精品解析：云南省文山壮族苗族自治州文山市第一中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

文山市第一中学2024-2025学年下学期期中考试 考试时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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，有选错的得0分） 1. 关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 周期越大，说明物体做简谐运动越快 C. 位移减小时，加速度减小，速度增大 D. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 2. 19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ） A. 花粉微粒做布朗运动是因为花粉有生命 B. 微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显 C. 微粒越大，受到分子撞击越多，因而，布朗运动越明显 D. 温度越高布朗运动越明显，是因为布朗微粒内分子运动越剧烈 3. 如图所示，氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系．下列说法正确的是 A. 甲为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少 B. 乙为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少 C. 甲为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多 D. 乙为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多 4. 某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向，图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s²，取，下列说法中正确的是（ ） A. 单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1Hz B. 振动的表达式为 C. 单摆的摆长为1m D. t=1.5s时摆球在N点 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B. 热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C. 热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D. 0℃的物体内能为0 6. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法错误的是（　　） A. 为 B. 增大双缝到屏的距离，将变大 C. 改用间距为的双缝，将变大 D. 换用红光照射，将变大 7. 如今全国各大城市都进入了高楼时代，高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学想用实例来检验广告的科学性：假设一个质量为的鸡蛋从离地45米高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取，规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是（　　） 一个鸡蛋的威力 从4楼抛下会让人砸起肿包 从8楼抛下可以砸破人的头皮 从18楼抛下可以砸裂人的头骨 从25楼抛下可以使人当场死亡 A. 鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为 B. 该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为 C. 与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为 D. 鸡蛋下落过程中重力的冲量为 8. 关于下面四幅图片所示的现象或解释，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中光学镜头上的增透膜利用的是光的薄膜干涉现象 B. 图乙中所示的泊松亮斑是小孔衍射的图样 C. 图丙中使摆球C先摆动，稳定后摆球A的振动周期等于摆球B的振动周期 D. 图丁中游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 9. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子力一直做正功 D. 乙分子由b到c的过程中，两分子间的分子力一直做负功 10. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为t=0）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 从t=0到t=3s，该列简谐横波沿x轴负方向传播了3m B. t=0时刻质点P具有沿y轴负方向的最大速度 C. 该列波在传播过程中遇到宽为1m的障碍物时不会发生明显的衍射现象 D. 从t=0到t=3s，质点Q通过的路程为1.2m 二、实验题（本题共二个小题，每空2分，共18分） 11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000m1，溶液中有纯油酸0.2mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。（结果均保留两位有效数字） （1）油酸薄膜的面积是_______； （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______； （3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_______m； （4）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是（　　） A. 油酸中含有大量酒精 B. 计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 12. 某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径时的刻度如图甲所示。 金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势，内阻可不计； 电压表：量程，内阻； 电流表：量程，内阻； 电流表：量程，内阻； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径________； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是_______，应选的滑动变阻器是________；（填写仪器的字母代号） （3）为了使电阻测量结果尽可能精确，在方框中补全实验电路图： （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率____________。 三、解答题（本题共三个小题，共36分） 13. 如图甲所示，水平放置的汽缸内，用质量未知的活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸内空气柱长度为，初始温度为。如图乙所示，现把汽缸开口向上，竖直放在水平地面上，气体温度仍为，活塞静止时，汽缸内空气柱长度为。大气压强恒为，重力加速度为，活塞的横截面积为，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。 （1）求汽缸水平放置时封闭气体的压强； （2）求汽缸竖直放置时封闭气体的压强； （3）求活塞的质量； 14. 如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 （1）求该液体的折射率； （2）光在液体中的传播时间； （3）若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时速度的大小； （2）a棒刚进入磁场时棒加速度的大小； （3）稳定时棒上产生的焦耳热； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 文山市第一中学2024-2025学年下学期期中考试 考试时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本大题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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，有选错的得0分） 1. 关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 周期越大，说明物体做简谐运动越快 C. 位移减小时，加速度减小，速度增大 D. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．简谐运动受到的回复力是变力，加速度变化，所以简谐运动不是匀变速运动，A错误； B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，周期越大，说明物体做简谐运动越慢，B错误； C．当位移减小时，回复力减小，则加速度减小，物体向平衡位置运动，速度增大，C正确； D．根据可知加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反，D错误。 故选C。 2. 19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ） A. 花粉微粒做布朗运动是因为花粉有生命 B. 微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显 C. 微粒越大，受到分子撞击越多，因而，布朗运动越明显 D. 温度越高布朗运动越明显，是因为布朗微粒内分子运动越剧烈 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故A错误； BC．微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故B正确、C错误； D．液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越明显，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系．下列说法正确的是 A. 甲为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少 B. 乙为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少 C. 甲为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多 D. 乙为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知考查分子速率分布图线，根据分子热运动的特点分析可得． 【详解】A B．一定质量的气体分子，温度升高，大部分分子速率增大，反映在图象上峰值右移，分子平均速率越大，分子速率大的占有比例越大．由此可知甲为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少，故A正确，B错误； C D．如前分析可知甲为0℃时情形，速率小的分子比例比100℃时多，故CD均错误． 【点睛】温度升高，大部分分子速率增大，图象的峰值右移，个别分子速率可能增大，也可能减小． 4. 某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向，图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s²，取，下列说法中正确的是（ ） A. 单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1Hz B. 振动的表达式为 C. 单摆的摆长为1m D. t=1.5s时摆球在N点 【答案】BC 【解析】 【详解】A.由题图乙知振幅 周期 则频率 故A错误； B.振动的表达式为 故B正确； C.由单摆的周期公式 得 故C正确； D.由题图乙知，时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以摆球在M点，故D错误。 故BC。 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B. 热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C. 热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D. 0℃的物体内能为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．达到热平衡的物体温度相同，但内能由质量、材料、体积等因素共同决定，温度相同并不保证内能相等。例如，相同温度的一杯水和一桶水内能不同，故A错误； B．热力学温度与摄氏温度的换算关系为 ，故B错误； C．热力学温标（K）与摄氏温标（℃）的刻度间隔相同，即温度变化量与大小相等，故C正确； D．内能由分子动能和势能组成，0℃（273.15K）时分子仍有热运动，内能不为零，故D错误。 故选C。 6. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法错误的是（　　） A. 为 B. 增大双缝到屏的距离，将变大 C. 改用间距为的双缝，将变大 D. 换用红光照射，将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．第1条亮纹中心与第6条6条亮纹中心间距为，则相邻两条亮纹中心间距为 A正确； B．根据双缝干涉的各条纹距离 可知，增大双缝到屏的距离，将变大，B正确； C．由 可知，改用间距为的双缝，增大双缝干涉的距离，将变小，C错误； D．换用红光照射，即光的波长变长，将变大，D正确。 本题选错误的，故选C。 7. 如今全国各大城市都进入了高楼时代，高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学想用实例来检验广告的科学性：假设一个质量为的鸡蛋从离地45米高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取，规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是（　　） 一个鸡蛋的威力 从4楼抛下会让人砸起肿包 从8楼抛下可以砸破人的头皮 从18楼抛下可以砸裂人的头骨 从25楼抛下可以使人当场死亡 A. 鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为 B. 该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为 C. 与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为 D. 鸡蛋下落过程中重力的冲量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．鸡蛋刚与地面接触时的速度大小为 所以鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为 故A错误； B．鸡蛋与地面碰撞过程中由动量定理可得 解得 即平均冲击力大小约为750N，方向竖直向上。故B正确； C．与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为 故C错误； D．鸡蛋下落时间 所以鸡蛋下落过程中重力的冲量为 故D错误。 故选B。 8. 关于下面四幅图片所示的现象或解释，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中光学镜头上的增透膜利用的是光的薄膜干涉现象 B. 图乙中所示的泊松亮斑是小孔衍射的图样 C. 图丙中使摆球C先摆动，稳定后摆球A的振动周期等于摆球B的振动周期 D. 图丁中游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射，故A正确； B．泊松亮斑是圆板衍射现象，故B错误； C．使摆球C先摆动，由C摆动从而带动球B和球A两个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故A、B两摆振动周期跟C摆相同，故C正确； D．由多普勒效应可知，游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故D错误。 故选AC。 9. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子力一直做正功 D. 乙分子由b到c的过程中，两分子间的分子力一直做负功 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．乙分子从a到b，再到c的过程，分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到达c点时速度最大，故A错误；B正确； C．乙分子从a到b的过程，分子的引力一直做正功，故C正确； D．乙分子由b到c过程，分子力仍然做正功，故D错误。 故选BC。 10. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为t=0）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 从t=0到t=3s，该列简谐横波沿x轴负方向传播了3m B. t=0时刻质点P具有沿y轴负方向的最大速度 C. 该列波在传播过程中遇到宽为1m的障碍物时不会发生明显的衍射现象 D. 从t=0到t=3s，质点Q通过的路程为1.2m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，此时刻质点Q的振动方向向上，由“上下坡法”可判断，波沿x轴负方向传播，波速大小 波在均匀介质中匀速传播，根据 故该列简谐横波沿x轴负方向传播了3m，故A正确。 B．t=0时刻质点P在波峰，此时质点P具有沿y轴负方向的最大加速度，但速度为0，故B错误。 C．由于波长为2m，该波在传播过程中遇到1m宽的障碍物时，波长大于障碍物的尺寸，因此会发生明显的衍射现象，故C错误。 D．从t=0到t=3s，经过1.5T，质点Q通过的路程为s=6A=1.2m，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共二个小题，每空2分，共18分） 11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000m1，溶液中有纯油酸0.2mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。（结果均保留两位有效数字） （1）油酸薄膜的面积是_______； （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______； （3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_______m； （4）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是（　　） A. 油酸中含有大量酒精 B. 计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 【答案】（1） （2） （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 利用“数格子”方法，油膜占有的格子数目为40，则油酸薄膜的面积是 【小问2详解】 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 【小问3详解】 油酸分子的直径是 【小问4详解】 本实验需要用酒精来稀释纯油酸，油酸中含有大量酒精对实验没有影响；计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入，导致油膜面积S测量值偏大；水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开，导致油膜面积S测量值偏小，由可知，面积S偏小会导致实验中得到d的值偏大。 故选C。 12. 某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径时的刻度如图甲所示。 金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势，内阻可不计； 电压表：量程，内阻； 电流表：量程，内阻； 电流表：量程，内阻； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径________； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是_______，应选的滑动变阻器是________；（填写仪器的字母代号） （3）为了使电阻测量结果尽可能精确，在方框中补全实验电路图： （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率____________。 【答案】（1）0.830 （2） ①. ②. （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，又图甲可知金属丝的直径为 【小问2详解】 [1]金属丝的电阻大约为，电压表量程为，则最大电流约为 故电流表应选； [2]要求电压从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的。 【小问3详解】 要求电压从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法；根据 可知电流表应采用外接法，则完整的电路图如图所示 【小问4详解】 根据电阻定律可得 可得金属丝的电阻率为 三、解答题（本题共三个小题，共36分） 13. 如图甲所示，水平放置的汽缸内，用质量未知的活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸内空气柱长度为，初始温度为。如图乙所示，现把汽缸开口向上，竖直放在水平地面上，气体温度仍为，活塞静止时，汽缸内空气柱长度为。大气压强恒为，重力加速度为，活塞的横截面积为，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。 （1）求汽缸水平放置时封闭气体的压强； （2）求汽缸竖直放置时封闭气体的压强； （3）求活塞的质量； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平放置时封闭气体的压强等于大气压强。 【小问2详解】 设汽缸竖直放置时封闭气体的压强为，由玻意耳定律定律有 解得 【小问3详解】 汽缸竖直放置时，由平衡条件有 解得 14. 如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 （1）求该液体的折射率； （2）光在液体中的传播时间； （3）若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知光折射时，在空气中的折射角为 在液体中的入射角为 结合折射率定义，可知该液体的折射率为 【小问2详解】 光在液体中的传播速度为 光在液体中的传播距离为 则光在液体中的传播时间为 解得 【小问3详解】 若使此光源发出的光都不能射出液面，使光在点恰好发生全反射，根据全反射临界角公式可得 解得发生全反射的临界角为 由几何关系，可知光源应向上移动的最小距离满足 解得 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时速度的大小； （2）a棒刚进入磁场时棒加速度的大小； （3）稳定时棒上产生的焦耳热； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 棒下滑过程，设棒刚进入磁场的速度大小为，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 棒刚进入磁场时产生的感应电动势为 此时的感应电流为 棒受到的安培力的大小为 根据牛顿第二定律可得此时棒加速度的大小为 【小问3详解】 稳定时，、两棒共速，设共同速度为，根据系统动量守恒有 解得 根据能量守恒定律有 解得 则棒上产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $