2018-2019学年陕西省商洛市高三（上）期末物理试卷 Word版含解析

2018-2019学年陕西省商洛市高三（上）期末物理试卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．（6分）许多物理学家为人类科技的发展作出了重大的贡献。下列说法正确的是（　　）
A．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律
B．牛顿利用扭秤首先测定了引力常量
C．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应的实验规律
D．楞次首先引人了电场概念，并提出用电场线表示电场
2．（6分）下列说法正确的是（　　）
A．核反应H+H→He+n是裂变
B．一个中子和一个质子结合生成氘核时，会发生质量亏损
C．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，可能产生6种不同频率的光子
D．氡（Rn）衰变的半衰期为3.8天，升高温度后其半衰期将小于3.8天
3．（6分）2018年10月29目，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射中法海洋卫星，此卫星入轨后在半径为r的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，则该卫望做圆周运动的周期为（　　）
A． B． C． D．
4．（6分）一交流电压的瞬时值表达式为u＝200sin50πt（V），下列判断正确的是（　　）
A．该交流电压的频率为50Hz
B．t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为50V
C．直接用电压表测该交流电压，其示数为200V
D．若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W
5．（6分）如图所示，纸面内半径为R，圆心为O的圆形区城外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点，PA＝2R．若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子（质量为m，电荷量为q，不计重力），则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为（　　）
A． B． C． D．
6．（6分）如图所示，实线表示电场线，虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过B点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．粒子在B点的加速度大于它在C点的加速度
C．粒子在B点时电场力做功的功率为零
D．粒子从A点运动到C点的过程中电势能先减少后增加
7．（6分）某质点做直线运动，其位移一时间图象如图所示，图中PQ为抛物线，P为抛物线的顶点，QR为抛物线过Q点的切线，与t轴的交点为R．下列说法正确的是（　　）
A．t＝0时，质点的速度为零
B．QR段表示质点做匀减速直线运动
C．0～2s内，质点的平均速度大小为1m/s
D．R点对应的时刻为t＝3s
8．（6分）如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙的水平地面上，与斜面平行的轻弹簧下端固定在地面上。一质量为m的小滑块（视为质点）从斜面顶端A以大小为v0的速度沿斜面向下匀速运动，碰到弹簧上端B后将弹簧压缩到最低位置C，返回后离开弹簧，最终停在A处。下列说法正确的是（　　）
A．滑块从A运动到C的过程中，斜面体不受地面的静摩擦力
B．滑块下压弹簧的过程中做匀减速直线运动
C．滑块压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最大值为mv02
D．滑块从C运动到A的过程，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能
三、非选择题：包括必考题和选考題两部分．第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题38题为选考题，考生根据要求作答
9．（5分）学校物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置完成“探究加速度与力的关系”的实验。他们所用的器材有小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的钩码，另有学生电源和力传感器（图中未画出）
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据可得小车的加速度大小a＝　 　m/s2（结果保留三位有效数字）。
（2）实验小组A、B分别以各自测得的加速度a为纵轴，小车所受的合力F为横轴，作出图象如图丙中图线1、2所示，则图线1、2中对应小车（含车内的钩码）的质量较大的是图线　 　（选填“1”或“2”）。
10．（10分）某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1Ω）。实验室可提供的实验器材有：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻R1约为3kΩ）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻R2约为15kΩ）
C．电流表A（量程0～0.6A，内阻RA为9Ω）
D．滑动变阻器R（0～10Ω9，额定电流为2A）
E．开关S以及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）在方框中完成实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注　 　。
（2）补充完成图中实物间的连线　 　。若滑动变阻器接入电路的阻值为零，闭合开关S时，电流表　 　（选填（“不会”或“会”）被烧坏。
（3）正确选择电压表，按正确实验操作，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2，则E＝　 　，r＝　 　。
11．（12分）如图所示，光滑半圆弧轨道的半径为R，OA为水平半径、BC为竖直直径，光滑半圆弧轨道与粗糙水平滑道CM相切于C点，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰好位于滑道的末端C点（此时弹簧处于自然状态）。在弹簧右端放置一质量为m的物块（可视为质点），现向左缓慢推动物块压缩弹簧，使弹簧的弹性势能为E，撤去外力释放物块，物块被弹簧弹出去后恰能到达A点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，求：
（1）物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小FN；
（2）撤去外力时弹簧的压缩量d
12．（20分）如图所示，两固定绝缘斜面的倾角均为θ，顶端相连。细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）的长度均为L，质量分别为m和2m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abaca，并均通过固
定在斜面顶端的光滑小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。定滑轮右方斜面区域存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路总电阻为R，重力加速度大小
为g，金属棒ab以大小为v的速度匀速上滑，两金属棒与斜面间的动摩擦因数相同。求：
（1）金属棒ab所受安培力的大小F；
（2）回路中产生焦耳热的功率P1以及金属棒ab克服安培力做功的功率P2；
（3）两金属棒与斜面间的动摩擦因数μ。
（二）选考题：共45分．请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答．如果多答，则每科按所答的第一题计分．.[物理-选修3-3]（15分）
13．（5分）下列说法正确的是（　　）
A．温度压力等因素可以改变液晶的光学性质
B．气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小
C．液晶的光学性质表现为各向异性
D．绝热条件下压缩气体气体内能增加
E．扩散现象表明物体分子间存在斥力
14．（10分）如图所示，固定在水平面上的汽缸长L＝1m，汽缸中有横截面积S＝100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当缸内气体温度T0＝300K大气压强p0＝1×105Pa时，活塞在汽缸右端开口处，现用外力把活塞从汽缸右端缓慢向左推至气柱长度l＝80cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，缸内气体温度不变。
①求活塞静止在气柱长度l＝80cm时外力的大小F；
②如果不用外力而缓慢降低缸内气体的温度，使活塞从汽缸右端开口处移至气柱长度l＝80cm处，求此时缸内气体的温度T。
[物理--选修3-4]（15分）
15．一列简谐横波沿x轴传播，t＝1s时与t＝1.5s时在x轴上﹣3m～3m区间内的波形如图中同一条图线所示，则该波的最小传播速度为　 　m/s；在t＝2s时，原点处的质点偏离平衡位置的位移为　 　。

2018-2019学年陕西省商洛市高三（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．（6分）许多物理学家为人类科技的发展作出了重大的贡献。下列说法正确的是（　　）
A．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律
B．牛顿利用扭秤首先测定了引力常量
C．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应的实验规律
D．楞次首先引人了电场概念，并提出用电场线表示电场
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
【解答】解：A、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁生电的规律，故A错误；
B、卡文迪许首先利用了扭秤测定了引力常量，故B错误；
C、爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说，故C正确；
D、法拉第最早引入了电场概念，并提出了用电场线描述电场，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一
2．（6分）下列说法正确的是（　　）
A．核反应H+H→He+n是裂变
B．一个中子和一个质子结合生成氘核时，会发生质量亏损
C．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，可能产生6种不同频率的光子
D．氡（Rn）衰变的半衰期为3.8天，升高温度后其半衰期将小于3.8天
【分析】依据裂变与聚变特征，从而判定；依据质量亏损，结合质能方程，即可判定；
根据一个电子跃迁情况可能是：4→1，释放1种频率的光子。4→3→1，4→2→1，释放2种频率的光子。4→3→2→1，释放3种频率的光子，
半衰期与外界因素无关，由自身性质决定。
【解答】解：A、核反应H+H→He+n是轻核的聚变。故A错误；
B、一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，由质能方程可知，此过程中有质量亏损，故B正确；
C、一个处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，最终跃迁到基态，跃迁情况可能是：4→1，释放1种频率的光子。或者是：4→3→1，4→2→1，释放2种频率的光子。或者是：4→3→2→1，释放3种频率的光子，可能最多产生3种不同频率的光子，故C错误；
D、原子核衰变的半衰期由原子核自身性质决定，是不变的，与核外的压强、温度等因素均无关，故D错误；
故选：B。
【点评】考查质量亏损与质能方程的内容，掌握一个电子与大量电子跃迁种类的不同，理解半衰期的影响因素，注意裂变与聚变反应的区别。
3．（6分）2018年10月29目，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射中法海洋卫星，此卫星入轨后在半径为r的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，则该卫望做圆周运动的周期为（　　）
A． B． C． D．
【分析】地球表面重力等于万有引力，卫星环绕地球飞行时，万有引力提供向心力，故计算出卫星的运行周期T
【解答】解：在地球表面物体重力等于万有引力，有：
，即①
根据万有引力提供向心力，有：
得②
联立①②得：，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】关键知道万有引力提供向心力；知道在忽略地球自转的情况下，重力等于万有引力。
4．（6分）一交流电压的瞬时值表达式为u＝200sin50πt（V），下列判断正确的是（　　）
A．该交流电压的频率为50Hz
B．t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为50V
C．直接用电压表测该交流电压，其示数为200V
D．若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W
【分析】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等，电表示数和功率、能量需要用到有效值。
【解答】解：A、频率为：f＝＝25Hz，故A错误；
B、t＝0.01s时，u＝200sin50πt（V）＝200sin50π×0.01＝200V，故B错误；
C、电压表测量的位移有效值，则E＝＝200V，故C错误；
D、若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为P＝＝W＝20W，故D正确。
故选：D。
【点评】对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义。
5．（6分）如图所示，纸面内半径为R，圆心为O的圆形区城外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点，PA＝2R．若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子（质量为m，电荷量为q，不计重力），则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为（　　）
A． B． C． D．
【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意作出粒子临界运动轨迹，求出粒子临界轨道半径，应用牛顿第二定律求出粒子临界速度，然后分析答题。
【解答】解：粒子运动轨迹与圆相切时的运动轨迹如图所示：
由几何知识得：（r﹣R）2+（2R）2＝（r+R）2，
解得：r＝3R，
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB＝m，
解得：v＝，
当粒子速度：v′＞，粒子可以进入圆形区域，故D正确，ABC错误；
故选：D。
【点评】本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，要掌握解粒子在磁场中运动的一般思路与方法，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题常用的程序是：
1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。
2、找关系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系。
3、用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律。
6．（6分）如图所示，实线表示电场线，虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过B点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．粒子在B点的加速度大于它在C点的加速度
C．粒子在B点时电场力做功的功率为零
D．粒子从A点运动到C点的过程中电势能先减少后增加
【分析】带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，由电场线的疏密可判断场强的大小，再判断电场力的大小。由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能和动能的变化。
【解答】解：A、带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，故A错误。
B、电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在B点的场强大于C点的场强，在B点的加速度大于C点的加速度。故B正确。
C、由题，粒子过B点的切线与该处的电场线垂直，则粒子受到的电场力方向与粒子在B点速度的方向垂直，所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零。故C正确。
D、从A到B，电场力做正功，电势能减小，从B到C，电场力做负功，电势能减小。故D错误。
故选：BC。
【点评】此类轨迹问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况。
7．（6分）某质点做直线运动，其位移一时间图象如图所示，图中PQ为抛物线，P为抛物线的顶点，QR为抛物线过Q点的切线，与t轴的交点为R．下列说法正确的是（　　）
A．t＝0时，质点的速度为零
B．QR段表示质点做匀减速直线运动
C．0～2s内，质点的平均速度大小为1m/s
D．R点对应的时刻为t＝3s
【分析】根据x﹣t图象的斜率求质点在t＝0时刻的速度，分析QR段质点的运动情况。根据位移等于纵坐标变化量求出0～2s内质点的位移，再求平均速度。根据匀变速运动规律得到位移的表达式，从而求出加速度，再求t＝2s时刻的速度，即可确定R点对应的时刻。
【解答】解：A、根据x﹣t图象的斜率表示速度，知t＝0时，质点的速度为零，故A正确。
B、QR段表示质点的速度不变，做匀速直线运动，故B错误。
C、0～2s内，质点的位移大小为△x＝2m﹣1m＝1m
平均速度为：＝＝＝0.5m/s，故C错误。
D、PQ为抛物线，则PQ段表示质点做匀变速直线运动，且有：x＝
将t＝2s，x＝1m，代入解得：a＝0.5m/s2。
t＝2s时质点的速度大小为 v＝at＝1m/s，可知，Q处切线的斜率大小为1，可得R点对应的时刻为t＝3s。故D正确。
故选：AD。
【点评】本题给出位移﹣时间图象，一般要根据斜率确定速度，由纵坐标变化量来求位移。
8．（6分）如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙的水平地面上，与斜面平行的轻弹簧下端固定在地面上。一质量为m的小滑块（视为质点）从斜面顶端A以大小为v0的速度沿斜面向下匀速运动，碰到弹簧上端B后将弹簧压缩到最低位置C，返回后离开弹簧，最终停在A处。下列说法正确的是（　　）
A．滑块从A运动到C的过程中，斜面体不受地面的静摩擦力
B．滑块下压弹簧的过程中做匀减速直线运动
C．滑块压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最大值为mv02
D．滑块从C运动到A的过程，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能
【分析】以整体为研究对象根据平衡条件分析摩擦力；根据受力情况分析运动情况；根据动能定理和功能关系分析能量的转化情况。
【解答】解：A、以整体为研究对象，水平方向受力平衡，则滑块从A运动到C的过程中，斜面体不受地面的静摩擦力，故A正确；
B、滑块下压弹簧的过程中弹簧的弹力在发生变化，物块不可能做匀减速直线运动，故B错误；
C、滑块沿斜面方向的重力分力等于摩擦力大小，整个过程重力做的功与克服摩擦力做的功相等，根据动能定理可得弹簧弹力做的负功等于动能的变化，即滑块压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最大值为mv02，故C正确；
D、滑块从C运动到A的过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的重力势能和克服摩擦做的功，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题关键根据功能关系的各种具体形式得到弹性势能变化、动能变化和机械能变化。弹性势能变化与弹簧做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关。
三、非选择题：包括必考题和选考題两部分．第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题38题为选考题，考生根据要求作答
9．（5分）学校物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置完成“探究加速度与力的关系”的实验。他们所用的器材有小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的钩码，另有学生电源和力传感器（图中未画出）
（1）图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据可得小车的加速度大小a＝　0.195　m/s2（结果保留三位有效数字）。
（2）实验小组A、B分别以各自测得的加速度a为纵轴，小车所受的合力F为横轴，作出图象如图丙中图线1、2所示，则图线1、2中对应小车（含车内的钩码）的质量较大的是图线　1　（选填“1”或“2”）。
【分析】（1）根据匀变速直线运动的推论△x＝at2求加速度。
（2）应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后分析图示图象答题。
【解答】解：（1）由匀变速直线运动的推论△x＝at2可知，小车的加速度：a＝＝＝0.195m/s2；
（2）由牛顿第二定律得：a＝F，a﹣F图线斜率：k＝，小车在质量越大，图象的斜率越小，由图示图象可知，图线1的斜率小，则图线1对应的小车质量大。
故答案为：（1）0.195；（2）1。
【点评】本题考查了实验数据处理，应用匀变速直线运动的推论△x＝at2可以求出小车的加速度；应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式可以比较小车质量大小。
10．（10分）某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1Ω）。实验室可提供的实验器材有：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻R1约为3kΩ）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻R2约为15kΩ）
C．电流表A（量程0～0.6A，内阻RA为9Ω）
D．滑动变阻器R（0～10Ω9，额定电流为2A）
E．开关S以及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）在方框中完成实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注　　。
（2）补充完成图中实物间的连线　　。若滑动变阻器接入电路的阻值为零，闭合开关S时，电流表　不会　（选填（“不会”或“会”）被烧坏。
（3）正确选择电压表，按正确实验操作，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2，则E＝　　，r＝　﹣RA　。
【分析】（1）明确实验原理，从而确定实验应采用的电路图；
（2）根据原理图即可连接对应的实物图，注意所选择的电表和正负极的接法；
（3）根据闭合电路欧姆定律列式，联立即可求出电动势和内电阻。
【解答】解：（1）由于电源电动势约为4.5V，故电压表选择A，误差较小，同时电流表的内阻已知，采用相对电源的电流表内接法，从而减小实验误差，如图所示：
（2）实物图连接如图所示：
若滑动变阻器接入电路的阻值为零，闭合开关S时，电压表被短路，则电路中电流为：I＝＝A＝0.45A＜0.6A，即电流表不会被烧坏。
（3）根据闭合电路欧姆定律，则：U1＝E﹣I1（r+RA）
U2＝E﹣I2（r+RA）
联立可以得到：E＝；r＝﹣RA。
故答案为：（1）；（2）；不会（3）；﹣RA。
【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验，注意测电源的电动势和内电阻采用的是一般的限流接法，只需测出通过电源的两组电压和电流即可联立求得电源的电动势和内阻，同时注意器材的选择。
11．（12分）如图所示，光滑半圆弧轨道的半径为R，OA为水平半径、BC为竖直直径，光滑半圆弧轨道与粗糙水平滑道CM相切于C点，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰好位于滑道的末端C点（此时弹簧处于自然状态）。在弹簧右端放置一质量为m的物块（可视为质点），现向左缓慢推动物块压缩弹簧，使弹簧的弹性势能为E，撤去外力释放物块，物块被弹簧弹出去后恰能到达A点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，求：
（1）物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小FN；
（2）撤去外力时弹簧的压缩量d
【分析】（1）根据机械能守恒定律求出小物块运动到C点的速度；根据牛顿第二定律求出B点的支持力大小。
（2）由能量守恒定律求得压缩量d。
【解答】解：（1）物块由C到A过程机械能守恒：＝mgR
物块在C点时有：FN′﹣mg＝m
代入数据解得：FN′＝3mg
由牛顿第三定律可知物块刚进入半圆轨道对半圆轨道的最低点C的压力为FN＝3mg
（2）由能量守恒定律有：EP＝
代入数据解得：d＝
答：（1）物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小为3mg
（2）撤去外力时弹簧的压缩量d为
【点评】本题考查了机械能守恒定律的基本运用，以及掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求解支持力的大小。
12．（20分）如图所示，两固定绝缘斜面的倾角均为θ，顶端相连。细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）的长度均为L，质量分别为m和2m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abaca，并均通过固
定在斜面顶端的光滑小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。定滑轮右方斜面区域存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路总电阻为R，重力加速度大小
为g，金属棒ab以大小为v的速度匀速上滑，两金属棒与斜面间的动摩擦因数相同。求：
（1）金属棒ab所受安培力的大小F；
（2）回路中产生焦耳热的功率P1以及金属棒ab克服安培力做功的功率P2；
（3）两金属棒与斜面间的动摩擦因数μ。
【分析】（1）由E＝BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电流，由安培力公式求出安培力。
（2）应用电功率公式求出焦耳热的功率，应用能量守恒定律求出安培力做功的功率。
（3）对金属棒应用平衡条件可以求出动摩擦因数。
【解答】解：（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为：E＝BLv，
回路中通过的感应电流为：I＝，
安培力：F＝BIL，
解得：F＝；
（2）由焦耳定律可知：P1＝I2R＝，
由能量守恒定律有：P1＝P1，
解得：P2＝；
（3）由于ab、cd棒通过平行于斜面的导线相连，故cd棒沿斜面匀速下滑，下滑的速度大小也为v；
cd棒的受力如图所示，由平衡条件可知，沿斜面方向和垂直于斜面方向分别有：
2mgsinθ＝T+fcd，Ncd＝2mgcosθ，滑动摩擦力：fcd＝μNcd，
对ab棒，同理，沿斜面方向和垂直于斜面方向分别有：
T＝mgsinθ+fab+F，Nab＝mgcosθ，
滑动摩擦力：fab＝μNab，
解得：μ＝；
答：（1）金属棒ab所受安培力的大小F为；
（2）回路中产生焦耳热的功率P1为，金属棒ab克服安培力做功的功率P2为；
（3）两金属棒与斜面间的动摩擦因数μ为。
【点评】本题是电磁感应中的力学平衡问题，涉及法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律等知识点，分析清楚金属棒的运动过程与受力情况是解题的前提，应用平衡条件、E＝BLv、欧姆定律与安培力公式解题。
（二）选考题：共45分．请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答．如果多答，则每科按所答的第一题计分．.[物理-选修3-3]（15分）
13．（5分）下列说法正确的是（　　）
A．温度压力等因素可以改变液晶的光学性质
B．气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小
C．液晶的光学性质表现为各向异性
D．绝热条件下压缩气体气体内能增加
E．扩散现象表明物体分子间存在斥力
【分析】液晶具有流动性，光学性质各向异性；
热力学第一定律公式：△U＝W+Q，做功和热传递都可以改变物体的内能，它们达到的效果都是一样的；
扩散现象表明物体分子在永不停息的无规则运动，分子之间有间隙；
温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质；
根据热力学第一定律可知，气体吸收热量时，如果同时对外做功，则气体内能可能减小，则分子的平均动能可能减小。
【解答】解：A、温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质，故A正确；
B、根据热力学第一定律可知，气体方出热量时，如果同时外界对气体做功，则气体内能可能增大，则分子的平均动能可能增大；故B错误；
C、液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性，故C正确；
D、在绝热条件下压缩气体时，由于外界对气体做功，没有热交换，则有热力学第一定律可知，内能一定增加，故D正确；
E、扩散现象表明物体分子在永不停息的无规则运动，分子之间有间隙，不能说明物体分子间存在斥力；故E错误；
故选：ACD。
【点评】该题考查了扩散现象、热力学第一定律、液晶的特点等基本概念，属于对基础知识点的考查，这一类的题目，多加积累就可以做好。
14．（10分）如图所示，固定在水平面上的汽缸长L＝1m，汽缸中有横截面积S＝100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当缸内气体温度T0＝300K大气压强p0＝1×105Pa时，活塞在汽缸右端开口处，现用外力把活塞从汽缸右端缓慢向左推至气柱长度l＝80cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，缸内气体温度不变。
①求活塞静止在气柱长度l＝80cm时外力的大小F；
②如果不用外力而缓慢降低缸内气体的温度，使活塞从汽缸右端开口处移至气柱长度l＝80cm处，求此时缸内气体的温度T。
【分析】①封闭气体等温变化，根据玻意耳定律列式求解；
②封闭气体等压变化，根据盖吕萨克定律列式求解；
【解答】解：①设活塞缓慢到达汽缸端口时，被封气体压强为p1，则：
p1S＝p0S+F　①
由玻意耳定律
p0lS＝p1LS　②
①②联立解得：F＝200 N。
②由等压变化规律得：
解得：T2＝＝＝240K
答：①如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口，此时水平拉力F的大小是200N
②如果汽缸内气体温度缓慢升高，使活塞缓慢移至汽缸右端口时，气体温度为240K。
【点评】本题是气体问题，确定气体状态作何种变化是关键，要充分挖掘隐含的条件进行分析，选出合适的气体实验定理列式求解即可。
[物理--选修3-4]（15分）
15．一列简谐横波沿x轴传播，t＝1s时与t＝1.5s时在x轴上﹣3m～3m区间内的波形如图中同一条图线所示，则该波的最小传播速度为　8　m/s；在t＝2s时，原点处的质点偏离平衡位置的位移为　﹣10cm　。
【分析】由题意可知两该波的周期的可能值，由图象可知波长，则由波长、频率及波速的关系可得出波速的最小值；根据波的振动情况进行判断。
【解答】解：图象重合说明两波形在0.5s内恰好是周期的整数倍，故应为nT＝0.5s（n＝1、2、3…），则周期T＝s，n＝1时该波的周期最大，为T＝0.5s，则最小波速v＝＝s＝8m/s；
在t＝2s时，即从t＝1.5s再经过0.5s，此时的波形图不变，故原点处的质点偏离平衡位置的位移为﹣10cm。
故答案为：8，﹣10cm。
【点评】本题主要是考查了波的图象；解答关键是要能够根据图象直接读出振幅、波长和各个位置处的质点振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系v＝fλ。