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    3．一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：当物体下落20.0米时的速度v．和重力做功的瞬时功率p．

    分析 根据机械能守恒定律可求得物体下落20m时的速度；再根据功率公式可求得重力做功的瞬时功率．

    解答 解：由机械能守恒定律可知：
    $mgh=\frac{1}{2}m{v^2}$
    代入数据解得：v=20m/s
    根据功率公式可知：P=mgv=50×20=1000W；
    答：当物体下落20.0米时的速度v为20m/s；重力做功的瞬时功率p为1000W．

    点评 本题考查机械能守恒定律以及功率公式的应用，要注意明确运动过程，知道物体只在重力作用下机械能守恒．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图甲所示，两个完全相同的灯泡并联后再与R=5Ω的定值电阻串联，然后将这部分电路接到输出电压恒为E=8V的A、B两端，灯泡两端的电压与通过灯泡的电流满足图乙所示关系，则（　　）
    A．图甲中电流表示数为1.0A
    B．图甲中每个灯泡的电阻值为3Ω
    C．图甲中两个灯泡消耗的总功率为3.0W
    D．图甲中A、B两端的总功率为4.0W

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图所示，汽缸开口向上放在地面上，活塞质量m1=1kg，活塞截面积为S=5×10-4m2，卸内封闭气体体积为V0，大气压强P0=1.0×105Pa，细线跨过光滑滑轮一端与活塞相连．另一端连接质量m2=2kg的物体，系统处于平衡状态．
    （1）求出此时汽缸内气体压强；
    （2）若将细绳剪断，假定封闭气体温度保持不变，求稳定后封闭气体的体积．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．一个处于n=4激发态的氢原子，当它自发跃迁到较低能级时（　　）
    A．总共发出六种频率不同的光子
    B．从n=4跃迁到n=3时，发出的光子的波长最小
    C．从n=4直接跃迁到n=2时，发出可见光的光子
    D．从n=4直接跃迁到n=1时，发出的光子的波长最长

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，单匝正方形金属线框abcd一半处于磁感应强度为B=2T的水平有界匀强磁场中（图中虚线OO′的左侧有垂直于纸面向里的磁场）．线框在外力作用下恰好绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动．线圈在转动过程中在ab、cd边的中点P、Q连接右侧电路将电流输送给小灯泡．线圈边长L=50cm，总电阻r=8Ω，灯泡电阻R=4Ω，不计P、Q的接触电阻及导线电阻．求：

    （1）从图示位置开始计时，线圈转过90°的过程中穿过线圈的磁通量的变化量；
    （2）在线圈持续转动过程中电压表的示数；
    （3）把小灯泡换成如图乙所示的装置，平行金属板的上下极板分别接入电路，极板长为l，板间距为d，距离极板右端为D的位置安放一竖直挡板，已知l=d=D=2cm，从金属板正中间可以连续不断地射入速度为v0=2×106m/s的电子，电子的比荷为1.76×1011C/kg，忽略电子的重力，电子通过极板的时间极短，可认为此过程中极板间电压不变．求多长的挡板能挡住从极板右端射出的所有电子．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a处射人玻璃后，恰在O点发生全反射．另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射人玻璃砖后，折射到MN上的d点，测得Od=$\frac{1}{4}$R．则玻璃砖的折射率为（　　）
    A．n=$\sqrt{17}$B．n=2C．$\root{4}{17}$D．n=3

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是（　　）
    A．图示位置线圈中的感应电动势最大为Em=BL2ω
    B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=$\frac{1}{2}$BL2ωcosωt
    C．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=$\frac{π{B}^{2}ω{L}^{4}R}{4（R+r）^{2}}$
    D．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=$\frac{2B{L}^{2}}{R+r}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里，磁感应强度变化率为$\frac{△{B}_{1}}{△t}$的匀强磁场B1．在两导体板之间还存在有理想边界的匀强磁场，匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，其边界为MN、ST、PQ，磁感应强度大小均为B2，方向如图所示，Ⅰ区域高度为d1，Ⅱ区域的高度为d2．一个质量为m、电量为q的带正电的小球从MN板上方的O点由静止开始下落，穿过MN板的小孔进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，Ⅱ区域的高度d2足够大，带电小球在运动中不会与PQ板相碰，重力加速度为g．
    （1）求线圈内匀强磁场的磁感应强度变化率；
    （2）若带电小球运动后恰能回到O点，求带电小球释放时距MN的高度h．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻（阻值恒定），进行了如下实验：

    （1）他先用万用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值．将开关置于1挡位，指针示数如图，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是DAE（填序号）
    A．将两表笔短接进行欧姆调零
    B．将两表笔短接进行机械调零
    C．将开关置于1k挡
    D．将开关置于100挡
    E．将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数
    （2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻：
    A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略
    B．电流表A1：量程0.3A，内阻约为0.1Ω
    C．电流表A2：量程3mA，内阻约为10Ω
    D．电压表V1：量程3V，内阻约为3KΩ
    E．电压表V2：量程15V，内阻约为50KΩ
    F．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω
    G．滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω
    H．开关S，导线若干
    ①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选C（填“B”或“C”），电压表应选D（填“D”或“E”），滑动变阻器应选F（填“F”或“G”）
    ②请画出实验电路原理图．

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