2023-2024学年湖北省部分市州高三（上）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年湖北省部分市州高三（上）期末考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示的a、b图线分别表示在平直公路上从同一位置开始行驶的a车和b车的速度随时间变化关系。下列说法正确的是( )
A. 两车在t1∼t2这段时间内的平均速度相同B. a车在t1和t2时刻的加速度相同
C. t1时刻两车速度相同，位置不同D. t2时刻，两车一定处在同一位置
2.物理实验是物理理论研究的基石。关于下面几幅图说法正确的是
A. 图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小
B. 图乙说明在α粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转
C. 图丙说明氡原子核衰变时，每过3.8天，发生衰变的原子核数目保持不变
D. 由图丁可以推断出，氧原子核( 816O)比锂原子核( 36Li)更稳定
3.弹弓飞箭(如图所示)颇受小孩的喜爱，某次一小孩手拉紧橡皮筋发射器，松开手后将飞箭竖直射向天空。从松开手至飞箭到达最高点的过程中(橡皮筋始终在弹性限度内且不计空气阻力)，下列说法正确的是
A. 飞箭的机械能一直增大
B. 飞箭重力做功的功率一直增大
C. 飞箭与橡皮筋刚分离时，飞箭的速度最大
D. 橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大
4.2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A. 轨道Ⅰ上的线速度大小为 gR
B. 神舟十七号载人飞船在轨道Ⅰ上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度
C. 神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ
D. 轨道Ⅰ上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
5.某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的φ−x图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到x4，粒子仅受电场力，下列说法正确的是
A. x1处电场强度最大
B. x3处电势为零，电场强度也为零
C. 粒子在x1处电势能最大，动能最小
D. 粒子从x2到x3受到的电场力和从x3到x4受到的电场力方向相反
6.我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器T1的输入功率P0=2.2×108W，输入电压U0=11kV，输电线上的电流I1=200A，输电线的总电阻为R，输电线中的功率损失为输入功率的4%。则( )
A. U1=1.1×105V
B. 变压器T1的原副线圈匝数比为1:100
C. R=2200Ω
D. 若保持输入功率P0不变，提高输电电压U1，则U1与U2的差值增大
7.如图所示，倾角为30∘的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为2m的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与右侧轻绳夹角为θ=135∘的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧轻绳水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是( )
A. 拉力F先变大后变小B. 轻绳的拉力先减小后增大
C. 物体P所受摩擦力沿斜面先向下后向上D. 物体P所受摩擦力先增大后减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。水袖可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，如图(a)为0.1 s时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0 m和x2=4.0 m的两质点，图(b)为质点Q的振动图像，下列说法正确的是
A. 简谐波向x轴负方向传播
B. 简谐波的传播速度为20 m/s
C. 从图(a)所示时刻起，质点Q比质点P先到达正向最大位移处
D. t=0.175 s时刻，质点P恰好位于平衡位置
9.哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为1 m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3。下列说法正确的是
A. 若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则sinC=1013
B. 由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出
C. 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出
D. 从冰块正上方沿OO′方向观察，点光源的视深仍是1 m
10.如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界)有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域，不计粒子受到的重力。下列说法正确的是
A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力
B. v=BqL2m时，带电粒子垂直于PN边射出磁场
C. 若粒子从PN边射出磁场，则BqL4mD. 若粒子从MN边射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为πm4qB
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置(当地的重力加速度g=9.8 m/s2)。
(1)实验时，下列操作正确的是_________。
A.将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力
B.平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶
C.为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源
(2)已知电火花计时器所接电源的频率是50 Hz，通过图乙所示的纸带(相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出)，求出小车的加速度a=_________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现a−F图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是__________________，理论上可得到加速度a的大小趋向于_________。
12.某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率(电导率是电阻率的倒数)。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值Rx约为200Ω，为进一步精确测定其电导率，实验室除了螺旋测微器、游标卡尺外，还给出了以下器材：
①电流表G1(0∼5mA，内阻r1=3Ω)
②电流表G2(0∼10mA，内阻r2=1Ω)
③定值电阻R1(R1=200Ω)
④定值电阻R2(R2=20Ω)
⑤滑动变阻器R(0∼5Ω)
⑥干电池(1.5V，内阻不计)
⑦开关S及导线若干

(1)该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L如上图所示，螺旋测微器读数为_______mm，游标卡尺读数为_______cm。
(2)根据现有器材，该实验小组设计了如图所示的电路图，其中B为被测电阻、A为定值电阻，则定值电阻A应选_______(填“R1”或“R2”)。
(3)若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I2。则该金属材料的电导率的大小为_______(用已知和测量物理量的符号表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积S=10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量m=1kg矩形重物。当缸内温度为T1=300K时，活塞与缸底相距H=10cm，与重物相距h=2cm。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2；
(2)报警器刚开始报警时，求环境温度T3。
14.如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，半圆bcd在b处与ab相切，圆弧轨道半径R=0.45m。在足够长直轨道ab上放着质量分别为mA=3kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点)，用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未拴接)。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=3kg长L=0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，恰能滑到小车中点；B向右滑动，经过c处时，对圆轨道的压力大小为20N。重力加速度g取10m/s2。求：
(1)物块B运动到圆弧轨道c处时的速度大小vc；
(2)通过计算判断物块B能否到达圆弧轨道最高点d；
(3)物块A与小车之间的动摩擦因数μ。
15.电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m、长为L、有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧(无张力)且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，(运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知)求：
(1)导体棒a稳定的速度v；
(2)导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；
(3)若释放b后，经t0导体棒的速度为v0时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】.C
【详解】A.若a车在 t1∼t2 这段时间做匀加速直线运动，其平均速度 v=ΔxΔt=v1+v22 ，根据 v−t 图像的面积表示位移，而实际上a车在 t1∼t2 这段时间内的位移小于做匀加速直线运动的位移，则a车在 t1∼t2 这段时间内的平均速度小于匀加速直线运动的平均速度 v=v1+v22 ，故A错误；
B.根据 v−t 图像的斜率表示加速度，知a车在 t1 和 t2 时刻的加速度方向相反，加速度不同，故B错误；
C.根据在 v−t 图像中，两图线的交点表示速度相等， t1 时刻，两车速度相同，在 0∼t1 时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不相等，则它们通过的位移不相等，因此， t1 时刻，两车一定不在同一位置，故C正确；
D.在 0∼t2 时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不一定相等，则它们通过的位移不一定相等，因此， t2 时刻，两车不一定再一次处在同一位置，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了光电效应、α粒子散射实验、原子核的衰变及比结合能等基础知识点，考查的较为全面，做题时应注意全面把握。
光电效应中，频率大的光对应的遏止电压大；
α粒子散射实验中只有少数粒子发生大角度的偏转；
正确理解半衰期的概念；
质量数中等的原子核比结合能大，而比结合能越大，原子核越稳定。
【解答】：
A、图甲说明产生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定大，故A错误;
B、图乙说明在散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数α粒子产生了较大角度的偏转，极少数α粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故B错误;
C、图丙说明氢原子核衰变时的规律是，每过3.8天，有半数原子核发生衰变，故发生衰变的原子核数目不同，故C错误;
D、由图丁可知，质量数中等的原子核比结合能最大，原子核越稳定，图中氧的原子核(O818O)是比锂的原子核(L34L⁡i)更接近中等质量数的原子核，所以氧的原子核(O818O)比锂的原子核(L34L⁡i)更稳定，故D正确。
3.【答案】D
【解析】A.飞箭与橡皮筋未分离前，橡皮筋对飞箭做正功，飞箭的机械能是增加的，飞箭离开橡皮筋后机械能不变，故 A错误；
B.在飞箭离开橡皮筋后，飞箭做竖直上抛运动，速度逐渐减小，所以其重力做功的功率减小，并未一直增大，故B错误；
C.飞箭与橡皮筋未分离前，先做加速度逐渐减小的加速运动，接着做加速度逐渐增大的减速运动，离开飞箭后，做竖直上抛运动，当飞箭受到橡皮筋的弹力等于其重力时，即加速度为零时，飞箭的速度达最大，故C错误；
D.把橡皮筋与飞箭看成一个系统，系统的机械能守恒，而飞箭的动能是先增大后减小，则可知橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大，故D正确。
故选D。
飞箭离开左手后，有一段时间橡皮筋对飞箭做正功，飞离橡皮筋后做竖直上抛运动，飞箭上升和下落过程中机械能守恒，分析清楚各运动过程的受力情况和功能关系；
解决本题的关键要掌握功能关系，并能熟练运用。运用时，要注意选择研究过程，确定能量的转化情况。
4.【答案】C
【解析】【分析】对于绕地做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力分析圆周运动的物理量。卫星变轨原理：低轨变高轨需要加速，使卫星做离心运动，高轨变低轨需要减速，使卫星做近心运动。同一卫星在不同轨道上同一点受到的万有引力是相同的，则加速度相同。
【解答】绕地球表面做匀速圆周运动的卫星的线速度为v= gR，根据v= GMr可知轨道半径越大线速度越小，轨道Ⅰ上半径大于R，线速度小于 gR，故A错误;
在同一位置引力大小相同，故加速度相同，B错误;
卫星由低轨道变轨到更高的轨道时，需加速，故C正确;
对接空间站需要先减速降低轨道再加速对接， D错误。
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了φ−x图像的物理意义；本题关键在于分析清楚图象并能从中获取有用信息。熟知图像斜率表示电场强度。由此分析解题即可。
【解答】
AB．φ−x图像中斜率表示电场强度，可知x1处电场强度为0，最小；x3处的电场强度不为0，故 AB 错误；
C.沿电场线方向电势逐渐降低，0到x1电场沿x轴负方向，x1到x4电场沿x轴正方向，粒子先减速后加速，在x1处动能最小、电势能最大，故C正确；
D.x1到x4电场沿x轴正方向，粒子受到的电场力方向相同，故D错误。
6.【答案】B
【解析】B
【详解】A.根据电功率的计算公式
P0=U1I1
代入数据解得
U1=1.1×106V
故A错误；
C.根据电功率的计算公式
P=4%P0=I12R
代入数据解得
R=220Ω
故C错误；
D.根据电功率的计算公式
P0=U1I1
保持输入功率 P0 不变，可知 U1 增大时， I1 减小，故 U1−U2 的差值 I1R 减小，故D错误；
B.根据原副线圈电压之比与线圈匝数的之比关系可知
n1n2=U0U1=110001.1×106=1100
故B正确。
故选B。
7.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查共点力平衡问题，能正确进行受力分析是解决本题的关键。
对物体Q进行受力分析来解答拉力F和绳子拉力的变化；再对物体P进行受力分析判断出摩擦力的变化。
【解答】
AB.对物体Q进行受力分析，由正弦定理可知，mgsin135°=Fsinα=FTsinβ，α为重力与绳的夹角，从180°变到90°，β为重力与F的夹角，从45°变到135°，可知力F水平时细绳拉力最大，故轻绳拉力由mg增大到 2mg后又减小到mg，力F一直增大，故 A、B错误;
C.对物体P进行受力分析，如图乙所示

沿斜面方向有
Ff+FT=2mgsin30=mg
初始状态，轻绳拉力FT=mg，此时 Ff=0 ，随着轻绳拉力由mg增大到 2mg后又减小到mg，则摩擦力方向始终沿斜面向下且先增大后减小，故C错误，D正确；
故选D。
8.【答案】AD
【解析】【分析】
本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，以及把握两种图像联系的能力；波的图像反映不同质点在相同时刻的位置，振动图像反映同一质点在不同时刻的位置；要分清波的传播和质点的振动。
根据振动图像，结合波的图像判断波的传播方向；进而判断先到达正向最大位移处的质点；
从波的图像中可以直接读取波长，从振动图像中可以直接读取周期，然后利用v=λT可求得波速；
根据传播的距离，结合位置关系判断。
【解答】
AC.由图(b)可知t1=0.1s时Q沿y轴负方向振动，根据波形图由同侧法可知简谐波沿x轴负方向传播，P先达到正向最大位移处，故A正确，C错误；
B.波长为λ=8m，周期T=0.2s，故波速为v=λT=80.2m/s=40m/s，故B错误；
D.t=0.175s时，机械波向x轴负向传播的距离为x=v(t−t1)=3m，即0.1s时Q的振动形式恰好传播到P点，故D正确。
9.【答案】AC
【解析】【分析】临界角公式sinC=1n、视觉深度公式h=Hn，H为实际深度，h是视觉深度。
掌握全反射的条件：只有光从光密介质(折射率大)射入光疏介质(折射率小)，且入射角大于等于临界角时，才会发生全反射现象。
【解答】由sinC=1n=1013，故A正确;
如图所示，
在直角∠ABO′中，由几何关系可知sinα=BO′AO′= 33<11.3=sinC，所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，
而sinβ=ABAO′= 63>11.3=sinC，所以由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，故B错误，C正确;
实深是AB，视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知ABh=n可得h=1013m，故D错误。
10.【答案】BD
【解析】【分析】
本题考查了带电粒子在磁场中运动；粒子在磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动的情况，要根据题目要求画出粒子轨迹图，通过几何关系确定运动半径和轨迹圆心角是关键。
根据左手定则判断粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力方向；
粒子在磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，结合几何关系分析求解。
【解答】
A.由左手定则可知粒子刚进入磁场时受到向右的洛伦兹力，故A错误；
B.垂直于PN边射出磁场时，半径为L2，由Bqv=mv2R可得速度v=BqL2m，故B正确；
D.由几何关系可知，当运动轨迹与MN相切时，偏转的圆心角最大为45°，如图：
；
此时轨道半径小于 2L，速度v< 2BqLm；周期T=2πmBq，运动的最长时间tmax=45°360°T=πm4qB，故D正确；
C.若粒子从PN边射出磁场：当运动轨迹与MN相切时，轨道半径小于 2L，此时速度最大vmax< 2BqLm；
当粒子刚好从P点射出磁场时，运动轨迹与PN相切时，此时轨道半径最小为L4，则最小速度vmin=BqL4m；
所以BqL4m⩽v< 2BqLm，故C错误。
11.【答案】(1)AC；(2)0.48；(3)F增大后不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；g或9.8m/s2。
【解析】【分析】本题为探究加速度与力、质量的关系实验。对于此类实验要明白什么时候需要平衡摩擦力，什么时候需要悬挂重物的质量远小于小车的质量。若要让绳子拉力充当小车受到的合外力，则必须要平衡摩擦力且保证细线与木板平行。若要让悬挂重物的重力代替细绳的拉力，则必须要满足悬挂重物的质量远小于小车的质量。
处理纸带数据时，利用逐差法求加速度。
【解答】(1)小车的加速度由沙和沙桶的总重力产生，只有在细线与木板保持平行、平衡小车下滑时的摩擦力且沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，实验中用沙和沙桶的总重力才能代替小车所受的合外力，故AC正确;
实验中先接通电源后释放小车，D错误;
平衡摩擦力时只连接纸带， B错误。
故选AC。
(2)每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，
根据逐差法，小车的加速度大小为a=x3+x4−x1−x24T2=(6.16+6.65−5.20−5.69)×10−24×0.12m/s2=0.48m/s2。
(3)图线出现弯曲的原因是不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；
根据牛顿第二定律有mg−F=ma，其中F=Ma，得a=mM+mg=11+Mmg，当不断增加沙桶内的沙的质量时，即当m≫M时，则加速度a的大小趋向于g。
12.【答案】 0.899##0.900##0.901 1.445 R1 4LI2−I1πD2I1R1+r1
【详解】(1)[1] D=0.5+40.0×0.01mm=0.900mm ，故读数取值可以为0.899mm、0.900mm、0.901mm；
[2] L=14mm+9×0.05mm=14.45mm=1.445cm ；
(2)[3]要使电表示数都能达到量程的三分之一以上，故电阻A选 R1 ；
(3)[4]电阻
Rx=I1R1+r1I2−I1=ρL14πD2
电导率为电阻率的倒数，故
1ρ=4LI2−I1πD2I1R1+r1

【解析】见答案
13.【答案】(1)360K；(2)396K
【详解】(1)从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化，则
HST1=(H+h)ST2
解得
T2=360K
(2)绳子拉力刚好为零时，有
p1S=p0S+mg
p0T2=p1T3
解得
T3=396K

【解析】见答案
14.【答案】解：(1)物块B经过圆弧轨道c处时对圆轨道的压力大小为20 N，支持力大小等于压力大小，有
Fc=mBvc2R，
得vc=3m/s；
(2)物块B从c→d过程动能定理
−mBgR=12mBvd2−12mBvc2，
即vd=0m/s，
在最高点d最小速度，有
mBg=mBvdmin2R，
联立以上方程解得最小速度
vdmin = gR= 4.5m/s，
故物块不能到达圆弧最高点d;
(3)弹簧弹开过程，根据动量守恒定律可得
mAvA=mBvB，
弹开后，物块B从b滑到c的过程动能定理：
−mBgR=12mBvc2−12mBvB2，
物块A在车上滑行的过程动量守恒得：
mAvA=(mA+M)v，
能量守恒得：
μmAg12L=12mAvA2−12(mA+M)v2，
联立解得：
μ=0.2。
【解析】本题考查了同学们分析物体的运动过程，把握各个过程的物理规律。要知道物块在小车上滑行时，遵守动量守恒定律和能量守恒定律。(1)根据向心力公式即可求出物块到达c点的速度；
(2)物块B从c→d过程，根据动能定理和向心力公式判断能否到达最高点；
(3)物块A在车上滑行的过程，根据动量守恒、动能定理和能量守恒，联立即可得解物块A与小车之间的动摩擦因数μ。
15.【答案】解：(1)a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感应电动势为E=BLv，
感应电流为I=ER+2R，
受到的安培力为FA=BIL，
对b分析：FT=2mg，
又FT=FA
联立解得v=6mgRB2L2
(2)棒和物体组成的系统，根据能量守恒
2mgh=12(m+2m)v2+Q总，
根据焦耳热公式可得
QR=23Q总，
联立解得
QR=4mgh3−36g2R2m3B4L4
(3)棒从静止开始运动到导体棒的速度为v0时，根据动量定理得，对重物b有
2mgt0−IT=2mv0−0
对棒a全过程有
IT−BILt总=0−0
即IT−BLBLx(R+2R)=0−0
联立可得x=6mR(gt0−v0)B2L2
【解析】本题为电磁感应综合问题，对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据E=BLv、闭合电路欧姆定律、安培力公式、平衡条件列出方程；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量问题，根据功能关系、能量守恒等列方程求解。如果涉及到电荷量、位移、时间问题，常根据动量定理结合电荷量的推论公式进行解答。