河北省衡水中学2017届高三（下）第六次周考物理试卷（解析版）.doc

2016-2017学年河北省衡水中学高三（下）第六次周考物理试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第68题至少有两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下列关于电磁感应现象的认识，正确的是（）A它最先是由奥斯特通过实验发现的B它说明了电能生磁C它是指变化的磁场产生电流的现象D它揭示了电流受到安培力的原因2质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60角，其截面图如图所示则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是（）A向外，B向外，C向里，D向里，3有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm下列说法正确的是（）A粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反B粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等C粒子经过P点与Q点时，动能相等D粒子在P点的电势能为正值4如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角=37，并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5，（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）则下列有关说法正确的是（）A在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量B在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动C小物体运动1s后加速度大小为2m/s2D小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式F=FN52013年12月2日，我国成功发射“嫦娥三号”探月卫星，如图所示为“嫦娥三号”飞行轨道示意图“嫦娥三号”任务全过程主要经历5个关键飞控阶段，分别是：发射及入轨段；地月转移段；环月段；动力下降段；月面工作段其中在环月段时要从圆轨道变换到椭圆轨道下列说法正确的是（）A“嫦娥三号”的发射速度大于11.2 km/sB由圆轨道变换到椭圆轨道时，“嫦娥三号”要加速C由圆轨道变换到椭圆轨道时，“嫦娥三号”绕月球运动的周期减小D“嫦娥三号”在动力下降段处于失重状态6如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑水平桌面，在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）A小球带负电B小球的运动轨迹是一条抛物线C洛仑兹力对小球做正功D维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大7如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动8如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示则下列说法正确的是（）A线框的加速度大小为B线框受到的水平外力的大小C0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D0t3间内水平外力所做的功大于二、非选择题（一）必考题9某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为 （用题中字母表示）（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g若系统的机械能守恒，则需满足的等式为 （用题中字母表示）（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由 、 10在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除直流电源、开关、导线外，还有如下器材可供选择：A小灯泡“3V 1.5W”B电流表（3A，内阻约0.2）C电流表（量程0.6A，内阻约1）D电压表（量程3V，内阻约20k）E滑动变阻器（010、2A）F滑动变阻器（01k、0.5A）（1）实验所用到的电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填字母代号）（2）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电表的示数从零开始逐渐增大请将甲图中的实物连线完成（3）若将该灯泡接在一电动势为3V、内电阻为2电源的两端，则灯泡消耗的功率为 W11如图所示，宽度为L=0.5m的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m=0.5kg、电阻为R=4的金属杆CD，导轨上端跨接一个阻值RL=4的灯泡，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为=60，金属杆由静止开始下滑，且始终与导轨垂直并良好接触，动摩擦因数为=，下滑过程中当重力的最大功率P=12W时灯泡刚好正常发光（g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B的大小；（2）灯泡的额定功率PL；（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小12如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？【物理-选修3-3】13关于分子动理论，下列说法正确的是（）A液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性B布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动C气体从外界吸收热量，其内能不一定增加D如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能E当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时，分子势能最小14如图，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；（）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强物理-选修3-415下列说法中正确的是（）A电磁波在同种介质中只能沿直线传播B单摆经过平衡位置时，合外力为零C机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等D做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍E观察者向波源靠近，观察者感觉波源的频率变大16如图，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO垂直于水平桌面位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO，夹角=60的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知OB=R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：（i）透明半球对该单色光的折射率n；（ii）该光在半球体内传播的时间2016-2017学年河北省衡水中学高三（下）第六次周考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第68题至少有两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下列关于电磁感应现象的认识，正确的是（）A它最先是由奥斯特通过实验发现的B它说明了电能生磁C它是指变化的磁场产生电流的现象D它揭示了电流受到安培力的原因【考点】D1：电磁感应现象的发现过程【分析】利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，电磁感应现象表明磁能生电【解答】解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；B、电磁感应现象说明，磁能生电，故B错误；C、利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象，故C正确；D、电磁感应现象揭示了磁能生电，它并没有揭示电流受到安培力的原因，故D错误；故选C2质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60角，其截面图如图所示则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是（）A向外，B向外，C向里，D向里，【考点】2H：共点力平衡的条件及其应用；2G：力的合成与分解的运用；CF：洛仑兹力【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则，可知导体棒电流向里，对其受力分析，正交分解可得电流大小【解答】解：对导体棒受力分析如图；BIL=mgtan60，解得，由左手定则知电流方向向里，故选：D3有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm下列说法正确的是（）A粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反B粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等C粒子经过P点与Q点时，动能相等D粒子在P点的电势能为正值【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，由牛顿第二定律分析加速度的方向x图象的斜率大小等于场强E加速度a=根据电势关系，分析电势能关系，再由能量守恒定律判断动能的关系根据功率公式P=Fv，研究功率关系【解答】解：A、根据顺着电场线方向电势降低可知，02mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x轴正方向；在26mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x负方向做减速运动，加速度沿x轴负方向；x图象的斜率大小等于场强E则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在p点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反故A错误B、粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则根据功率公式P=Fv，可知电场力做功的功率不等故B错误C、粒子经过P点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等故C正确D、在P点，根据电势能公式Ep=q，因为q0，0，所以Ep0故D错误故选：C4如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角=37，并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5，（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）则下列有关说法正确的是（）A在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量B在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动C小物体运动1s后加速度大小为2m/s2D小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式F=FN【考点】37：牛顿第二定律；27：摩擦力的判断与计算；8G：能量守恒定律【分析】根据牛顿第二定律求出物体放上传送带时的加速度，结合速度时间 公式求出物体达到传送带速度时的时间，结合位移公式求出相对位移，从而求出产生的热量根据能量守恒求出维持传送带匀速转动所提供的能量通过重力的分力和滑动摩擦力大小比较，判断物体与传送带能否保持相对静止，若不能，根据牛顿第二定律求出加速度【解答】解：A、物体放上传送带后的加速度a=gsin+gcos=6+0.58m/s2=10m/s2则物体达到传送带速度所需的时间此时传送带的位移x1=vt1=10m，物体的位移，则相对位移大小x=x1x2=5m摩擦产生的热量Q=mgcosx=0.5100.85J=20J故A错误B、根据能量守恒定律得，则提供的能量E=20+J=40J故B错误C、物体达到传送带速度后，由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，则1s后的加速度a=gsin37gcos37=2m/s2故C正确D、1s后的摩擦力仍然为滑动摩擦力，则滑动摩擦力公式仍然适用故D错误故选：C52013年12月2日，我国成功发射“嫦娥三号”探月卫星，如图所示为“嫦娥三号”飞行轨道示意图“嫦娥三号”任务全过程主要经历5个关键飞控阶段，分别是：发射及入轨段；地月转移段；环月段；动力下降段；月面工作段其中在环月段时要从圆轨道变换到椭圆轨道下列说法正确的是（）A“嫦娥三号”的发射速度大于11.2 km/sB由圆轨道变换到椭圆轨道时，“嫦娥三号”要加速C由圆轨道变换到椭圆轨道时，“嫦娥三号”绕月球运动的周期减小D“嫦娥三号”在动力下降段处于失重状态【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用【分析】通过宇宙速度的意义判断嫦娥三号发射速度的大小，根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速根据开普勒第三定律判断不同轨道上卫星的周期关系根据物体加速度方向判断超重和失重状态【解答】解：A、嫦娥三号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥三号的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A错误；B、嫦娥三号在圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入椭圆轨道需要做近心运动，使得在交界点所受万有引力大于圆周运动向心力，因为同在交界点万有引力不变，故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入椭圆轨道，故B错误；C、根据开普勒第三定律得=k，由圆轨道变换到椭圆轨道时，“嫦娥三号”绕月球运动的周期减小，故C正确；D、“嫦娥三号”在动力下降段做减速下降，即加速度方向向上，处于超重状态，故D错误；故选：C6如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑水平桌面，在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）A小球带负电B小球的运动轨迹是一条抛物线C洛仑兹力对小球做正功D维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大【考点】CF：洛仑兹力【分析】小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，由左手定则，分析电性将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况，研究轨迹，确定F如何变化【解答】解：A、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电故A错误B、设管子运动速度为v1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线故B正确C、洛伦兹力总是与速度垂直，不做功故C错误D、设小球沿管子的分速度大小为v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B，v2增大，则F2增大，而拉力F=F2，则F逐渐增大故D正确故选：BD7如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动【考点】53：动量守恒定律；6B：功能关系【分析】系统所受合外力为零时系统动量守恒，根据系统所受外力情况判断系统动量是否守恒；物体具有竖直向上的初速度、在运动过程中只受重力作用时做竖直上抛运动，根据球的初速度情况判断球的运动性质【解答】解：A、小球在槽内运动的全过程中，系统在水平方向所受合外力不为零，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒，故A错误，B正确；C、小球在槽内运动的全过程中，墙壁对系统有水平向右的作用力，系统在水平方向所受合外力不为零，小球、半圆槽、物块在水平方向动量不守恒，故C正确；D、小球离从C点离开半圆槽时具有水平向右与竖直向上的速度，小球的速度斜向右上方，小球不做竖直上抛运动，故D错误；故选：BC8如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示则下列说法正确的是（）A线框的加速度大小为B线框受到的水平外力的大小C0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D0t3间内水平外力所做的功大于【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；37：牛顿第二定律；BG：电功、电功率【分析】由乙图读出t1时刻线框中的感应电流，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求此刻的速度，由加速度的定义式求解加速度；同理可求得t2时刻线框的速度，由运动学公式和牛顿第二定律求解外力的大小根据电量公式q=It求解0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量根据功能关系求解0t3间内水平外力所做的功【解答】解：A、由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1，设此刻线框的速度大小为v1，则有：i1=，则得：v1=；线框的加速度为a=，故A错误B、对于t2t3时间内，安培力的平均值大小为： =由于线框做匀加速运动，拉力必定大于安培力的平均值，故B错误C、0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为：q=t1=i1t1故C错误D、t3时刻线框的速度为：v3=；0t3间内，根据动能定理得：WFW克=则得：WF=W克+=W克+，所以水平外力所做的功大于，故D正确故选：D二、非选择题（一）必考题9某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为（用题中字母表示）（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g若系统的机械能守恒，则需满足的等式为（用题中字母表示）（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由可行、【考点】MD：验证机械能守恒定律【分析】（1）由平均速度可近似表示A点的瞬时速度；（2）根据实验装置及机械能守恒定律可得出对应的表达式；（3）整体在中间位置上方做匀加速运动，在下方做匀速运动，由运动学公式可求得下方瞬时速度的大小【解答】解：（1）在h1阶段由于金属块C静止，而A，B质量相等，所以A，B都是匀速直线运动，由匀速运动公式可得：v=；（2）由题意可知，整体减小的重力势能等于动能的增加量；即：（3）整体在上一段做匀加速直线运动，在下方做匀速运动；则可知：设中间速度为v，则有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；则下落的速度v=；故此方法可行； 速度 ；故答案为：（1）；（2）（3）可行；10在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除直流电源、开关、导线外，还有如下器材可供选择：A小灯泡“3V 1.5W”B电流表（3A，内阻约0.2）C电流表（量程0.6A，内阻约1）D电压表（量程3V，内阻约20k）E滑动变阻器（010、2A）F滑动变阻器（01k、0.5A）（1）实验所用到的电流表应选C，滑动变阻器应选E（填字母代号）（2）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电表的示数从零开始逐渐增大请将甲图中的实物连线完成（3）若将该灯泡接在一电动势为3V、内电阻为2电源的两端，则灯泡消耗的功率为0.88W【考点】N5：描绘小电珠的伏安特性曲线【分析】（1）根据小灯泡的额定电流选择电流表，根据电路滑动变阻器的接法，选择滑动变阻器；（2）明确滑动变阻器的接法，再将甲图实物连线完成；（3）在乙图中作出电源的UI图象，交点就是此时灯泡两端的电压和通过的电流，再计算灯泡消耗的功率；【解答】解：（1）小灯泡标有：“3V，1.5W”，则小灯泡的额定电流为，故电流表量程选0.6A即可，电流表选C；描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压和电流要从0开始测量，因此电路中滑动变阻器采用分压接法，为了便以调节滑动变阻器要选用最大阻值较小的，故滑动变阻器选E；（2）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电表的示数从零开始逐渐增大，可知滑动变阻器采用分压式接法，将甲图实物连线完成如右图所示：（3）在乙图中作出电源的UI关系图线U=32I，如下图所示，交点就是此时灯泡两端的电压和通过的电流从图中可知，此时灯泡两端电压为2.2V，通过小灯泡的电流为0.4A，则灯泡消耗的功率为：P=IU=0.42.2W=0.88W；故答案为：（1）C，E； （2）如右图所示； （3）0.8811如图所示，宽度为L=0.5m的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m=0.5kg、电阻为R=4的金属杆CD，导轨上端跨接一个阻值RL=4的灯泡，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为=60，金属杆由静止开始下滑，且始终与导轨垂直并良好接触，动摩擦因数为=，下滑过程中当重力的最大功率P=12W时灯泡刚好正常发光（g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B的大小；（2）灯泡的额定功率PL；（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；BB：闭合电路的欧姆定律；BG：电功、电功率；DD：电磁感应中的能量转化【分析】（1）金属杆CD由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与CD杆的重力在沿导轨平面向下的分力平衡时，CD的速度达最大为v，此后并以v匀速运动，此时重力的功率也达最大根据E=BLv、I=和安培力公式F=BIL得到安培力表达式，再根据平衡条件和重力的最大功率P=mgvsin列式，即可求解B（2）根据第1小题的结果求解金属杆下滑的最大速度，由E=BLv求出杆产生的最大电动势，由欧姆定律求得回路中的电流，即可根据公式PL=I2RL求得灯泡的额定功率PL；（3）先求出金属杆达到最大速度一半时的安培力，再运用牛顿第二定律求解加速度的大小【解答】解：（1）金属杆CD由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与CD杆的重力在沿导轨平面向下的分力平衡时，CD的速度达最大为v，此后并以v匀速运动，此时重力的功率也达最大金属杆的电动势为：E=BLv感应电流为：I=安培力为：F=BIL金属杆受力平衡，则有：mgsin=F+mgcos重力的最大功率为：P=mgvsin联立以上各式解得： B=代入数值得：B=5T（2）金属杆下滑的最大速度为：v=m/s产生的最大电动势为：E=BLv=4V灯泡的额定电流为：I=A灯泡的额定功率为：PL=I2RL=3W（3）由（2）可知，金属杆达到最大速度一半时，电流也是原来的一半，即：I=I=ACD杆所受安培力为：F=ILB=NCD的加速度为：a=代入数值得：a=m/s22.16m/s2答：（1）磁感应强度B的大小为5T；（2）灯泡的额定功率PL为3W（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小约为2.16m/s212如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？【考点】66：动能定理的应用；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系；37：牛顿第二定律【分析】（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，判断f1和f2的关系即可判断；（2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为，根据牛顿第二定律即运动学基本公式列式即可求解；（3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，根据动量守恒定律求出木板A、B共同运动的初速度，根据牛顿第二定律求出物块C在木板上滑动的加速度，当三者的速度相同时，不掉下就不会掉下，根据运动学基本公式即可求解【解答】解：（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，有：f1=1Mg=0.40Mg，f2=2（Mg+Mg）=0.20Mg可见f2Ff1，故可知在木板A、B相碰前，在F的作用下，木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动 （2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为，有：，解得：t=4s，=2m/s （3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，设A、B碰后速度为，则M=2M得此即木板A、B共同运动的初速度此后，物块C在木板上滑动时的加速度为：，物块C在木板上滑动时，木板A、B共同运动的加速度为：，其中，解得：若木板A、B很长，则物块C不会掉下来设物块C再运动时间t1后，三者的速度相同，有：，代入数据解得：在此过程中，物块C的位移为：木板A、B的位移为：由于，可见，物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上进一步分析，由于，可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动，可见物块C将不会从木板上掉下来 答：（1）证明如上（2）从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t为4s（3）物块C最终不会从木板上掉下来【物理-选修3-3】13关于分子动理论，下列说法正确的是（）A液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性B布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动C气体从外界吸收热量，其内能不一定增加D如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能E当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时，分子势能最小【考点】8F：热力学第一定律；84：布朗运动；8H：热力学第二定律【分析】液晶具有流动性和晶体的各向异性布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映；明确热力学第一定律的基本内容，知道做功和热传递均可以改变物体的内能；达到热平衡的标志是温度相等；明确分子力和分子势能之间的关系，知道分子间距离为平衡距离时，分子势能最小【解答】解：A、液晶是一类特殊的物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性故A正确；B、布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动，不能反映颗粒分子的无规则运动，故B错误C、气体从外界吸收热量，如果同时对外做功，则其内能不一定增加，故C正确；D、如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度；故D错误；E、当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时，分子势能最小，故E正确故选：ACE14如图，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；（）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强【考点】99：理想气体的状态方程【分析】（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖吕萨克定律求