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山西省2023-2024学年度高二上学期期末考试（241553Z）物理试卷答案

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15.(17分)如图所示,水平面内放置宽L=1m的水平金属导轨,导轨右端接有一个阻值R=10Ω的定值电阻和一个C=0.5F的电容器。相距x1=10m的AB与CD之间的导轨光滑,其间分布着磁感应强度大小为B1、方向垂直于水平面向下的磁场,质量m=1kg,长度L=1m的金属杆放置在导轨的左端AB处,以金属杆初始位置处为x=0,水平向右为:x轴,磁感应强度大小B1随x的分布规律为B1=0.5x(x10m)。CD与EF之间的导轨粗糙,长度足够长,金属杆与其间的动摩擦因数=0.1,其间分布着水平向左、磁感应强度大小B2=1T的匀强磁场。闭合开关S,在水平拉力F的作用下,金属杆以速度v0=2m/s水平向右做匀速运动,导轨和金属杆的电阻均不计,忽略磁场的边界效应,忽略空气阻力。已知电容器在无电阻的电路中放电非常快,可认为瞬间放完,重力加速度g取10m/s^2,求:(1)金属杆从初始位置运动到CD处时,电容器所带的电荷量,q;(2)金属杆从初始位置运动到CD处时,电容器两极板间储存的电势能E,Ep;(3)金属杆从初始位置运动到CD处的过程中,若水平拉力F对杆做的功为1253J,J,,该过程中流过R的电流的有效值;(4)当金属杆运动到CD处时,撤去外力F并断开开关S,撤掉外力后金属杆还能运动的位移。

山西省2023-2024学年度高二上学期期末考试（241553Z）物理第一部分

9.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点短时间开动小型发动机进行变轨,从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,下列说法正正确A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B’的速度BDB.在轨道Ⅱ上经过B的速度大于在轨道I上运动的速度C.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度

山西省2023-2024学年度高二上学期期末考试（241553Z）物理第二部分（待更新）

14.(13分)如图甲,神舟十六号从空间站返回的第一步动作在大约h=390公里的高度完成,飞船通过两次调整姿态后,变成推进舱在前,返回舱在后,主发动机点火开始制动减速。现制动减速过程简化为如图乙所示,设返推组合体减速前的总质量为m(包括m0发动机喷出的气体),减速前的速度大小为v(相对地球),主发动机点火后推进舱喷气v00.1m0在t(很短)时间内推进舱把质量为0.1m,的气体以速率v=1.9v,(相对地球)喷出。由v1=1.9v0

山西省2023-2024学年度高二上学期期末考试（241553Z）物理