江西省百所重點中聯考高考物理模擬試卷(含解析)

PAGEPAGE4。。內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯2016年江西省百所重點中學聯考高考物理模擬試卷一、選擇題（共8小題，每小題6分，滿分48分）1．據國外某媒體報道，科學家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內充滿電，若某同學登山時用這種超級電容器給手機充電，下列說法正確的是（）A．充電時，電容器的電容變小B．充電時，電容器存儲的電能變小C．充電時，電容器所帶的電荷量可能不變D．充電結束后，電容器不帶電，電容器的電容為零2．圖示電路中，理想變壓器原線圈接有穩(wěn)定的正弦交流電源，電壓表和電流表均為理想交流電表，當副線圈上的滑片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光，現將滑片P略下移，下列說法正確的是（）A．副線圈中交流電流的頻率減小B．電壓表的示數增大C．電流表的示數減小D．燈泡變亮3．一質量為1kg的物體從高空由靜止下落，下落過程中所受空氣阻力恒定，在開始一段時間內其位移x隨時間t變化的關系圖象如圖所示．取g=10m/s2．物體下落過程中所受空氣阻力的大小為（）A．1N B．2N C．3N D．4N4．有一勻強電場，其電場線與坐標平面xOy平行，以原點O為圓心，R為半徑的圓周上任意一點Q的電勢φ=φ1cosθ+φ2，其中已知量φ1、φ2＞0，θ為O、Q兩點連線與x軸間（2）調節(jié)斜面的傾角，讓滑塊能沿斜面加速下滑并最終靜止在水平面上，測出滑塊由靜止釋放時的（同時寫出其符號）和釋放時滑塊在水平面上的投影點到靜止點間的水平距離x，則滑塊與該材料間的動摩擦因數μ=（用測定的物理量的字母表示），改變釋放的位置，多次實驗，取平均值，作為滑塊與該材料間的動摩擦因數．10．某物理興趣小組想測定一電阻Rx約為6Ω的金屬絲的電阻率，除刻度尺和螺旋測微器外，實驗室可供選用的器材還有：A．電流表（量程為0.6A，內阻約為0.25Ω）B．電流表（量程為3A，內阻約為0.05Ω）C．電壓表（量程為3V，內阻約為3kΩ）D．電壓表（量程為15V，內阻約為15kΩ）E．滑動變阻器R（0～15Ω，允許通過的最大電流為1A）F．蓄電池（電動勢均為4V，內阻約為0.1Ω）G．開關一個，導線若干．（1）為了減小實驗誤差，實驗時要求電表指針的偏轉均超過其量程的，請完成圖甲中虛線框內電路圖的設計，并用相應的符號標注元件．（2）某次測量時，電壓表的示數U和電流表示數I分別如圖乙、丙所示，則U=V，I=A．（3）用刻度尺測出接入電路的金屬絲的長度L=0.300m，用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的示數如圖丁所示，則d=mm．（4）根據以上時間，可得該金屬絲的電阻器ρ=Ω?m（結果保留兩位有效數字）．11．如圖所示，半徑R=0.4m的圓軌道上固定有光滑斜面AB，半徑OB豎直，斜面AB與水平面BC平滑連接，B、C兩點間的距離L=0.8m，在小球在以v0=1m/s的初速度從C點正上方高度h=1.8m處水平向左拋出的同時，小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿斜面下滑，經過B點后沿水平面做勻減速運動，在D點（圖中未畫出）剛停下恰好與小球相逢．小球和滑塊均可視為質點，空氣阻力不計，取g=10m/s2．求：（1）D、C兩點間的距離x和滑塊在斜面上運動的時間t1；（2）斜面AB的傾角θ．12．如圖甲所示，固定軌道由傾角為θ的斜導軌與水平導軌用極短的圓弧導軌平滑連接而成，軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，兩導軌間距為L，上端用阻值為R的電阻連接．在沿斜導軌向下的拉力（圖中未畫出）作用下，一質量為m，電阻也為R的金屬桿MN從斜導軌上某一高度處由靜止開始（t=0）沿光滑的斜導軌勻加速下滑，當桿MN滑至斜軌道的最低端P2Q2處時撤去拉力，桿MN在粗糙的水平導軌上減速運動直至停止，其速率v隨時間t的變化關系如圖乙所示（其中vm和t0為已知）．桿MN始終垂直于導軌并與導軌保持良好接觸，水平導軌和桿MN動摩擦因數為μ．求：（1）桿MN中通過的最大感應電流Im；（2）桿MN沿斜導軌下滑的過程中，通過電阻R的電荷量q；（3）撤去拉力后，若R上產生的熱量為Q，求桿MN在水平導軌上運動的路程s．[物理——選修3-3]13．下列說法正確的是（）A．質量相同時，0℃水的內能比0℃冰的內能大B．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體C．外界對物體做功，物體的內能一定增加D．第一類水動機違反了能量守恒定律E．第二類水動機不能制成，說明自然界中涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性14．某同學涉及的簡易火災報警裝置如圖所示，豎直固定、上端開口的試管中裝有高h=20cm的水銀，其下方封閉有一段氣柱．當環(huán)境溫度為57℃時，電路恰好接通，電鈴D發(fā)出報警聲，取絕對零度為﹣273℃．①若環(huán)境溫度緩慢降至27℃時，水銀柱下降了△L=5cm，試求環(huán)境溫度為57℃時，試管內封閉氣柱的長度L；②若使環(huán)境溫度降低，并且往玻璃管內注入高△h=4cm的水銀時，報警裝置恰好再次報警，求此時的環(huán)境溫度t（已知大氣壓強p0=76cmHg）．[物理——選修3-4]15．如圖所示，該源在坐標原點、沿x軸傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為100m/s，下列說法正確的是（）A．從圖示時刻開始，質點b比質點a先到達平衡位置B．該波的周期為0.04sC．從圖示時刻開始，經0.01s質點b通過的路程為0.1mD．該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時，會發(fā)生明顯的衍射現象E．若波源從原點沿x軸正方向運動，則在x=﹣2m處接收到的波的頻率比實際頻率小16．半徑為R、折射率n=的透明四分之一圓柱體的橫截面如圖所示，一束足夠寬的平行單色光以入射角i從OA面射入圓柱體，其中一部分入射光能通過圓柱體從曲面射出，射出點的縱坐標的最大值ym=．不考慮光線在透明圓柱體內經一次或多次反射后再射出圓柱體的復雜情形，已知sin（α﹣β）=sinαcosβ﹣cosαsinβ．求入射角i的正弦值．（結果可用根式表示）[物理——選修3-5]17．日本大地震引發(fā)海嘯和核泄漏事故兩年后，福島第一核電場核輻射泄露的影響開始在食物上顯現，其中絕137（Cs）對核輻射的影響最大，絕137（Cs）發(fā)生β衰變的核反應方程為（衰變后的元素符號用X表示），已知絕137（Cs）的半衰期為30年，則泄露出的絕137（Cs）得經過年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．18．質量為M的帶支架的平板小車固定在光滑水平面上，支架上用長為L的不可伸長的輕質細繩懸掛一質量為m的小球，現將小球向右拉至輕繩處于水平伸直狀態(tài)并由靜止釋放，如圖所示．重力加速度為g．①求小球從圖示位置擺到最低點的過程中，其所受合力的沖量大小；②若解除固定裝置，求小球從圖示位置擺到最左端的過程中，小車的最大速度．

2016年江西省百所重點中學聯考高考物理模擬試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共8小題，每小題6分，滿分48分）1．據國外某媒體報道，科學家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內充滿電，若某同學登山時用這種超級電容器給手機充電，下列說法正確的是（）A．充電時，電容器的電容變小B．充電時，電容器存儲的電能變小C．充電時，電容器所帶的電荷量可能不變D．充電結束后，電容器不帶電，電容器的電容為零【考點】AP：電容．【分析】超級電容器是一種電容量可達數千法拉的極大容量電容器．根據電容器的原理，電容量取決于電極間距離和電極表面積，為了得到如此大的電容量，要盡可能縮小超級電容器電極間距離、增加電極表面積．【解答】解：A、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的，故充電時，電容器的電容不變，故A錯誤；B、充電時，手機電能增加，根據能量守恒定律，電容器存儲的電能減小，故B正確；C、充電時，電容器所帶的電荷量減小，故C錯誤；D、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的，故充電結束后，電容器的電容不可能為零；故D錯誤；故選：B2．圖示電路中，理想變壓器原線圈接有穩(wěn)定的正弦交流電源，電壓表和電流表均為理想交流電表，當副線圈上的滑片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光，現將滑片P略下移，下列說法正確的是（）A．副線圈中交流電流的頻率減小B．電壓表的示數增大C．電流表的示數減小D．燈泡變亮【考點】E8：變壓器的構造和原理．【分析】變壓器的匝數與電壓成正比，與電流成反比，輸入功率等于輸出功率，滑片P變化后，結合歐姆定律分析即可．【解答】解：A、變壓器不改變電流的頻率，所以頻率不變，故A錯誤；B、滑片P向下移，副線圈的匝數減小，根據電壓與匝數成正比，知副線圈兩端的電壓減小，電壓表的示數減小，故B錯誤；C、根據歐姆定律，電流表的示數減小，故C正確；D、燈泡兩端的電壓變小，燈泡變暗，故D錯誤；故選：C3．一質量為1kg的物體從高空由靜止下落，下落過程中所受空氣阻力恒定，在開始一段時間內其位移x隨時間t變化的關系圖象如圖所示．取g=10m/s2．物體下落過程中所受空氣阻力的大小為（）A．1N B．2N C．3N D．4N【考點】37：牛頓第二定律；1I：勻變速直線運動的圖像．【分析】根據x﹣t圖象求得物體下落的加速度，然后根據牛頓第二定律求得摩擦力【解答】解：根據圖象可知，，代入數據（1，4）可知a=8m/s2根據牛頓第二定律可知mg﹣f=ma解得f=mg﹣ma=2N故B正確故選：B4．有一勻強電場，其電場線與坐標平面xOy平行，以原點O為圓心，R為半徑的圓周上任意一點Q的電勢φ=φ1cosθ+φ2，其中已知量φ1、φ2＞0，θ為O、Q兩點連線與x軸間的夾角，如圖所示，該勻強電場的電場強度（）A．方向沿x軸負方向，大小為B．方向沿x軸負方向，大小為C．方向沿y軸正方向，大小為D．方向沿y軸正方向，大小為【考點】AD：電勢差與電場強度的關系；AC：電勢．【分析】根據電勢的表達式確定出等勢線，從而得出電場強度的方向，根據電勢差與電場強度的關系求出電場強度的大?。窘獯稹拷猓喊霃絉的圓周上任意一點Q的電勢φ=φ1cosθ+φ2，當θ=90°和θ=270°的電勢相等，可知電場的方向平行于x軸方向，而沿著x軸正方向，電勢增大，所以電場強度方向沿x軸負方向，圓周與x軸正方向的交點的電勢為φ1+φ2，圓周與y軸正方向的交點的電勢為φ2，則勻強電場的電場強度為：E=，即大小為，故A正確．故選：A5．2016年1月20日，美國加州理工學院的邁克?布朗和康斯坦丁?巴特金宣布發(fā)現太陽系柯伊柏帶中有6顆天體的運行軌道異常，因此推測存在一顆未知的太陽系第九大行星．若某時刻該行星、太陽和地球在一條直線上，如圖所示，已知該行星和地球繞太陽運行的半徑是地球繞太陽運行半徑的n倍，該行星和地球繞地球太陽同向做勻速圓周運動，則從此刻開始，該行星再次和太陽、地球在一條直線上需要的時間為（）A．1年 B．年C．年 D．年【考點】4F：萬有引力定律及其應用．【分析】根據萬有引力提供向心力，結合周期與軌道半徑的關系，根據地球的周期求出行星的周期，抓住經過t時間，地球和行星轉過的角度相差π進行求解．【解答】解：根據G得：T=，因為行星繞太陽運行的半徑是地球繞太陽運行半徑的n倍，則行星的周期是地球周期的倍，根據t=2π得：T地=1年，解得：t=年．故選：D．6．高空滑索是一項勇敢者的運動，如圖所示，一質量為m的運動員用輕繩通過輕質滑環(huán)懸吊在足夠長、傾角為30°的傾斜角鋼索上下滑，下滑過程中輕繩保持豎直狀態(tài)．不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．運動員做勻速運動B．運動員做加速度運動C．鋼索對輕質滑環(huán)的彈力大小為mgD．鋼索對輕質滑環(huán)沒有摩擦力【考點】2H：共點力平衡的條件及其應用；29：物體的彈性和彈力．【分析】對人研究，分析其受力情況，人做直線運動，其合力為零或合力與運動方向在同一直線上，判斷人做什么運動．再對人與環(huán)組成的整體研究，根據狀態(tài)分析受力情況．【解答】解：AB、以人為研究對象，人受到重力和繩子的拉力兩個作用，人沿桿的方向做直線運動，則知繩子拉力與人的重力二力平衡，否則下滑過程中輕繩不能始終保持豎直，與題矛盾．所以人做勻速運動．故A正確，B錯誤．CD、再以環(huán)和人整體為研究對象，由于輕環(huán)的重力不計，則根據平衡條件得，鋼索對輕環(huán)的作用力等于人的重力．鋼索對輕環(huán)的摩擦力等于人的重力沿鋼索向下的分力，為mgsin30°，不為零；鋼索對輕質滑環(huán)的彈力等于重力的垂直分力，為mgcos30°=mg，故C正確，D錯誤．故選：AC7．2015年12月26日，南昌市地鐵1號線正式載客運營，若地鐵開通后，一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動，先勻加速行駛10s速度達到54km/h，再勻速行駛100s，接著勻減速行駛12s到達乙站停止．已知列車在運行過程中所受的阻力大小恒為1×105N，列車在減速過程中發(fā)動機停止工作，下列判斷正確的是（）A．甲、乙兩站間的距離為1830mB．列車勻速行駛過程中阻力所做的功為1.5×108JC．列車的質量為8×104kgD．列車在勻加速行駛階段牽引力的平均功率為3.3×108W【考點】63：功率、平均功率和瞬時功率；62：功的計算．【分析】應用勻變速直線運動的平均速度公式與勻速運動的速度公式求出各階段列車的位移，然后求出兩站間的距離．在減速階段有運動學公式求得加速度，根據牛頓第二定律求得質量，在加速階段根據動能定理求得平均功率【解答】解：A、根據勻變速直線運動規(guī)律可知，地鐵列車勻加速運動的位移為：s1=t1①勻減速運動的位移為：s3=t3②根據勻速運動規(guī)律可知，地鐵列車勻速運動的位移為：s2=vt2③根據題意可知，甲站到乙站的距離為：s=s1+s2+s3④由①②③④式聯立，并代入數據解得：s=1665m；故A錯誤；B、列車勻速行駛過程中阻力所做的功為Wf=fs=1×105×1665J=1.665×108J，故B錯誤；C、在減速階段加速度為a=有牛頓第二定律可得f=ma解得m=，故C正確；D、在加速階段根據動能定理可得Pt﹣fs1=﹣0解得P=8.625×106W，D錯誤故選：C8．如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁反應輕度大小分別為B1與B2的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且B1：B2=3：2．在原點O處發(fā)射兩個質量分別為m1和m2的帶電粒子，已知粒子a以速度va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足m2va=m1vb，若在此后的運動中，當粒子a第4次經過y軸（出發(fā)時經過y軸不算在內）時，恰與粒子b相遇，粒子重力不計，下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉半徑之比為3：2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質量之比為1：5【考點】CI：帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉，b粒子順時針旋轉，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉兩個半周時，a粒子相對坐標原點上移，b粒子相對坐標原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了．所以只考慮b粒子旋轉半周就與a粒子相遇的情況．【解答】解：A、由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤．B、由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經過y軸時在從標原點的上方（2ra2﹣2ra1）處，同理第四次經過y軸時在坐標原點上方2（2ra2﹣2ra1）處，所以由題意知選項B正確．C、從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉半周后相遇的，a粒子第四次經過y軸時是向右方向，而b粒子轉半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確．D、根據周期公式及題意，當兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：即：，結合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確．故選：BCD二、解答題（共4小題，滿分47分）9．小聰設計了圖示裝置，來測定小滑塊與某材料間的動摩擦因數：可動斜面（傾角可調節(jié)）和水平面均由該種材料制成，且平滑連接（不計滑塊在連接處的能量損失）．（1）為完成實驗，下列測量工具中必需的是C（填所選器材前的字母）A．天平B．彈簧秤C．刻度尺（2）調節(jié)斜面的傾角，讓滑塊能沿斜面加速下滑并最終靜止在水平面上，測出滑塊由靜止釋放時的高度h（同時寫出其符號）和釋放時滑塊在水平面上的投影點到靜止點間的水平距離x，則滑塊與該材料間的動摩擦因數μ=（用測定的物理量的字母表示），改變釋放的位置，多次實驗，取平均值，作為滑塊與該材料間的動摩擦因數．【考點】M9：探究影響摩擦力的大小的因素．【分析】根據實驗原理，從而選定實驗器材；對全過程運用動能定理，動能的變化為零，通過動能定理可得摩擦因數表達式，進而由數學變化可得結果．【解答】解：（1）為完成實驗，下列測量工具中必需的是刻度尺，故AB錯誤，C正確；（2）設斜面的傾角為θ，A離地面高度為h，斜面長x1，而物體的末位置與初始位置的水平距離為x，根據動能定理得：mgh﹣μmgx1cosθ﹣μmgx2=0x1cosθ+x2=x解得：mgh﹣μmgx=0解得：μ=可知需要測量的物理量為：滑塊由靜止釋放時的高度h．故答案為：（1）C；（2）高度h，．10．某物理興趣小組想測定一電阻Rx約為6Ω的金屬絲的電阻率，除刻度尺和螺旋測微器外，實驗室可供選用的器材還有：A．電流表（量程為0.6A，內阻約為0.25Ω）B．電流表（量程為3A，內阻約為0.05Ω）C．電壓表（量程為3V，內阻約為3kΩ）D．電壓表（量程為15V，內阻約為15kΩ）E．滑動變阻器R（0～15Ω，允許通過的最大電流為1A）F．蓄電池（電動勢均為4V，內阻約為0.1Ω）G．開關一個，導線若干．（1）為了減小實驗誤差，實驗時要求電表指針的偏轉均超過其量程的，請完成圖甲中虛線框內電路圖的設計，并用相應的符號標注元件．（2）某次測量時，電壓表的示數U和電流表示數I分別如圖乙、丙所示，則U=2.50V，I=0.40A．（3）用刻度尺測出接入電路的金屬絲的長度L=0.300m，用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的示數如圖丁所示，則d=0.160mm．（4）根據以上時間，可得該金屬絲的電阻器ρ=4.2×10﹣7Ω?m（結果保留兩位有效數字）．【考點】N2：測定金屬的電阻率．【分析】（1）根據電動勢來確定電壓表量程，再依據最大電流來選取電流表，最后依據所測電阻的阻值大小來確定電流表內接還是外接；（2）明確電流表和電壓表讀數時注意是“幾分之一估讀”：若每小格讀數是0.1，則應是“”估讀，即應估讀到0.01；若每小格讀數為0.02，則應是“”估讀，即應估讀到0.01．（3）掌握螺旋測微器的讀數原理和讀數方法即可．（4）根據電阻定律求解．【解答】解：（1）根據電源選擇電壓表量程，即電壓表V1，根據電路最大電流選擇電流表，I==0.5A，則選擇電流表A1；根據電流表與電壓表的阻值之積大于所測電阻值，因此所測電阻偏小，采用電流表外接法，如下圖所示：（2）因電壓表的每小格讀數為0.1V，所以應估讀到0.01V，所以電壓表的讀數為：U=2.50V；同理，電流表的每小格讀數為0.02A，應估讀到0.01A，所以電流表的讀數為：I=0.40A．（3）螺旋測微器的讀數為：d=0.0mm+16.0×0.01mm=0.160mm；（4）根據R=ρ得：ρ==代入數據解得：ρ=4.2×10﹣7Ω?m；故答案為：（1）如上圖所示；（2）2.50，0.40；（3）0.160；（4）4.2×10﹣7．11．如圖所示，半徑R=0.4m的圓軌道上固定有光滑斜面AB，半徑OB豎直，斜面AB與水平面BC平滑連接，B、C兩點間的距離L=0.8m，在小球在以v0=1m/s的初速度從C點正上方高度h=1.8m處水平向左拋出的同時，小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿斜面下滑，經過B點后沿水平面做勻減速運動，在D點（圖中未畫出）剛停下恰好與小球相逢．小球和滑塊均可視為質點，空氣阻力不計，取g=10m/s2．求：（1）D、C兩點間的距離x和滑塊在斜面上運動的時間t1；（2）斜面AB的傾角θ．【考點】43：平拋運動；1G：勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】（1）小球做平拋運動，根據分運動的規(guī)律求出D、C兩點間的距離x和平拋運動的時間．滑塊在斜面AB上下滑時，根據牛頓第二定律求得加速度，由位移公式求出時間t1；（2）根據運動學公式求出滑塊在斜面上下滑時的加速度，根據牛頓第二定律求出斜面AB的傾角θ．【解答】解：（1）小球做平拋運動，則有：h=x=v0t解得：x=0.6m，t=0.6s滑塊在斜面AB上做勻加速運動，加速度大小為：a1==gsinθ且有2Rsinθ=解得t1=0.4s（2）滑塊從B處運動到D點的時間t2=t﹣t1=0.2s設滑塊經過B處的速度大小為v，有L﹣x=又v=a1t1=gsinθt1聯立解得θ=30°答：（1）D、C兩點間的距離x是0.6m，滑塊在斜面上運動的時間t1是0.4s．（2）斜面AB的傾角θ是30°．12．如圖甲所示，固定軌道由傾角為θ的斜導軌與水平導軌用極短的圓弧導軌平滑連接而成，軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，兩導軌間距為L，上端用阻值為R的電阻連接．在沿斜導軌向下的拉力（圖中未畫出）作用下，一質量為m，電阻也為R的金屬桿MN從斜導軌上某一高度處由靜止開始（t=0）沿光滑的斜導軌勻加速下滑，當桿MN滑至斜軌道的最低端P2Q2處時撤去拉力，桿MN在粗糙的水平導軌上減速運動直至停止，其速率v隨時間t的變化關系如圖乙所示（其中vm和t0為已知）．桿MN始終垂直于導軌并與導軌保持良好接觸，水平導軌和桿MN動摩擦因數為μ．求：（1）桿MN中通過的最大感應電流Im；（2）桿MN沿斜導軌下滑的過程中，通過電阻R的電荷量q；（3）撤去拉力后，若R上產生的熱量為Q，求桿MN在水平導軌上運動的路程s．【考點】D9：導體切割磁感線時的感應電動勢；BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）判斷速度最大位置，由法拉第電磁感應定律結合閉合電路歐姆定律可求桿MN中通過的最大感應電流Im；（2）由法拉第電磁感應定律和電流的定義可求通過電阻R的電荷量q；（3）由功能關系和動能定理聯立可求桿MN在水平導軌上運動的路程．【解答】解：（1）經分析可知，桿MN下滑到P2Q2處時的速度最大（設為vm），此時回路中產生的感應電動勢最大，且最大值為：Em=BLvm此時回路中通過的感應電流最大，有：Im=解得：Im=（2）桿MN沿斜導軌下滑的距離為：x=在桿MN沿斜導軌下滑的過程中，穿過回路的磁通量的變化為：△Ф=BLxcosθ該過程，回路中產生的平均感應電動勢為：回路中通過的平均感應電流為：=又根據電流定義可得：q=t0解得：q=（3）撤去拉力后，整個回路產生的熱量為：Q=Q總由功能關系可知：W安克=Q總對桿由動能定理得：﹣μmgs﹣W安克=0﹣mvm2聯立解得：s=．答：（1）桿MN中通過的最大感應電流為；（2）桿MN沿斜導軌下滑的過程中，通過電阻R的電荷量為；（3）桿MN在水平導軌上運動的路程為．[物理——選修3-3]13．下列說法正確的是（）A．質量相同時，0℃水的內能比0℃冰的內能大B．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體C．外界對物體做功，物體的內能一定增加D．第一類水動機違反了能量守恒定律E．第二類水動機不能制成，說明自然界中涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性【考點】8F：熱力學第一定律；8H：熱力學第二定律．【分析】0℃水凝結成冰的過程要放出熱量，內能減?。粺崃靠梢杂傻蜏匚矬w傳遞到高溫物體，內能少的物體若溫度高，則可以由內能少的物體傳遞到內能多的物體，第一類永動機不消耗能量而對外做功；第二類永動機違背了熱力學第二定律因此不可能制成．【解答】解：A、質量相同時，0℃水凝結成冰的過程要放出熱量，內能減小，所以0℃水的內能比0℃冰的內能大，故A正確；B、熱量在一定的條件下可以由低溫物體傳遞到高溫物體，比如電冰箱，故B錯誤；C、由公式△U=W+Q知做功和熱傳遞都能改變物體內能，外界對物體做功若同時放出熱量，物體的內能一定增加，故C錯誤；D、第一類永動機不消耗能量而對外做功，違反了能量守恒定律．故D正確；E、第二類永動機違背了熱力學第二定律，說明自然界中涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，故E正確；故選：ADE14．某同學涉及的簡易火災報警裝置如圖所示，豎直固定、上端開口的試管中裝有高h=20cm的水銀，其下方封閉有一段氣柱．當環(huán)境溫度為57℃時，電路恰好接通，電鈴D發(fā)出報警聲，取絕對零度為﹣273℃．①若環(huán)境溫度緩慢降至27℃時，水銀柱下降了△L=5cm，試求環(huán)境溫度為57℃時，試管內封閉氣柱的長度L；②若使環(huán)境溫度降低，并且往玻璃管內注入高△h=4cm的水銀時，報警裝置恰好再次報警，求此時的環(huán)境溫度t（已知大氣壓強p0=76cmHg）．【考點】99：理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①加入水銀柱后空氣柱下降，氣體做等壓變化；由蓋﹣呂薩克定律可求得氣柱的長度L；②加入水銀柱的長度．溫度升高，封閉氣體體積增大，水銀柱上升，當電路恰好接通時，報警器開始報警；此時空氣柱長度L1+L2，以封閉空氣柱為研究對象，根據等壓變化規(guī)律求出溫度．【解答】解：①設試管的橫截面積為S，在溫度從57℃緩慢至27℃的過程中，封閉氣體做等壓變化，由蓋﹣呂薩克定律有：=上式中：T1=57+273=330K；T2=27+273=300K；代入解得：L=55cm；②當環(huán)境溫度為57℃時，封閉氣體的壓強為：P1=P0+ρgh=76+20=96cmHg；當報警裝置再次恰好報警時，封閉氣柱的長度為：L′=L﹣△h此時封閉氣體的壓強為P2=P1+ρgh由理想氣體狀態(tài)方程有：=解得：t=45.75℃；答：①環(huán)境溫度為57℃時，試管內封閉氣柱的長度L為55cm；②此時的環(huán)境溫度t為45.75℃[物理——選修3-4]15．如圖所示，該源在坐標原點、沿x軸傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為100m/s，下列說法正確的是（）A．從圖示時刻開始，質點b比質點a先到達平衡位置B．該波的周期為0.04sC．從圖示時刻開始，經0.01s質點b通過的路程為0.1mD．該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時，會發(fā)生明顯的衍射現象E．若波源從原點沿x軸正方向運動，則在x=﹣2m處接收到的波的頻率比實際頻率小【考點】F4：橫波的圖象；F5：波長、頻率和波速的關系．【分析】由于簡諧橫波的傳播方向未知，不能確定出質點b的振動方向，從而不能判斷a、b兩質點到達平衡位置的先后．讀出波長，由波速公式v=求出周期．根據簡諧運動質點一個周期內的路程，求出經過0.01s，分析質點b通過的路程．對照條件，判斷能否發(fā)生明顯的衍射．根據多普勒效應可確定波源運動時接收到的頻率如何變化．【解答】解：A、由于簡諧橫波的傳播方向未知，不能確定出質點b的振動方向，所以不能判斷a、b兩質點到達平衡位置的先后．故A錯誤．B、由圖λ=4m，則波的周期為T==s=0.04s，故B正確．C、t=0.01s=T，由于圖示時刻質點b不在平衡位置和位移最大位置，所以經0.01s質點b通過的路程S≠A=0.1m．故C錯誤．D、λ=4m＞3m，所以該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時，能發(fā)生明顯的衍射現象．故D正確．E、若波源從原點沿x軸正方向運動，產生多普勒效應，在x=﹣2m處接收到的波的頻率將比實際頻率?。蔈正確．故選：BDE16．半徑為R、折射率n=的透明四分之一圓柱體的橫截面如圖所示，一束