《天津市和平区2021-2022学年高三上学期期末模拟物理试卷.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市和平区2021-2022学年高三上学期期末模拟物理试卷.pdf（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2021-2022学年天津市和平区高三（上）期末物理模拟试卷一选择题（共6小题，满分24分，每小题4分）1.(4分）根据所给图片结合课本相关知识，下列说法正确的是（)国A.殷电器B.如图是电子束穿过铝馅后的衍射图样，证明电子具有粒子性锌板弧光灯J下、l:如图是“光电效应“实验装置，锌板表面逸出的粒子是光子.心-C.、-:.，如图是a粒子散射实验装置，原子核式结构模型很好的解释了本实验现象板D.线是a射线紫如图是工业上用射线检测金屈板厚度的装置，使用的射2.(4分）汽车A和汽车B静止在水平地面上，某时刻汽车A开始倒车，结果汽车A撞到了停在它正后方的汽车B,汽车B上装有智能记录仪，能够侧昼并记录汽
2、车B前面的物体相对于汽车B自身的速度。在本次碰撞中，如果汽车B的智能记录仪测得碰撞前瞬间汽车A的速度大小为VO,已知汽车A的质址是汽车B质虽的2倍，碰撞过程可视为弹性碰撞，则碰后瞬间汽车A相对于地面的速度大小为（)。v 1_2 A。v 2一3B。v 1一3c。v 1-4 D 3.(4分）2020年6月23日9时43分我国第55颗北斗导航卫星发射成功，北斗那颗最亮的“星”的运行周期为T。已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球表面重力加速度为g。由此可知（)令、/rJ,八今,，、/X,e霾/几yyc/了”,Jt/Iy y.2 A地球的质量为立邑g B地球的第一宇宙速度为呈王区T C 卫星的离地高
3、度为f言R4冗2 D.卫星的线速度大小为寸示4.(4分）如图所示，粗糙的A,B长方体木块在放在一起。静置于水平面上，现B木块受到一个水平方向的牵引力F,但仍然保持静止，则以下判断中正确的是()A.,B o衮巳夕F R A.A对B的压力就是A物体的重力B.B不动是因为它受到的地面的摩擦力小于拉力FC.B与A间只有一对相互作用力D.木块B先对地面施加压力，使地面发生形变后，地面再对B施加支持力5.(4分）“百脉寒泉珍珠滚“，为章丘八大景之一。泉水深5m,底部温度为lTC，一个体积为5.8X10-7矿的气泡，从底部缓慢上升，到达泉水表面温度为2TC，其内能增加了2X I0-2J。g取IOm/s2,外
4、界大气压强取I.OX105Pa,水的密度取IXl03kg/m3。下列说法正确的是()A.气泡内所有分子动能都增大B.气泡上升过程中对外做功，放出热忧c.气泡到达水面的体积为8.7X10-8而D.上升过程中气泡吸收热筐小于5.2XI0-2J 6.(4分）一物块在外力F作用下沿粗糙斜面向上运动，一段时间后撤去F,物块继续沿斜面运动，如图所示为物块运动的V-t图象（沿斜面向上方向为正方向），则()”-lit A.物块在u时刻距离斜面底端最远B.外力F作用的时间为0到t2时间段C.在t2时刻物块开始沿斜面向下运动D在t3时刻物块回到了斜面底端二多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）7.(4分）如图
5、所示，两束不同的单色细光束a、b,以不同的入射角从空气射入玻鸦三棱锐中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（)n”A在同种介质中b光的速度较大B.该玻蹈三棱锐对a光的折射率较大C.若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较小D.若将a、b两束光以相同的入射角从水中射向空气，则可能a光不发生全反射而b光发生全反射8.(4分）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在0点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖宜方向成0角。现让小球获得初速度且恰能绕0点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速
6、度为g。下列说法正确的是（).-.少、，台，、护.,、,E。#,.A.匀强电场的电场强度E呜tan9q B.小球动能的最小值为Ekmin=吨L,动能最大值为Elunax=5吨L2cos 9 2cos 8 C.小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小D.小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小9.(4分）如图，电磁流量计的侧量管横截面直径为D,在侧量管的上下两个位置固定两金属电极a、b,整个测量管处千水平向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当含有正、负离子的液体从左向右匀速流过测量管时，连在两个电极上的显示器显示的流量为Q（单位时间内流过的液体体积），下列说法正确
7、的是()A.a极电势高千b极电势B.液体流过测量管的速度大小为Q 亢D2 C.a、b两极之间的电压为、4QB 亢DD.若流过的液体中离子浓度变高，显示器上的示数将变大JO.(4分）地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h,hH.下列说法正确的是（)F。、h H X A.物体在地面和最大高度处的加速度大小相等B.物体的重力大小为h F H 1 o 2 Fnh C.物体动能的最大值为i8H D.加速度的最大值为也2H-h 三实验题（共5小题，满分60分）ll.(6分）某同学利用如图所示的实验装置验证”系统机械能守恒。两小球A、B分别固
8、定在一长轻杆的两端，0为穿过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时使轻杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下：CD测量小球B的直径d，测量球A的质量m1、球B的质量m2;由静止释放两小球，当球B通过光电门时，光电门记录光线被球B挡住的时间为D.t;该同学取球A、球B和轻杆为一个系统，得出在轻杆由水平转至竖直的过程中，系统动能的增加扯A压和系统重力势能的减少量LEp;多次重复步骤、,记录下数据；若在误差允许的范围内么EK=AEP，系统机械能守恒。(l)实验中还衙要测量的物理量是。A.小球A的直径dB.球A到0点的距离11C.球B到0点的距离12(2)在轻杆由水平转至竖直的过程中，
9、系统增加的动能丛氐，系统减少的重力势能LEp=用已测做的物理撇符号和(1)中测出的物理量符号表示。.4:B.12.(6分）现有一电池，电动势E约为9V,内阻r在15.n范围内，允许通过的最大电流为0.6A。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中R1为保护电阻，R2为电阻箱。(I)（单选）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则民宜选用A.5.1,2.5W B.15.1,l.OW C.15.1,IOW D.150./，e今.yc/了/,J.,?J/y y GR2 A地球的质量为g B地球的第一宇宙速度为2卫区T C 卫星的离地高度为f言R4冗2 D.卫星的线速度大小
10、为寸示【解答】解：A、不考虑地球自转，物体的重力等千地球对物体的万有引力，有：9但R2 gR 2 mg,解得地球的质最为：M_，故A错误；G B、第一宇宙速度是近地卫星做匀速圆周运动的速度，设近地卫星运行周期为To,则第一宇宙速度为v=12E.邑北斗那颗最亮的“星”的运行周期为TTo,故B错误；T。G压。2CD、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：=mor=吓r2产2 气，解得卫星的线速度：v=了，卫星的轨道半径为：r叭了可了22 2，卫星离地的高度为h=言R，故C正确，2 4冗4冗D错误。故选：C。4.(4分）如困所示，粗糙的A,B长方体木块叠放在一起。静置千水平面上，现B木
11、块受到一个水平方向的牵引力F,但仍然保持静止，则以下判断中正确的是（、丿F,“梦比,日，AB、士,U.,:少才j-RA.A对B的压力就是A物体的重力B.B不动是因为它受到的地面的摩擦力小千拉力FC.B与A间只有一对相互作用力D.木块B先对地面施加压力，使地面发生形变后，地面再对B施加支持力【解答】解：A、压力和重力是不同性质的两个力，A对B的压力的施力物体是A、受力物体是B,A物体的重力的施力物体是地球、受力物体是A,A对B的压力等千A物体的重力，二者不是一回事，故A错误。B、B不动是因为它受到的地面的最大静摩擦力大千F,根据平衡条件可知实际的摩擦力等千拉力F,故B错误。C、B与A间只有一对相
12、互作用力，即A对B的压力和B对A的支持力，二者之间没有肤擦力，故C正确。D、木块B对地面的压力和地面对B的支持力是一对作用力与反作用力，二者同时产生、同时消失、等大反向、作用在两个物体上，故D错误。故选：C。5.(4分）“百脉寒泉珍珠滚，为章丘八大聚之一。泉水深5111,底部温度为17C，一个体积为5.8X10-7m3的气泡，从底部缓慢上升，到达泉水表面温度为2TC，其内能增加了2X 10-2J。g取10m/s2,外界大气压强取I.OX105Pa,水的密度取1X I03kg/m3。下列说法正确的是（)A.气泡内所有分子动能都增大B.气泡上升过程中对外做功，放出热量C.气泡到达水面的体积为8.7
13、X10-8而D.上升过程中气泡吸收热盆小千5.2X10-2J【解答】解：A、气泡从底部缓慢上升，温度升高，分子平均动能增大，但不是所有分子动能都增大，故A错误；B、气体上升过程中，气体体积增大，对外做功，温度升高，内能增加，由热力学第一定律得：L:.U=Q+W,W为负值，L:.U为正值，则Q为正值，气泡吸收热量，故B错误；C、根据理想气体状态方程得P1V1 P2V2=，已知5p.,+lX103 T T P1=p。+Pgh=l.0 X 10 vpa+2 X10X5Pa=l.5X105Pa,p2=1.0X 105Pa,Y1=5.8Xl0飞护，T1=(273+17)K=290K,T1=(273+27
14、)K=300K,代入数据，解得：V2=9X10-7而，故C错误；D、根据热力学第一定律，：6U=Q+W,得：Q=/:,U-W,6 U=2Xl0-2J,IWlp珨V=l.OX 105PaX3.2X l-7而3.2X10勺，故Q5.2X10勺，故D正确。故选：D。6.(4分）一物块在外力F作用下沿粗糙斜面向上运动，一段时间后撤去F,物块继续沿斜面运动，如图所示为物块运动的V-t图象（沿斜面向上方向为正方向），则()u 切A.物块在n时刻距离斜面底端最远B外力F作用的时间为0到t2时间段C.在t2时刻物块开始沿斜面向下运动D在t3时刻物块回到了斜面底端【解答】解：A、在V-t图象中，直线与横轴所围面
15、积表示物块运动的位移，由图可知，在0-t2时间段上滑的位移最大，故A错误；BC、在V-t图象中，直线的斜率代表加速度，故在0-tJ时间内，物块沿斜面向上做匀加速运动，在ti一口沿斜面向上做减速运动，在t2-t3时间内，物块沿斜面向下做加速运动，故外力F作用的时间为0到n时间段，故B错误，C正确；D、在V-t图象中，直线与横轴所围面积表示物体运动的位移，故在0-t2的面积大千t2-l3时间内的面积，即上滑的位移大千下滑的位移，故在t3时刻物块没有回到了斜面底端，故D错误；故选：C。二多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）7.(4分）如图所示，两束不同的单色细光束a、b,以不同的入射角从空气射
16、入玻璃三棱锐中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是()o A在同种介质中b光的速度较大B.该玻璃三棱锐对a光的折射率较大C.若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较小D.若将a、b两束光以相同的入射角从水中射向空气，则可能a光不发生全反射而b光发生全反射【解答】解：AB、根据光路图可知，通过三棱镜后b光偏折程度比a光的大，则三棱镜对b光的折射率较大，根据v三可知b光在同种介质中传播速度较小，故AB错误；n C、三棱镜对b光的折射率较大，则b光的频率较大，由c入f知b光的波长较小，根据L 6x=入知b光的双缝干涉条纹间距较小，故C正确；d 1 D、三棱锐
17、对a光的折射率较小，根据临界角公式sinC=可知a光的临界角较大，则若n 将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，可能入射角大千b光的临界角，小千a光的临界角，则a光不发生全反射而b光发生全反射，故D正确。故选：CD。8.(4分）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在0点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成0角。现让小球获得初速度且恰能绕0点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是().乡少、二上三 .,fII A.匀强电场的电场强度E晖tan8q B.小球动能的最小值为Ekmin吨L
18、,动能最大值为Ekmax=呜L2cos 9 2cos 8 c.小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小D.小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小【解答】解：对小球受力分析如图所示：E-.-.A-,.、.、,、,_、6 .,-IIL _、I1_，一mg A、小球静止时悬线与竖直方向成0角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡mgtan8 条件，有：mgtan0=qE,解得：E=，故A正确；q B、小球恰能绕0点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第2 二定律，有：mg m叉，cos 8 L 则最小动能为：Ekrnin=1-mv 2=mgL
19、2 2cos e 从等效最高点到等效最低点，由动能定理，有2L=Ekmax-Ekmin,解得Ekmax=cos e 5mgL，故B正确；2cos 8 C、小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故C错误；D、小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故D正确。故选：ABD。9.(4分）如图，电磁流械计的测扯管横截面直径为D,在测鼓管的上下两个位置固定两金属电极a、b,整个测朵管处千水平向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当含有正、负
20、离子的液体从左向右匀速流过测量管时，连在两个电极上的显示器显示的流量为Q（单位时间内流过的液体体积），下列说法正确的是（)A.a极电势高千b极 电势B.液体流过测证管的速度大小为Q 亢D、4QBC.a、b两极之间的电压为冗D2 D.若流过的液体中离子浓度变高，显示器上的示数将变大【解答）解：A、根据左手定则，正电荷受向上的洛伦兹力，向上偏，负电荷受向下的洛伦兹力，向下偏，故a板带正电，b板带负电，故a板电势高于b极电势，A正确B、设液体流过测撇管的速度大小为v,则流撇Q=Sv=上冗D2v，所以4Q V；一，故B4冗D2错误C、随着ab两板电荷虽的增加，两板间的电场强度变大，离子受到的电场力变大
21、，当电场力大小等千洛伦兹力时，离子不再偏转，两板电压达到稳定，u 设稳定时西板间电压为U,离子电量为q,则离子受的电场力F=寸一，离子所受的洛伦兹D 力f=qvB,由电场力和洛伦兹力平衡得u 寸qvB，解得：U=BDvD 将v=-空立代入得二些i,2 u 故C正确冗D亢DD、由以上解答得显示器显示的流量Q刁tD2v，显示器上的示数与离子速度有关而与4 浓度无关，故D错误故选：AC。IO.(4分）地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h,hH.下列说法正确的是()F F。.h l/X A.物体在地面和最大高度处的加速度大小相等B.物
22、体的噩力大小为_g.FH C.物体动能的最大值为F。h2 8H D.加速度的最大值为史2H-h【解答】解：A、因作用在物体上的力F均匀地减小，所以加速度是先减小至零时再反向增加，开始时与到达最高点时速度都为零，根据对称性可知开始时和高度最大时，具有相同的加速度，且为最大，所以当物体加速度砐大时其高度为0或h,故A正确；B、因变力F在均匀地变化，由图中的几何关系可知该过程中的平均作用力为H-h 可气。Fo _ F O(2H-h)F-=2 2H 所以在物体能上升到最大高h的过程中，由功能关系有Fh=mghF。(2H-h)联立可得mg=，故B错误；2H F C、当F=mg时动能最大，此时=H H一h
23、I解得h=(F。-mg)HF。由动能定理F+mg。2 h-mgh=Ekm F。h2 解得E=，故C正确；km-8H D、在开始时，由牛顿第二定律有Fo-mg=ma 联立解得a=_J史，故D正确。2H士故选：ACD。三实验题（共5小题，满分60分）11.(6分）某同学利用如图所示的实验装置验证”系统机械能守恒。两小球A、B分别固定在一长轻杆的两端，0为穿过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时使轻杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下：CD割撼小球B的直径d,测械球A的质量m、球B的质炽m2;由静止释放两小球，当球B通过光电门时，光电门记录光线被球B挡住的时间为心t;该同学取球A
24、、球B和轻杆为一个系统，得出在轻杆由水平转至竖直的过程中，系统动能的增加谥丛压和系统重力势能的减少谥丛Ep;多次亘复步骤、，记录下数据；若在误差允许的范围内丛Ek丛Ep,系统机械能守恒。(l)实验中还需要测量的物理量是BC。A.小球A的直径dB.球A到0点的距离lIC.球B到0点的距离l2(2)在轻杆由水平转至竖直的过程中，系统增加的动能丛Ek=1 1 l d-m1(）红l.m22126.t厂气扣二，系统减少的正力势能屿m迅2-mI.gll用已梗量的物理量符号和(1)中测出的物理晕符号表示。.4.B 寺.【解答】解：（1)小球转动过程只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减少揽等于小球动
25、能的增加量，实验需要求出系统重力势能的减少量，因此需要测出球A到0点的距离h与球B到0点的距离l2：根据小球B的直径与光电门的挡光时间可以求出小球的速度，实验不需要测小球A的直径，故A错误，BC正确。故选：BC。(2)小球B经过光电门时的速度vs=!:.t 两球同轴转动，它们的角速度Q相等，则vA=wl1,vs=wl2,解得：VA=11d 126.t 在轻杆由水平转至竖直的过程中，系统增加的动能：凶压l 2 l 2=上ffi(11d 产1VA方rn沪B212At）红上叩（_Q_)气2 At 系统减少的正力势能：AEp=m2gl2-mIgllo 故答案为：(1)BC;(2).:!:.mi(1 1
26、 l d 2 1d 2)+m2();m2gl2-mgh。2-.1 2 6.t 2-.6.t 12.(6分）现有一电池，电动势E约为9V,内阻r在5.(l范围内，允许通过的最大电流为0.6A。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中凡为保护电阻，R2为电阻箱。(1)（单选）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则凡宜选用。A.5!1,2.5W B.15!1,LOW C.15!1,lOW D.150!1,5.0W(2)接好电路，闭合电键，调节电阻箱，记录氐的阻值和相应的电压传感器示数U,测蜇多组数据。为了利用图(b)更加便捷的侧垃电源电动势E和内阻r,该同学选定纵轴表示
27、电压的倒数令，则横轴应力R1:R2。这是因为可知在告R1:R2坐拯系中，图线的两个截距分别表示上租上，计算比较方便。E r(3)该同学利用图(a)测量另一电源的电动势和内阻时，选取R1为100的定值电阻，将电压传感器接在A、C之间。调节电阻箱，测出若干氏的阻值和R1上相应的电压U1,绘出图Cc)所示的图象。依据图象，可以测出电源的电动势E=7.5 V。A s厂止c 1-;-;-,V-1 u 1 _,V-l q 0.2-15,B l t-|R沧图（a)图(b)图(c)【解答】解：（1)电路最小总电阻约为：R卫为保护电路安全，保护I 汀l0.6 电阻应选和1511差不多的，B选项允许通过的最大电流
28、为：l且0.06A,容易烧坏，u 不符合题意，故选：C;(2)由图a所示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=U+,u R1+R2 1 一工1 1+，则图象的横轴应为：1 则U E R1+R2 E R1+R2 根据：上王1 十上U E R1+R2 E 可知在上1 坐标系中，图线的两个截距分别表示上和上，计算比较方便；U R1+R2 E r u(3)根据闭合电路欧姆定律可得：E=!_(R1+R计r)R1 变形得：=1 _ R1+r 1 ul ERl ERl R2 1 由图象可得斜率为：k=-75 k=l，代入数据可得：E=7.5V。ER1 故答案为：(1)C:(2)1 1，可知在1
29、 R1+R2 U R1+R2 坐标系中，图线的两个截距分别表示上和上，计算比较方便；(3)7.5。E r 13.(14分）在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直千坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质昼为m、电荷晕为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度VO垂直千y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成0=60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直千y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差UMN;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子在磁场中运动的时间t。)j i仁心.ll-X 0 1 .冷.Pl.B.
30、【解答】解：（l）设粒子过N点时的速度为V,有cos0=V。V 解得：v=2vo1 粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理得：qUMN=_ 2_J_ 2 2 mv 2 mv。2 3mv。解得：UMN=2q(2)粒子运动轨迹如图所示所示，y()X.粒子在磁场中以01为圆心做匀速圆周运动，设粒子做匀速圆周运动的轨道半径为r,2 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m工r 解得，粒子轨道半径：r=2mv。qB(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=2冗r二包杻！V qB 粒子在磁场中转过的圆心角a=180-60=120 设粒子在磁场中运动的时间为t,有tT a 360 解得：t=l卫巴3
31、qB 2 3mv。答：(1)M、N两点间的电势差UMN是;2q(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r是一；2mv。qB(3)粒子在磁场中运动的时间t是2TT叫3qB 14.(16分）如图所示，在倾角0=30的光滑斜面上，存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁场宽度d=0.64m,有一边长L=0.4m、质昼m=lkg、电阻R=2D的正方形均匀导线框abed,此时导线框ab边离磁场上边界的距离x=0.25m,无初速度释放导线框，同时在cd边上加一大小恒为F=3N的垂直千cd且平行千斜面向上的外力，段时间后，导线框恰能匀速进入磁场，若导线框cd边离开磁场下边界时的速度大小为l.lm/s,g=IOm
32、/s2。求：(I)导线框进入磁场之前运动时的加速度大小；(2)磁场磁感应强度的大小；(3)从导线框开始运动到cd边离开磁场的过程中，运动所用的总时间和导线框上产生的焦耳热。【解答】解：（1)导线框进入磁场之前，根据牛顿第二定律可得：mgsin0-F=ma 代入数据解得：a=2.0m/s气(2)线框ab边刚进入磁场时的速度为VI,根据动能定理可得：max上mv22 1 代入数据解得：v1=lm/s 线框进入磁场匀速运动时，根据平衡条件可得：mgsin0=BI1L+F其中I1=BLv R 1 联立解得：B=ST;X 0.25(3)线框在磁场外部运动的时间n=一一s=0.5sv 土1 2 2 L O
33、.4 线框进入磁场过程中的运动时间：E=-=s=0.4s V 1 1 线框完全进入磁场运动时间为t3,加速度仍为a=2.0m/s气则有：d-L=v1t叶1-at 2 2 3 解得：tJ=0.2s,此时线框的速度为v2=v1+at3=(1+2X0.2)m/s=l.4n11s 设线框离开磁场过程中经过的时间为u，根据动扯定理可得：mgt4sin0-Fl4-8 ILt4=mv3-mv2 其中v3=l.lm/s,了t4=q=BL 2 R 联立解得14=0.25s从导线框开始运动到cd边离开磁场的过程中，运动所用的总时间为：t=t1+t叶t3+t4=0.5s+0.4s+0.2s+0.25s=l.35s;
34、根据能扯守恒定律可得：mg(x+d+L)sin8-F(x+d+L)=mv;+Q 代入数据解得：Q=l.9751。答：（1)导线框进入磁场之前运动时的加速度大小为2.0nvs飞(2)磁场磁感应强度的大小为5T;(3)从导线框开始运动到cd边离开磁场的过程中，运动所用的总时间为1.35s,导线框上产生的焦耳热为1.9751。15.(18分）如图所示，在光滑的水平面上，静止的物体B左侧固定一个轻弹簧，质量为m的物体A以速度VO沿水平方向正对着B向右运动，通过弹簧与质显为2m的物体B发生相互作用。求：V。(1)当物体A速度减为一时，B物体的速度和弹簧对B的冲量的大小；2(2)运动过程中弹簧具有的砐大弹
35、性势能EP;(3)当物体B获得最大速度时，物体A的速度VAoV。少，”“/”“”“可“”“/【解答】解：（I)对于A、B及弹簧组成的系统，由千系统的合外力为零，所以系统的动揽守恒。取向右为正方向，由动岱守恒定律得V。mvo=m+2mVB 2 V。可得vB=4 设弹簧对B的冲量为，对物体B,由动量定理得I=2mvB-0 可得r=lrnvo2(2)当A、B两个物体速度相等时弹簧的弹性势能最大，设两个物体的共同速度为YIo 取向右为正方向，由动昼守恒定律得mvo=(m+2m)v1 可得Vt=-V。3 由机械能守恒定律得1 2 1-=-nwo=Ep+-=.(m+2m)v1 2 2 2 联立解得EP=上rnv23111vo(3)弹簧恢复原长时B的速度最大，根据动量守恒定律得mvo=mvA+2mvsm 由机械能守恒定律得1 2 1 2 1 2-mvo=-mVA+-X 2mVBm 2 2 2 联立解得VA=上，负号表示方向向左。3 V。答：（l）当物体A速度减为21时，B物体的速度为:9，弹簧对B的冲晕的大小为上mvo:2 4 2(2)运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP为扣奇1(3)当物体B获得最大速度时，物体A的速度VA为方向向左。3对