上海高三二模物理題

1、2017上海高三二模物理20題崇明20（15分）如圖所示，足夠長的光滑水平平行金屬軌道寬m，處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度T軌道右端接入一燈L，已知L上標(biāo)有“2V、1W”字樣（設(shè)燈電阻保持不變），左端有根金屬棒擱在水平軌道上，金屬棒質(zhì)量kg，在一平行于軌道平面的外力F作用下，從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度m/s2除燈電阻外不考慮其他地方的電阻（第20題圖）BLaalb（1）畫出金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中流過燈L的電流方向；（2）經(jīng)過多長時(shí)間燈L達(dá)到正常發(fā)光？正常發(fā)光時(shí)外力F大??？（3）當(dāng)燈L達(dá)到正常發(fā)光后，撤去外力，則金屬棒做什么運(yùn)動(dòng)？奉賢20.（16分）如圖所示，平行導(dǎo)軌置于同一

2、水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接電阻R。導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，其邊界MNPQ為一個(gè)邊長為a的正方形，正方形的邊與導(dǎo)軌成45。以M點(diǎn)為原點(diǎn)，沿MP建x軸。一根質(zhì)量為m的光滑金屬桿（電阻忽略不計(jì)）垂直擱在導(dǎo)軌上，在沿x軸拉力F的作用下，從M點(diǎn)處以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。問：（1）金屬桿在何處產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，并求出最大感應(yīng)電流Im，在圖中電阻R上標(biāo)出感應(yīng)電流方向；（2）請(qǐng)計(jì)算說明金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系。虹口20（16分）如圖（甲）所示，傾角=30、寬度L=0.5m、電阻不計(jì)的光滑金屬軌道足夠長，在軌道的上端連接阻值R=1.0的定值電阻，金屬桿MN的

3、電阻r=0.5，質(zhì)量m=0.16kg，整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中。將金屬桿由靜止開始釋放，在計(jì)算機(jī)屏幕上同步顯示出電流i和時(shí)間t的關(guān)系如圖（乙）所示，已知t=3.2s之后電流漸近于某個(gè)恒定的數(shù)值，桿與軌道始終保持垂直，03.2s內(nèi)金屬桿下滑的距離s=11m。求：（1）t=2.0s時(shí)電阻R中的功率；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）估算1.0s2.0s內(nèi)通過電阻R的電量；（4）為了求出03.2s內(nèi)回路中產(chǎn)生總的焦耳熱，某同學(xué)解法如下：讀圖得到t=3.2s時(shí)電流I=1.6A，此過程的平均電流=I=0.8A，再由2Rt求出電阻R中的電熱，進(jìn)而求出回路產(chǎn)生的焦耳熱。該同學(xué)解法是否正確？如正

4、確，請(qǐng)求出最后結(jié)果；如不正確，請(qǐng)指出錯(cuò)誤之處，并用正確的方法求出結(jié)果。黃浦B導(dǎo)體棒aMR020如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成=53角，導(dǎo)軌寬L=0.8m，導(dǎo)軌間接一阻值為3的電阻R0，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在虛線下方區(qū)域有一足夠大、與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為R=2，垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)從圖中的M處將a由靜止釋放，它恰能勻速進(jìn)入磁場區(qū)域，設(shè)M到磁場邊界的距離為s0。（sin530.8，重力加速度g取10m/s2），求：（1）s0的大小；（2）調(diào)整導(dǎo)體棒a的釋放位置，設(shè)釋放位置到磁場邊界的距離為x，

5、分別就x=s0、xs0和 x s0三種情況分析、討論導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，通過電阻R的電流變化情況。靜安20（16分）如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道水平放置，軌道間距L0.20 m，電阻R10 W，有一質(zhì)量為m1kg的金屬棒平放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，現(xiàn)用一拉力F沿軌道方向拉金屬棒，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1m/s2，試求：（1）力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系。（2）F3N時(shí)，電路消耗的電功率P。（3）若金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T時(shí)，拉力F 達(dá)到最大值F m5N，此后保持拉力F m5N不變，求出時(shí)間T，并簡述在

6、時(shí)間T前后，金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況。20. 閔行（16分）如圖甲所示，質(zhì)量、電阻的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平固定導(dǎo)軌滑行，導(dǎo)軌足夠長，兩導(dǎo)軌間寬度，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。電阻.裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。桿從x軸原點(diǎn)O以水平初速度向右滑行，直到停止。已知桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示。求（1） 桿的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量；（2） 當(dāng)電阻產(chǎn)生的熱量達(dá)到2時(shí)，桿此時(shí)的加速度大小；（3） 桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過電阻的電量。浦東20（15分）如圖所示，導(dǎo)體棒a兩端系有兩根足夠長的、質(zhì)量和電阻可忽略的柔軟導(dǎo)線，導(dǎo)線通過絕緣水平桌面上的輕質(zhì)小滑輪，穿過立柱P、Q底部的小孔，

7、固定于桌面上的M、N兩點(diǎn)。導(dǎo)體棒b置于立柱P、Q左側(cè)，放置在導(dǎo)線上，與兩導(dǎo)線接觸良好。兩導(dǎo)體棒與桌邊緣平行，整個(gè)裝置處于水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。已知兩根棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，長度均為L，棒b與導(dǎo)線間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（1），其余各處均光滑，重力加速度為g。現(xiàn)同時(shí)松開M、N兩點(diǎn)，棒a由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)。（1）求棒a向下運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)，棒b中感應(yīng)電流的大小及方向；（2）求棒a向下運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)，棒b所受安培力大小和摩擦力大??；（3）求棒a在下落過程中的最大速度vm；（4）若將桌面以上空間的磁場方向改為水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小保持不變，桌面以下空間的磁場維持原狀，求立柱P、Q對(duì)棒b的

8、彈力大小范圍。QBNPBMBbBBaBB1 普陀（16分）如圖，兩根足夠長、間距L1m的光滑平行導(dǎo)軌豎直固定。在垂直導(dǎo)軌的虛線a1a2下方有方向如圖、磁感應(yīng)強(qiáng)度B00.5T的勻強(qiáng)磁場，垂直導(dǎo)軌的虛線b1b2上方有垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度BT（x為離b1b2的距離）、沿水平方向均勻分布的磁場。現(xiàn)用豎直向上的力F拉質(zhì)量m50g的細(xì)金屬桿c從b1b2以初速度v0開始向上運(yùn)動(dòng)，c桿保持與導(dǎo)軌垂直。同時(shí)，釋放垂直導(dǎo)軌置于a1a2下質(zhì)量也為m50g、電阻R20的細(xì)金屬桿d，d桿恰好靜止。其余電阻不計(jì)，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，g取10m/s2。（1）求通過桿d的電流大小及b1b2以上區(qū)域磁場的方向；（2）通過分析和

9、計(jì)算，說明桿c做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)；（3）以桿c從b1b2出發(fā)開始計(jì)時(shí)，求其所受作用力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系式。松江20（14分）如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接一阻值為R的電阻區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好。棒MN在平行于軌道的水平拉力作用下，由靜止開始做加速度為a勻加速度直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)并開始計(jì)時(shí)，求：（1）棒位移為s時(shí)的速度及此時(shí)MN兩端的電壓；（2）棒運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)通過電阻R的電量；（3）棒在磁場中運(yùn)動(dòng)過程中拉力F與時(shí)間t的關(guān)系；（4）若撤去拉力后，棒的速度隨位移s的變

10、化規(guī)律滿足vv0cs，（c為已知的常數(shù)）撤去拉力后棒在磁場中運(yùn)動(dòng)距離為d時(shí)恰好靜止，則拉力作用的時(shí)間為多少？徐匯 BR lF 20（15分）如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5T，方向豎直向下。在同一水平面上的兩根光滑金屬導(dǎo)軌相互平行，相距l(xiāng)0.4m、電阻不計(jì)。導(dǎo)軌左端與滑動(dòng)變阻器相連，變阻器接入電阻的阻值R0.2。一根電阻不計(jì)的金屬棒置于導(dǎo)軌上，在拉力F的作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中變阻器消耗的功率恒定為P0.8W。（1）分析金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況；（2）求拉力F的大?。唬?）若保持拉力不變，迅速向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，分析金屬棒的速度變化情況。楊浦20（20分）如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的

11、小型四旋翼遙控?zé)o人機(jī)從地面由靜止開始豎直向上勻加速起飛，在t1=6s時(shí)的速度大小為v1=6m/s之后，控制遙控器使無人機(jī)立即失去升力，當(dāng)無人機(jī)下落到離地面某一高度時(shí)，控制遙控器使無人機(jī)立即獲得與上升時(shí)大小相等的升力，結(jié)果無人機(jī)落回地面時(shí)的速度恰好為零，已知無人機(jī)上升、下落過程中均受到大小恒為f=4N的空氣阻力，取g=10m/s2，求：（1）無人機(jī)在0t1時(shí)間內(nèi)受到的升力大小F；（2）無人機(jī)上升的最大高度H；（3）無人機(jī)再次獲得升力時(shí)的速度大小v2長寧20.（16分）如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.4m，左端連接定值電阻R，軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.2kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v0進(jìn)入磁場向右運(yùn)動(dòng)，通過施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示。