2021年高考物理全真模拟预测试卷附答案,(3)
物理学科 第 Ⅰ 卷 本卷分单项选择题和多项选择题，共 20 小题，单项选择题每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得 2 分或 3 分；多项选择题每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的.选对的得 4分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分. （一）单项选择题
每小题 2 分，共 16 分. 1．下列选项中属于理想化物理模型的是（
）
（A）机械波
（B）质点（C）电场
（D）氢气 2．用?粒子(42 He)轰击氮核(147 N)，生成氧核(178 O)并放出一个粒子，该粒子是（
）
（A）光子
（B）电子
（C）中子
（D）质子 3．恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的（
）
（A）质量（B）体积
（C）温度
（D）亮度 4．下列物理量的单位属于导出单位的是（
）
（A）质量（B）时间
（C）电流
（D）速度 5．若在真空中传播的电磁波频率增大，则该电磁波传播的（
）
（A）速度不变，波长减小
（B）速度不变，波长增大 （C）速度减小，波长增大
（D）速度增大，波长不变 6．物体在做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量为（
）
（A）线速度
（B）角速度
（C）向心力
（D）向心加速度 7．如图所示，一弹簧振子在 B、C 两点间做机械振动，B、C 之间的距离为 12cm，O 是平衡位置，振子每次从 C 运动到 B 的时间均为 0.5s，该弹簧振子（
）
（A）振幅为 12cm （B）周期为 2s （C）频率为 1Hz （D）从 O 点出发到再次回到 O 点的过程完成一次全振动 8．一个物体在多个力的作用下处于静止状态。若仅使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小，在这过程中其余各力均不变，则能正确描述该过程中物体速度随时间变化情况的是图（
）
O C B
（二）单项选择题. 每小题 3 分，共 24 分. 9．如图（a）所示为一逻辑电路。在 A 端输入信号 U A ，在 B 端输入信号 U B ， U A 和 U B 随时间变化情况如图（b）所示，能正确表示输出端 Z 的输出信号 U Z 的是图（
）
10．如图所示，D、E、F、G 为地面上间隔距离相等的四点，三个质量相同的小球 A、B、C 分别在 E、F、G 的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到 D 点。若不计空气阻力，则可判断 A、B、C 三个小球（
）
t o t o t o t o （A）
（B）
（C）
（D）
v v v v A B C F G D E U Z
t O t
2t
3t
4t
5t
U Z
t O t
2t
3t
4t
5t
U Z
t O t
2t
3t
4t
5t
U Z
t O t
2t
3t
4t
5t
（A）
（B）
（C）
（D）
1 A B Z &
(a)
U A
O t
2t
3t
4t
5t
t U B
t O t
2t
3t
4t
5t
(b)
（A）初始离地面的高度之比为 1:2:3 （B）落地时的速度大小之比为 1:2:3 （C）从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为 1:2:3
（D）落地时重力的瞬时功率之比为 1:2:3 11．如图所示，S 1 、S 2 是一水平面上的两个波源，它们的振动周期都为 T ，振幅都为 A 。某时刻 S 1 发出的波恰好传到 C，S 2 发出的波恰好传到 A，图中画出的是该时刻两列波在 AC 部分的叠加波形，S 1 A间、S 2 C 间波形没有画出。若两列波传播速度相同，则（
）
（A）两波源的起振方向相同 （B）A、B、C 三点始终都是振动减弱点，振幅为 0 （C）A、B、C 三点始终都是振动加强点，振幅为 2A （D）再经过T2 ，AC 间的波形是一条直线 12．根据分子动理论，设当两个分子间距为 r 0 时分子间的引力和斥力相等，则（
）
（A）当两分子间距离大于 r 0 时，分子间只存在引力作用 （B）当两分子间距离小于 r 0 时，随着距离减小，引力将减小、斥力将增大 （C）当两分子间距离为 r 0 时，分子势能最小 （D）两分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子G O 30° A B C S 2 S 1
势能越小 13．如图所示是一个斜拉桥模型，均匀桥板重为 G ，可绕通过 O 点的水平固定轴转动。7 根与桥面均成 30?角的平行钢索拉住桥面，其中正中间的一根钢索系于桥的重心位置，其余成等距离分布在它的两侧。若每根钢索所受拉力大小相等，则该拉力大小为（
）
（A）17 G
（B）27 G
（C）47 G
（D）
G 14．如图所示，四根相同粗细的均匀玻璃管内有水银柱封住一部分空气，水银柱长度 h 1 ＝ h 3 ＞ h 2 ＝ h 4 ，气柱长度 L 3＝ L 4 ＞ L 1 ＝ L 2 ，管内气体温度 t 1 ＝ t 3 ＝20?C、 t 2 ＝ t 4 ＝30?C。当管内气体温度都下降 10?C 时，管内水银柱下降最多的是 （
）
（A）a 管
（B）b 管
（C）c 管
（D）d 管 15．如图所示电路中，电源电动势为 E 、内阻为 r ， R 1 、 R 2 、 R 3 、 R 4 均为定值电阻，A、B 为两个小灯泡。当电路中某电阻发生故障后，A 灯变亮、B 灯变暗，则该故障可能为（
）
（A）
R 1 短路
（B）
R 2 断路 A B R 1 R 2 R 4 E
r R 3 hhhhL 1
L 2
L 3
L 4
a
b
c
d
（ C ）
R 3 短 路
（D）
R 4 断路 16．如图（a）所示装置中，左侧线圈与一个定值电阻 R 相连，右侧线圈与两根平行导轨相连，导轨所在区域有一方向垂直导轨平面向下的匀强磁场B ，现在垂直导轨方向上放置一金属棒 MN，金属棒及线圈电阻恒定，导轨电阻不计。当 t ＝0 时，金属棒 MN 在外力作用下，以一定初速度 v 0 开始向右运动，此后的速度 v 随时间 t变化情况如图（b）所示。设 a→b 为正方向，下图中能正确表示电阻 R 中电流I R 随时间 t 变化情况的是（
）
? ?
? ?
? ? ? ?
? ?
? ? v 0
R a b （a）
M N B v
（三）多项选择题. 每小题 4 分，共 16 分. 17．在双缝干涉实验中，分别用 a、b 两束单色光照射同一双缝，在距双缝一定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束 a 照射时形成的图样，图乙是单色光束 b 照射时形成的图样，则（
）
（A）它们在真空中的传播速度相同 （B）若光束 b 照射某金属恰能发生光电效应，则光束 a 照射该金属也能发生光电效应
（C）若两色光都能使某金属发生光电效应，则光束 a 照射逸出的光电子数量更多 （D）在相同条件下，光束 a 比光束 b 更容易产生明显的衍射现象 18．一列横波在 t ＝0 时的波形如图所示，A、B 两质点间距为 8m，B、C 两质点在平衡位置的间距为 3m，当 t ＝1s 时，质点 C 恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（
）
（A）
（B）
（C）
（D）
I
t/s
1 2 3 4 5O
I
t/s
1 2 3 4 5O
I
t/s
1 2 3 4 5O
I
t/s
1 2 3 4 5O
A B C 甲 乙
（A）13 m/s
（B）3m/s
（C）13m/s
（D）27m/s
19．两电荷量分别为 q 1 和 q 2 的点电荷放在 x 轴上的 A、B 两点，两电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系图线如图所示，其中 P 点电势最低，且 AP＞BP，则（
）
（A）P 点的电场强度大小为零 （B）
q 1 的电荷量大于 q 2 的电荷量 （C）
q 1 和 q 2 是同种电荷，但不一定是正电荷 （D）负电荷从 P 点左侧移到 P 点右侧，电势能先减小后增大 20．如图所示，相距为 L 的平行金属导轨 ab、cd 与水平面成 θ 角放置，导轨与阻值均为 R 的两定值电阻 R 1 、 R 2 相连，磁感应强度为 B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为 m 、阻值也为 R 的导体棒MN，以速度 v 沿导轨匀速下滑，它与导轨之间的动摩擦因数为 μ ，忽略感应电流之间的相互作用，则（
）
（A）导体棒下滑的速度大小为2 2) cos (sinL BmgR ? ? ? ? （B）电阻 R 1 消耗的热功率为) cos (sin41? ? ? ? mgv （C）导体棒两端电压为BLmgR2) cos (sin ? ? ? ? （D）
t 时间内通过导体棒的电荷量为BLmgt ) cos (sin ? ? ? ? φ O x A B P q 1
q 2
θ θ B R 1
R 2
v b a c d M N
第 Ⅱ 卷 （四）填空题.每小题 4 分，共 20 分.
21．光电管是应用___________的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果 a 端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极 K 时，电路中就会产生电流。
22．面积为 0.1m 2 的 120 匝矩形线圈放置在与线圈平面垂直的匀强磁场中，线圈总电阻为 1.2Ω，磁感应强度随时间变化如图所示，则 0.3s 内穿过线圈的磁通量的变化量为__________Wb，0.2－0.3s 内电流所做的功为__________J。
23．银河系恒星中大约有四分之一是双星。某双星系统由星球 A和 B 组成，两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 P 做匀速圆周运动。已知 A 和 B 的质量之比为 m A : m B ＝1:2，两星球的线速度之比为 v A : v B ＝__________ _；若由天文观察测得 A 星球的周期为 T ，AB 间距离为 r ，已知万有引力常量为 G ，则 A 星球的质量为 m A ＝__________。
24．一定质量的理想气体在初始状态 a 时的压强为 p 0 、体积为 V 0 ，其后气体分别经历了 a0.2 t/s B/T 0.1 0 0.2 0.1 0.3 电源 a b 1V
p 0
2p 0
p 0
1V 0
4V 0
6V 0
a b c d
→b→c→d 的状态变化，变化过程中 p 与1V
的关系图线及各状态的压强、体积大小如图所示。由图可知，气体在状态 d 时的压强大小为________，且可推断，从状态 a 变化到状态 d，气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
25．如图所示，一边长为 L 、质量为 m 、电阻为 R 的正方形金属框竖直放置在磁场中，磁场方向垂直方框平面，磁感应强度的大小随 y 的变化规律为 B ＝ B 0 ＋ ky （ k 为恒定常数且大于零），同一水平面上磁感应强度相同。现将方框从 y ＝0处自由下落，重力加速度为 g ，设磁场区域足够大，不计空气阻力，则方框中感应电流的方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”），方框最终运动的速度大小为_____。
（五）实验题.共 24 分. 26．（4 分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）（多选题）制作单摆时应选用下列器材中的（
）
（A）半径 1cm 的木球 O t 0 3t 0 5t 0 t
F
x y O ? ?
? ?
? ?
? ?
? ? ? ?
? ?
? ?
? ?
? ? ? ?
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? ?
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? ?
? ?
? ?
? ? ? ?
? ?
? ?
? ?
? ? B
（B）半径 1cm 的实心钢球 （C）长 1m 左右的细线 （D）长 30cm 左右的细线
（2）若在某次实验中，测得摆线的长为 l 0 、摆球的直径为 d ，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小 F 随时间 t 变化的图像如图所示，由图可得重力加速度的表达式 g ＝___________。
27．（6 分）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。
（1）本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，即2121ssaa? ，请写出推导过程。
（2）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使；在实验时，为减小误差，应使砝码盘和砝码的总质量小车的质量（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）。
（3）实验中获得数据如下表所示：（小车Ⅰ、Ⅱ的质量 m 均为200g）
小车Ⅱ 小车Ⅰ 细线 控制装置 滑轮 砝码盘 和砝码
实验次数 小车 合外力 F/ N 位移 s/ cm 1 Ⅰ 0.1 23.36 Ⅱ 0.2 46.51 2 Ⅰ 0.2 29.04 Ⅱ 0.3 43.63 3 Ⅰ 0.3 41.16 Ⅱ 0.4 44.80 4 Ⅰ 0.4 36.43 Ⅱ 0.5 45.56 通过分析，可知表中第次实验数据存在明显错误，应舍弃。
28．（7 分）某同学在实验室利用如图（a ）
所示的电路测定定值电阻 R 2 、电源的电动势 E 和内阻 r 。该同学将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移动到 b 端，并在移动过程中记录下了电流表 A、电压表 V 1 和电压表 V 2 的示数，根据测得的数据描绘了如图（b）所示的 两条 U-I 直线。已知定值电阻 R 1 ＝3Ω，滑动变阻器 R 0 的最大阻值为48Ω。
E
r V 2（a）A RV 1P S RR3 U/V 6 9 12 0 1.0 0.5 a b
（1）根据图线可知，定值电阻 R 2 ＝____Ω，电源的电动势 E ＝____V、内阻 r ＝____Ω。
（2）（多选题）当电路处于图像中两直线交点状态时，由图像可判断此时（
）
（A）滑动变阻器的滑片 P 一定位于 b 端 （B）电阻 R 1 的功率达到最大 （C）电源的输出功率为 9W （D）电源的效率达到最大 （3）当滑片 P 位于滑动变阻器中点位置时，变阻器 R 0 的总功率为_____W。
29．（7 分）某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律，如图所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴 O 转动，轻杆左端固定一小球 A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球 B。当将轻杆由静止释放后，A 球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B 球被水平抛出。实验前已测得小球 A、B 的质量分别为 m A 、 m B ，A、B 的球心离 O 的距离分别为 L A 、 L B ，转轴 O 离地面的高度为 h 0 ，已知重力加速度为 g 。
（1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到 B 球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为；B 球落地后，测得 B 球落地点与 O 点的水平距离为 s ，则由此可知，从释放到 B 球A B O hL Lmm
刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为。
（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有（
）
（A）尽量减小 B 球的质量 （B）选用硬度较高的轻杆 （C）尽量减小转轴 O 处的摩擦 （D）在同一高度多次释放 A 球的前提下，取 B球的平均落点，然后测量 s
（3）为进一步提高实验精度，也可多次改变 A球释放的初始位置，如图所示。测出 A 球离地高度 h 及对应的 B 球落地点与 O 点的水平距离 s ，然后根据测量数据作图像，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒。
（六）计算题. 共 50 分.（见答题卷）
学 习 能 力 诊 断 卷
流 水 号
题号 一 二 三 四 五 六 成绩 30 31 32 33 满分 16分 24分 16分 20分 24分 12分 11分 13分 14分 150 分 得
h A B O hLL
考生注意：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚. 2．第 30、31、32、33 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分. 有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位. 第Ⅰ卷（共 56 分）
（一）单项选择题 每小题 2 分，共 16 分. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案
（二）单项选择题. 每小题 3 分，共 24 分. （三）多项选择题. 每小题 4 分，共 16 分.
第 Ⅱ 卷（共 94 分）
分 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案
题号 17 18 19 20 答案
（四）填空题.每小题 4 分，共 20 分. 21．_________________，________________。
22．______________Wb，________________J。
23．_________________，________________。
24．_________________，________________。
25．_________________，________________。
（五）实验题.共 24 分. 26．（4 分）（1）（多选题）（
）
（2）
g ＝_______________。
27．（6 分）（1）推导过程__________________________________________________________ __________________________________________________________________。
（2）______________________； _______________。
（3）第_________次 28．（7 分）（1）电阻 R 2 ＝________Ω，电动势 E ＝________V、内阻 r＝________Ω （2）
（多选题）
（
）
（3）总功率为________W。
29 ． （ 7 分 ）
（ 1 ）
___________________________ ；____________________________。
（ 2 ）（ 多 选 题 ）（
）
（ 3 ）___________________________。
（六）计算题. 共 50 分. 30．（12 分）如图所示，用销钉固定的光滑绝热活塞把水平放置的绝热气缸分隔成容积相同的 A、B两部分，A、B 缸内分别封闭有一定质量的理想气体。初始时，两部分气体温度都为 t 0 ＝27℃，A 部分气体压强为 p A0 ＝2×10 5 Pa，B 部分气体压强为 p B0 ＝1×10 5 Pa。拔去销钉后，保持 A 部分气体温度不变，同时对 B 部分气体加热，直到 B 内气体温度上升为t ＝127℃，停止加热，待活塞重新稳定后，（活塞厚度可忽略不计，整个过程无漏气发生）求：
（1）A 部分气体体积与初始体积之比 V A : V A0 ； （2）B 部分气体的压强 p B 。
A B
31．（11 分）弹性小球从离地高度为 H 处自由下落到水平地面，碰撞后弹起，由于小球在与地面的碰撞过程中总有机械能损失，且损失量与碰撞时的速度有关，故每次碰撞后上升高度总是前一次的 0.64倍。不计空气阻力，重力加速度为 g ，求：
（1）小球落地时的速度大小 v 1 与碰撞后弹起的速度大小 v 2 之比； （2）若要使小球从原处下落后仍能上升到原来高度，则小球在开始下落时需要的最小初速度 v 0 。
32．（13 分）如图所示，两根竖直平行放置的光滑金属导轨相距为 L ，中间接有一阻值为 R 的定值电阻，在两导轨间 abdc 矩形区域内分布有磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向里，宽度为 d 。一质量为 m ，电阻为 r 的导体棒 MN 垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距 d 0 。现使棒 MN 由静止开始释放，当MN 最终离开磁场前已开始做匀速直线运动，导轨电阻不计，棒下落过程中始终保持水平，并与导轨接触良好。
（1）求 MN 在离开磁场下边界时的速度大小； （2）在通过磁场区域的过程中，求电流所做的功； （3）试分析讨论棒在磁场中各种可能出现的运动情况及其对应的条件。
R
?
?
?
? ?
?
?
? ?
?
?
? B
M
N
b
a
c
d
d
d 0
33．（14 分）如图所示，可视为质点的三物块 A、B、C 放在倾角为 θ ＝30?、长为 L ＝2m的固定斜面上，三物块与斜面间的动摩擦因数均为 μ ＝ 错误! ，A 与 B 紧靠在一起，C 紧靠在固定挡板上，其中 A 为不带电的绝缘体，B、C 所θ A B C F
带电荷量分别为 q B ＝＋4.0×10 -5 C、 q C ＝＋2.0×10 -5 C 且保持不变，A、B 的质量分别为 m A ＝0.80kg、 m B ＝0.64kg。开始时三个物块均能保持静止状态，且此时 A、B 两物体与斜面间恰无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零，则相距为 r 时，两点电荷具有的电势能可表示为1 2pq qE kr? 。为使 A 在斜面上始终做加速度为 a ＝1.5m/s 2 的匀加速直线运动，现给 A 施加一平行于斜面向上的力 F ，已知经过时间 t 0 后，力 F 的大小不再发生变化。当 A 运动到斜面顶端时，撤去外力 F 。（静电力常量 k ＝9.0×10 9 N·m 2 /C 2 ， g ＝10m/s 2 ）求：
（1）未施加力 F 时物块 B、C 间的距离； （2）
t 0 时间内 A 上滑的距离；
（3）
t 0 时间内库仑力做的功； （4）在 A 由静止开始到运动至斜面顶端的过程中，力 F 对 A 做的总功。
参考答案和评分标准
第Ⅰ卷（共 56 分）
（一）单项选择题 每小题 2 分，共 16 分. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D A D A B C D （二）单项选择题. 每小题 3 分，共 24 分. （三）多项选择题. 每小题 4 分，共 16 分.
第 Ⅱ 卷（共 94 分）
（四）填空题.每小题 4 分，共 20 分. 21．光电效应，正 22．0.02，12 23．2︰1，23 234GTr ?
24．034p ，减小 25．逆时针，2 4mRgk L （五）实验题.共 24 分. 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 B D B C B C C D 题号 17 18 19 20 答案 AD BCD AB CD
26．（4 分）（1）BC（2 分）（漏选得 1 分，错选不得分）
（2）20024)2(tdL ??（2 分）
27．（6 分）（1）根据2021at t v s ? ? ，本实验中，两小车从静止开始运动221at s ? ，且两小车的运动时间相等，所以2121ssaa? 。（2 分）
（2）细线与轨道平行（或水平）（1 分）远小于（1 分）（3）3（2分）
28．（7 分）（1）6，12、3（每空 1 分）
（2）BC（3 分）（漏选得 2 分，错选不得分）
（3）3（1 分）
29．（7 分）（1）
g L m g L mB B A A? （1 分），) () ( 42202BBA ABmLL mL hg s??（2 分）
（2）BCD（3 分）（漏选得 2 分，错选不得分）
（3）（ L A － h 0＋ h ）— s 2 （1 分）
（六）计算题. 共 50 分. 30．（12 分）解：（1）重新平衡后，A、B 两部分气体压强相等 p A ＝p B （2 分）， 设气缸总体积为 V
对 A 气体发生了等温变化
p A0
V A0 ＝ p A V A （2 分）， 2×10 5 ×12 V＝ p A V A ①（1 分）
对 B 气体
p
B0 V
B0T 0 ＝ p
B V
BT（2 分），400) (3002110 15A BV V pV? ??? ?②（1 分）
联立①②两式，解得 V A ＝35 V （1 分）
所以 A 部分气体体积与初始体积之比 V A ︰ V A0 ＝35 V ︰12 V ＝6︰5（1 分）
（2）将 V A ＝35 V代入②式，解得 p B ＝53 ×105
Pa（2 分）
31．（11 分）解：（1）根据 v t 2 － v 0 2 ＝2 gh （1 分），得 v 1 2 －0＝2 gH ① （1 分）， 0－ v 2 2 ＝－2 g ×0.64 H ②（1 分）
解得 v 1 ︰ v 2 ＝5︰4（2 分）
（2）解法一：要使小球回到原高度，可提高它下降的高度，可让它从H0.64 高度处下降。（2 分）
则需补偿：12 mv0 2 ＝ mg （H0.64 － H ）（2 分）
得v 0 ＝342 gH（2 分）
解法二：
v 1 2 － v 0 2 ＝2 gH ③（2 分），0－ v 2 2 ＝－2 gH ④（2 分）
v 1 2 ︰ v 2 2 ＝25︰16
⑤
解得
得 v 0 ＝34 v2 ＝342 gH （2 分）
32．（13 分）
（1）设 MN 离开磁场边界前做匀速运动的速度为 v ，产生的电动势为E
= BLv
（1 分）
电路中电流 I
= r RE? （1 分）
对 MN，由平衡条件得 mg － BIL = 0 （1 分）
解得 v
= 2 2) (L Br R mg ? （1 分）
（2）由能量守恒定律：
mg ( d 0
+ d ) = W 电 + 21mv 2
（2 分）
解得 4 42 2 302) () (L Br R g md d mg W?? ? ?电 （2 分）
（3）设棒刚进入磁场时的速度为 v 0 ，由 mgd 0
= 21mv 0 2 ，得 v 0
= 02gd
棒在磁场中匀速时速度为 v
= 2 2) (L Br R mg ?，则 ○1 当 v 0 = v ，即 d 0
= 4 42 22) (L Br R g m ?时，棒进入磁场后即开始做匀速直线运动 （1 分）
○2 当 v 0
< v ，即 d 0
<4 42 22) (L Br R g m ?时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动（1 分）
○3 当 v 0 ＞ v ，即 d 0 ＞4 42 22) (L Br R g m ?时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动（1 分）
d 0
与 4 42 22) (L Br R g m ?关系的表述总共 2 分
33．（14 分）解：
（1）
A 、 B 、 C 处于静止状态时，设 B 、 C 间距离为 L 1 ， 则 C 对 B 的库仑斥力021C Bkq qFL? （1 分）
以 A 、 B 为研究对象，根据力的平衡0) sin30A BF m m g ? ?0（ （1 分）
联立解得 L 1 ＝1.0m （1 分）
（2）给 A 施加力 F 后， A 、 B 沿斜面向上做匀加速直线运动， C 对 B的库仑斥力逐渐减小， A 、 B 之间的弹力也逐渐减小。经过时间t 0 ， B 、 C 间距离设为 L 2 ， A 、 B 两者间弹力减小到零，此后两者分离，力 F 变为恒力。
则 t 0 时刻 C 对 B 的库仑斥力为
022C Bkq qFL??①（1 分）
以 B 为研究对象，由牛顿第二定律有 0 00sin30 cos30B B BF m g m g m a ???? ? ②（1 分）
联立①②解得 L 2 =1.2m 则 t 0 时间内 A 上滑的距离
2 1Δ 0.2m L L L ? ? ?
（1 分）
（3）设 t 0 时间内库仑力做的功为 W 0 ，由功能关系有1 2 1 201 2q q q qW k kL L? ?
（2 分）
代入数据解得 01.2J W ? ③
（1 分）
（4）设在 t 0 时间内，末速度为 v 1 ，力 F 对 A 物块做的功为 W 1 ，由动能定理有 21 0 11( )2G f A BW W W W m m v ? ? ? ? ?④ 而0( ) sin30G A BW m m g L ? ? ? ?? ⑤ 0( ) cos30f A BW m m g L ? ?? ? ?? ⑥（代入式共 2 分）
212 Δ v a L ? ? ⑦ 由③~⑦式解得
11 . 0 5 W ? J
（1 分）
经过时间 t 0 后， A 、 B 分离，力 F 变为恒力，对 A 由牛顿第二定律有 0 0sin30 cos30A A AF m g m g m a ? ? ? ? ⑧ （1 分）
力 F 对 A 物块做的功2 2( ) W F L L ? ? ? ⑨ 由⑧⑨式代入数据得25J W ?
（1 分）
则力 F 对 A 物块做的功1 26.05J W W W ? ? ?