精品解析：2024届四川省峨眉市第二中学校高三下学期适应性考试暨押题理科综合试题-高中物理

峨眉二中高2021级适应性考试暨押题卷理科综合 考试时间：150分钟试卷满分300分 注意事项： 1.答题前，请填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 0-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cd-112 1. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 若b光为绿光，则a光可能是紫光 B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能 C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少 D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 2. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 该匀强磁场的磁感应强度 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的轨道半径 D. 带电粒子在磁场中运动的时间 3. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，静止在粗糙斜面上，滑块和斜面间的动摩擦因数。在图乙中，换成让小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为mg B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 随小球转动角速度增大，滑块受到的摩擦力一定变小 4. 随着地球资源的不断减少，人们在宇宙中开始寻找适合人类居住的星球，假设某一天人们寻找到一颗宜居星球，把地球上周期为的摆钟移到该星球上其周期变为（设摆钟的摆长不变）。若已知地球与该星球的半径之比为，地球的第一宇宙速度为。下列说法中正确的是（ ） A. 若使摆钟的周期仍为，需使摆长减小 B. 在该星球发射卫星所需的最小速度为 C. 若在地球和星球上，以同样的速度竖直上抛一物体，则物体上升的最大高度之比为 D. 若在距地球和星球表面附近相同高度，以同样大小的速度水平抛出一物体，则物体的水平射程之比为 5. 能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数减小 B. 灯泡变亮 C. 定值保护电阻的电功率增大 D. 灯泡变亮 6. 如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出 A. 轰炸机的飞行高度 B. 轰炸机的飞行速度 C. 炸弹的飞行时间 D. 炸弹投出时的动能 7. 如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强方向与平行 B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为 C. 点电势低于点电势 D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动 8. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，竖直放置时另一端位于O点，现将绝缘不带电物块a和带正电的物块b叠放在弹簧上，系统稳定时弹簧上端位于P点。a、b的质量均为m，b的电荷量为q，在空间中加上竖直向上的匀强电场，下列说法正确的是（　　） A. 若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离 B. 若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离 C. 若场强大小为，a、b在O点恰好分离 D. 若场强大小为，a、b在P点恰好分离 三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共129分。 9. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”并测定轻质弹簧储存的弹性势能，水平放置气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块P、Q。 （1）用毫米刻度尺测出左、右遮光板的宽度分别为和，测得P、Q的质量（含遮光板）分别为和，实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们遮光板通过光电门的时间分别为、； （2）为了减小实验误差，遮光板宽度应该选择___________（较宽、较窄）； （3）用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为___________（用表示）； （4）弹簧储存的弹性势能为___________（用表示）。 10. 宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳的电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图乙所示的电路中。 （1）实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径______cm。 （2）实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将______（填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数U，则此时导电绳的电阻______（用U、和表示），并记录此时金属夹A、B间的距离L和导电绳的横截面积S。 （3）多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率______（用a、b和c表示）。 11. 如图所示，水平面与足够长的斜面平滑连接于B点，斜面倾角为。质量的物体在距B点处，在与水平方向成斜向右上的恒力作用下从静止开始运动，经过撤去外力。已知物体与水平面及斜面间的摩擦因数均为0.5。（，，。）求： （1）物体第一次到达B点时的速度大小； （2）物体再一次到达B点时的速度大小。 12. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为，导轨水平部分的矩形区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨水平部分的左侧和倾斜部分由光滑圆弧连接，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径，圆心角，在圆弧上端有两弹性挡板C和。质量为的金属棒P从离水平面高度处静止释放，经过滑上水平轨道；P穿过磁场区域后，与另一根质量为的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和处，两金属棒的电阻值均为，重力加速度，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）矩形磁场沿导轨方向的长度： （3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞，Q棒上产生的焦耳热。 （二）选考题（共45分。请考生从给出的2道物理、2道化学、1道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分） 13. 关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度越高，分子热运动越剧烈 B. 外界对物体做功，物体的内能必定增加 C. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间相互碰撞引起的 D. 一定质量气体，温度不变，分子热运动的平均动能不变 E. 物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和 14. 如图所示，一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管，管内有一段长度为h1+h2的水银柱封住了长度为l的可视为理想气体的空气柱。下方较粗玻璃管横截面积为S1，上方较细玻璃管横截面积为S2，且S1=2S2，h1=h2=2cm，l=10cm，大气压强76cmHg，气体初始温度为300K。缓慢升高空气柱温度，求： （i）当水银刚被全部挤出粗管时，封闭空气的温度； （ii）当封闭空气温度为492K时，水银柱下端距粗管上端距离。 15. 如图（a）所示，水平面上A、B、C、D四点构成一矩形，两波源分别位于A、C两点；两波源振动规律如图（b）所示，已知A、C两波源产生两列简谐波传到B点的时间差是1s，，，则两列波的波长均为______m，B、D两点的振动规律______（填“相同”或“不同”），A、C两点所在的直线共有______个振动加强的点。 16. 如图是一块透明玻璃体，虚线MO左侧是半径为R的圆弧MN，右侧是等腰直角三角形，弧MA长度是弧NA长度的。一束单色光平行NO边从A点射入玻璃，折射光线与MO所成锐角为。已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃的折射率； （2）不考虑反射光线，光从A到B的时间是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 峨眉二中高2021级适应性考试暨押题卷理科综合 考试时间：150分钟试卷满分300分 注意事项： 1.答题前，请填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 0-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cd-112 1. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 若b光为绿光，则a光可能是紫光 B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能 C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少 D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．由光电效应方程 及 解得 即光束照射同一块金属时只要遏止电压一样，入射光的频率就一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，若b光为绿光，则a光不可能是紫光，选项A错误； B．由题图乙可知 根据可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，选项B正确； C．对于a、c两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多，选项C错误； D．对a、b两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少，即单位时间内发出的光电子数较少，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 该匀强磁场的磁感应强度 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的轨道半径 D. 带电粒子在磁场中运动时间 【答案】C 【解析】 【详解】粒子恰好垂直于轴射出磁场，作两速度的垂线交点为圆心，轨迹如图所示 C．根据几何关系可得 所以 故C正确； AB．在磁场中由洛伦兹力提供向心力，即 解得带电粒子在磁场中运动的速率为 因轨迹圆半径可求出，但磁感应强度未知，则无法求出带电粒子在磁场中运动的速率，故AB错误； D．带电粒子圆周的圆心角为，而周期为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 因为磁感应强度未知，则运动时间无法求出，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，静止在粗糙斜面上，滑块和斜面间的动摩擦因数。在图乙中，换成让小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为mg B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 随小球转动角速度增大，滑块受到的摩擦力一定变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，轻绳拉力等于小球重力，对滑块分析 得 A错误； B．定滑轮对轻绳的作用力为 B错误； C．乙图中，轻绳拉力为 当时，对滑块分析 得 C正确； D．小球转动角速度越大，越大，可知滑块受到的摩擦力先向上减小，时，摩擦力为零，当，摩擦力向下会增大 D错误； 故选C。 4. 随着地球资源的不断减少，人们在宇宙中开始寻找适合人类居住的星球，假设某一天人们寻找到一颗宜居星球，把地球上周期为的摆钟移到该星球上其周期变为（设摆钟的摆长不变）。若已知地球与该星球的半径之比为，地球的第一宇宙速度为。下列说法中正确的是（ ） A. 若使摆钟的周期仍为，需使摆长减小 B. 在该星球发射卫星所需的最小速度为 C. 若在地球和星球上，以同样的速度竖直上抛一物体，则物体上升的最大高度之比为 D. 若在距地球和星球表面附近相同的高度，以同样大小的速度水平抛出一物体，则物体的水平射程之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由单摆周期公式 可知 设该宜居星球表面的重力加速度为，地球表面为，可得 即 若使摆钟的周期仍为，需使摆长增大，A错误； B．该星球发射卫星所需的最小速度即为该星球的第一宇宙速度，由 可得 可知 即 B正确； C．以同样的速度竖直上抛一物体，由运动学公式 可得 则 C错误； D．同样大小的速度水平抛出一物体，则物体的水平射程 则 D错误。 故选B。 5. 能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数减小 B. 灯泡变亮 C. 定值保护电阻的电功率增大 D. 灯泡变亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．设输入电压为U，根据 解得 ， 滑动变阻器R的滑片向下滑动少许， 电阻R阻值增大，副线圈总电阻增大，减小， 灯泡变暗；电压增大，电压表的示数增大， 选项A B错误； D．因 ， 电压增大， 故电压U2增大， 增大，灯泡变亮， D正确 。 C．因 ， 减小， 故减小， 增大， 减小， 定值保护电阻的电功率减小，选项C错误； 故选D。 6. 如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出 A. 轰炸机的飞行高度 B. 轰炸机的飞行速度 C. 炸弹的飞行时间 D. 炸弹投出时的动能 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、B、C由图可得炸弹的水平位移为 x= 设轰炸机的飞行高度为H，炸弹的飞行时间为t，初速度为v0． 据题：炸弹垂直击中山坡上的目标A，则根据速度的分解有：tanθ== 又== 联立以上三式得：H=h+，可知可以求出轰炸机的飞行高度H． 炸弹的飞行时间 t=，也可以求出t． 轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度，为 v0=，可知也可以求出．故A、B、C正确． D、由于炸弹的质量未知，则无法求出炸弹投出时的动能．故D错误． 故选ABC． 7. 如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强方向与平行 B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为 C. 点电势低于点电势 D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．由于该电场为匀强电场，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x轴，垂直与cd方向建立y轴如下图所示 在x方向有 W = Exq2R 在y方向有 2W = EyqR + ExqR 经过计算有 Ex = ，Ey = ，E = ，tanθ = 由于电场方向与水平方向成60°，则电场与ab平行，且沿a指向b，A正确； B．该粒从d点运动到b点，电场力做的功为 W′ = Eq = 0.5W B正确； C．沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，C错误； D．若粒子的初速度方向与ab平行则粒子做匀变速直线运动，D错误。 故选AB。 8. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，竖直放置时另一端位于O点，现将绝缘不带电物块a和带正电的物块b叠放在弹簧上，系统稳定时弹簧上端位于P点。a、b的质量均为m，b的电荷量为q，在空间中加上竖直向上的匀强电场，下列说法正确的是（　　） A. 若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离 B. 若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离 C. 若场强大小为，a、b在O点恰好分离 D. 若场强大小为，a、b在P点恰好分离 【答案】BD 【解析】 【详解】A．a、b两物体叠放在轻弹簧上，并处于静止时，此时弹簧弹力等于ab的重力，即 得到弹簧的压缩量 若 mg 系统做简谐振动，对a、b两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则 解得 此时振幅为 则最高点时的弹簧压缩量为 当两物体之间作用力为0时，可以求得 弹簧压缩量为 因为 所以ab物体不会分离，两物体将一起做简谐振动，故A错误； B．若 mg 系统做简谐振动，对a、b两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则 解得 则此时的振幅为 则最高点时的弹簧压缩量为 当两物体之间作用力为0时，可以求得 时，弹簧压缩量为 因为 所以两物体在到达最高点之前就已经分离，不能完成完整的简谐振动，即a，b会在OP之间分离，B正确； C．若 则a、b两物体要分离时，两者间的相互作用力为0， 对b物体，根据牛顿第二定律有 对a物体，根据牛顿第二定律有 解得 所以a，b不会在O点分离，C错误； D．若 则a、b两物体要分离时，两者间的相互作用力为0， 对b物体，根据牛顿第二定律有 对a物体，根据牛顿第二定律有 解得 即a、b恰好在图示的初始位置P点分离，D正确。 故选BD。 三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共129分。 9. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”并测定轻质弹簧储存的弹性势能，水平放置气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块P、Q。 （1）用毫米刻度尺测出左、右遮光板的宽度分别为和，测得P、Q的质量（含遮光板）分别为和，实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们遮光板通过光电门的时间分别为、； （2）了减小实验误差，遮光板宽度应该选择___________（较宽、较窄）； （3）用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为___________（用表示）； （4）弹簧储存的弹性势能为___________（用表示）。 【答案】 ①. 较窄 ②. ③. 【解析】 【详解】（2）[1]实验时把小滑块经过挡光片时平均速度作为小滑块的瞬时速度，挡光片的宽度越窄，小滑块经过挡光片时的平均速度越接近小滑块的瞬时速度，挡光片的宽度越大，小滑块的速度误差越大，故为了减小实验误差遮光板宽度应该选择较窄。 （3）[2] P、Q两滑块通过光电门的速度大小分别为 ， 根据动量守恒定律可得 （4）[3]根据能量守恒定律可知弹簧储存的弹性势能全部转化为两滑块的动能，有 10. 宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图乙所示的电路中。 （1）实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径______cm。 （2）实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将______（填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数U，则此时导电绳的电阻______（用U、和表示），并记录此时金属夹A、B间的距离L和导电绳的横截面积S。 （3）多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率______（用a、b和c表示）。 【答案】（1）0.5313 （2） ①. 变小 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 导电绳的直径 【小问2详解】 [1]断开开关S2，电路中总电阻增大，电动势不变，所以总电流减小，电流表的示数变小； [2]根据电路欧姆定律，先闭合开关、时，有 然后断开开关，有 联立解得此时导电绳的电阻 【小问3详解】 根据题意分析 可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率 11. 如图所示，水平面与足够长的斜面平滑连接于B点，斜面倾角为。质量的物体在距B点处，在与水平方向成斜向右上的恒力作用下从静止开始运动，经过撤去外力。已知物体与水平面及斜面间的摩擦因数均为0.5。（，，。）求： （1）物体第一次到达B点时的速度大小； （2）物体再一次到达B点时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律知 代入得 由速度与位移关系式知 代入得 （2）物体第一次到达B点时间为 代入得 由题知，经过撤去外力，则物体在斜面受力作用，由受力分析知，如图所示，在斜面有 则根据牛顿第二定律知 代入得 则可知，在斜面前物体做匀速直线运动，设运动位移为，则 代入得 当力撤去后，物体做减速运动，设减速运动加速度为，则 代入得 设撤去力后在斜面运动位移为，由速度与位移关系式知 代入得 设第二次经过B点速度为，则由动能定理知 代入得 12. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为，导轨水平部分的矩形区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨水平部分的左侧和倾斜部分由光滑圆弧连接，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径，圆心角，在圆弧上端有两弹性挡板C和。质量为的金属棒P从离水平面高度处静止释放，经过滑上水平轨道；P穿过磁场区域后，与另一根质量为的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和处，两金属棒的电阻值均为，重力加速度，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）矩形磁场沿导轨方向的长度： （3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞，Q棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）5N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理有 解得 根据法拉第电磁感应定律有 根据欧姆定律有 P刚进入磁场时受到安培力 （2）设Q在点的速度为，则有 根据动能定理得解得 解得 根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 解得 ， 即P速度的大小为 对于P第一次通过磁场，根据动量定理得 又有 解得 （3）P第二次通过磁场，根据动量定理知 其中 Q第一次进入磁场时的速度为 方向向左。根据动量定理得 ， 解得 方向向左。然后Q通过磁场与静止得第二次碰撞，全过程应用能量守恒得 解得 则有 （二）选考题（共45分。请考生从给出的2道物理、2道化学、1道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分） 13. 关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度越高，分子热运动越剧烈 B. 外界对物体做功，物体的内能必定增加 C. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间相互碰撞引起的 D. 一定质量的气体，温度不变，分子热运动的平均动能不变 E. 物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和 【答案】ADE 【解析】 【详解】A．分子的热运动的剧烈程度与温度有关，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故A正确； B．改变物体内能的方法有做功和热传递两种方式，外界对物体做功的同时物体可能在对外放热，由热力学第一定律 知当放出的热量大于外界对物体做的功时，物体的内能减小，故B错误； C．布朗运动是由于液体分子对悬浮在液体中的固体微粒的碰撞引起的，它反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变，故D正确； E．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和，故E正确。 故选ADE。 14. 如图所示，一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管，管内有一段长度为h1+h2的水银柱封住了长度为l的可视为理想气体的空气柱。下方较粗玻璃管横截面积为S1，上方较细玻璃管横截面积为S2，且S1=2S2，h1=h2=2cm，l=10cm，大气压强76cmHg，气体初始温度为300K。缓慢升高空气柱温度，求： （i）当水银刚被全部挤出粗管时，封闭空气的温度； （ii）当封闭空气温度为492K时，水银柱下端距粗管上端的距离。 【答案】（i）；（ii） 【解析】 【详解】（i）对封闭空气，升温前，设温度为，压强为，体积为，则 当水银刚被全部挤出粗管时，设封闭空气的温度为，压强为，体积为，水银柱长度为，则 解得 解得 （ii）当封闭气体温度时，设水银最低端到粗管上端距离为，则封闭空气压强为，体积为，则 由于 所以有 解得 15. 如图（a）所示，水平面上A、B、C、D四点构成一矩形，两波源分别位于A、C两点；两波源振动规律如图（b）所示，已知A、C两波源产生的两列简谐波传到B点的时间差是1s，，，则两列波的波长均为______m，B、D两点的振动规律______（填“相同”或“不同”），A、C两点所在的直线共有______个振动加强的点。 【答案】 ①. 2 ②. 相同 ③. 5 【解析】 【详解】[1]由题图（b）可知两列波的周期为 A、C两波源产生的两列简谐波传到B点的时间差是1s，则有 解得 则波长 [2]A、C两波源振动情况相同，B、D两点到A、C两点的距离对称，则B、D两点的振动规律相同。 [3]由几何关系可知 而波长 当A、C间的点与A、C的距离差等于波长的整数倍时，该点为振动加强点，设该点到A、点的距离为x，有 （n=0，1，2……） 解得 所以A、C两点所在的直线共有5个点为振动加强点。 16. 如图是一块透明玻璃体，虚线MO左侧是半径为R的圆弧MN，右侧是等腰直角三角形，弧MA长度是弧NA长度的。一束单色光平行NO边从A点射入玻璃，折射光线与MO所成锐角为。已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃的折射率； （2）不考虑反射光线，光从A到B的时间是多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）作出过A点的法线，如图 由几何关系，可得 根据折射率的定义式，可得 （2）由几何关系，可知 根据正弦定理，有 又 则有 解得 则 根据 解得 光从A到B的时间是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$