级氢原子，氢原子可能会向高能级跃迁，选项 D正确. 16-I,(8分，每空2分) (21,85(0号 (5)9.86(6)AB 解析：(2)由图示游标卡尺可知，主尺示数是1.8cm,游标尺示数是5×0.1mm=0.5mm=0.05cm,游标卡 尺示数即小球的直径d=1.8cm十0.05cm=1,85cm ()从图中可以算出单摆振动周期T-号 (5)根最T=2a√臣：可得L一是下，则图线斜率为是=20,25，则g=3.86m心 5.00 (6)小球振动过程中受空气阻力，空气阻力的影响、磁传感器的影响可能会使本实验产生误差，故选AB. 16-Ⅱ.(6分，每空2分) (1)R当闭合开关K后，电路中电流大于毫安表的量程，毫安表将烧毁 (2)500n 解析：(1)根据甲组同学的实验电路，该同学采用了等效替代法，故待测电阻R=R 甲电路中，开关接通后，电流表的读数最小为1三卡=A=6mA,已超过了电流表的量程 (2)由电路结构可知，R,与R两端的电压之比为是，可知电阻之比为员，即R,=是R,将S接6，电压表满 5 5 偏时，则R-号.1=尼，十尺于7解得R=5000 E 17.(8分)(1)1.0×10Pa(2)减少(1分)减少(1分)(3)向右10cm 解析：(1)设被封闭的理想气体压强为p,轻细杆对A和对B的弹力为F,对活塞A,有 pSA=pSA十F(1分) 对活塞B,有pSB=pSB十F(1分) 联立解得p=p=1.0×10Pa(1分) (2)封闭气体的温度降低，则分子内能减少：体积不变的情况下，气体温度降低，气体平均速率也降低，缸内 气体分子在单位时间内碰撞容器壁单位面积上的次数减小 (3)当气缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，体积减小，所 以活塞A,B一起向右移动，设活塞A、B一起向右移动的距离为x',对理想气体有V=(2L一x')S,十(L十 x')S(1分) 由盖一吕萨克定律得 光芳 解得x'=10cm<2L(1分) 表明活塞A未运动到两筒的连接处，故活塞A、B一起向右移动了10cm(1分) 18.(11分)(1)6m/s(2)0.84m 2cos (3)0<0≤0，W,=-4cos0:9<0K90,W=10sim9斤2c0s9=8其中9满足40sin0+8cos日=31） 解析：(1)当轨道水平放置时，小车的加速度为a。 此时滑动摩擦力 f=aN=amg=0.2×1×10N=2N(1s分) 【物理卷参考答案第2页（共4页）】 由牛顿第二定律F-∫=na。(1分) 求得a= F-f=8-2 1m/=6m/s(1分) (2)设力F作用时小车的加速度为a1,由牛顿第二定律得： a,=F-mgsin37m8c0s32°=0.4m/s1分) 71 撤去力F后小车的加速度大小为a,由牛顿第二定律： a:-gsin 37umngcos 37-7.6 m/s ( 由题意有： L=5+=a+g 1 2a: (1分) L≈(0.8十0.04)m=0.84m(1分) (3)根据日范围，对摩擦力分类讨论，试算小车恰好运动到A点的临界值： FLam-mg in d-g=之mw:1分) 31=40sin 0+8cos ①当0<≤f时，小车将运动到A点，W1=一gcos日·Lm=一4cos0(1分) ②当日<<90°时，小车减速至0后反向加速， W'=-mgeos8X2L'(1分) 2 mgsin 0tumgcos 0-FL 分 06m 2cos 6 W'--2umgcos 0 2(mgsin 0 mgcos g-F)10sin 0+2cs 0-8 (1分) 19.(11分)(1)1A(2)4m/s(3)1.25J(4)0.54C 解析：(1)t=0时刻满足 BLw=1(4R)(1分) 解得 1=B.Lu 4R I=1A(1分) (2)稳定运行时，棒1、3的速度设为 BL2=2B。L(1分) 对棒2使用动量定理 B。Lg=2m(w-) 对棒1使用动量定理 BLq=m(1分) 解得 1=后62m/s =号w=4m/:1分) (3)根据能量守恒 Qa=·2m(oi-话)-2·之mf=号ma话1分) 1 金属棒1产生的焦耳热Q Q=子Qs=动m话1分) Q=1.25J(1分) (4)稳定运行时，棒1的速度设为，棒2的速度设为，对棒1使用动量定理 B.1Q=m(-号) 对棒2使用动量定理 BLQ=2m(停w-m） (1分) 对于整个回路 B.Lv=BoLv+Cs Q (1分) 解得 4B。L,C66 Q-10m+15C.B L 【物理卷参考答案第3页（共4页）】 Q=0.54C(1分) 20.(11分)1)m四(2)2四+(3)(5-1)a ga gE 解析：(1)设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R,根据牛顿第二定律，有 qoB R (1分) 粒子自A点射出，由几何知识，有 R=a(1分) 解得 B=m(1分) ga (2)粒子在磁场中做圆周运动的周期 T=24(1分) 粒子从磁场中的A点射出，因磁场圆和粒子的轨迹圆的半径相等，故粒子由O到A所对应的圆心角为 81=909 粒子在电场中做匀变速运动，在电场中运动的时间 1=21分) gE 粒子由A点第2次进入磁场，由Q点射出，同理可得 9=90 则 8十8=π(1分) 粒子先后在磁场中运动的总时间 6=号 解得粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间 a=肥+碧1分) (3)由题(2)得，粒子到达Q点速度方向与进入磁场时 相同(1分) 由几何关系及弦长公式得45°角入射的粒子达到的 位置： x=2mvsin 30 (1分) 8 qB 0 75°角入射的粒子达到的位置： :=2musin 60 2 9B (1分) 收集板至少长度L=x一x1=(√5-1)a(1分) 【物理卷参考答案第4页（共4页）】e 班级 姓名」 准考证号 考场号 座位号 浙江强基联盟2024年12月高三联考 物理 试题 浙江强基联盟研究院命制 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答 题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1.下列物理量的分组中，有两个标量一个矢量的是 A.速度、加速度、力 B.线速度、电场强度、功 C.电场强度、电流、电势 D.时间、质量、电势 2.如图所示，大人和小孩拔河，大人保持静止却能轻松把小孩拉过来.不计绳子的质量，下列说 法中正确的是 A.大人的重力和地面对大人的支持力是一对相互作用力 B.当小孩被匀速向左拉时，大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的 拉力 C.当小孩被加速向左拉时，绳子对小孩的拉力大于小孩对绳子的 拉力 第2题图 D.小孩被拉动前后，惯性不变 3.如图是某次网球的飞行轨迹，图中A、B为轨迹上等高的两点，P为最高点.若空气阻力大小 与瞬时速度大小成正比，方向与运动方向相反，则该网球 A.在空中的运动为匀变速曲线运动 B.经过P点的加速度大于重力加速度 C.经过A、B两点的速度大小相等 B D.在AP段的飞行时间等于在PB段的飞行时间 /777777 77777777777777777777777 4.电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率 第3题图 为1.0×1015Hz的电磁波.根据如图所示的电磁波谱，判断它 属于哪种电磁波 无线电波 可见光 长波中波知波 微波 红外线紫外线X射线 Y射线 波长m102 10 10-2 104106 10-8 10-1010-12 第4题图 A.微波 B.红外线 C.紫外线 D.X射线 【物理第1页（共8页）】 5.在科学技术研究中，关于原子定态、原子核变化的过程中，下列说法正确的是 A.原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量 B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出可见光 C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D.给放射性元素加热，其半衰期会变短 6.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能E。之和.取地面为重力势 能零点，该物体的E总和E。随它离开地面的高度h的变化如图所示.重↑刚 100 力加速度取g=10m/s2.由图中数据可得 80 A.物体质量为2kg,受到的阻力为4N 60 0以 B.h=0时，物体的速率为10m/s 20H C.h=1m时，物体的动能Ek=60J 01234h/m D.从地面至h=4m,物体的动能减少80J 第6题图 7.如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极 板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小的结论的依 据是 A.两极板间的电压不变，极板上的电量变大 B.两极板间的电压不变，极板上的电量变小 C.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小 D.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大 第7题图 8.2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送人预定地月转移轨道.如图所 示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行.经过多次轨 道控制，鹊桥二号最终进人近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道.关于鹊桥 二号的说法正确的是 捕获轨道 A.离开火箭时速度大于地球的第二宇宙速度 环月轨道 A B.在捕获轨道运行的周期大于24小时 C.在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进人环月轨道 地月转移轨道 鹊桥二号 D.捕获轨道经过P点的加速度比环月轨道经过P点时大 第8题图 9.如图所示，固定斜面倾角为0，整个斜面分为AB、BC两段，且AB=1.5BC,小物块P(可视为 质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为：12，已知P由静止开始从A点释放， 恰好能滑动到C点而停下，那么、1、2间应满足的关系是 A.tan0=2凸+3四 P 5 B.tan0=3+2 C-0B 5 C.tan0=2-2 第9题图 D.tan 0=2u2 【物理第2页（共8页）】 10.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R 两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到α、b两电源上，那么 U A.电源a的电动势较小 B.电源b的内阻较大 C.R接到α电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低 第10题图 D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高 11.如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点，图乙为波源S 的振动图像.已知S到P、Q两点的距离分别为SP=4.6m、SQ=5.8m.已知波在该介质中 传播的速度为8m/s,则在t=1.0s时，P、Q两点间的波形图正确的是 y/(×102m) 20 S P O 0 0.05 0.10.15s 20--- 分 乙 第11题图 12.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：2,输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电 源，灯泡L1、I2的阻值始终与定值电阻R。的阻值相同.在滑动变阻器R的滑片从α端滑动 到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，C· 下列说法正确的是 A.L1先变暗后变亮，I2一直变亮 B.L1先变亮后变暗，L2一直变亮 D。☒ C.L先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 第12题图 D.L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 13.如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图.一细黄光束从直角边AB以角度0人射， 依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射，则对于AC边可能的折射情况为 A.若角B大于45°，则可能会在AC边发生全反射 出射光 B,若仅增加人射角日的大小，则光线有可能在AC边发生全反射入射光吗 C.若仅将黄光束改为紫光人射，则紫光可能在AC边发生全反射 B145 D.若棱镜的折射率为√3、0=60°、AB边长为L,则光在棱镜中传 第13题图 播的时间为2L 【物理第3页（共8页）】 二、选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符 合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 14.在一辆足够长的小车上，有一质量为0.1kg的小圆环A穿在光滑、足够长的水平直杆上.用 长为L=√2m的细线拴着质量为0.2kg的小球B,B悬挂在A下方并处于静止状态.刚开 始小车处于静止状态，小圆环获得沿杆向左的冲量为0.6N·s,此后A、B开始运动.经足够 长时间后，使A、B静止并固定圆环A,同时使小车以加速度a=10m/s2、方向沿水平向右做 匀变速直线运动，g取10m/s2,下列说法正确的是 A.当小车静止时，小球B做圆周运动 B.当小车静止时，小球B上升的最大高度为0.45m C.当小车静止时，小球B上升到最高点时，圆环A的速度为2m/s D.小车加速后，当小球B受到垂直纸面方向微扰时，小球摆动的周 期约为2s 第14题图 15.光电管是一种利用光照产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可以形成光电流. 下表中记录了某同学进行光电管实验时的数据.如图甲为氢原子的能级图， E/eV 入射光子的 饱和光电流 逸出光电子的 次 相对光强 0∞--------.0 能量/eV 大小/mA 最大初动能/eV -0.85 1 4.0 弱 29 0.8 -1.51 2 4.0 中 43 0.8 -3.40 3 6.5 弱 29 3.3 由表中数据得出的以下论断中正确的是 A.1、2次实验采用了不同频率的人射光 -13.6 B.1、3次实验光电管中的金属板材质不同 甲 C.第1次实验和第3次实验逸出的光电子一样多 第15题图 D.用第3次实验逸出的光电子轰击处于n=2能级氢原子，氢原子可能向更高能级跃迁 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16一I.(8分)某同学利用单摆测本地重力加速度，实验装置如图()所示，轻质细线上端悬挂 在铁架台上，下端挂有强磁小球，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集 磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下： (1)用毫米刻度尺测出细线长度， B 0510 图(b) 图(c) 第16-I题图 (2)如图(b)所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径d= cm 【物理第4页（共8页）】 e 节 (3)使单摆做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度 变化周期. (4)某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图(c)所示，从图中可以 算出单摆的周期T= （用“to”表示) (5)改变摆长，重复实验步骤(3)得到多组数据并画出L一 个Lm 1.5 T图像，如图(d)所示，由图像可得当地重力加速度g m/s2(保留三位有效数字) 1.0 (6)(多选)以下哪些原因会导致本实验产生误差( 0.5 A.空气阻力的影响 B.磁传感器的影响 2345TP2 C.每次实验单摆振幅不同 图(d) D.实验过程中更换不同质量的磁性球进行实验 第16-I题图 16一Ⅱ.(6分)为了测量阻值范围在200~500Ω之间的电阻R,的阻值，实验室提供两组器材， 甲组和乙组同学设计了两个实验： 第16-Ⅱ题图 (1)甲组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图甲实验电路： A.电阻箱（阻值范围0~999.9） B.毫安表（量程03mA,内阻约1002） C.直流电源（电动势E=3V,内阻不计） D.三个开关，足量导线 甲组操作步骤如下：①按电路图连好电路，闭合开关K1,记下毫安表的读数. ②断开K1,闭合开关K2,调节电阻箱R的阻值，使毫安表的读数和①中相同，记下 此时电阻箱的示数R· 假设该组同学的设计合理，则待测电阻R,= ·经过仔细分析，该设计存在 不合理的地方，不合理的地方是 (2)乙组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图乙实验电路： A.电阻箱（阻值范围0~999.92） B.理想电压表（量程0一2V) C.直流电源（电动势E=3V,内阻r=1002) D.三个开关，足量导线 乙组操作步骤如下：①按电路图连好电路，将R调到最大，然后闭合S ②将S2接到b端，调节R,使电压表达到满偏，记下此时电阻箱的示数R2· ③保持R的阻值不变，将S接到α端，调整电压表的接线柱，此时电压表满偏，则 根据乙组同学的设计方案，R,= (具体数值). 【物理第5页（共8页）】 17.(8分)如图所示，由两个不同横截面积的薄壁导热圆筒连接成的气缸水平放置，气缸内一根 长度为3L=30cm的刚性轻质细杆连接的两个活塞间封闭着一定质量的理想气体，活塞A 的左边和活塞B的右边是温度恒定为280K,压强始终保持为。=1.0×10Pa的大气，已知 活塞A、B的面积分别为SA=100cm和Sg=50cm,活塞与气缸间密闭性良好、不漏气，不计 气缸与活塞间的摩擦，当活塞处于如图位置平衡时汽缸内气体的温度为T1=500K.求： (1)此时汽缸内理想气体的压强多大？ (2)若活塞B固定，将气缸内气体温度降至480K,气缸内气体的内能 ,单位时间内 的撞击气缸壁的气体分子数；（两空均填“增加”“减少”或“不变”） (3)若活塞B不固定，缓慢降低气缸内气体的温度时活塞A、B将向哪边移动，当温度降 T2=400K时，活塞A、B移动的距离多大？ ·3L -2 B 第17题图 18.(11分)某物理兴趣小组开展赛车轨道设计大赛，设计了如图()所示的轨道模型，将一质量 为m=1kg的小车（可看成质点）放置在轨道上，始终受到平行于斜面、大小为8N的力F 的作用.轨道OA可绕轴O在竖直平面内转动，同学们发现改变轨道倾角，小车会产生不同 的加速度α，已知小车与轨道间的动摩擦因数为=0.2，假定小车与轨道间的最大静摩擦力 等于滑动摩擦力.求：(g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8) (1)改变轨道倾角，发现小车加速度与斜面倾角的关系如图(b)图线所示.求图线与纵坐标 交点ao的大小； (2)当倾角为37时，小车在力F的作用下由O点从静止开始运动，2s后撤去F,求斜面足 够长时，小车沿斜面向上运动的最大距离； (3)轨道A点有一锁定装置，若小车运动到A点时，触发锁定装置，小车停在A点，OA= 2m.保持F=8N不变，小车位于轨道底部，给小车一初速度o=1m/s,求轨道倾角0 90°范围内，小车在轨道上运动全过程所受到的摩擦力所做的功.（临界角度列函数关系 式即可) ↑ams2 A 0 (a (b) 第18题图 【物理第6页（共8页）】 6 (11分)如图所示，无限长的“U”形金属导轨ABCD和足够长的金属导轨EF、GH水平平行 放置，AB、EF,GH、CD之间的距离均为L=0.4m,AB和EF区域、GH和CD区域均有竖 直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。=2T,EF和GH区域有竖直向下的匀强磁场， 磁感应强度大小也为B。,GH和CD左端连有带开关S的电容器，其电容为C。=0.5F(电 容器一开始不带电).现有三根金属棒1、2、3如图所示垂直导轨放置，三根金属棒长度均为 L,其中金属棒1、3质量均为m=1kg,电阻均为R=12.金属棒2质量为2m,电阻为2R.t =0时刻金属棒1、3静止，开关S断开，给金属棒2水平向右、大小为w=5m/s的速度，忽 略所有的阻力和所有导轨的电阻.求： (1)t=0时刻通过金属棒2的电流I的大小； (2)开关S处于断开状态下，金属棒1、2、3达到稳定运行时，金属棒2的速度大小2； (3)开关S处于断开状态下，从t=0时刻到第(2)问所指状态的过程中，金属棒1产生的焦 耳热Q1; (4)当到达第(2)问所指的状态时，撤去金属棒3，同时闭合开关S,在以后的运动中，当金属 棒1、2达到稳定运行时，电容器带的电量大小Q. B A B。· F 2 -H 3 第19题图 【物理第7页（共8页）】 20.(11分)如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1(a,0),圆内分 布有垂直纸面向里的匀强磁场B1;在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内，有一沿 y轴负方向的匀强电场，场强大小为E;在直线y=0的上方和直线x=2的右侧区域内，分 布着垂直纸面向外的匀强磁场B2,且磁感应强度大小B2=B1,在该区域内与x轴夹角为3 =15°的直线上有一不计厚度的收集板，粒子打到收集板后将被收集.一质量为、电荷量为 十q的粒子以速度v从O点沿x轴正方向垂直于磁场方向射入，粒子从O1点正上方的A点 射出磁场，不计粒子重力，求： (1)求磁感应强度B1的大小； (2)沿x轴正方向射人的粒子，从进人圆形磁场区域到第二次离开圆形磁场区域所用的时 间t; (3)若大量粒子以速度从O点垂直于磁场方向射人第一象限，粒子沿x轴正方向夹角45° ≤≤75°角度范围内各个方向都有粒子射出，求收集板至少要多长才能将所有粒子 收集。 10 收集板 0 2a 第20题图 【物理第8页（共8页）】