2021年高考全国乙卷物理试卷解析.pdf

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1、绝 密 启 用 前 2021年 高 考 全 国 乙 卷 物 理 试 题 注 意 事 项：1、答 题 前 填 写 好 自 己 的 姓 名、班 级、考 号 等 信 息 2、请 将 答 案 正 确 填 写 在 答 题 卡 上 一、单 选 题 i.如 图，光 滑 水 平 地 面 上 有 一 小 车，一 轻 弹 簧 的 一 端 与 车 厢 的 挡 板 相 连，另 一 端 与 滑 块 相 连,滑 块 与 车 厢 的 水 平 底 板 间 有 摩 擦。用 力 向 右 推 动 车 厢 使 弹 簧 压 缩，撤 去 推 力 时 滑 块 在 车 厢 底 板 上 有 相 对 滑 动。在 地 面 参 考 系（可 视 为

2、惯 性 系）中，从 撤 去 推 力 开 始，小 车、弹 簧 和 滑 块 组 成 的 系 统（）T QQQQQQQT 7777777777777777777777777777777777TA.动 量 守 恒，机 械 能 守 恒 B.动 量 守 恒，机 械 能 不 守 恒 C.动 量 不 守 恒，机 械 能 守 恒 D.动 量 不 守 恒，机 械 能 不 守 恒 2.如 图（a）,在 一 块 很 大 的 接 地 金 属 平 板 的 上 方 固 定 一 负 电 荷。由 于 静 电 感 应，在 金 属 平 板 上 表 面 产 生 感 应 电 荷，金 属 板 上 方 电 场 的 等 势 面 如 图（b）

3、中 虚 线 所 示，相 邻 等 势 面 间 的 电 势 差 都 相 等。若 将 一 正 试 探 电 荷 先 后 放 于 M和 N处，该 试 探 电 荷 受 到 的 电 场 力 大 小 分 别 为 FM和 F,相 应 的 电 势 能 分 别 为 E p,、,和 EpN，则（)O图（a）图（b）A.FM EpNB.网 FN,Ep M E pNC.FM FN,E口 乂 PNpM 0）的 带 电 粒 子 从 圆 周 上 的 M点 沿 直 径 必?N 方 向 射 入 磁 场。若 粒 子 射 入 磁 场 时 的 速 度 大 小 为 匕，离 开 磁 场 时 速 度 方 向 偏 转 90。；若 射 入 磁 场

4、 时 的 速 度 大 小 为 打，离 开 磁 场 时 速 度 方 向 偏 转 60。，不 计 重 力，则 三 为（）彩A.B.C.D.也 2 3 24.医 学 治 疗 中 常 用 放 射 性 核 素 3g产 生/射 线，而 是 由 半 衰 期 相 对 较 长 的“3Sn衰 变 产 生 的。对 于 质 量 为“7。的 3sn，经 过 时 间，后 剩 余 的“3sn质 量 为 见 其 二-，图 线 如 图 所 示。从 图 中 可 以 得 到”3sn的 半 衰 期 为（）A.67.3d B.lOl.Od C.115.1d D.124.9d5.科 学 家 对 银 河 系 中 心 附 近 的 恒 星 S

5、2进 行 了 多 年 的 持 续 观 测，给 出 1994年 到 2002年 间 S2A.4 X104M B.4 X106M C.4 X108M D.4xlO,oA/二、多 选 题 6.水 平 桌 面 上，一 质 量 为，的 物 体 在 水 平 恒 力/拉 动 下 从 静 止 开 始 运 动，物 体 通 过 的 路 程 等 于 与 时，速 度 的 大 小 为%,此 时 撤 去 R 物 体 继 续 滑 行 2%的 路 程 后 停 止 运 动，重 力 加 速 度 大 小 为 g，则（）A.在 此 过 程 中 尸 所 做 的 功 为;说 B.在 此 过 中 产 的 冲 量 大 小 等 于 2C.物

6、体 与 桌 面 间 的 动 摩 擦 因 数 等 于 44sgD.F 的 大 小 等 于 物 体 所 受 滑 动 摩 擦 力 大 小 的 2 倍 7.四 个 带 电 粒 子 的 电 荷 量 和 质 量 分 别（十。2）、（+夕,2加）、（+3夕,3m）、（-。2）它 们 先 后 以 相 同 的 速 度 从 坐 标 原 点 沿 x 轴 正 方 向 射 入 匀 强 电 场 中，电 场 方 向 与），轴 平 行，不 计 重 力，下 列 描 绘 这 四 个 粒 子 运 动 轨 迹 的 图 像 中，可 能 正 确 的 是（）的 位 置 如 图 所 示。科 学 家 认 为 S2的 运 动 轨 迹 是 半 长

7、 轴 约 为 1000AU（太 阳 到 地 球 的 距 离 为 1AU）的 椭 圆，银 河 系 中 心 可 能 存 在 超 大 质 量 黑 洞。这 项 研 究 工 作 获 得 了 2020年 诺 贝 尔 物 理 学 奖。若 认 为 S2所 受 的 作 用 力 主 要 为 该 大 质 量 黑 洞 的 引 力，设 太 阳 的 质 量 为 M,可 以 推 测 出 该 黑 洞 质 2002A.8.水 平 地 面 上 有 一 质 量 为 町 的 长 木 板，木 板 的 左 明 上 有 一 质 量 为 相 2的 物 块，如 图（a）所 示。用 水 平 向 右 的 拉 力/作 用 在 物 块 上，尸 随 时

8、 间，的 变 化 关 系 如 图（b）所 示，其 中、尸 会 分 别 为、22时 刻 尸 的 大 小。木 板 的 加 速 度 4 随 时 间，的 变 化 关 系 如 图（。）所 示。已 知 木 板 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 I，物 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 为 2,假 设 最 大 静 摩 擦 力 均 与 相 应 的 滑 动 摩 擦 力 相 等，重 力 加 速 度 大 小 为 g。则（）A.。人 过 程 中，气 体 始 终 吸 热 B.ca过 程 中，气 体 始 终 放 热 C.以 过 程 中，气 体 对 外 界 做 功 D.8c过 程 中，气 体 的 温 度

9、 先 降 低 后 升 高 E.Ac过 程 中，气 体 的 温 度 先 升 高 后 降 低 三、实 验 题 10.某 同 学 利 用 图（a）所 示 装 置 研 究 平 抛 运 动 的 规 律。实 验 时 该 同 学 使 用 频 闪 仪 和 照 相 机 对 做 平 抛 运 动 的 小 球 进 行 拍 摄，频 闪 仪 每 隔 0.05s发 出 一 次 闪 光，某 次 拍 摄 后 得 到 的 照 片 如 图（b）所 示（图 中 未 包 括 小 球 刚 离 开 轨 道 的 影 像）。图 中 的 背 景 是 放 在 竖 直 平 面 内 的 带 有 方 格 的 纸 板，纸 板 与 小 球 轨 迹 所 在

10、平 面 平 行，其 上 每 个 方 格 的 边 长 为 5cm。该 同 学 在 实 验 中 测 得 的 小 球 影 像 的 高 度 差 已 经 在 图（b）中 标 出。B.玛=一 一（生 一 从）g叫 D.在 0 4 时 间 段 物 块 与 木 板 加 速 度 相 等 9.如 图，一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态（外,匕，4）经 热 力 学 过 程 c而、be、c 后 又 回 到 状 态 a。对 于 b、be、恒 三 个 过 程，下 列 说 法 正 确 的 是（)图(a)图(b)完 成 下 列 填 空：（结 果 均 保 留 2位 有 效 数 字）（1）小 球 运 动 到 图（b）中

11、位 置 A 时，其 速 度 的 水 平 分 量 大 小 为 m/s,竖 直 分 量 大 小 为 m/s；（2）根 据 图（b）中 数 据 可 得，当 地 重 力 加 速 度 的 大 小 为 m/s2o11.一 实 验 小 组 利 用 图（a）所 示 的 电 路 测 量 一 电 池 的 电 动 势 E（约 1.5V）和 内 阻 水 小 于 改）。图 中 电 压 表 量 程 为 I V,内 阻 凡,=380.0。：定 值 电 阻=20.0C；电 阻 箱 R,最 大 阻 值 为 S Etr图（a）（1）为 保 护 电 压 表，闭 合 开 关 前，电 阻 箱 接 入 电 路 的 电 阻 值 可 以 选

12、 _1（填“5.0”或“15.0”）；（2）闭 合 开 关，多 次 调 节 电 阻 箱，记 录 下 阻 值 R 和 电 压 表 的 相 应 读 数 U；（3）根 据 图（a）所 示 电 路，用 艮 R。、&、E 和 r表 示，得（=；（4）利 用 测 量 数 据，做-R 图 线，如 图（b）所 示：图(b)（5）通 过 图（b）可 得 E=V（保 留 2 位 小 数），r=Q（保 留 1位 小数）；（6）若 将 图（a）中 的 电 压 表 当 成 理 想 电 表，得 到 的 电 源 电 动 势 为 E,由 此 产 生 的 误 差 为 xlOO%=%。E四、解 答 题 12.一 篮 球 质 量

13、为 m=0.60kg,一 运 动 员 使 其 从 距 地 面 高 度 为=1.8m处 由 静 止 自 由 落 下，反 弹 高 度 为=1.2m。若 使 篮 球 从 距 地 面&=L 5 m 的 高 度 由 静 止 下 落，并 在 开 始 下 落 的 同 时 向 下 拍 球、球 落 地 后 反 弹 的 高 度 也 为 1.5m。假 设 运 动 员 拍 球 时 对 球 的 作 用 力 为 恒 力，作 用 时 间 为 r=0.20s；该 篮 球 每 次 与 地 面 碰 撞 前 后 的 动 能 的 比 值 不 变。重 力 加 速 度 大 小 取 g=10m/s2,不 计 空 气 阻 力。求：（1）运

14、动 员 拍 球 过 程 中 对 篮 球 所 做 的 功；（2）运 动 员 拍 球 时 对 篮 球 的 作 用 力 的 大 小。13.如 图，倾 角 为。的 光 滑 固 定 斜 面 的 顶 端 放 有 质 量 M=0.06kg的 U 型 导 体 框，导 体 框 的 电 阻 忽 略 不 计；一 电 阻 R=3 C 的 金 属 棒 C O 的 两 端 置 于 导 体 框 上，与 导 体 框 构 成 矩 形 回 路 C D E F；E F 与 斜 面 底 边 平 行，长 度=0.6m。初 始 时 C O 与 E户 相 距=04m,金 属 棒 与 3导 体 框 同 时 由 静 止 开 始 下 滑，金 属

15、 棒 下 滑 距 离 后 进 入 一 方 向 垂 直 于 斜 面 的 匀 强 磁 场 区 域，磁 场 边 界（图 中 虚 线）与 斜 面 底 边 平 行；金 属 棒 在 磁 场 中 做 匀 速 运 动，直 至 离 开 磁 场 区 域。当 金 属 棒 离 开 磁 场 的 瞬 间，导 体 框 的 E F 边 正 好 进 入 磁 场，并 在 匀 速 运 动 一 段 距 离 后 开 始 加 速。已 知 金 属 棒 与 导 体 框 之 间 始 终 接 触 良 好，磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 3=1T,重 力 加 速 度 大 小 取 g=10m/s2,sin a=0.6 o 求：（1）金 属

16、棒 在 磁 场 中 运 动 时 所 受 安 培 力 的 大 小；（2）金 属 棒 的 质 量 以 及 金 属 棒 与 导 体 框 之 间 的 动 摩 擦 因 数；（3）导 体 框 匀 速 运 动 的 距 离。GDBE14.如 图，一 玻 璃 装 置 放 在 水 平 桌 面 上，竖 直 玻 璃 管 A、B、C 粗 细 均 匀，A、B 两 管 的 上 端 封 闭,C 管 上 端 开 口，三 管 的 下 端 在 同 一 水 平 面 内 且 相 互 连 通。A、B 两 管 的 长 度 分 别 为 4=13.5cm,4=32cm。将 水 银 从 C 管 缓 慢 注 入，直 至 B、C 两 管 内 水 银

17、 柱 的 高 度 差，=5cm。已 知 外 界 大 气 压 为 Po=75cmHg。求 A、B 两 管 内 水 银 柱 的 高 度 差。15.用 插 针 法 测 量 上、下 表 面 平 行 的 玻 璃 石 专 的 折 射 率。实 验 中 用 A、B 两 个 大 头 针 确 定 入 射 光 路、C、D 两 个 大 头 针 确 定 出 射 光 路，。和 0分 别 是 入 射 点 和 出 射 点，如 图（。）所 示。测 得 玻 璃 依 厚 度 为=15.0mm,A 到 过。点 的 法 线 0 M 的 距 离=10.0mm,M 到 玻 璃 豉 的 距 离 M O-20.0mm,O到 O M 的 距 离

18、 为 s=5.0mm。（i）求 玻 璃 破 的 折 射 率；（ii）用 另 一 块 材 料 相 同，但 上 下 两 表 面 不 平 行 的 玻 璃 砖 继 续 实 验，玻 璃 砖 的 截 面 如 图（b）所 示。光 从 上 表 面 入 射，入 时 角 从 0 逐 渐 增 大，达 到 45。时、玻 璃 砖 下 表 面 的 出 射 光 线 恰 好 消 失。求 此 玻 璃 砖 上 下 表 面 的 夹 角。1 6.图 中 实 线 为 一 列 简 谐 横 波 在 某 一 时 刻 的 波 形 曲 线，经 过 0.3s后，其 波 形 曲 线 如 图 中 虚 线 所 示。已 知 该 波 的 周 期 T大 于

19、0.3s,若 波 是 沿 k 轴 正 方 向 传 播 的，则 该 波 的 速 度 大 小 为 m/s,周 期 为 s,若 波 是 沿 x 轴 负 方 向 传 播 的，该 波 的 周 期 为 s o参 考 答 案 1.B解：因 为 滑 块 与 车 厢 水 平 底 板 间 有 摩 擦，且 撤 去 推 力 后 滑 块 在 车 厢 底 板 上 有 相 对 滑 动，即 摩 擦 力 做 功,而 水 平 地 面 是 光 滑 的；以 小 车、弹 簧 和 滑 块 组 成 的 系 统，根 据 动 量 守 恒 和 机 械 能 守 恒 的 条 件 可 知 撤 去 推 力 后 该 系 统 动 量 守 恒，机 械 能 不

20、 守 恒。故 选 B。2.A解：由 图 中 等 势 面 的 疏 密 程 度 可 知 EM EN根 据 F=qE可 知 r”E p N故 选 A o3.B解：根 据 题 意 做 出 粒 子 的 圆 心 如 图 所 示设 圆 形 磁 场 区 域 的 半 径 为 R,根 据 几 何 关 系 有 第 一 次 的 半 径 第 二 次 的 半 径 r2=V 37?根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 有 可 得 qrBv=-m所 以 岭 马 3故 选 Bo4.C解：m 2 m I由 图 可 知 从 一 二 7 到 一=彳 恰 好 衰 变 了 一 半，根 据 半 衰 期 的 定 义 可 知 半 衰 期

21、 为 机 o 3 ni0 3r=182.4d-67.3d=115.1d故 选 Co5.B解：可 以 近 似 把 S2看 成 匀 速 圆 周 运 动，由 图 可 知，S2绕 黑 洞 的 周 期 7 M 6 年,地 球 的 公 转 周 期 7b=l年,S2绕 黑 洞 做 圆 周 运 动 的 半 径 r与 地 球 绕 太 阳 做 圆 周 运 动 的 半 径 R关 系 是 r=1000/?地 球 绕 太 阳 的 向 心 力 由 太 阳 对 地 球 的 引 力 提 供，由 向 心 力 公 式 可 知 GMm=mRco2=mR(冗、)2解 得 太 阳 的 质 量 为 4兀 店 M-GT；同 理 S2绕 黑

22、 洞 的 向 心 力 由 黑 洞 对 它 的 万 有 引 力 提 供，由 向 心 力 公 式 可 知,2,*万、，G-m ra)=m r(厂 r2T解 得 黑 洞 的 质 量 为.“4万，M=,“GT2综 上 可 得=3.9()x 1()6 故 选 Bo6.BC解：C D.外 力 撤 去 前，由 牛 顿 第 二 定 律 可 知 F-/jmg-ma 由 速 度 位 移 公 式 有 VQ 24 s o 外 力 撤 去 后，由 牛 顿 第 二 定 律 可 知-/.img=ma2 由 速 度 位 移 公 式 有-V o=2a2(2s0)由 可 得，水 平 恒 力动 摩 擦 因 数 4gs0滑 动 摩

23、擦 力 E 叫 4so可 知 F的 大 小 等 于 物 体 所 受 滑 动 摩 擦 力 大 小 的 3 倍，故 C 正 确，D 错 误；A.在 此 过 程 中，外 力 F 做 功 为 3,W=相 片 故 A 错 误；B.由 平 均 速 度 公 式 可 知，外 力 F 作 用 时 间 t _ s（）_ 2so1 0+%Vo2在 此 过 程 中，F 的 冲 量 大 小 是,彳 3I=Fti=mv0故 B 正 确。故 选 BCo7.AD解：带 电 粒 子 在 匀 强 电 场 中 做 类 平 抛 运 动，加 速 度 为 qEa-2 m由 类 平 抛 运 动 规 律 可 知，带 电 粒 子 的 在 电

24、场 中 运 动 时 间 为%离 开 电 场 时，带 电 粒 子 的 偏 转 角 的 正 切 为因 为 四 个 带 电 的 粒 子 的 初 速 相 同，电 场 强 度 相 同，极 板 长 度 相 同，所 以 偏 转 角 只 与 比 荷 有 关，前 面 三 种 带 电 粒 子 带 正 电，第 四 种 带 电 粒 子 带 负 电，所 以 第 四 个 粒 子 与 前 面 三 个 粒 子 的 偏 转 方 向 不 同；第 一 种 粒 子 与 第 三 种 粒 子 的 比 荷 相 同,所 以 偏 转 角 相 同，轨 迹 相 同，且 与 第 四 种 粒 子 的 比 荷 也 相 同，所 以 一、三、四 粒 子 偏

25、 转 角 相 同，但 第 四 种 粒 子 与 前 两 个 粒 子 的 偏 转 方 向 相 反；第 二 种 粒 子 的 比 荷 与 第 一、三 种 粒 子 的 比 荷 小，所 以 第 二 种 粒 子 比 第 一、三 种 粒 子 的 偏 转 角 小，但 都 还 正 电，偏 转 方 向 相 同。故 选 AD。8.BCD解：A.图（c）可 知，力 时 滑 块 木 板 一 起 刚 在 从 水 平 滑 动，此 时 滑 块 与 木 板 相 对 静 止，木 板 刚 要 滑 动，此 时 以 整 体 为 对 象 有 6=从（班+丐）g故 A 错 误；B C.图（c）可 知，“滑 块 与 木 板 刚 要 发 生 相

26、 对 滑 动，以 整 体 为 对 象，根 据 牛 顿 第 二 定 律，有 工 一 回（叫+m2）g=（m 1+m2）a以 木 板 为 对 象，根 据 牛 顿 第 二 定 律，有 42m2g-4（班+?）g=犯。0解 得 口 科（郎+加,）/、B=一!-（2-4）g（町+“）2-町-从 故 BC 正 确；D.图（c）可 知，0f2这 段 时 间 滑 块 与 木 板 相 对 静 止，所 以 有 相 同 的 加 速 度，故 D 正 确。故 选 BCD。9.ABE解:A.由 理 想 气 体 的 p-V 图 可 知，理 想 气 体 经 历 如 过 程，体 积 不 变，则 W=0,而 压 强 增 大，由=

27、可 知，理 想 气 体 的 温 度 升 高，则 内 能 增 大，由 A U=Q+W 可 知，气 体 一 直 吸 热，故 A正 确；B C.理 想 气 体 经 历 的 过 程 为 等 压 压 缩，则 外 界 对 气 体 做 功 W 0,由 V=知 温 度 降 低，即 内 能 减 少 A U 0,由 A U n Q+W 可 知，Q 0,即 气 体 放 热，故 B 正 确，C 错 误；DE.由 pV=nRT可 知，p-V 图 像 的 坐 标 围 成 的 面 积 反 映 温 度，匕 状 态 和 c状 态 的 坐 标 面 积 相 等,而 中 间 状 态 的 坐 标 面 积 更 大，故 机、过 程 的 温

28、 度 先 升 高 后 降 低，故 D 错 误，E 正 确;故 选 A B E。10.1.0 2.0 9.7解:(1)口 因 小 球 水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，因 此 速 度 为 x 0.05,vn=-m/s t 0.05=1.0m/s 竖 直 方 向 做 自 由 落 体 运 动，因 此 A 点 的 竖 直 速 度 可 由 平 均 速 度 等 于 时 间 中 点 的 瞬 时 速 度 求 得 8x5*10-20.05x4m/s=2.0m/s(2)3 由 竖 直 方 向 的 自 由 落 体 运 动 可 得 L 4T2代 入 数 据 可 得 g=9.7m/s211.15.03,_ 1

29、+(ER、R E ERVR()1.55 1.0 5解:(1)1 为 了 避 免 电 压 表 被 烧 坏，接 通 电 路 时 电 压 表 两 端 的 电 压 不 能 比 电 表 满 偏 电 压 大，则 由 并 联 电 路 分 压 可 得 U _ E-UR R。R+r+&代 入 数 据 解 得R=7.5O因 此 选 15.()。(3)2由 闭 合 回 路 的 欧 姆 定 律 可 得 E d 蚩(R+4&+R化 简 可 得 1 _ 4+&1&+&U E RR。E ERR)(5)34由 上 面 公 式 可 得 R()+Ry J 1 1 Ry+R J-=k=-,+-r=bERvR,19E E E RR。

30、1 r=i-E 19E由，-R 图 象 计 算 可 得 左=0.034VTg，Z?=0.68V代 入 可 得 E1.55V,r1.0Q(6)5如 果 电 压 表 为 理 想 电 压 表，则 可 有 U E E&E&则 此 时 E=20A因 此 误 差 为 1_ 1_r/=2 0-炽 x0o%=5%19l12.(1)W=4.5J；(2)F=9N解：(1)第 一 次 篮 球 下 落 的 过 程 中 由 动 能 定 理 可 得 4=哂 篮 球 反 弹 后 向 上 运 动 的 过 程 由 动 能 定 理 可 得0-E2=-mgh2第 二 次 从 1.5m的 高 度 静 止 下 落，同 时 向 下 拍

31、球，在 篮 球 反 弹 上 升 的 过 程 中，由 动 能 定 理 可 得 0-E4=0-m g h4第 二 次 从 1.5m的 高 度 静 止 下 落，同 时 向 下 拍 球，篮 球 下 落 过 程 中，由 动 能 定 理 可 得 W+mg%=E3因 篮 球 每 次 和 地 面 撞 击 的 前 后 动 能 的 比 值 不 变，则 有 比 例 关 系 区=旦 骂 名 代 入 数 据 可 得 W=4.5J（2）因 作 用 力 是 恒 力，在 恒 力 作 用 下 篮 球 向 下 做 匀 加 速 直 线 运 动，因 此 有 牛 顿 第 二 定 律 可 得 F+mg ma在 拍 球 时 间 内 运 动

32、 的 位 移 为 x=-a t22做 得 功 为 W F x联 立 可 得 F=9 N（尸=-15N 舍 去）3 513.(1)0.18N；(2)m=0.02kg,/=-；(3)x2=一 m8 18解:（1）根 据 题 意 可 得 金 属 棒 和 导 体 框 在 没 有 进 入 磁 场 时 一 起 做 匀 加 速 直 线 运 动，由 动 能 定 理 可 得(M+7)gS|sin a=+?)片 代 入 数 据 解 得%=|m/s金 属 棒 在 磁 场 中 切 割 磁 场 产 生 感 应 电 动 势，由 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 得 E=BLv0由 闭 合 回 路 的 欧 姆 定 律

33、 可 得R则 导 体 棒 刚 进 入 磁 场 时 受 到 的 安 培 力 为 七=8=0.18N(2)金 属 棒 进 入 磁 场 以 后 因 为 瞬 间 受 到 安 培 力 的 作 用，根 据 楞 次 定 律 可 知 金 属 棒 的 安 培 力 沿 斜 面 向 上，之 后 金 属 棒 相 对 导 体 框 向 上 运 动，因 此 金 属 棒 受 到 导 体 框 给 的 沿 斜 面 向 下 的 滑 动 摩 擦 力，因 匀 速 运 动，可 有 mg sin a+/jmg cos a=F.；i此 时 导 体 框 向 下 做 匀 加 速 运 动，根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 Mg sin a-

34、m g cos a=Ma设 磁 场 区 域 的 宽 度 为 x,则 金 属 棒 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 为 xt=%则 此 时 导 体 框 的 速 度 为 匕=%+at则 导 体 框 的 位 移 1 2因 此 导 体 框 和 金 属 棒 的 相 对 位 移 为 A%=%X=一 厂 2 2由 题 意 当 金 属 棒 离 开 磁 场 时 金 属 框 的 上 端 E F 刚 好 进 入 线 框，则 有 位 移 关 系 50-Ax=X金 属 框 进 入 磁 场 时 匀 速 运 动，此 时 的 电 动 势 为 片=町，4=等 K导 体 框 受 到 向 上 的 安 培 力 和 滑 动 摩 擦

35、力，因 此 可 得 Mg sin a=jLimg cos a+B I J联 立 以 上 可 得 3x=0.3m,a=5m/s2，m=0.02kg,二 一 8(3)金 属 棒 出 磁 场 以 后，速 度 小 于 导 体 框 的 速 度，因 此 受 到 向 下 的 摩 擦 力，做 加 速 运 动，则 有mg sin a+Ring cos a=ma金 属 棒 向 下 加 速，导 体 框 匀 速，当 共 速 时 导 体 框 不 再 匀 速，则 有%+叼=匕 导 体 框 匀 速 运 动 的 距 离 为 工 2=贴 代 入 数 据 解 得 2.5 5X、=m=m-9 1814.A/?=1cm解：对 B 管

36、 中 的 气 体，水 银 还 未 上 升 产 生 高 度 差 时，初 态 为 压 强=体 积 为 K S=/2 S,末 态 压 强 为/%，设 水 银 柱 离 下 端 同 一 水 平 面 的 高 度 为 外，体 积 为 匕 B=（4-色）s，由 水 银 柱 的 平 衡 条 件 有 P2B=P（+PghB 管 气 体 发 生 等 温 压 缩，有=-2 B 匕 B联 立 解 得 4=2cm对 A 管 中 的 气 体，初 态 为 压 强 P 1 A=P o,体 积 为 K A=/1 S,末 态 压 强 为 P 2 A，设 水 银 柱 离 下 端 同 一 水 平 面 的 高 度 为 九，则 气 体 体

37、 积 为.=（4-4，由 水 银 柱 的 平 衡 条 件 有 0A=A）+2g+%-4）A 管 气 体 发 生 等 温 压 缩，有 P1比 A=P1AV2A联 立 可 得 2月 19也+189=0解 得 1 Q4=1cm或 4=-cm4（舍 去）则 两 水 银 柱 的 高 度 差 为=%=1cm15.(i)y2(ii)15解:(i)从 O 点 射 入 时，设 入 射 角 为 a,折 射 角 为 九 根 据 题 中 所 给 数 据 可 得:sin a10.0 s/5710.02+20.02 5sin爪,5.0 巫 A/15.02+5.02 I。再 由 折 射 定 律 可 得 玻 璃 砖 的 折

38、射 率:sin a r-n=-=J 2sin 0(i i)当 入 射 角 为 45。时，设 折 射 角 为 丫，由 折 射 定 律：sin 45n-s in/可 求 得:7=30再 设 此 玻 璃 砖 上 下 表 面 的 夹 角 为 仇 光 路 图 如 下:而 此 时 出 射 光 线 恰 好 消 失，则 说 明 发 生 全 反 射，有:sin C=解 得:C=45由 几 何 关 系 可 知:6+30=C即 玻 璃 砖 上 下 表 面 的 夹 角:8=1516.0.5 0.41.2解：（1）若 波 是 沿 x 轴 正 方 向 传 播 的，波 形 移 动 了 15cm,由 此 可 求 出 波 速 和 周 期:m/s=0.5m/s0.3一=s-（2）若 波 是 沿 x 轴 负 方 向 传 播 的，波 形 移 动 了 5cm,由 此 可 求 出 波 速 和 周 期: