浙江省縣域教研聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月模擬考試物理試卷（解析版）

PAGEPAGE12023學(xué)年第一學(xué)期浙江省縣域教研聯(lián)盟高三年級模擬考試物理考生須知：1．本卷滿分100分，考試時間90分鐘2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場、座位號及準(zhǔn)考證號并核對條形碼信息；3．所有〖答案〗必須寫在答題卷上，寫在試卷上無效，考試結(jié)束后，只需上交答題卷；選擇題部分（共45分）一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.“卡路里”是一個食物熱量的單位，如果用國際單位制的基本單位表示正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗熱量的單位是J，功的單位也是J，根據(jù)則有故選B。2.杭州亞運會中，女子決賽時，中國隊在第四道，并遙遙領(lǐng)先于其他隊獲得冠軍，關(guān)于這次比賽下列說法正確的是（）A.中國隊的平均速度最大B.起跑時，助跑器對腳的力大于于腳蹬助跑器的力C.接棒時，后面的運動員可以把前面的運動員看成質(zhì)點D.運動員以相同大小的線速度轉(zhuǎn)彎時，跑內(nèi)圈的加速度比跑外圈的加速度大〖答案〗D〖解析〗A．接力賽各隊的路程是相同的，中國隊的用時最短，則平均速率最大；而各隊的位移不相同，則無法比較平均速度，故A錯誤；B．起跑時助跑器對腳的力和腳蹬助跑器的力是一對作用力和反作用力，總是等大反向，故B錯誤；C．研究接棒時要考慮姿態(tài)和形狀，則后面的運動員不能把前面的運動員看成質(zhì)點，故C錯誤；D．向心加速度為，運動員以相同大小的線速度轉(zhuǎn)彎時，跑內(nèi)圈的半徑小，跑外圈的半徑大，則跑內(nèi)圈的加速度比跑外圈的加速度大，故D正確。故選D。3.如圖是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。若已知飛船質(zhì)量為，在飛船與空間站對接后，其推進(jìn)器的平均推力為，推進(jìn)器工作內(nèi)，測出飛船和空間站的速度變化是，則（）A.飛船對空間站的推力為B.飛船的加速度為C.空間站的質(zhì)量為D.在內(nèi)，飛船和空間站前進(jìn)的距離是〖答案〗C〖解析〗ABC．已知飛船質(zhì)量為m=3.0×103kg，在其推進(jìn)器的平均推力F作用下，整體獲得加速度為根據(jù)牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得M=87000kg飛船對空間站的推力為故AB錯誤，C正確；D．因為初狀態(tài)不清楚，所以無法計算在內(nèi)，飛船和空間站前進(jìn)的距離，故D錯誤。故選C。4.把如圖所示的兩個白熾燈串聯(lián)接到的電路中，則下列判斷正確的是（）A.甲燈比較亮 B.甲燈兩端的電壓小C.相同時間內(nèi)乙燈消耗的電能較多 D.相同時間內(nèi)通過乙燈的電量多〖答案〗A〖解析〗ABC.由題得，甲燈的電阻為乙燈的電阻為兩燈串聯(lián)在電路中，流過兩燈電流相同，由知甲燈兩端電壓大。又由知甲燈比較亮。故A正確，B錯誤；C.由知相同時間內(nèi)甲燈消耗的電能較多，故C錯誤；D.由知相同時間內(nèi)通過兩燈的電量一樣大。故D錯誤。故選A。5.下列圖片的描述正確的是（）A.圖甲中線圈從運動到的過程中，穿過線圈的磁通量先變小后變大B.圖乙中點的磁場方向垂直于紙面向外C.圖丙中通電液體在磁場中將逆時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看）D.圖丁中電焊工人帶護(hù)目鏡的原因是為了防止頻率為的紅外線對眼睛的傷害〖答案〗C〖解析〗A．圖甲中線圈從運動到的過程中，穿過線圈的磁通量先變大后變小。故A錯誤；B．圖乙中雙螺線管在點的磁場大小相等，方向相反。合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故B錯誤；C．根據(jù)左手定則可判斷圖丙中通電液體在磁場中將逆時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看）。故C正確；D．圖丁中電焊工人帶護(hù)目鏡的原因是為了防止紫外線對眼睛的傷害。故D錯誤。故選C。6.華為mate60實現(xiàn)了手機(jī)衛(wèi)星通信，只要有衛(wèi)星信號覆蓋的地方，就可以實現(xiàn)通話。如圖所示三顆赤道上空的通信衛(wèi)星就能實現(xiàn)環(huán)赤道全球通信，已知三顆衛(wèi)星離地高度均為h，地球的半徑為R，地球同步衛(wèi)星離地高度為6R，地球表面重力加速度為，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.三顆通信衛(wèi)星受到地球的萬有引力的大小相等B.能實現(xiàn)全球通信時，衛(wèi)星離地高度至少2RC.其中一顆質(zhì)量為m的通信衛(wèi)星的動能為D.通信衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)周期之比為〖答案〗C〖解析〗A．通信衛(wèi)星受到的萬有引力大小為由于不知道三顆通信衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系，所以三顆通信衛(wèi)星受到地球的萬有引力大小不一定相等，故A錯誤；B．三顆通信衛(wèi)星若要全面覆蓋，則其如圖所示由幾何關(guān)系可知，，，其OA為地球半徑R，所以由幾何關(guān)系有解得所以解得所以通信衛(wèi)星高度至少為R，故B錯誤；C．對衛(wèi)星有，其萬有引力提供做圓周運動的向心力，有在地球表面有其動能為故C正確；D．對通信衛(wèi)星有地球的自轉(zhuǎn)周期與同步衛(wèi)星相同，對同步衛(wèi)星有整理有故D錯誤。故選C。7.在軸上兩點分別放置兩電荷和為兩電荷中垂線上一點，且，在軸上的電場強(qiáng)度與的圖線如圖所示，規(guī)定場強(qiáng)沿軸正方向為正，則（）A.兩電荷為等量異種電荷B.點電勢小于0C.電子從到運動過程中電勢能增大D.電子從到運動過程中加速度先增大后減小〖答案〗D〖解析〗AB．根據(jù)題意，由圖可知，點左側(cè)電場方向沿軸正方向，點右側(cè)電場方向沿軸負(fù)方向，點場強(qiáng)為0且，可知，、為等量正電荷，中垂線上的電場方向為由點指向無窮遠(yuǎn)，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知，由于無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則點電勢大于0，故AB錯誤；C．結(jié)合AB分析可知，電子從到運動過程中電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．根據(jù)題意，設(shè)，由點電荷場強(qiáng)公式和場強(qiáng)疊加原理可得，此時點電場強(qiáng)度為在連線上取一點，令，由點電荷場強(qiáng)公式和場強(qiáng)疊加原理可得，此時點電場強(qiáng)度為可知結(jié)合等量同種電荷連線中垂線上的電場強(qiáng)度情況可知，從到電場強(qiáng)度先增大后減小，則電子從到運動過程中加速度先增大后減小，故D正確。故選D。8.把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)按照圖甲連成電路。把電壓傳感器（或示波器）的兩端連在電容器的兩個極板上。先把開關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電；稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，使電容器通過線圈放電。觀察電腦顯示器（或示波器）顯示的電壓的波形如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.電容器兩端的電壓逐漸減小的原因是因為自感線圈發(fā)熱所致B.若增大，則電壓峰值衰減得更快C.在時間段線路中的電流正逐漸增大D.在時間段電流方向為圖甲中的逆時針方向〖答案〗D〖解析〗A．電容器兩端的電壓逐漸減小的原因有兩個分別是電路向外輻射電磁波，和電路本身的發(fā)熱轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故A錯誤；B．若增大，則會改變電路的振蕩周期，不會影響電壓峰值的衰減。故B錯誤；C．在時間段電容器處于正向充電，線路中的電流正逐漸減小。故C錯誤；D．在時間段電容器處于正向放電，電流方向為圖甲中的逆時針方向。故D正確。故選D。9.一輛汽車以的速度行駛時，每耗油約。根據(jù)汽油的熱值進(jìn)行簡單的計算可知，這時的功率約為。如圖是一輛小汽車行駛時功率分配的大致比例圖。下列判斷正確的是（）A.每小時耗油 B.汽車熱功率是C.進(jìn)入發(fā)動機(jī)的功率為 D.整輛汽車的總效率約為〖答案〗D〖解析〗A．汽車以的速度行駛，則每小時耗油8L，A錯誤；B．汽車熱功率等于排氣管熱損與散熱器損失之和，即52kW，B錯誤；C．進(jìn)入發(fā)動機(jī)的功率等于總功率減去排氣管熱損、汽油蒸發(fā)損失、散熱器損失，即17kW，C錯誤；D．整輛汽車的總效率約為D正確。故選D。10.如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B從兩側(cè)同時水平射入木塊，木塊始終保持靜止，子彈A射入木塊的深度是B的3倍。假設(shè)木塊對子彈阻力大小恒定，A、B做直線運動且不會相遇，則A、B運動的過程中，下列說法正確的是（）A.木塊和子彈A、B系統(tǒng)動量不守恒B.子彈B的初速度大小是子彈A的初速度大小的3倍C.子彈B的質(zhì)量是子彈A的質(zhì)量的3倍D.若子彈A向右射入木塊，與木塊相對靜止后，子彈B再向左射入木塊，最終A進(jìn)入的深度仍是B的3倍〖答案〗C〖解析〗A．以木塊和子彈A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)受合外力是零，則有系統(tǒng)的動量守恒，A錯誤；BC．以木塊和子彈A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，取水平向右為正方向，由動量守恒定律可得則有即子彈A的初動量與子彈B的初動量大小相等，由于木塊始終保持靜止，木塊受合力是零，可知兩子彈對木塊的作用力大小相等，由牛頓第三定律可知，兩子彈受木塊的阻力大小相等，設(shè)為Ff，子彈射入木塊的深度為d，由動能定理，對子彈A有可得對子彈B有可得由于則有兩子彈初動能的關(guān)系為由動能公式可得解得即子彈B的質(zhì)量是子彈A的質(zhì)量的3倍；由于可得即子彈A的初速度大小是子彈B的初速度大小的3倍，B錯誤，C正確；D．若子彈A向右射入木塊，子彈A與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，子彈A與木塊相對靜止時有共同的速度，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)減少的機(jī)械能可得子彈B再向左射入木塊，由于子彈A、B與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由以上分析可知則有系統(tǒng)的初動量是零，由動量守恒定律可知，最后A、B與木塊都靜止，子彈B射入木塊運動中，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)減少的機(jī)械能可得由以上分析可知D錯誤。故選C。11.如圖甲所示同一線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生圖乙所示三種周期相同，峰值不同的正弦式交流電，其中峰值，圖丙為某理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，，則下列說法正確的是（）A.產(chǎn)生和交流電，線圈的角速度之比為B.若將電感線圈接入輸出端時，線圈對交流電的感抗最大C.若該電源作為丙圖電路的輸入電源，則電阻和產(chǎn)生的熱量之比為D.對交流電，時刻，穿過線圈的磁通量最大〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)題意可知，周期相同，則由公式可知，產(chǎn)生和交流電，線圈的角速度之比為，故A錯誤；B．根據(jù)公式可知，由于交流電周期相同，即頻率相同，則線圈對三種交流電的感抗相等，故B錯誤；C．根據(jù)題意，設(shè)原線圈中電流為，由電流與線圈匝數(shù)成反比可得，副線圈中電流為，由公式可知，由于，則電阻和產(chǎn)生的熱量之比為，故C正確；D．由圖可知，時刻，交流電感應(yīng)電動勢最大，此時線圈與中性面垂直，磁通量為零，故D錯誤。故選C。12.某同學(xué)采用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某頻率為的單色光照射光電管的陰極K時，能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若分別用頻率為和的單色光照射陰極（且），測量到的反向截止電壓分別為和。設(shè)電子質(zhì)量為，電荷量為，則下列關(guān)系式中正確的是（）A.單色光照射時電流計中的電流方向為從右到左B.圖中滑動觸片向右移動少許，電流計中的電流會變大C.普朗克常量D.兩種單色光照射陰極時，光電子的最大初動能之比為〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知，光電子由右側(cè)陰極飛出運動到左側(cè)，在電路中形成光電流，由正電荷定向移動的方向為電流方向可得，電流計中的電流方向為從左到右，故A錯誤；B．由圖可知，所加電壓是反向電壓，所以將滑動變阻器的滑片向右移動少許，反向電壓增大，電流計的示數(shù)應(yīng)該減小，故B錯誤；CD．設(shè)極限頻率為，根據(jù)光電效應(yīng)方程有光電子在電場中做減速運動，根據(jù)動能定理有解得，由于，可知故D錯誤，C正確。故選C。13.如圖所示是一列沿軸正方向傳播的機(jī)械波在時的波形圖，由于某種原因，中間有一部分無法看清，已知該波的波速，下列說法正確的是（）A.此波的波長為B.時刻，處的質(zhì)點振動方向沿軸正方向C.時間內(nèi)，處的質(zhì)點通過的路程為D.再經(jīng)過，處的質(zhì)點傳播到處〖答案〗B〖解析〗A．據(jù)題意畫出波形圖如圖可得波長，故A錯誤；B．因為波沿軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法，據(jù)A中圖可知沿傳播方向看處質(zhì)點處于下坡階段，應(yīng)向軸正方向運動，故B正確；C．該波的周期為而由題意可知振幅為，得路程為故C錯誤；D．機(jī)械波傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移，所以處的質(zhì)點只能在平衡位置做上下振動，不會遷移到處，故D錯誤。故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題2分，共6分，每小題列出的四個選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不選全的得1分，有選錯的得0分）14.下列說法正確的是（）A.質(zhì)子、中子屬于強(qiáng)子，電子屬于輕子B.高速行進(jìn)的火車上向前射出的光，其速度大于光速cC.量子力學(xué)是統(tǒng)一描述微觀世界物理規(guī)律的普遍性理論D.愛因斯坦光電效應(yīng)理論、康普頓散射理論、玻爾氫原子理論以及德布羅意物質(zhì)波假說等一系列理論都和普朗克常量緊密相關(guān)〖答案〗ACD〖解析〗A．強(qiáng)子是一種亞原子粒子，所有受到強(qiáng)相互作用影響的亞原子粒子都被稱為強(qiáng)子，質(zhì)子、中子屬于強(qiáng)子；輕子是不直接參與強(qiáng)相互作用的粒子，電子屬于輕子，故A正確；B．由于光速不變原理可知，行進(jìn)火車上向前射出的光，其速度仍等于光速，故B錯誤；C．量子力學(xué)是統(tǒng)一描述微觀世界物理規(guī)律的普遍性理論，故C正確；D．愛因斯坦光電效應(yīng)理論、康普頓散射理論、玻爾氫原子理論以及德布羅意物質(zhì)波假說等一系列理論都和普朗克常量緊密相關(guān)，故D正確。故選ACD。15.某種材料的直角三棱鏡截面如圖所示，。一束垂直邊從點入射的細(xì)光束，經(jīng)三棱鏡反射、折射后，有光線從邊的中點垂直方向射出，該光線在三棱鏡內(nèi)只經(jīng)歷一次反射。已知真空中的光速為，邊長度為。下列說法正確的是（）A.三棱鏡對該單色光的折射率為 B.該單色光在邊發(fā)生全反射C.該單色光在三棱鏡中的傳播速度為 D.從點射出的光線在三棱鏡中的傳播路程為〖答案〗AC〖解析〗做出光路圖如下圖A．由題意可知,光線DF與法線夾角，反射光線EF與法線夾角為，由幾何關(guān)系可得，光線EF與法線夾角，光線從邊的中點垂直方向射出，有幾何關(guān)系可得，出射光線與法線夾角由折射定律可得A正確；B．由A的分析可知臨界角的正弦值為該單色光邊不會發(fā)生全反射，B錯誤；C．根據(jù)可得C正確；D．由CE＝，，，可得，，由幾何關(guān)系可得因此，從點射出的光線在三棱鏡中的傳播路程為D錯誤。故選AC。非選擇題部分（共55分）三、非選擇題（本題共6小題，共55分）16.在探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中。小車受到的拉力測定至關(guān)重要，用如圖甲所示的實驗裝置，不計滑輪與細(xì)線、輪軸間摩擦，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）實驗前，選擇槽碼時，槽碼的質(zhì)量________（填“需要”或“不需要”）滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。此時________（填“需要”或“不需要”）測定槽碼質(zhì)量。（2）實驗一：小車質(zhì)量不變，改變槽碼質(zhì)量，多次實驗，測出力傳感器的值，和小車加速度。作出圖像，如圖乙所示線，則圖線與橫軸的交點的含義為________。（3）實驗二：改變小車的質(zhì)量，用同一裝置重復(fù)做了該實驗小組的實驗，作出的圖像為線，則兩線所對應(yīng)的小車質(zhì)量和相比較，________（填“大于”“等于”“小于”）。〖答案〗（1）不需要不需要（2）小車受到的阻力（3）小于〖解析〗（1）[1][2]根據(jù)題意，由圖甲可知，繩子對小車的拉力可以通過力傳感器測量，則不需要滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，也不需要測定槽碼質(zhì)量。（2）[3]由圖乙可知，由于加速度時，拉力不為零，則小車受到的阻力作用，設(shè)小車受到的阻力為，由牛頓第二定律有可知，當(dāng)時即圖線與橫軸的交點的含義為小車受到的阻力。（3）[4]由（2）分析，整理可得可知，圖像斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，由圖乙可知，圖線的斜率大于圖線的斜率，則小于。17.（1）某位同學(xué)用下圖所示的方法測量金屬圓環(huán)的寬度，測量值________真實值（選填“大于”，“等于”或“小于”）；（2）某位同學(xué)分別用兩種儀器來測量擺球直徑，測量結(jié)果為，該同學(xué)選用的測量儀器是________（選填“螺旋測微器”或“游標(biāo)卡尺”）?！即鸢浮剑?）大于（2）游標(biāo)卡尺〖解析〗（1）[1]使用游標(biāo)卡尺測量金屬圓環(huán)的寬度，應(yīng)該用外測量爪下端尖刀位置進(jìn)行測量，圖中使用的是外測量爪的中間部分進(jìn)行測量，因此該方法測量值大于真實值；（2）[2]螺旋測微器的最小分度是0.01mm，測量時需要估讀到最小分度的下一位，根據(jù)題意，測量結(jié)果為不符合螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，因此該同學(xué)選用的測量儀器是“游標(biāo)卡尺”。18.某科技小組對充電寶不同電量時的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行了研究。A小組的同學(xué)對電量百分比為的充電寶進(jìn)行了如下實驗：兩只數(shù)字多用表分別作為電壓表和電流表；滑動變阻器用于改變電路中的電流；作為保護(hù)電阻，以防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路；電路中的電源為充電寶，通過充電寶的連接線接入電路。剝開充電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導(dǎo)線，紅導(dǎo)線為充電寶的正極，黑導(dǎo)線為負(fù)極，其余兩根導(dǎo)線空置不用。實物電路如圖甲所示。（1）圖甲中作為電流表的多用電表是________（填“A”或“B”）。（2）通過實驗作出圖像如圖乙所示，則可得到充電寶的電動勢________，內(nèi)阻________（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（3）若考慮電表內(nèi)阻，則充電寶內(nèi)阻測量的結(jié)果________（選填“偏大”“準(zhǔn)確”“偏小”）。B小組的同學(xué)利用如下器材對電量百分比為的同一充電寶進(jìn)行了實驗：除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有A．電阻箱（量程為）B．電壓表（量程，內(nèi)阻）C．定值電阻D．定值電阻小組同學(xué)將電壓表進(jìn)行了改裝為量程為后用如圖丙所示電路圖進(jìn)行測量。（4）在1、2處分別放上定值電阻，則1處應(yīng)選擇的定值電阻為________（填“”或者“”）。（5）電壓表的讀數(shù)為，電阻箱的讀數(shù)為，將測得的數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖丁所示，可得出的結(jié)論為當(dāng)充電寶的電量百分比發(fā)生變化時，其電動勢將________，內(nèi)阻________（以上兩空均選填“變大”“變小”或“基本不變”）?！即鸢浮剑?）B（2）5.06V##5.07V##5.08V########（3）偏?。?）（5）基本不變基本不變〖解析〗（1）[1]電流表應(yīng)與滑動變阻器串聯(lián)，故圖甲中作為電流表的多用電表是B。（2）[2][3]根據(jù)閉合回路歐姆定律可得可得根據(jù)圖像在縱軸上的截距可得充電寶的電動勢充電寶的內(nèi)阻等于圖像傾斜直線的斜率的絕對值（3）[4]由于電壓表的分流作用，電流測量值小于真實值，當(dāng)外電路短路時電流測量值等于真實值，電源U-I圖像如圖所示所以內(nèi)阻的測量值偏小。（4）[5]小組同學(xué)將電壓表進(jìn)行了改裝為量程為，則需要串聯(lián)的電阻為則1處應(yīng)選擇的定值電阻為。（5）[6][7]電路的歐姆定律可得解得由圖像可知解得，所以當(dāng)充電寶的電量百分比發(fā)生變化時，其電動勢將基本不變，內(nèi)阻基本不變。19.如圖甲所示，一導(dǎo)熱良好、足夠長的汽缸水平放置在地面上。汽缸質(zhì)量，汽缸內(nèi)一質(zhì)量，面積的活塞與缸壁光滑密接。汽缸與地面的動摩擦因數(shù)，近似認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，已知大氣壓，重力加速度。（1）當(dāng)把汽缸豎起來（如圖乙）活塞下移過程中，缸內(nèi)氣體________（填“吸熱”“放熱”），豎起穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體分子的平均速率與甲圖相比________（填“變大”、“變小”或“不變”）；（2）當(dāng)把汽缸豎起來（如圖乙）發(fā)現(xiàn)活塞相對于甲圖位置下移了，求甲圖中活塞離缸底的距離；（3）把乙圖的汽缸水浴加熱，使活塞緩慢回到甲圖位置，若氣體吸收了的熱量，求氣體內(nèi)能的改變量。〖答案〗（1）放熱，不變；（2）0.21m；（3）0.9J〖解析〗（1）根據(jù)題意可知，氣體做等溫變化，氣體分子的平均速率與甲圖相比不變，氣體溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，氣體體積減小，外接對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱。（2）根據(jù)題意可知，甲圖中的壓強(qiáng)為，設(shè)乙圖中的氣體壓強(qiáng)為，則有解得設(shè)甲圖中離缸底距離為，乙圖中離缸底的距離為，由玻意耳定律有又有解得（3）根據(jù)題意可知，氣體做等壓變化，氣體對外做功為由熱力學(xué)第一定律有即氣體內(nèi)能增加了。20.如圖所示，在光滑平臺上可通過彈簧將小滑塊水平彈射，右側(cè)在豎直平面內(nèi)有兩個光滑圓弧軌道和水平粗糙軌道，下端水平相連。左邊軌道對應(yīng)的圓心角為，右側(cè)為四分之一圓弧。小滑塊靜止在右邊圓弧軌道的最低點?，F(xiàn)將小滑塊從平臺彈出后，恰好從點沿圓弧進(jìn)入軌道。隨后與發(fā)生彈性碰撞。已知平臺與等高，，，左邊圓弧軌道的半徑為，右邊圓弧軌道的半徑為，水平軌道長為，和與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)均為，取重力加速度，。（1）求進(jìn)入軌道點時滑塊的速率；（2）求碰撞后瞬間對軌道壓力；（3）求第一次碰撞后經(jīng)過多長時間兩滑塊再次相遇?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）小滑塊剛進(jìn)入軌道時的豎直方向速度為，則得得（2）碰撞前，由動能定理有得M與N碰撞時為彈性碰撞，有動量守恒定律和能量守恒定律有解得，由牛頓第二定律有得根據(jù)牛頓第三定律可得對軌道的壓力為（3）滑塊停止的時間為在右邊圓弧上升的高度為，由機(jī)械能守恒定律有得所以故在右邊圓弧上做簡諧運動又m在水平軌道上運動的時間為則相遇時間21.現(xiàn)有一種利用電磁感應(yīng)原理測血栓的傳感器，該傳感器部分的構(gòu)成如下圖，激勵線圈和反饋線圈分別裝在兩個圓盤上，兩圓盤圓心在同一豎直線上，如圖甲。轉(zhuǎn)盤固定，其邊緣圍繞一組環(huán)形的激勵線圈，內(nèi)部鋪裝有許多點狀磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器。轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動，內(nèi)部單匝反饋線圈為“三葉式”，如圖乙所示。該傳感器工作原理：當(dāng)檢測部位放入兩圓盤之間時，有血栓部位將導(dǎo)致反饋線圈所在圓盤對應(yīng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，反饋線圈以角速度轉(zhuǎn)動時將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將導(dǎo)致磁傳感器所在處的耦合磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，從而確定血栓所在位置和大小。某次模擬測試時，放入半徑為的扇形模擬血栓塊，使得兩圓盤之間對應(yīng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。若反饋線圈處磁感應(yīng)強(qiáng)度與激勵線圈的電流關(guān)系為，反饋線圈單位長度的電阻為，線圈內(nèi)圈半徑為，外圈半徑（相關(guān)數(shù)學(xué)知