2016年高三海淀区期中练习(一模)物理答案
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海淀区高三年级第二学期期中练习(一模)理科综合测试(物理)2016.4第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.下列说法中正确的是A .布朗运动就是液体分子的无规则运动B .当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C .当分子间距离增大时,分子势能一定增大D .物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化14.已知氦离子(He +)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知 A .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级比从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出光子的频率低 B .大量处在n =3能级的氦离子(He +)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子C .氦离子(He +)处于n=1能级时,能吸收45eV 的能量跃迁到n =2能级D .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级,需要吸收能量15.关于机械波,下列说法中正确的是A .机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B .在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C .在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D .在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大16.关于万有引力定律的建立,下列说法中正确的是A .卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B .“月﹣地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍C .“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 D .引力常量 G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的17.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。
则下列说法中正确的是A .甲、乙两粒子所带电荷种类不同B .若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大C .若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大D .该磁场方向一定是垂直纸面向里18.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。
海淀区高三年级第二学期适应性练习理科综合能力测试2016. 3.1113.下列说法中正确的是A.卢瑟福在α 粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C.目前核电站内释放的核能来自于轻核的聚变D.放射性元素的半衰期会随温度的变化而改变【答案】A【考查方向】裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护【易错点】这些原子物理中的常考知识点,要牢记。
【解题思路】卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子核式结构;α射线为氦原子核,γ射线是电磁波;核电站是利用铀核的裂变,即中核的裂变;放射性元素的半衰期不随温度变化而变化。
【解析】A、卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子核式结构,A正确;B、α射线为氦原子核,γ射线是电磁波,B错误;C、核电站是利用铀核的裂变,即中核的裂变,C错误;D、放射性元素的半衰期不随温度变化而变化,D错误。
14.一列简谐横波沿 x 轴传播,t=0 时刻的波形如图甲所示,这列波中质点 P 的振动图线如图乙所示,则该波的传播方向和速率分别是A.沿 x 轴负方向,2.0 m/s B.沿 x 轴正方向,2.0 m/s C.沿 x 轴负方向,4.0 m/s D.沿 x 轴正方向,4.0 m/s【答案】C【考查方向】简谐运动的公式和图像横波的图像【易错点】利用“上坡抬头,下坡低头”判断波的传播方向,这是一种通俗、好用、好记的方法,必须会。
【解题思路】由v=λT求出波速v; 利用“上坡抬头,下坡低头”判断波的传播方向.【解析】由甲图可知,波长为8m,由乙图可知,周期为2s,故波速为v=λT=4s,AB错误;根据振动图像可知,t=0时刻,质点向y轴正方向振动,利用上下坡法可知,该波沿x轴的负方向传播,C正确。
16.“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。
地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别为 h1和 h2,且 h1>h2。
2016年北京海淀高三一模理综试题及答案海淀区高三年级2015-2016 学年度第二学期期中练习理科综合能力测试2016.4理综物理部分13.下列说法中正确的是A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C.当分子间距离增大时,分子势能一定增大D.物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化14.已知氦离子(He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知A.氦离子(He+)从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率低B.大量处在n=3能级的氦离子(He+)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子C.氦离子(He+)处于n=1能级时,能吸收45eV的能量跃迁到n=2能级D.氦离子(He+)从n=4能级跃迁到n=3能级,需要吸收能量15.关于机械波,下列说法中正确的是A.机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B.在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D.在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大16.关于万有引力定律的建立,下列说法中正确的是A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B .“月﹣地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍C .“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律D .引力常量G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的17.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。
则下列说法中正确的是 A .甲、乙两粒子所带电荷种类不同B .若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大C .若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大D .该磁场方向一定是垂直纸面向里18.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。
海淀区高三年级第一学期期中练习物理2015.11说明:本试卷共 8页,共 100分。
考试时长 90分钟。
考生务势必答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
三题号一二总分131415161718分数一、此题共 10 小题,每题 3 分,共 30 分。
在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
所有选对的得 3 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得0 分。
把你以为正确的答案填涂在答题纸上。
1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,常常用三角形的构造悬挂。
图 1 是这种构造的一种简化模型,硬杆左端可绕经过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点经过钢索挂于 A 点,钢索和硬杆所受的重力均可忽视。
有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索迟缓变短,并使钢索的悬挂点 A 迟缓向下挪动,以保证硬杆一直处于水平。
则在上述变化过程中,以下说法中正确的选项是AB O图 1A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作使劲的协力变大D.钢索和硬杆对O点的作使劲的协力变小2.如图 2 所示,在圆滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点。
现使小球以O点为均衡地点,在A、 B 两点间沿圆滑水平面做简谐运动,对于这个弹簧振子做简谐运动的过程,以下说法中正确的选项是A.小球从O地点向 B 地点运动过程中做减速运动B.小球每次经过同一地点时的加快度必定相同A O B图 2C.小球从A地点向B地点运动过程中,弹簧振子所拥有的势能连续增添D.小球在A地点弹簧振子所拥有的势能与在B地点弹簧振子所拥有的势能相等y3.在长约 1.0m 的一端关闭的玻璃管中注满清水,水中放一的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的张口端用胶塞塞紧,并快速竖直蜡块就沿玻璃管由管口匀速上涨到管底。
将此玻璃管倒置安装在并将小车置于水平导轨上。
北京市海淀区2016届高三上学期期中考试物理试题一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。
图1是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B 点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O 点通过钢索挂于A 点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。
有一质量不变的重物悬挂于O 点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A 缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。
则在上述变化过程中,下列说法中正确的是A .钢索对O 点的拉力变大B .硬杆对O 点的弹力变小C .钢索和硬杆对O 点的作用力的合力变大D .钢索和硬杆对O 点的作用力的合力变小 【答案】A 【解析】试题分析:画出O 点的受力图,如图所示:当A 点距B 点的距离越近时,θ越小,由F A O sin θ=mg 可知F A O 变大,故选项A 正确;F B O =mg c o t θ得,F B O 增大,故B 错误;B O 始终水平,O 点始终平衡,A O 对O 点拉力与杆B O 对O 点支持力的合力与重力平衡,保持不变,故CD 错误;故选A. 考点:物体的平衡.2.如图2所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点。
现使小球以O点为平衡位置,在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中正确的是A.小球从O位置向B位置运动过程中做减速运动B.小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C.小球从A位置向B位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加D.小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等【答案】ABD【解析】试题分析:小球从O位置向B位置运动过程中受到向左的弹力作用,故小球做减速运动,选项A正确;小球每次通过同一位置时的位移相同,恢复力相同,则加速度一定相同,选项B正确;小球从A位置向B位置运动过程中,弹簧由压缩状态到原长,再到伸长状态,故弹簧振子所具有的势能先减小后增加,选项C 错误;小球在A位置时弹簧的压缩量等于在B位置时弹簧的伸长量,故小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等,选项D正确;故选ABD.考点:简谐振动的规律.3.在长约1.0m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。
海淀区高三年级第二学期期中练习物理试卷 2016.04第一部分(选择题 共120分)13.下列说法中正确的是A .布朗运动就是液体分子的无规则运动B .当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C .当分子间距离增大时,分子势能一定增大D .物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化14.已知氦离子(He +)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知A .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级比从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出光子的频率低B .大量处在n =3能级的氦离子(He +)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子C .氦离子(He +)处于n=1能级时,能吸收45eV 的能量跃迁到n =2能级D .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级,需要吸收能量15.关于机械波,下列说法中正确的是A .机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B .在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C .在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D .在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大16.关于万有引力定律的建立,下列说法中正确的是A .卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B .“月﹣地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍C .“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律D .引力常量 G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的17.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运 动,运动方向和轨迹示意如图。
则下列说法中正确的是A .甲、乙两粒子所带电荷种类不同B .若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子 的质量较大C .若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大D .该磁场方向一定是垂直纸面向里1 -13.6E n (eV ) -3.40 -1.51 ∞0 -6.04 -2.18 -54.423 4 5 6 nHe +18.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。
海淀区高三年级第二学期期中练习物理学科参考答案 2016.4(共120分)选择题(共48分,13题~20题每题6分)13.D 14.A 15.B 16.C 17.B 18.D 19.C 20.B21.(18分)(1)C (3分);B (3分)(2)①AC (4分)说明:错选不得分;漏选得2分。
② 0.36 (3分) ③0.18~ 0.19 (2分) ○4C (3分) 22.(16分)(1)金属杆cd 静止在金属导轨上,所受安培力方向与导轨平面平行向上。
则F 安= mg sin30°……………………………………………………………………………(2分) 解得:F 安=1.0N ……………………………………………………………………………(2分)(2)F 安=BIL ………………………………………………………………………………(2分) 解得:I =5.0A ………………………………………………………………………………(2分)(3)金属杆ab 所受安培力方向与导轨平面平行向下,金属杆ab 在拉力F 、安培力F 安和重力mg 作用下匀速上滑,则F=BIL + mg sin30°…………………………………………………………………………(2分) 根据电磁感应定律,金属棒ab 上产生的感应电动势为E 感 = BLv ……………………(2分)根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab 的电流I =E 感2R…………………………………(2分) 根据功率公式:P=Fv ………………………………………………………………………(1分) 解得: P =20W………………………………………………………………………………(1分)23.(18分)(1)小孩处于静止状态时,根据平衡条件有Mg =kx 0 (2分)解得:k =Mg x 0……………………(2分) F -x 图如图所示。
(说明:画出过原点的直线即可得分)…(1分) (2)利用F-x 图像可知,图线与横轴所包围的面积大小等于弹簧弹力做功的大小。
海淀区高三年级第一学期期中练习物 理 2014.11说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1.如图1所示,用轻绳OA 把球挂在光滑的竖直墙壁上,O 点为绳的固定点,B 点为球与墙壁的接触点。
现保持固定点O 不动,将轻绳OA 加长,使绳与墙壁的夹角θ变小,则球静止后与绳OA 加长之前相比A .绳对球的拉力变大B .球对墙壁的压力变小C .球对墙壁的压力不变D .球所受的合力变大 2.从同一高度水平抛出的物体,在空中运动一段时间,落到同一水平地面上。
在不计空气阻力的条件下,由平抛运动规律可知A .水平初速度越大,物体在空中运动的时间越长B .质量越大,物体在空中运动的时间越短C .水平初速度越大,物体的水平位移越大D .水平初速度越大,物体落地时的速度越大3.在游乐园中,游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉。
关于游客在随升降机一起运动的过程中所处的状态,下列说法中正确的是A .当升降机加速上升时,游客处在失重状态B .当升降机减速下降时,游客处在超重状态C .当升降机减速上升时,游客处在失重状态D .当升降机加速下降时,游客处在超重状态4.在不计空气阻力作用的条件下,下列说法中正确的是 A .自由下落的小球,其所受合外力的方向与其速度方向相同 B .做平抛运动的小球,其所受合外力的方向不断改变C .做匀速圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心D .做简谐运动的单摆小球,其所受合外力的方向总与速度方向相同图15.一列波速为2.0m/s ,沿x 轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如图2所示,P 为介质中的一个质点。
关于这列机械波,下列说法中正确的是A .该机械波的振幅为0.2mB .该机械波的波长为10mC .从此时刻起再经过10s ,质点P 通过的路程为0.8mD .此时刻质点P 的加速度方向与速度方向相同6.如图3所示,甲、乙两个高度相同的固定斜面,倾角分别为α1和α2,且α1<α2。
北京市海淀区2016届高三第二学期期中练习理综 物理试题 2016.4 第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.下列说法中正确的是A .布朗运动就是液体分子的无规则运动B .当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C .当分子间距离增大时,分子势能一定增大D .物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化14.已知氦离子(He +)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知A .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级比从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出光子的频率低B .大量处在n =3能级的氦离子(He +)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子C .氦离子(He +)处于n=1能级时,能吸收45eV 的能量跃迁到n =2能级D .氦离子(He +)从n =4能级跃迁到n =3能级,需要吸收能量15.关于机械波,下列说法中正确的是A .机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B .在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C .在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D .在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大16.关于万有引力定律的建立,下列说法中正确的是A .卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B .“月﹣地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍C .“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律D .引力常量 G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的17.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。
则下列说法中正确的是A .甲、乙两粒子所带电荷种类不同B .若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大C .若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大D .该磁场方向一定是垂直纸面向里 18.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。
海淀区2016高三期中物理海淀区2016高三物理期末试题(含答案)海淀区高三年级第一学期期末练习化学2016. 1本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。
满分100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题卡和答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束时,将本试卷、答题卡和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56第I卷(选择题,共42分)本卷共14道小题,每小题3分,共42分。
请在每小题列出的4个选项中,选出符合题目要求的1个选项。
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。
下列说法正确的是A.柠檬属于酸性食物B.油脂是人类维持生命活动所需能量的主要来源C.PM2.5是指空气中氮氧化物和硫氧化物含量之和D.登高山时防晒是为了防止强紫外线引起皮肤蛋白质被灼伤变性2.下列说法不正确的是A.核磁共振氢谱不能区分__H和__B.用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯C.室温下,在水中的溶解度:甘油苯酚溴乙烷D.两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同3.关于相同物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,下列说法不正确的是A.溶液中所含离子的种类相同B.溶液的pH相同C.都能与盐酸反应放出CO2气体D.都能使澄清石灰水变浑浊4.右图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是A.31d和33d属于同种核素B.气态氢化物的稳定性:adeC.工业上常用电解法制备单质b和cD.a和b形成的化合物不可能含共价键5.关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是顺丁橡胶涤纶酚醛树脂A.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料B.顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇6.常温下,关于pH = 2的盐酸,下列说法不正确的是A.溶液中c(H+) = 1.0ⅹ10-2 mol-L-1B.此溶液中由水电离出的c(OH-) = 1.0ⅹ10-12 mol-L-1C.加水稀释100倍后,溶液的pH = 4D.加入等体积pH = 12的氨水,溶液呈中性7.用来解释下列事实的方程式不正确的是:A.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:O2 + 4e- + 2H2O === 4OH-B.将氯气通入石灰乳制备漂白粉:2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2OC.向Na2SiO3溶液中通过量CO2制备硅酸凝胶:SiO32- + 2CO2 + 2H2O === H2SiO3 + 2HCO3-D.溶质物质的量比为1:1的明矾溶液和Ba(OH)2溶液混合:2SO42- + 2Ba2+ + Al3+ + 4OH- === AlO2- + 2BaSO4↓ + 2H2O8.2010年,中国首次应用六炔基苯在铜片表面合成了石墨炔薄膜( 其合成示意图如右图所示),其特殊的电子结构将有望广泛应用于电子材料领域。
海淀区高三年级第二学期期中练习
物理学科参考答案 2016.4
选择题(共48分,13题~20题每题6分)
13.D 14.A 15.B 16.C 17.B 18.D 19.C 20.B
21.(18分)
(1)C (3分);B (3分)
(2)①AC (4分)说明:错选不得分;漏选得2分。
② 0.36 (3分) ③0.18~ 0.19 (2分) ○
4C (3分) 22.(16分)
(1)金属杆cd 静止在金属导轨上,所受安培力方向与导轨平面平行向上。
则F 安
= mg sin30°……………………………………………………………………………(2分)
解得:F 安=1.0N ……………………………………………………………………………(2分)
(2)F 安=BIL ………………………………………………………………………………(2分)
解得:I =5.0A ………………………………………………………………………………(2分)
(3)金属杆ab 所受安培力方向与导轨平面平行向下,金属杆ab 在拉力F 、安培力F 安和重力mg 作用下匀速上滑,
则F=BIL + mg sin30°…………………………………………………………………………(2分) 根据电磁感应定律,金属棒ab 上产生的感应电动势为E 感 = BLv ……………………(2分)
根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab 的电流I =E 感2R …………………………………(2分)
根据功率公式:P=Fv ………………………………………………………………………(1分) 解得: P =20W………………………………………………………………………………(1分)
23.(18分) (1)小孩处于静止状态时,根据平衡条件有Mg =kx 0 (2
分)
解得:k =Mg x 0 ……………………(2分)
F -x 图如图所示。
(说明:画出过原点的直线即可得分)…(1分)
(2)利用F-x 图像可知,图线与横轴所包围的面积大小等于弹簧弹力做功的大小。
弹簧压缩量为x 时,弹性势能为E p 弾=12
kx 2………………………………………………(1分)
图a 状态弹簧的弹性势能为E p 弾1=12
k (3x 0)2…………………………………………………(1分)
小孩从图a 至图b 的过程,小孩先做加速运动后做减速运动,当弹簧弹力与重力等大时小孩向上运动的速度最大,设其最大速度为v max 。
……………………………………………(1分)
此时弹簧压缩量为x 0,弹簧的弹性势能为E p 弾2=12
kx 20……………………………………(1分)
从图a 至小孩向上运动速度达到最大的过程中,小孩和弹簧系统机械能守恒,因此有:
12k (3x 0)2=Mg (3x 0-x 0)+ 12Mv 2max +12kx 20………………………………………………………(2分)
解得:v max =2gx 0 ………………………………………………………………………(1分)
(3)图a 状态至弹簧长度为原长的过程中,小孩和弹簧系统机械能守恒。
设小孩在弹簧长度为原长时的速度为v 0,则有:
12k (3x 0)2=Mg (3x 0)+12Mv 20 ……………………………………………………………………(1分) 小孩迅速抓住跳杆的瞬间,内力远大于外力,小孩和弹跳杆系统动量守恒。
设小孩和弹跳杆共同速度为v 1,规定竖直向上方向为正,有Mv 0=(M +m )v 1 ……(2分)
小孩和弹跳杆一起竖直上升至最高点,小孩和弹跳杆系统机械能守恒,因此有: 12
(M +m )v 21=(M +m )gh max …………………………………………………………………(2分)
解得:
h max =3M 2x 02(M +m )2
……………………………………………………………………(1分)(说明:其他解法合理同样得分)
24. (20分)
(1)导体圆环内的磁通量发生变化,将产生感生电动势,根据法拉第电磁感应定律,感生电动势
2()BS B S r k t t t
φεπ∆∆∆====∆∆∆…………………………………………………(2分) 导体圆环内感生电流
2
00k r I R R ε
π==……………………………………………………(1分) 在T 时间内导体圆环产生的焦耳热Q=I 2R 0T ………………………………………………(2分) 解得:
224
T k r Q R π=………………………………………………………………………(1分)(2)①根据题意可知,磁场变化将在真空管道处产生涡旋电场,该电场的电场强度
22
kr E r επ==………………………………………………………………………………(2分) 小球在该电场中受到电场力的作用,电场力的大小
2
kqr F Eq ==……………………(1分) 电场力的方向与真空管道相切,即与速度方向始终相同,小球将会被加速,动能变大。
设小球由静止到其动能为E m 的过程中,小球运动的路程为s , 根据动能定理有
Fs=E m ……………………………………………………………………(2分) 小球运动的圈数
r s
N π2=…………………………………………………………………(1分) 解得:
m 2E N kq r
π=…………………………………………………………………………(2分)
②小球的切向加速度大小为
2F k q r a m m
==……………………………………………(2分) 由于小球沿速度方向受到大小恒定的电场力,所以经过时间t 0,
小球的速度大小v 满足
v =at 0…………………………………………………………(1分)
小球沿管道做圆周运动,因为小球与管道之间没有相互作用力,所以,小球受到的洛伦兹力提供小球的向心力,设所加磁场的磁感应强度为B 0,
则有
qvB 0=mv 2/r ………………………………………………………………………(2分)
解得:
B 0=kt 0/2…………………………………………………………………………(1分)。