（3）计算4 s内回路产生的焦耳热．

（1）轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；

（2）轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；

（3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L′.

5、(22分)如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为m、电荷量为－q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间距d可以改变收集效率η.当d＝d0时，η为81%（即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集）．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．

图甲图乙

（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值dm；

（2）求收集效率η与两板间距d的函数关系；

（3）若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM/Δt与两板间距d的函数关系，并绘出图线．

参考答案

一、选择题 ( 本大题 共 7 题, 共计 42 分)

m甲＞m乙，则t甲＞t乙，即乙先到达中间分界线，故甲赢得胜利，C项正确；同理，若乙收绳的速度比甲快，同样是乙先到达中间分界线，甲能赢得比赛的胜利，D项错误．

2、(6分) Dα射线是原子核衰变中放出的由氦核组成的粒子流，A项错误；β射线是原子核衰变中核内放出的高速电子流，它是由核内一个中子转化成一个质子时放出的，B项错误；γ射线是原子核衰变过程中，产生的新核具有过多的能量，这些能量以γ光子的形式释放出来，C项错误；化学反应只是原子间核外电子的转移，不改变原子核的结构，所以不能改变物质的放射性，D项正确．

5、(6分) BD只有横波才能发生偏振现象，A项错误；用白光作光源，单缝衍射条纹和双缝干涉条纹均为彩色，B项正确；声波传播过程中，介质中各质点的振动速度并不等于声波的传播速度，声波在介质中可认为匀速传播，而质点做变速运动，C项错误；地震波的纵波传播速度大于横波的传播速度，纵波先到达地球表面，所以可以用于横波的预警，D项正确．

二、非选择题 ( 本大题 共 5 题, 共计 78 分)

1、(10分) ①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码

②学生电源为电磁打点计时器提供交流电压；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；砝码用以改变小车的质量；钩码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量．

2、(10分) （1）

通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．

电阻率的允许范围

ρa：0.96×10－6～1.10×10－6 Ω·m

ρb：8.5×10－4～1.10×10－7 Ω·m

ρc：0.96×10－6～1.10×10－6 Ω·m

3、(16分) （1）见解析（2）0.2 A沿顺时针方向（3）0.04 J

解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，

代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，导体棒没有进入磁场区域．

导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m.

（2）前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为

E＝0，I＝0

回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R＝5λ＝0.5 Ω

根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．

（3）前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，焦耳热为

Q＝I2Rt＝0.04 J.

4、(20分) （1）2×103 N（2）6.3×104 J（3）31.5 m

解析：（1）汽车牵引力与输出功率关系P＝F牵v

将P＝50 kW，v1＝90 km/h＝25 m/s代入得

当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有

F阻＝2×103 N.

代入数据得Pt＝1.575×105 J

（3）根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻＝2×103 N．在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功E电＝F阻L′