2020屆浙江省金華十校高三下學(xué)期4月模擬考試物理試題（解析版）

金華十校2020年4月高三模擬考試物理試卷一、選擇題Ⅰ(本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分)1.下列物理量中，均為矢量的一組是（）A.加速度、力、時間 B.電場強度、磁感應(yīng)強度、速度C.電勢、位移、質(zhì)量 D.電勢差、電流強度、功率【答案】B【解析】【詳解】A．加速度、力都是有大小又有方向的矢量，時間是只有大小沒有方向的標(biāo)量，故A錯誤；B．電場強度、磁感應(yīng)強度、速度都是有大小又有方向的矢量，故B正確；C．位移有大小又有方向的矢量，電勢、質(zhì)量都是只有大小沒有方向的標(biāo)量，故C錯誤；D．電勢差、功率都是只有大小沒有方向的標(biāo)量，電流強度雖有方向，但電流強度運算時不遵守矢量運算法則：平行四邊形定則，所以電流強度是標(biāo)量，故D錯誤。故選B。2.目前，滴滴出行已從出租車打車軟件，成長為涵蓋出租車、專車、快車、順風(fēng)車、代駕及大巴等多項業(yè)務(wù)在內(nèi)的一站式出行平臺。小姚利用滴滴出行軟件打車到達(dá)目的地以后，上顯示部分信息如下，則（）A.時間13分鐘指時刻B.里程2.6km指位移C.里程2.6km指路程D.2.6km與13分鐘比值表示平均速度【答案】C【解析】【詳解】A．時間13分鐘是指時間間隔，故A錯誤；BC．里程2.6km是指汽車的運動軌跡的長度即為路程，故B錯誤，C正確；D．路程與時間的比值為平均速率，故D錯誤。故選C。3.下列對各圖的說法正確的是（）A.圖1中汽車勻速下坡的過程中機械能守恒B.圖2中衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動時所受合外力為零，動能不變C.圖3中弓被拉開過程彈性勢能減少了D.圖4中撐桿跳高運動員在上升過程中機械能增大【答案】D【解析】【詳解】A．圖1中汽車勻速下坡的過程中動能不變，重力勢能減小，機械能減小，故A錯誤；B．圖2中衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動時所受合外力提供向心力則不為0，勻速圓周運動速度大小不變，則動能不變，故B錯誤；C．圖3中弓被拉開過程橡皮筋形變增大，彈性勢能增大，故C錯誤；D．圖4中撐桿跳高運動員在上升過程中桿對運動員做正功，其機械能增大，故D正確。故選D。4.在水平路面上騎自行車，在轉(zhuǎn)彎時，我們往往要讓自行車向內(nèi)側(cè)傾斜，這樣不容易摔倒，如圖，將人和自行車視為一個整體，下列說法正確的是()A.整體受重力、支持力、摩擦力、向心力的作用B.重力和支持力的合力提供向心力C.只有摩擦力提供向心力D.支持力的方向斜向上【答案】C【解析】【詳解】A．整體受到的力只有三個:重力、支持力、摩擦力，故A錯誤；BC．整體在水平面內(nèi)做圓周運動所需的向心力由側(cè)向摩擦力提供，故B錯誤；C正確。D．選雖然自行車為了便于轉(zhuǎn)彎而向內(nèi)側(cè)傾斜，由于路面是水平的，路面對自行車的支持力仍垂直于水平面，即豎直向上，D錯誤．故選C。5.如圖所示，在半徑為5m的光滑圓環(huán)上切下段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，A、B為圓弧的兩個端點，它們距最低點C高度差H為1cm，BC為一光滑的直桿。現(xiàn)將小環(huán)分別置于圓弧A端點和B端點由靜止釋放，使小環(huán)分別沿圓弧AC和直桿BC下滑。設(shè)小環(huán)從A點運動到C點和從B點運動到C點所需的時間分別為t1和t2（取g=10m/s2），則下列說法正確的是（）A.t1t2 B.t1=t2 C.t1t2 D.無法確定【答案】A【解析】【詳解】由動能定理可知兩過程小環(huán)到達(dá)C點時的速度大小相等，畫出兩過程中小環(huán)的速率時間圖像如圖，由于H=1cm，R=5m，則可將BC與弧BC近似相等，由圖可知t1t2故A正確，BCD錯誤。故選A。6.如圖所示，水平地面上固定有一個斜面，斜面傾角為θ，從斜面頂端向右平拋一個小球（可視為質(zhì)點），當(dāng)初速度為v0時，小球恰好落到斜面底端，平拋的飛行時間為t0，現(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個小球，則平拋運動結(jié)束時，末速度方向與水平方向夾角的正切值tanα隨初速度v變化的圖像，以及平拋運動飛行時間t隨初速度v變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)速度，小球?qū)⒙湓谛泵嫔希鶕?jù)落在斜面上的小球的位移方向與水平方向夾角的正切值等于小球落在斜面上末速度方向與水平方向夾角正切值的一半可知，此時末速度方向與水平方向夾角的正切值tanα為定值，小球運動時間為則小球落在斜面上時為定值，則此過程時間與速度v成正比，當(dāng)速度，小球?qū)⒙涞剿矫?，則有由于高度一定，則時間t為定值，則與成反比，故ACD錯誤，B正確。故選B。7.2020年3月9日我國成功發(fā)射了北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星。已知北斗系統(tǒng)衛(wèi)星中，第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行的軌道半徑比值為k，二者質(zhì)量的比值為n，地球半徑為R，地面的重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的動能之比為k：nB.第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的加速度大小之比為k：1C.若北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在繞地球運動的軌道上加速，衛(wèi)星飛行高度降低D.第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的角速度之比為1：【答案】D【解析】【詳解】A．由公式得動能為則第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的動能之比為n：k，故A錯誤；B．由公式得則第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的加速度大小之比為，故B錯誤；C．若北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在繞地球運動的軌道上加速，則衛(wèi)星將做離心運動，說明飛行高度增大，故C錯誤；D．由公式得則第53、54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星正常運行，繞地球運動的角速度之比為1：，故D正確。故選D。8.如圖是研究電荷之間相互作用力的實驗裝置。帶電量為Q的金屬小球A用絕緣桿固定在地面上，帶電量為q、質(zhì)量為m的金屬小球B用絕緣細(xì)線懸掛在可移動支架上，兩者均可看作點電荷，且處于同一水平線上。將兩小球的距離增大一倍，調(diào)整支架，使兩小球仍處于同一水平線上，下列說法正確的是（）A.兩小球可能帶異種電荷B.距離增大一倍后小球B的電勢能增大C.距離增大前與距離增大一倍后，細(xì)線與豎直方向夾角θ的正切值之比為2：1D.距離增大一倍后，小球B在小球A處產(chǎn)生的電場強度大小可表示為【答案】D【解析】【詳解】A．由于B球向右擺，則兩球間為排斥力，說明兩小球一定帶同種電荷，故A錯誤；B．兩球距離增大的過程中，電場力對小球B做正功，小球B的電勢能減小，故B錯誤；C．對小球受力分析且由平衡可得結(jié)合庫侖定律可知距離增大一倍，小球間的庫侖力F減小原來的四分之一，則距離增大前與距離增大一倍后，細(xì)線與豎直方向夾角θ的正切值之比為4：1，故C錯誤；D．對小球受力分析且由平衡可得由牛頓第三定律可知，小球A與小球B間的庫侖力大小相等，方向相反，則得故D正確。故選D。9.有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況。如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ=0.314Ω·m，在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U=100V，I=100mA，則該鉆孔的深度為（）A.50m B.100m C.1000m D.2000m【答案】B【解析】【詳解】鹽水電阻由電阻定律面積聯(lián)立解得故ACD錯誤，B正確。故選B。10.如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R，O為球心，AB為水平直徑。M點是玻璃球的最高點，來自B點的光線BD從D點射出，出射光線平行于AB，已知ABD=，光在真空中的傳播速度為c，則（）A.此玻璃的折射率為2B.光線從B傳播到D時間為C.若增大ABD，光線不可能在DM段發(fā)生全反射現(xiàn)象D.若減小ABD，從AD段射出的光線仍平行于AB【答案】B【解析】【詳解】A．如圖由幾何知識可得入射角折射角則此玻璃的折射率為故A錯誤；B．BD長度光在玻璃球內(nèi)傳播的速度，故光線從B傳到D的時間為故B正確；C．由可知，臨界角所以若增大∠ABD，入射角可能大于臨界角，所以光線可能在DM段發(fā)生全反射現(xiàn)象，故C錯誤；D．要使出射光線平行于AB，入射角必為，若減小∠ABD，入射角減小，則從AD段射出的光線與AB不平行，故D錯誤。故選B。11.甲圖是目前市面流行的車載空氣凈化器，乙圖是它的工作原理示意圖，受污染的空氣含大量粉塵被吸入后，粉塵顆粒物進入電離區(qū)帶上負(fù)電，然后在集塵器上被帶電金屬網(wǎng)捕獲，不考慮粉塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略粉塵顆粒所受重力。根據(jù)上述介紹，下列說法正確的是（）A.帶電粉塵顆粒在向集塵器的帶電金屬網(wǎng)運動過程中電勢能不斷減少B.帶電粉塵顆粒在向集塵器的帶電金屬網(wǎng)運動過程中沿途各點電勢逐漸降低C.集塵器上的帶電金屬網(wǎng)可以接正極，也可以接負(fù)極D.粉塵顆粒電荷量可能是電子電荷量的1.5倍【答案】A【解析】【詳解】A．帶電粉塵顆粒在向集塵器的帶電金屬網(wǎng)運動過程中電場力對帶電粉塵顆粒做正功，則其電勢能減小，故A正確；B．由題意可知，粉塵顆粒帶負(fù)電，則電場方向與運動方向相反，說明帶電粉塵顆粒在向集塵器的帶電金屬網(wǎng)運動過程中沿途各點電勢逐漸升高，故B錯誤；C．由題意可知，粉塵顆粒帶負(fù)電，為使粉塵顆粒能被帶電金屬網(wǎng)捕獲，則帶電金屬網(wǎng)一定帶正電，故C錯誤；D．物體的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍，故D錯誤。故選A。12.已知在電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強度大小為B=k，其中k為常量?，F(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線，其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點上，電流方向如圖。其中a、c導(dǎo)線中的電流大小為I1，b、d導(dǎo)線中的電流大小為I2，已知此時b導(dǎo)線所受的安培力恰好為零。撤去b導(dǎo)線，在O處固定一長度為L、電流為I的通電導(dǎo)體棒e，電流方向垂直紙面向外，則下列說法正確的是（）A.b導(dǎo)線撤去前，電流的大小關(guān)系為I2=I1B.b導(dǎo)線撤去前，四根導(dǎo)線所受的安培力均為零C.b導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力方向為沿y軸負(fù)方向D.b導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力大小為2kII2【答案】C【解析】【詳解】b導(dǎo)線撤去前，各導(dǎo)線受力如圖所示A．由題意可知即得故A錯誤；B．導(dǎo)線a所受的合力為故B錯誤；CD．導(dǎo)線b撤去后，導(dǎo)線a、e間的磁場力與c、e間的磁場力大小相等，方向相反，合力為0，導(dǎo)線d、e為同方向電流相互吸引，即導(dǎo)體棒e所受安培力方向為沿y軸負(fù)方向，大小為故C正確，D錯誤。故選C。13.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電小滑塊（可視為質(zhì)點），從絕緣斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，下滑高度為2h后進入勻強電場區(qū)域，再下滑高度h后到達(dá)斜面底端，勻強電場區(qū)域有理想邊界，電場強度E方向豎直向下，且qE=mg，小滑塊與斜面間的摩擦因數(shù)μ恒定。則下列說法正確的是（）A.滑塊進入勻強電場區(qū)域前后的加速度大小之比為1：2B.滑塊進入勻強電場區(qū)域前后的加速度大小保持不變C.滑塊進入勻強電場區(qū)域前后兩個階段的滑行時間之比為（+1）：1D.滑塊進入勻強電場區(qū)域前后兩個階段滑行時的摩擦力做功之比為2：1【答案】A【解析】【詳解】AB．由牛頓第二定律可知滑塊進入勻強電場區(qū)域前加速度為滑塊進入勻強電場區(qū)域后加速度為由于qE=mg則則滑塊進入勻強電場區(qū)域前后的加速度大小之比為1：2，故A正確，B錯誤；C．設(shè)滑塊進入電場前瞬間的速度為，則有滑塊到達(dá)斜面底端時的速度有且則由公式可得滑塊進入勻強電場區(qū)域前后兩個階段滑行的時間之比為故C錯誤；D．滑塊進入勻強電場區(qū)域前后的摩擦力分別為由功定義式可知，滑塊進入勻強電場區(qū)域前后兩個階段滑行時的摩擦力做功之比為1：1，故D錯誤。故選A。二、選擇題Ⅱ(本題共3小題，每小題2分，共6分，每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不選全的得1分，有選錯的得0分)14.氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知（）A.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的頻率高B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C.用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)D.大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，輻射出頻率最小的光是由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的【答案】CD【解析】【詳解】A．從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51eV，小于可見光的光子能量，則從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的頻率低，故A錯誤；B．從高能級向n=2能級躍遷時輻射的光子能量最大為3.40eV，大于可見光的能量，故B錯誤；C．n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量為10.2eV，大于6.34eV，則能發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；D．大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，由于n=4能級躍遷到n=3能級的能級差最小，輻射出光子的能量最小，其頻率也最小，故D正確。故選CD。15.如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2是兩個完全相同的電燈，E是內(nèi)阻不計的電源．t=0時刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關(guān)S．規(guī)定圖示流過電燈D1、D2的電流方向為正，分別用I1、I2表示流過電燈D1和D2中的電流，則以下各圖中能定性描述I隨時間t變化關(guān)系的是()A. B. C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．電鍵閉合時，電感阻礙電流變化，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，所以電感的阻礙慢慢減小，即流過電感的電流增大，所以I1慢慢減小，最后穩(wěn)定時電感相當(dāng)于一根導(dǎo)線，I1為0，電感阻礙自身電流變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過電燈D1，其方向與規(guī)定圖示流過電燈D1的方向相反，I1慢慢減小最后為0，A正確，B錯誤。CD．電鍵閉合時，電感阻礙電流變化，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，電感的阻礙慢慢減小，即流過電感的電流增大，所以I2慢慢增大，最后穩(wěn)定，斷開電鍵，原來通過D2的電流立即消失，C正確，D錯誤。故選AC。16.B超即B型超聲檢查，其運用高頻率聲波(超聲波)對人體內(nèi)部組織、器官反射成像，以便于觀察組織的形態(tài)(如圖甲所示)。圖乙為儀器檢測到發(fā)送和接收的超聲波圖象，其中實線為沿x軸正方向發(fā)送的超聲波，虛線為一段時間后遇到人體組織沿x軸負(fù)方向返回的超聲波。已知超聲波在人體內(nèi)傳播速度約為1500m/s，下列說法正確的是（）A.發(fā)送和接收的超聲波頻率相同B.圖乙中質(zhì)點A振動的周期約為810-4sC.圖乙中質(zhì)點A在此后的十二分之一周期內(nèi)運動的路程大于1mmD.圖乙中質(zhì)點B在此后的十二分之一周期內(nèi)的加速度將增大【答案】AD【解析】【詳解】A．發(fā)送和接收的超聲波為同一超聲波，則頻率相同，故A正確；B．根據(jù)圖象讀出波長λ=12mm=1.2×10-2m，由v=λf得頻率為質(zhì)點A振動的周期為故B錯誤；C．由圖乙可知，此時A質(zhì)點的位移為由平移法可知，此后的十二分之一周期內(nèi)質(zhì)點A運動到波谷，則運動的路程為故C錯誤；D．由平移法可知，此后的十二分之一周期內(nèi)質(zhì)點B運動到波峰，則此過程中加速度將增大，故D正確。故選AD。三、非選擇題(本題共6小題，共55分)17.(1)在“研究平拋運動”實驗中，利用如圖所示的裝置研究平拋運動，為了畫出一條鋼球做平拋運動的軌跡，下列說法正確的是_______。A．斜槽可以是粗糙的B．鋼球每次可以從斜槽上不同的位置滾下C．斜槽末端的切線可以不調(diào)成水平(2)小明設(shè)計了一個探究平拋運動實驗裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個斜面，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點?，F(xiàn)測得鋼球直徑為D，某次實驗桌子邊緣到墻的距離為x，鋼球的落點到桌面的高度差為H，重力加速度為g。則鋼球此次實驗平拋的水平位移為________；豎直位移為________。(3)上述實驗小明同學(xué)若將白紙和復(fù)寫紙直接鋪在地面上，某次實驗測得桌子邊緣到落點的水平距離為x，桌面與地面的高度差為H，為了得到平拋運動初速度，你認(rèn)為有必要測得鋼球的直（半）徑嗎？________。（填“有”或“沒有”）【答案】(1).A(2).(3).(4).沒有【解析】【詳解】(1)[1]A．斜槽是否光滑不影響結(jié)果，只要保證小球到斜槽末端速度相同即可，故A正確；B．為了保證小球平拋運動的初速度相同，則每次從同一位置由靜止釋放小球，故B錯誤；C．為了保證小球水平飛出，則斜槽的末端切線必須調(diào)成水平，故C錯誤。故選A。(2)[2][3]小球自身大小不能忽略，根據(jù)實驗操作，運動軌跡，結(jié)合桌子邊緣到墻的距離為x，鋼球的落點到桌面的距離為H，可知，鋼球此次實驗平拋的水平位移為，豎直位移為。(3)[4]小明同學(xué)若將白紙和復(fù)寫紙直接鋪在地面上，則小球水平位移為x，豎直位移為H，由平拋運動規(guī)律可得，聯(lián)立可解得初速度，則沒有必要測小球的直徑。18.某實驗小組準(zhǔn)備利用實驗室已有器材測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)小組成員小明同學(xué)準(zhǔn)備使用多用電表粗測干電池的電動勢，他把多用電表的開關(guān)旋至如下圖所示的位置，符合要求的是________。(2)選擇合適檔位后，小明把紅黑表筆分別與干電池的正負(fù)極相接觸，發(fā)現(xiàn)表盤示數(shù)如圖所示，此時的讀數(shù)為________。(3)小組另一成員小丁準(zhǔn)備利用如下器材，測定干電池的電動勢和內(nèi)阻。A．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約15kΩ）B．電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻約1Ω）C．滑動變阻器R（0~20Ω）D．干電池、開關(guān)和導(dǎo)線若干小丁先后把器材連接成如圖所示的電路圖，你認(rèn)為誤差相對較小的電路圖是_____。（填“A”或“B”）(4)按照合理的電路圖正確操作后，圖中根據(jù)得到的四組數(shù)據(jù)已描繪出四個點，請畫出U－I圖線________并根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是________V，內(nèi)阻r是________Ω?！敬鸢浮?1).B(2).1.40V(3).B(4).(5).1.51~1.54(6).0.64~0.73【解析】【詳解】(1)[1]使用多用電表粗測一節(jié)干電池的電動勢時，應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到直流2.5V檔，故AC錯誤，B正確。故選B。(2)[2]由圖可知，最小分度為0.05，結(jié)合圖像可知該電壓表讀數(shù)為1.40V。(3)[3]A圖中由電路連接可知，電源內(nèi)阻測量值為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻串聯(lián)值，B圖中電源內(nèi)阻測量值為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻并聯(lián)值，則選用B圖測量誤差較小。(4)[4]根據(jù)已畫出的四個點可圖線如圖[5][6]由實驗原理可得，變形得則圖像縱坐標(biāo)的截距為由于誤差1.51－1.54V均可；圖像斜率絕對值表示內(nèi)阻即由于誤差均可。19.交通法規(guī)定，汽車出現(xiàn)故障停在道路上時，應(yīng)在車后放置如圖所示的三角警示牌，提醒后面駕車的駕駛員減速避讓。在夜間，某鄉(xiāng)村道路上有一貨車因故障停車，后面有轎車以20m/s的速度向前駛來，由于夜間視線不好，又有大霧，小轎車駕駛員只能看清前方20m的物體，并且他的反應(yīng)時間為0.6s，制動后最大加速度大小為5m/s2。求：(1)小轎車從發(fā)現(xiàn)情況到最終停止所用的最短時間；(2)三角警示牌至少要放在貨車后多遠(yuǎn)處，才能有效避免兩車相撞。【答案】(1)4.6s；(2)32m【解析】【詳解】(1)從剎車到停止時間為t2，則則小轎車從發(fā)現(xiàn)情況到最終停止所用的最短時間(2)反應(yīng)時間內(nèi)做勻速運動，則從剎車到停止的位移為v2，則小轎車從發(fā)現(xiàn)物體到停止的全部距離為則有△x=x－L=32m故三角警示牌至少要放在貨車后32m處，才能有效避免兩車相撞。20.如圖所示，BC是高處的一個平臺，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧直立于水平地面上，彈簧下端固定，上端恰好與管口D端平齊。一可視為質(zhì)點的小球在水平地面上的A點斜向上拋出，恰好從B點沿水平方向進入高處平臺，A、B間的水平距離為xAB=1.2m，小球質(zhì)量m=1kg。巳知平臺離地面的高度為h=0.8m，小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小球進入管口C端時，它對上管壁有10N的作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧彈性勢能Ep=0.5J。若不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)小球通過C點時的速度大小vc；(2)平臺BC的長度L；(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm。【答案】(1)2m/s；(2)1.25m；(3)4.5J【解析】【詳解】(1)小球通過C點時，它對上管壁有F=10N的作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知上管壁對它也有的作用力，根據(jù)牛頓運動定律有得(2)小球從A點拋出到B點所用時間到B點時速度小球從B到C的過程中，根據(jù)動能定理得平臺BC的長度L=1.25m(3)小球壓縮彈簧速度最大時，加速度為等，則mg=kx彈簧的壓縮量x=0.1m從C位置到小球的速度最大時的過程中，根據(jù)機械能守恒得21.間距為L的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌如圖所示，x軸平行導(dǎo)軌，y軸垂直導(dǎo)軌。在y軸位置有一厚度可不計的絕緣層，隔開左右兩部分電路。在導(dǎo)軌間存在的磁場，y軸左側(cè)磁場方向垂直紙面向里，y軸右側(cè)磁場方向垂直紙面向外，y軸左右兩側(cè)的磁感應(yīng)強度大小相對y軸對稱，且沿y軸方向磁感應(yīng)強度大小不變，沿x軸方向磁感應(yīng)強度大小隨x變化，在x=x0處磁感應(yīng)強度大小為B0，導(dǎo)軌右側(cè)的恒流源為電路提供恒定的電流I，開關(guān)S接通時，電流方向如圖所示，導(dǎo)軌左側(cè)接一阻值為2R的電阻。有一阻值為R的金屬棒M垂直導(dǎo)軌靜止置于x=x0處，當(dāng)開關(guān)S接通時發(fā)現(xiàn)其在y軸右側(cè)的位移隨時間的變化規(guī)律為x=x0cosωt，其中ω為常數(shù)。金屬棒在y軸左側(cè)導(dǎo)軌運動的最大距離為xm（xm<x0），求：(1)磁感應(yīng)強度大小B與x的函數(shù)關(guān)系；(2)開關(guān)S接通到金屬棒運動至y軸左側(cè)最遠(yuǎn)處的過程中流過金