高中物理人教版5本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)【全國一等獎】

2023學(xué)年廣東省廣州市鐵一中學(xué)高二（下）期末物理模擬試卷（二）一、單選題1．一質(zhì)點做勻變速直線運動，其速度v與時間t的數(shù)值關(guān)系為v=6﹣2t（各物理量均采用國際單位制單位）．關(guān)于該質(zhì)點的運動，下列說法正確的是（）A．初速度大小為2m/sB．加速度大小為4m/s2C．物體在第1s內(nèi)的位移大小為5mD．物體在第1s內(nèi)的平均速度大小為6m/s2．如圖，放在斜面上的物塊，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下運動，斜面保持靜止．下列說法正確的是（）A．地面對斜面的彈力大于斜面和物塊的重力之和B．地面對斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面對斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面對斜面的摩擦力也增大3．如圖甲，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的圖象如圖乙所示，t=0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正，則在0～4s時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I，以及線框的ab邊所受安培力F隨時間變化的圖象為下圖中的（安培力取向上為正方向）（）A． B． C． D．4．如圖所示的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗5．一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（）A．電壓的有效值為10VB．周期為sC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時值的表達(dá)式為u=10sin8πt（V）6．如圖，一光滑的平面上，右方有一條形磁鐵，一金屬環(huán)以初速度V沿磁鐵的中線向右滾動，則以下說法正確的是（）A．環(huán)的速度越來越小B．環(huán)保持勻速運動C．環(huán)運動的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的N極D．環(huán)運動的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的S極二、多選題7．某物體沿水平方向做直線運動，其v﹣t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，物體做曲線運動B．在1s～2s內(nèi)，物體向左運動，且速度大小在減小C．在1s～3s內(nèi)，物體的加速度方向向左，大小為4m/s2D．在3s末，物體處于出發(fā)點右方8．如圖所示，（a）是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，（b）是用戶得到的電壓隨時間變化的圖象，已知降壓變壓器的匝數(shù)比為10：1，不考慮降壓變壓器與用戶間導(dǎo)線的電阻，則（）A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50HzB．升壓變壓器的輸出電壓為2200VC．輸電線的電流只由降壓變壓器匝副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小9．如圖甲是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示．若電熱絲的電阻為110Ω，則以下說法中正確的是（）A．經(jīng)過電熱絲的交變電流周期為1×10﹣2sB．用交流電壓表測得電熱絲兩端的電壓為110VC．通過電熱絲的電流為AD．電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為×104J10．如圖甲所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、長為5d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運動，導(dǎo)體棒剛要離開磁場時做勻速直線運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，已知重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為B．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為C．離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為三、計算題11．如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為．sin37°=，cos37°=．求：（1）物體所受的摩擦力；（2）若用原長為10cm，勁度系數(shù)為×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運動，則彈簧的最終長度是多少？取g=10m/s2．12．如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計．在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：（2）燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率．13．如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=，板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，極板按如圖所示的方式接入電路．足夠長的、間距為L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B．電阻為r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好．已知滑動變阻器的總阻值為R=4Ω，滑片P的位置位于變阻器的中點．有一個電荷量為q=+×10﹣5C的帶電小球，沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場區(qū)．（g=10m/s2）（1）小球從高H=處由靜止開始下滑，到C點時速度v0多大？（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過，求小球的質(zhì)量m=？（3）當(dāng)金屬棒ab以速度v=s的速度向左勻速運動時，試求：小球從多高的地方滑下時，小球恰能垂直的打在金屬板M上．四、選考部分【選修3-5】14．下列說法中正確的是（）A．基態(tài)氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級躍遷時放出光子的波長一定大于或等于入射光子的波長B．Th（釷）核衰變?yōu)镻a（鏷）核時，衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量C．α粒子散射實驗的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．分別用紫色光和綠色光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用紫色光照射時光電子的最大初動能較大E．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定15．質(zhì)量為mB=6kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量為mA=1kg，停在B的左端．質(zhì)量為m=1kg的小球用長為l=的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與A發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，且無機(jī)械能損失．物塊與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力．已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=，A離開B時的速度是B的2倍，g取10m/s2．求木板的長度d？

2023學(xué)年廣東省廣州市鐵一中學(xué)高二（下）期末物理模擬試卷（二）參考答案與試題解析一、單選題1．一質(zhì)點做勻變速直線運動，其速度v與時間t的數(shù)值關(guān)系為v=6﹣2t（各物理量均采用國際單位制單位）．關(guān)于該質(zhì)點的運動，下列說法正確的是（）A．初速度大小為2m/sB．加速度大小為4m/s2C．物體在第1s內(nèi)的位移大小為5mD．物體在第1s內(nèi)的平均速度大小為6m/s【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式得出質(zhì)點的初速度和加速度，根據(jù)位移時間公式求出物體在1s內(nèi)的位移，從而得出最初1s內(nèi)的平均速度大?。窘獯稹拷猓篈、根據(jù)v=v0+at=6﹣2t得，質(zhì)點的初速度v0=6m/s，加速度a=﹣2m/s2，故A、B錯誤．C、物體在第1s內(nèi)的位移x=v0t+at2=6×1﹣=5m；故C正確；D、第1s內(nèi)的平均速度===5m/s；故D錯誤．故選：C．2．如圖，放在斜面上的物塊，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下運動，斜面保持靜止．下列說法正確的是（）A．地面對斜面的彈力大于斜面和物塊的重力之和B．地面對斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面對斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面對斜面的摩擦力也增大【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】根據(jù)光滑斜面上物體對斜面只有壓力，與物體運動狀態(tài)，及運動方向無關(guān)，并依據(jù)摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反，即可求解．【解答】解：滑塊受到重力、斜面的支持力和拉力的作用，垂直于斜面的方向：N=mcosθ以斜面體為研究對象，斜面體受到重力、支持力和滑塊的壓力、地面的摩擦力的作用．如圖A、地面對斜面體的支持力：＜Mg+mg．故A錯誤；B、由受力圖可知，斜面體受到的摩擦力的方向向右．故B正確；C、無論滑塊下滑還是上滑，滑塊對斜面體的壓力不變，即垂直于斜面向下，因此斜面受到地面水平向右的靜摩擦力作用，故C錯誤．D、增大向下的拉力時，物體對斜面的壓力均不變，則地面對斜劈的摩擦力大小與方向均不變，故D錯誤；故選：B3．如圖甲，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的圖象如圖乙所示，t=0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正，則在0～4s時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I，以及線框的ab邊所受安培力F隨時間變化的圖象為下圖中的（安培力取向上為正方向）（）A． B． C． D．【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【分析】由右圖可知B的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動勢，即可知電路中電流的變化情況；由F=BIL可知安培力的變化情況．【解答】解：A、由圖可知，0﹣2s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0﹣2s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針，即電流為負(fù)方向；同理可知，2﹣4s內(nèi)電路中的電流為逆時針，且兩段時間內(nèi)電流強(qiáng)度大小時等，故A，B錯誤；C、由E==S可知，電路中電流大小時恒定不變，故由F=BIL可知，F(xiàn)與B成正比；且b中電流一直為由a至b，則由左手定律可知，電流方向0時刻為向上，為正，故C正確，D錯誤；故選C．4．如圖所示的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗【考點】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】當(dāng)K突然斷開時，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動，但二極管反向不導(dǎo)通，所以L2不亮，又因為原來L中電流比L3的電流大，所以L3將更亮，之后再變暗．【解答】解：當(dāng)K突然斷開時，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動，L、L1和L3構(gòu)成一閉合回路，L中電流從I1逐漸減少，則通過L1的電流也逐漸減少．通過L3的電流開始時比原來電流大，后逐漸變?。?dāng)K突然斷開時，電感L相當(dāng)于電源，由此時二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，故L2立即熄滅．故B正確，ACD錯誤．故選：B5．一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（）A．電壓的有效值為10VB．周期為sC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時值的表達(dá)式為u=10sin8πt（V）【考點】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】根據(jù)圖象可以知道交流電壓的最大值和交流電的周期，根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系即可求得交流電的有效值和頻率．【解答】解：A、由圖象可知，交流電壓的最大值為Um=20V，電流的周期為T=，有效值為，故A正確，C錯誤；B、由圖象可知，電流的周期為T=，故B錯誤；D、電流的周期為T=，ω==8πrad/s，所以電壓瞬時值的表達(dá)式為u=20sin8πt（V），故D錯誤．故選：A．6．如圖，一光滑的平面上，右方有一條形磁鐵，一金屬環(huán)以初速度V沿磁鐵的中線向右滾動，則以下說法正確的是（）A．環(huán)的速度越來越小B．環(huán)保持勻速運動C．環(huán)運動的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的N極D．環(huán)運動的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的S極【考點】楞次定律；左手定則．【分析】滾動金屬環(huán)處于磁場中，導(dǎo)致穿過金屬環(huán)的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此受到安培阻力．根據(jù)環(huán)的受力情況分析其運動情況．【解答】解：A、B由于金屬環(huán)的移動，導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其速度越來越小，故A正確；B錯誤；C、運動的金屬環(huán)受到安培力，與速度方向相反，與磁場方向垂直，因此金屬環(huán)做直線運動，不會偏向磁鐵的N極或S極，故CD錯誤；故選：A二、多選題7．某物體沿水平方向做直線運動，其v﹣t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，物體做曲線運動B．在1s～2s內(nèi)，物體向左運動，且速度大小在減小C．在1s～3s內(nèi)，物體的加速度方向向左，大小為4m/s2D．在3s末，物體處于出發(fā)點右方【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】速度圖象只能反映直線運動的速度變化情況，根據(jù)速度的方向分析物體做直線運動還是曲線運動．速度為正值時，物體向右運動，速度為負(fù)值時，物體向左運動．根據(jù)斜率等于加速度，由數(shù)學(xué)知識求出加速度的大小和方向．根據(jù)圖線的“面積”分析3s末物體的位置．【解答】解：A、在0～1s內(nèi)，速度都是正值，說明物體一直向右做直線運動，不是曲線運動．故A錯誤．B、在1s～2s內(nèi)，速度都是正值，說明物體向右運動，速度大小在減小．故B錯誤．C、速度圖象的斜率等于加速度，則在1s～3s內(nèi)，物體的加速度a==m/s2=﹣4m/s2，說明物體的加速度方向向左，大小為4m/s2．故C正確．D、由圖象的“面積”看出，前2s內(nèi)物體向右運動的位移大于第3s內(nèi)向左運動的位移，所以在3s末，物體處于出發(fā)點右方．故D正確．故選：CD8．如圖所示，（a）是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，（b）是用戶得到的電壓隨時間變化的圖象，已知降壓變壓器的匝數(shù)比為10：1，不考慮降壓變壓器與用戶間導(dǎo)線的電阻，則（）A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的頻率是50HzB．升壓變壓器的輸出電壓為2200VC．輸電線的電流只由降壓變壓器匝副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小【考點】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】根據(jù)圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量，然后進(jìn)一步可求出其瞬時值的表達(dá)式以及有效值等．同時由變壓器電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．【解答】解：A、變壓器不會改變交流電的頻率，有圖b可知周期為T=，故頻率為f=，故A正確；B、在降壓變壓器中，根據(jù)可得U3=2200V，有與輸電線路上有電阻，故損失一部分電壓，故升壓變壓器輸送的電壓大于2200V，故B錯誤；C、輸電線的電流由輸送的功率與電壓決定的，與降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比無關(guān)，故C錯誤；D、當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，用戶的功率減小，降壓變壓器的輸出功率減小，則輸入的功率減小，輸入的電流減小，輸電線上損失的功率減小，故D正確；故選：AD9．如圖甲是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖乙所示．若電熱絲的電阻為110Ω，則以下說法中正確的是（）A．經(jīng)過電熱絲的交變電流周期為1×10﹣2sB．用交流電壓表測得電熱絲兩端的電壓為110VC．通過電熱絲的電流為AD．電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為×104J【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】電壓表讀數(shù)為有效值，根據(jù)正弦式交變電流峰值和有效值之間的關(guān)系以及電流的熱效應(yīng)便可求得有效值，從而得出一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量．【解答】解：A、根據(jù)乙圖可知，交流電的周期為，故A錯誤．B、根據(jù)有效值的定義可得：，解得U=，故B錯誤．C、通過電熱絲的電流為：，故C正確．D、電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=2×110×60J=×104J，故D正確．故選：CD．10．如圖甲所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、長為5d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運動，導(dǎo)體棒剛要離開磁場時做勻速直線運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，已知重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為B．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為C．離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．【分析】根據(jù)安培力與速度的關(guān)系式和平衡條件結(jié)合求導(dǎo)體棒離開磁場時的速度大小．根據(jù)q=求通過電阻R的電荷量．根據(jù)歐姆定律求離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓．根據(jù)功能關(guān)系求出電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．【解答】解：A、設(shè)導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為v．此時導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：F安=．由平衡條件得：F=F安+mg由圖2知：F=3mg，聯(lián)立解得：v=．故A正確．B、導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為：q===．故B錯誤．C、離開磁場時，由F=BIL+mg得：I==，導(dǎo)體棒兩端電壓為：U=IR=．故C正確．D、導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：Q=WF﹣mg?5d﹣mv2，而拉力做功為：WF=2mgd+3mg?4d=14mgd電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：QR=Q聯(lián)立解得：QR=．故D正確．故選：ACD．三、計算題11．如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為．sin37°=，cos37°=．求：（1）物體所受的摩擦力；（2）若用原長為10cm，勁度系數(shù)為×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運動，則彈簧的最終長度是多少？取g=10m/s2．【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】（1）由于μ＞tanθ，物體靜止在斜面時，受力分析后根據(jù)共點力平衡條件列式求解；（2）受力分析后根據(jù)共點力平衡條件求解拉力，然后根據(jù)胡克定律求解伸長量．【解答】解：（1）物體靜止在斜面上受力分析如圖（1）所示，根據(jù)平衡條件，物體受到的靜摩擦力為：代入數(shù)據(jù)解得：f靜=30N，摩擦力方向為沿斜面向上．（2）當(dāng)物體沿斜面向上被勻速拉動時，受力分析如圖（2）所示，彈簧拉力設(shè)為F，伸長量為x，則：F=kxF=mgsin37°+f滑彈簧最終長度：L=L0+x由以上方程解得：L==12cm答：（1）物體所受的摩擦力為30N，方向為沿斜面向上；（2）彈簧的最終長度是12cm．12．如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計．在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。海?）燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】導(dǎo)體棒釋放后做加速度減小的加速運動，直到重力等于安培力時以最大速度勻速運動．在加速階段感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流增大，兩燈泡逐漸變亮，只有在勻速階段兩燈泡的亮度不變，所以兩燈泡保持正常發(fā)光說明導(dǎo)體棒在勻速運動．【解答】解：（1）兩燈泡保持正常發(fā)光說明導(dǎo)體棒在勻速運動，根據(jù)平衡條件：mg=BIL①兩燈泡保持正常發(fā)光I=2Im②P=Im2R③連立①②③化簡得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?、埽?）兩燈泡保持正常發(fā)光時的電壓等于感應(yīng)電動勢U2=PR⑤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv⑥連立⑤⑥化簡得燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率．13．如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=，板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，極板按如圖所示的方式接入電路．足夠長的、間距為L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B．電阻為r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好．已知滑動變阻器的總阻值為R=4Ω，滑片P的位置位于變阻器的中點．有一個電荷量為q=+×10﹣5C的帶電小球，沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場區(qū)．（g=10m/s2）（1）小球從高H=處由靜止開始下滑，到C點時速度v0多大？（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過，求小球的質(zhì)量m=？（3）當(dāng)金屬棒ab以速度v=s的速度向左勻速運動時，試求：小球從多高的地方滑下時，小球恰能垂直的打在金屬板M上．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；帶電粒子在混合場中的運動．【分析】（1）由動能定理求解到C點時速度；（2）金屬棒ab靜止時，MN間只有磁場，對小球根據(jù)共點力的平衡條件求解質(zhì)量；（3）當(dāng)金屬棒ab向左勻速運動時，求解兩板間電壓和電場力，分析小球的運動情況，根據(jù)帶電粒子在復(fù)合場中的運動的情況分析求解速度大小，再根據(jù)動能定理求解下落的高度．【解答】解：（1）由動能定理可得：mgH=mv02，解得：v0=；（2）金屬棒ab靜止時，MN間只有磁場，由平衡條件有：qBv0=mg解得：m=kg=3×10﹣6kg；（3）當(dāng)金屬棒ab向左勻速運動時，感應(yīng)電動勢E=BLv=×1×=，板間電壓：U=，小球進(jìn)入磁場時，所受電場力：F電=可見，小球進(jìn)入磁場后只受洛倫磁力的作用，將做勻速圓周運動，設(shè)軌跡半徑為r0，則qvB=垂直打在金屬板上，則解得：v=m/s=m/sA→C：由動能定理：mgH=mv2﹣0解得：H=m．答：（1）小球從高H=處由靜止開始下滑，到C點時速度為3m/s；（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過，小球的質(zhì)量為3×10﹣6kg；（3）小球從m高的地方滑下時，小球恰能垂直的打在金屬板M上．四、選考部分【選修3-5】14．下列說法中正確的是（）A．基態(tài)氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級躍遷時放出光子的波長一定大于或等于入射光子的波長B．Th（釷）核衰變?yōu)镻a（鏷）核時，衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量C．α粒子散射實驗的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．分別用紫色光和綠色光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用紫色光照射時光電子的最大初動能較大E．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【考點】光電效應(yīng)；粒子散射實驗．【分析】正確解答該題需要掌握：明確氫原子放出光子種類和能級之間的關(guān)系，核反應(yīng)過