评分参考:第(1)问6分,①②③式各2分;第(2)问6分米,⑥⑦式各2分,―可以运动到C点‖2分。 25.(20分)
(1)在金属棒未越过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为?=ktS①
设在从t时刻到t??t的时间间隔内,回路磁通量的变化量为??,流过电阻R的电荷量为
?q。由法拉第电磁感应定律有?=???② ?t由欧姆定律有i=?③ R?q④ ?tkS?t⑤ R由电流的定义有?=联立①②③④式得?q=由⑤式得,在t?0到t?t0的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为
q=kt0S⑥ R(2)当t?t0时,金属棒已越过MN。由于金属在MN右侧做匀速运动,有f?F⑦ 式中,f是外加水平力,F是匀强磁场你施加的安培力。设此时回路中的电流为I,F的大小为 F=Bl 0I⑧
此时金属棒与MN之间的距离为s=v0(t?t0)⑨ 匀强磁场穿过回路的磁通量为??=B0lS⑩ 回路的总磁通量为?t??????
式中,?仍如①式所示。由①⑨⑩?式得,在时刻t(t?t0)穿过回路的总磁通量为
?t?B0lv0(t?t0)?kSt?
在t到t??t的时间间隔内,总磁通量的改变??t为
??t?(B0lv0?kS)?t?
有法拉第电磁感应定律的,回路感应电动势的大小为
?t???t? ?t由欧姆定律有I??t? RB0l? R联立⑦⑧???式得f?(B0lv0?kS)评分参考:第(1)问7分,①②③④⑤式各1分,⑥式2分;第(2)问13分,⑧⑨⑩式各1分,??式2分,????式各1分。 33.[物理——选修3-1](15分) (1)CDE(5分)
(2)设初始时,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;左管中空气柱的压强为p2=p0,长度为l2。活塞被下推h后,右管中空气柱的压强为p1',长度为l1';左管中空气柱的压强为p2',长度为l2'。以cmHg为压强单位。由题给条件得p1=p2(20.0–5.00)cmHg①
l1??(20.0?20.0?5.00)cm② 2由玻意耳定律得 p1l1=p1'l1'③
p1'=144 cmHg④ 依题意 p2'=p1'⑤
l2??4.00cm?20.0?5.00cm?h⑥
2由玻意耳定律得 p2l2= p2'l2'⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得 h=9.42 cm⑧
评分参考:①②式各1分,③式2分,④⑤⑥式各1分,⑦式2分,⑧式1分。 34.(1)BDE
(2)答:设球半径为R,球冠底面中心为O',连接OO',则OO'⊥AB。令∠OAO'=α,有
3O?A2Rcos α==①
ROA即α=30°②
由题意MA⊥AB 所以∠OAM=60°
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示。设光线在M点的入射角为i、折射角为r,在N点的入射角为i',反射角为i'',玻璃折射率为n。由于△OAM为等边三角形,有
i=60°④
由折射定律有sin i=nsin r⑤ 代入提给条件n=3得r=30°⑥
作底面在N点的法线NE,由于NE∥AM,有i'=30°⑦ 根据反射定律,有i''=30°⑧
连接ON,由几何关系知△MAN≌△MON,故有∠MNO=60°⑨ 由⑦⑨式得∠ENO=30°⑩ 于是∠ENO为反射角,ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为 β=180°–∠ENO=150°?
评分参考:②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩?式各1分。 35.(1)ABE
(2)答:设物块与地面间的动摩擦因数为μ。若要物块a、b能够发生碰撞,应有
12mv0??mgl① 22v0即??②
2gl设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间,a的速度大小为v1。由能量守恒有
1212mv0?mv1??mgl③ 22设在a、b碰撞后的瞬间,a、b的速度大小分别为v'1、v'2,由动量守恒和能量守恒有 mv1=mv'1+
3mv'2④ 412113m2?2?()v2?⑤ mv1?mv12224联立④⑤式解得v'2=
8v1⑥ 7由题意,b没有与墙发生碰撞,由功能关系可知
13m23m???()v2gl⑦
244联立③⑥⑦式,可得
232v0??⑧
113gl联立②⑧式,a与b发生碰撞、但b没有与墙发生碰撞的条件
2232v0v0⑨ ???113gl2gl评分参考:①②式各1分(若②式同时有小于和等于号,同样给分),③式2分,④⑤⑥⑦式各1分,⑧式2分(若只有大于号,同样给分)