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題目列表(包括答案和解析)

長L=0.5m、質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定在O點，上端連接著一個零件A，A的質(zhì)量為m=2kg，它繞O點作圓周運動，如圖所示，在A點通過最高點時，求在下列兩種情況下桿受的力：
（1）A的速率為1m/s；
（2）A的速率為4m/s．

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相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質(zhì)量為m=1kg的金屬棒ab通過棒兩端的金屬套環(huán)水平地套在金屬導軌上，金屬棒cd水平固定在導軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，ab棒的電阻為R₁=1Ω，cd棒的電阻為R₂=0.8Ω，導軌及金屬套環(huán)的接觸電阻均忽略不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導軌勻加速運動（ab棒始終保持水平方向）．（g=10m/s² ）
（1）指出在運動過程中ab棒中的電流方向和cd棒受到的安培力方向；
（2）求出磁感應強度B的大小和ab棒加速度大小；
（3）已知在0～2s內(nèi)外力F做功25J，求這一過程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱．

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相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質(zhì)量為m=1kg的金屬棒ab通過棒兩端的金屬套環(huán)水平地套在金屬導軌上，金屬棒cd水平固定在導軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，ab棒的電阻為R₁=1Ω，cd棒的電阻為R₂=0.8Ω，導軌及金屬套環(huán)的接觸電阻均忽略不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導軌勻加速運動（ab棒始終保持水平方向）．（g=10m/s² ）
（1）指出在運動過程中ab棒中的電流方向和cd棒受到的安培力方向；
（2）求出磁感應強度B的大小和ab棒加速度大��；
（3）已知在0～2s內(nèi)外力F做功25J，求這一過程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱．

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如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布將質(zhì)量m=0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標，金屬棒從x₀=1m處以v₀=2m/s的初速度，沿x軸負方向做a=2m/s²的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用，求：
（1）金屬棒ab運動0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關系；
（3）為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4s金屬棒的運動距離s，以及0.4s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入

求結(jié)果。

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選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是

A．當兩個分子間的距離為r₀(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小

B．擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動

C．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關的自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質(zhì)在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內(nèi)用質(zhì)量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，大氣壓恒為p₀，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強是　　，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，忽略鐵分子間的空隙)

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是

A．同種介質(zhì)中，光波長越短，傳播速度越快

B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質(zhì)量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t₁=0.5s時，質(zhì)點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t₂= s時，質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t₃=0.9s時，質(zhì)點P的位移為__ ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率。