2017-2018学年浙江省温州市新力量联盟高二(下)期中物理试卷和答案

2017-2018学年浙江省温州市新力量联盟高二（下）期中物理试
卷
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（3分）下列物理量的单位属于国际单位制（SI）单位的是（）
A．克（g）B．瓦特（W）C．小时（h）D．毫米（mm）2．（3分）下列各组物理量中均为标量的是（）
A．速度、加速度B．电场强度、电势
C．电流、电动势D．磁感应强度、磁通量
3．（3分）请你利用已经学过的物理知识进行判断，下列说法正确的是（）A．伽利略通过逻辑推理，推翻了“重物比轻物落的快”的观点
B．牛顿通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点
C．汽车上坡时，司机应该使用较高转速比的档位来行驶
D．超速行驶是安全行车的大敌，其原因是汽车的速度越大其惯性也越大
4．（3分）一质点做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列正确的是（）
A．在2～4s内，质点处于静止状态
B．质点在0～2s内的加速度比4～6s内的加速度大
C．在0～6s内，质点的平均速度为3m/s
D．在第5s末，质点离出发点最远
5．（3分）如图所示，对下列课本插图描述不正确的是（）
A．图甲观察桌面的微小形变中，用到了物理微量放大法
B．图乙比较平抛运动与自由落体运动，用到了比较法
C．图丙中，探究求合力的方法用到了控制变量法
D．图丁中，金属电阻温度计常用纯金属做成，是利用了纯金属的电阻率随温度的变化而变化这一特性制成的
6．（3分）某同学在墙前连续拍照时，恰好有一块小石子从墙前某高度处自由落下，拍到石子下落过程中的一张照片如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每层砖的厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为2.0×10﹣2s，则石子开始下落的位置距A位置的距离约为（）
A．0.45m B．0.9m C．1.8m D．3.6m
7．（3分）中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。

目前，启用的是北斗第三代卫星﹣﹣北斗三号，计划部署35颗，已经发射部署7颗，计划明年再部署18颗，由此可以达到覆盖整个亚太欧地区，到2020年全部部署完成，届时可以像GPS一样覆盖全球。

其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星。

已知中地球轨道卫星的轨道高度在5000～15000km，则下列说法正确的是（）
A．中轨道卫星的线速度小于静止轨道同步卫星的线速度
B．上述两种卫星的运行速度可能大于7.9km/s
C．中轨道卫星绕地球一圈时间大于24小时
D．静止轨道同步卫星的周期大于中轨道卫星的周期
8．（3分）如图所示，质量为M的小英坐在质量为m的雪橇上，狗拉着雪橇沿水平地面从静止开始向左移动了一段距离，假定狗对雪橇的拉力恒为F且与水平方向成θ角。

已知雪橇与雪地间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（）
A．地面对雪橇的支持力大小为mg﹣Fsinθ
B．雪橇受到的滑动摩擦力大小为μ（M+m）g
C．雪橇受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ
D．雪橇对小英的作用力大小大于Mg
9．（3分）弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去，打击目标。

现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则（）
A．从D到C过程中，弹丸的机械能守恒
B．从D到C过程中，弹丸的动能一直在增大
C．从D到C过程中，橡皮筋的弹性势能先增大后减小
D．从D到E过程橡皮筋对弹丸做功大于从E到C过程
10．（3分）有一款绿色环保冰箱的产品规格如表：该冰箱每天正常工作的平均功率为（）
A．相当于900W电饭煲的功率
B．接近于90W电热毯的功率
C．相当于125W彩电的功率
D．小于40W白炽灯泡的功率
11．（3分）为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨。

如图为直线通道推进器示意图。

推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c＝0.5m×0.4m×0.3m。

空间内存在着由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B＝10.0T、方向垂直向下，若推进器前后方向通以电流I＝1.0×103A，方向如图，则以下判断正确的是（）
A．推进器我对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N
B．推进器我对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103N
C．推进器我对潜艇提供向左的驱动力，大小为3.0×103N
D．推进器我对潜艇提供向右的驱动力，大小为3.0×103N
12．（3分）如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。

则（）
A．A、B间库仑力大小为
B．A、B间库仑力大小为2mg
C．细线拉力大小为mg
D．细线拉力大小为
13．（3分）如图所示，以速度v将小球沿与水平方向成θ＝37°角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直的墙面上，球反弹后的速度方向水平，速度大小为碰撞前瞬间速度的倍，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，空气阻力不计，则反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为（）
A．B．C．D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）14．（2分）如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子。

则（）
A．6种光子中波长最长的是n＝4激发态跃迁到基态时产生的
B．在6种光子中，从n＝4能级跃迁到n＝1能级释放的光子康普顿效应最明显
C．使n＝4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量
D．若从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
15．（2分）用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为2：1，善朗克常数和真空中光速分别是h和c表示，那么下列说法正确的有（）A．该种金属的逸出功为
B．该种金属的逸出功为
C．波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应
D．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应
16．（2分）图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是（）
A．该简谐横波的传播速度为4m/s
B．从此时刻起，经过2s，P质点运动了8m的路程
C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置
D．乙图可能是甲图x＝2m处质点的振动图象
三、非选择题（本题共7小题，共55分）
17．（5分）用如图1所示装置来做探究加速度与力、质量的关系的实验时，回答下面问题
（1）下列说法正确的是。

A．连接沙桶和小车的细绳应与长木板保持平行
B．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．平衡摩擦力时，将空的沙桶用细绳通过定滑轮拴在小车上
（2）本实验中把沙和沙桶的总重力当作小车受到的拉力，当测得某一次小车连同车上的重物的总质量M＝450
g时，则图2的物体中能用来取代沙和沙桶的是。

（3）实验得到如图3所示的一条纸带，在纸带上依次标出0、1、2、3、4共5个计数点，表格中记录的是各计数点对应的刻度数值，其中计数点3的刻度数为cm。

18．（5分）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻。

（1）甲同学用多用表的直流电压（0～1V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图1中A所示，则读数为V；用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图1中B所示，则读数为Ω．上述测量中存在一重大错误，是。

（2）乙同学采用如图3所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R﹣图象（如图2），则根据图象，该水果电池的电动势为V，内阻为Ω．（结果保留两位有效数字）
19．（9分）如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。

某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从赛道顶端静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s。

然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止。

假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：
（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；
（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；
（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度。

20．（12分）光滑水平平台AB上有一根轻弹簧，一端固定于A，自然状态下另一端恰好在B．平台B端连接两个内壁光滑、半径均为R＝0.2m的细圆管轨道BC和CD．D端与水平光滑地面DE相接。

E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接，斜面与水平面的倾角θ可在0°≤θ≤75°范围内变化（调节好后即保持不变）。

一质量为m＝0.1kg的小物块（略小于细圆管道内径）将弹簧压缩后由静止开始释放，被弹开后以v0＝2m/s进入管道。

小物块与斜面的滑动摩擦系数为μ＝，取g＝10m/s2，不计空气阻力。

求：（1）物块过B点时对细管道的压力大小和方向；
（2）小物块在EF上向上运动的最短时间；
（3）θ＝40°时，小物块在全过程中产生的热量。

21．（4分）（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示
①调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，此时手轮上的读数
如图乙所示，则读数为mm；
②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要
的器材元件有。

（2）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，画出完整的光路图，由于没有量角器，他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点，交折射光线于B点，过A点画法线的垂线与法线交于C点，过B点画法线的垂线与法线交于D 点，如图所示，若各线段的长度可以用AC、CO、BD、DO表示，则玻璃的折射率可表
示为
22．（10分）如图所示，NQ和MP是两条平行且倾角θ＝30°的光滑金属轨道，在两条轨道下面在PQ处接着QT和PS两条平行光滑的金属轨道，轨道足够长，所有轨道电阻忽略不计。

金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好。

金属棒ab，cd的质量均为m，长度均为L．且金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道构成闭合回路，金属棒ab的电阻为2R，cd的电阻为R．磁场方向均垂直于导轨向上（不考虑PQ 交界处的边界效应，可认为磁场在PQ处立即变为竖直向上），磁感应强度大小均为B．若先保持金属棒cd不动，ab在沿导轨向下的力F作用下，开始以加速度a沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动。

经过t0时刻，ab棒恰好到PQ位置，此时撤去力F，同时释放cd金属棒，求：
（1）cd棒匀加速过程中，外力F随时间t变化的函数关系；
（2）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，金属棒cd产生的热量Q；
（3）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，通过金属棒cd产生的电荷量q；
23．（10分）一束电子束射入如图所示的组合磁场中，其中磁场I的磁感应强度为B，方向向里，磁场横向宽度为d，纵向延伸至无穷；磁场II的磁感应强度为B，方向向外，磁
场横向宽度为3d，纵向延伸至无穷。

以粒子进入磁场点处为原点，射入方向为x轴正方向，建立平面直角坐标系。

同时为了探测电子的位置，在磁场I的左侧边界铺设了荧光屏。

已知电子的比荷为K．忽略电子间的相互作用与重力作用。

求：
（1）求粒子能够进入磁场II的最小速度v1的大小。

（2）当v1满足（1）小题所给值时，当粒子速度为v2＝v1时离开磁场I时的坐标。

（3）当v1满足（1）小题所给值时，若运动的带电粒子能使荧光屏发光，已知放射源放出的粒子速度为v1＞v＞0.5v1，那么荧光屏发光的坐标范围是多少？
2017-2018学年浙江省温州市新力量联盟高二（下）期中
物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．【解答】解：瓦特（W）属于国际单位制（SI）单位中的导出单位，而克、小时和毫米均不是国际单位制中的单位，故B正确，ACD错误。

故选：B。

2．【解答】解：A、速度、加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；故A错误。

B、电场强度是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而电势只有大小没有方向，是标量，
故B错误。

C、电动势有大小无方向，是标量；电流虽然有大小和方向，但是不满足平行四边形法则，
也是标量，故C正确。

D、磁感应强度是既有大小又有方向的物理量，是矢量；磁通量只有大小无方向是标量；
是标量；故D错误。

故选：C。

3．【解答】解：A、伽利略通过逻辑推理和实验认为：重物与轻物下落一样快，推翻了“重物比轻物落的快”的观点。

故A正确；
B、伽利略根据理想斜面实验，首先提出力不是维持物体运动的原因，故B错误；
C、由P＝FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，加
速度也会增大，此时更容易上坡，故C错误；
D、惯性与速度无关，只与质量有关，故D错误；
故选：A。

4．【解答】解：A、在2～4s内，质点做速度为10m/s的匀速直线运动，故A错误。

B、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，斜率的绝对值越大加速度越大，知质点在0～2s
内的加速度比4～6s内的加速度小，故B错误。

C、根据图线与时间轴所围的面积表示位移，知在0～6s内，质点的位移为：x＝×
10﹣＝30m，平均速度为：＝＝＝5m/s，故C错误。

D、在前5s内质点一直沿正向运动，5﹣6s内沿负向运动，所以在第5s末，质点离出发
点最远，故D正确。

故选：D。

5．【解答】解：A、若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，增大压力，则光束的入射角减小，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从P点向下移动其力越大，移动越明显，力F越小，光点P下移越小，故采用了微量放大法，故A正确；
B、利用图乙装置可以研究平抛运动的竖直分运动，可以观察到两球同时落地，初步说明
平抛运动的竖直分运动为自由落体运动；故B正确。

C、利用图丙装置可以验证力的平行四边定则，该实验用到了等效替代法；故C错误；
D、图丁中，因为纯金属的电阻率随温度的变化而变化，所以可以用来制作金属电阻计，
故D正确；
本题选错误的，故选：C。

6．【解答】解：由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm （0.12m），曝光时间为2.0×10﹣2s，
所以AB段的平均速度为：，
由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知AB中间时刻的速度为：
v＝6m/s
由v2＝2gh可得下降的高度大约为h，则：
故C正确，ABD错误。

故选：C。

7．【解答】解：A、由万有引力提供向心力可得：
得：v＝
静止轨道卫星的轨道半径大于中地球轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星的线速度大于静止轨道同步卫星的线速度。

故A错误。

B、卫星绕地球做圆周运动，轨道半径越大，其运行速度越小，而第一宇宙速度7.9km/s
是卫星绕地球圆周运动的最大速度，所以两种卫星的运行速度都小于7.9km/s。

故B错误。

C、卫星的轨道半径越大，周期越大，所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星
运行周期24小时，故C错误。

D、卫星的轨道半径越大，周期越大，所以静止轨道卫星的周期大于中轨道卫星的周期，
故D正确。

故选：D。

8．【解答】解：A、以雪橇和小英整体为研究对象，竖直方向受力平衡，则地面对雪橇的支持力大小为N＝（M+m）g﹣Fsinθ，故A错误
B、雪橇受到的滑动摩擦力大小为f＝μN＝μ（M+m）g﹣μFsinθ，故BC错误；
D、小英做加速运动，加速度水平向前，由牛顿第二定律分析知小英的合外力水平向前，
小英受重力Mg，雪橇对小英的作用力，由平行四边形定则知雪橇对小英的作用力大于Mg，故D正确。

故选：D。

9．【解答】解：A、从D到C，橡皮筋的弹力对弹丸做功，所以弹丸的机械能增大，故A 错误。

B、橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，
弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的合力先向上后向下，速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故B错误。

C、从D到C，橡皮筋对弹丸一直做正功，橡皮筋的弹性势能一直减小，故C错误。

D、从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两
段位移相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，机械能增加也多，故D正确；
故选：D。

10．【解答】解：由表格中的耗电量可知，该冰箱冰箱正常工作时24小时耗电0.9KW•h，即24小时消耗的电能W＝0.9KW•h＝0.9×3.6×106J，
根据P＝可得：冰箱的功率为P＝＝37.5W
故选：D。

11．【解答】解：磁场方向向下，电流方向向里，依据左手定则，则安培力方向向左，因此驱动力方向向右，
根据安培力公式F＝BIL＝10×1.0×103×0.4N＝4.0×103N，
综上所述，故ACD错误，B正确；
故选：B。

12．【解答】解：由题，OA＝2l，OB＝l。

当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角θ＝60°，
由几何关系可知，AB的距离为：x＝2lsin60°＝l，
小球A的受力分析如图：
A、依据库仑定律，则A、B间库仑力大小为F＝，故A错误；
B、根据受力平衡的条件，小球AB间的作用力为：＝
所以：F＝mg．故B错误；
C、D、设细线对小球A的拉力为T，根据受力平衡的条件可得：
所以：T＝2mg＝．故C错误，D正确。

故选：D。

13．【解答】解：采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆反运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分解，有：
球撞墙前瞬间的速度等于0.8V，反弹速度大小为：
反弹后小球做平抛运动，当小球的速度大小再次为V时，竖直速度为：
速度方向与水平方向的正切值为：，故B正确，ACD错误；
故选：B。

二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）14．【解答】解：A、6种光子中，从n＝4跃迁到n＝3辐射的光子频率最小，波长最长，故A错误。

B、在6种光子中，从n＝4能级跃迁到n＝1能级释放的光子频率最高，粒子性比较明显，
则康普顿效应最明显，故B正确。

C、第四能级能量为﹣0.85eV，则使n＝4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，故C
正确。

D、由于n＝3跃迁到n＝2能级辐射的光子能量小于n＝2跃迁到n＝1辐射的光子能量，
若从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，从n＝3能级跃迁到n ＝2能级释放的光子不一定能使该板发生光电效应，故D错误。

故选：BC。

15．【解答】解：由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，，与，可得：，
列出两个方程，即为
＝
解得：，故A正确，B错误；
根据发生光电效应现象的条件，λ0≤3λ，即可发生，故C错误，D正确，
故选：AD。

16．【解答】解：A、由甲图可得λ＝4m，由乙图中可得T＝1.0s，所以该简谐横波的传播速度为v＝＝＝4m/s，故A正确；
B、t＝2 s＝2T，则从此时刻起，经过2s，P质点运动的路程为s＝8A＝8×0.2cm＝1.6cm，
故B错误；
C、简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q质点向上运动，而P质点直接向下运动，所以P
质点比Q质点先回到平衡位置，故C正确；
D、由乙图知t＝0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与甲图x＝2m处t＝0
时刻的状态相同，所以乙图可能是甲图x＝2m处质点的振动图象，故D正确。

故选：ACD。

三、非选择题（本题共7小题，共55分）
17．【解答】解：（1）A、为使小车所受合力等于细线的拉力，接沙桶和小车的细绳应与长木板保持平行，故A正确；
B、实验时，为充分利用纸带，应先接通电源，然后放开小车，故B错误；
C、实验前平衡摩擦力后，实验过程中每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，
故C正确；
D、平衡摩擦力时，不能将空的沙桶用细绳通过定滑轮拴在小车上，故D错误；
故选：AC；
（2）当沙与沙桶的质量远小于小车质量使可以近似认为小车受到的拉力等于沙和沙桶的重力，
某一次小车连同车上的重物的总质量M＝450g 时，由图是所示可知，物体D可以用来取代沙和沙桶。

（3）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，计数点3的刻度数为12.30cm；
故答案为：（1）AC；（2）D；（3）12.30。

18．【解答】解：（1）量程选择1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；
用×100档位测量电阻，电阻R＝32×100＝3.2×103Ω
本实验方法直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
I＝
则＝+；
由由公式及数学知识可得：
图象中的k＝＝＝1
b＝＝1.6×103
解得：E＝1V，r＝1.6×103
故答案为：（1）0.84；3.2×103；
不能用多用电表电阻档直接测电源内阻
（2）1.0 1.6×103
19．【解答】解：（1）滑雪者刚进入水平赛道时速度为v＝30m/s，后做匀减速直线运动根据0﹣v2＝﹣2ax，x＝180m，
代入得：a＝2.5m/s2，
由f＝μmg＝ma
解得：μ＝0.25。

（2）对滑雪者在斜面赛道上受力分析得：
F合＝mgsin37°﹣μmgcos37°＝300N
方向沿斜面向下。

（3）由F合＝ma得：a＝m/s2＝4m/s2，
由v＝at得：t＝s＝7.5s，
由v2＝2as得：s＝＝112.5m。

答：（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数为0.25；
（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力为300N
（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间为7.5s，斜面赛道的长度为112.5m。

20．【解答】解：（1）设轨道对物块的压力竖直向下，由牛顿第二定律得：
F N+mg＝m
解得：F N＝1N
由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为F′＝1N，方向竖直向上
（2）物块到达DE时的速度为v，根据动能定理得2mgR＝mv2﹣mv
解得：v＝2m/s
沿斜面上滑，根据牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1
上滑时间为：t＝
联立可得：t＝＝
由数学知识可得，当θ＝60°时，有t min＝0.3s
（3）如果物块恰好能在斜面上保持静止，根据平衡条件有：
mgsinθ＝μmgcosθ，θ＝30°
当θ＝40°＞30°，经多次往复运动后，最终静止于E点
产生的摩擦热量为：Q＝mg•2R+mv＝0.6J
答：（1）物块过B 点时对细管道的压力大小为1N，方向竖直向上；
（2）小物块在EF上向上运动的最短时间为0.3s；
（3）θ＝40°时，小物块在全过程中产生的热量为0.6J。

21．【解答】解：（1）①游标卡尺读数＝可动刻度读数+游标尺读数；
故：x＝19mm+0.1mm×4＝19.4mm，
②氦氖激光器发出的激光具有很好的单色性和相干性，所以不需要滤光片和单缝，直接
照射到双缝上即可得到干涉图样。

（2）设光线的入射角为i，折射角为r，根据数学知识得：
sini＝
sinr＝
结合＝得玻璃的折射率为：
n＝＝
故答案为：（1）①2.321；②滤光片和单缝。

（2）
22．【解答】解：（1）棒ab匀加速过程中，受到的安培力为：F安培＝BIL＝＝，对ab棒，由牛顿第二定律得：F+mgsinθ﹣＝ma，
解得：F＝t+ma﹣mgsinθ（t≤t0）；
（2）撤去外力时，金属棒ab的速度：v＝at0，
ab、cd组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，两板最终稳定时，两棒速度相同，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv＝2mv1
解得：v1＝at0，
由能量守恒定律得：mv2＝Q+•2mv12，
cd棒产生的热量为：Q cd＝Q，
解得：Q cd＝ma2t02；
（3）对cd，由动量定理得：
BiLt＝mv1﹣0
BLq＝mv1，
解得：q＝；
答：（1）cd棒匀加速过程中，外力F随时间t变化的函数关系为：F＝t+ma﹣mgsinθ（t≤t0）；
（2）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，金属棒cd产生的热量Q为ma2t02；
（3）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，通过金属棒cd产生的电荷量q为。

23．【解答】解：（1）粒子进入磁场II的最小速度情况如图所示：
电子轨道半径：r＝d，
电子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：ev1B＝m，
解得：v1＝KBd；
（2）电子以速度v2射入磁场时，其轨迹半径：r2＝＝r1，
其运动情况如图2所示：
由几何关系可知，粒子偏转角：θ＝37°，
所以离开磁场I时，粒子水平方向位移：x＝d，
竖直方向的位移：y＝﹣（d﹣4d）＝﹣d，
离开磁场I时的坐标为（d，﹣d）；
（3）当0.5V1＜v＜V1时，电子运动轨迹的临界情况如图3所示：
亮线范围是：y轴上﹣d到﹣2d，即：﹣2d≤y≤﹣d；
答：（1）粒子能够进入磁场II 的最小速度v1的大小为KBd。

（2）当粒子速度为v2＝v1时离开磁场I 时的坐标为（d，﹣d）。

（3）放射源放出的粒子速度为v1＞v＞0.5v1，那么荧光屏发光的坐标范围是：2d≤y≤﹣d。