1、浙江省杭州市2020届高三物理下学期教学质量检测试题（含解析）选择题部分一、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. 下列物理量和物理单位匹配正确的是（）A. 力()B. 功()C. 电场强度( )D. 动量()【答案】C【解析】【详解】A力的单位是故A错误；B根据可知功的单位是故B错误；C根据可知电场强度是故C正确；D根据可知动量的单位为，故D错误。故选C。2. 下列关于物理学史中叙述正确的是（）A. 伽利略提出了惯性定律B. 牛顿测定了万有引力常量C. 库仑在前人的基础上通过实验确认了库仑定律D. 法拉
2、第电磁感应定律是法拉第在前人工作基础上独立总结出来的【答案】C【解析】【详解】A伽利略根据理想斜面实验，否定了“力是维持物体运动原因”的观点，没有提出惯性定律。惯性定律即牛顿第一定律是牛顿提出的，故A错误；B牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，但没有测出引力常量，故B错误；C库伦在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故C正确；D法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出来的，故D错误。故选C。3. 如图甲，现代城市里面高楼林立。如图乙，是某地两高楼示意图，左边的楼高98m，右边的楼高200m，水平间距为136m。左边楼顶一人拿着
3、1kg的尽球，右边楼顶另一人拿着4kg的F球；若右边楼顶的人静止释放F球的同时大喊一声，左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E球，不计空气阻力，人和球均看成质点，声音在空气中传播的速度为340m/s，则下列说法正确的是（本题取，本题仅供理论讨论，严禁高空抛物）（）A. F球先落地B. 在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内E球的速度变化量小于F球的C. 两球落地的时间差为1.92sD. 在E球落地的一瞬间，F球离地面的高度小于左边楼的高度【答案】D【解析】【详解】AC根据解得F球落地的时间为E球从听到声音释放小球到小球落地所用时间为即则E球先落地，两球落地的时间差为故AC错误；B根据
4、可知两球都只受重力作用，加速度等于重力加速度，在相等的时间内E球的速度变化量等于F球的，故B错误；D在E球落地的一瞬间，F球离地面的高度为故D正确。故选D。4. 由于生活水平的不断提升，越来越多的家庭拥有了私家轿车，造成车位难求的现象，因此很多停车场采用了多层停车的结构。若车子被“移送”停在上层，车主想使用汽车时就需要车库管理员把车子“移送”到下层。如图是管理员正在“移送”车辆的过程。假设“移送”过程中车辆相对于底板始终静止，底板始终保持水平，则下列说法正确的是（）A. 车子在被水平向右“移送”的过程中，车子对底板的摩擦力一直水平向左B. 车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力不
5、可能水平向左C. 车子在被竖直向下“移送”的过程中，车子对底板的力可能小于底板对车子的力D. 车子在被竖直向下“移送”的过程中，底板对车子的力可能大于车子自身的重力【答案】D【解析】【详解】AB车子在被水平向右“移送”的过程中，若减速向右移送，则车子对底板的摩擦力水平向左，若加速向右移送，则车子对底板的摩擦力水平向右，故AB错误；C车子对底板的力和底板对车子的力是一对作用力和反作用力，任何时刻都大小相等，方向相反，故C错误；D车子在被竖直向下“移送”的过程中，若减速向下移动，则加速度向上，即即底板对车子的力可能大于车子自身的重力，故D正确。故选D。5. 在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕
6、沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A. 摩托车不能越过壕沟B. 摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为C. 摩托车能越过嫁沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5D. 在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统动量守恒【答案】B【解析】【详解】A由于摩托车做平抛运动，根据平抛运动的规律，在竖直方向可知摩托车下落2m所用时间为在水平方向所以由于壕沟只有18m宽，所以摩托车能越过壕沟。故A错误；B落地瞬间的速度大小为故B正确；C落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为故C错误；D摩托车与人
7、组成的系统中，重力属于外力，在跨越壕沟的过程中，重力做了功，摩托车与人组成的系统动量不守恒，故D错误。故选B。6. 从“嫦娥”探月到“长五”飞天，从“蛟龙”入海到航母入列中国科技以一系列创新成就实现了历史性飞跃。2019年11月23日8时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。北斗导航卫星分为地球静止轨道卫星（同步卫星）和倾斜地球同步轨道卫星等（均视为在圆轨道上运行）。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角（不为）的轨道卫星，它的运转周期也是24小时。下列关于北斗导航卫星说法正确的是（）A. 仅利用北斗导航卫星的周期
8、和万有引力常量就可以估算出地球的质量B. 倾斜地球同步轨道卫星的运行速率大于地球静止轨道卫星的运行速率C. 倾斜地球同步轨道卫星的运行速率小于第一宇宙速度D. 由于每一颗卫星质量不尽相同，所以每一颗卫星的向心加速度的大小也不同【答案】C【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力可得除了北斗导航卫星的周期和万有引力常量，还需提供卫星运动的轨道半径才能估算出地球的质量，故A错误；B根据万有引力提供向心力可得由于地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的周期一样，所以轨道半径也一样，根据可知，倾斜地球同步轨道卫星的运行速率等于地球静止轨道卫星的运行速率，故B错误；C第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是
9、最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C正确；D根据每一颗卫星的运行速率和轨道半径都一样，所以向心加速度的大小也一样，与卫星的质量无关，故D错误。故选C。7. 如图是小梁做引体向上的示意图。假设小梁在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上。若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动，则下列说法正确的是（）A. 单杠对双手的弹力是由于小梁的手发生了弹性形变产生的B. 一次完整的引体向上过
10、程中，小梁的机械能守恒C. 小梁在30s内克服重力做功的功率约为100WD. “上引”过程中，单杠对小梁做正功【答案】C【解析】【分析】【详解】A单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变产生的，故A错误；BD在做引体向上运动时，单杠对小梁不做功，人的手臂对躯体做功消耗了人体的化学能得到了机械能，是将化学能转化为机械能，机械能不守恒，故BD错误；C小梁每做一次完整的引体向上所做的功约为小梁在30s内克服重力做功的功率约为故C正确。故选C。8. 如图所示，是示波器的核心部件示波管的原理示意图。设电子枪的加速电压大小为，偏转电极Y和之间的电压为，X和之间的电压为，若和均为0，则电子会打在图中屏上的中
11、心点。假设发射的电子都能打到荧光屏上，则下列说法正确的是（）A. 若要电子打在荧光屏上的区域，则要求为正值，为负值B. 若，为一定值，则越大，电子打在荧光屏上的位置离中心点越远C. 若和不变，则越大，电子从发射到打到荧光屏上的时间越短D. 若和不变，则越大，偏转电极对电子做的功越多【答案】A【解析】【详解】A若要电子打在荧光屏上的区域，则电子要向X方向和Y方向偏转，则要求Y比Y电势高，X比X电势高，即U2为正值，U3为负值，选项A正确；B若，为一定值，则越大，则电子进入YY的速度越大，经过YY时的时间越短，则垂直于极板方向的偏转距离越小，即电子打在荧光屏上的位置离中心点越近，选项B错误；C电子
12、在YY和XX中运动时，平行极板方向均做匀速运动，若U1不变，则电子进入YY和XX时的水平速度不变，则电子从发射到打到荧光屏上的时间不变，与U2大小无关，选项C错误；D若和不变，则越大，则电子进入YY时的水平速度越大，电子在YY中运动的时间越短，则在垂直极板方向的位移越小，则偏转电极YY对电子做的功越少，选项D错误。故选A。9. 如图所示，KLMN是一个竖直的电阻为R的单匝矩形导体线框，全部处于磁感应强度为B的水平向右的匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动（俯视逆时针转动）。下列说法正确的是（）A. 在图示位置时，线框中的感应电动势为B. 在图示位置时，线框中
13、电流的方向是KLMNKC. 从图示位置继续旋转的过程中，线框中的平均电流为D. 该线框连续转动产生的交流电的电流的有效值为【答案】D【解析】【详解】A在图示位置时，线框中的感应电动势为选项A错误；B根据楞次定律可知，在图示位置时，线框中电流的方向是KNMLK，选项B错误；C从图示位置继续旋转的过程中，线框中的平均电流为选项C错误；D该线框连续转动产生的交流电的电流的有效值为选项D正确。故选D。10. 一束复色光射入玻璃砖（上、下两表面平行）后分成两束单色光和，已知入射光与玻璃砖上表面的夹角为，光束与上表面的反射光（图中未画出）相互垂直。若玻璃砖对光束的折射率为n，光束在玻璃砖里发生全反射的临界
14、角为C，则下列说法正确的是（）A. B. C. 光束能在玻璃砖的下表面发生全反射D. 光束能在玻璃砖的下表面发生全反射【答案】A【解析】【详解】AB光束与上表面的反射光相互垂直，可知其折射角为30，由光的折射定律可知，玻璃砖对光线的折射率由光路图可知，玻璃对光线的折射率小于对光线的折射率，可知因选项A正确，B错误；CD光线在下表面的入射角都等于在上表面的折射角，可知两束光线均不能在下表面发生全反射，选项CD错误。故选A。11. 下面四幅图描述的场景分别是：图甲是测量单摆的周期时选取计时的开始（和终止）的位置；图乙是用惠更斯原理解释球面波的传播；图丙是产生电磁振荡的电路；图丁是氢原子能级图。下列
15、关于四幅图的说法正确的是（）A. 图甲中取小球到达最高点时作为计时起点较好B. 图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源C. 图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间线圈L中的磁场能最大D. 图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是连续谱【答案】B【解析】【详解】A图甲中取小球到达平衡位置时作为计时起点较好，选项A错误；B图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源，选项B正确；C图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间，电容器要开始放电，此时振荡回路中电流为零，此时线圈L中的磁场能最小，选项C错误；D图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是不连续谱，选项D错误。故选B。12. 如图所示，把放射源铀、钋或镭放入用
16、铅做成的容器中，射线从小孔射出。在射线经过的空间施加磁场（垂直纸面向里），发现射线分裂成三束，下列关于三种射线说法正确的是（）A. 射线中每颗粒子的质量是射线中每颗粒子质量的4倍B. 射线的电离能力最强C. 若加热铅盒，则单位时间内射出的粒子数会增加D 卢瑟福用射线轰击氮原子核发现了质子【答案】D【解析】【详解】A根据左手定则可知，带正电，是射线（核），是光子，是射线（），而粒子的质量远大于电子质量的4倍，选项A错误；B射线即射线的电离能力最强，选项B错误；C放射性元素的半衰期与外界条件无关，则若加热铅盒，则单位时间内发生衰变的原子核数不变，射出的粒子数不变，选项C错误；D卢瑟福用射线轰击氮原
17、子核发现了质子，选项D正确。故选D。13. 如图所示，三个质量均为m的带电小球（球A、球B和球C）被三根不可伸长的绝缘细绳（绳、绳和绳）系于O点，三球平衡时绳处于竖直方向，且悬点O、球A、球B和球C所在位置正好组成一个边长为a的正方形。已知球A、球B和球C均带正电，电荷量分别为、和，若，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 和可以不相等B. 绳和绳的拉力之比为C. 绳的拉力为2mgD. 【答案】B【解析】【详解】A因竖直，可知两边电荷AC对B的库仑力相等，因距离相等可知AC带电量必然相等，选项A错误；BC因为，且，则对A受力分析可知绳的拉力对ABC整体受力分析可得 解得则
18、 选项B正确，C错误；D对球B，设A对B以及C对B的库仑力均为F，则 解得 又结合可得选项D错误。故选B。二、选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。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. 如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝和的中垂线上，屏上P点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，双缝与之间距离为d，双缝到屏的距离为L，若整个装置处于真空中，则下列说法正确的是（）A. 来自双缝和的光传播到P点处的时间差为B. 屏
19、上P点和点之间仅能观察到两条暗条纹C. 仅将单缝向左（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹D. 仅将屏向右（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹【答案】AD【解析】【详解】A来自双缝和的光传播到P点处的路程差为3，则时间差为，选项A正确；B由题意可知，屏上P点和点之间仅能观察到三条暗条纹，选项B错误；C根据可知，仅将单缝向左（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，条纹间距不变，则P点处仍是亮条纹，选项C错误；D 根据可知，仅将屏向右（保持在双缝的中垂线上）移动的过程中，l变大，则条纹间距变大，则P点处能观察到暗条纹，选项D正确。故选AD。15. 如图所示，
20、是研究光电效应的电路图。若光束通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置a时，电流表的读数恰好变为0；光束通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置b时，电流表的读数恰好变为0，则下列说法正确的是（）A. 同等障碍物的情况下，光束的衍射比光束的明显B. 光束产生的饱和电流一定小于光束的C. 光束的光子动量一定小于光束的D. 光束产生的光电子的初动能一定小于光束产生的光电子的初动能【答案】AC【解析】【详解】A由题意可知光束的截止电压较大，根据可知，光束的频率较大，波长较小，则同等障碍物的情况下，光束的衍射比光束的明显，选项A正确；B饱和光电流由入射光的光强决定，则由题中条件无法
21、比较两束光的饱和光电流大小，选项B错误；C根据可知，光束的波长较大，则光束的光子动量一定小于光束的，选项C正确；D由题意可知，光束产生的光电子的最大初动能一定小于光束产生的光电子的最大初动能，选项D错误。故选AC。16. 如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在s时的波形图。质点P（图中未画出）是平衡位置在cm处的该列波上的一点，若时刻P点向下振动，则下列说法正确的是（）A. 这列波的最小波速是12m/sB. 这列波频率一定为C. 质点P在到s这段时间内至少完成了1515次全振动D. 若这列波能够与另一列波发生干涉，则干涉后每个质点的振幅变为10cm【答案】C【解析】【详解】A
22、由波形图可知波长为=16cm，则个波长，若时刻P点向下振动，则波向x轴负向传播，则在1s内传播的距离为波速为 （n=0，1，2，3）当n=0时，v=12cm/s，可知这列波的最小波速是12cm/s，选项A错误；B波的频率（n=0，1，2，3）则这列波频率可能为，选项B错误；C波周期为 最大周期为可知，即质点P在到s这段时间内至少完成了1515次全振动，选项C正确；D若这列波能够与另一列波发生干涉，则干涉后有些质点的振动加强，振幅可能变为10cm，有些质点的振动减弱，振幅可能小于5cm，选项D错误。故选C。非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17. 小周用图示的装置进行“探究小车加
23、速度与力、质量的关系”的实验。（1）图甲中打点计时器使用的电源应是_（填字母）。A220V直流电源B220V交流电源C6V以下直流电源D6V以下交流电源（2）在实验前应进行“平衡摩擦力”的操作，下列关于“平衡摩擦力”的操作中做法妥当的是_（填字母，多选）。A小车尾部不需要安装纸带B小车尾部需要安装纸带，小车运动过程中不需要开启打点计时器C小车尾部需要安装纸带，小车运动前需要开启打点计时器D小车前端不挂细绳E小车前端需要挂上细绳与砝码盘，但是砝码盘中不加砝码（3）在正确地完成“平衡摩擦力”的操作后，小周进行了加速度与力（用砝码和砝码盘的总重力大小当成细绳对小车的拉力）之间关系的探究，得到了如图乙
24、所示的三条纸带（截取了部分）。已知纸带上的点迹都是实际直接打出的点，且所用电源频率为50Hz，则其中符合本实验要求的纸带是_（填序号）；第条纸带的P点对应的小车速度大小为_m/s（保留2位有效数字）。【答案】 (1). D (2). CD (3). (4). 2.2【解析】【详解】（1）1图甲中电磁打点计时器使用的电源应是6V以下交流电源，故选D；（2）2平衡摩擦力时，不挂砝码盘，开启打点计时器，让小车拖着纸带在木板上匀速运动，故CD正确，ABE错误；故选CD。（3）34纸带选取的点迹数较小，则测量时的误差也较大，故纸带符合实验要求；第条纸带的P点对应的小车速度大小18. 小明与小红在学习了导
25、体的电阻后，想确定图甲中滑动变阻器（铭牌丢失）的金属丝的材料，于是进行了如下实验： （1）先用游标卡尺测量了陶瓷桶上未绕金属丝部分的直径d，游标卡尺的读数如图乙所示；后用游标卡尺测量了陶瓷桶上绕有金属丝（金属丝直接紧密地绕在陶瓷桶上）部分的直径D，游标卡尺的读数（如图丙所示）为_mm；再用刻度尺测得滑动变阻器滑线部分的长度cm。（假设上述测量值均看作多次测量的平均值）（2）小明用欧姆表测得到该滑动变阻器全部金属丝的电阻为25；小红则向实验室借来以下器材测量该金属丝的电阻：A直流电源3V（内阻不计） B直流电流表0100mA（内阻约为5）C直流电流表0600mA（内阻约1） D直流电压表03V（
26、内阻约为3）E滑动变阻器010（允许的最大电流为2A） F导线和开关则实验中电流表应选用_（填字母）。（3）请帮小红设计一个最佳实验电路，并将电路图画在答题卷相应位置的方框中_（待测滑动变阻器就用普通电阻符号表示）。（4）若该滑动变阻器全部金属丝的电阻用R表示，则金属丝电阻率的表达式_（用本题中字母表示）；小红通过正确的操作后测得，请对照右侧表格中几种导体材料的电阻率（20时）判断该金属丝的材料最有可能为_（填字母）。材料材料银铁铜锰铜合金铝镍铜合金钨镍铬合金A铝 B铜 C含铜合金 D镍铬合金【答案】 (1). 22.18或22.20或22.22 (2). B (3). (4). 或或 (5)
27、. C【解析】【详解】（1）1游标卡尺丙的读数2.2cm+100.02mm=22.20mm；（2）2电路中能达到的最大电流为则直流电流表选择B；（3）3因电压表的内阻远大于待测电阻阻值，可知选用电流表外接电路；滑动变阻器电阻小于待测电阻的阻值，则采用分压电路，则电路图如图；（4）4待测金属丝横截面的半径金属丝横截面积每匝金属丝的长度为D（或者d）（或者） 则线圈匝数金属丝的总长度为（或者）（或者）根据 可得或者或者5将，D=22.20mm，d=21.00mm，L=10.50cm带入解得由表中数据可知，可能是含铜合金，故选C。19. “避险车道”是由粗糙碎石铺成的上坡路段，供下坡的汽车在刹车失灵
28、的情况下避险。如图是某公路的避险车道及周围路段示意图（俯视图），其中下坡路段倾角为，避险车道倾角为。一辆总质量为kg，以54km/h的速率在下坡路段向下匀速行驶的汽车突然刹车失灵（同时发动机失去动力），司机仅控制方向，使汽车驶入避险车道，最后停下。后经交警勘察和回放录像，发现该汽车在避险车道上运动的距离为28m，且从刹车失灵到停止运动经历了28s。若该汽车在避险车道上运动时受到的平均阻力大小为汽车总重力的0.8倍，它在下坡路段和避险车道上的运动均看成匀变速直线运动且不计其在下坡路段和避险车道交界处的能量损失，取，求：（1）汽车在避险车道上的加速度的大小；（2）汽车在运动过程中的最大动量的大小；
29、（3）汽车在刹车失灵后进入避险车道前受到的平均阻力的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在避险车道上所以（2）由运动公式所以最大动量（3）在避险车道上减速过程有所以故加速下滑过程求得20. 如图所示，长为m的粗糙直轨道AB与光滑的八分之五的圆轨道BCDE相切于B点且平滑连接。图中的O点为圆轨道的圆心，且E、O、C位于同一条竖直线上（E为圆轨道的最高点）；D、O、A于同一条水平线上，且OB与OA的夹角为（OB垂直于AB）。现将一质量kg的小球（视为质点）从A点以沿直轨道AB方向的初速度释放，已知小球与直轨道AB间的动摩擦因数。(1)若m/s，求小球第一次经过C点时的速度大小
30、；(2)若m/s，求整个运动过程中小球对C点压力最小值；(3)若要小球能在运动过程中，既不中途脱离圆轨道，又能再一次回到A点，求的取值。【答案】(1)；(2)，方向竖直向下；(3)【解析】【详解】(1)小球从A到C过程，据动能定理有由几何关系有可得(2)若恰好到D点，则解得因为且可得最终往复运动且小球从B到C过程，据动能定理得根据牛顿第三定律得方向竖直向下。(3)讨论中途不脱离轨道若不过D点，则解得若能过E点，不中途脱离圆轨道从A到E，动能定理解得讨论能回到A沿轨道返回到A点得舍去（或者其他合理讨论得出不能沿着回到返回A点，只能靠从E点抛出回到A点）从E点平抛，到达A点，则联立得则综上所述只能
31、取21. 如图所示，在直角坐标系xOy平面内，有一离子源可在单位时间内沿x轴正方向发射出个（大量）速率均为的正离子，这些离子分布在离x轴距离为的范围内，且沿y轴方向均匀分布，已知每个离子的质量均为m，电荷量均为q。在离子源的右侧有一个圆心在，半径为R的垂直纸面向外的圆形磁场，磁感应强度大小为（未知）；在的无限大区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其一磁感应强度为（未知）；另有一块长为R的不计厚度的收集板PQ位于x轴上R2R的区间。若离子群经过磁场后均从O点进入磁场，离子打在收集板上即刻被吸收，不考虑离子从磁场出去的后续运动，不计离子的重力及离子间的相互作用，不计收集板对离子的作用力，求：（1）的
32、大小；（2）若，离子在两个磁场中运动的总时间的最大值与最小值；（3）若，稳定后单位时间内收集板吸收的离子数n与之间的关系。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在磁场中运动的半径为R，则得（2）如图，粒子在磁场中运动的时间最短如图1，粒子在磁场中运动的时间最长（3）当可得当可得分类讨论：（）如图，当弦长最小的粒子恰能打到P点，则所有粒子均能打到收集板，（）如图，当最最远粒子恰好打不到P点，则所有粒子都打不到收集板，（）时，如图所示，沿与-y夹角为进入磁场的粒子刚好打在P点。可得22. 如图所示，边长为L，质量为m，电阻为R的匀质正方形刚性导体线框ABCD和直角坐标系xOy（x
33、轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内。在第一象限的空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度满足（和k均为大于0的已知量）。初始时，线框的A点与坐标原点O重合，AB边与x轴重合（此位置记为位置1）。现给线框一个沿着x轴正方向的速度，当线框的A点的纵坐标为H时（此位置记为位置2），线框恰好达到稳定的运动速率。此后线框继续运动到位置3（位置3和位置2中A点的横坐标相距4L）。若整个运动过程中，线框始终处于同一竖直平面内，AB边始终保持水平，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）线框运动到位置2时线框内电流的方向和大小；（2）线框从位置1运动到位置2所花的时间；（3）线框从位置1运动到位置3的过程中产生的焦耳热；（4）画出线框从位置2开始的运动过程中AB边上的电压随A点横坐标x变化的图象（不要求写出具体计算过程，但是要定量标出位置2所对应的横纵坐标值）。【答案】（1）方向：逆时针或者ADCBA ；（2）；（3）；（4）答案见解析【解析】【详解】（1）方向：逆时针或者ADCBA得（2）得状态1至2，y方向动量定理联立可得（3）状态1至3，能量守恒由得联立方程可得（4）图像形状（直线）和方位（负半轴）
