2011年上海高考物理真题及答案.pdf

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1、2 0 1 1 年 上 海 高 考 物 理 真 题 及 答 案本 试 卷 分 第 I 卷(1 4 页)和 第 I I 卷(4 1 0 页)两 部 分。全 卷 共 1 0 页。满 分 1 5 0 分。考 试 时 间 1 2 0分 钟。第 I 卷(共 5 6 分)考 生 注 意：1.答 第 1 卷 前，考 生 务 必 在 试 卷 和 答 题 卡 上 用 蓝 色 或 黑 色 的 钢 笔 或 圆 珠 笔 清 楚 填 写 姓 名、准考 证 号、校 验 码，并 用 2 B 铅 笔 在 答 题 卡 上 正 确 涂 写 准 考 证 号 和 校 验 码。2.第 I 卷（1 2 0 题)由 机 器 阅 卷，答 案

2、 必 须 全 部 涂 写 在 答 题 卡 上。考 生 应 将 代 表 正 确 答 案 的小 方 格 用 2 B 铅 笔 涂 黑。注 意 试 题 题 号 和 答 题 卡 编 号 一 一 对 应，不 能 错 位。答 案 需 要 更 改时，必 须 将 原 选 项 用 橡 皮 擦 去，重 新 选 择。答 案 不 能 涂 写 在 试 卷 上，涂 写 在 试 卷 上 一 律不 给 分。一 单 项 选 择 题（共 1 6 分，每 小 题 2 分。每 小 题 只 有 一 个 正 确 选 项。答 案 涂 写 在 答 题 卡 上。)1 电 场 线 分 布 如 图 昕 示，电 场 中 a，b 两 点 的 电 场 强

3、 度 大 小 分 别 为 已 知aE和bE，电 势 分 别 为a 和b，则（）(A)a bE E，a b(B)a bE E，a b(C)a bE E，a b(D)a bE E，a b 2 卢 瑟 福 利 用 粒 子 轰 击 金 箔 的 实 验 研 究 原 子 结 构，正 确 反 映 实 验 结 果 的 示 意 图 是（）3 用 一 束 紫 外 线 照 射 某 金 属 时 不 能 产 生 光 电 效 应，可 能 使 该 金 属 产 生 光 电 效 应 的 措 施 是（）(A)改 用 频 率 更 小 的 紫 外 线 照 射(B)改 用 X 射 线 照 射(C)改 用 强 度 更 大 的 原 紫 外

4、 线 照 射(D)延 长 原 紫 外 线 的 照 射 时 间4 如 图，一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a 沿 直 线 变 化 到 状 态 b，在 此 过 程 中，其 压 强（）(A)逐 渐 增 大(B)逐 渐 减 小(C)始 终 不 变(D)先 增 大 后 减 小5 两 个 相 同 的 单 摆 静 止 于 平 衡 位 置，使 摆 球 分 别 以 水 平 初 速1v、2v(1 2v v)在 竖 直 平 面 内 做 小角 度 摆 动，它 们 的 频 率 与 振 幅 分 别 为1 2,f f 和1 2,A A，则（）(A)1 2f f，1 2A A(B)1 2f f，1 2A A(C)

5、1 2f f，1 2A A(D)1 2f f，1 2A A 6 右 表 是 某 逻 辑 电 路 的 真 值 表，该 电 路 是（）7 在 存 放 放 射 性 元 素 时，若 把 放 射 性 元 素 置 于 大 量 水 中；密 封 于 铅 盒 中；与 轻 核 元 素 结 合成 化 合 物 则（）(A)措 施 可 减 缓 放 射 性 元 素 衰 变(B)措 施 可 减 缓 放 射 性 元 素 衰 变(C)措 施 可 减 缓 放 射 性 元 素 衰 变(D)上 述 措 施 均 无 法 减 缓 放 射 性 元 素 衰 变8 某 种 气 体 在 不 同 温 度 下 的 气 体 分 子 速 率 分 布 曲

6、 线 如 图 所 示，图 中()f v 表 示 v 处 单 位 速 率 区 间 内 的 分 子 数 百 分 率，所 对 应 的 温 度 分 别 为,I I I I I IT T T，则（）(A)I I I I I IT T T(B)I I I I I I IT T T(C),I I I I I I I IT T T T(D)I I I I I IT T T 二 单 项 选 择 题(共 2 4 分，每 小 题 3 分。每 小 题 只 有 一 个 正 确 选 项。答 案 涂 写 在 答 题 卡 上。)9 天 然 放 射 性 元 素 放 出 的 三 种 射 线 的 穿 透 能 力 实 验 结 果 如

7、 图所 示，由 此 可 推 知（）(A)来 自 于 原 子 核 外 的 电 子(B)的 电 离 作 用 最 强，是 一 种 电 磁 波(C)的 电 离 作 用 较 强，是 一 种 电 磁 波(D)的 电 离 作 用 最 弱，属 于 原 子 核 内 释 放 的 光 子1 0.两 波 源1 2S S、在 水 槽 中 形 成 的 波 形 如 图 所 示，其 中 实 线 表 示 波 峰，虚 线 表 示 波 谷，则（）(A)在 两 波 相 遇 的 区 域 中 会 产 生 干 涉(B)在 两 波 相 遇 的 区 域 中 不 会 产 生 干 涉(C)a 点 的 振 动 始 终 加 强(D)a 点 的 振 动

8、 始 终 减 弱1 1 如 图，人 沿 平 直 的 河 岸 以 速 度 v 行 走，且 通 过 不 可 伸 长 的 绳 拖 船，船 沿 绳 的 方 向 行 进，此 过程 中 绳 始 终 与 水 面 平 行。当 绳 与 河 岸 的 夹 角 为，船 的 速 率 为（）(A)s i n v(B)s i nv(C)c os v(D)c osv1 2 如 图 所 示 电 路 中，闭 合 电 键 S，当 滑 动 变 阻 器 的 滑 动 触 头 P 从 最 高 端 向下 滑 动 时（）(A)电 压 表 V 读 数 先 变 大 后 变 小，电 流 表 A 读 数 变 大(B)电 压 表 V 读 数 先 变 小

9、 后 变 大，电 流 表 A 读 数 变 小(C)电 压 表 V 读 数 先 变 大 后 变 小，电 流 表 A 读 数 先 变 小 后 变 大(D)电 压 表 V 读 数 先 变 小 后 变 大，电 流 表 A 读 数 先 变 大 后 变 小1 3 如 图，均 匀 带 正 电 的 绝 缘 圆 环 a 与 金 属 圆 环 b 同 心 共 面 放 置，当 a 绕 O 点在 其 所 在 平 面 内 旋 转 时，b 中 产 生 顺 时 针 方 向 的 感 应 电 流，且 具 有 收 缩 趋 势，由 此 可 知，圆 环 a（）(A)顺 时 针 加 速 旋 转(B)顺 时 针 减 速 旋 转(C)逆 时

10、 针 加 速 旋 转(D)逆 时 针 减 速 旋 转1 4 两 个 等 量 异 种 点 电 荷 位 于 x 轴 上，相 对 原 点 对 称 分 布，正 确 描 述 电 势 随 位 置 x 变 化 规 律 的 是图（）1 5 如 图，一 长 为 L 的 轻 杆 一 端 固 定 在 光 滑 铰 链 上，另 一 端 固 定 一 质 量 为 m的 小 球。一 水 平 向 右 的 拉 力 作 用 于 杆 的 中 点，使 杆 以 角 速 度 匀 速 转 动，当 杆 与 水 平 方 向 成 6 0 时，拉 力 的 功 率 为（）(A)m gL(B)32m gL(C)12m gL(D)36m gL 1 6 如

11、 图，在 水 平 面 上 的 箱 子 内，带 异 种 电 荷 的 小 球 a、b 用 绝 缘 细 线 分 别系 于 上、下 两 边，处 于 静 止 状 态。地 面 受 到 的 压 力 为 N，球 b 所 受 细 线 的拉 力 为 F。剪 断 连 接 球 b 的 细 线 后，在 球 b 上 升 过 程 中 地 面 受 到 的 压 力（）(A)小 于 N(B)等 于 N(C)等 于 N F(D)大 于 N F 三 多 项 选 择 题(共 1 6 分，每 小 题 4 分。每 小 题 有 二 个 或 三 个 正 确 选 项。全 选 对 的，得 4 分；选 对但 不 全 的，得 2 分；有 选 错 或

12、不 答 的，得 0 分。答 案 涂 写 在 答 题 卡 上。)1 7.用 极 微 弱 的 可 见 光 做 双 缝 干 涉 实 验，随 着 时 间 的 增 加，在 屏 上 先 后 出 现 如 图(a)、(b)、(c)所示 的 图 像，则（）(A)图 像(a)表 明 光 具 有 粒 子 性(B)图 像(c)表 明 光 具 有 波 动 性(C)用 紫 外 光 观 察 不 到 类 似 的 图 像(D)实 验 表 明 光 是 一 种 概 率 波1 8 如 图，质 量 为 m、长 为 L 的 直 导 线 用 两 绝 缘 细 线 悬 挂 于 O O、，并 处 于 匀 强 磁场 中。当 导 线 中 通 以 沿

13、 x 正 方 向 的 电 流 I，且 导 线 保 持 静 止 时，悬 线 与 竖 直 方 向 夹 角为。则 磁 感 应 强 度 方 向 和 大 小 可 能 为（）(A)z 正 向，t a nm gI L(B)y 正 向，m gI L(C)z 负 向，t a nm gI L(D)沿 悬 线 向 上，s i nm gI L1 9 受 水 平 外 力 F 作 用 的 物 体，在 粗 糙 水 平 面 上 作 直 线 运 动，其 v t 图 线 如 图 所 示，则（）(A)在10 t 秒 内，外 力 F 大 小 不 断 增 大(B)在1t 时 刻，外 力 F 为 零(C)在1 2t t 秒 内，外 力

14、F 大 小 可 能 不 断 减 小(D)在1 2t t 秒 内，外 力 F 大 小 可 能 先 减 小 后 增 大2 0.如 图，磁 场 垂 直 于 纸 面，磁 感 应 强 度 在 竖 直 方 向 均 匀 分 布，水 平 方 向 非 均 匀 分布。一 铜 制 圆 环 用 丝 线 悬 挂 于 O 点，将 圆 环 拉 至 位 置 a 后 无 初 速 释 放，在 圆 环 从 a摆 向 b 的 过 程 中（）(A)感 应 电 流 方 向 先 逆 时 针 后 顺 时 针 再 逆 时 针(B)感 应 电 流 方 向 一 直 是 逆 时 针(C)安 培 力 方 向 始 终 与 速 度 方 向 相 反(D)安

15、 培 力 方 向 始 终 沿 水 平 方 向第 卷(共 9 4 分)考 生 注 意：1 第 I I 卷(2 1-3 3 题)由 人 工 阅 卷。考 生 应 用 蓝 色 或 黑 色 的 钢 笔 或 圆 珠 笔 将 第 l l 卷 所 有 试 题 的 答 案写 在 试 卷 上，用 铅 笔 答 题 或 将 答 案 涂 写 在 答 题 卡 上 一 律 不 给 分(作 图 可 用 铅 笔)。2 第 3 0、3 1、3 2、3 3 题 要 求 写 出 必 要 的 文 字 说 明、方 程 式 和 重 要 的 演 算 步 骤。只 写 出 最 后 答 案，而 未 写 出 主 要 演 算 过 程 的，不 能 得

16、分。有 关 物 理 量 的 数 值 计 算 问 题，答 案 中 必 须 明 确 写 出 数 值 和单 位。四 填 空 题(共 2 0 分，每 小 题 4 分。答 案 写 在 题 中 横 线 上 的 空 白 处 或 指 定 位 置。)本 大 题 中 第 2 2 题 为 分 叉 题，分 A、B 两 类，考 生 可 任 选 一 类 答 题。若 两 类 试 题 均 做，一 律 按 A类 题 计 分。2 1 如 图，当 用 激 光 照 射 直 径 小 于 激 光 束 的 不 透 明 圆 盘 时，在 圆 盘 后 屏 上 的阴 影 中 心 出 现 了 一 个 亮 斑。这 是 光 的(填“干 涉”、“衍 射”

17、或“直 线 传 播”)现 象，这 一 实 验 支 持 了 光 的(填“波 动 说、“微粒 说 或“光 子 说)。2 2 A、2 2 B 选 做 一 题 2 2 A.光 滑 水 平 面 上 两 小 球 a、b 用 不 可 伸 长 的 松 弛 细 绳 相 连。开 始 时 a 球 静 止，b 球 以 一 定 速 度 运 动直 至 绳 被 拉 紧，然 后 两 球 一 起 运 动，在 此 过 程 中 两 球 的 总 动 量(填“守 恒”或“不 守恒”)；机 械 能(填“守 恒”或“不 守 恒”)。2 2 B 人 造 地 球 卫 星 在 运 行 过 程 中 由 于 受 到 微 小 的 阻 力，轨 道 半

18、径 将 缓 慢 减 小。在 此 运 动 过 程 中，卫 星 所 受 万 有 引 力 大 小 将(填“减 小”或“增 大”)；其 动 能 将(填“减小”或“增 大”)。2 3 如 图，在 竖 直 向 下，场 强 为 E 的 匀 强 电 场 中，长 为 l 的 绝 缘 轻 杆 可 绕 固定 轴 O 在 竖 直 面 内 无 摩 擦 转 动，两 个 小 球 A、B 固 定 于 杆 的 两 端，A、B 的 质 量分 别 为1m 和2m(1 2m m)，A 带 负 电，电 量 为1q，B 带 正 电，电 量 为2q。杆 从 静 止 开 始 由 水 平 位 置 转 到 竖 直 位 置，在 此 过 程 中 电

19、 场 力 做 功为，在 竖 直 位 置 处 两 球 的 总 动 能为。2 4 两 列 简 谐 波 沿 工 轴 相 向 而 行，波 速 均 为 0.4/v m s，两 波 源 分 别 位 于 A、B 处，0 t 时 的 波 形 如 图 所 示。当2.5 t s 时，M 点 的 位 移 为 c m，N 点 的 位 移 为c m。2 5 以 初 速 为0v，射 程 为 s 的 平 抛 运 动 轨 迹 制 成 一 光 滑 轨 道。一 物 体 由 静 止 开 始 从 轨 道 顶 端 滑 下，当 其 到 达 轨 道 底 部 时，物 体 的 速 率 为，其 水 平 方 向 的 速 度 大 小 为。五 实 验

20、 题(共 2 4 分。答 案 写 在 题 中 横 线 上 的 空 白 处 或 括 号 内。)2 6.如 图，为 测 量 作 匀 加 速 直 线 运 动 小 车 的 加 速 度，将 宽 度 均 为 b 的 挡 光 片 A、B固 定 在 小 车 上，测 得 二 者 间 距 为 d。(1)当 小 车 匀 加 速 经 过 光 电 门 时，测 得 两 挡 光 片 先 后 经 过 的 时 间1t 和2t，则小 车 加 速 度 a。(2)(多 选 题)为 减 小 实 验 误 差，可 采 取 的 方 法 是()(A)增 大 两 挡 光 片 宽 度 b(B)减 小 两 挡 光 片 宽 度 b(C)增 大 两 挡

21、 光 片 间 距 d(D)减 小 两 挡 光 片 间 距 d2 7.在“用 单 分 子 油 膜 估 测 分 子 大 小”实 验 中，(1)某 同 学 操 作 步 骤 如 下：取 一 定 量 的 无 水 酒 精 和 油 酸，制 成 一 定 浓 度 的 油 酸 酒 精 溶 液；在 量 筒 中 滴 入 一 滴 该 溶 液，测 出 它 的 体 积；在 蒸 发 皿 内 盛 一 定 量 的 水，再 滴 入 一 滴 油 酸 酒 精 溶 液，待 其 散 开 稳 定；在 蒸 发 皿 上 覆 盖 透 明 玻 璃，描 出 油 膜 形 状，用 透 明 方 格 纸 测 量 油 膜 的 面 积。改 正 其 中 的 错 误

22、：(2)若 油 酸 酒 精 溶 液 体 积 浓 度 为 0.1 0%，一 滴 溶 液 的 体 积 为34.8 10 m l，其 形 成 的 油 膜 面 积 为240 c m，则 估 测 出 油 酸 分 子 的 直 径 为 m。2 8 在“研 究 回 路 中 感 应 电 动 势 大 小与 磁 通 量 变 化 快 慢 的 关 系”实 验(见 图(a)中，得 到 1/E t 图 线 如 图(b)所 示。(1)(多 选 题)在 实 验 中 需 保 持 不 变 的是()(A)挡 光 片 的 宽 度(B)小 车 的 释 放 位 置(C)导 轨 倾 斜 的 角 度(D)光 电 门 的 位 置(2)线 圈 匝

23、 数 增 加 一 倍 后 重 做 该 实 验，在 图(b)中 画 出 实 验 图 线。2 9 实 际 电 流 表 有 内 阻，可 等 效 为 理 想 电 流 表 与 电 阻 的 串 联。测 量 实际 电 流 表1G 内 阻1r 的 电 路 如 图 所 示。供 选 择 的 仪 器 如 下：待 测 电 流 表1G(0 5 m A，内 阻 约 3 0 0)，电 流 表2G(0 1 0 m A，内 阻 约 1 0 0)，定 值 电 阻1R(3 0 0)，定 值 电 阻2R(1 0)，滑动 变 阻 器3R(0 1 0 0 0)，滑 动 变 阻 器4R(0 2 0)，干 电池(1.5 V)，电 键 S 及

24、 导 线 若 干。(1)定 值 电 阻 应 选，滑 动 变 阻 器 应选。(在 空 格 内 填 写 序 号)(2)用 连 线 连 接 实 物 图。(3)补 全 实 验 步 骤：按 电 路 图 连 接 电 路，；闭 合 电 键 S，移 动 滑 动 触 头 至 某 一 位 置，记 录1G，2G 的读 数1I，2I；以2I 为 纵 坐 标，1I 为 横 坐 标，作 出 相 应 图 线，如 图 所 示。(4)根 据2 1I I 图 线 的 斜 率 k 及 定 值 电 阻，写 出 待 测 电 流 表 内 阻 的 表 达式。六 计 算 题(共 5 0 分)3 0.如 图，绝 热 气 缸 A 与 导 热 气

25、 缸 B 均 固 定 于 地 面，由 刚 性 杆 连 接 的 绝 热活 塞 与 两 气 缸 间 均 无 摩 擦。两 气 缸 内 装 有 处 于 平 衡 状 态 的 理 想 气 体，开 始 时 体 积 均 为0V、温 度 均为0T。缓 慢 加 热 A 中 气 体，停 止 加 热 达 到 稳 定 后，A 中 气 体 压 强 为 原 来 的 1.2 倍。设 环 境 温 度 始 终保 持 不 变，求 气 缸 A 中 气 体 的 体 积AV 和 温 度AT。3 1 如 图，质 量 2 m k g 的 物 体 静 止 于 水 平 地 面 的 A 处，A、B 间 距 L=2 0 m。用 大 小 为 3 0

26、N，沿 水 平方 向 的 外 力 拉 此 物 体，经02 t s 拉 至 B 处。(已 知 c o s 3 7 0.8，s i n 3 7 0.6。取210/g m s)(1)求 物 体 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数；(2)用 大 小 为 3 0 N，与 水 平 方 向 成 3 7 的 力 斜 向 上 拉 此 物 体，使 物体 从 A 处 由 静 止 开 始 运 动 并 能 到 达 B 处，求 该 力 作 用 的 最 短 时 间 t。3 2 电 阻 可 忽 略 的 光 滑 平 行 金 属 导 轨 长 S=1.1 5 m，两 导 轨 间 距 L=0.7 5 m，导 轨 倾 角 为 3

27、0，导 轨 上端 a b 接 一 阻 值 R=1.5 的 电 阻，磁 感 应 强 度 B=0.8 T 的 匀 强 磁 场 垂 直 轨 道 平 面 向 上。阻 值 r=0.5，质 量 m=0.2 k g 的 金 属 棒 与 轨 道 垂 直 且 接 触 良 好，从 轨 道 上 端 a b 处由 静 止 开 始 下 滑 至 底 端，在 此 过 程 中 金 属 棒 产 生 的 焦 耳 热0.1rQ J。(取210/g m s)求：(1)金 属 棒 在 此 过 程 中 克 服 安 培 力 的 功 W安；(2)金 属 棒 下 滑 速 度 2/v m s 时 的 加 速 度 a(3)为 求 金 属 棒 下

28、滑 的 最 大 速 度mv，有 同 学 解 答 如 下：由 动 能 定理21-=2mW W m v重 安，。由 此 所 得 结 果 是 否 正 确？若 正 确，说 明 理 由 并 完 成 本 小 题；若 不 正 确，给 出 正 确 的 解 答。3 3 如 图(a)，磁 铁 A、B 的 同 名 磁 极 相 对 放 置，置 于 水 平 气 垫 导 轨 上。A 固定 于 导 轨 左 端，B 的 质 量 m=0.5 k g，可 在 导 轨 上 无 摩 擦 滑 动。将 B 在 A 附 近 某一 位 置 由 静 止 释 放，由 于 能 量 守 恒，可 通 过 测 量 B 在 不 同 位 置 处 的 速 度

29、，得 到 B 的 势 能 随 位 置 x 的 变 化 规 律，见 图(c)中 曲 线 I。若 将 导 轨 右 端 抬 高，使 其 与 水 平 面 成 一 定 角 度(如 图(b)所 示)，则 B 的 总 势 能 曲 线 如 图(c)中 I I所 示，将 B 在 2 0.0 x c m 处 由 静 止 释 放，求：(解 答 时 必 须 写 出 必 要 的 推 断说 明。取29.8/g m s)(1)B 在 运 动 过 程 中 动 能 最 大 的 位 置；(2)运 动 过 程 中 B 的 最 大 速 度 和 最 大 位 移。(3)图(c)中 直 线 I I I 为 曲 线 I I 的 渐 近 线，

30、求 导 轨 的 倾 角。(4)若 A、B 异 名 磁 极 相 对 放 置，导 轨 的 倾 角 不 变，在 图(c)上 画 出 B 的 总 势 能 随 x 的 变 化 曲 线 2 0 1 1 年 全 国 普 通 高 等 学 校 招 生 统 一 考 试上 海 物 理 试 卷 答 案 要 点第 I 卷(共 5 6 分)一 单 项 选 择 题(共 1 6 分，每 小 题 2 分。)1 C 2.D 3 B 4.A 5.C 6.D 7.D 8.B二.单 项 选 择 题(共 2 4 分,每 小 题 3 分.)9.D l 0.B 1 1.C l 2.A 1 3.B l 4.A 1 5.C l 6.D三.多 项

31、 选 择 题(共 1 6 分，每 小 题 4 分。每 小 题 有 二 个 或 三 个 正 确 选 项，全 选 对 的，得 4 分；选 对但 不 全 的，得 2 分；有 选 错 或 不 答 的，得 0 分。)1 7 A，B，D 1 8.B，C l 9.C，D 2 0.A，D第 I I 卷(共 9 4 分)四 填 空 题(共 2 0 分，每 小 题 4 分，每 个 空 格 2 分。)2 1.衍 射，波 动 说 2 2 A.守 恒，不 守 恒 2 2 B 增 大，增 大2 3.1 2()/2 q q E l，1 2 2 1()()/2 q q E m m g l 2 4.2，02 5.0/gs v，

32、2 20 0/1(/)v v gs 五.实 验 题(共 2 4 分)2 6（1）22 22 11 1 2()()bd t t(2)B，C(3 分)2 7.(1)在 量 筒 中 滴 入 N 滴 溶 液(1 分)在 水 面 上 先 撒 上 痱 子 粉(1 分)(2)91.2 10(3 分)2 8(1)A，D(3 分)(2)见 图(2 分)2 9.(1)，(各 1 分)(2)见 图(2 分)(3)将 滑 动 触 头 移 至 最 左 端(写 最 小 给 分，最 大 不 给 分)(1 分)多 次 移 动 滑 动 触 头，记 录 相 应 的1G，2G 读 数1 2,I I(1 分)(4)1 1(1)r k

33、 R(3 分)六 计 算 题(共 5 0 分)3 0.(1 0 分)设 初 态 压 强 为0p，膨 胀 后 A，B 压 强 相 等01.2Bp p(1 分)B 中 气 体 始 末 状 态 温 度 相 等0 0 0 01.2(2)Ap V p V V(3 分)076AV V(1 分)A 部 分 气 体 满 足0 0 0 001.2Ap V p VT T（4 分）01.4AT T（1 分）3 1(1 2 分)(1)物 体 做 匀 加 速 运 动2012L at(1 分)22 202 2 2010(/)2La m st（1 分）由 牛 顿 第 二 定 律F f m a（1 分）30 2 10 10(

34、)f N(1 分)100.52 10fm g(1 分)(2)设 F 作 用 的 最 短 时 间 为 t，小 车 先 以 大 小 为 a 的 加 速 度 匀 加 速 t 秒，撤 去 外 力 后，以 大 小为 a，的 加 速 度 匀 减 速 t 秒 到 达 B 处，速 度 恰 为 0，由 牛 顿 定 律c os 37(s i n 37)F m g F a m a(1 分)2(c os 37 s i n 37)30(0.8 0.5 0.6)0.5 10 11.5(/)2Fa g m sm(1 分)2 5(/)fa g m sm（1 分）由 于 匀 加 速 阶 段 的 末 速 度 即 为 匀 减 速

35、阶 段 的 初 速 度，因 此 有 a t a t（1 分）11.5 2.3 5at t t ta（1 分）2 21 1 2 2L at a t（1 分）2 22 2 201.03()2.3 11.5 2.3 5Lt sa a（1 分）（2）另 解：设 力 F 作 用 的 最 短 时 间 为 t，相 应 的 位 移 为 s，物 体 到 达 B 处 速 度 恰 为 0，由 动 能 定理 c os 37(s i n 37)()0 F m g F s m g L s（2 分）0.5 2 10 206.06()(c os 37 s i n 37)30(0.8 0.5 0.6)m gLs mF（1 分）

36、由 牛 顿 定 律c os 37(s i n 37)F m g F m a（1 分）2(c os 37 s i n 37)30(0.8 0.5 0.6)0.5 10 11.5(/)2Fa g m sm（1 分）212s at（1 分）2 2 6.061.03()11.5st sa（1 分）3 2.（1 4 分）（1）下 滑 过 程 中 安 培 力 的 功 即 为 在 电 阻 上 产 生 的 焦 耳 热，由 于 3 R r，因 此3 0.3()R rQ Q J（1 分）=0.4()R rW Q Q Q J 安（2 分）（2）金 属 棒 下 滑 时 受 重 力 和 安 培 力2 2=B LF B

37、I L vR r安（1 分）由 牛 顿 第 二 定 律2 2s i n 30B Lm g v m aR r（3 分）2 2 2 221 0.8 0.75 2s i n 30 10 3.2(/)()2 0.2(1.5 0.5)B La g v m sm R r（2 分）(3)此 解 法 正 确。(1 分)金 属 棒 下 滑 时 舞 重 力 和 安 培 力 作 用，其 运 动 满 足2 2s i n 30B Lm g v m aR r 上 式 表 明，加 速 度 随 速 度 增 加 而 减 小，棒 作 加 速 度 减 小 的 加 速 运 动。无 论 最 终 是 否 达 到 匀 速，当棒 到 达 斜

38、 面 底 端 时 速 度 一 定 为 最 大。由 动 能 定 理 可 以 得 到 棒 的 末 速 度，因 此 上 述 解 法 正 确。(2 分)21s i n 302mm gS Q m v（1 分）2 1 2 0.42 s i n 30 2 10 1.15 2.74(/)2 0.2mQv gS m sm（1 分）3 3(1 4 分)(1)势 能 最 小 处 动 能 最 大(1 分)由 图 线 I I 得6.1()x c m(2 分)(在 5.9 6.3 c m 间 均 视 为 正 确)(2)由 图 读 得 释 放 处 势 能 0.90pE J，此 即 B 的 总 能 量。出 于 运 动 中 总

39、 能 量 守 恒，因 此 在 势 能 最小 处 动 能 最 大，由 图 像 得 最 小 势 能 为 0.4 7 J，则 最 大 动 能 为0.9 0.47 0.43()k mE J（2 分)(k mE 在 0.4 2 0.4 4 J 间 均 视 为 正 确)最 大 速 度 为2 2 0.431.31(/)0.5k mmEv m sm(1 分)(mv 在 1.2 9 1.3 3 m s 间 均 视 为 正 确)x=2 0.0 c m 处 的 总 能 量 为 0.9 0 J，最 大 位 移 由 E=0.9 0 J 的 水 平 直 线 与 曲 线 I I 的 左 侧 交 点 确 定,由 图中 读 出

40、 交 点 位 置 为 x=2.0 c m，因 此，最 大 位 移20.0 2.0 18.0()x c m(2 分)(x 在 1 7.9 1 8.1 c m 间 均 视 为 正 确)(3)渐 近 线 I I I 表 示 B 的 重 力 势 能 随 位 置 变 化 关 系，即s i nP gE m gx k x（2 分)s i nkm g 由 图 读 出 直 线 斜 率20.85 0.304.23 10(/)20.0 7.0k J c m 21 110 4.23s i n()s i n 59.70.5 9.8km g（1 分）（在 59 61 间 均 视 为 正 确）（4）若 异 名 磁 极 相 对 放 置，A，B 间 相 互 作 用 势 能 为 负 值，总 势 能 如 图。（2 分）