浙江协作体2023-2024学年高三年级下册开学适应性考试物理试题（解析版）

2023学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题

高三年级物理学科

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，

用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷

上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。

1.下列没有使用比值定义法的是（）

m口FFF

A.p=—B.E=—C.B=—D./?=—

vqqvS

【答案】D

【解析】

【详解】比值法定义就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量，而定义出来的新的物理量反映

物质属性或特征，与这两个定义物理量的大小无关，而由于其它因素决定的。

A.密度的大小与物体质量及体积无关，因此是比值定义，故A不符合题意；

B.电场强度E的大小与试探电荷所受电场力尸的大小及试探电荷的带电量4无关，因此是比值定义，故B

不符合题意；

C.磁感应强度与电荷受到的洛伦兹力、电荷所带电量、运动速度无关，只取决于本身的性质，因此是比值

定义，故C不符合题意；

D.压强p与压力P成正比，与受力面积S成反比，不是比值定义，故D符合题意。

故选D。

2.下列说法正确的是（）

A.在LC振荡电路中，若仅把电容器的电容变为原来的4倍，则振荡周期变为原来的一半

B.若铀元素的半衰期为7,则经过时间8个铀核中一定有4个发生了衰变

C.大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太

小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强

D.乒乓球容易快速抽杀，是由于乒乓球的惯性较小

【答案】D

【解析】

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【详解】A.根据LC电路的周期公式知

T=2n4LC

若仅把电容器的电容变为原来的4倍，则振荡周期变为原来的2倍。A错误;

B.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素,

无法准确预测其衰变的个数。B错误;

C.地球上某个位置的空气产生的压强是地球表面的空气受到重力作用，由此而产生的，而被密封在容器中

的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的。它的大小不是由被封闭气

体的重力所决定的。而是压强与温度和体积均有关，因此若温度与体积不变，则气体压强等于外界大气压

强，C错误;

D.质量越大惯性越大，乒乓球质量小惯性也小，容易快速抽杀。D正确;

故选D。

3.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.过程中，气体体积变大,放出热量

B.b-c过程中，气体温度不变,气体对外界做功

C.cf。过程中，气体体积变小,放出热量

D.c—。过程中，气体压强增大,外界对气体做功

【答案】B

【解析】

【详解】A.。一6过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖一吕萨克定律

7=c

得知，体积减小，根据热力学第一定律

AU=W+Q

温度降低，AU<0,体积减小，W>0,所以。<0,放出热量，故A错误;

B.b-c过程中气体的温度保持不变，压强减小，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律

PV=C

可知体积增大，气体对外界做功，故B正确;

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CD.c-a过程中，尸-T图像过坐标原点，尸与7成正比，则气体发生等容变化，温度升高，所以AU>

0,体积不变，外界对气体做功W=o,所以。>0,吸收热量，故CD错误。

故选B。

4.如图所示，有一半径为厂的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为V。现有一木板，左端

固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为6。则木板转动的角速度①为（）

/\rJ

v0v._0v3v0

A.-costan—B.—sintan—C.—cos—tann0D.-cos0ncot一

r2r2r2r2

【答案】B

【解析】

【详解】设圆周与上木板的接触点为尸，圆心为O,角的顶点为A,连接AO,AP之间的距离为相将圆心

的速度分解为板的速度和圆上尸点的速度,如图所示

由几何关系有

0r

tan—=—

2x

由运动的合成与分解有

v板=vsin8

板的角速度为

0c)——v板

X

解得

v.„0

0二—sin"tan一

r2

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故选B。

5.如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为用，外半径为凡=2N。在内圆上的A点处有一微

粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内

（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（）

【答案】B

【解析】

【详解】由题意可知，根据左手定则，其两粒子运动轨迹如图所示

设向右为正方向，向右的粒子速度为均，质量为牡，向左的粒子速度为匕，质量为叫，由动量守恒有

0=m2V2-叫匕

对粒子1,由几何关系有

12

对粒子2,由几何关系有

3

r2=~R1

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

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V

qvB=m—

r

整理有

mv

r=—

qB

由上述各式，整理有

为=3

q乙

故选B。

6.在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且

导轨宽度为现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为当导体

棒以速度%向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（）

XXX

*IXXX

【答案】C

【解析】

【详解】设导体棒开始运动时，距离导轨左端为X,磁场的磁感应强度为国,依题意，导体棒和导轨内部

始终无电流，可得

Bolx=Bl^x+vot）

整理，可得

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J__1+工

BB。Box

即工与f为一次函数关系。故ABD错误；C正确。

B

故选C。

7.双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝Si、S2的距离相等，。是Si、S2连线中垂线与光

屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在。点的亮条纹将会（）

A.向上移动B.向下移C,不动D.无法确定

【答案】B

【解析】

【详解】由于水的折射，光在水中传播时，波长变短。光源发出的光通过狭缝S2到达。点的光程比通过

Si到达O点的光程大，由于中央亮条纹到两个光源的光程相等，因此中央亮纹向下移动。

故选B。

8.在一匀强电场中有一正方体A8CD—A4CQ],边长为1叽若%=0,%=1V,%=2V,

=4V,则该匀强电场的场强大小为（）

A.V6V/mB.V7V/mC.2V2V/mD.3V/m

【答案】A

【解析】

【详解】如图所示

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由图可知

GBI=OB_0A，%一乙=^C,-(PBX

解得

9B、=3V,9D、=3V

则该电场沿龙、y、z轴方向的分场强大小分别为

口3—2

E=—!-----L=------V/m=IV/m

xd1

二%-%3-2

=-----V/m=IV/m

yd1

口_(P-(PA_2-0

LL—Ai—V/m=2V/m

d1

则该匀强电场的场强大小为

E=jE：+E；+E；=®/m

故选Ao

9.如图，在一水平地面上有一轨道，其内部有一质量不计的轻弹簧，弹簧劲度系数为比其正上方有一质

量为根的小球由静止释放，恰好可进入管道内部。若忽略空气阻力与摩擦力，则下列说法正确的是

()

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mO-o

w

w

w

w

w

j

一

A.小球运动过程中，其机械能守恒B.小球最大速度，2g/z+半

C.小球下落最大距离mg+4mgy+2嘈D,小球最大加速度mg+d(mg¥+2nig也

kmk

【答案】B

【解析】

【详解】A.小球未接触到弹簧过程中，只有重力做功，机械能守恒，与弹簧接触后弹簧弹力做功，小球

的机械能不守恒，故A错误；

B.当小球的加速度为零时，速度达到最大，即

mg=kx

1,1,

mg(h+x)=—mV+—kx"

联立可得

故B正确；

C.当小球速度减为零时，下落的距离最大，则

mg(h+x')=-^kx'2

所以小球下落最大距离为

h+x'=+2mgkh+〃

k

故C错误；

D.当小球运动到最低点时加速度最大，则

kx'-mg-ma

解得

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J(mg)?+2mgkh

a—

m

故D错误

故选B。

10.如图所示，左侧圆环匝数为N,电阻为A。，半径为广，内部充满磁场，磁场变化规律为

B=B0cosa)to左右线圈匝数之比为上且右侧回路内有一阻值R=24的电阻R。下列说法正确的是

7rr2NBco

A.圆环中感应电动势的最大值为o

2

2兀k2(兀/NB6①

B.在一个周期内，电阻R上产生的焦耳热为一二_^―

(2/+1)&

71

c.t=——时，从上向下看，圆环中电流沿逆时针方向

8®

D.左=2时，R上消耗功率最大

【答案】B

【解析】

【详解】A.圆环中感应电动势为

、TA3-7,.

e=N——S=兀rNBMsina)t

Ar0

感应电动势的最大值

Em=7ir'NBQco

选项A错误；

B.电动势有效值

2

E=^7vrNBQa)

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根据闭合电路欧姆定律得

E=IR+5

根据理想变压器原副线圈电压电流与匝数关系

副线圈欧姆定律得

勺=2.

,2

在一个周期内，电阻R上产生的焦耳热为

Q=llRT=llR—

CD

联立解得

271k2(兀户NB。CD

Q=

(2左2+14

选项B正确;

71

c.t=——时，向下的磁场逐渐减弱，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中电流沿顺时针方向，选项c

8。

错误;

D.根据

271k2(兀r2NB"CO

Q=

(2父+1丫4

可得

27rsrA®0)①

r+lj4

则当k=Y1时，R上消耗功率最大，选项D错误。

2

故选B。

11.一只蜜蜂竖直向上飞时速度最大速率为匕，竖直向下飞时的最大速率为乙。低速情况下，空气阻力的

大小和速率成正比，假设蜂蜜翅膀提供的动力大小为定值，则蜜蜂水平飞行时的速度大小为（）

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匕+%

【答案】B

【解析】

【详解】设蜜蜂的牵引力为定值/，蜜蜂的质量为加，空气阻力的大小和速率比例系数为左，当竖直向上

飞达到最大速度时，由受力分析可知

F=mg+kvx

以最大速度下降时

kv9=mg+F

由两个方程联立可解得

沿水平方向运动时有

F2—(侬¥=("')：

解得蜜蜂水平飞行时的速度大小为

故选B。

12.A点和8点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。现在A处同时释放两个载人宇宙飞船。

其中一个飞船从静止开始沿着隧道运动，一段时间到达3点。另一飞船沿着近地轨道环绕地球运动，一段

时间后也到达B点。已知地球半径为R,地表的重力加速度为g,且不计一切阻力。则下列说法正确的是

(提示：均匀球壳内部引力处处为0)()

A.在沿着隧道穿行的飞船中的人会先经历超重，再经历失重过程

B.沿着隧道穿行的飞船飞行的最大速度v.

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X

C.设X为沿着隧道穿行的飞行器距离地球球心的距离，则其受到的合力为R=mg，其中，"为其质

量

D.两飞行器同时到达8点

【答案】D

【解析】

【详解】A.在沿着隧道穿行的飞船中的人与飞船的加速度相同，对飞船没有压力,始终处于完全失重状

态，A错误;

BC.由于

GMmG-^pm

可得地球的密度

p=*

44GR

设飞行器沿着隧道穿行，到距离地球球心的距离为无时所受的力

043

Cr—7ixpm

F=3=吟=心

x2R

因此该飞船做简谐运动，到达地心时速度最大，根据机械能守恒

可得最大速度

B、C错误；

D.利用简谐振动的周期公式

T=2万

可知沿着隧道穿行的飞行器到达B点时恰好运动了半个周期，所用时间为

沿地球表面飞行的速度

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从A到2飞行的时间

兀R[R

'2=—=勺一

vNg

因此两飞行器同时到达B点，D正确。

故选D。

13.假设宇宙是一团球形的密度均匀的物质，其各物理量均具有球对称性（即只与球的半径有关）。宇宙球

对称地向外膨胀，半径为『的位置具有速度丫（「）。不难发现，宇宙膨胀的过程中，其平均密度必然下降。

若假设该宇宙球在膨胀过程中密度均匀（即球内各处密度相等），则应该有y=Hd，其中H是一个可变

化但与r无关的系数，那么«的值应为（）

[提示：若是某一物理量，则p"对时间的导数为和

A.1B.2C.3D.4

【答案】A

【解析】

【详解】设七0时刻，半径为「宇宙球内质量为Mi,半径在之间的质量为跖，由于各处的密度相

等,则

必_M2

434343①

—nr,一兀吟——nr,

313231

在经过极短时间后，各处的密度仍相等，则

必,___________强______________________

4a-4,4a②

1万储+%）4）1乃（4+%）加）一§万储+%）加）

整理②式可得

必_必

4「4,4°③

§万（（+Hr^At）3+8琰A»）3+Hr^At）3

将①代入③忽略去二阶小量和三阶小量

"+3H<+2A0归+3H尸旬-片+3时+2旬

整理得

「、/2大小无关，若等式恒成立，则

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a=l

故选Ao

二、选择题：本题共2小题每小题3分，共6分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部

选对的得3分，部分选对的得2分，有选错的得0分。

14.一束红紫混合光以。（，＜45。）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为乙、tb,则

C.a为紫光D.ta<tb

【答案】BC

【解析】

【详解】设折射角为乙根据折射定律可得

sin。

n=----

sinr

由图可知，a光的折射角小于6光的折射角，则玻璃砖对。光的折射率大于玻璃砖对6光的折射率，。光的

频率大于6光的频率，。为紫光，。为红光；设玻璃砖的厚度为d,则光在玻璃砖中传播的距离为

d

s=----

cosr

又

ccsinr

v=—=-----

nsin0

则光在玻璃砖中的传播时间为

sdsin6Idsin0

t————;-------=;----

vcsinr-cosrcsin2r

由于。＜45。，则有2r＜90°,由于。光的折射角小于6光的折射角，则有

故选BC。

15.电偶极子由两个点电荷+4和组成，它们之间的距离为/（/很小），总质量为，心如图所示，空间

中某区域内存在一电场，其分布为E（x）=a/。先令一电偶极子朝着》方向，并使其中点位于x=%

处，再静止释放。下列说法正确的是（）

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A.a的单位是V/n?

B.电偶极子受到的合力尸=2aq/x

C.电偶极子静止释放后的运动可看作简谐运动的一部分

D.电偶极子的电势能U=-。［氏2

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.由电场强度的单位是V/m,由于后(％)=。必，所以a的单位是

丝屋V/n?

m

故A正确;

B.电偶极子受到的合力

F=F\_F[=qE[-qE]=qax+-=laqlx

故B正确；

C.电偶极子所受合力方向沿尤轴正方向，静止释放后一直向x轴正方向运动，合力方向与位移方向同

向，故C错误；

D.令+g所在处的电势为零，负电荷和正电荷间的电势差

MJ=El

-q所在位置的电势

(p-El

该电偶极子所具有的电势能

U=-q(p=-aqlx2

故D正确。

第15页/共26页

故选ABD„

【点睛】

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.探究力与加速度的关系时，下列说法正确的是（）

・1

□D

A.若使用电火花打点计时器，则所接电压为8V直流电源

B.该实验需要平衡摩擦力

C.该实验要求悬挂物体的质量小于等于小车的质量

D.作图应选择a-工图像

F

【答案】B

【解析】

【详解】A.若使用电火花打点计时器，则所用电源为220V交流电源。故A错误；

B.为了使小车受到的合力等于绳子拉力，实验需要平衡摩擦力。故B正确；

C.实验过程中，小车质量应该远大于悬挂物体的质量，这样可认为小车所受的牵引力等于悬挂物体的重

力。故C错误；

D.根据尸=Ma可得

1〃

a=——b

M

实验结果用。-/图像，是为了便于根据图像直观地作出判断。故D错误。

故选B。

17.来自全国各地的同学分享了各自做物理实验的经历

甲：“我测的重力加速度为什么比你们都小？”

乙：“我利用热学知识测一个石头的体积，带入p=101kPa,总是与排水法的结果有较大偏差”

丙：“我利用手机测量地磁场，竖直方向的分量比你们的都大，水平方向却比你们的都小”

则这三位同学可能分别来自（）

A,广州，郑州，哈尔滨B.海口，拉萨，哈尔滨

C.北京，青岛，拉萨D.长沙，兰州，杭州

【答案】B

【解析】

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【详解】纬度越高，重力加速度越大，甲同学处重力加速度测量值较小，则甲同学可能在海口；海拔越

高，大气压越小，则乙同学可能在拉萨；纬度越高，地磁场竖直方向的分量越大，水平方向的分量越小,

则丙同学可能在哈尔滨。

故选B。

18.某同学打算用如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r,已知定值电阻阻值为凡

A：闭合SrS2,调节滑动变阻器，此时电流表示数为人，接着断开S2,读出电流表示数4。

B：改变变阻器阻值，多次重复，记录/1,12,作，-，2

C：同时闭合S-S2,S3,读出4

(1)下列滑动变阻器阻值范围最合适的是

A.0—0.1与B.0—4&C.0—204

(2)若图乙中直线斜率为一左1,则石=,r=

(3)该实验是否有系统误差？若有，分别指出电动势和内阻的误差，结果是偏大还是偏小；若没有，请

说明理由。()

【答案】①.B②.M③.斗④.实验有系统误差，电动势的测量值等于真实值，内阻的

匕kJ3

测量值偏大

【解析】

【详解】(1)[1]为调节方便，电流表示数变化明显，滑动变阻器阻值范围最合适的是0-44。

故选B。

(2)[2]不考虑电流表内阻，根据闭合电路的欧姆定律

E=L(R+r)

E=I2(RQ+R+r)

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E=I3r

整理得

图像的斜率为

解得电源电动势为

FT

[3]内阻为

『=£=旦

，3KA

（3）[4]若考虑电流表内阻，根据闭合电路的欧姆定律

E=/I（R+RA+『）

E=I?（用+H+7?A+-）

£=/3（4+r）

整理得

上、a

可知十一，2图像的斜率不变，电动势的测量值等于真实值，内阻为

故内阻的测量值大于真实值，内阻的测量值偏大，该实验有系统误差。

19.一质量为m的卫星沿半径厂的圆轨道绕太阳运行。卫星上有一太阳帆一半径为R的圆形镜面反射膜。

该反射膜在随后运动中不断改变方向，使帆面不断改变方向以保证始终垂直于太阳光。已知：万有引力常

量为G,太阳质量为太阳半径为Rs,太阳表面温度为兀太阳可视理想黑体且单位面积的热辐射功率

为bT，其中b为一常量。

第18页/共26页

已知光具有粒子的性质：一个光子的能量旧=。。，其中p是光子的动量，C是光速。

(1)求太阳热辐射的总功率；

(2)求太阳帆单位时间内接受到的能量；

(3)求太阳帆受到的合力P(r)(以沿着半径背离圆心的方向为正方向)。

【答案】(1)4的底T二口)的邙T，；(3)R⑺=」「的」点」_GMm

厂「1c)

【解析】

【详解】(1)根据题意可得太阳的表面积为

S=4碗

所以太阳热辐射的总功率为

4

P=SaT=4s审4

(2)太阳单位时间内热辐射的总能量为

E&=Pt=4wR江4

设太阳帆单位时间内接受到的能量为E',则

E总E'

22

47vr兀R

所以

gR2R74

(3)根据动量定理有

F•kt=2np

E'•Nt=nE

所以

L2的7?2尺丁

F=2

cr

则太阳帆受到的合力

口（\口GMm

F⑺=F/

解得

第19页/共26页

/、1（2兀次审4\

Fyr）=-----------------GMm

r\cJ

20.如图，上方是平直桌面，右侧有多个半圆形轨道。第一个半圆轨道为凡=4，第二个为此，第"个

为火“。每个半圆轨道之间有一小段水平轨道连接。现有一可视为质点的小球，质量为加，以初速度%从A

点进入轨道。已知重力加速度为g。

（1）若AB内外轨道均粗糙，小球在A,B两点对轨道的压力差为3mg,求小球在AB段运动时阻力做

功。

（2）若轨道各处均光滑，要使小球刚进入每一个半圆形轨道时所受的向心力大小均相等，求用的表达

式。（用‘g，%，”表）

【答案】（1）当%<时，叫=“1g4+"，当%〉时，％=-或者

（

3⑵用

Wf=--mg7^;=4]1+

【解析】

【详解】（1）如图所示

♦FJ

小球在轨道内做圆周运动，当%〉J嬴时，在最高点时

第20页/共26页

m

FNi+8=

设在最低点速度为力,则在最低点

2

联立解得

mg=m-----------

凡

或者

5mg=m-------

2

设阻力做功为叼，由动能定理得

2mgR0+Wf=1m(v|-Vo)

代入得

13

f=+-mg&=--mg用

或者

9

W=--mgR

f20

如图所示

机

理/

小球在轨道内做圆周运动，当%<J诋时，在最高点时

2

口，%

加g_综］=m—

4

设在最低点速度为VB，则在最低点

第21页/共26页

，2

?'VB

综2-mg=m—

4

联立解得

’22

VB+v0

3mg=m

设阻力做功为W；,由动能定理得

,1

ImgR^+Wy--m

代入得

,32gg4+

+mv=

Wf=-2mgR+—mg&0—m

(2)若轨道各处均光滑，设第一次到达最低点速度为匕，由动能定理知

；mv；+2mgR}=gmv；

由圆周运动知

耳=加型

段

J；_mvl+4mgR,

1ry-IIL—

R?凡

设第二次到达最低点速度为％，由动能定理知

12chi2

—mVj+2mgR,=-mv2

由圆周运动知

mVg+4mg&+4mgR?

F=m^=

叫

同理得，设第〃次到达最低点速度为V",由动能定理知

^mVn-X+2mgR„=~mVl

mvl+4mgR]+4mgR2+4mgR3+........+4mgRn_x

n=瓦

由题知片=4,由圆周运动知

第22页/共26页

mVgmVg+4mgR]+4mgR,+4mgR3+......+4mg&_1

R二R„

21.如图，电容器的电容为C,初始带电量为。，开关S断开，导轨光滑，处于磁感应强度为8的磁场

中。甲、乙两棒的有效切割长度均为乙、电阻为R质量为根的导体棒。

(1)闭合开关S,求达到稳定时两棒的速度匕；

(2)闭合开关S,求达到稳定过程中甲棒产生的焦耳热(已知电容器储存的能量为E=—比2)；

2

(3)若先去掉乙，再闭合S释放甲，当甲稳定运动后再在最初释放甲处释放乙，二者最终稳定速度为

丫2°

①通过计算比较匕和%的大小关系；

②若按此方式，依次释放与甲、乙相同的丙、丁……当释放包含甲、乙在内的2024根棒后，求稳定速度

丫2024(直接写出结果)。

甲乙

1答案】⑴五器及；⑵2晨晨C)C；⑶①大小相等；②篇篇牙

【解析】

【详解】(1)将甲、乙两棒做为一个整体，相当于质量为29，电阻为四的导体棒，根据动量定理

2

BIL-t=2mvx

而

It=q

最终稳定后

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BL%=U=亳

而

Q'-Q-q

联立解得

BLQ