1、第 1页/共 6页2022 学年第二学期普陀区高三质量调研物理试卷学年第二学期普陀区高三质量调研物理试卷考生注意：考生注意：1.试卷满分试卷满分 100 分，包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。本考试分设试卷和答题纸，考试时间分，包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。本考试分设试卷和答题纸，考试时间 60 分钟。分钟。2.答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。一、单项选择题（共答题前，
2、务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。一、单项选择题（共 40 分。第分。第 1-8 小题，每小题小题，每小题 3 分，第分，第 9-12 小题，每小题小题，每小题 4分。每小题只有一个正确答案）分。每小题只有一个正确答案）1.现今核电站的核能主要来源于核燃料的（）A.聚变反应B.裂变反应C.衰变反应D.化学反应2.用一束单色光照射某金属板，金属板表面没有电子逸出，这可能是因为光的（）A.频率太低B.波长太短C.光强不够强D.照射时间不够长3.一定质
3、量的气体保持温度不变，在将其压缩的过程中，气体（）A.压强增大，分子平均动能不变B.压强增大，分子平均动能增大C.压强减小，分子平均动能不变D.压强减小，分子平均动能减小4.甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动，其振动图像如图所示。两摆的摆长和摆球质量分别为ll甲乙、和mm甲乙、，它们之间可能的关系是（）A.ll甲乙，mm甲乙B.ll甲乙，甲乙mmC.ll甲乙，mm甲乙D.ll甲乙，mm甲乙5.如图，起重机用钢索在竖直方向上吊装重物，在重物减速下降的过程中（不计钢索的重力），钢索对重物的作用力（）第 2页/共 6页A.小于重物对钢索的作用力B.小于重物的重力C.大于重物对钢索的作用力D.大于重物的
4、重力6.如图，将一质量为 m 的小球从 a 点以初速度 v 斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过 b、c 两点。已知 a、c 之间的高度差和 b、c 之间的高度差均为 h，重力加速度为 g，取 a点所在的水平面为零势能面，则小球在（）A.b 点的机械能为 2mghB.b 点的动能为2122mvmghC.c 点的机械能为 mghD.c 点的动能为212mvmgh7.质量为 m0的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其0mtm关系如图所示。该元素的半衰期约为（）A.67dB.101dC.115dD.124d8.如图，波源 O 垂直于介质平面做简谐运动，所激发的横波在均
5、匀介质中向四周传播。t=0时，离 O 点 5m 的 A 点开始振动；t=1s 时，离 O 点 10m 的 B 点也开始振动，此时 A 点第五次回到平衡位置。则波的（）A.周期为 0.4s，波速为 5m/sB.周期为 0.4s，波速为 53m/sC.周期为 0.2s，波速为 5m/s第 3页/共 6页D.周期为 0.2s，波速为 53m/s9.两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷固定在 x 轴上的 A、B 两点，两点电荷连线上各点电势随坐标 x 变化的关系如图所示，其中 P 点电势最高，且 APq2B.两点电荷均带正电，且 q1q2D.两点电荷均带负电，且 q1q210.如图，装有水银的玻璃细管
6、位于竖直平面内，其中 a 管水平、左端用活塞封闭了一段气柱；b、c 管竖直，b 管上端封闭了一定量的气体、c 管上端与大气相通。最初 b、c 两管中水银面恰好相平，现保持温度和大气压不变，将活塞缓慢向左拉动一小段距离（b、c 管仍有水银），稳定后 b 管中水银面将（）A.高于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变短B.高于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变长C.低于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变短D.低于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变长11.三个完全相同的小物体 A、B、C 如图放置。大小为 F 的水平力作用于 A，使三物体一起向右匀速运动。经过一段时间撤去力 F，三物体仍
7、一起向右运动，此时 A、B 间摩擦力Ff与 B、C 间作用力 FN的大小分别是（）A.Ff=0、FN=3FB.Ff=3F、FN=0C.Ff=3F、FN=3FD.Ff=3F、FN=23F第 4页/共 6页12.两根通电直导线 a、b 相互平行，a 通有垂直纸面向里的电流，固定在 O 点正下方的地面上；b 通过一端系于 O 点的绝缘细线悬挂，且 Oa=Ob，b 静止时的截面图如图所示。若 a中电流大小保持不变，b 中的电流缓慢增大，则在 b 缓慢移动的过程中（）A.细线对 b 的拉力逐渐变小B.地面对 a 的作用力变小C.细线对 b 的拉力逐渐变大D.地面对 a 的作用力变大二、填空题（共二、填空
8、题（共 20 分。本大题有分。本大题有 5 小题，每小题小题，每小题 4 分，每空格分，每空格 2 分。）分。）13.PM2.5 是指空气中直径等于或小于 2.5 微米的悬浮颗粒物，其能较长时间漂浮在空中做无规则运动，这种无规则运动是_（选填“分子热运动”或“布朗运动”），影响这种无规则运动剧烈程度的因素有_。14.一个23892U经过一系列的、衰变后变为了20682Pb，在此过程中放射出电子的总个数为_，每放射出一个电子原子核内就多了一个_。15.如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势 E=6V，R1为可变电阻。电阻 R 的U I 特性曲线如图（b）所示。当通过电阻 R 的电流强度
9、为 2.0mA 时，R 的阻值为_。将可变电阻阻值调到 750时，R 两端的电压为_V。16.2021 年 8 月 20 日出现了“木星冲日”，即木星、地球和太阳几乎排列成一线，且地球位于太阳与木星之间的现象。已知木星与地球几乎在同一平面内绕太阳近似做匀速圆周运动，且绕行方向相同。木星、地球相关数据见表格。质量半径公转半径地球mRr木星约 320m约 11R约 5r不考虑木星与地球间的引力作用及自转影响，木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速第 5页/共 6页度的_倍；大约再经过_年可再次看到“木星冲日”现象。（均保留 1 位小数）17.如图，空间中存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀
10、强磁场。五根长为 L、阻值为 R 金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆 ab 搁在框架上且始终接触良好。ab 杆在外力作用下以速度 v 匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量_（选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为_。三、综合题（共三、综合题（共 40 分）注意：第分）注意：第 19、20 题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。18.“用 DIS 研究物体
11、加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。（1）第一组、第二组同学分别将轨道水平、倾斜放置（A 端垫高）进行实验，根据实验数据分别绘制了aF图线，如图（b）所示。图线是轨道_（选填“水平”或“倾斜”）放置实验时获得的图线，其横轴截距的物理含义是_；图线没过原点的原因是_。（2）两组同学思考后，调整装置，重新实验，获得实验图线和，如图（c）所示，图线和不重合的原因是_。（3）实验时小车所受拉力的实际值_（选填“大于”“等于”或“小于”）测量值。19.如图，两光滑金属导轨平行放置在绝缘水平面上，导轨间距为 L，左侧接一阻值为 R 的电阻。MN 与 PQ 相距为 d，其间有磁感应强度为 B，垂直轨
12、道平面的匀强磁场。一质量为 m、阻值为 r 的金属棒 ab 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。棒 ab 受水平力的作用，从磁场第 6页/共 6页的左边界 MN 由静止开始向右边界 PQ 运动。（不计导轨的电阻）（1）若棒 ab 在大小为 F 的水平恒力作用下运动，运动到 PQ 时的速度为 v，求在此过程中电阻 R 产生的热量 Q；（2）若棒 ab 通过磁场的过程中，电阻 R 两端电压 U 与棒从静止开始运动的时间 t 满足 U=kt的关系。写出 U=kt 式中 k 的单位（用国际单位制中基本单位表示）；分析说明棒 ab 在匀强磁场中的运动情况；求当棒 ab 运动到磁场中间时，所受水平力 F 的
13、大小。20.如图（a），一质量为 m=1.5kg 的物块在沿斜面向上的恒力 F 作用下，从倾角为=37的光滑斜面底端由静止开始运动。当恒力做功 48J 后撤去 F，再经过一段时间后物块又返回斜面底端。已知物块沿斜面上滑和下滑所用的时间的比是 21。（sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度 g=10m/s2）（1）求撤去力 F 后物块的加速度；（2）求物块返回到出发点时的速度大小；（3）在图（b）中画出，物块从开始运动到返回底端过程中的速度与时间的 v t 图像；（4）求恒力 F 的大小。第 1页/共 17页2022 学年第二学期普陀区高三质量调研物理试卷学年第二学期普陀区高三质量调
14、研物理试卷考生注意：考生注意：1.试卷满分试卷满分 100 分，包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。本考试分设试卷和答题纸，考试时间分，包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。本考试分设试卷和答题纸，考试时间 60 分钟。分钟。2.答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。一、单项选择题（共答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分
15、的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。一、单项选择题（共 40 分。第分。第 1-8 小题，每小题小题，每小题 3 分，第分，第 9-12 小题，每小题小题，每小题 4分。每小题只有一个正确答案）分。每小题只有一个正确答案）1.现今核电站的核能主要来源于核燃料的（）A.聚变反应B.裂变反应C.衰变反应D.化学反应【答案】B【详解】核电站的核能主要来自铀 235 的裂变，是裂变反应。故选 B。2.用一束单色光照射某金属板，金属板表面没有电子逸出，这可能是因为光的（）A.频率太低B.波长太短C.光强不够强D.照射时间不够长【答案】A【详解】当入射
16、光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，与入射光的强度以及照射的时间无关，则用一束单色光照射某金属板，金属板表面没有电子逸出，这可能是因为光的频率太低、波长太长的缘故。故选 A。3.一定质量的气体保持温度不变，在将其压缩的过程中，气体（）A.压强增大，分子平均动能不变B.压强增大，分子平均动能增大C.压强减小，分子平均动能不变D.压强减小，分子平均动能减小【答案】A【详解】根据玻意耳定律可知，温度不变情况下，体积减小时压强增大。分子的平均动能只与温度有关，温度不变，分子平均动能不变。第 2页/共 17页故选 A。4.甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动，其振动图像如图所示。两摆的摆长和摆球质
17、量分别为ll甲乙、和mm甲乙、，它们之间可能的关系是（）A.ll甲乙，mm甲乙B.ll甲乙，甲乙mmC.ll甲乙，mm甲乙D.ll甲乙，mm甲乙【答案】C【详解】根据题意，由图可知TT甲乙由单摆周期公式2lTg可得ll甲乙由于单摆的周期与摆球的质量无关，无法确定摆球质量关系。故选 C。5.如图，起重机用钢索在竖直方向上吊装重物，在重物减速下降的过程中（不计钢索的重力），钢索对重物的作用力（）A.小于重物对钢索的作用力B.小于重物的重力C.大于重物对钢索的作用力D.大于重物的重力【答案】D【详解】AC根据牛顿第三定律可知，钢索对重物的作用力与重物对钢索的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反
18、，故 AC 错误；BD根据题意可知，重物减速下降，则加速度方向向上，重物处于超重状态，则钢索对重第 3页/共 17页物的作用力大于重物的重力，故 B 错误，D 正确。故选 D。6.如图，将一质量为 m 的小球从 a 点以初速度 v 斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过 b、c 两点。已知 a、c 之间的高度差和 b、c 之间的高度差均为 h，重力加速度为 g，取 a点所在的水平面为零势能面，则小球在（）A.b 点的机械能为 2mghB.b 点的动能为2122mvmghC.c 点的机械能为 mghD.c 点的动能为212mvmgh【答案】D【详解】AC 不计空气阻力，小球在斜上抛运动过程中只
19、受重力作用，运动过程中小球的机械能守恒，则小球在 B 点的机械能等于在 C 点的机械能，均为212EmvAC 错误；B小球由 a 到 b 过程中，根据机械能守恒定律有2k122bmghEmv解得小球在 B 点的动能为2k122bEmvmghB 错误；D小球由 b 到 c 过程中，根据机械能守恒定律有kk2bcmghEmghE解得小球在 C 点的动能为2kk12cbEEmghmvmghD 正确。故选 D。7.质量为m0的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其0mtm第 4页/共 17页关系如图所示。该元素的半衰期约为（）A.67dB.101dC.115dD.124d【答
20、案】C【详解】由题图可知，元素的质量从023m衰变至013m所用时间为182.4d67.3d115.1d有半数发生衰变了，根据半衰期定义可知，元素的半衰期约为 115d。故选 C。8.如图，波源 O 垂直于介质平面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0时，离 O 点 5m 的 A 点开始振动；t=1s 时，离 O 点 10m 的 B 点也开始振动，此时 A 点第五次回到平衡位置。则波的（）A.周期为 0.4s，波速为 5m/sB.周期为 0.4s，波速为 53m/sC.周期为 0.2s，波速为 5m/sD.周期为 0.2s，波速为 53m/s【答案】A【详解】t=1s 时，A
21、点第五次回到平衡位置，所以1s2.5T解得0.4sT t=1s 时，离 O 点 10m 的 B 点也开始振动，则波传播了5m,波速为5m5m s1sv 故选 A。第 5页/共 17页9.两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷固定在 x 轴上的 A、B 两点，两点电荷连线上各点电势随坐标 x 变化的关系如图所示，其中 P 点电势最高，且 APq2B.两点电荷均带正电，且 q1q2D.两点电荷均带负电，且 q1q2【答案】D【详解】根据x图像的切线斜率表示电场强度，可知 P 点场强为零，可知两点电荷为同种电荷，且有1222APPBqqkkrr由于APPBrr可得12qq由图像可知，两点电荷连线上各点
22、电势均为负值，则两点电荷均带负电。故选 D。10.如图，装有水银的玻璃细管位于竖直平面内，其中 a 管水平、左端用活塞封闭了一段气柱；b、c 管竖直，b 管上端封闭了一定量的气体、c 管上端与大气相通。最初 b、c 两管中水银面恰好相平，现保持温度和大气压不变，将活塞缓慢向左拉动一小段距离（b、c 管仍有水银），稳定后 b 管中水银面将（）A.高于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变短B.高于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变长C.低于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变短D.低于 c 管中水银面，a 管中的气柱长将变长第 6页/共 17页【答案】B【详解】设开始时 a 管中的压强为1
23、aP，b、c 管水银高度为1hcm，大气压强为0P，则101cmHgaPPh将 a 管活塞缓慢向左拉动时，a 管中气体压强减小，b、c 管中水银下降，设稳定后 a 管中的压强为2aP，c 管水银高度为2chcm，则21chh故2021cmHgaaVV即 a 管中的气柱变长，设 b 管中气体初始压强为1bP，稳定后为2bP，由题意可知10bPP由于 b 管中气体为等温变化，根据玻意耳定律可得1122bbbbP VP V由于 b 管中水银下降，因此12bbVV故210bbPPP因此稳定后 b 管中水银面高于 c 管中水银面。故选 B。11.三个完全相同的小物体 A、B、C 如图放置。大小为 F 的
24、水平力作用于 A，使三物体一起向右匀速运动。经过一段时间撤去力 F，三物体仍一起向右运动，此时 A、B 间摩擦力Ff与 B、C 间作用力 FN的大小分别是（）A.Ff=0、FN=3FB.Ff=3F、FN=0第 7页/共 17页C.Ff=3F、FN=3FD.Ff=3F、FN=23F【答案】B【详解】以 A、B、C 为整体，三物体一起向右匀速运动时，地面对整体的摩擦力大小为fF地撤去力F，三物体仍一起向右运动，以 A、B、C 为整体，根据牛顿第二定律可得33fFamm地以 A 对象，根据牛顿第二定律可得f3FFma以 C 为对象，根据牛顿第二定律可得N133FfFma地解得N0F 故选 B。12.
25、两根通电直导线 a、b 相互平行，a 通有垂直纸面向里的电流，固定在 O 点正下方的地面上；b 通过一端系于 O 点的绝缘细线悬挂，且 Oa=Ob，b 静止时的截面图如图所示。若 a中电流大小保持不变，b 中的电流缓慢增大，则在 b 缓慢移动的过程中（）A.细线对 b 的拉力逐渐变小B.地面对 a 的作用力变小C.细线对 b 的拉力逐渐变大D.地面对 a 的作用力变大【答案】D【详解】由题意可知导线b中电流方向与导线a中相反，在b中电流缓慢增大的过程中，对导线b受力分析如下图所示第 8页/共 17页易得Oab与矢量三角形相似，根据相似三角形的性质有FOaObmgTab安由此可知细线对 b的拉力
26、不变，而ab在逐渐增大，故导线ab间相互作用的安培力逐渐增大，因此可知导线a对地面的作用力变大，根据牛顿第三定律可知，地面对 a 的作用力变大。故选 D。二、填空题（共二、填空题（共 20 分。本大题有分。本大题有 5 小题，每小题小题，每小题 4 分，每空格分，每空格 2 分。）分。）13.PM2.5 是指空气中直径等于或小于 2.5 微米的悬浮颗粒物，其能较长时间漂浮在空中做无规则运动，这种无规则运动是_（选填“分子热运动”或“布朗运动”），影响这种无规则运动剧烈程度的因素有_。【答案】.布朗运动.温度和颗粒大小【详解】1这种无规则运动是布朗运动。2影响这种无规则运动剧烈程度的因素有温度和
27、颗粒大小。14.一个23892U经过一系列的、衰变后变为了20682Pb，在此过程中放射出电子的总个数为_，每放射出一个电子原子核内就多了一个_。【答案】.6.质子【详解】12一个23892U经过一系列的、衰变后变为了20682Pb，设发生、衰变的次数分别为 x、y，则238-206=4x92-82=2x-y解得：x=8，y=6每发生一次衰变就放出一个电子，则在此过程中放射出电子的总个数为 6，每放射出一个电子原子核内就多了一个质子。15.如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势 E=6V，R1为可变电阻。电阻 R 的第 9页/共 17页U I 特性曲线如图（b）所示。当通过电阻 R
28、的电流强度为 2.0mA 时，R 的阻值为_。将可变电阻阻值调到 750时，R 两端的电压为_V。【答案】.1000.3【详解】1由图知，当通过电阻 R 的电流强度为 2.0mA 时，电阻 R 的电压为 2V，根据欧姆定律3210002 10URI 2将可变电阻等效到电源的内阻，在图中画出等效电源的 U I 特性曲线通过交点可知，此时 R 两端的电压为 3V。16.2021 年 8 月 20 日出现了“木星冲日”，即木星、地球和太阳几乎排列成一线，且地球位于太阳与木星之间的现象。已知木星与地球几乎在同一平面内绕太阳近似做匀速圆周运动，且绕行方向相同。木星、地球相关数据见表格。质量半径公转半径地
29、球mRr木星约 320m约 11R约 5r不考虑木星与地球间的引力作用及自转影响，木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的_倍；大约再经过_年可再次看到“木星冲日”现象。（均保留 1 位小数）【答案】.2.6.1.1【详解】1行星对表面物体的万有引力等于物体在表面时受到的重力，有第 10页/共 17页2MmGmgR解得2MgGR木星质量是地球质量的 320 倍，木星半径是地球半径的 11 倍，则木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度之比为2.6gg木地2根据开普勒第三定律有33225rrTT木地可得T木11.2T地=11.2 年设从木星冲日到下次木星冲日的时间间隔为 t，则1ttTT地
30、木解得t1.1 年17.如图，空间中存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场。五根长为 L、阻值为 R 金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆 ab 搁在框架上且始终接触良好。ab 杆在外力作用下以速度 v 匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量_（选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为_。【答案】.小于.222B L vR【详解】1ab 杆向右匀速运动，产生的感应电动势为 E=BLv 是定值，ab 杆可以看作电源，框架构成外电路，当 ab 杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，等于
31、 ab 杆的电阻，除此之外，外电阻总是小于内电阻的，由 U=IR 可知，外电压小于等于内电压，由 Q=UIt第 11页/共 17页可知正方形框架产生的总热量总是小于 ab 杆产生的总热量。2当 ab 杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，电路电流最小2EBLvIRRR此时正方形框架所受安培力最小值2222B L vFBI LBILR三、综合题（共三、综合题（共 40 分）注意：第分）注意：第 19、20 题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。18.“用
32、DIS 研究物体加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。（1）第一组、第二组同学分别将轨道水平、倾斜放置（A 端垫高）进行实验，根据实验数据分别绘制了aF图线，如图（b）所示。图线是轨道_（选填“水平”或“倾斜”）放置实验时获得的图线，其横轴截距的物理含义是_；图线没过原点的原因是_。（2）两组同学思考后，调整装置，重新实验，获得实验图线和，如图（c）所示，图线和不重合的原因是_。（3）实验时小车所受拉力的实际值_（选填“大于”“等于”或“小于”）测量值。【答案】.水平.水平轨道与小车之间的摩檫力大小.轨道倾角过大（A端垫得过高）.两组同学实验时所用小车（及配件）的总质量不同.小于【详解】
33、（1）12由图线可知，当F增大到一定值后，物体才有加速度，可知没有平衡摩擦力，则为轨道水平放置实验时获得的图线，根据牛顿第二定律maFmg第 12页/共 17页可得1aFgm当0a 时Fmg可知其横轴截距的物理含义是水平轨道与小车之间的摩檫力大小；3由图线可知，合外力F为零时，小车的加速度不为零，可知为平衡摩擦力过度，即轨道倾角过大（A 端垫得过高）；（2）4根据牛顿第二定律maF可得1aFm图线和斜率不同，可知质量不同，故原因为两组同学实验时所用小车（及配件）的总质量不同；（3）5实验中是以钩码的重力作为物体所受的合外力，设钩码质量为m，物体质量为M,以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有mg
34、mM a解得mgamM以物体为研究对象，得绳子的拉力为1mgFMamM可知Fmg即实验时小车所受拉力的实际值小于测量值。19.如图，两光滑金属导轨平行放置在绝缘水平面上，导轨间距为 L，左侧接一阻值为 R 的电阻。MN 与 PQ 相距为 d，其间有磁感应强度为 B，垂直轨道平面的匀强磁场。一质量为 m、阻值为 r 的金属棒 ab 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。棒 ab 受水平力的作用，从磁场的左边界 MN 由静止开始向右边界 PQ 运动。（不计导轨的电阻）（1）若棒 ab 在大小为 F 的水平恒力作用下运动，运动到 PQ 时的速度为 v，求在此过程中电阻 R 产生的热量 Q；（2）若棒 a
35、b 通过磁场的过程中，电阻 R 两端电压 U 与棒从静止开始运动的时间 t 满足 U=kt第 13页/共 17页的关系。写出 U=kt 式中 k 的单位（用国际单位制中基本单位表示）；分析说明棒 ab 在匀强磁场中的运动情况；求当棒 ab 运动到磁场中间时，所受水平力 F 的大小。【答案】（1）212RFdmvRr()；（2）kgm2/（As4）；金属棒 ab 做初速度为零的匀加速运动；33()()mk RrB L kdBLRRr R【详解】（1）根据能量守恒定律有212FdmvQ总由于棒 ab 与 R 串联，则电阻 R 产生的热量为RQQRr总解得212RQFdmvRr()（2）根据单位运算
36、可知，k 的单位为 kgm2/（As4）；ab 切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv由闭合电路欧姆定律可得，回路中的电流EBLvIRrRr由部分电路欧姆定律可得，电阻 R 两端电压BLRUIRvRr由题意有U=kt第 14页/共 17页则有BLRUktvRr由于 B、L、R、r 是恒定值，则金属棒的速度应随时间均匀增大。因此金属棒 ab 做初速度为零的匀加速运动。根据上述有BLRUktvRr则有k RrvtatBLR故 ab 做匀加速运动的加速度()k RraBLRab 所受安培力221B L vFBILRr由牛顿第二定律得FF1=ma解得22()mk RrFBLB L vRrR由于匀变速直
37、线运动222dva中解得 ab 运动到磁场中间时()k Rr dvBLR中因此 ab 运动到磁场中间时水平力 F的大小为33()()mk RrB L kdFBLRRr R20.如图（a），一质量为 m=1.5kg 的物块在沿斜面向上的恒力 F 作用下，从倾角为=37的光滑斜面底端由静止开始运动。当恒力做功 48J 后撤去 F，再经过一段时间后物块又返回斜面底端。已知物块沿斜面上滑和下滑所用的时间的比是 21。（sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度 g=10m/s2）第 15页/共 17页（1）求撤去力 F 后物块的加速度；（2）求物块返回到出发点时的速度大小；（3）在图（b）中画
38、出，物块从开始运动到返回底端过程中的速度与时间的 v t 图像；（4）求恒力 F 的大小。【答案】（1）6m/s2，方向沿斜面向下；（2）8m/s；（3）；（4）12N【详解】（1）撤去力 F 后，物块受重力和斜面的弹力作用，受力如图 1 所示由牛顿第二定律得mgsin=ma解得a=gsin=100.6m/s2=6m/s2撤去力 F 后物块的加速度大小为 6m/s2，方向沿斜面向下。（2）物块从静止开始运动到返回出发点的过程中，由功与能量变化的关系可得WF=Ep+Ek由题意可知第 16页/共 17页Ep=0Ek=EktEk0=Ekt故返回到出发点时的动能Ekt=WF=48J又Ekt=12mv2返回到出发点时的速度kt22 48m/s8m/s1.5Evm（3）如图所示（4）由（3）的图像可得撤去力 F 前后物块加速度的比为aa=13则a=13a=2m/s2物块撤去力 F 前受力如图 2 所示由牛顿第二定律得Fmgsin=ma解得F=ma+mgsin=(1.52+1.5100.6）N=12N或因为 a=2m/s2，所以第 17页/共 17页s=12at2=12222m=4m由 WF=Fs得F48N12N4WFs
