2024年天津高考物理一模試卷(含參考答案)

2024年天津市高考物理一模試卷

一、單選題：本大題共6小題，共24分。

1.陰雨天里積雨云會產(chǎn)生電荷，云層底面產(chǎn)生負(fù)電荷，在地面感應(yīng)出正電荷，電場強(qiáng)度達(dá)到一定值時大氣

將被擊穿，發(fā)生閃電。若將云層底面和地面看作平行板電容器的兩個極板，板間距離記為4心“，電壓為

2-1117\,積雨云底面面積約為1若已知靜電力常量與空氣的介電常數(shù)，則對于以下物理量：

①云層底面與地面間的電場強(qiáng)度：②云層底面與地面構(gòu)成的電容器的電容；③云層底面所帶電量?？梢?/p>

由上述條件估算出的是（）

A.只能估算出①B.只能估算出①司②

C.只能估算出②和③D.①②③均能估算出

2.如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧振動。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，茗~產(chǎn).

豎直方向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移又隨時間￡的變化如圖2所示，下|[......

列說法止確的是（）|，區(qū)7I

A.振子的振幅為4c771m2

B.振子的振動周期為1s

C.t=Is時，振子的速度為正的最大值

D.t=Is時，振子的加速度為正的最大值

3.下列說法中正確的是（）

A.單擺的擺球在通過最低點(diǎn)時合外力等于零

B.有些昆蟲薄而透明的羽翼上出現(xiàn)彩色光帶是薄膜干涉現(xiàn)象

C.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

D.一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長度人

4.如圖所示，電路中所有原件完好，當(dāng)光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有

電流通過，可能的原因是（）------------------]

A.入射光強(qiáng)較弱Q

B.入射光頻率太高電普

C.電源正負(fù)極接反

D.光照射時間太短

5.如圖所示，從高九二1.8m的4點(diǎn)將彈力球水平向右拋出，彈力球與水平地面碰撞兩次后與豎直墻壁碰

撞，之后恰能返回4點(diǎn)。已知彈力球與接觸面發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中，平行于接觸面方向的速度不

變，垂直于接觸面方向的速度反向但大小不變，力點(diǎn)與豎直墻壁間的距離為4.8m,重力加速度g=

10?n/s2,則彈力球的初速度大小為（）

h\

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

A.1.5m/sB.2m/sC.3.5m/sD.4m/s

6.一半徑為R的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如下圖所示.圖中。為

圓心，MN為豎直方向的直徑.有一束細(xì)光線自。點(diǎn)沿水平方向射入玻璃磚，可

以觀測到有光線自玻璃磚內(nèi)射出，現(xiàn)將入射光線緩慢平行下移，當(dāng)入射光線與。

點(diǎn)的距離為4時，從玻璃磚射出的光線剛好消失.則此玻璃的折射率為（）

ARn]_一/

西▼々及

二、多選題：本大題共4小題，共20分。

7.在航浪地球》的“新太陽時代”，流浪2500年的地球終于定居，開始圍繞比鄰星做勻速圓周運(yùn)動，已

知比鄰星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的：，目前，地球做勻速圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期為ly,日地距離為L4U（4/為天

O

文單位）。若“新太陽時代”地球的公轉(zhuǎn)周期也為ly,可知“新太陽時代”（）

A.地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為

B.地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為:4U

C.地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1：2

D.地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1：4

8.預(yù)計2020年再發(fā)射2?4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北

斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為九，地球半徑為R,地面附近重力加速度為g,

則有（）

A.該衛(wèi)星運(yùn)行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)

B.咳衛(wèi)星所在處的重力加速度為系）2g

C.咳衛(wèi)星運(yùn)動動能為黑之

ZQn-rH）

D.該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為（1成

9.一簡諧機(jī)械橫波沿》軸負(fù)方向傳播，已知波的波長為8m,周期為2s,t=Os時刻波形如圖甲所示，a、

匕、d是波上的三個質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一點(diǎn)的振動圖象，則下列說法正確的是（）

A.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動

B.在07）.25s和0.25?0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動位移相同

C.咳波傳播速度為u=16?n/s

D.質(zhì)點(diǎn)Q在t=1s時位「波谷

E.質(zhì)點(diǎn)d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=0Asinnt（m'）

1（）.理論表明，圍繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，其機(jī)械能只與衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道的長軸大小2，-、、

/\P

有關(guān)。如圖所示，A為地球，氏c為質(zhì)量相同的兩顆衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動的就道形/

狀分別為圓和橢圓，兩軌道共面，P為兩個軌道的交點(diǎn)，匕的半徑為R,c的長軸為\、一hi

■、??

2a關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）'"…-一

A.它們的周期不同B.它們的機(jī)械能相等

C.它們經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度不同D.它們經(jīng)過P點(diǎn)時的速率相同

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）

①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；

②將細(xì)繩一端連在小車上，另一端繞過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該

滑輪與小車間的細(xì)繩與木板平行；

③測出小車遮光板與光電門之間的距離L,接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時間t；

④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。

棒，并對金屬棒ef施加外力F,使e/棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下勻加速運(yùn)動。導(dǎo)軌電阻不計，重

力加速度大小為g,sin370=0.6,cos370=0.8.求：

(1)金屬棒ab運(yùn)動過程中最大加速度的大??；

(2)金屬棒疑達(dá)到最大速度所用的時間；

(3)金屬棒M運(yùn)動過程中，外力F對e/■棒的沖量。

五、計算題：本大題共2小題，共26分。

14.居家學(xué)習(xí)的某同學(xué)設(shè)計了一個把陽光導(dǎo)入地下室的簡易裝置。如圖，為薄壁矩形透明槽裝滿水后

的豎直截面，其中4B=d,AD=2d,平面鏡一端靠在A處，與水平底面夾角8=45。斜放入水槽。太陽光

入射到AD面上，其中一細(xì)束光線以入射角％=53。射到水。面上的0點(diǎn)，進(jìn)入水中后，射到平面鏡距A點(diǎn)

為苧d處。不考慮光的色散現(xiàn)象及水槽壁對光線傳播的影響，取水對該束光的折射率5沆53。=2

cos53。=|.求該束光

⑷射到平面鏡時的入射角如；

(ii)第一次從水中射出的位置與。點(diǎn)的距離”。

15.如圖所示，甲為某一列簡諧波￡=”時刻的圖象，乙是這列波上P點(diǎn)從這一時刻起的振動圖象。試討

論：

①波的傳播方向和傳播速度；

②求0?2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程o

答案和解析

1.【答案】D

【解析】【分析】

將云層底面與地面間的電場近似看成勻強(qiáng)電場，根據(jù)E估算電場強(qiáng)度；分析題意，根據(jù)電容器的決定

式可以估算電容大??；再根據(jù)Q=CU可以估算云層底面所帶電量。

本題要建立模型，掌握電容器定義式和決定式及電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，要注意電容兩個公式的區(qū)別。

【解答】

_-IJ9XHI7

①根據(jù)U=Ed可知云層底面與地面間的電場強(qiáng)度為：/.■\m-ti.ii"1'in；

a：“對

②三知積雨云底面面枳約為1',板間距離為小，加、靜電力常量k與空氣的相對介電常數(shù)￡,根據(jù)

電容器的決定式c-照可以估算電容微的電容；

4nkd

③根據(jù)Q=CU可以估算云層底面所帶電量，故力8c錯誤，。正確。

故選。。

2.【答案】C

【解析】解：力B、由振動的圖象可知：振子的振幅為2cm而不是4cm,周期為2s而不是1s,故AB錯誤；

CD、￡=ls時，振子處于平衡位置，加速度為0,速度為正的最大值，故C正確，力錯誤。

故選:Co

根據(jù)圖2得到振幅和振動周期；t=1s時振子處于平衡位置，根據(jù)簡諧運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行分析。

本題主要是考查了簡諧運(yùn)動的知識；知道簡諧運(yùn)動的平衡位置是物體靜止時受力平衡的位置；振動的質(zhì)點(diǎn)

在振動過程中各物理量的變化情況可以這樣分析：位移增大一回兔力增大T加速度增大T速度減小一動能減

小-勢能增大。

3.【答案】B

【解析】解：A、單擺的擺球在通過最低點(diǎn)時，回復(fù)力等于零，而合外力一定不等于零，故4錯誤；

8、薄而透明的羽翼上出現(xiàn)彩色光帶，是由于羽翼前后表面反射，得來頻率的光，進(jìn)行相互疊加，是薄膜

干涉現(xiàn)象，故8正確；

C、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場，非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場，故C錯誤；

。、根據(jù)相對論，則有沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長度短，故力錯誤；

故選:B.

單擺的擺球在通過最低點(diǎn)時I可復(fù)力等于零；羽翼上出現(xiàn)彩色光帶是薄膜干涉現(xiàn)象；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)

定磁場，非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場；沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長

度短，從而即可求解.

考查回復(fù)力與合外力的區(qū)別，掌握薄膜干涉的原理，理解變化中有均勻變化與非均勻變化，知道沿著運(yùn)動

方向的長度在縮短.

4.【答案】C

【解析】解：力、光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度沒有關(guān)系。故4錯誤。

B、若入射光頻率太高，則一定大于金屬的極限頻率，故一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，電流計中有也流通過。

故B錯誤；

。、電源正負(fù)極接反時，光電管加上反向電壓，光電子做減速運(yùn)動，可能不能到達(dá)陽極，電路中不能形成

電流。故C正確。

。、光電管能否產(chǎn)牛光電效應(yīng)與光照時間沒有關(guān)系。故。錯誤。

故選：Co

當(dāng)人射光波長小于金屬的極限波長時，金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)。當(dāng)光電管上加上反向電壓時，靈敏電流計中

可能沒有電流通過。

本題考查對光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件理解和應(yīng)用能力。光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件是取決于入射光的頻率或波長，與

入射光的強(qiáng)度、光照時間沒有關(guān)系。

5.【答案】B

【解析】解：彈力球水平拋出，與地面碰撞兩次，又能返回4點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動的對稱性，全過程可以看作4段

平拋運(yùn)動，

每次平拋運(yùn)動的時間：t=舊=0.6s,總時間為4t=2.4s,

平拋運(yùn)動水平方向上為勻速直線運(yùn)動，x=v-4t,

解得初速度：v=2m/s,故B正確，4CD錯誤。

故選：B。

彈力球水平拋山，分析運(yùn)動情況，全過程看作4段平拋運(yùn)動。

平拋運(yùn)動水平方向上為勻速直線運(yùn)動，豎直方向上為自由落體運(yùn)動，據(jù)此分析。

此題考查了平拋運(yùn)動的規(guī)律，分析小球的運(yùn)動軌跡特點(diǎn)，找出對稱關(guān)系、幾何關(guān)系以及等時關(guān)系式，列出

式子是求解的關(guān)鍵。

6.【答案】C

【解析】解：設(shè)此光線的臨界角為C.

根據(jù)題意可知，當(dāng)入射光線與。點(diǎn)的距離為d時，從玻璃磚射出的光線剛好消

失，光線恰好在MN圓弧面上發(fā)生了全反射，作出光路圖，如圖，根據(jù)幾何知識

得：

sinC=，

又sinC=7

聯(lián)立得：n=\

故選:C

從玻璃磚射出的光線剛好消失，說明此時光線恰好在MN圓弧面上發(fā)生了全反射，作出光路圖，根據(jù)臨界

角公式sinC=」和幾何關(guān)系求解.

n

解決本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式，并結(jié)合幾何知識求解.

7.【答案】AC

【解析】解：AB、根據(jù)萬有引力提供向心力可知：竿=m$r，解得公轉(zhuǎn)半徑為：r=比鄰星

質(zhì)量約為太陽質(zhì)量】公轉(zhuǎn)周期相同，則“新太陽時代”，地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為故A正確，8錯

OL

誤。

CD、根據(jù)等=mf,解得公轉(zhuǎn)速率u=J半，比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量云公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2,則公

轉(zhuǎn)速率之比為1：2,故C正確，。錯誤。

故選：AC.

根據(jù)萬有引力提供向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出地球的周期、線速度與軌道半徑的關(guān)

系，然后分析答題。

本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供向心力是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用萬有引力公式與牛

頓第二定律可以解題。

8.【答案】BC

【脩析】解：4、地球同步衛(wèi)星運(yùn)動周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，周期為24九，故A錯誤；

B、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力等于重力，有：-^7=mg'

(R+姨

在地球表面，有：=mg

聯(lián)立解得該衛(wèi)星所在處的重力加速度：g'=(&2g,故8正確：

C、根據(jù)萬有引力提供向心力，有：絆7=

(R+hyR+h

該衛(wèi)星的動能為：見=171出=矍族，故C正確；

。、根據(jù)開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為：9=(嚕放，故。錯誤。

故選：BC.

同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期和同。

根據(jù)萬有引力等「重力和黃金代換式，求解衛(wèi)星所在處的重力加速度。

根據(jù)萬有引力提供向心力，結(jié)合動能公式分析。

根據(jù)開普勒第三定律，得到周期與軌道半徑的關(guān)系。

此題考查了人造衛(wèi)星的相關(guān)知識，解題的關(guān)鍵是明確同步衛(wèi)星的特性，根據(jù)萬有引力提供向心力和黃金代

換式求解相關(guān)量。

9.【答案】ADE

【蟀析】解：力、由圖乙知，亡=0時刻質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過位置向下運(yùn)動，圖甲是t=0時刻的波形，此時a位于波

峰，位移最大，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)不符，而質(zhì)點(diǎn)力在t=0時刻經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動，與圖乙

中t=0時刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)相符，所以圖乙不能表示質(zhì)點(diǎn)d的振動，可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動，故4正確；

B、由圖乙可知，在0?0.25s和0.25?0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動位移不相同，故8錯誤；

。、波的波長為8m,周期為2s,故傳播速度u=彳==4m/s,故C錯誤；

力、因周期7=2s,那么質(zhì)點(diǎn)a在f=Is時，即振動半個周期，其位于波谷，故。正確；

E、根據(jù)平移法可知，質(zhì)點(diǎn)dFT寸刻沿著y軸正方向運(yùn)動，振幅A=10cm=0.1m,而3=y=nrad/s,

因此質(zhì)點(diǎn)d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=OAsinnt(m),故E正確。

故選：ADEO

質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度可根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位置進(jìn)行判斷。在平衡位置時，速度最大，加速度最??；在最大位移

處，速度為零，加速度最大。根據(jù)圖乙中￡=0時刻質(zhì)點(diǎn)的位置和振動方向，在圖甲上找出對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)；再

根據(jù)波長、周期和頻率的關(guān)系即可確定傳播速度，根據(jù)平移法確定各質(zhì)點(diǎn)的振動方向。

本題既要能理解振動圖象和波動圖象各自的物理意義，乂要抓住它們之間內(nèi)在聯(lián)系，能熟練根據(jù)波的傳播

方向判斷出質(zhì)點(diǎn)的速度方向。

10.【答案】BD

R3

【解析】解：4衛(wèi)星b的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長軸大小相等，都是R,根據(jù)開普勒第三定律多=上

可知，兩顆衛(wèi)星運(yùn)行周期相同，A錯誤；

B.由題意可知，兩顆衛(wèi)星質(zhì)量相同，衛(wèi)星匕的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長軸大小相等，又知機(jī)械能只

與衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道的長軸大小有關(guān)，故機(jī)械能相等，8正確；

。.衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度為

GM

所以加速度相同，C錯誤；

。.因?yàn)樾l(wèi)星b的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長軸大小相等，且質(zhì)量相等，所以兩顆衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時的勢

能相同，又因?yàn)?選項中兩衛(wèi)星的機(jī)械能相等，則動能相同，速率相同，。正確。

故選：BD.

機(jī)械能只與衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道的長軸大小有關(guān)；

在P處分析向心加速度與實(shí)際加速度的關(guān)系；

根據(jù)開普勒第三定律可知甲衛(wèi)星的半徑與乙衛(wèi)星的半長軸相等，故周期相同，橢圓軌道運(yùn)行時，遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)

行速率慢，近地點(diǎn)運(yùn)行速率快，據(jù)此分析運(yùn)行時間問題。

此題考查了人造衛(wèi)星的相關(guān)知識，屬于萬有引力定律、開普勒第三定律、牛頓第二定律等知識的綜合運(yùn)

用，注意向心加速度與加速度的關(guān)系，這是本題的易錯點(diǎn)。

11.【答案】ABC5.70小車與長木板之間存在摩擦阻力做功

【解析】解：(1)小車通過光電門的瞬時速度U則系統(tǒng)動能的增加量△a=；(巾1+血2)盧=:(巾1+

m2)^,鉤碼重力勢能的減小量2Ep=m2gLo

可知還需要測量的物理量有：小車上遮光板的寬度d,小車的質(zhì)量7%,鉤碼的質(zhì)量爪2,故ABC正確，。

錯誤

故選：ABC.

(2)遮光板寬度：d=5mm+14x0.05mm=5.70mm

(3)系統(tǒng)動能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量，其原因可能是小車與長木板之間存在摩擦阻力做功。

故答案為：(1)A8C(2)5.70(3)小車與長木板之間存在摩擦阻力做功

根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出小車通過光電門的瞬時速度，從而得出系統(tǒng)動能的增加最，

根據(jù)下降的高度求出鉤碼重力勢能的減小量。從而確定還需要測量的物理量；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺刻

度加游尺刻度；系統(tǒng)動能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量，其原因可能是小車與長木板之間存在摩擦

阻力做功

解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，知道研究的對象是系統(tǒng)，抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量和動能的增加量是

否相等進(jìn)行驗(yàn)證。

22

12.［答案】BDg（色一"）=（6一心）”陽）

8/

【解析】解：（1）力、機(jī)械能守恒定律表達(dá)式左右的質(zhì)量可以約掉，所以不用天平測出重物的質(zhì)量，故4錯

誤：

4、在使用打點(diǎn)計時器時，應(yīng)該先通電，等打點(diǎn)穩(wěn)定之后再松開紙帶，讓重物自由下落，故4正確；

C、驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，求某一點(diǎn)的瞬時速度，利用平均速度等于中間時刻的速度來計算，不能通過u=

gt計算速度，故C錯誤；

D、選擇體積小、質(zhì)量大的重物，可以減小空氣的阻力，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小限位孔

對紙帶的阻力，故。正確。

故選：BD。

（2）平均速度等于中間時刻的速度，8點(diǎn)速度%=等工E點(diǎn)速度方=琮匕，

22

24；

根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mg（h5-/i2）=\mvl-\mvl=1m（^）-gm（喏/=何（八面瓦（帕二陽）】

22

得重物滿足機(jī)械能守恒的表達(dá)式：或七-九2）二四嗎普血。

8T

22

故答案為：（1）8。；（2）g（色-壇）二（34）盛”。。

（1）機(jī)械能守恒定律表達(dá)式中的質(zhì)量可以被約掉，不需要用天平測出重物的質(zhì)量；先通電，再釋放紙帶；

通常利用平均速度來求中間時刻的速度，不能通過u=gt計算速度；選擇體積小、質(zhì)量大的重物，紙帶、

限位孔在同一豎直線上，可以減小阻力，以減小系統(tǒng)誤差。

（2）先利用平均速度求出8、￡的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求機(jī)械能守恒表達(dá)式。

本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：物體卜.落過程中通過某一位置的速度可以用光電計時

器測出來，利用這種裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，能消除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的系統(tǒng)誤差。

13.【答案】解：（l）ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下勻加速運(yùn)動，根據(jù)右手定則可知電流方向?yàn)?/p>

feab,根據(jù)左手定則可知Qb棒受到的安培力垂直于斜面向下，則金屬棒必釋放瞬間加速度最大，

根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsina-^mgcosa=mam,

解得金屬棒M運(yùn)動過程中最大加速度的大小為am=0.2g；

（2）金屬棒岫釋放之后，合外力為零時速度最大，根據(jù)平衡條件可得：

mgsina=p.（mgcosa+BIL）,

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：/二梟

金屬棒ef切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLveft

對ef棒根據(jù)速度時間關(guān)系可得：vef=0.2gt,

聯(lián)立解得：t=鬻：

(3)金屬棒ab釋放之后，任意時刻的加速度為

根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsina-p.(mgcosa+BIL)=maah,

解得：=0.2g-黑■"，

所以ab棒的加速度隨時間變化的圖象如圖所示，

翳^速度減為

Q-￡圖象面積代表速度增量，由運(yùn)動的對稱性可知，從金屬棒成釋放起，經(jīng)過時間t'二

零，此后保持靜止，在此過程中，金屬棒e/?一直做勻加速直線運(yùn)動，則有：

e/1的速度:vef=0.2”,

ef的位移：x=1x0.2gt，2

對金屬棒ef,規(guī)定沿斜面向下為正方向，由動量定理可得：

IF-BlLt'+mgsinpC=mvef-0,

其中：7t，=g=^=%,

丹丁LQ2R2R

聯(lián)立解得：卜二-嗎粵，負(fù)號代表沖量沿斜面向上。

答：(1)金屬棒皿運(yùn)動過程中最大加速度的大小為0.2g；

(2)金屬棒Qb達(dá)到最大速度所用的時間為舞；

(3)金屬棒Qb運(yùn)動過程中，外力/對e/棒的沖量大小為嗎空，方向沿斜面向上。

SBL

【解析】(1)金屬棒ab釋放瞬間加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解；

(2)根據(jù)平衡條件求解金屬棒ab釋放之后達(dá)到最大速度時的電流強(qiáng)度，再對e/?根據(jù)E=8坊結(jié)合閉合電路的

歐姆定律求解ef的速度大小，再杈據(jù)速度時間關(guān)系求解時間：

(3)求出金屬棒必釋放之后任意時刻的加速度與時間的關(guān)系，畫出加速度圖象，根據(jù)圖象面積表示的物理

意義求解ab靜止時經(jīng)過的時間，再對e/?棒由動量定理求解力尸的沖量大小和方向。

本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的雙導(dǎo)體棒問題，弄清楚兩根導(dǎo)體棒的受力情況和運(yùn)動情況，根據(jù)牛頓第

二定律或平衡條件列出方程；

另外對于安培力作用卜.導(dǎo)體棒的運(yùn)動問題，如果涉及電荷量、求位移、求時間等問題，常根據(jù)動量定理結(jié)

合法