【文档说明】天津市五区县重点校联考2023-2024学年高二下学期7月期末考试 物理 Word版含解析.docx，共(23)页，2.567 MB，由小赞的店铺上传

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2023~2024学年度第二学期期末重点校联考高二物理第Ⅰ卷（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1.在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A.卢瑟福通

过A图所示的实验，发现了质子和中子B.汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型C.C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开D.D图的理论可以很好的解释氢原子光谱的规律2.下列说法正确的是（）A.交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应B.紫外线

的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光D.观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理3.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件

，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的IU−图线，c1U、c2U表示遏止电压。下列说法中正确的是（）A.

甲、乙、丙三束光的光子动量ppp=乙甲丙B.若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能C.分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄D.甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大4.如图甲所示为

以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（）A.该简谐运动的振幅是10.0cmB.在0.2st=时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向C.从0.6st=到0.8st=时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动D.在0.

1st=与0.3st=两个时刻，弹簧振子的速度相同5.如图所示是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率100kWP=，发电机的电压1250VU=，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻8R=线，在用户端用降压变压器把电

压降为4220VU=。已知输电线上损失的功率5kW线=P，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流140AI=B.升压变压器匝数比12:1:160nn=C.降压变压器的匝数比34190:10:nn=D当水电站输出电压一定时，若用电

用户增多，则P线增加二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（）A.在玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速

度B.若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的大C.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距abxx＞D.a、b两束光分别照射到同种金属上，相应遏止电压分别为Ua和Ub，Ua＞Ub7.如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在0.4st=时刻的

波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s.的B.该波可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉C.观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5HzD.波在传播过程中遇到1

60m大小的障碍物能发生明显的衍射8.如图所示，理想变压器原线圈接在36sin100Vut=（）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头0P初始位置在副线圈正中间。定值电阻16ΩR=，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片1P初始位置在3R=处。电流表、电压表均为理想交流电表，

电源内阻不计，下列说法正确的是（）A.初始时，电压表示数为9V，电流表示数为2AB.若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小C.若保持P1位置不变，P0向上滑动时，R上的功率变大D.若保持P0位置不变，P1逐渐向上滑动时，理想变压器的输出功率

逐渐减小第Ⅱ卷（共60分）三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）9.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是_________

__（填字母代号）。A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的

最底端的长度0.9990ml=，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径D为___________mm。（3）若某次实验中测得n次全振动的时间为t，则重力加速度g可表示为___________（用题中字母l，D，n，t来表

示）（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin50.087=，sin150.26=，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是___

________（填字母代号）。A.B.C.D.10.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直于纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直于纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN

为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。（1）设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，则玻璃砖折射

率的表达式可以表示为___________（2）若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则由此测得玻璃砖的折射率将___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。四、计算题（本题共3小题，10题12分，11题1

6分，12题20分，共48分）11.如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质单匝金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻0.1R=，边长0.2ml=。求：（1）在0=t到0.1st=时间内，金属框中

的感应电动势E；（2）0.05st=时，金属框ab边受到的安培力F；（3）在0=t到0.1st=时间内，金属框中通过某一横截面电荷量q。12.如图所示，质量1kgm=的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量4kgM=的小车C，

其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径1.6mR=，其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角60=。现将质量为00.6kgm=的滑块A从P点由

静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数0.4=，重力加速度大小210m/sg=，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块A

滑至N点时的速度Av；（2）物块B刚滑上小车C时的速度0v；（3）小车长度L至少为多少？13.如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上.质量为m＝0.2kg的

金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示.已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L＝1m，重力加速度g取10m/s

2，轨道足够长且电阻不计。求：（1）金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值；的的（2）磁感应强度B的大小和r的阻值；（3）当变阻箱R取4Ω，且金属杆ab在下滑9.0m前速度已达最大，ab杆下滑9.0m过程中，电阻R上产生

的焦耳热。的2023~2024学年度第二学期期末重点校联考高二物理第Ⅰ卷（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1.在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）

A.卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子B.汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型C.C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开D.D图的理论可以很好的解释氢原子光谱的规律【答案】D【解析】【详解】A．卢瑟福通

过A图所示的实验确立了原子的核式结构理论，并没有发现质子和中子，选项A错误；B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管发现了电子，选项B错误；C．C图所示的实验中，从锌板中逸出光电子，则锌板带上正电，验电器因为带上正电指针张开，选项C错误；D．氢原子的能级图可以很好的

解释氢原子光谱的规律，是高激发态跃迁到2n=产生了巴尔末系可见光，故D正确。故选D。2.下列说法正确的是（）A.交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应B.紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视C

.拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光D.观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理【答案】A【解析】【详解】A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故A正确；B．紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，X射线的穿透能力较强，可以透视，故B错

误；C．反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片能减弱橱窗玻璃表面的反射光，提高拍摄的效果，故C错误；D．观看立体电影时所戴的眼镜是利用了光的偏振的原理，故D错误。故选A。3.光电管是应用光电效应原理制

成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的IU−图线，c1U、c2U表示遏止电压。下列说法中正确的是（）A.甲、乙、丙三束光的光子动量ppp=乙甲丙B.若甲光能使

处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能C.分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄D.甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大【答案】B【解析】【详解】A．根据光电效应方程k0EhW=−ν根据动能定理ckeUE=联立可得c0eUhW=−利用

图像遏止电压的值可知=甲乙丙而光子动量hνpc=因此光子动量之间的关系为ppp=乙甲丙故A错误；B．由于=甲乙丙可知甲光的光子能量小于丙光的光子能量，若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能，故B正确；C．光的双缝干涉实验中，相邻干涉

条纹的宽度为Lxd=由于甲光的频率小于丙光的频率，则甲光的波长大于丙光的波长；分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距宽，故C错误；D．根据动能定理可得ckeUE=由图可知，甲光对应遏止电压小于丙

光对应的遏止电压，则甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能小，故D错误。故选B。4.如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（）的A.该简谐运动的振幅是10.0cmB.

在0.2st=时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向C.从0.6st=到0.8st=时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动D.在0.1st=与0.3st=两个时刻，弹簧振子的速度相同【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，位移最大

值为5.0cm，故振幅是5.0cm，A错误；B．在0.2st=时，弹簧振子的位移为正向最大值，而弹簧振子的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，B错误；C．从0.6st=到0.8st=时间内，弹簧振

子从负向最大位移处向平衡位置运动，位移逐渐减小，加速度逐渐减小，加速度方向与速度方向相同，弹簧振子做加速度减小的加速运动，C正确；D．在0.1st=与0.3st=两个时刻，振子在同一位移处，但速度等大反向，D错误。故选C。5.如图所示是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率1

00kWP=，发电机的电压1250VU=，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻8R=线，在用户端用降压变压器把电压降为4220VU=。已知输电线上损失的功率5kW线=P，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A

.发电机输出的电流140AI=B.升压变压器匝数比12:1:160nn=C.降压变压器的匝数比34190:10:nn=D.当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则P线增加【答案】D【解析】【详解】A．根据

题意，由公式PUI=可得，发电机输出的电流11400APIU==故A错误；B．由输电线上损失的功率2PIR=线线线可得25APIR==线线线根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器匝数比为12211116InInII===线故B错误

；C．根据变压器电压与匝数关系可得1122UnUn=可得升压变压器副线圈的输出电压为24000VU=输电线上损失的电压为200VUIR==线线则降压变压器原线圈的输入电压为323800VUUU=−=根据变压器电压与匝数

关系可得降压变压器的匝数比为334419011nUnU==故C错误；D．当水电站输出电压一定时，升压变压器输出电压一定，用户数量增多时，用户端的等效电阻为2344()nRRn=用户数量增多时，4R减小，则输电线上的电流I线增大，P线也增大，故D正确。故选D。二、多项选择

题（本题共3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（）A.在玻璃砖中a光传播速度小于b光的传播速度B.若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临

界角比b光的大C.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距abxx＞D.a、b两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，Ua＞Ub【答案】AD【解析】【详解】A．由公式sinsininr=可知，a光的折射率大于b光的折射率，由公式cvn=可知，在

玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；B．由公式1sinCn=可知，折射率越大，临界角越小，则从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的小，故B错误；C．由于a光的折射率大于b光的折

射率，则a光的频率大于b光的频率，由公式c=可知，a光的波长小于b光的波长，由公式lxd=可知，通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距abxx，故C错误；的D．由爱因斯坦光电效应方程kmax0EhW=−和kmaxeUE=可得0eUhW=−则abUU故D正确。故选AD。7.如图所

示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在0.4st=时刻的波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播，波速为20m/sB.该波可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉C.观

察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5HzD.波在传播过程中遇到160m大小的障碍物能发生明显的衍射【答案】AC【解析】【详解】A．由图乙可知，周期为0.4s，且0.4st=时，质点A沿y轴正方向

振动，结合图甲由同侧法可知，波长为8m，该波沿x轴正方向传播，波速为8ms20ms0.4v==故A正确；BC．该波的频率为12.5HzfT==与其发生稳定的干涉的波的频率也为2.5Hz，由多普勒效应可知，当波源和观察者相互靠近时，观察者接

收到的频率比波源的频率要高，即大于2.5Hz，故B错误，C正确；D．发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多，波在传播过程中遇到160m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故D错误。故选AC。8.如图所示，理想变压器原线圈接在36sin100Vu

t=（）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头0P初始位置在副线圈正中间。定值电阻16ΩR=，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片1P初始位置在3R=处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（）A.初始时，电压表示数

为9V，电流表示数为2AB.若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小C.若保持P1位置不变，P0向上滑动时，R上的功率变大D.若保持P0位置不变，P1逐渐向上滑动时，理想变压器的输出功率逐渐减小【答案】CD【解析】【详

解】A．理想变压器原线圈输入电压的有效值为136V182V2U==副线圈输出电压有效值为221192VnUUn==即电压表示数为92V，电流表示数为2132V2UIR==故A错误；B．理想变压器原线圈输入电压的有效值不变，P0向下滑动，2n减小，则2U减小，即电压表示数减小，电流表示数为21

UIR=也减小，故B错误；C．理想变压器原线圈输入电压的有效值不变，P0向上滑动时，2n增大，则2U增大，保持P1位置不变，R上的功率22UPR=增大，故C正确；D．理想变压器原线圈输入电压的有效值不变，保持P0位置不变，副线圈输出电压有效值不变

，P1逐渐向上滑动时，R的阻值变大，负载电路总电阻增大，由2UPR=可知，理想变压器的输出功率逐渐减小，故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（共60分）三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）9.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬

点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是___________（填字母代号）。A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球同一

竖直平面内摆动（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最底端的长度0.9990ml=，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径D为___________mm。（3）若某次实验中测得n次全振动的时间为t，则重力加速度g

可表示为___________（用题中字母l，D，n，t来表示）在的（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin50.087=，sin150.26=，这四种操作过

程合乎实验要求且误差最小的是___________（填字母代号）。A.B.C.D.【答案】（1）AC（2）11.4（3）222142nlDt−（4）A【解析】【小问1详解】组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹

紧，这样做的目的既是为了保证摆动过程中摆长不变，也是为了需要改变摆长时便于调节。故选AC。【小问2详解】如图乙所示，则该摆球的直径D为11mm40.1mm11.4mmD=+=【小问3详解】若某次实验中

测得n次全振动的时间为t，则周期为tTn=由周期公式2LTg=可得224πLgT=又有2DLl=−联立解得222142gnlDt−=【小问4详解】由于单摆的周期公式是近似公式，由它算出的周期与精确值之间的差别随着偏角的增大而增加。当偏角为5时两者相差0.0

1%，15时相差0.5%。摆角与振幅A和摆长L的关系满足sinAL=所以C、D选项中的摆角均大于15，A、B选项中的摆角均小于5。另外，实验时应从摆球通过最低位置时开始计时，测量周期时要让小球做3050次全振动，求平均值，综上所述可知，A图像对应的操作过程合乎实验要求且

误差最小。故选A。10.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直于纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直于纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3

，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。（1）设AB长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，则玻璃砖折射率的表达式

可以表示为___________（2）若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则由此测得玻璃砖的折射率将___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）13nll=的（2）偏大【解析】【小问1详解】根据题意，由几何关系可得，入射角的正弦

为1sinliOB=折射角正弦为3sinlrOC=又有OBOC=则玻璃砖折射率的表达式可以表示为13sinsinlinrl==【小问2详解】该同学在插大头针3P前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为

法线，则入射角不变，折射角减小，由此测得玻璃砖的折射率将偏大。四、计算题（本题共3小题，10题12分，11题16分，12题20分，共48分）11.如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质单

匝金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻0.1R=，边长0.2ml=。求：（1）在0=t到0.1st=时间内，金属框中的感应电动势E；（2）0.05st=时，金属框ab边受到的安培力F；（3）在0=t到0.1st=时间内，金属框中通过某一横截面的电荷量q

。【答案】（1）0.08V；（2）0.016N，方向垂直于ab向左；（3）0.08C【解析】【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律可得，金属框中的感应电动势0.20.20.2V0.08V0.1BENNStt====（2）设金属框中的

电流为I，由闭合电路欧姆定律，有0.8AEIR==由图可知，0.05st=时，磁感应强度为10.1TB=金属框ab边受到的安培力10.80.20.1N0.016NFIlB===由左手定则可知，方向垂直于ab

向左。（3）在0=t到0.1st=时间内，金属框中电流的电荷量0.80.1C0.08CqIt===12.如图所示，质量1kgm=的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量4kgM=的小车C，

其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径1.6mR=，其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角60=。现将质量为00.6kgm=的滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上

小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数0.4=，重力加速度大小210m/sg=，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块A滑至N点时的速度Av；（2）物块B刚滑上小车C时的速度0v；（3）小车的长度L至少为多少？

【答案】（1）4m/s；（2）3m/s；（3）0.9m【解析】【详解】（1）滑块A自P点滑至平台的过程中，由动能定理有()200A11cos602mgRmv−=解得A4m/sv=（2）设滑块A挤压弹簧结束后（弹簧恢复

原长时）的速度大小为1v，滑块A与滑块B在水平平台上相互作用的时间内，两者组成的系统满足动量守恒定律和机械能守恒定律，根据动量守恒定律有0A010mvmvmv=+根据机械能守恒定律有2220A010111222mvmvmv=+解得03m/sv=（

3）设滑块B滑至小车C右端时它们的共同速度大小为v，滑块B从滑上小车C到滑至小车C右端的过程中，滑块B和小车C两者组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有()0mvMmv=+根据能量守恒定律有()2201

122mvMmvmgL−+=解得0.9mL=13.如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上.质量为m＝0.2kg的金属杆ab水平放置在

轨道上，其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示.已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L＝1m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不

计。求：（1）金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值；（2）磁感应强度B的大小和r的阻值；（3）当变阻箱R取4Ω，且金属杆ab在下滑9.0m前速度已达最大，ab杆下滑9.0m的过程中，电阻R上产生的焦耳热。【答案】（1）1N；（2）B＝1T，r＝2Ω；（3）3.

6J【解析】【详解】（1）杆下滑过程中，根据牛顿第二定律sinmgFma−=安当加速度0a=时，F安最大sin1NFmg==安（2）杆切割磁感线产生的感应电动势为EBLv=由闭合电路的欧姆定律有EIRr=+受到的安培力22BLvFBILRr==+安根据牛顿第二定律22

sinBLvmgmaRr−=+当0a=时，速度最大22()2mmgRrvBL+=由图像数据得22rB=224rB+=解得2Ωr＝，1TB＝（3）由22()2mmgRrvBL+=当4ΩR＝时，6m/smv＝，由能量守恒与转化得21sin2mQmgmv=+总解得5.4JQ总＝由能量分配关系得3.6

JRQRQRr==+总