第1頁/共1頁寧波市2022學(xué)年第二學(xué)期期末考試高二物理試卷考生須知：1．全卷滿分100分，考試時間為90分鐘。2．本卷答案必須做在答題卷的相應(yīng)位置上，做在試卷上無效。3．請用鋼筆或圓珠筆將學(xué)校、姓名、考試號分別填寫在答卷相應(yīng)的位置上。一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.測量血壓時常用（厘米汞柱）作為單位，則用國際單位制基本單位來表示血壓的單位正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【詳解】根據(jù)壓強(qiáng)表達(dá)式有根據(jù)牛頓第二定律有則有進(jìn)行國際單位制的運(yùn)算可知，國際單位制基本單位來表示血壓的單位正確的是。故選D。2.2023年5月30日9時31分，長征二號F遙十六運(yùn)載火箭搭載神舟十六號載人飛船發(fā)射升空，于5月30日16時29分，成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，整個對接過程歷時約6.5小時。下列說法正確的是（）A.9時31分是時間間隔B.火箭點(diǎn)火后瞬間，宇航員由于超重慣性增大C.遙測火箭飛行速度時，可將火箭視為質(zhì)點(diǎn)D.神舟十六號與空間站對接后，處于平衡狀態(tài)【答案】C【詳解】A．9時31分指是某個時間點(diǎn)，是時刻，故A錯誤；B．慣性大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，故B錯誤；C．遙測火箭飛行速度時，火箭的形狀和大小可以忽略，故可以視為質(zhì)點(diǎn)，故C正確；D．神舟十六號與空間站對接后做圓周運(yùn)動，不是處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選C。3.能量是重要的物理觀念，下列關(guān)于能量的說法正確的是（）A.愛因斯坦認(rèn)為光是一個個不可分割的能量子組成的B.由焦耳定律可知，用電器產(chǎn)生的熱量與通過其電流成正比C.伽利略研究了自由落體運(yùn)動，并提出了機(jī)械能守恒定律D.熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)是能量守恒定律【答案】A【詳解】A．愛因斯坦認(rèn)為光是一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子叫作光子，A正確；B．由焦耳定律可知，用電器產(chǎn)生的熱量與通過其電流的平方成正比，B錯誤；C．機(jī)械能守恒定律瑞士物理學(xué)家約翰.伯努利提出的，C錯誤；D．熱力學(xué)第二定律本質(zhì)是能量的傳遞方向，自然界中自發(fā)的過程是有方向的，D錯誤。故選A。4.關(guān)于下列四幅圖中的儀器所涉及的物理學(xué)原理說法中正確的是（）A.圖甲，火災(zāi)報警器利用了煙霧顆粒對光的散射B.圖乙，雷達(dá)是利用超聲波來定位物體C.圖丙，空間站上的機(jī)械臂處于完全失重狀態(tài)，對載荷要求無限制D.圖丁，紅外線體溫計利用了物體溫度越高，輻射波長越長的特點(diǎn)【答案】A【解析】【詳解】A．火災(zāi)報警器利用了煙霧顆粒對光的散射，故A正確；B．雷達(dá)是利用無線電波（微波）來定位物體的，故B錯誤；C．空間站上的機(jī)械臂處于完全失重狀態(tài)，但工作時與載荷之間有相互作用力，因此對載荷要求并不是無限制，故C錯誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，物體溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)，波長越紅外線強(qiáng)弱沒有關(guān)系，紅外線體溫計利用了物體溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)的原理，故D錯誤。故選A。5.一個用于晾曬的工具其簡化模型如圖所示。質(zhì)量為、邊長為的正方形竹網(wǎng)水平放置，用長均為L的AE、DE、BF、CF和長均為的OE、OF六條輕繩靜止懸掛于O點(diǎn)，OE、OF的延長線分別交于AD、BC的中點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.六條輕繩的張力大小相等B.輕繩的張力大小為C.輕繩的張力大小為D.OE、OF繩增長相同長度，AE繩張力大小不變【答案】C【解析】【詳解】C．令OE、OF輕繩與豎直方向夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)對稱性可知，OE、OF輕繩上彈力大小相等，令為，針對OE、OF分析有解得故C正確；B．根據(jù)對稱性可知，AE、DE、BF、CF輕繩上彈力大小相等，令為，對輕繩的節(jié)點(diǎn)F進(jìn)行受力分析有結(jié)合上述解得故B錯誤；A．根據(jù)上述可知，AE、DE、BF、CF輕繩上彈力大小相等，OE、OF輕繩上彈力大小相等，但AE、DE、BF、CF輕繩上彈力小于OE、OF輕繩上彈力，故A錯誤；D．若OE、OF繩增長相同長度，根據(jù)幾何關(guān)系可知，OE、OF輕繩與豎直方向夾角為減小，根據(jù)可知，OE、OF輕繩上彈力減小，根據(jù)可知，AE繩張力減小，故D錯誤。故選C。6.第19屆亞運(yùn)會將于2023年9月在浙江杭州舉行。一質(zhì)量為的亞運(yùn)會公路自行車運(yùn)動員在某次訓(xùn)練中從斜坡頂端點(diǎn)由靜止開始勻加速向下運(yùn)動，依次經(jīng)過間距分別為和的A、B、C三棵樹，經(jīng)過相鄰兩棵樹所用時間均為，下列說法中正確的是（）A.A樹到點(diǎn)的距離為B.運(yùn)動員經(jīng)過A樹時的速度為C.運(yùn)動員的加速度為D.運(yùn)動員經(jīng)過B樹時所受重力的功率為【答案】B【解析】【詳解】C．根據(jù)可得可得故C錯誤；D．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻瞬時速度可得設(shè)斜面與水平面的夾角為，則運(yùn)動員經(jīng)過B樹時所受重力的功率為故D錯誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度時間公式可得故B正確；A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移速度公式可得可得故A錯誤。故選B。7.一測試用的導(dǎo)彈在地面附近的運(yùn)動軌跡如圖中曲線所示，坐標(biāo)軸為水平方向，軸為豎直方向，導(dǎo)彈以某一初速度由地面某處點(diǎn)發(fā)射同時開啟推進(jìn)器助推，到達(dá)點(diǎn)時關(guān)閉推進(jìn)器。已知推力方向和空氣阻力方向始終與導(dǎo)彈運(yùn)動方向在同一直線，空氣阻力大小與導(dǎo)彈速率二次方成正比，圖中高度相同，為導(dǎo)彈軌跡最高點(diǎn)，則導(dǎo)彈在飛行過程中（）A.點(diǎn)時速率為零 B.階段可能做直線運(yùn)動C.點(diǎn)的動能大于點(diǎn)的動能 D.和階段，重力沖量大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．在最高點(diǎn)b，導(dǎo)彈豎直速度為零，但水平速度不為零，故A錯誤；B．階段導(dǎo)彈受導(dǎo)彈的推力、重力和空氣阻力，推力方向和空氣阻力方向始終與導(dǎo)彈運(yùn)動方向在同一直線，而重力與導(dǎo)彈運(yùn)動方向不在同一直線上，因此導(dǎo)彈受到的合力方向與導(dǎo)彈運(yùn)動方向也不在同一直線上，故導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動，故B錯誤；C．由于有空氣阻力，關(guān)閉導(dǎo)彈推進(jìn)器后，導(dǎo)彈的機(jī)械能逐漸減小，因此點(diǎn)的機(jī)械能小于a點(diǎn)，而高度相同，重力勢能相同，因此點(diǎn)的動能大于點(diǎn)的動能，故C正確；D．由于存在空氣阻力，且空氣阻力大小與導(dǎo)彈速率二次方成正比，因此在豎直方向上導(dǎo)彈上升時的速度大于下降時的速度，而高度相同，因此導(dǎo)彈階段運(yùn)動時間少于階段，故解得重力沖量大小小于階段，故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，某一簡諧橫波從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2中繼續(xù)傳播，為傳播方向上的三個點(diǎn)。圖乙為時質(zhì)點(diǎn)右側(cè)介質(zhì)1中的部分波形圖，此時波恰好傳播至介質(zhì)2中的點(diǎn)，圖丙為該時刻之后質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。已知兩質(zhì)點(diǎn)間的距離，波在介質(zhì)2中的傳播速度為。下列說法中正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)起振時速度方向?yàn)檩S正方向 B.時質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷C.在內(nèi)，經(jīng)過的路程為 D.質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)振動的相位差為【答案】B【解析】【詳解】A．由圖丙可知B質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向，三點(diǎn)的起振方向一樣，故A的起振時速度方向?yàn)檩S負(fù)方向，故A錯誤；B．在介質(zhì)2中從B到C的時間故C質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過即，恰好第一次到達(dá)波谷，故B正確；C．在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為故C錯誤；D．質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)振動的相位差為，故D錯誤。故選B。9.如圖所示，橫截面為三角形ABC的某透明介質(zhì)置于空氣中，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的a、b、c三束不同色光均自O(shè)點(diǎn)以角i=45°入射。已知θ=15°，a、b、c光在該介質(zhì)的折射率為分別為，，，下列說法正確的是（）A.a光首次傳播到AB面時，在AB中點(diǎn)出射B.b光首次傳播到AB面時可能發(fā)生全反射C.c光從進(jìn)入介質(zhì)到首次傳播到AB面的時間一定比a光的長D.若i>45°，則a光和c光將發(fā)生全反射無法進(jìn)入該透明介質(zhì)【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由于折射定律得代入數(shù)據(jù)得C=45°a光首次傳播到AB面時，畫出光路圖如下根據(jù)折射定律可知sini=nsinr解得r=30°再根據(jù)幾何關(guān)系可知∠B=90°－15°=75°，∠POB=60°則∠OPB=∠C=45°則a光首次傳播到AB面時恰好在AB面發(fā)生全反射，A錯誤；B．b光首次傳播到AB面時，由于，臨界角大于45°，且在CB面折射角大于r=30°，則不可能發(fā)生全發(fā)射，B錯誤；C．由于，則在CB面折射角小于r=30°，則c光從進(jìn)入介質(zhì)到首次傳播到AB面的光程大于a光從進(jìn)入介質(zhì)到首次傳播到AB面的光程，再根據(jù)，可知c光在介質(zhì)中的速度小于a光在介質(zhì)中的速度，則c光從進(jìn)入介質(zhì)到首次傳播到AB面的時間一定比a光的長，C正確；D．由于在CB面光由空氣射入到透明介質(zhì)（是由光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)），光線不可能在CB面發(fā)生全反射，D錯誤。故選C。10.工業(yè)上常用電磁流量計來測量高黏度及強(qiáng)腐蝕性導(dǎo)電流體的流量（單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積）。其原理：如圖所示，在非磁性材料做成的圓管處加一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)導(dǎo)電液體流過此磁場區(qū)域時，測出管壁上下兩點(diǎn)間的電勢差，就可計算出管中液體的流量。已知排污管道直徑為。在定標(biāo)時測定，當(dāng)點(diǎn)間外接電壓表示數(shù)為時，其流量約為。下列說法正確的是（）A.測量間電勢差時，應(yīng)將電壓表正接線柱與相連B其它條件一定時，間電壓與流量成反比C.其它條件一定時，電壓表示數(shù)恒定，其流量與導(dǎo)電液體中的離子濃度成正比D.若排污管直徑換成，電壓表示數(shù)為時，其流量約為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，管壁內(nèi)正離子會向下偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向上偏轉(zhuǎn)，因此測量間電勢差時，應(yīng)將電壓表正接線柱與相連，故A錯誤；BC．當(dāng)正負(fù)離子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，離子不再偏轉(zhuǎn)，MN間有溫度的電勢差，即可得設(shè)t時間內(nèi)流進(jìn)管道的液體體積為V，則故其它條件一定時，間電壓與流量成正比，且電壓表示數(shù)恒定，即U不變時，流量與導(dǎo)電液體中的離子濃度無關(guān)，故BC錯誤；D．排污管道直徑為，在定標(biāo)時測定，當(dāng)點(diǎn)間外接電壓表示數(shù)為時，其流量約為，若排污管直徑換成，電壓表示數(shù)為時，其流量約為故D正確。故選D。11.如圖所示，某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時的特點(diǎn)。圖甲中三個燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓隨時間變化的圖像。不計電源內(nèi)阻及電感線圈的電阻。下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈和的電流相等B.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈的電流保持不變C.開關(guān)S斷開瞬間，燈閃亮一下再熄滅D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中【答案】A【解析】【詳解】AB．開關(guān)S閉合瞬間，由于電感線圈的強(qiáng)烈阻礙作用，燈D3沒有電流通過，燈和串聯(lián)，流經(jīng)燈和的電流相等，設(shè)每個燈泡的電阻為R，故穩(wěn)定后燈和并聯(lián)再與串聯(lián)，流過的電流為故A正確，B錯誤；C．開關(guān)S斷開瞬間，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，由電感線圈繼續(xù)為燈和提供電流，又因?yàn)殡娐贩€(wěn)定的時候，流經(jīng)燈和的電流相等，所以燈逐漸熄滅，故C錯誤；D．開關(guān)S閉合瞬間，燈和串聯(lián)，電壓傳感器所測電壓為D2兩端電壓，由歐姆定律電路穩(wěn)定后，流過D3的電流為開關(guān)S斷開瞬間，電感線圈能夠?yàn)楹吞峁┡c之前等大電流，故其兩端電壓為所以故D錯誤。故選A。12.如圖甲所示，我國西部山區(qū)建有許多水電站，極大改善了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活，如圖乙所示為某水電站遠(yuǎn)距離輸電的原理圖。為升壓變壓器，其原、副線圈匝數(shù)比為，輸電線等效總電阻為R，為降壓變壓器，其原、副線圈匝數(shù)比為，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒為，若由于用戶端用戶數(shù)量變化，使得輸電線輸送電流增加。則下列說法正確的是（）A.損失在輸電線的功率增加 B.用戶端電壓減少了C.發(fā)電機(jī)輸出功率增加 D.用戶端的總電流增加了【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)焦耳定律，輸電線損失的功率為輸電線損失的功率增加量為故A錯誤；B．根據(jù)理想變壓器的規(guī)律由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立得電流增加，則有兩式相減得故B錯誤；C．根據(jù)理想變壓器的規(guī)律則發(fā)電機(jī)輸出功率的增加量為故C錯誤；D．根據(jù)理想變壓器的規(guī)律輸電線輸送電流增加，可得故D正確。故選D。13.如圖所示，為放置在豎直平面內(nèi)半徑為的光滑圓弧軌道，、兩點(diǎn)位于圓弧上等高處，弧的長度遠(yuǎn)小于，在點(diǎn)和點(diǎn)之間固定一光滑直軌道，圓弧軌道和直軌道順滑連接?，F(xiàn)將一小球（半徑可忽略）由點(diǎn)A靜止釋放，則過程小球的運(yùn)動時間為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球從過程為單擺運(yùn)動，運(yùn)動時間為設(shè)弦對應(yīng)的圓心角為，根據(jù)幾何知識可得直導(dǎo)軌OB的長度為此時直導(dǎo)軌的傾角為，小球的加速度大小為根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知故小球從點(diǎn)勻減速直線運(yùn)動到B點(diǎn)的時間與小球從B點(diǎn)無初速度釋放運(yùn)動到B點(diǎn)的時間相同，即解得故過程小球的運(yùn)動時間為故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項(xiàng)中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.關(guān)于教材中的四幅插圖，下列說法正確的有（）A.圖甲是玻璃管插入某液體中的情形，表明該液體能夠浸潤玻璃B.圖乙為水中三顆炭粒運(yùn)動位置的連線圖，連線表示炭粒運(yùn)動的軌跡C.圖丙為分子力與分子間距的關(guān)系圖，分子間距從增大時，分子力表現(xiàn)為引力D.圖丁為同一氣體分子在不同溫度時熱運(yùn)動的速率分布圖，曲線①對應(yīng)的溫度較高【答案】AC【解析】【詳解】A．液體在毛細(xì)管中上升，表明液體能夠浸潤玻璃，故A正確；B．圖乙為水中三顆炭粒不同時刻位置連線，并不是固體小顆粒的運(yùn)動軌跡，故B錯誤；C．根據(jù)分子力與分子間距的關(guān)系圖，可知分子間距從增大時，分子力表現(xiàn)為引力，故C正確；D．由圖乙可知，曲線②中速率大的分子占比較大，說明曲線②對應(yīng)的分子平均動能大，溫度較高，故D錯誤。故選AC。15.物理學(xué)中，將如同和這樣質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的原子核互稱為“鏡像核”。已知和的質(zhì)量分別為和，中子和質(zhì)子質(zhì)量分別是和，則下列說法正確的有（）A.和互為“鏡像核”B.互為“鏡像核”的兩個原子核，結(jié)合能大的更穩(wěn)定C.的比結(jié)合能為D.和結(jié)合能之差為【答案】ABD【解析】【詳解】A．7個質(zhì)子6個中子，6個質(zhì)子7個中子，故和互為“鏡像核”，故A正確；B．互為“鏡像核”的兩個原子核，由于質(zhì)量數(shù)相同，因此結(jié)合能大的比結(jié)合能更大更穩(wěn)定，故B正確；C．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知的結(jié)合能為比結(jié)合能為故C錯誤D．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知的結(jié)合能為和結(jié)合能之差為故D正確。故選ABD。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.某同學(xué)做“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：（1）該同學(xué)正在進(jìn)行補(bǔ)償阻力的操作如圖所示，其中存在明顯錯誤之處是______。（2）圖為實(shí)驗(yàn)中打出的某條紙帶，紙帶上的點(diǎn)為打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的點(diǎn)，每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)：打下計數(shù)點(diǎn)3時的速度為______，根據(jù)紙帶計算出這次小車的加速度為______，由此判斷槽碼的質(zhì)量______（選填“滿足”或“不滿足”）本次實(shí)驗(yàn)要求。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.小車前面懸掛了牽引物體②.③.④.不滿足【解析】【詳解】[1]進(jìn)行補(bǔ)償阻力的操作時，小車前面不能懸掛牽引物體；[2]由題意可知由圖可知計數(shù)點(diǎn)2、4的刻度分別為計數(shù)點(diǎn)3時的速度為均算正確；[3]由題意可得相鄰兩段位移差分別為根據(jù)可得均算正確；[4]由[3]中分析可知該紙帶相同時間間隔內(nèi)相鄰位移差變化幅度較大，因此本次實(shí)驗(yàn)槽碼的質(zhì)量不滿足實(shí)驗(yàn)要求。17.在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（1）雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的______（填圖中的字母）。（2）①圖是實(shí)驗(yàn)得到的紅光雙縫干涉圖樣照片，根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距______（填“相等”或“不相等”）。（3）在某次測量中，觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋中心對齊時的情形，如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動測量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對齊時，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的______。（4）已知單縫與光屏間距，雙縫與光屏的間距，單縫與雙縫間距為，雙縫間距，圖①中分劃板中心線與亮條紋中心對齊時手輪讀數(shù)為，與亮條紋中心對齊時手輪讀數(shù)為，則實(shí)驗(yàn)測得該光的波長的表達(dá)式為______?！敬鸢浮竣?DFC②.相等③.A④.【解析】【詳解】（1）[1]雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、濾光筒、光屏，雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的D、F、C；（2）[2]①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等；（3）[3]轉(zhuǎn)動測量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對齊時，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的A；（4）[4]由得18.如圖是一款氣墊運(yùn)動鞋，鞋底氣墊空間內(nèi)充滿氮?dú)猓梢暈槔硐霘怏w），氮?dú)鈮嚎s后可產(chǎn)生回彈效果，減少震蕩沖擊。已知?dú)鈮|內(nèi)氣體體積為，腳與氣墊間的等效作用面積為，初始壓強(qiáng)與大氣壓相同，不考慮氣墊漏氣。某運(yùn)動員穿上一只該鞋子后起身在水平地面上單腳穩(wěn)定站立，此時氣墊內(nèi)氣體體積被壓縮至原來的，若該過程不計溫度變化，設(shè)大氣壓強(qiáng)為、當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。求：?）此時氣墊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）該過程中氣體是放熱還是吸熱；（3）該運(yùn)動員的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）放熱；（3）【解析】【詳解】（1）氣墊內(nèi)的氣體做等溫變化解得（2）氣體體積被壓縮，外界對氣體做功，由于氣體溫度不變化，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知該過程氣體放熱；（3）運(yùn)動員平衡站立時，處于平衡狀態(tài)解得19.如圖所示，水平傳送帶上面排列著5個質(zhì)量均為的木塊，木塊隨傳送帶一起以的恒定速度向左勻速運(yùn)動，木塊與傳送帶表面動摩擦因數(shù)。一顆質(zhì)量為的子彈以速度水平向右正對射入第一塊木塊并穿出，穿出速度為，若之后子彈打穿木塊過程，子彈損失的動能都為前一次打穿過程子彈損失動能的。已知傳送帶足夠長，木塊不會從傳送帶上滑落，木塊間距足夠大，不會相撞，忽略子彈豎直方向的下落運(yùn)動及在木塊內(nèi)運(yùn)動的時間，。求：（1）子彈打穿第1塊木塊后瞬間，第1塊木塊的速度；（2）第1塊木塊和第2塊木塊再次相對傳送靜止時，兩者間距的變化量；（3）整個過程中，驅(qū)動傳送帶的電動機(jī)需要多輸出的能量。【答案】（1）5m/s；（2）0；（3）【解析】【詳解】（1）以子彈運(yùn)動方向?yàn)檎较?，子彈打?塊木塊動量守恒得（2）子彈打穿第1塊木塊，損失動能為則子彈打第2塊木塊，損失動能為子彈打穿第2塊木塊后速度為子彈打穿第2塊木塊動量守恒得子彈打穿第1塊和第2塊木塊后，木塊運(yùn)動情況完全一樣，故兩者距離變化量為0；（3）第1、2塊木塊，從穿透到再次與傳送帶共速所需的時間為在這段時間內(nèi)傳送帶與木塊之間存在滑動摩擦，要維持傳送帶作勻速運(yùn)動需提供能量克服摩擦力作功，因此，當(dāng)?shù)?、2塊木塊達(dá)到與傳送帶共速，電動機(jī)多消耗的電能若子彈能打穿第3塊木塊，打穿第3塊木塊損失動能為由于子彈穿入第3塊木塊前動能為故子彈不能穿過第3塊木塊。子彈留在第3塊木塊中，由動量守恒定律得第三塊木塊（含子彈）從靜止到再次與傳送帶共速這個階段電動機(jī)多消耗的電能整個階段電動機(jī)多消耗的電能20.電動汽車通過能量回收裝置增加電池續(xù)航。在行駛過程中，踩下驅(qū)動踏板時電池給電動機(jī)供電，松開驅(qū)動踏板或踩下剎車時發(fā)電機(jī)工作回收能量。某興趣小組為研究其原理，設(shè)計了如圖所示的模型：兩個半徑不同的同軸圓柱體間存在由內(nèi)至外的輻向磁場，磁場方向沿半徑方向，有一根質(zhì)量為、長度為、電阻為的金屬棒通過導(dǎo)電輕桿與中心軸相連，可繞軸無摩擦轉(zhuǎn)動，金屬棒所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，整個裝置豎直方向放置。中心軸右側(cè)接一單刀雙擲開關(guān)：踩下驅(qū)動踏板，開關(guān)接通1，電池給金屬棒供電，金屬棒相當(dāng)于電動機(jī)，所用電池的電動勢為，內(nèi)阻為；松開驅(qū)動踏板或踩下剎車，開關(guān)自動切換接通2，金屬棒相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，給電容器充電，所接電容器電容為。初始時電容器不帶電、金屬棒靜