2024屆陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬考試?yán)砭C試卷-高中物理【含答案解析】

2024年長(zhǎng)安區(qū)高三年級(jí)第二次模擬考試?yán)砭C試卷二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.物理概念的形成和物理規(guī)律的得出極大地推動(dòng)了人類(lèi)對(duì)自然界的研究和認(rèn)識(shí)進(jìn)程，下列關(guān)于物理概念和規(guī)律的說(shuō)法正確的是（）A.牛頓第一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證B.伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.把電容器的帶電量Q與兩極板間電壓U的比值定義為電容，是因?yàn)樵摫戎档拇笮〔蝗Q于Q和U，且它能夠反映電容器容納電荷的本領(lǐng)D.在研究帶電體之間的相互作用時(shí)引入了點(diǎn)電荷的概念，只有電荷量很小的帶電體才可看成點(diǎn)電荷【答案】C【解析】【詳解】A．牛頓第一定律所描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是利用邏輯思維進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，故A錯(cuò)誤；B．伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推，發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故B錯(cuò)誤；C．把電容器的帶電量Q與兩極板間電壓U的比值定義為電容，是因?yàn)樵摫戎档拇笮〔蝗Q于Q和U，且它能夠反映電容器容納電荷的本領(lǐng)，故C正確；D．帶電體的大小遠(yuǎn)小于兩電荷間的距離時(shí)才能看成點(diǎn)電荷，與帶電量無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖甲所示，是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的圖像，其中直線(xiàn)與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為4.29，與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為0.5，如圖乙所示是氫原子的能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.該金屬的逸出功為0.5eVB.根據(jù)該圖像能求出普朗克常量C.該金屬的極限頻率為D.用能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)時(shí)，逸出功為故A錯(cuò)誤；B．由得知，該圖線(xiàn)的斜率表示普朗克常量h，故B正確；C．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為4.27×1014Hz，故C錯(cuò)誤；D．用能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光能量為不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選B。3.三體問(wèn)題是天體力學(xué)中的基本模型，即探究三個(gè)質(zhì)量、初始位置和初始速度都任意的可視為質(zhì)點(diǎn)的天體，在相互之間萬(wàn)有引力的作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。三體問(wèn)題同時(shí)也是一個(gè)著名的數(shù)學(xué)難題，1772年，拉格朗日在“平面限制性三體問(wèn)題”條件下找到了5個(gè)特解，它就是著名的拉格朗日點(diǎn)。在該點(diǎn)上，小天體在兩個(gè)大天體的引力作用下能基本保持相對(duì)靜止。如圖是日地系統(tǒng)的5個(gè)拉格朗日點(diǎn)（、、、、），設(shè)想未來(lái)人類(lèi)在這五個(gè)點(diǎn)上都建立了太空站，若不考慮其它天體對(duì)太空站的引力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.位于點(diǎn)的太空站處于受力平衡狀態(tài)B.位于點(diǎn)的太空站的線(xiàn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度C.位于點(diǎn)的太空站向心力大小一定等于位于點(diǎn)的太空站向心力大小D.位于點(diǎn)的太空站的向心加速度大于位于點(diǎn)的太空站的向心加速度【答案】D【解析】【詳解】A．位于L1點(diǎn)的太空站繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由于三體基本保持相對(duì)靜止，則位于L2點(diǎn)的太空站繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，與地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期是相等的，角速度是相等的，而位于L2點(diǎn)的太空站的軌道半徑略大于地球的軌道半徑，根據(jù)公式可知，位于L2點(diǎn)的太空站的線(xiàn)速度大于地球的線(xiàn)速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于位于點(diǎn)的太空站與位于點(diǎn)的太空站的質(zhì)量關(guān)系未知，所以不能比較它們需要的向心力的大小關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第三個(gè)拉格朗日點(diǎn)L3，位于太陽(yáng)的另一側(cè)，比地球距太陽(yáng)略微遠(yuǎn)一些，其軌道半徑大于位于L1點(diǎn)的太空站。由于它們的角速度與地球繞地球的角速度都是相等的，由向心加速度的公式可知，位于L3點(diǎn)的太空站的向心加速度大于位于L1點(diǎn)的太空站的向心加速度，選項(xiàng)D正確。故選D。4.在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。MN、PQ為水平放置的兩個(gè)平行金屬板，二者之間的電場(chǎng)可以視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線(xiàn)平行于金屬板。當(dāng)R的滑片在中點(diǎn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，帶電小球以從O點(diǎn)沿飛入，剛好從點(diǎn)飛出。若在以下選項(xiàng)條件下，帶電小球都能夠從平行金屬板右側(cè)飛出，下列說(shuō)法正確的是（）A.若金屬板MN平行上移一小段距離，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則小球?qū)⒃邳c(diǎn)飛出B.若金屬板MN平行下移一小段距離仍在上方，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則小球?qū)⒃邳c(diǎn)飛出C.若滑動(dòng)變阻器R滑片向左移動(dòng)一段距離后不動(dòng)，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則飛出點(diǎn)在點(diǎn)上方D.若滑動(dòng)變阻器R的滑片向右移動(dòng)一段距離后不動(dòng)，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，則飛出點(diǎn)在點(diǎn)下方【答案】A【解析】【詳解】A．若金屬板MN平行上移一小段距離，電容器電容變小，電容器電壓不變，所以電容器電量減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器電量無(wú)法減小，其電量不變，由，，可得可知場(chǎng)強(qiáng)E不變，粒子受到向上的電場(chǎng)力不變，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，將在點(diǎn)飛出，A正確；B．若金屬板平行下移一小段距離，電容器電容變大，電容器電壓不變，所以電容器電量變大，由可知場(chǎng)強(qiáng)E變大，粒子受到向上的電場(chǎng)力變大，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，將在點(diǎn)上方飛出，B錯(cuò)誤；C．滑動(dòng)變阻器R的滑片向左移動(dòng)一段距離后，滑動(dòng)變阻器電阻R增大，總電流變小，兩端電壓變小，即電容器電壓變小，粒子受到向上的電場(chǎng)力變小，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，飛出點(diǎn)在點(diǎn)下方，C錯(cuò)誤；D．滑動(dòng)變阻器R的滑片向右移動(dòng)一段距離后，滑動(dòng)變阻器電阻R減小，總電流變大，兩端電壓變大，即電容器電壓變大，粒子受到向上的電場(chǎng)力變大，帶電小球仍以從O點(diǎn)沿飛入，飛出點(diǎn)在點(diǎn)上方，D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，OA、OB為兩條不同的光滑軌道，端點(diǎn)O、A、B都在豎直圓周上，OC豎直直徑。完全相同的兩個(gè)小球分別從A、B兩點(diǎn)沿兩條軌道由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，不計(jì)空氣阻力。兩小球到達(dá)O點(diǎn)的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A.沿BO軌道運(yùn)動(dòng)的小球先到達(dá)O點(diǎn)B.兩個(gè)小球重力的沖量不相同C.兩小球的動(dòng)量變化率相同D.沿AO軌道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化率大【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)軌道與水平方向的夾角為，對(duì)小球研究，小球受重力和支持力，將重力沿軌道方向和垂直軌道方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律可得由圖中的直角三角形可知，小球的位移為由于小球下落過(guò)程中做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故下落時(shí)間為所以下落時(shí)間與無(wú)關(guān)，故兩小球一起到達(dá)，故A錯(cuò)誤；B．下落時(shí)間相同，重力相同，由可得兩個(gè)小球重力的沖量相同，故B錯(cuò)誤；CD．小球的末速度為由于A點(diǎn)下落的大，即大，故從A點(diǎn)下落的末速度大，根據(jù)可知沿AO軌道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化率大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.一個(gè)長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體的棱長(zhǎng)如圖所示，將該長(zhǎng)方體導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使前側(cè)面與磁場(chǎng)垂直，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體的左右兩側(cè)面外接電源，產(chǎn)生由左向右的穩(wěn)定電流時(shí)，測(cè)得導(dǎo)體的上、下表面間的電勢(shì)差為U。則下列說(shuō)法正確的是（）A.上、下兩表面比較，上表面電勢(shì)高 B.上、下兩表面比較，下表面電勢(shì)高C.導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速率為 D.導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速率為【答案】BD【解析】【詳解】AB．電流向右，則金屬導(dǎo)體中的自由電子定向向左移動(dòng)，由左手定則知洛倫茲力向上，則上表面累積負(fù)電荷，其電勢(shì)低，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤。CD．穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有又有解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.7.如圖所示的直角三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，邊界Ⅰ、Ⅱ的長(zhǎng)度分別為、L；大量均勻分布的帶電粒子由邊界Ⅰ的左側(cè)沿平行邊界Ⅱ的方向垂直射入磁場(chǎng)，粒子的速率均相等，已知從邊界Ⅰ離開(kāi)磁場(chǎng)的帶電粒子占總數(shù)的，帶電粒子的質(zhì)量為m、所帶電荷量為＋q，忽略帶電粒子之間的相互作用以及粒子的重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.帶電粒子射入磁場(chǎng)后沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為C.剛好從邊界Ⅲ離開(kāi)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.帶電粒子的初速度大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．由左手定則可知，帶電粒子射入磁場(chǎng)的瞬間，帶電粒子受向上的磁場(chǎng)力作用，則帶電粒子在磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，帶電粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)半個(gè)圓周時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為B正確；D．作出帶電粒子剛好不從邊界Ⅲ離開(kāi)磁場(chǎng)的軌跡，如圖所示由于從邊界Ⅰ離開(kāi)磁場(chǎng)的帶電粒子占總粒子的，則圖中的a、b、c為邊界Ⅰ的四等分點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，三角形區(qū)域的頂角為，a點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為，根據(jù)幾何關(guān)系可得解得粒子軌跡半徑根據(jù)牛頓第二定律得解得D正確；D．由圖可知，剛好從邊界Ⅲ離開(kāi)的帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度大小為，則該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C錯(cuò)誤。故選BD。8.如圖，兩輛完全相同的小車(chē)A和B靜止在光滑水平面上，兩小車(chē)緊靠在一起而不粘連，在小車(chē)A上豎直固定一輕質(zhì)細(xì)桿，長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩的一端系在細(xì)桿頂端，另一端拴一質(zhì)量的小球，已知小車(chē)的質(zhì)量，重力加速度，細(xì)桿的高度大于繩長(zhǎng)?，F(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩恰好水平且伸直，然后由靜止釋放，下列說(shuō)法正確的是（）A.從小球開(kāi)始釋放到A、B分離前，小球和兩車(chē)組成的系統(tǒng)滿(mǎn)足水平方向動(dòng)量守恒B.釋放小球后到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中，小車(chē)A對(duì)小車(chē)B的彈力一直對(duì)B做正功C.小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度大小是3m/sD.A、B兩車(chē)分離時(shí)，B車(chē)的速度大小為1m/s【答案】ABD【解析】【詳解】A．從小球開(kāi)始釋放到A、B分離前，小球和兩車(chē)組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，小球和兩車(chē)組成的系統(tǒng)滿(mǎn)足水平方向動(dòng)量守恒，故A正確；B．釋放小球后到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中，小球在水平方向的分速度一直增大，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒可知小車(chē)A、B速度一直增大，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小車(chē)A、B速度達(dá)到最大，則小車(chē)A對(duì)小車(chē)B的彈力一直對(duì)B做正功，故B正確；CD．設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，兩小車(chē)速度大小均為v1，在水平方向根據(jù)動(dòng)量守恒定律有①根據(jù)機(jī)械能守恒定律有②解得，當(dāng)小球從最低點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中，繩子拉力對(duì)小車(chē)A做負(fù)功，小車(chē)速度減小，則小球在最低點(diǎn)時(shí)，小車(chē)A和小車(chē)B分力，小車(chē)B的速度為1m/s，故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。9.在做“探究功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為課本上提供的方案：增加橡皮筋的根數(shù)，實(shí)際上是通過(guò)增加力的倍數(shù)，從而增加功的倍數(shù)。該同學(xué)設(shè)想，由功的計(jì)算式可知，保持力不變，增加力作用的距離也可以增加功的倍數(shù)。據(jù)此，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）：①取一平整的長(zhǎng)木板傾斜固定在水平桌面上，將一光電門(mén)（與電腦連接）固定于長(zhǎng)木板下端的a點(diǎn)；②在長(zhǎng)木板上標(biāo)出到光電門(mén)間距分別為、2L、3L、4L、5L、…的位置點(diǎn)b、c、d、e、f、…；③將帶有很窄擋光片的小車(chē)分別從b、c、d、e、f、…點(diǎn)由靜止釋放，利用光電門(mén)測(cè)定小車(chē)通過(guò)a點(diǎn)的速度、、、、、…；④然后通過(guò)作x和的關(guān)系圖象，尋找x和的關(guān)系，進(jìn)而得出功和物體速度變化的關(guān)系。（1）本方案中是否需要平衡摩擦力？______（填“需要”或“不需要”）（2）該同學(xué)根據(jù)上述方案做了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：x/cm15.0030.0045.0060.0075.000.640.891.101.271.420.410791.211.612.02請(qǐng)你根據(jù)坐標(biāo)軸所代表的物理量和標(biāo)度，在下圖所示坐標(biāo)紙中畫(huà)出x和的關(guān)系圖象：（）（3）由上圖可以得出本實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)論是：____________?！敬鸢浮浚?）不需要（2）（3）##【解析】【小問(wèn)1詳解】實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄抗退俣茸兓谋稊?shù)關(guān)系，因此只需要算出功的倍數(shù)即可，即只要合力恒定，就可由本實(shí)驗(yàn)方案確定功的倍數(shù)，本題中合外力就是和摩擦力的合力，因此不需要平衡摩擦。【小問(wèn)2詳解】根據(jù)描點(diǎn)法可得x和的關(guān)系圖象【小問(wèn)3詳解】由（2）中圖像可知合力做的功正比于物體速度平方的變化量，即或10.某同學(xué)想要研究小燈泡的伏安特性，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材如下：A.小燈泡L（額定電壓約3.8V，額定功率約1.8W）B.電壓表（量程3V，內(nèi)阻為）C.電壓表（量程為15V，內(nèi)阻為）D.電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為）E.定值電阻（阻值）F.定值電阻（阻值）G.滑動(dòng)變阻器R（阻值）H.電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì)）開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干；（1）該同學(xué)已選定的器材是小燈泡L、滑動(dòng)變阻器R、電源E、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干，要完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的器材是______（填寫(xiě)器材前的字母序號(hào)）；（2）實(shí)驗(yàn)要求能夠較準(zhǔn)確的畫(huà)出燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，請(qǐng)?jiān)趫D1虛線(xiàn)框中幫助該同學(xué)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（）（3）正確設(shè)計(jì)并連接好電路，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖2所示，由實(shí)驗(yàn)的圖線(xiàn)可知，小燈泡在額定電壓下工作時(shí)的電阻為_(kāi)_____。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）現(xiàn)將兩個(gè)相同的小燈泡按如圖3電路圖連接到另一個(gè)電路中，圖中電源的電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)阻為，定值電阻的阻值為，閉合開(kāi)關(guān)S，則每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_____W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）BDF（2）（3）8.4（4）0.53【解析】【小問(wèn)1詳解】要研究小燈泡的伏安特性，需要用到電流表和電壓表。燈泡額定電流為故電流表選擇D；燈泡額定電壓為3.8V，若采用電壓表V2則測(cè)量誤差較大，因此電壓表應(yīng)選擇V1，即選擇B；同時(shí)將電壓表V1的量程進(jìn)行擴(kuò)大，要大于3.8V。若擴(kuò)大后的量程為3.8V，則需要串聯(lián)電阻則定值電阻應(yīng)選擇R2，即選擇F；故還需要的器材是BDF?！拘?wèn)2詳解】燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為遠(yuǎn)小于電壓表V1的內(nèi)阻，故電流表應(yīng)采用外接法；實(shí)驗(yàn)中要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化以便測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；定值電阻R2與電壓表V1串聯(lián)測(cè)量小燈泡的電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：【小問(wèn)3詳解】由實(shí)驗(yàn)的圖線(xiàn)可知，小燈泡在額定電壓3.8V下工作時(shí)的電流為0.45A，故電阻為【小問(wèn)4詳解】把電源與電阻R0整體看作等效電源，設(shè)流過(guò)每個(gè)燈泡的電流為I，其電壓為U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得當(dāng)路端電壓時(shí)，電流當(dāng)電流時(shí)，路端電壓在燈泡圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的圖象如圖所示由圖示圖線(xiàn)可知，燈泡兩端電壓電流燈泡實(shí)際功率11.如圖所示，某彈性繩伸長(zhǎng)時(shí)滿(mǎn)足胡克定律，其原長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端固定于豎直墻上A點(diǎn)，跨過(guò)光滑的定滑輪B，與穿過(guò)豎直桿、質(zhì)量為m的小球在C處相連，此時(shí)ABC在同一水平線(xiàn)上，其中，彈性繩中的彈力大小恰為mg。小球從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。小球從C到D的過(guò)程中，求：（1）小球在C處開(kāi)始下滑瞬間，其加速度a的大小；（2）小球下滑過(guò)程中，所受滑動(dòng)摩擦力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對(duì)小球，根據(jù)牛頓第二定律其中解得（2）小球運(yùn)動(dòng)到、間任意位置時(shí)，設(shè)、，受力分析如圖所示處有由幾何關(guān)系知解得依題意可知，C處滿(mǎn)足根據(jù)可得12.如圖所示，和為在同一水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)軌的段段相互平行間距。段與段也是平行的，間距為。質(zhì)量均為的金屬桿a、b垂直于導(dǎo)軌放置，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩一端固定在金屬桿b上，另一端連接質(zhì)量的重物c，重物c放置在地面上，絕緣輕繩的水平部分與平行且足夠長(zhǎng)（重物c始終不與滑輪相撞），對(duì)金屬桿a施加一水平向左、大小為5N的恒力F，使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，光滑金屬桿b始終在寬度為1m的窄軌部分運(yùn)動(dòng)，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成回路的總電阻始終為，已知a桿與導(dǎo)軌、間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其余摩擦均不計(jì)，重力加速度。（1）若將重物c鎖定在地面上，求金屬桿a最終速度的大??；（2）若將重物c解除鎖定，從金屬桿a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到重物c剛要離開(kāi)地面時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為，求此過(guò)程回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。（3）若將重物c解除鎖定，求a桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，回路的最大電流。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）若將重物c鎖定在地面上，則桿b靜止不動(dòng)。a桿產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流安培力a桿加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律當(dāng)加速度減小到零時(shí)，a桿做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即可得a桿的穩(wěn)定速度（2）重物c剛要離開(kāi)地面時(shí)，則有則b桿所受安培力由可知電路中電流電動(dòng)勢(shì)由可知，此時(shí)a桿的速度從a桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到重物c剛要離開(kāi)地面過(guò)程，對(duì)a桿由動(dòng)量定理設(shè)a桿運(yùn)動(dòng)的位移為x，則可得對(duì)a桿利用動(dòng)能定理有可得克服安培力做的功此過(guò)程回路產(chǎn)生的焦耳熱（3）重物c解除鎖定后，設(shè)某時(shí)刻a、b兩桿的速度分別為、，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)回路中總電流a桿的加速度b桿和重物c看作一個(gè)整體，則加速度剛開(kāi)始時(shí)a、b兩桿均做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析可知，當(dāng)時(shí)，回路中電流達(dá)到最大值，此后電流保持不變，a、b兩桿均做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有解得即最大電流為（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。13.下列說(shuō)法正確的是（）A.如果知道銅的摩爾質(zhì)量和摩爾體積，可以估算出1kg的銅里所含的銅原子個(gè)數(shù)和單個(gè)銅原子的直徑B.處于熱平衡兩個(gè)系統(tǒng)，壓強(qiáng)一定相同C.水的飽和氣壓與溫度有關(guān)，與液面上方的空間大小無(wú)關(guān)，與液面上方其他氣體的壓強(qiáng)也無(wú)關(guān)D.在浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏E.質(zhì)量相同的理想氣體氧氣和氫氣，若溫度相同，則它們的內(nèi)能一定不同【答案】ACE【解析】【詳解】A．如果知道銅摩爾體積，可求出一個(gè)銅原子的體積，即可求出單個(gè)銅原子的直徑，知道銅的摩爾質(zhì)量，即可求出1kg的銅有多少摩爾，可求出1kg的銅里所含的銅原子個(gè)數(shù)，故A正確；B．達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度，但壓強(qiáng)不一定相同，故B錯(cuò)誤；C．水的飽和氣壓與溫度有關(guān)，與液面上方的空間大小無(wú)關(guān)，與液面上方其他氣體的壓強(qiáng)也無(wú)關(guān)，故C正確；D．在浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子密集，故D錯(cuò)誤；E．理想氣體分子勢(shì)能為零；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同時(shí)，氧氣和氫氣的分子平均動(dòng)能相同，質(zhì)量相同的氧氣和氫氣，氧氣的分子數(shù)比氫氣分子數(shù)少，分子平均動(dòng)能相同，所以氧氣的內(nèi)能要比氫氣的內(nèi)能小，故E正確。故選ACE。14.某充氣式座椅簡(jiǎn)化模型如圖所示，質(zhì)量相等且導(dǎo)熱良好的兩個(gè)氣缸C、D，通過(guò)活塞a、b封閉質(zhì)量相等的兩部分同種氣體A、B，兩活塞通過(guò)輕彈簧相連。整個(gè)裝置靜置在水平面上，已知C氣缸質(zhì)量為M，封閉氣體的初始高度均為L(zhǎng)，初始環(huán)境溫度為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，活塞的橫截面積為S、質(zhì)量和厚度不計(jì)，活塞光滑且活塞與氣缸不漏氣。（1）若環(huán)境溫度緩慢升至，求穩(wěn)定后A氣體高度。（2）若環(huán)境溫度緩慢升至，此過(guò)程中A氣體內(nèi)能增加量為U，求A氣體從外界吸收的熱量Q。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）若環(huán)境溫度緩慢升至，根據(jù)受力平衡可知，氣體發(fā)生等壓變化，則有解得（2）若環(huán)境溫度緩慢升至，A氣體內(nèi)能增加量為U，氣體膨脹，則氣體對(duì)外界做功