2020届山东省泰安市高考物理一模试卷(含答案详解)

2020届山东省泰安市高考物理一模试卷
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1.下列说法正确的是()
A. 核反应 12H+13H→24He+01n是α衰变
B. 核反应 3482Se→3682Kr+2−10e是重核裂变
C. 核反应 92235U+01n→54136Xe+3890Sr+K是重核裂变，其中K为10个中子
D. 核反应 714N+24He→817O+Z是轻核聚变，其中Z为氢核
2.距离楼顶l=90m处一房间起火，一消防队员沿一条竖直悬垂的绳子从楼顶由
静止开始加速下滑，滑到窗户A处，突然停止下滑；同时突然用脚将窗户玻璃踢破，自己反弹了一下，然后进入窗内救人．若已知从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=15s，g=10m/s2，假设不计绳的质量，反弹的距离远小于绳长，则他下滑时加速度a的大小约为()
A. a=5.8m/s2
B. a=0.8m/s2
C. a=9.8m/s2
D. a=7.8m/s2
3.下列说法中正确的是()
A. 物体吸收热量，物体的内能一定增加
B. 物体的温度升高，物体内所有分子的动能都增大
C. 科技的进步可以使内燃机的效率达到100%
D. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
4.如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运
动表达式均为x=0.1sin20πt(m)，形成的机械波的波速都是10m/s。

介质中P 点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m。

则()
A. 波的周期为0.2s
B. 波的波长为2m
C. P点一定是振动加强点
D. P点可能是振动减弱点
5.下列关于近代物理学的说法正确的是()
A. 光电效应现象揭示了光具有波动性
B. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核
C. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核由质子和中子组成
D. 一群氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子
6.极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极，现有A、B极地轨道卫
星，轨道半径之比为4：1，两卫星的公转方向相同，已知B卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用的时间为1ℎ，则下列说法正确的是()
A. A、B两颗卫星所受地球引力之比为1：16
B. A卫星运行的周期为12ℎ
C. A卫星与地球同步卫星运行的线速度的大小相等
D. 同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大
7.如图所示，两块较大的平行金属板A、B相距为d，水平放置并与
一电源相连，G为灵敏电流计，S闭合后，两板间恰好有一质量为
m、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()
A. 油滴带负电
B. 若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流
C. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有a→b的电流
D. 若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流
8.如图所示，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔
流出。

将激光水平射向塑料瓶小孔，观察到激光束沿水流方向发生
了弯曲，光被完全限制在水流内。

则下列说法正确的是()
A. 激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生折射
B. 激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射
C. 仅改用折射率更大的液体，激光束不能完全被限制在水流内
D. 激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.对U AB=1V的理解，正确的是()
A. 从A到B移动1C的电荷，电场力做功1J
B. 从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1J
C. 从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J
D. 从A到B移动1C的负电荷，外力做功1J
10.如图所示，A、B两个物体之间用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙，现在
用力向左推B使弹簧压缩，然后由静止释放，则()
A. 弹簧第一次恢复为原长时，物体A开始加速
B. 弹簧第一次伸长为最大时，两物体的速度一定相同
C. 第二次恢复为原长时，两个物体的速度方向一定反向
D. 弹簧再次压缩为最短时，物体A的速度可能为零
11.如图所示，理想变压器副线圈1、2之间的匝数是副线圈总匝数的
一半，二极管D具有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷
大)，R是可变电阻，K是单刀双掷开关，电压表为理想交流电表，
原线圈接在电压不变的正弦交流电源上．下列说法正确的是()
A. 若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为√2：1
B. 若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为4：1
C. 若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2：1
D. 若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为4：1
12.物体m在水平推力F的作用下沿水平向右匀速运动，对各个力做功情况描
述正确地是()
A. 重力做正功
B. 摩擦力做负功
C. 合力做正功
D. 推力F做正功
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
13.利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)在实验中，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(打点间隔为0.02s)，g=
9.8m/s2，单位cm，那么从打O点到打B点的过程中：
①打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=______；重物的重力势能变化量ΔE p=______，动
能变化量ΔE k=______(结果保留两个有效数字)
②大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是：______。

A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式v=√2gℎ计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D.没有采用多次试验算平均值的方法
14.(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻R，正确的操作顺序是______(填字母)；
A.把选择开关旋转到交流电压最高档
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数
D.把选择开关旋转到合适的档位，将红、黑表笔接触
E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“−”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0
(2)小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则R x=______Ω
(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量。

现有实验器材如下：
电源(电动势3V，内阻可忽略)
电压表(量程3V，内阻约为3kΩ)
多用电表(2.5mA挡、25mA挡和250mA挡
对应的内电阻约为40Ω，4Ω和0.4Ω)
滑动变阻器R p(0−10Ω)
定值电阻R0(阻值10Ω)
开关及导线若干。

测量铅笔芯的电阻Rx，下列电路图中最合适的是______(填字母)，多用电表选择开关应置于______挡。

四、简答题（本大题共1小题，共8.0分）
15.如图1所示，两水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距离为L=
1m，M、P间接有阻值为R=10Ω的定值电阻，理想电压表接在定值电阻两端，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=1T，一根质量为m=0.1kg的金属棒放在导轨上，金属棒接入电路的电阻也为R=10Ω.现对金属棒施加一个水平向右的拉力，使金属棒由静止开始向右运动，金属棒运动后电压表的示数U随时间t变化的规律如图2所示，金属棒运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直，导轨电阻不计。

求：
(1)t=5s时，拉力F的大小；
(2)金属棒在运动的前5s内，拉力F的冲量大小；
(3)金属棒运动10s时，撤去拉力F，则撤去拉力后金属棒运动0.5m时速度的大小。

五、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
16.如图甲所示的玻璃管上端开口，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，上、下管的截
面积分别为S1、S2；S2>S1.封闭气体初始温度为27℃，乙图带箭头实线为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。

(І)若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。

(ІІ)根据图乙求出带箭头实线所对应全过程气体对外做的功(设1cmHg=1.3×103P a)。

17.质量为m的汽车在一山坡上行驶，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变。

如以恒定的功
率P下坡，求汽车速度由v0增至3v0的时间。

(设两种情况下阻力相同)
18.如图所示，长为l的轻细绳，上端固定在天花板上，下端系一质量为m的
金属小球，将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点．小球无初速度释放，
求：
(1)小球落至最低点B时的速度多大？
(2)小球落至最低点时受到的拉力的大小．
参考答案及解析
1.答案：C
解析：解：A、原子核放出α粒子后变成了另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变；而两个轻核结合成质量较大的核的反应叫核聚变，故此反应应为聚变反应，故A错误。

B、原子核放出β粒子后变成了另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变，故B错误。

C、此反应属于裂变反应，根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可知，K的电荷数为92−54−38=
0，质量数为235+1−136−90=10，故K应为101
0n，即为10个中子，故C正确。

D、此核反应为人工转变，根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可知，Z的电荷数为7+2−8=1，质量数为14+4−17=1，故Z为氢核。

故D错误。

故选：C。

原子核放出α粒子或β粒子后变成了另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变；两个轻核结合成质量较大的核的反应叫核聚变；用α、β等轰击原子核，叫人工转变；根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，即可求出未知粒子的核电荷数和质量数，即可判断粒子的种类。

注意衰变、人工转变、聚变及裂变的不同，正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用。

2.答案：A
解析：解：消防员踢开窗子反弹一下，反弹的过程可视为消防员做了摆动，消防员跳进窗子时可知
消防员做了1
2T的单摆运动，根据单摆运动的周期公式T=2π√L
g
=2π√90
10
s=6πs
所以消防员反弹的时间t2=1
2
T=3πs=9.42s
则消防员加速下滑的时间t1=t−t2=15−9.42s=5.58s
根据匀变速直线运动位移时间关系x=1
2
at2可知，消防员下滑的加速度
a=2x
t12=2×90
(5.58)2
m/s 2=5.78m/s2
故选：A
反弹的过程可以看成单摆的运动，求出单摆运动的周期，从而求出匀加速直线运动的时间．通过匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度．
解决本题的关键不能忽略消防员弹起到进入窗户的时间，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解是关键．
3.答案：D
解析：解：A、物体吸收热量，若同时物体对外界做功，物体的内能不一定增加，故A错误；
B、温度是分子的平均动能的标志，物体的温度升高，不是物体内所有分子的动能都增大，故B错误；
C、根据热力学第二定律，热机不可能将从单独一个热源吸收的热量全部转化为机械能；故C错误；
D、热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，但是电冰箱的工作过程表明，热量可以在一定的条件下从低温物体向高温物体传递．故D正确
故选：D．
解答本题需掌握：做功和热传递都可以改变物体的内能；
热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
本题考查了热力学第一定律、热力学第二定律、温度的微观意义等，知识点多，难度小，这一类的题目要注意在平时学习过程中多加积累．
4.答案：C
解析：解：A、由简谐运动表达式为：x=0.1sin(20πt)m知，角频率ω=20πrad/s，则周期为：T=
2πω=2π
20π
s=0.1s，故A错误；
B、由v=λ
T
得波长为：λ=vT=10×0.1m=1m；故B错误。

CD、据题：P点到A、B两个波源的路程差为：△S=5m−4m=1m=λ，故P点的振动加强，故C 正确，D错误。

故选：C。

由简谐运动表达式为x=0.1sin(20πt)m，读出ω，由T=2π
ω求得波的周期T，由v=λ
T
求解波长；
根据P点与A、B两波源的路程差与波长的关系，分析P点的振动情况，若路程差是波长的整数倍，则振动加强；若路程差是半个波长的奇数倍，则振动减弱。

本题要掌握简谐运动的表达式x=Asinωt，即可读出ω，求出周期和波长。

根据路程与波长的关系，确定质点的振动强弱是常用的方法。

5.答案：D
解析：解：A、光电效应现象用波动说无法解释，而光子说可以完美解释，因此光电效应现象是光具有粒子性的有力证明，故A错误；
B、半衰期是大量放射性原子核发生衰变的统计规律，4个氡核的衰变不满足该规律，故B错误；
C、α粒子散射实验证实了原子的核式结构，并不是证实了原子核由质子和中子组成，故C错误；
D、一群氢原子处于n=4能级的激发态氢原子跃迁时，辐射光子种类最多为C42=6种，故D正确。

故选：D 。

光电效应现象揭示了光具有粒子性；半衰期是大量放射性元素的原子衰变的统计规律；根据卢瑟福
的物理学成就分析；根据数学组合公式C n 2求出氢原子最多放出不同频率光子的种数。

考查光电效应现象的意义，掌握半衰期的适用范围，理解原子的核式结构模型，都是基本知识，加强记忆是基本的学习方法，注意D 选项是一群氢原子，不是一个氢原子跃迁种类的区别，及半衰期的适用条件．
6.答案：C
解析：解：A 、两卫星质量关系未知，无法计算其所受地球引力关系，故A 错误；
B 、B 卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，偏转的角度是120°，其运动时间刚好为周期的13，所以B 卫星运行的周期为T B =3ℎ，
根据开普勒第三定律r A 3T A 2=r B 3T B 2，且有r A r B =41，解得：T A =24ℎ，故B 错误； C 、由于A 卫星的周期为24ℎ，与地球同步卫星的周期相等，所以A 卫星与地球同步卫星运行的线速度的大小相等，故C 正确；
D 、物体在A 、B 卫星中均处于完全失重状态，物体对支持物的压力均为零，故D 错误。

故选：C 。

由于两卫星的质量关系未知，无法计算其所受地球引力关系；
由题意找到卫星B 的周期，根据开普勒第三定律分析A 卫星与B 卫星的周期关系，即可知道A 卫星的公转周期；
物体在A 、B 卫星中处于完全失重状态，对支持物无压力。

本题的关键是根据题意推导卫星B 的周期，再利用开普勒第三定律，并能熟练运用，也可以根据万有引力提供向心力，列式表示出周期和角速度的表达式，再进行比较。

7.答案：D
解析：
本题是电容器动态变化分析问题。

含有电容器的电路，只有在电容器充电或放电的过程有电流，而分析电容器充放电要根据分析电容和电压的变化来确定；
由二力平衡的知识判断电场力的方向，然后确定油滴的电性；将S 断开，根据电场强度不变判断油滴的状态；将A 移动一小段位移，由电场强度变化，确定油滴状态，根据电容变化判断电容器的电量变化，然后判断电容器是充电还是放电，再得出电流方向。

A.闭合S后，板内有竖直向上的匀强电场，由二力平衡可知油滴受到的电场力也竖直向上，故油滴带正电，A错误；
B.将S断开，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故B错误；
C.若将A板左移，电容器板间电压不变，由E=U
d
可知，场强E不变，油滴所受的电场力不变，仍处
于静止状态。

根据公式C=εr S
4πkd 知，S减小，电容器的电容减小，由C=Q
U
知电容器的电量将减小，
电容器放电，则G表中有b→a的电流，故C错误。

D.将A板上移，由E=U
d 可知，E变小，油滴所受的电场力减小，将向下加速运动。

根据公式C=εr S
4πkd
知，电容C变小，由C=Q
U
知，电压不变，则电量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，
故D正确。

故选D。

8.答案：B
解析：解：AB、光被完全限制在水流内，不能射入空气，说明光在水柱与空气界面上发生全反射，水束是弯曲的，所以激光束发生弯曲，故A错误，B正确；
C、光在水柱与空气界面上发生全反射，光从水中射向空气的入射角大于等于临界角，仅改用折射率
更大的液体，根据临界角公式sinC=1
n
，知临界角减小，入射角仍大于临界角，光在水柱与空气界面上仍能发生全反射，光仍被完全限制在水流内，故C错误；
D、根据公式n=c
v
分析可知，因为水的折射率n大于1，所以，v<c，即激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度，故D错误。

故选：B。

让光完全限制在水束中，是由于发生了全反射，从全反射条件入手考虑，即可分析仅改用折射率更
大的液体，激光束能否完全被限制在水流内。

根据公式n=c
v
分析激光在水中的传播速度与其在空气中的传播速度的关系。

本题是光的全反射现象的应用，关键要掌握发生全反射现象的条件，并掌握临界角、光速与折射率的关系。

9.答案：BC
解析：解：由电势差公式，U=W
q
，则有对U AB=1V的理解，从A到B移动1C的正电荷，电场力做功
1J；或者从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J，故BC正确，AD错误；故选：BC。

根据电势差公式U=W
q
，即可求解．
考查电势差公式的应用，注意电荷的电性与电场力做功的正负，是解题的关键．
10.答案：AB
解析：解：A、弹簧第一次恢复原长后，物体B有向右的速度，物体A静止，此后，弹簧被拉长，故物体A在拉力作用下会向右加速，故A正确；
B、弹簧从第一次恢复原长到伸到最长过程，物体A加速，物体B减速，当两者速度相同时，弹簧达到最长，故B正确；
C、A离开墙后，两物块系统动量守恒，合动量向右，故第二次恢复为原长时，两个物体的速度方向不一定反向，C错误；
D、弹簧再次压缩到最短时，两个物体的速度相同，即若A的速度为零，则B的速度为零，若两物体速度都为零，则系统的动量减小了，不合实际，故D错误；
故选：AB。

物体A离开墙壁后，A、B和弹簧系统机械能守恒，动量也守恒，当两物体速度相同时，弹簧最长或者最短．
本题关键分析清楚两个物体和弹簧系统的运动规律，还要结合机械能守恒定律和动量守恒定律分析．11.答案：AC
解析：解：AB、K接1时，设副线圈的电压为U，由于二极管的单向导电性，电阻两端的电压为U′
U 2 R ×T
2
=U′ 2
R
×T，得U′=
√2
K接2时因匝数减小则R的电压的有效值减半为U
2
电压表的读数之比为√2：1，故A正确，B错误；
CD、由P=U 2
R ，接1和2，R阻值之比为(√2
1
) 2=2
1
，故C正确，D错误；
故选：AC
由二极管的单向导电性结合有效值的定义进行分析各选项．
考查含二极管的有效值的求解方法，根据电压与匝数成正比求得副线圈的电压的变化．不难．12.答案：BD
解析：解：由题意可知，对正在向右匀速运动的物体受力分析，则有：重力、支持力、推力与滑动摩擦力。

由于重力与支持力的θ=90°，所以它们不做功。

对于推力由于θ=0°，所以做正功；而摩擦力由于θ=180°，所以做负功，故BD正确，AC错误；故选：BD。

从做功的两个必要因素进行分析：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离，由功的公式W=Fscosθ可求得各力的功．
本题考查功的计算，在计算功时一定要明确功的定义才能准确的排除干扰项．同时注意功的表达式中θ的含义，会影响功的正负．
13.答案：A；0.98m/s；0.49J；0.48J；C
解析：
(1)验证机械能守恒定律即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等。

(2)根据平均速度公式求解B点的速度，再根据动能表达式求出动能，再根据下落的高度求解重力势能的减小量；
(3)通过能量守恒的角度分析重力势能的减小量大于动能增加量的原因。

本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意明确实验原理以及实验中的注意事项，明确数据分析的基本方法和误差原因，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用。

解：(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，
故选：A。

(2)①利用匀变速直线运动的推论B点的速度等于AC间的平均速度，故
v B=x AC
2T
=
7.06−3.14
2×0.02
×10−2m/s=0.98m/s
重力势能减小量ΔE p=mgℎ=1×9.8×0.0501J≈0.49J。

E kB=1
2mv B2=1
2
×1×0.982≈0.48J。

②由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，
故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误；
故答案为：(1)A；(2)①0.98m/s；0.49J；0.48J；②C。

14.答案：EDBCA；2.8；B；直流电流250mA
解析：解：(1)用多用电表测电阻，应先对多用电表机械机械调零，然后把选择开关置于合适的欧姆档，
再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，多用电表使用完毕应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，
因此合理的实验步骤为：EDBCA；
(2)由图示表盘可知，欧姆表挡位是：×1，欧姆表读数为：2.8×1=2.8Ω；
(3)由于待测铅笔芯电阻太小，直接用电压表测其两端电压电压表示数太小读数误差较大，
为减小读数误差，可以把定值电阻与铅笔芯串联其串联两端电压，由题意可知，
电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，
滑动变阻器最大阻值小于定值电阻与铅笔芯的串联电阻，
滑动变阻器应采用分压接法，由此可知，应选择图B所示实验电路；
电路最大电流约为：I=U R
0+R =3
10+2.8
≈0.23A=230mA，
则多用电表选择开关应置于直流电流250mA挡。

故答案为：(1)EDBCA；(2)2.8；(3)B；直流电流250mA。

(1)用多用电表测电阻，应先对多用电表机械机械调零，然后把选择开关置于合适的欧姆档，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，多用电表使用完毕应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。

(2)根据图示表盘确定欧姆表的倍率，然后根据指针位置读出其示数。

(3)根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法，然后选择实验电路。

本题串联多用电表的实验实验、实验电路的选择，要掌握多用电表的使用方法与注意事项，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习。

15.答案：解：(1)由于金属棒两端的电压与时间成正比，根据欧姆定律知，电路中的电流也与时间成正比，电路中的电动势与时间成正比，由E=BLv可知，速度与时间成正比，即金属棒做匀加递运动。

根据速度时间关系可得：v=at
则电压为：U=1
2BLv=1
2
BLat
结合图象可知：t=1s时1
2
BLa=1V 解得：a=2m/s2
t =5s 时，金属棒的速度大小为：v 5=at 5=10m/s
根据牛顿第二定律可得：F −
B 2L 2v 52R =ma 解得：F =0.7N ；
(2)根据(1)可知：F =B 2L 2v 2R +ma =B 2L 2a 2R ⋅t +ma =0.1t +0.2
由于拉力F 随时间t 线性变化，因此拉力F 的冲量为：I 冲=F −t =
0.2+0.72×5N ⋅s =2.25N ⋅s ；
(3)金属棒运动10s 时速度大小为：v 1=at′=20m/s 撤去拉力F 后，金属棒做减速运动，设金属棒减速运动0.5m 时速度大小为v 2，
根据动量定理可得：−BIL △t =m △v
根据欧姆定律可得：I =E 2R
根据法拉第电磁感应定律可得：E =
△Φ△t =BLx △t 联立可得：−B 2L 2x 2R =m(v 2−v 1)
解得：v 2=19.75m/s
答：(1)t =5s 时，拉力F 的大小为0.7N ；
(2)金属棒在运动的前5s 内，拉力F 的冲量大小为2.25N ⋅s ；
(3)金属棒运动10s 时，撤去拉力F ，则撤去拉力后金属棒运动0.5m 时速度的大小为19.75m/s 。

解析：(1)金属棒做匀加速运动，根据速度时间关系求解速度大小，结合图象求解5s 时金属棒的速度大小，根据牛顿第二定律求解F ；
(2)由于拉力F 随时间t 线性变化，根据平均力等于力的平均值求解F 的冲量；
(3)求出金属棒运动10s 时速度大小，根据动量定理、法拉第电磁感应定律求解。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。

16.答案：解：(Ⅰ)初始状态封闭的气体体积为：V 1=48cm 3
由图示图象可知，此时气体压强为：p 1=82cmHg p 2=86cmHg ，体积为：V 2=56cm 3 从状态1到状态2 由理想气体状态方程得：
P 1V 1T 1=P 2V 2T 2
其中 T 1=27+373=300K
代入数据解得：T 2=367.1K
(Ⅱ)全过程气体对外做的功：。