內(nèi)蒙古赤峰市2024屆高三上學期十月一輪復習大聯(lián)考物理試題

2024屆高三（10）一輪復習大聯(lián)考物理（試卷總分：110分考試時間：90分鐘）注意事項：1.答題時，務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。2.答選擇題時，必須使用2B鉛筆將答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案標號。3.答非選擇題時，必須使用黑色墨水筆或黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。4.所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。5.考試結(jié)束后，只將答題卡交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.在La型超新星爆發(fā)中，可以觀察到放射性鎳56（）衰變?yōu)殁?6（）。已知鎳56的半衰期為6天，下列說法正確的是（）A.該衰變?yōu)棣了プ傿.該衰變過程會釋放能量C.一定質(zhì)量的鎳56，經(jīng)12天后將全部衰變?yōu)殁?6D.鎳56在常溫下的半衰期比在超新星爆發(fā)時高溫下的長2.避雷針是利用尖端放電原理保護建筑物避免雷擊的一種設施。雷雨天當帶有負電的烏云飄過一棟建筑物上空時，避雷針的頂端通過靜電感應會帶上大量電荷，在避雷針周圍形成電場。圖中虛線為避雷針周圍的等勢線，相鄰兩等勢線間的電勢差相等。則（）A.避雷針附近的電場是勻強電場B.避雷針的頂端帶負電C.a、b、c、d四個等勢面中，a的電勢最低D.一帶負電的雨滴從烏云中落下，電場力做負功3.應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入。例如你用手掌平托一只蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)按順時針方向做勻速圓周運動，如圖所示。關(guān)于蘋果從最低點a到最高點c運動的過程，下列說法中正確的是（）A.蘋果所受的合外力保持不變B.手掌對蘋果的摩擦力先減小后增大C.蘋果在a點處在超重狀態(tài)，在c點處在失重狀態(tài)D.蘋果所受重力的功率保持不變4.如圖所示，某同學從O點對準前方的一塊豎直放置的擋板將小球水平拋出，O與A在同一高度，小球的水平初速度分別為v1、v2，不計空氣阻力，小球打在擋板上的位置分別是B、C，且AB=BC，則v1∶v2為（）A. B. C. D.5.北京時間2023年5月10日21時22分，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭，在中國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。北京時間5月11日5時16分，天舟六號貨運飛船與空間站組合體完成交會對接。下列說法正確的是（）A.天舟六號從低軌向高軌完成對接，需要加速B.天舟六號的發(fā)射速度必須大于第二宇宙速度C天舟六號在不同的繞地軌道運行時，其與地心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等D.天舟六號與空間站組合體對接后（空間站軌道不變），空間站組合體的向心加速度變大6.如圖所示，一理想變壓器原線圈可通過移動滑動觸頭P的位置改變接入電路的匝數(shù)，b為原線圈的中點。當P接a時，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，線圈L上的直流電阻不計。原線圈接的交流電，則（）A.當P接b時，變阻器R兩端的電壓為B.當P接a時，通過原、副線圈截面的磁通量之比為10∶1C若將P由a向b滑動，則變壓器的輸入功率增大D.若增大電源的頻率，則燈泡B將變亮7.在如圖所示電路中，電源電動勢始終保持不變，R是阻值隨光照強度增大而減小的光敏電阻，R0是定值電阻，其兩端并聯(lián)一個平行板電容器。閉合開關(guān)S，當電路穩(wěn)定后，在逐漸增大光照強度的過程中（）A.電容器電容變小 B.極板間電場強度減小C電容器儲存的電能不變 D.極板上所帶電荷量增多8.一根長L=0.2m的輕繩一端連接一個質(zhì)量m=0.5kg的滑塊，另一端連接一質(zhì)量M=5kg的小球（小球可視為質(zhì)點），滑塊套在豎直桿上，如圖所示。讓小球繞豎直桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當繩子與桿的夾角θ=60°時，滑塊恰好不下滑，假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，以下說法正確的是（）A.小球轉(zhuǎn)動的角速度為5rad/s B.小球轉(zhuǎn)動的線速度大小為C.滑塊與豎直桿間的動摩擦因數(shù) D.豎直桿對滑塊的彈力大小為9.如圖所示，MN是負點電荷電場中的一條電場線，一個帶正電的粒子（不計重力）從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示。下列結(jié)論正確的是（）A帶電粒子從a到b運動的過程中動能逐漸增大B.帶電粒子在a點時的電勢能大于在b點時的電勢能C.帶電粒子在a點時的加速度大于在b點時的加速度D.負點電荷一定位于M點左側(cè)10.如圖，細繩MN兩端固定在兩個等高點上，搭在細繩上的輕滑輪O下方用細線懸掛重物P，開始時重物靜止在最低處，然后在重物上施加適當?shù)睦，使它緩慢往右上方移動。若此過程中重物與滑輪間的細線拉力大小不變，重物只在同一個豎直面內(nèi)移動，不計一切摩擦阻力，則（）A.拉力F的方向保持不變B.拉力F的大小逐漸增大C.細繩MN中的張力逐漸減小D.細繩MN中的張力逐漸增大11.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a（a<g）的勻加速運動，A、B的速度隨時間變化圖像如圖乙所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是（） 甲 乙A.拉力F的最小值為2MaB.A、B分離時，彈簧彈力恰好為零C.A、B分離時，A上升的距離為D.彈簧恢復到原長時，物體B的速度達到最大值12.如圖所示，高為d且足夠?qū)挼奶摼€區(qū)域內(nèi)部有豎直向下的勻強電場，虛線區(qū)域上方足夠大的區(qū)域內(nèi)是垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。從電場下邊沿由靜止釋放一個帶電量為-q0，質(zhì)量為m的微粒M，微粒經(jīng)電場加速后從上邊沿O點進入磁場。某時刻，從電場上邊沿與O相距s的某點P，以大小為v，豎直向上的初速度發(fā)射一個質(zhì)量為m的帶電微粒N。M、N在磁場中經(jīng)過一次運動后恰好在離開磁場時相遇，且此時速度相同，相遇后M、N結(jié)合為一個大微粒X繼續(xù)運動。不計重力、空氣阻力和微粒間電場力作用，下列說法正確的是（）A.釋放微粒M與發(fā)射微粒N的時間差可能為B.若微粒N帶正電，其帶電量大小為C.大微粒X離開電場時的動能可能為D.若微粒N帶負電，結(jié)合后大微粒X可能不會進入磁場區(qū)域二、非選擇題：共62分。第13~16題為必考題，每個試題考生都必須作答。第17~18題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分。13.（5分）某實驗小組利用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系” 甲 乙（1）把木板的一側(cè)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。此處采用的科學方法是________（填字母序號）。A.理想化模型法 B.等效替代法 C.阻力補償法（2）已知交流電源頻率為50Hz，啟動打點計時器，小車在砝碼的作用下拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖乙所示（圖中相鄰兩點間有4個點未畫出）。小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）下列做法正確的是________（填字母序號）。A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行B.為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠大于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量C.實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源D.通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時，需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度14.（10分）某實驗興趣小組利用如圖甲所示電路，測量電源的電動勢E和表盤數(shù)字不清但刻度清晰的毫安表量程Ig。待測電源電動勢E約為10V，內(nèi)阻不計，圖中內(nèi)阻很大的電壓表量程為10V，電阻箱R最大阻值為999.9Ω，毫安表內(nèi)阻r0=50Ω，定值電阻R0阻值約為500Ω，S為開關(guān)。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字） 甲 乙（1）先對電表機械調(diào)零，閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄多組阻值R和電壓表的相應讀數(shù)U。（2）根據(jù)圖甲所示電路，U=________（用R、R0、E和r0表示）。（3）畫出圖像如圖乙，分析圖像可得電動勢E=________V。（4）調(diào)節(jié)電阻箱阻值為450.0Ω時，電壓表讀數(shù)為5.0V，此時毫安表指針指在刻度盤中央位置，則毫安表的量程Ig=________mA。（5）將此毫安表與電阻箱、一節(jié)干電池（電動勢1.5V）、開關(guān)及導線等改裝成歐姆表、如圖丙所示，用它來測量一未知電阻Rx，指針指在圖丁的位置，則Rx=________Ω。 丙 丁15.（12分）如圖所示，半徑為r的金屬圓環(huán)放在紙面內(nèi)，圓環(huán)與直虛線相切于點O，在直虛線右側(cè)有足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，金屬圓環(huán)的總電阻為R?，F(xiàn)使金屬圓環(huán)繞O點在紙面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)時間Δt第一次從磁場區(qū)域移出一半（圖中虛線圓位置）。圓周率為π，求：（1）Δt內(nèi)金屬圓環(huán)中平均感應電動勢的大小和通過圓環(huán)一橫截面的電荷量；（2）金屬圓環(huán)在圖中虛線圓位置時受到磁場的作用力。16.（20分）如圖所示，兩端封閉且內(nèi)壁光滑的正四棱柱形長筒靜止于傾角θ=30°的斜面上，將一個質(zhì)量為m的小球從長筒頂端由靜止釋放，小球在長筒內(nèi)下滑并與長筒底部發(fā)生彈性碰撞，碰撞后長筒沿斜面下滑，小球恰好返回長筒頂端（無碰撞）。已知長筒質(zhì)量M=3m、長為L，不計小球半徑，碰撞過程極短，斜面足夠長，不計空氣阻力，重力加速度為g。（1）求第一次碰撞后瞬間小球和長筒的速度；（2）求長筒與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）求從釋放小球到第n次碰撞時，球、筒系統(tǒng)機械能的變化量ΔEn。（二）選考題：共15分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。17.【選修3-3】（15分）（1）（5分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始.經(jīng)歷ab、bc、cd、de四個過程到達狀態(tài)e，其中ba的延長線經(jīng)過原點，bc連線與橫軸（溫度）平行，de連線與縱軸（壓強）平行。下列說法正確的是________（填字母序號）。A.ab過程中氣體從外界吸熱B.bc過程中氣體內(nèi)能不變C.cd過程中氣體從外界吸熱D.de過程中外界對氣體做功E.狀態(tài)a的氣體體積比狀態(tài)d的氣體體積?。?）（10分）如圖所示，導熱良好的汽缸剛好浸沒于恒溫大水池中，輕活塞位于最上端，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)部高度為h=20cm。熱平衡后，將汽缸豎直向下緩慢下移，當下移H1=15cm時，活塞在水壓作用下向汽缸內(nèi)移動了Δh=5cm，當活塞在水面下的深度為H=40cm時停止下移汽缸，整個過程中氣體放出100J的熱量?；钊c汽缸壁之間的摩擦不計：①求外界對氣體做的功；②求汽缸停止下移時其內(nèi)部的高度。18.【選修3-4】（15分）（1）（5分）如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形圖像，波速大小為v=10m/s，方向水平向右，此時波恰好傳到I點，則下列說法正確的是________.（填字母序號），A.此列波的周期為T=2.5sB質(zhì)點E開始振動的方向沿y軸負方向C.當t=51s時，x=10m的質(zhì)點處于平衡位置處D質(zhì)點B、F在振動過程中相對平衡位置的位移總是相同E.質(zhì)點A、E、I振動過程中的加速度總是相同（2）（10分）三棱鏡的橫截面如圖所示為正三角形ABC，ABC的邊長為a，在橫截面所在平面內(nèi)沿垂直于BC方向，向AB邊射入一束單色光，經(jīng)過AB邊折射后光線與AC平行，并且從BC的中點射出。不考慮反射光線，已知真空中光的傳播速度為c。①求光線經(jīng)過棱鏡總共偏轉(zhuǎn)的角度；②求光在棱鏡中傳播的時間。2024屆高三（10）一輪復習大聯(lián)考物理參考答案與評分意見一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。題號123456789101112答案BCCBACDDCDBCACABD【參考解析】1.B【解析】A.放射性鎳56（）衰變?yōu)殁?6（），根據(jù)衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，放出的粒子質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)z=28-27=1，可知粒子是正電子，該衰變不是α衰變，故A錯誤；B.能自然發(fā)生的衰變過程存在質(zhì)量虧損，會釋放能量，故B正確；C.已知鎳56的半衰期為6天，一定質(zhì)量的鎳56，經(jīng)12天后只有鎳56發(fā)生了衰變，故C錯誤；D.半衰期只由原子核內(nèi)部決定，與外界環(huán)境溫度無關(guān)，則鎳56在常溫下的半衰期與超新星爆發(fā)時高溫下的半衰期相等，故D錯誤。2.C【解析】A.勻強電場的等勢線應是一簇平行線，由圖可知避雷針附近的電場顯然不是勻強電場，故A錯誤；B.烏云帶負電，則避雷針的頂端感應出正電荷，帶正電，故B錯誤；C.烏云帶負電，則電場線終止于烏云，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知a、b、c、d等勢面中a的電勢最低，故C正確；D.有一帶負電的雨點從烏云中下落，負電荷從低電勢到高電勢運動，由可知電場力做正功，故D錯誤。3.C【解析】A.蘋果做勻速圓周運動，由合外力提供向心力，可知蘋果所受的合外力大小不變，方向始終指向圓心，故A錯誤；B.從a到c過程中，加速度大小不變，加速度在水平方向上的分加速度先變大后變小，根據(jù)牛頓第二定律，可知摩擦力先增大后減小，故B錯誤；C.蘋果在a點加速度向上，處在超重狀態(tài)，在c點加速度向下，處在失重狀態(tài)，故C正確；D.速度大小不變，方向總在改變，重力方向與速度方向的夾角α一直在變，由知，蘋果所受重力的功率--直在變化，故D錯誤。4.B【解析】小球在空中做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得，豎直方向，水平方向，聯(lián)立解得，所以，又因為，所以，故B正確，ACD錯誤。5.A【解析】A.天舟六號從低軌向高軌完成對接，需要點火加速做離心運動，故A正確；B.第二宇宙速度為衛(wèi)星脫離地球引力束縛的最小發(fā)射速度，根據(jù)地球宇宙速度的定義，可知天舟六號的發(fā)射速度必須大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故B錯誤；C.由開普勒第二定律可知，當天舟六號在同一繞地軌道運行時，其與地心的連線在相同時間內(nèi)過的面積相等，故C錯誤；D.根據(jù)牛頓第二定律得：，可得，由于空間站組合體的軌道半徑不變，所以向心加速度大小不變，故D錯誤。6.C【解析】A.當P接b時，原副線圈匝數(shù)之比為5∶1，根據(jù)題意可得原線圈的電壓有效值為220V，則，解得：，故A錯誤；B.任何情況下，通過原副線圈截面的磁通量之比都為1∶1，故B錯誤；C.將P由a向b滑動時，副線圈電壓變大，變壓器輸出功率增大，則變壓器的輸入功率也增大，故C正確；D.若增大電源的頻率，L的感抗增大，L.上的自感電動勢增大，則燈泡B兩端的電壓減小，燈泡B將變暗，故D錯誤。7.D【解析】A.電容器的電容大小由其本身結(jié)構(gòu)決定，是電容器本身的固有屬性，與外電路無關(guān)，電容C不變，故A錯誤；B.當光照強度增大時，光敏電阻的阻值減小，電路電流增大，R0兩端電壓增大，因此電容器兩端電壓U變大，電容器板間距d不變，由知，E增大，故B錯誤；CD.由知，C不變，U變大，則Q增大，是充電過程，電容器儲存的電能增大，故C錯誤，D正確。8.D【解析】AB.對小球受力分析，由牛頓第二定律得，解得，則小球轉(zhuǎn)動的線速度為，故AB錯誤；CD.對小球，在豎直方向上，由平衡條件可得，對滑塊有，聯(lián)立解得，對整體，在豎直方向上有，解得，故C錯誤，D正確。9.CD【解析】A.由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動，電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，電場力方向大致向左，對帶電粒子做負功，其動能減小，故A錯誤；B.電場力對帶電粒子做負功，電勢能增大，則帶電粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故B錯誤；CD.由上得知，帶正電粒子的電場力向左，電場線由N指向M，說明負電荷在直線MN左側(cè)，a點離點電荷較近，a點的電場強度大于b點的電場強度，根據(jù)牛頓第二定律知，帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度。故CD正確。10.BC【解析】設MN細繩張為T1，重物與滑輪間細線拉力為T0，重物質(zhì)量為m，開始時重物靜止在最低處，根據(jù)平衡條件得T0=mg，細繩MN兩端固定，長度一定，滑輪緩慢移動軌跡為一個橢圓，且最低點位于橢圓短軸上，滑輪緩慢右移時，滑輪兩側(cè)細繩之間夾角θ逐漸減小，根據(jù)平衡條件得，θ逐漸減小，MN細繩張力T1逐漸減小，故C正確，D錯誤；重物與滑輪間細線拉力T0方向始終沿滑輪兩側(cè)細繩之間夾角角平分線，則細線拉力T0方向與重力方向之間夾角α為鈍角，且逐漸減小，以重物為對象，根據(jù)平衡條件，T0一直等于mg，則，α逐漸減小，拉力F大小逐漸增大，拉力F方向發(fā)生改變，故A錯誤、B正確。11.AC【解析】A.A、B整體原來靜止，合外力為零，施加外力F的瞬間，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有F=2Ma，當A、B整體向上運動時，彈簧彈力減小，則F增大，故A正確；B.物體A、B在t1時刻分離，此時A、B具有共同的v與a，且A、B間作用力為0，對B有，解得，故B錯誤；C.施加F前，物體A、B整體平衡，根據(jù)平衡條件有，解得，A、B在t1時刻分離，由F，解得，則A、B分離時，A上升的距離為，故C正確；D.當彈簧的彈力時，B達到最大速度，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故D錯誤。12.ABD【解析】微粒M、N在磁場中的運動軌跡如圖所示，微粒N的發(fā)射位置相對于O點和第一次射出磁場的位置，當N帶負電時可能如圖中P1、P2所示，當N帶正電可能如圖中P3所示。由于相遇時速度相同，M在電場中做勻加速運動的末速度大小為v，由勻變速直線運動規(guī)律得，M在電場中運動時，M在磁場中運動的時間，N在磁場中運動的時間，釋放微粒M與發(fā)射微粒N的時間差，當M、N電荷量大小相等，且N帶正電+q時（P與O不重合），，，故A正確；若N帶正電+q，由圖中幾何關(guān)系知，由洛倫茲力提供向心力知，M、N在磁場中做勻速圓周運動的半徑，，可得微粒N的帶電量大小，故B正確；結(jié)合后大微粒X帶電量，若X從上方離開電場，電場力做功為0，則X離開電場時的動能，若X從下方離開電場，離開時動能，M由靜止釋放在電場中加速運動的過程中，由功能關(guān)系有，M、N結(jié)合后的大微粒X在電場中運動的過程，由功能關(guān)系知其從下方離開電場時的動能，整理可得，可得或，對于C選項，假設得，當，即時，，與上述條件不符，當，即時，，由前述知此時，故C錯誤；由上述知時大微粒X將直接向下運動離開電場，不會進入磁場區(qū)域，故D正確。二、非選擇題：共62分。第13~16題為必考題，每個試題考生都必須作答。第17~18題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分。13.（5分）（1）C（1分）（2）2.0（2分）（3）A（2分）【解析】（1）把木板的一側(cè)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動，使重力沿斜面方向的分力等于滑動摩擦力，從而起到平衡摩擦力的效果，屬于阻力補償法，故C正確，AB錯誤。（2）相鄰兩點間的時間間隔為，根據(jù)得，小車的加速度大小為。（3）A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，才能使小車受到的合力保持不變，且為繩的拉力，故A正確；B.為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量，故B錯誤；C.實驗時，先接通打點計時器的電源再放開小車，故C錯誤；D.摩擦力只需要平衡一次，改變小車的質(zhì)量不需要再次平衡摩擦力，故D錯誤。14.（10分）（2）（2分）（3）9.1（3分）（4）20（2分）（5）50（3分）【解析】（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，整理得。（3）由上式整理得，根據(jù)圖像有，得E=9.1V。（4）根據(jù)歐姆定律有，代入數(shù)據(jù)可得。（5）根據(jù)歐姆定律，毫安表滿偏時有，解得，毫安表偏轉(zhuǎn)時，則有，解得。15.（12分）解：（1）時間內(nèi)穿過金屬圓環(huán)的磁通量變化量：，由法拉第電磁感應定律得，內(nèi)金屬圓環(huán)中平均感應電動勢：，平均感應電流：，通過圓環(huán)橫截面的電荷量：，聯(lián)立解得：；（2）金屬圓環(huán)在內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)的角度：，此時金屬圓環(huán)等效切割磁感線的長度為，金屬圓環(huán)中瞬時電動勢：，金屬圓環(huán)中瞬時電流：，金屬圓環(huán)受到磁場的安培力：，聯(lián)立解得：。答：（1）內(nèi)金屬圓環(huán)中平均感應電動勢的大小為，通過圓環(huán)一橫截面的電荷量為；（2）金屬圓環(huán)在圖中虛線圓位置時受到磁場的作用力為。16.（20分）解：設沿斜面向下為正方向。（1）由牛頓第二定律得，小球在長筒內(nèi)自由運動時：，得小球的加速度：①，由勻變速直線運動規(guī)律得，，小球由靜止釋放到運動到長筒底部的過程中：，得第一次碰撞前瞬間小球的速度：②，第一次碰撞過程中，對于球、筒系統(tǒng)：動量守恒：③，機械能守恒：④，由①~④得，第一次碰撞后瞬間小球的速度：⑤，沿斜面向上，第一次碰撞后瞬間長筒的速度：⑥，沿斜面向下；（2）根據(jù)題意分析可知，第一次碰撞后小球返回長筒頂端時，小球與長筒均處于沿斜面向下運動的狀態(tài)，且此時兩者具有相同的瞬時速度，假設碰撞后長筒做勻變速運動，從第一次碰撞后到小球恰好返回長筒頂端的過程中，由勻變速直線運動的速度-時間關(guān)系有：⑦，由勻變速直線運動規(guī)律與球、筒位移關(guān)系有：⑧，由①⑤~⑧得，長筒加速度：，即碰撞后長筒做勻速直線運動，此時沿斜面方向受力平衡：，得長筒與斜面之間的動摩擦因數(shù)：⑨；（3）根據(jù)小球與長筒的運動、受力情況分析知，每一次碰撞后小球均恰好返回長筒頂端，即小球始終不與長筒頂端碰撞，從釋放小球到第一次碰撞的過程中，長筒保持靜止：，從第一次碰撞到第二次碰撞的過程中，小球與長筒的位移相等：⑩，由①⑤⑥⑩得，長筒滑行位移：，由勻變速直線運動的速度—時間關(guān)系得，第二次碰撞前瞬間小球速度：?，第二次碰撞過程中，對于球、筒系統(tǒng)：動量守恒：?機械能守恒：?從第二次碰撞到第三次碰撞的過程中，小球與長筒的位移相等：?由①⑤⑥⑩~?得，長筒滑行位移：，同理，第三次碰撞前瞬間小球速度：，第三次碰撞過程中，對于球、筒系統(tǒng)：動量守恒：，機械能守恒：，從第三次碰撞到第四次碰撞的過程中：，同理可得，長筒滑行位移：，綜上所述有：，，，，可知從釋放小球到第n次碰撞時，長筒沿斜面滑行的總位移：，?則從釋放小球到第n次碰撞時，摩擦力對球、筒系統(tǒng)做功：?，由能量守恒與功能關(guān)系知，從釋放小球到第n次碰撞時，球、筒系統(tǒng)機械能的變化量：?，由⑨?~?得，從釋放小球到第n次碰撞時，球、筒系統(tǒng)機械能的變化量：。答：（1）第一次碰撞后瞬間小球的速度大小為（沿斜面向上），長筒的速度大小為（沿斜面向下）；（2）長筒與斜面之間的