2021年江蘇省鹽城市高考物理三模試卷

2021年江蘇省鹽城市高考物理三模試卷

一、單項(xiàng)選擇題：共10小題，每小題4分，共計(jì)40分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1.（4分）2003年全世界物理學(xué)家評(píng)選出“十大最美物理實(shí)驗(yàn)”，排名第一的為1961年物理

學(xué)家利用“托馬斯?楊”雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行電子干涉的實(shí)驗(yàn)。從輻射源輻射出的電

子束經(jīng)兩靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋（）

，電射源

/1

______s,/\s,

A.光具有波動(dòng)性

B.光具有波粒二象性

C.微觀粒子也具有波動(dòng)性

D.微觀粒子也是一種電磁波

2.（4分）橫截面直徑為d、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，兩端電壓為U,當(dāng)三個(gè)參量中一個(gè)或兩個(gè)變化

時(shí)（）

A.電壓UB.直徑d

C.長(zhǎng)度LD.長(zhǎng)度L和直徑d

3.（4分）如圖所示，在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有I、II、IH三點(diǎn)，其電勢(shì)分別為6V、2V、

4.（4分）如圖所示，一用鎖釘鎖定的導(dǎo)熱活塞將導(dǎo)熱氣缸分成體積相等的左右兩室，開始

時(shí)氣體壓強(qiáng)之比為5：3,活塞移動(dòng)并最終保持穩(wěn)定狀態(tài)。外界溫度恒定。則下列說(shuō)法正

確的是（）

ttfr

左右

A.右室氣體吸熱

B.左室氣體吸熱

C.右室氣體對(duì)左室氣體做正功

D.左室氣體分子平均速率變大

5.（4分）如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條

光電流與電壓之間的關(guān)系曲線甲、乙、丙。下列說(shuō)法正確的是（）

B.乙光的波長(zhǎng)比丙光的長(zhǎng)

C.甲、丙兩種光所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能不同

D.乙、丙兩種光照射該光電管陰極的截止頻率不同

6.（4分）我國(guó)新一代高速列車牽引平均功率達(dá)9000kW,運(yùn)行的最高時(shí)速約為350km/h.從

鹽城到上海全長(zhǎng)約300km,新一代高速列車用時(shí)約2h（）

A.7.7X103kW?hB.1.5X104kW?h

C.1.8X104kW*hD.2.7X106kW-h

7.（4分）如圖所示，讓一個(gè)分子A不動(dòng)，另一個(gè)分子B從無(wú)窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A.設(shè)兩個(gè)分

子相距無(wú)窮遠(yuǎn)；B分子運(yùn)動(dòng)到距Ar。時(shí)，分子間作用力為零。在這個(gè)過(guò)程中（）

AB

Or......-o

A.分子B受力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，分子勢(shì)能減小

B.分子間距離減小到r。的過(guò)程中，分子間的作用力增大

C.分子之間的引力達(dá)到最大時(shí)，分子勢(shì)能最小

D.分子勢(shì)能為零時(shí)，分子間的作用力一定為零

8.（4分）如圖甲所示，電阻的阻值R遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)阻r.t=O時(shí)，開關(guān)s接1AB隨時(shí)間變

化的圖像。t=2s時(shí)，開關(guān)s改接2.下列圖丙中的UAB-t圖像可能正確的是（）

9.（4分）2020年3月17日，南京紫金山天文臺(tái)首次發(fā)現(xiàn)的小行星2020FD2,它的軌道是

一個(gè)狹長(zhǎng)的橢圓，遠(yuǎn)日點(diǎn)在木星軌道之外。水星、木星的軌道近似為圓，且與小行星軌

道幾乎在同一平面。下列關(guān)于小行星2020FD2說(shuō)法正確的是（）

B.遠(yuǎn)日點(diǎn)速率比木星速率大

C.公轉(zhuǎn)周期比木星公轉(zhuǎn)周期小

D.公轉(zhuǎn)周期比水星公轉(zhuǎn)周期小

10.（4分）如圖甲所示，長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，小鉛塊以一定水平速度滑上木板

的左端，將木板分成1和2兩部分，其質(zhì)量分別為mi、m2,緊挨著放在此平面上，再讓

小鉛塊以相同的初速度滑上木板1的左端。小鉛塊運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦力始終不變。下列

判斷正確的是

小裕塊里小鉛塊*

「木圾In卡亞

I1I2

7777777777777777777T77

甲

A.當(dāng)mi>m2時(shí)，小鉛塊能從木板2的最右端滑出

B.當(dāng)mi<m2時(shí)，小鉛塊仍能滑到木板2的最右端且速度為零

C.當(dāng)mi=m2時(shí)，小鉛塊仍能滑到木板2的最右端且剛好相對(duì)靜止

D.無(wú)論mi與m2之間是何種關(guān)系，小鉛塊都能滑到木板2上但不能到達(dá)最右端

二、非選擇題：共5題，共60分，其中第12題?15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方

程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位。

11.（15分）某同學(xué)用如圖1所示裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

①電火花計(jì)時(shí)器②天平③低壓交變電源④細(xì)線和紙帶

⑤祛碼、托盤和小車⑥刻度尺⑦秒表⑧一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板

(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，按照正確的實(shí)驗(yàn)操作，紙帶被打出一系列點(diǎn)，可知紙帶的

(選填“左”或“右”)端與小車相連。

(3)圖2中O、A、B、C、D、E、F為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫

出，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為m/s2.打下E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為

m/s.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(4)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,頻率不變，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知

道。(選填“偏大”“偏小”或“不變”)

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲、乙兩組同學(xué)分別把紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條，并排貼

在一張紙上，得到如圖3-甲、乙所示的兩幅圖。由圖可知組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小車的

加速度大，判斷依據(jù)是?

12.(8分)兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x軸-0.2m和

1.2m處，兩波的波速均為0.4m/s,此刻平衡位置在x軸0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)開

始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置分別處于x軸。5m和0.6m處。求：

(1)M點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻；

(2)0?3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程。

13.(8分)如圖所示，兩條平行光滑導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為a,且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方

向垂直。導(dǎo)軌上端接有一只電容器；下端接有一只電阻，阻值為R，與導(dǎo)軌垂直并良好

接觸。讓金屬棒從導(dǎo)軌上某位置由靜止開始下滑，經(jīng)一段時(shí)間下滑到虛線位置時(shí)速度達(dá)

到最大，重力加速度為g,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：

(1)電容器極板上積累的電荷量Q；

(2)金屬棒到達(dá)軌道虛線位置時(shí)的瞬時(shí)速度大小V。

Ra

14.(13分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿A端固定質(zhì)量為m的小球，另一端可以繞軸。自由

轉(zhuǎn)動(dòng)。在光滑水平面上，使輕桿、木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，木塊水平向右運(yùn)動(dòng)。經(jīng)

過(guò)一段時(shí)間，桿與水平面夾角為以重力加速度為g

(1)小球重力勢(shì)能的最大值EPm;

(2)小球A發(fā)生的位移大小XA；

(3)輕桿對(duì)木塊所做的功W.

15.(16分)如圖甲所示，在坐標(biāo)系中平行于x軸放置一對(duì)平行金屬板，板長(zhǎng)為4L,板右

端靠近y軸，在兩板間加如圖乙所示的交變電壓。在x軸上x=-4L處。、質(zhì)量為m、

電量為+q的帶電粒子，這些粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)交變電壓的一個(gè)周期后，恰能都離開電場(chǎng)。

為使這些粒子匯聚于一點(diǎn)，磁場(chǎng)區(qū)域的中心在x軸上。不計(jì)帶電粒子之間的相互作用力,

求

(1)兩板間所加交變電壓的周期T;

(2)兩板間所加交變電壓的絕對(duì)值U。；

(3)帶電粒子所有可能匯聚點(diǎn)所在曲線的方程。

2021年江蘇省鹽城市高考物理三模試卷

參考答案與試題解析

一、單項(xiàng)選擇題：共10小題，每小題4分，共計(jì)40分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1.（4分）2003年全世界物理學(xué)家評(píng)選出“十大最美物理實(shí)驗(yàn)”，排名第一的為1961年物理

學(xué)家利用“托馬斯?楊”雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行電子干涉的實(shí)驗(yàn)。從輻射源輻射出的電

子束經(jīng)兩靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋（）

Q電/忸射海

i\

/、

S./\s?Utfit

A.光具有波動(dòng)性

B.光具有波粒二象性

C.微觀粒子也具有波動(dòng)性

D.微觀粒子也是一種電磁波

【解答】解：電子的雙縫干涉說(shuō)明微觀粒子具有波動(dòng)性，因?yàn)楦缮媸遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，A、

B、D錯(cuò)誤。

故選：Co

2.（4分）橫截面直徑為d、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，兩端電壓為U,當(dāng)三個(gè)參量中一個(gè)或兩個(gè)變化

時(shí)（）

A.電壓UB.直徑d

C.長(zhǎng)度LD.長(zhǎng)度L和直徑d

【解答】解：設(shè)導(dǎo)體的電阻率為p,則該段導(dǎo)體的電阻值：R=Qk冗旦2,電流的微觀

S4

表達(dá)式I=nevsU,貝!］：v=———；

RnePL

A、電壓U改變時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v改變；

B、導(dǎo)線橫截面的直徑d改變，故B正確；

C、導(dǎo)線長(zhǎng)度L改變，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v改變；

D、由以上的分析得，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v改變。

故選：Bo

3.（4分）如圖所示，在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有I、II、III三點(diǎn)，其電勢(shì)分別為6V、2V、

2V。下列畫出經(jīng)過(guò)I點(diǎn)的電場(chǎng)線正確的是（）

【解答】解：電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，n,所以兩點(diǎn)連線為等勢(shì)面、in所在的等勢(shì)面、in連線

指向右上，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

4.（4分）如圖所示，一用鎖釘鎖定的導(dǎo)熱活塞將導(dǎo)熱氣缸分成體積相等的左右兩室，開始

時(shí)氣體壓強(qiáng)之比為5：3,活塞移動(dòng)并最終保持穩(wěn)定狀態(tài)。外界溫度恒定。則下列說(shuō)法正

確的是（）

餃釘

________2.________

左右

A.右室氣體吸熱

B.左室氣體吸熱

C.右室氣體對(duì)左室氣體做正功

D.左室氣體分子平均速率變大

【解答】解：ABC、開始時(shí)氣體壓強(qiáng)之比為5：3,拔出鎖釘后，左室氣體對(duì)右室氣體做

正功，外界對(duì)右室氣體做功左<2,WA>0,氣缸導(dǎo)熱，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定

律：△U=W+Q可知：Q=AU-W=-W,則Q^=-W左>0,Q-Wfi<8,右室

氣體放熱；故B正確；

D、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體分子平均動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

5.（4分）如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條

光電流與電壓之間的關(guān)系曲線甲、乙、丙。下列說(shuō)法正確的是（)

B.乙光的波長(zhǎng)比丙光的長(zhǎng)

C.甲、丙兩種光所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能不同

D.乙、丙兩種光照射該光電管陰極的截止頻率不同

【解答】解：A、由題中圖像可得用單色光甲，由Ek=hv-Wo和Ek=eUc得：eUc=h

v-Wo,因?yàn)榧坠庹丈鋾r(shí)的遏止電壓小，所以甲光的頻率?。?/p>

B、由題中圖像可得用單色光乙，由Ek=hv-W2和Ek=eUc得：eUc=h-Wo,因?yàn)楸?/p>

光照射時(shí)的遏止電壓小，所以丙光的頻率小上，故丙光的波長(zhǎng)長(zhǎng)；

V

C、由題中圖像可得用單色光甲，故單色光甲，又Ek=hv-Wo,故甲、丙兩種光照射時(shí)

產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能相同；

D、截止頻率hV4=Wo,Wo只與該光電管陰極材料有關(guān)，故截止頻率相同。

故選：A。

6.（4分）我國(guó)新一代高速列車牽引平均功率達(dá)9000kW,運(yùn)行的最高時(shí)速約為350km/h.從

鹽城到上海全長(zhǎng)約300km,新一代高速列車用時(shí)約2h（）

A.7.7X103kW?hB.1.5X104kW?h

C.1.8X104kW*hD.2.7X106kW-h

【解答】解：高速列車在動(dòng)力的消耗的電能等于列車輸出的功，故在動(dòng)力上耗電約為：

W=Pt=9000kWX2h=18000kW?h=1.7X104kW.h,故C正確。

故選：Co

7.（4分）如圖所示，讓一個(gè)分子A不動(dòng)，另一個(gè)分子B從無(wú)窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A.設(shè)兩個(gè)分

子相距無(wú)窮遠(yuǎn)；B分子運(yùn)動(dòng)到距Ar。時(shí)，分子間作用力為零。在這個(gè)過(guò)程中（）

AB

Or…一o

A.分子B受力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，分子勢(shì)能減小

B.分子間距離減小到r。的過(guò)程中，分子間的作用力增大

C.分子之間的引力達(dá)到最大時(shí)，分子勢(shì)能最小

D.分子勢(shì)能為零時(shí)，分子間的作用力一定為零

【解答】A、B分子由無(wú)窮遠(yuǎn)靠近A分子0,這個(gè)過(guò)程中，分子力表現(xiàn)為引力，引力做正

功，故A正確；

B、分子間距離減小到ro的過(guò)程中，分子間的相互作用力先增大后減??；

C、分子間的距離等于6時(shí)，分子力為零，故C錯(cuò)誤；

D、分子勢(shì)能最小時(shí)，而分子勢(shì)能最小值不一定為零。

故選：Ao

8.（4分）如圖甲所示，電阻的阻值R遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)阻r.t=O時(shí)，開關(guān)s接IAB隨時(shí)間變

化的圖像。t=2s時(shí)，開關(guān)s改接2.下列圖丙中的UAB-t圖像可能正確的是（）

【解答】解：開關(guān)S接1時(shí)，電容器充電AB逐漸增大，充電完畢，板間電勢(shì)差UAB最大;

開關(guān)s改接2,放電越來(lái)越緩慢，故A正確。

故選：Ao

9.（4分）2020年3月17II,南京紫金山天文臺(tái)首次發(fā)現(xiàn)的小行星2020FD2,它的軌道是

一個(gè)狹長(zhǎng)的橢圓，遠(yuǎn)日點(diǎn)在木星軌道之外。水星、木星的軌道近似為圓，且與小行星軌

道幾乎在同一平面。下列關(guān)于小行星2020FD2說(shuō)法正確的是（）

A.近日點(diǎn)速率比水星速率小

B.遠(yuǎn)日點(diǎn)速率比木星速率大

C.公轉(zhuǎn)周期比木星公轉(zhuǎn)周期小

D.公轉(zhuǎn)周期比水星公轉(zhuǎn)周期小

【解答】解：A、假設(shè)一個(gè)行星M在與近日點(diǎn)相切的圓軌道運(yùn)行，交點(diǎn)為

rzr

則有v=水星的速率小于行星M在A點(diǎn)速率，需減速，小行星在近日點(diǎn)速率大于

水星速率;

B、假設(shè)行星N在圓軌道H上運(yùn)行與小行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)相切于B,由喏=二出則有,

由小行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)由橢圓軌道變軌為圓軌道II,所以小行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度小于行星N在

B點(diǎn)速率，故B錯(cuò)誤；

3

CD、根據(jù)開普勒第三定律

j8此

由于k是定值，又a木星＞a小行"＞a水星

故有T木星＞T小行星＞T水星，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：Co

太陽(yáng)

水星

B

小行星

II

10.（4分）如圖甲所示，長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，小鉛塊以一定水平速度滑上木板

的左端，將木板分成1和2兩部分，其質(zhì)量分別為mi、m2,緊挨著放在此平面上，再讓

小鉛塊以相同的初速度滑上木板1的左端。小鉛塊運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦力始終不變。下列

判斷正確的是)

小鉛塊啤小鉛塊%

r*木板?O木蚯_________

_二!：「：..L

7777777777777777777T777777777777777777777777

甲乙

A.當(dāng)mi>m2時(shí)，小鉛塊能從木板2的最右端滑出

B.當(dāng)mi<m2時(shí)，小鉛塊仍能滑到木板2的最右端且速度為零

C.當(dāng)mi=m2時(shí)，小鉛塊仍能滑到木板2的最右端且剛好相對(duì)靜止

D.無(wú)論mi與m2之間是何種關(guān)系，小鉛塊都能滑到木板2上但不能到達(dá)最右端

【解答】解：小鉛塊以一定水平速度滑上木板的左端，恰能滑至木板右端與木板相對(duì)靜

止1與m2之間是何種關(guān)系，小鉛塊在整個(gè)木板上左半部分和在木板2上的運(yùn)動(dòng)情況完全

相同，所以。

第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速,運(yùn)動(dòng)到2上后木板1勻速運(yùn)動(dòng)，木板3繼續(xù)加速2=」-,

m2

小鉛塊在木板8上滑行時(shí)木板11=—I—,可知小鉛塊在木板2上滑行時(shí)木板2的加速

in?+血2

度大于第一次對(duì)應(yīng)過(guò)程的加速度，所以小鉛塊不能到達(dá)木板2的最右端，D正確。

故選：Do

二、非選擇題：共5題，共60分，其中第12題?15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方

程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位。

II.（15分）某同學(xué)用如圖1所示裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

（1）請(qǐng)?jiān)谙铝袑?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材：②③⑦（填編號(hào)）。

①電火花計(jì)時(shí)器②天平③低壓交變電源④細(xì)線和紙帶

⑤祛碼、托盤和小車⑥刻度尺⑦秒表⑧一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板

（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，按照正確的實(shí)驗(yàn)操作，紙帶被打出一系列點(diǎn)，可知紙帶的左

（選填“左”或“右”）端與小車相連。

（3）圖2中O、A、B、C、D、E、F為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫

出，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2.00m/s2.打下E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為1.10

m/s.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成2I0V,頻率不變，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道

不變。（選填“偏大”“偏小”或“不變”）

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲、乙兩組同學(xué)分別把紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條，并排貼

在一張紙上，得到如圖3-甲、乙所示的兩幅圖。由圖可知甲組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小車的加

速度大，判斷依據(jù)是紙條上端連線斜率大。

【解答】解：(1)這里不需要知道小車和祛碼的質(zhì)量，所以不需要天平，用的是220V交

流電源，故選：②③⑦；

(2)小車釋放后速度變大，所以相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大；

(3)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔t=5T=8xU^

f50

=5.1s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a="CF"°C='°」=

9t89t5

(41.96-2x11.98)x12^^加,一

9X2.I2

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，任意某時(shí)間段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度

VE=.=(￡?96-19.96)X10-3mzs=口0mzs

5t2X0.7

(4)交流電的頻率不變，則相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔不變。

(5)它們的長(zhǎng)度分別等于x=：t因?yàn)榧魯嗟募垘脮r(shí)間都相等，所以可以把甲乙圖

看成是平均速度和時(shí)間的關(guān)系圖，所以甲的加速度較大。

故答案為：(1)②③⑦；(2)左,1.10；(5)甲。

12.(8分)兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x軸-0.2m和

1.2m處，兩波的波速均為0.4m/s,此刻平衡位置在x軸0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)開

始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置分別處于x軸0.5m和0.6m處。求：

(1)M點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻；

(2)0?3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程。

【解答】解：(1)由圖像得，兩列波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)也=&2s=0.75s。

V7.4

(2)由圖像得，波長(zhǎng)入=4.4m」_=2=公=3SI=%H_=2_&S=2.5S2=±&=&AS=1S,

v0.4v0.4v0.8

右波在N點(diǎn)向上振動(dòng)，即振動(dòng)減弱，所以N點(diǎn)始終處于振動(dòng)減弱狀態(tài)，即半個(gè)周期。

答：(1)M點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻是0.75s；

(2)6?3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程是6cm。

13.(8分)如圖所示，兩條平行光滑導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為a,且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方

向垂直。導(dǎo)軌上端接有一只電容器；下端接有一只電阻，阻值為R，與導(dǎo)軌垂直并良好

接觸。讓金屬棒從導(dǎo)軌上某位置由靜止開始下滑，經(jīng)一段時(shí)間下滑到虛線位置時(shí)速度達(dá)

到最大，重力加速度為g,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：

(1)電容器極板上積累的電荷量Q；

(2)金屬棒到達(dá)軌道虛線位置時(shí)的瞬時(shí)速度大小V。

【解答】解：金屬棒下滑過(guò)程中等效電路圖如圖所示；

I~~I77L

，

(1)根據(jù)歐姆定律可得電容器兩端電壓U=IR

電容器極板上積累的電荷量Q=CU=CIR；

(2)金屬棒達(dá)到虛線位置時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=I(R+r)

設(shè)導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則有：BIL=mgsina

聯(lián)立解得：v=13)。

mgsinCl

答：(1)電容器極板上積累的電荷量為CIR；

(2)金屬棒到達(dá)軌道虛線位置時(shí)的瞬時(shí)速度大小為瓷空史

mgsinCL

14.(13分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿A端固定質(zhì)量為m的小球，另一端可以繞軸0自由

轉(zhuǎn)動(dòng)。在光滑水平面上，使輕桿、木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，木塊水平向右運(yùn)動(dòng)。經(jīng)

過(guò)一段時(shí)間，桿與水平面夾角為,重力加速度為g

(1)小球重力勢(shì)能的最大值Epm；

(2)小球A發(fā)生的位移大小XA；

(3)輕桿對(duì)木塊所做的功W.

【解答】解：(1)小球在初始位置時(shí)處于最高點(diǎn)，重力勢(shì)能最大，為

Epm=mgLsina

(2)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周對(duì)應(yīng)的圓心角為a-B，如圖1所示

XA=2Lsin°，-L

2

(3)設(shè)桿與水平面夾角為。時(shí)木塊的末速度為v,與木塊接觸的桿上的點(diǎn)垂直于桿的速

度為vi,A球的速度為V2,將木塊的速度分解，如圖6所示

V1=vsin0

_Jj_=v7

x-y

sinP

對(duì)小球和木塊組成的系統(tǒng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則

8

mgLsina=mgLsinP+-^j(v+-i-mv2

5

對(duì)木塊，由動(dòng)能定理得

w=yMv2

2/

解得