物理-湖北省十堰市2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期4月調(diào)研考試物理試題（解析版）

十堰市2023年高三年級(jí)四月調(diào)研考試物理全卷滿(mǎn)分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。注意事項(xiàng):1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上，并將考號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答:每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。答在試題卷、草稿紙上無(wú)效。3.非選擇題用0.5毫米黑色墨水簽字筆將答案直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。答在試題卷、草稿紙上無(wú)效。4.考生必須保持答題卡的整潔，考試結(jié)束后，只交答題卡。一、選擇題:本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子（如粒子、粒子和射線(xiàn)）并將其能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置．人造心臟的放射性同位素動(dòng)力源用的燃料是钚，其衰變方程為。下列說(shuō)法正確的是（）A.不具有放射性 B.該衰變?yōu)樗プ僀.原子核X和射線(xiàn)均屬于實(shí)物粒子 D.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大【答案】B【解析】【詳解】A．仍具有放射性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，則該衰變?yōu)樗プ?，選項(xiàng)B正確；C．原子核X是實(shí)物粒子，射線(xiàn)屬于電磁波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)放出核能，生成更穩(wěn)定的原子核，則的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2.我國(guó)的“北斗三號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成。傾斜地球同步軌道指衛(wèi)星在該軌道上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角。下列說(shuō)法正確的是（）A.地球靜止軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球運(yùn)行的周期大B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的動(dòng)能一定大于地球靜止軌道衛(wèi)星的動(dòng)能C.地球?qū)A斜地球同步軌道衛(wèi)星萬(wàn)有引力一定與地球?qū)Φ厍蜢o止軌道衛(wèi)星的萬(wàn)有引力大小相等D.只要傾角合適，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以在每天的固定時(shí)間經(jīng)過(guò)十堰上空【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)解得地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑比月球的軌道半徑小，則地球靜止軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球運(yùn)行的周期小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，同步衛(wèi)星的線(xiàn)速度大小相等，由于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，則傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的動(dòng)能與地球靜止軌道衛(wèi)星的動(dòng)能關(guān)系也不確定，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)根據(jù)上述，可知，同步衛(wèi)星的軌道半徑大小相等，由于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，則地球?qū)A斜地球同步軌道衛(wèi)星的萬(wàn)有引力與地球?qū)Φ厍蜢o止軌道衛(wèi)星的萬(wàn)有引力大小關(guān)系也不確定，C錯(cuò)誤；D．由于傾斜地球同步軌道指衛(wèi)星在該軌道上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此只要傾角合適，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以在每天的固定時(shí)間經(jīng)過(guò)十堰上空，D正確。故選D。3.當(dāng)空氣中電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小超過(guò)時(shí)，空氣會(huì)被擊穿。孤立導(dǎo)體球殼充電后，球殼所帶電荷量為Q，已知靜電力常量為k，則為了保證空氣不被擊穿，球殼半徑的最小值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】均勻帶電球殼對(duì)殼外某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，可以看做集中在球殼中心的點(diǎn)電荷對(duì)求外某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，由可得故選A。4.某橫截面為“<”形帶電導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線(xiàn)或等勢(shì)線(xiàn)（若為等勢(shì)線(xiàn)，則相鄰等勢(shì)線(xiàn)之間的電勢(shì)差相等）如圖中實(shí)線(xiàn)所示，其中a、b是同一條實(shí)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，c是另一條實(shí)線(xiàn)上的一點(diǎn)，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)B.a點(diǎn)的電勢(shì)一定低于c點(diǎn)的電勢(shì)C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.點(diǎn)電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功不為零【答案】C【解析】【詳解】A．由于帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體自身為一個(gè)等勢(shì)體，表面為一個(gè)等勢(shì)面，而電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直，即電場(chǎng)線(xiàn)一定與帶電導(dǎo)體表面垂直，圖中實(shí)線(xiàn)沒(méi)有與導(dǎo)體表面垂直，可知，圖中實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)線(xiàn)，A錯(cuò)誤；B．由于不知道帶電導(dǎo)體的電性，因此沒(méi)有辦法確定圖中電勢(shì)的高低，即a點(diǎn)的電勢(shì)可能低于c點(diǎn)的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；C．等勢(shì)線(xiàn)的分布的疏密程度能夠間接反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，圖中c點(diǎn)的等勢(shì)線(xiàn)分布的密集程度大于d點(diǎn)的等勢(shì)線(xiàn)分布的密集程度，則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C正確；D．根據(jù)上述，實(shí)線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，a點(diǎn)與b點(diǎn)位于同一條等勢(shì)線(xiàn)上，電勢(shì)相等，則有可知，點(diǎn)電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為零，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，直角△MNP區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。，MP=L，C為MP的中點(diǎn)，D為NP的中點(diǎn)，在C點(diǎn)有一粒子源可沿平行PN方向射入速度大小不同的正、負(fù)電子。電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不考慮電子間的相互作用不計(jì)正、負(fù)電子所受的重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.可能有正電子從M點(diǎn)射出磁場(chǎng)B.負(fù)電子從D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為C.從MN邊射出的正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為D.正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，粒子不可能從B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．負(fù)電子從D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)解得則負(fù)電子的速度大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．當(dāng)正電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與MN相切時(shí)從MN射出的時(shí)間最長(zhǎng)，由幾何關(guān)系可知圓心角為為120°，則最長(zhǎng)時(shí)間選項(xiàng)C正確；D．正電子從CM之間射出時(shí)用時(shí)間最長(zhǎng)，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈所在電路的輸入端接有電壓有效值為220V的正弦交變電流，匝數(shù)為30的副線(xiàn)圈2與規(guī)格為“12V36W”的燈泡L1連接，副線(xiàn)圈3與規(guī)格為“18V54W”的燈泡L2連接，原線(xiàn)圈與額定電壓為40V的燈泡L連接。若電路接通時(shí)，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，則下列說(shuō)法正確的是（）A.原線(xiàn)圈1兩端的電壓為220V B.原線(xiàn)圈1的匝數(shù)為450C.副線(xiàn)圈3的匝數(shù)為50 D.通過(guò)燈泡L的電流有效值為1A【答案】B【解析】【詳解】A．三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，可知原線(xiàn)圈1兩端的電壓為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)原線(xiàn)圈1的匝數(shù)為，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得解得故B正確；C．設(shè)副線(xiàn)圈3的匝數(shù)為，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)通過(guò)燈泡1的電流有效值為，則有解得故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶的傾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一物塊，結(jié)果物塊的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，其中、已知。重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊可能沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于tanθC.時(shí)間后物塊的加速度大小為D.若傳送帶反轉(zhuǎn)，則物塊將一直以大小為的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖乙可知，時(shí)刻之前的加速度大于時(shí)刻之后的加速度，可知物塊時(shí)刻之前受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，即開(kāi)始時(shí)物塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)圖乙可知，物塊始終向下做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述，時(shí)刻之后物塊向下做加速度較小的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有解得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述，時(shí)刻之前有，時(shí)刻之后有解得C正確；D．由于若傳送帶反轉(zhuǎn)，物塊始終相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力始終沿傳送帶向上，對(duì)物塊始終有即若傳送帶反轉(zhuǎn)，則物塊將一直以大小為的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選C。8.氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示。處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后會(huì)輻射出光子，若輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，則對(duì)氫原子提供的能量可能為（）A.12.05eV B.10.20eV C.12.09eV D.1.51eV【答案】BC【解析】【詳解】A．由于12.05eV+（-13.6eV）=-1.55eV根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知，不存在該能級(jí)，可知，對(duì)氫原子提供能量不可能為12.05eV，A錯(cuò)誤；B．由于10.20eV+（-13.6eV）=-3.4eV根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知，恰好為第2定態(tài)的能級(jí)，又由于10.20eV>2.22eV可知，氫原子被激發(fā)后會(huì)輻射出光子，輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，則對(duì)氫原子提供的能量可能為10.20eV，B正確；C．由于12.09eV+（-13.6eV）=-1.51eV根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知，恰好為第3定態(tài)的能級(jí)，又由于12.09eV>2.22eV可知，氫原子被激發(fā)后會(huì)輻射出光子，輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，則對(duì)氫原子提供的能量可能為12.09eV，C正確；D．由于151eV+（-13.6eV）=-12.09eV根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知，不存在該能級(jí)，可知，對(duì)氫原子提供的能量不可能為1.51eV，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，木塊靜止在光滑的水平面上，子彈A、B分別從木塊左、右兩側(cè)同時(shí)水平射入木塊，且均停在木塊內(nèi)，木塊始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是（）A.摩擦力對(duì)兩子彈的沖量大小一定相等 B.摩擦力對(duì)兩子彈做的功一定相等C.子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】AC【解析】【詳解】A．木塊在光滑的水平面上始終保持靜止，由動(dòng)量定理可知兩子彈對(duì)木塊的摩擦力的沖量大小相等，方向相反；由牛頓第三定律可知子彈對(duì)木塊的摩擦力與木塊對(duì)子彈的摩擦力大小相等，所以摩擦力對(duì)兩子彈的沖量大小一定相等，故A正確；BC．以子彈A、B和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)的合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得得對(duì)子彈由動(dòng)能定理得由，可知摩擦力對(duì)兩子彈做的功由于兩子彈的質(zhì)量不一定相等，故摩擦力對(duì)兩子彈做的功不一定相等，故B錯(cuò)誤，C正確；D．子彈與木塊間因有摩擦力產(chǎn)生熱，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，質(zhì)量為1.44kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)是它振動(dòng)的平衡位置。若從小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻小球第一次經(jīng)過(guò)O、B兩點(diǎn)間的M點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），在時(shí)刻小球第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，已知彈簧振子的周期，其中m為小球的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，取，則下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧振子的周期為1.2s B.彈簧的勁度系數(shù)為80N/mC.在時(shí)刻，小球第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn) D.O，M兩點(diǎn)間的距離為5cm【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，M點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為則故A正確；B．根據(jù)代入數(shù)據(jù)得故B錯(cuò)誤；C．小球第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)間故C正確；D．小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，有（cm）時(shí)y=5cm故D正確。故選ACD。11.如圖所示，光滑直角桿aOb固定，質(zhì)量均為0.1kg的P、Q兩小球（均視為質(zhì)點(diǎn)）分別套在水平桿Oa和豎直桿Ob上，兩小球用長(zhǎng)為5m的細(xì)線(xiàn)（不可伸長(zhǎng)）相連。開(kāi)始時(shí)P靜止在O點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)P施加一水平拉力，使P向右做加速度大小為0.5m/s2的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（Q未到達(dá)O點(diǎn)）。取重力加速度大小g=10m/s2。在P從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)4m的過(guò)程中（）A.該水平拉力F先增大后減小 B.P所受重力的沖量大小為4N·sC.Q所受重力對(duì)Q做的功為-3J D.該水平拉力F做的功為【答案】BD【解析】【詳解】A．令，則有既有根據(jù)牛頓第二定律有，解得P向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，減小，則水平拉力F增大，A錯(cuò)誤；B．P從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)4m的過(guò)程有解得則P所受重力的沖量大小B正確；C．Q的位移為則Q所受重力對(duì)Q做的功C錯(cuò)誤；D．P的速度根據(jù)幾何關(guān)系，當(dāng)P運(yùn)動(dòng)了4m時(shí)，可解得此時(shí)夾角結(jié)合上述可解得Q的速度對(duì)P、Q系統(tǒng)有解得D正確。故選BD。二、非選擇題:本題共5小題，共56分。12.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=______mm。（2）使物塊每次都從斜面上的A點(diǎn)由靜止滑下，改變光電門(mén)的位置B，測(cè)量A、B之間的距離s，并記下相應(yīng)的擋光時(shí)間t，獲得多組數(shù)據(jù)。若以s為縱軸、為橫軸作出的圖像如圖丙所示，則物塊的加速度大小a=______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）若測(cè)得木板的傾角為，取重力加速度大小g=10m/s2，結(jié)合（1）、（2）的結(jié)果，則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】①.2.00②.2.0③.0.35【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（2）[2]物塊通過(guò)光電門(mén)的速度根據(jù)解得結(jié)合圖丙有解得（3）[3]根據(jù)解得13.學(xué)校物理興趣小組欲將電流表A1改裝成量程為15V的電壓表，要求盡可能減少實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A.電流表A1（量程為1mA，內(nèi)阻約為290Ω）；B.電流表A2（量程為1.5mA，內(nèi)阻約為200Ω）；C.定值電阻（阻值為600Ω）；D.定值電阻（阻值為60Ω）；E.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為15Ω）；F.一節(jié)新的干電池E；G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）在圖甲中將測(cè)量A1內(nèi)阻的電路圖補(bǔ)充完整，并標(biāo)明器材符號(hào)（）。（2）閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，可獲得多組A1的示數(shù)和A2的示數(shù)，并將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，作出圖線(xiàn)如圖乙所示。根據(jù)圖線(xiàn)，可算出A1的內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）將A1與一個(gè)阻值為_(kāi)_____kΩ的定值電阻串聯(lián)，可將A1改裝成量程為15V的電壓表V，用標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0與其并聯(lián)進(jìn)行校準(zhǔn)，若當(dāng)V0的示數(shù)為12.4V時(shí)，A1的示數(shù)為0.80mA，則電壓表V的實(shí)際量程為_(kāi)_____V。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.②.300③.14.7④.15.5【解析】【詳解】（1）[1]為了測(cè)量A1內(nèi)阻，采用安安法，為了減小測(cè)量誤差，需要使得兩電流表同時(shí)能夠接近滿(mǎn)偏，則與A1并聯(lián)定值電阻阻值約為可知，并聯(lián)定值電阻選擇，作出電路圖如圖所示（2）[2]根據(jù)電路圖有根據(jù)圖乙有解得（3）[3]將A1改裝成量程為15V的電壓表需要串聯(lián)的電阻為[4]令實(shí)際量程為U，則有解得14.如圖所示，“U”形管左、右兩管豎直，左管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，右管上端封閉，粗細(xì)均勻，導(dǎo)熱性能良好。陰影部分A、B、C為水銀柱，長(zhǎng)度分別為2h、h、，管中D、E為理想氣體。當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度時(shí)，D氣柱的長(zhǎng)度為h，E氣柱的長(zhǎng)度為4h，A、C兩水銀柱的下端面等高。外界大氣壓恒為8hHg，管的直徑遠(yuǎn)小于h。（1）若保持環(huán)境溫度不變，在左管中緩慢注入水銀，求當(dāng)E氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?h時(shí)，左管中注入水銀的長(zhǎng)度H；（2）若不是在左管中緩慢注入水銀，而是將環(huán)境的熱力學(xué)溫度緩慢升高到T2=368K，求溫度升高后D氣柱的長(zhǎng)度L?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）注入水銀前，E氣柱的壓強(qiáng)設(shè)注入水銀后E氣柱的壓強(qiáng)為，氣柱的橫截面積為S，對(duì)E氣柱，根據(jù)玻意耳定律有解得則有（2）當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度K時(shí)，D氣柱的壓強(qiáng)設(shè)在環(huán)境的熱力學(xué)溫度緩慢升高的過(guò)程中，B水銀上表面下降的高度為x，則溫度升高后D氣柱的壓強(qiáng)對(duì)D氣柱，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有解得（舍去），h則有15.如圖甲所示，匝數(shù)為n、總電阻為r、橫截面積為S的豎直螺線(xiàn)管與兩足夠長(zhǎng)的固定平行光滑導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，傾角為θ。導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為4r的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。螺線(xiàn)管內(nèi)有豎直方向、分布均勻的變化磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)S，ab恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度大小為g，定值電阻R的阻值為4r，導(dǎo)軌電阻和空氣阻力均不計(jì)，忽略螺線(xiàn)管磁場(chǎng)對(duì)ab的影響。(1)求0～3t0時(shí)間內(nèi)通過(guò)螺線(xiàn)管的電荷量q；(2)求導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m；(3)若將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，將ab由靜止釋放，求ab沿導(dǎo)軌上滑的最大速度vm?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量的變化為：回路的總電阻為經(jīng)分析可知解得(2)由題圖乙可知根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，通過(guò)螺線(xiàn)管的電流為此時(shí)通過(guò)ab的電流為ab受力平衡，有解得(3)由(2)可得ab的速度最大時(shí)，ab切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為此時(shí)通過(guò)螺線(xiàn)管的電流為ab受力平衡，有解得16.如圖所示，一圓心為O、半徑、質(zhì)量的光滑半圓形軌道豎直放在足夠大的光滑水平面上并鎖