精品解析：内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗第一中学2025-2026学年高二第二学期第二次评估诊断物理试题

达旗一中高二年级2025-2026学年第二学期第二次评估诊断 物理试题 一、单选题（4*7=28分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 布朗运动是分子运动 B. 一个气体分子的体积等于气体体积与分子数之比 C. 胡椒粉在沸水中剧烈翻滚的现象是布朗运动 D. 温度是分子热运动平均动能的标志 2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，、、为三只阻值均为的电阻，C为电容器，L为电阻可以忽略的线圈，输入端接入如图乙所示的交变电压，以下说法中正确的是（ ） A. 电阻的电功率等于 B. 通过的电流始终为 C. 通过的电流最大值为 D. 副线圈输出电压的瞬时值表达式为 3. 关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 摄影师在拍摄池中游鱼时可以通过在照相机镜头前装偏振片的方法减弱水面反射光的干扰 B. 如果可以通过在眼镜上镀膜的方法制作防蓝光眼镜，则镀膜的厚度应为蓝光在薄膜中波长的四分之一 C. 炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的全反射现象 D. 医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光相干性好这个特点 4. 如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是 ，AB是该截面上的一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体。若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从位置处由静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示，已知图中分子势能最小值为，下列说法正确的是（　　） A. 乙分子在位置时，加速度为0 B. 乙分子在位置时，其动能最大 C. 乙分子在位置时，动能等于 D. 甲、乙分子的最小距离等于 6. 如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c进入空气，则下列说法中错误的是（　　） A. 在水中a光的临界角比b光的临界角大 B. 在水中a光的速度比b光的速度大 C. a光的频率比b光的频率大 D. b光的折射率比a光的折射率大 7. 如图所示，轻弹a管（上端封闭，下端开口），使两段汞柱及被两段汞柱封闭的空气柱合在一起．若此过程中温度不变，汞柱与管壁密封很好，则b管汞柱的下端与原来a管汞柱的下端面A相比，将（ ） A. 在同一高度 B. 稍高 C. 稍低 D. 条件不足，无法判断 二、多选题（3*6=18分） 8. 一列简谐横波沿x轴传播，甲图是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=4m处的质点，质点P的振动图像如乙图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为1m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为35cm D. x=3m处的质点在t=7s时的加速度达到最大值且沿y轴负方向 9. 我国首枚火星探测器“天问一号”于2021年5月15日成功着陆火星，随后对火星进行一系列的科学探测。霍尔元件是磁场探测仪的核心部件，某型磁场探测仪的霍尔元件如图所示，在两个侧面a、b间通以电流，当有磁感线穿过工作面e、f时，在另外两侧面c、d间会产生电势差。该霍尔元件所用半导体材料是电子导电的，元件厚度为h，且单位体积内所含自由电子的个数为n，电子的电荷量为e。某次探测时，霍尔元件中的通电电流为I0，方向由a到b，当霍尔元件工作面处于图示位置时，c、d间电势差达到最大值，则下列判断中正确的是（　　） A. 该处磁场方向垂直于平面e向下 B. 该处磁场方向垂直于平面e向上 C. 该处磁感应强度的大小为 D. 该处磁感应强度的大小为 10. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2．不计空气阻力，则（　　） A. v1＜v2 B. v1=v2 C. Q1＞Q2 D. Q1＜Q2 三、实验题 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_____；（结果保留1位有效数字） （2）如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积是_____。 （3）由以上数据，可估算出分子的直径为_____。（结果保留1位有效数字） （4）为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（　　） A. 油酸浓度适当大一些 B. 爽身粉层在水面上适当厚一些 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 12. 实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。 （1）为了得到单色光的干涉图样，可以在凸透镜和单缝之间加装_____（填“光屏”、“透镜”或“滤光片”）； （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，为_____mm，求得相邻亮纹的间距。已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得所测单色光的波长为_____（结果保留2位有效数字）； （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 四、解答题 13. 如图所示，直角三棱镜ABC中一锐角θ= 60°，直角边AC长度为L，一束单色光从D点以与AC成30°的角入射到棱镜中，已知CD= 2AD，棱镜折射率为，单色光在真空中速度为c。求: （1）从棱镜第一次射出的光线与该边的夹角； （2）光通过三棱镜的时间。 14. 如图甲为一内壁光滑、导热性良好的竖直放置的汽缸，活塞密封一定质量的理想气体，某探究小组想要通过实验测量活塞的质量，测得静止时活塞到汽缸底部的距离为。接下来将汽缸缓慢转动至水平（图乙），稳定时测得活塞到汽缸底部的距离为。活塞的横截面积，大气压，。求： ①活塞的质量m为多少； ②早上完成上述实验时环境温度为，下午三点测得水平放置的汽缸中，活塞到汽缸底部的距离为，则此时环境温度为多少摄氏度。（计算结果保留一位小数） 15. 如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨间距为L，折成倾斜和水平两部分，倾斜部分导轨的倾角与水平面的夹角为，水平和倾斜部分均处在磁感应强度为B的匀强磁场中，水平部分磁场方向竖直向下，倾斜部分垂直斜面向下（图中未画出），两个磁场区互不叠加；将两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和小物体c连接，已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，小物块c的质量也为m，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，运动过程中棒与导轨保持接触良好，且b始终不会碰到滑轮，重力加速度大小为g． （1）求锁定a，释放b的最终速度； （2）使a、b同时由静止释放，同时在a上施加一沿斜面向上的恒力，求任意时刻a、b加速度之比； （3）使a、b同时由静止释放，同时在a上施加一沿斜面向上的恒力，求达到稳定状态时a、b的速度； （4）若（2）中系统从由静止开始经时间t达到稳定状态，求此过程中系统产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 达旗一中高二年级2025-2026学年第二学期第二次评估诊断 物理试题 一、单选题（4*7=28分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 布朗运动是分子运动 B. 一个气体分子的体积等于气体体积与分子数之比 C. 胡椒粉在沸水中剧烈翻滚的现象是布朗运动 D. 温度是分子热运动平均动能的标志 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动，A错误； B．由于气体分子间间距较大，所以一个气体分子的体积不等于气体体积与分子数之比，B错误； C．胡椒粉的运动是由于水的对流形成的，不是布朗运动，C错误； D．温度是分子热运动平均动能的标志，D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，、、为三只阻值均为的电阻，C为电容器，L为电阻可以忽略的线圈，输入端接入如图乙所示的交变电压，以下说法中正确的是（ ） A. 电阻的电功率等于 B. 通过的电流始终为 C. 通过的电流最大值为 D. 副线圈输出电压的瞬时值表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】C．由原线圈最大电压 由理想变压器原、副线圈的匝数比为，得 解得副线圈两端电压的最大值为 通过R1的电流最大值 故C正确； A．由于R3和电感线圈串联，由于电感线圈对交变电流的感抗，因此加到R3两端的电压最大值小于20 V，有效值 因此电阻的电功率 故A错误； B．由于加到R2和电容器C两端的电压是正弦式交流电，因此流过R2的电流也是交变电流但电容器也有容抗，故R2两端最大电压小于20V，通过的电流小于，故B错误； D．图乙可知，交变电压的周期 则角速度 则副线圈输出电压的瞬时值表达式为 故D错误。 故选C。 3. 关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 摄影师在拍摄池中游鱼时可以通过在照相机镜头前装偏振片的方法减弱水面反射光的干扰 B. 如果可以通过在眼镜上镀膜的方法制作防蓝光眼镜，则镀膜的厚度应为蓝光在薄膜中波长的四分之一 C. 炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的全反射现象 D. 医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光相干性好这个特点 【答案】A 【解析】 【详解】A．水面反射光是部分偏振光，在照相机镜头前加装偏振片，可以滤除反射光，使水下景物更加清晰，这是偏振现象的实际应用，故A正确； B．防蓝光眼镜一般通过反射或吸收蓝光来减少其进入眼睛。如果采用镀膜方式反射蓝光，需要增反膜，其厚度通常不是四分之一波长；增透膜的厚度为四分之一波长是为了使透射光增强，故B错误； C．茂密树叶间的彩色光环是光的衍射现象，太阳光通过小孔或狭缝衍射形成彩色光环，而非全反射现象，故C错误； D．医用激光“光刀”切除肿瘤，主要利用激光能量高度集中、方向性好的特点，可进行精准切割，与相干性好无关，故D错误。 故选A。 4. 如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是 ，AB是该截面上的一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体。若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设光线L经C折射后经过B点，光路如图所示。 由几何关系得 α=2β 根据折射定律有 解得α=60°，β=30° 所以有 选项C正确。 故选C。 5. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从位置处由静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示，已知图中分子势能最小值为，下列说法正确的是（　　） A. 乙分子在位置时，加速度为0 B. 乙分子在位置时，其动能最大 C. 乙分子在位置时，动能等于 D. 甲、乙分子的最小距离等于 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．乙分子在 x2 时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时速度最大，动能最大，由于从 x3 处（电势能不为零）静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，故分子势能和动能之和不变，为负值，因在x2处电势能为-E0，则此时（x2处）的动能小于 E0 ，故A正确，BC错误； D．由于分子势能和动能之和不变，为负值，当乙分子运动到 x2 左侧某位置电势能与 x3 处相等时，其分子动能为零，此时两分子的距离最小，而后向分子间距变大的方向运动，因此甲乙分子的最小距离一定大于 x1 ，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c进入空气，则下列说法中错误的是（　　） A. 在水中a光的临界角比b光的临界角大 B. 在水中a光的速度比b光的速度大 C. a光的频率比b光的频率大 D. b光的折射率比a光的折射率大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，所以根据折射定律 可知，a光的折射率小于b光的折射率。由全反射临界角公式 可得，在水中a光的临界角大于b光的临界角，AD选项不合题意，故AD错误； B．由 可知，在水中a光的速度大于b光的速度，B选项不合题意，故B错误； C．根据折射率定义即得光的频率与折射率的关系：频率越高的光，折射率越大。所以a光的频率小于b光的频率，C选项符合题意，故C正确。 故选C。 7. 如图所示，轻弹a管（上端封闭，下端开口），使两段汞柱及被两段汞柱封闭的空气柱合在一起．若此过程中温度不变，汞柱与管壁密封很好，则b管汞柱的下端与原来a管汞柱的下端面A相比，将（ ） A. 在同一高度 B. 稍高 C. 稍低 D. 条件不足，无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】两段水银柱合在一起前后的总压强差是相等的，所以上面的那部分气体的压强始终没变，那么它的体积也保持不变，可以假设它的体积始终是；夹在中间是那一部分气体向上移动后，它的压强减小，根据玻意耳定律可知它的体积将增大，所以它将推动液柱向下移动，所以液体的下表面将下降．故选项C正确，选项ABD错误． 故选C。 二、多选题（3*6=18分） 8. 一列简谐横波沿x轴传播，甲图是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=4m处的质点，质点P的振动图像如乙图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为1m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点P在0~7s时间内运动的路程为35cm D. x=3m处的质点在t=7s时的加速度达到最大值且沿y轴负方向 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．该波波速为 故A正确； B．由图乙可知t=0时刻，质点P向下振动，根据上下坡法可知该波沿x轴负方向传播，故B正确； C．质点P在0~7s时间内，质点经历了，前运动的路程为 时间内，质点从振幅位置向平衡位置运动做变加速运动，路程不是振幅的一半，故质点P在0~7s时间内运动的路程不是35cm，故C错误； D．波沿x轴负方向传播，t=0时刻x=10m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向，x=3m处的质点的加速度达到最大值且沿y轴负方向时运动的时间为 ， 当时，，故D正确。 故选ABD。 9. 我国首枚火星探测器“天问一号”于2021年5月15日成功着陆火星，随后对火星进行一系列的科学探测。霍尔元件是磁场探测仪的核心部件，某型磁场探测仪的霍尔元件如图所示，在两个侧面a、b间通以电流，当有磁感线穿过工作面e、f时，在另外两侧面c、d间会产生电势差。该霍尔元件所用半导体材料是电子导电的，元件厚度为h，且单位体积内所含自由电子的个数为n，电子的电荷量为e。某次探测时，霍尔元件中的通电电流为I0，方向由a到b，当霍尔元件工作面处于图示位置时，c、d间电势差达到最大值，则下列判断中正确的是（　　） A. 该处磁场方向垂直于平面e向下 B. 该处磁场方向垂直于平面e向上 C. 该处磁感应强度的大小为 D. 该处磁感应强度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意知霍尔元件的载流子是自由电子，而，所以c表面的电势高，即c表面带正电，则d表面带负电，即电子向d侧面偏转，根据左手定则可知，该处磁场方向垂直于平面e向下，选项A正确，B错误； CD．cd间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为x、y，有 又 则 选项C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2．不计空气阻力，则（　　） A. v1＜v2 B. v1=v2 C. Q1＞Q2 D. Q1＜Q2 【答案】BD 【解析】 【详解】由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力为：，由电阻定律有： （ρ为材料的电阻率，l为线圈的边长，S为单匝导线横截面积），所以下边刚进入磁场时所受的安培力为： ，此时加速度为： ，将线圈的质量m=ρ0S•4l（ρ0为材料的密度）代入上式，所以得加速度为： 经分析上式为定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1=v2，由能量守恒可得： （H是磁场区域的高度），Ⅰ为细导线m小，产生的热量小，所以Q1＜Q2，AC错误BD正确． 三、实验题 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_____；（结果保留1位有效数字） （2）如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积是_____。 （3）由以上数据，可估算出分子的直径为_____。（结果保留1位有效数字） （4）为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（　　） A. 油酸浓度适当大一些 B. 爽身粉层在水面上适当厚一些 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 【答案】（1） （2） （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 油酸酒精溶液浓度为 溶液有滴，故每滴溶液中纯油酸体积为 保留一位有效数字 【小问2详解】 每个正方形方格面积为 图中油膜所占格数约格，油膜面积为 【小问3详解】 纯油酸体积，面积 分子直径 【小问4详解】 A．浓度过大可能导致油膜不是单分子层，误差变大，故A错误； B．爽身粉太厚会阻碍油膜均匀扩散，不可行，故B错误； C．未超过半格的面积会被忽略，导致面积偏小，直径偏大，不可行，故C错误； D．等待酒精挥发、油膜稳定后描绘，能准确反映单分子膜的面积，可行，故D正确。 故选D。 12. 实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。 （1）为了得到单色光的干涉图样，可以在凸透镜和单缝之间加装_____（填“光屏”、“透镜”或“滤光片”）； （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，为_____mm，求得相邻亮纹的间距。已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得所测单色光的波长为_____（结果保留2位有效数字）； （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】（1）滤光片 （2） ①. 15.920##15.919##15.921 ②. （3）大于 【解析】 【小问1详解】 为了得到单色光的干涉图样，可以在凸透镜和单缝之间加装滤光片。 【小问2详解】 [1] 图乙读数为 [2] 根据相邻两亮条纹的间距公式 可得 其中相邻亮条纹的间距为 代入数值，可得所测单色光的波长为 【小问3详解】 当条纹与分划板中心刻线不平行时，相邻亮条纹间距的实际值为 其中为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，故 则由可知，波长的测量值大于其实际值。 四、解答题 13. 如图所示，直角三棱镜ABC中一锐角θ= 60°，直角边AC长度为L，一束单色光从D点以与AC成30°的角入射到棱镜中，已知CD= 2AD，棱镜折射率为，单色光在真空中速度为c。求: （1）从棱镜第一次射出的光线与该边的夹角； （2）光通过三棱镜的时间。 【答案】（1）90°；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）单色光射到边的入射角，设光在三棱镜中的折射角为r，则由折射率定义 解得 光线射到斜面时，设棱镜的临界角为C，由于 即光射到斜面上时发生全反射，光路图如图所示 因，反射光线与边的夹角是，所以单色光从边垂直射出。 （2）由几何关系可知，光在三棱镜中通过的距离为 解得 14. 如图甲为一内壁光滑、导热性良好的竖直放置的汽缸，活塞密封一定质量的理想气体，某探究小组想要通过实验测量活塞的质量，测得静止时活塞到汽缸底部的距离为。接下来将汽缸缓慢转动至水平（图乙），稳定时测得活塞到汽缸底部的距离为。活塞的横截面积，大气压，。求： ①活塞的质量m为多少； ②早上完成上述实验时环境温度为，下午三点测得水平放置的汽缸中，活塞到汽缸底部的距离为，则此时环境温度为多少摄氏度。（计算结果保留一位小数） 【答案】①；② 【解析】 【详解】①对汽缸内气体，汽缸竖直放置时，设初态压强为，初态体积 汽缸水平放置时，末态压强为 末态体积 气体做等温变化，由玻意耳定律 得 对活塞，由根据平衡条件得 解得 ②汽缸水平放置时，对缸内气体，初态体积 初态温度 末态体积 设初态温度为，气体做等压变化，根据盖·吕萨克定律得 解得 得 15. 如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨间距为L，折成倾斜和水平两部分，倾斜部分导轨的倾角与水平面的夹角为，水平和倾斜部分均处在磁感应强度为B的匀强磁场中，水平部分磁场方向竖直向下，倾斜部分垂直斜面向下（图中未画出），两个磁场区互不叠加；将两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和小物体c连接，已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，小物块c的质量也为m，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，运动过程中棒与导轨保持接触良好，且b始终不会碰到滑轮，重力加速度大小为g． （1）求锁定a，释放b的最终速度； （2）使a、b同时由静止释放，同时在a上施加一沿斜面向上的恒力，求任意时刻a、b加速度之比； （3）使a、b同时由静止释放，同时在a上施加一沿斜面向上的恒力，求达到稳定状态时a、b的速度； （4）若（2）中系统从由静止开始经时间t达到稳定状态，求此过程中系统产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）2：1；（3），；（4） 【解析】 【详解】（1）当b和c组成的系统做匀速运动时，最大速度为vm mg-BIL=0 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 （2）施加F后，a棒沿斜面向上运动，对a棒运动过程中某一瞬间应用牛顿第二定律 F-mgsinθ-BiL=ma1 对b和c组成的系统同一瞬间应用牛顿第二定律： mg-BiL=2ma2 因，所以任意时刻a棒和b棒的加速度之比为 a1：a2=2：1 （3）当a棒和b棒加速度为零时，达到稳定状态，设此时a、b棒速度分别为v1、v2，此时电路中的电流为 由于a、b棒运动时间相等，所以任意时刻a、b棒的速度之比为 v1：v2=2：1     解得 （4）由（2）中过程分析可确定任意时刻v1：v2=2：1，由于运动时间相等，那么从由静止开始到达恰好稳定状态，a、b棒的位移大小之比也为2：1．即c物块下落h，则b棒的位移大小为 x2=h a棒沿着斜面向上移动的位移大小为 x1=2h 对于a、b和c系统，由功能关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $