辽宁省葫芦岛市2019届高三上学期物理期末调研考试试卷
一、单选题
1．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，下列关系式正确的是（ ）
A．λb=λa+λc B．
C． D．
【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】因为Em-En=hv= ；结合图可知：Eb=Ea+EC，所以有： 得：λb= ，ABD不符合题意，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】当电子由低能级跃迁到高能级时，电子需要吸收能量，当电子由高能级跃迁到低能级时，电子需要释放能量，结合公式Em-En=hv= 求解即可。
2．（2019高三上·葫芦岛期末）甲、乙光子的能量之比为2 ：1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E1、E2。该金属的逸出功为（ ）
A．E1＋E2 B．E1－E2 C．E1＋2E2 D．E1－2E2
【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】由光子能量公式E＝hf 知：E1＝2E0﹣W；E2＝E0﹣W；联立得：W＝E1﹣2E2；D符合题意，
故答案为：D
【分析】对于一种材料的光电特性，根据题目中告诉的光子的能量和光线效应公式Ekm=hν﹣W，结合选项分析求解即可。
3．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示为甲、乙两物体从同一位置出发沿同一方向做直线运动的v﹣t图象，其中t2=2t1，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的加速度比乙的大
B．t1时刻甲、乙两物体相遇
C．t2时刻甲、乙两物体相遇
D．0～t1时间内，甲、乙两物体之间的距离逐渐减小
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、图线斜率表示加速度，根据图象可知，乙的斜率大于甲的斜率，所以乙的加速度大，A不符合题意；
B、图线与时间轴围成的面积表示位移，则 时间内甲、乙两物体位移相同，相遇， 时刻甲、乙两物体相遇速度相等，B不符合题意，C符合题意；
D、 时间内，乙的速度始终大于甲的速度，所以 时间内，甲、乙两物体之间的距离逐渐增大，D不符合题意.
故答案为：C
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
4．（2019高三上·葫芦岛期末）已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=KI/r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0~R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】根据右手螺旋定则可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场为零．由于规定B的正方向垂直纸面向里，所以C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C.
【分析】利用右手定则分别判断出两根通电导线产生的磁场方向，结合题目中提供的磁感应强度B=KI/r 公式求解磁感应强度即可。
5．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是：（ ）
A．F1减小，F2减小 B．F1减小，F2增大
C．F1增大，F2减小 D．F1增大，F2增大
【答案】D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力
根据平衡条件可得：
由于 不断增大，故 增大、 。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】对小球进行受力分析，受到重力、挡板的支持力和凹槽的支持力，在这三个力的作用下，小球处于平衡状态，结合夹角的变化分析拉力的变化。
6．（2019高三上·葫芦岛期末）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电流表、电压表均为理想表，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小 B．电压表的示数减小
C．电容器C的电容增大 D．电容器C所带电荷量增大
【答案】B
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【解答】AB.滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，故电压表示数减小，A不符合题意，B符合题意；
C.电容器的电容与电容器的自身有关，与电容器的两端的电压没有关系，只要电容器的自身没有改变，电容器的电容就不变，C不符合题意。
D.电容器的电压等于R2的电压，则电容器电压减小，根据 可知，电容器C所带电荷量减小， D不符合题意。
故答案为：B
【分析】滑动变阻器的划片由a向b缓慢滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，结合欧姆定律求解电流、电压的变化，利用公式分析电容电荷量的变化。
7．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势e=100 sin100πt(V)。下列说法正确的是：（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为100V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量变化率最大
【答案】B
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.交流电动势e=100 sin100πt(V)，可知线圈转动的角速度为 ，可求出频率 。A不符合题意。
B.产生的是正弦交变电流，所以可知交流电动势的有效值为： 。B符合题意。
CD.当线圈转到如图所示的位置时，线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故电动势为零。CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】结合导线框在磁场中的位置和速度，利用法拉第电磁感应定律求出感应电动势的变化公式，结合公式分析求解即可。
8．（2019高三上·葫芦岛期末）在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是：（ ）
A．α粒子运动过程中电场的方向始终不变
B．α粒子在磁场中运动的周期越来越大
C．磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
D．两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
【答案】C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A. 粒子在电场中被加速，所以 粒子运动半个圆周之后再次进入电场时，与上次在电场中的运动方向相反，所以电场必须改变方向，才能使 粒子每次在电场中都能被加速。A不符合题意。
B. 粒子在磁场中运动额周期公式为 ，粒子在运动的过程中 、 和 都不变，所以，粒子的运动周期是不变的。B不符合题意。
C.由 ，可求出粒子的速度 ，则粒子的最大动能为 ，可知最大动能与计算器的半径、磁感应强度以及电荷的电荷量和质量有关，磁场越强， 粒子离开计算器时的动能越大。C符合题意。
D. 粒子的最大动能为 ，与加速电压的大小无关，即与两盒间的电势差无关。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】回旋加速度器中，磁场对粒子进行偏转，洛伦兹力提供向心力，电场对粒子进行加速，根据向心力公式列，可以看出粒子的末速度与电场无关，与磁场有关。
9．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，L1、L2是实验室模拟高压输电线，图中有两电表示数分别是22V和1A。已知甲图中原、副线圈匝数比为5︰1，乙图中原副线圈匝数比为1︰5，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为110V
B．乙图中的电表是电压表，输电电压为220V
C．甲图中的电表是电流表，输电电流是1A
D．乙图中的电表是电流表，输电电流是1A
【答案】A
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】AC.甲图是电压互感器，电表是电压表，根据变压器电压与匝数比公式 ，有 ，A符合题意，C不符合题意。
BD.乙图是电流互感器，电表是电流表，根据变压器的电流与匝数公式 ，有 .B和D都错误。
故答案为：A
【分析】已知原线圈两端的电压，用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压和电流。
二、多选题
10．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，某人在P点准备做跳蹦极运动，假设蹦极者离开跳台时的速度为零。图中a是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点。b是人静止地悬吊着时的平衡位置。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．从P到c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量
B．从P到c过程中重力做的功等于人克服弹力所做的功
C．从P到b过程中人的速度不断增大
D．从a到c过程中加速度方向保持不变
【答案】B,C
【知识点】功能关系；冲量
【解析】【解答】从P到c过程，根据动量定理，有PG-PF=0故重力的冲量等于拉力的冲量，A不符合题意；从P到c过程，根据动能定理，有WG-WF=0故重力的功等于克服弹力的功，B符合题意；从P到a的过程中人做自由落体运动，速度增大；从a到b过程中，弹力小于重力，加速度向下，则人的速度不断增大，C符合题意；从a到b过程人做加速运动，加速度向下；从b到c过程中，弹力大于重力，加速度向上，做减速运动，则从a到c过程中加速度方向要变化，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】结合不同位置人的运动状态，对人进行受力分析，明确人的运动过程， 结合牛顿第二定律和动能定律求解人的能量变化和速度的变化。
11．（2019高三上·葫芦岛期末）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（ ）
A．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
B．卢瑟福用α粒子轰击 N获得新核 O，发现了质子
C．1g U经过三个半衰期， U原子核数目变为原来的八分之一
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
【答案】A,B,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.波尔理论能成功解释氢原子光谱，A符合题意。
B. 卢瑟福用α粒子轰击 N获得新核 O，发现了质子，B符合题意。
C. 1g U经过三个半衰期后，质量还剩 ，所以原子核数目变为原来的八分之一。C符合题意。
D.卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，发现了原子中存在原子核。D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
12．（2019高三上·葫芦岛期末）如图，正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的O′点为圆心画一个虚线圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是（ ）
A．a点电势低于e点电势
B．b、e两点的电场强度相同
C．c、b两点间电势差小于d、b两点间电势差
D．负检验电荷在d点的电势能少于在e点的电势能
【答案】A,D
【知识点】电场强度；电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】A.O点的电荷是正的电荷，所以沿着电场线的方向电势越来越低，由几何知识可知，
点距O点的距离比 点距O点的距离要远，所以 的电势比 点要低。A符合题意。
B. 由几何知识可知，b、e两点距O点的距离相等，所以两点的电场强度的大小相等，但是方向不同。B不符合题意。
C.由于c和d两点距O点的距离相等，所以c、d两点的电势相等，C、d两点到b点的电势差相等。C不符合题意。
D.分析可知d点的电势高于e点的电势，又因为负电荷在电势高的地方，电势反而低。D符合题意。
故答案为：AD
【分析】电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
13．（2019高三上·葫芦岛期末）2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（ ）
A． A的质量一定大于B的质量 B．A的线速度一定大于B的线速度
C．L一定，M越大，T越大 D．M一定，L越大，T越大
【答案】B,D
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】设双星质量分别为 ，轨道半径分别为 ，角速度相等且为 ，根据万有引力定律可知： ， ，距离关系为： ，联立解得： ，因为 ，所以A的质量一定小于B的质量，A不符合题意；根据线速度与角速度的关系有： ，因为角速度相等，半径 ，所以A的线速度大于B的线速度，B符合题意；又因为 ，联立以上可得周期为： ，所以总质量M一定，两星间距离L越大，周期T越大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】两个星球围绕着质心做圆周运动，万有引力提供向心力，其中两个星球具有相同的周期，以此为条件分析两者的线速度大小。
14．（2019高三上·葫芦岛期末）为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U，污水流过管道时受到的阻力大小是 ，k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度， 为污水的流速。则（ ）
A．污水的流量
B．金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C．电压U与污水中离子浓度无关
D．左、右两侧管口的压强差
【答案】C,D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】A、污水的流速：v=U/cB，则流量Q=vbc=Bu/B，A不符合题意；
B、根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N板带负电，M板带正电，则M板的电势比N板电势高，B不符合题意；
C、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有： ，解得：U=vBc，与离子浓度无关，C符合题意；
D、 污水的流速：v=U/cB，污水流过该装置时受到阻力： ，为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压力差等于污水流过该装置时受到阻力， ， ，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】对于霍尔元件，当流过霍尔元件的带电粒子流受到的电场力洛伦兹力等大反向时，就会达到稳定状态，对外输出的电压不会发生变化，以此为条件列方程，结合选项分析即可。
三、实验题
15．（2019高三上·葫芦岛期末）如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量 （填“需要”或“不需要”）
（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d= mm
（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证 的表达式是 ．
【答案】（1）不需要
（2）5.50mm
（3）
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）游标卡尺的主尺读数为 ，游标读数等于 ，
所以最终读数为： 。（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度
滑块通过光电门1速度为： ，
滑块通过光电门2速度为： ，
根据功能关系需要验证的关系式为： 。
【分析】（1）通过纸带可以求出小车的加速度，利用牛顿第二定律求出小车受到的拉力；
（2）明确游标卡尺的读数规则进行读数即可；
（3）根据动能定理公式，其中是小车动能的变化，利用题目提供的数据把具体的形式表达出来在化简即可。
16．（2019高三上·葫芦岛期末）小刚和小明所在的课题研究小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻Rx(阻值约2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E的标称值为3.4V).在操作台上还准备了如下实验器材：
A.电压表V(量程0~4V，内阻RV约10kΩ)
B.电流表A1(量程0-100mA，内阻约5Ω)
C.电流表A2量程0-2mA，内阻约50Ω)
D.滑动变阻器R(阻值0-40Ω，额定电流1A)
E电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)
F.开关S、导线若干
（1）小刚采用伏安法测定Rx的阻值，他使用的电源是待测的锂电池图甲是他连接的部分实验器材，①请你在答题卡上完成比较合理的实物连接图 ；②小刚选用的电流表应是 (选填“A1”或“A2”)；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，③则测量值 真实值(填“大于”或小于”)
（2）小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。小明认为用线性图象处理数据更便于分析。在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的 图像为一条直线，如图丙所示，由图丙可知该电池的电动势E= V，内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】（1）；A2；大于
（2）3.3；0.25
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）待测电阻的阻值为 ，滑动变阻器的最大阻值为 ，所以滑动变阻器应采用分压接法；电路中的最大电流约为 ，电流表应选 ；电压表的内阻为 ，电流表的内阻为 ，待测电阻的阻值约为 ，相对来说，待测电阻阻值远大于电流表的内阻，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示
由于电流表内接法，测量值实际是待测电阻的阻值与电流表的内阻之和，实验测量值大于真实值。（2）在闭合电路中，电源的电动势为 ，变形可得 ，有图象可知，图象的截距为 ，则电源电动势为 ，图象的斜率为 ，则电源的内阻为
【分析】（1）在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；为了能得到比较多的数据，采用分压法，电压表内阻比较小，对电流影响比较大，故采用电流表内接法。
（2）对于 图像，结合全电路欧姆定律求出图像斜率和截距的表达式，联立求解电源电动势和内阻。
四、解答题
17．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.50m，轨道左侧连接一定值电阻R=1.2Ω。将一金属杆ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，金属杆ab的质量m=0.5kg、电阻r=0.8Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。金属杆ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
（1）2s末的瞬时感应电动势大小；
（2）2s末作用在金属杆上的水平拉力F的功率；
（3）金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量。
【答案】（1）解：金属杆ab由静止开始做匀加速直线运动，2s末速度
金属杆ab切割磁感线，产生感应电动势
解得：
（2）解：由牛顿第二定律
2s末通过R的电流
安培力
代入解得拉力
2s末水平拉力F的瞬时功率
代入解得
（3）解：金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量
平均感应电流
平均感应电动势
磁通量变化
2s内面积变化
代入解得
【知识点】变压器原理；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动公式求出物体运动的速度，再利用公式 求解电动势；
（2）对此时的导体棒进行受力分析，利用牛顿第二定律求解拉力，利用公式P=Fv求解功率；
（3）通过的电荷量利用法拉第电磁感应定律和电流的定义式求解即可。
18．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，质量M=0.5kg的长木板A静止在粗糙的水平地面上，质量m=0.3kg物块B(可视为质点)以大小v0=6m/s的速度从木板A的左端水平向右滑动，若木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，物块B恰好能滑到木板A的右端。已知物块B与木板A上表面间的动摩擦因数μ1=0.6。认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2。
求：
（1）木板A的长度L；
（2）若把A按放在光滑水平地面上，需要给B一个多大的初速度，B才能恰好滑到A板的右端；
（3）在(2)的过程中系统损失的总能量。
【答案】（1）解：A、B之间的滑动摩擦力大小为：
A板与地面间的最大静摩擦力为：
由于 ，A静止不动
B向右做匀减速直线运动.到达A的右端时速度为零，有：
解得木板A的长度
（2）解：A、B系统水平方向动量守恒，取 为正方向，有
物块B向右做匀减速直线运动
A板匀加速直线运动
位移关系
联立解得
（3）解：系统损失的能量都转化为热能
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）分别对物块和木板进行受力分析，利用牛顿第二定律求解出各自的加速度，结合运动学公式求解木板的长度；
（2）同理，对处在光滑地面上的木板和物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解出各自的加速度，结合运动学公式求解木板的长度；
（3）两物体间的相对运动所克服的摩擦力做功即为损失的能量。
19．（2019高三上·葫芦岛期末）如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两极板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响。求：
（1）粒子第一次到达挡板P时的速度大小。
（2）图乙中磁感应强度Bx的大小。
（3）两金属板M和N之间的距离d。
【答案】（1）解：粒子从N板到M板过程中，电场力做正功，根据动能定理有
Uq＝ mv2 0．
解得粒子第一次到达O点时的速率
（2）解：粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由
得粒子做匀速圆周运动的半径 ， 使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示，
由图易知：r0=2rx 图中Bx=2B0
（3）解：在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期
在t1～（t1+t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期
由轨迹图可知 ，
粒子在金属板M和N间往返时间为t，有
且满足：t=t2+n（t1+t2），n=0，1，2，3，…
联立可得金属板M和N间的距离： ，n=0，1，2，3，…
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在电场的作用下做加速运动，利用动能定理求解末速度的大小；
（2）洛伦兹力提供向心力做圆周运动，根据粒子初速度和末速度确定粒子的运动轨迹，利用几何关系求出运动半径，列方程求解磁感应强度即可；
（3）利用粒子在磁场中的运动求出粒子的运动时间，再利用速度公式求解两板间的距离。
1 / 1辽宁省葫芦岛市2019届高三上学期物理期末调研考试试卷
一、单选题
1．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，下列关系式正确的是（ ）
A．λb=λa+λc B．
C． D．
2．（2019高三上·葫芦岛期末）甲、乙光子的能量之比为2 ：1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E1、E2。该金属的逸出功为（ ）
A．E1＋E2 B．E1－E2 C．E1＋2E2 D．E1－2E2
3．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示为甲、乙两物体从同一位置出发沿同一方向做直线运动的v﹣t图象，其中t2=2t1，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的加速度比乙的大
B．t1时刻甲、乙两物体相遇
C．t2时刻甲、乙两物体相遇
D．0～t1时间内，甲、乙两物体之间的距离逐渐减小
4．（2019高三上·葫芦岛期末）已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=KI/r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0~R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是：（ ）
A．F1减小，F2减小 B．F1减小，F2增大
C．F1增大，F2减小 D．F1增大，F2增大
6．（2019高三上·葫芦岛期末）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电流表、电压表均为理想表，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小 B．电压表的示数减小
C．电容器C的电容增大 D．电容器C所带电荷量增大
7．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势e=100 sin100πt(V)。下列说法正确的是：（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为100V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量变化率最大
8．（2019高三上·葫芦岛期末）在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是：（ ）
A．α粒子运动过程中电场的方向始终不变
B．α粒子在磁场中运动的周期越来越大
C．磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
D．两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
9．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，L1、L2是实验室模拟高压输电线，图中有两电表示数分别是22V和1A。已知甲图中原、副线圈匝数比为5︰1，乙图中原副线圈匝数比为1︰5，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为110V
B．乙图中的电表是电压表，输电电压为220V
C．甲图中的电表是电流表，输电电流是1A
D．乙图中的电表是电流表，输电电流是1A
二、多选题
10．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，某人在P点准备做跳蹦极运动，假设蹦极者离开跳台时的速度为零。图中a是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点。b是人静止地悬吊着时的平衡位置。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．从P到c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量
B．从P到c过程中重力做的功等于人克服弹力所做的功
C．从P到b过程中人的速度不断增大
D．从a到c过程中加速度方向保持不变
11．（2019高三上·葫芦岛期末）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（ ）
A．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
B．卢瑟福用α粒子轰击 N获得新核 O，发现了质子
C．1g U经过三个半衰期， U原子核数目变为原来的八分之一
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
12．（2019高三上·葫芦岛期末）如图，正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的O′点为圆心画一个虚线圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是（ ）
A．a点电势低于e点电势
B．b、e两点的电场强度相同
C．c、b两点间电势差小于d、b两点间电势差
D．负检验电荷在d点的电势能少于在e点的电势能
13．（2019高三上·葫芦岛期末）2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（ ）
A． A的质量一定大于B的质量 B．A的线速度一定大于B的线速度
C．L一定，M越大，T越大 D．M一定，L越大，T越大
14．（2019高三上·葫芦岛期末）为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U，污水流过管道时受到的阻力大小是 ，k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度， 为污水的流速。则（ ）
A．污水的流量
B．金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C．电压U与污水中离子浓度无关
D．左、右两侧管口的压强差
三、实验题
15．（2019高三上·葫芦岛期末）如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量 （填“需要”或“不需要”）
（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d= mm
（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证 的表达式是 ．
16．（2019高三上·葫芦岛期末）小刚和小明所在的课题研究小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻Rx(阻值约2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E的标称值为3.4V).在操作台上还准备了如下实验器材：
A.电压表V(量程0~4V，内阻RV约10kΩ)
B.电流表A1(量程0-100mA，内阻约5Ω)
C.电流表A2量程0-2mA，内阻约50Ω)
D.滑动变阻器R(阻值0-40Ω，额定电流1A)
E电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)
F.开关S、导线若干
（1）小刚采用伏安法测定Rx的阻值，他使用的电源是待测的锂电池图甲是他连接的部分实验器材，①请你在答题卡上完成比较合理的实物连接图 ；②小刚选用的电流表应是 (选填“A1”或“A2”)；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，③则测量值 真实值(填“大于”或小于”)
（2）小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。小明认为用线性图象处理数据更便于分析。在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的 图像为一条直线，如图丙所示，由图丙可知该电池的电动势E= V，内阻r= Ω。(结果保留两位有效数字)
四、解答题
17．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.50m，轨道左侧连接一定值电阻R=1.2Ω。将一金属杆ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，金属杆ab的质量m=0.5kg、电阻r=0.8Ω，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。金属杆ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
（1）2s末的瞬时感应电动势大小；
（2）2s末作用在金属杆上的水平拉力F的功率；
（3）金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量。
18．（2019高三上·葫芦岛期末）如图所示，质量M=0.5kg的长木板A静止在粗糙的水平地面上，质量m=0.3kg物块B(可视为质点)以大小v0=6m/s的速度从木板A的左端水平向右滑动，若木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，物块B恰好能滑到木板A的右端。已知物块B与木板A上表面间的动摩擦因数μ1=0.6。认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2。
求：
（1）木板A的长度L；
（2）若把A按放在光滑水平地面上，需要给B一个多大的初速度，B才能恰好滑到A板的右端；
（3）在(2)的过程中系统损失的总能量。
19．（2019高三上·葫芦岛期末）如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两极板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响。求：
（1）粒子第一次到达挡板P时的速度大小。
（2）图乙中磁感应强度Bx的大小。
（3）两金属板M和N之间的距离d。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】因为Em-En=hv= ；结合图可知：Eb=Ea+EC，所以有： 得：λb= ，ABD不符合题意，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】当电子由低能级跃迁到高能级时，电子需要吸收能量，当电子由高能级跃迁到低能级时，电子需要释放能量，结合公式Em-En=hv= 求解即可。
2．【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】由光子能量公式E＝hf 知：E1＝2E0﹣W；E2＝E0﹣W；联立得：W＝E1﹣2E2；D符合题意，
故答案为：D
【分析】对于一种材料的光电特性，根据题目中告诉的光子的能量和光线效应公式Ekm=hν﹣W，结合选项分析求解即可。
3．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、图线斜率表示加速度，根据图象可知，乙的斜率大于甲的斜率，所以乙的加速度大，A不符合题意；
B、图线与时间轴围成的面积表示位移，则 时间内甲、乙两物体位移相同，相遇， 时刻甲、乙两物体相遇速度相等，B不符合题意，C符合题意；
D、 时间内，乙的速度始终大于甲的速度，所以 时间内，甲、乙两物体之间的距离逐渐增大，D不符合题意.
故答案为：C
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
4．【答案】C
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】根据右手螺旋定则可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场为零．由于规定B的正方向垂直纸面向里，所以C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C.
【分析】利用右手定则分别判断出两根通电导线产生的磁场方向，结合题目中提供的磁感应强度B=KI/r 公式求解磁感应强度即可。
5．【答案】D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力
根据平衡条件可得：
由于 不断增大，故 增大、 。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】对小球进行受力分析，受到重力、挡板的支持力和凹槽的支持力，在这三个力的作用下，小球处于平衡状态，结合夹角的变化分析拉力的变化。
6．【答案】B
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【解答】AB.滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，故电压表示数减小，A不符合题意，B符合题意；
C.电容器的电容与电容器的自身有关，与电容器的两端的电压没有关系，只要电容器的自身没有改变，电容器的电容就不变，C不符合题意。
D.电容器的电压等于R2的电压，则电容器电压减小，根据 可知，电容器C所带电荷量减小， D不符合题意。
故答案为：B
【分析】滑动变阻器的划片由a向b缓慢滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，结合欧姆定律求解电流、电压的变化，利用公式分析电容电荷量的变化。
7．【答案】B
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.交流电动势e=100 sin100πt(V)，可知线圈转动的角速度为 ，可求出频率 。A不符合题意。
B.产生的是正弦交变电流，所以可知交流电动势的有效值为： 。B符合题意。
CD.当线圈转到如图所示的位置时，线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故电动势为零。CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】结合导线框在磁场中的位置和速度，利用法拉第电磁感应定律求出感应电动势的变化公式，结合公式分析求解即可。
8．【答案】C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A. 粒子在电场中被加速，所以 粒子运动半个圆周之后再次进入电场时，与上次在电场中的运动方向相反，所以电场必须改变方向，才能使 粒子每次在电场中都能被加速。A不符合题意。
B. 粒子在磁场中运动额周期公式为 ，粒子在运动的过程中 、 和 都不变，所以，粒子的运动周期是不变的。B不符合题意。
C.由 ，可求出粒子的速度 ，则粒子的最大动能为 ，可知最大动能与计算器的半径、磁感应强度以及电荷的电荷量和质量有关，磁场越强， 粒子离开计算器时的动能越大。C符合题意。
D. 粒子的最大动能为 ，与加速电压的大小无关，即与两盒间的电势差无关。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】回旋加速度器中，磁场对粒子进行偏转，洛伦兹力提供向心力，电场对粒子进行加速，根据向心力公式列，可以看出粒子的末速度与电场无关，与磁场有关。
9．【答案】A
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】AC.甲图是电压互感器，电表是电压表，根据变压器电压与匝数比公式 ，有 ，A符合题意，C不符合题意。
BD.乙图是电流互感器，电表是电流表，根据变压器的电流与匝数公式 ，有 .B和D都错误。
故答案为：A
【分析】已知原线圈两端的电压，用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压和电流。
10．【答案】B,C
【知识点】功能关系；冲量
【解析】【解答】从P到c过程，根据动量定理，有PG-PF=0故重力的冲量等于拉力的冲量，A不符合题意；从P到c过程，根据动能定理，有WG-WF=0故重力的功等于克服弹力的功，B符合题意；从P到a的过程中人做自由落体运动，速度增大；从a到b过程中，弹力小于重力，加速度向下，则人的速度不断增大，C符合题意；从a到b过程人做加速运动，加速度向下；从b到c过程中，弹力大于重力，加速度向上，做减速运动，则从a到c过程中加速度方向要变化，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】结合不同位置人的运动状态，对人进行受力分析，明确人的运动过程， 结合牛顿第二定律和动能定律求解人的能量变化和速度的变化。
11．【答案】A,B,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.波尔理论能成功解释氢原子光谱，A符合题意。
B. 卢瑟福用α粒子轰击 N获得新核 O，发现了质子，B符合题意。
C. 1g U经过三个半衰期后，质量还剩 ，所以原子核数目变为原来的八分之一。C符合题意。
D.卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，发现了原子中存在原子核。D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
12．【答案】A,D
【知识点】电场强度；电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】A.O点的电荷是正的电荷，所以沿着电场线的方向电势越来越低，由几何知识可知，
点距O点的距离比 点距O点的距离要远，所以 的电势比 点要低。A符合题意。
B. 由几何知识可知，b、e两点距O点的距离相等，所以两点的电场强度的大小相等，但是方向不同。B不符合题意。
C.由于c和d两点距O点的距离相等，所以c、d两点的电势相等，C、d两点到b点的电势差相等。C不符合题意。
D.分析可知d点的电势高于e点的电势，又因为负电荷在电势高的地方，电势反而低。D符合题意。
故答案为：AD
【分析】电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
13．【答案】B,D
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】设双星质量分别为 ，轨道半径分别为 ，角速度相等且为 ，根据万有引力定律可知： ， ，距离关系为： ，联立解得： ，因为 ，所以A的质量一定小于B的质量，A不符合题意；根据线速度与角速度的关系有： ，因为角速度相等，半径 ，所以A的线速度大于B的线速度，B符合题意；又因为 ，联立以上可得周期为： ，所以总质量M一定，两星间距离L越大，周期T越大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】两个星球围绕着质心做圆周运动，万有引力提供向心力，其中两个星球具有相同的周期，以此为条件分析两者的线速度大小。
14．【答案】C,D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】A、污水的流速：v=U/cB，则流量Q=vbc=Bu/B，A不符合题意；
B、根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N板带负电，M板带正电，则M板的电势比N板电势高，B不符合题意；
C、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有： ，解得：U=vBc，与离子浓度无关，C符合题意；
D、 污水的流速：v=U/cB，污水流过该装置时受到阻力： ，为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压力差等于污水流过该装置时受到阻力， ， ，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】对于霍尔元件，当流过霍尔元件的带电粒子流受到的电场力洛伦兹力等大反向时，就会达到稳定状态，对外输出的电压不会发生变化，以此为条件列方程，结合选项分析即可。
15．【答案】（1）不需要
（2）5.50mm
（3）
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）游标卡尺的主尺读数为 ，游标读数等于 ，
所以最终读数为： 。（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度
滑块通过光电门1速度为： ，
滑块通过光电门2速度为： ，
根据功能关系需要验证的关系式为： 。
【分析】（1）通过纸带可以求出小车的加速度，利用牛顿第二定律求出小车受到的拉力；
（2）明确游标卡尺的读数规则进行读数即可；
（3）根据动能定理公式，其中是小车动能的变化，利用题目提供的数据把具体的形式表达出来在化简即可。
16．【答案】（1）；A2；大于
（2）3.3；0.25
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）待测电阻的阻值为 ，滑动变阻器的最大阻值为 ，所以滑动变阻器应采用分压接法；电路中的最大电流约为 ，电流表应选 ；电压表的内阻为 ，电流表的内阻为 ，待测电阻的阻值约为 ，相对来说，待测电阻阻值远大于电流表的内阻，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示
由于电流表内接法，测量值实际是待测电阻的阻值与电流表的内阻之和，实验测量值大于真实值。（2）在闭合电路中，电源的电动势为 ，变形可得 ，有图象可知，图象的截距为 ，则电源电动势为 ，图象的斜率为 ，则电源的内阻为
【分析】（1）在量程允许的情况下选择小量程的电表即可；为了能得到比较多的数据，采用分压法，电压表内阻比较小，对电流影响比较大，故采用电流表内接法。
（2）对于 图像，结合全电路欧姆定律求出图像斜率和截距的表达式，联立求解电源电动势和内阻。
17．【答案】（1）解：金属杆ab由静止开始做匀加速直线运动，2s末速度
金属杆ab切割磁感线，产生感应电动势
解得：
（2）解：由牛顿第二定律
2s末通过R的电流
安培力
代入解得拉力
2s末水平拉力F的瞬时功率
代入解得
（3）解：金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量
平均感应电流
平均感应电动势
磁通量变化
2s内面积变化
代入解得
【知识点】变压器原理；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动公式求出物体运动的速度，再利用公式 求解电动势；
（2）对此时的导体棒进行受力分析，利用牛顿第二定律求解拉力，利用公式P=Fv求解功率；
（3）通过的电荷量利用法拉第电磁感应定律和电流的定义式求解即可。
18．【答案】（1）解：A、B之间的滑动摩擦力大小为：
A板与地面间的最大静摩擦力为：
由于 ，A静止不动
B向右做匀减速直线运动.到达A的右端时速度为零，有：
解得木板A的长度
（2）解：A、B系统水平方向动量守恒，取 为正方向，有
物块B向右做匀减速直线运动
A板匀加速直线运动
位移关系
联立解得
（3）解：系统损失的能量都转化为热能
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】（1）分别对物块和木板进行受力分析，利用牛顿第二定律求解出各自的加速度，结合运动学公式求解木板的长度；
（2）同理，对处在光滑地面上的木板和物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解出各自的加速度，结合运动学公式求解木板的长度；
（3）两物体间的相对运动所克服的摩擦力做功即为损失的能量。
19．【答案】（1）解：粒子从N板到M板过程中，电场力做正功，根据动能定理有
Uq＝ mv2 0．
解得粒子第一次到达O点时的速率
（2）解：粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由
得粒子做匀速圆周运动的半径 ， 使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示，
由图易知：r0=2rx 图中Bx=2B0
（3）解：在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期
在t1～（t1+t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期
由轨迹图可知 ，
粒子在金属板M和N间往返时间为t，有
且满足：t=t2+n（t1+t2），n=0，1，2，3，…
联立可得金属板M和N间的距离： ，n=0，1，2，3，…
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在电场的作用下做加速运动，利用动能定理求解末速度的大小；
（2）洛伦兹力提供向心力做圆周运动，根据粒子初速度和末速度确定粒子的运动轨迹，利用几何关系求出运动半径，列方程求解磁感应强度即可；
（3）利用粒子在磁场中的运动求出粒子的运动时间，再利用速度公式求解两板间的距离。
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