卷子答案网-一个不只有答案的网站上海市华二附中2023-2024学年高三上学期开学摸底考试
物理试卷
考生注意：
试卷满分100分，考试时间60分钟。试卷共有6个综合题，每个综合题包括若干小题。作答必须写在答题纸上。
一、波动
波动是自然界最为常见的运动，自然界的波包括机械波、电磁波和物质波等，它们的产生和传播等有许多相似的特点，也有许多不同之处。
机械振动和机械波
1. 声波不能在月球上传播是因为：形成机械波必须要有振动的波源和传播振动的___________；声波从空气中传到水中，___________不变，由于___________会变化引起___________的变化。
2. 弹簧振子做简谐运动，振幅为0.4cm，周期为0.5s，计时开始时具有正向最大加速度，则它位移公式是（ ）
A. B.
C D.
3. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该横波沿x轴负方向传播
B. 质点N该时刻向y轴负方向运动
C. 质点L经半个周期将沿x轴正方向移动
D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
电磁波
4. 电磁波和机械波的不同是电磁波可以在___________，而机械波则不能；电磁波是___________（填“横波”或“纵波”），横波和纵波最大的不同是横波有___________现象，而纵波则没有。
5. 从2018年底开始，美国就陆续对华为进行了打击和制裁，甚至宁可自损八百，也要千方百计的打压华为，究其原因，其中一个就是华为5G技术已领跑世界。5G通信相较于4G通信，利用的电磁波频率更高，数据传输更快，下列说法正确的是（ ）
A. 5G信号相比于4G信号更不容易发生衍射
B. 5G信号和4G信号都是电磁波，在空中相遇会发生干涉现象
C. 5G信号在空中传播的速度大于4G信号在空中传播的速度
D. 5G信号利用的电磁波频率高、能量大，也可以用来杀菌消毒
6. 如图所示为氢原子的能级示意图。氢原子可在各能级间发生跃迁，设从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n=4能级跃迁到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是（ ）
A. λ3>λ2 B. λ1>λ2 C. λ1>λ3 D.
物质波
7. 2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验。从辐射源辐射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明。（ ）
A. 光具有波动性 B. 光具有波粒二象性
C. 微观粒子也具有波动性 D. 微观粒子也是一种电磁波
二、汽车运动问题的研究
交通法规定，汽车出现故障停在道路上时，应在车后放置如图所示的三角警示牌，提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间，某乡村道路上有一车辆因故障停车，后面有一货车以20m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，又有大雾，货车驾驶员只能看清前方20m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度大小为5m/s2，取g=9.8m/s2，则
有关货车刹车的时间与距离，回答以下问题
8. 货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为___________s；
9. 若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时，制动后货车以最大加速度减速，则t=6s内货车的位移为（ ）
A. 30m B. 40m C. 47m D. 52m
10. 为了避免相撞，故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后___________m处，就一定能避免两车相撞。
货车车厢的水平底板上有一质量为20kg的箱子，在货车制动后箱子相对底板并不滑动，则
11. 箱子和底板间的动摩擦因数至少为___________
12. 在货车制动过程中（ ）
A. 底板对箱子做正功 B. 底板对箱子不做功
C 底板对箱子冲量水平向后 D. 底板对箱子冲量斜向上方
如果货车前、后轮半径分别为0.3m和0.4m，货车行驶时轮与地面不打滑，则
13. 前、后轮边缘上两点向心加速度之比为（ ）
A. 1：1 B. 3：4 C. 4：3 D. 16：9
14. 货车车速为20m/s时，后轮的角速度为___________（要写单位）。
三、电阻率的测量
15. 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要測量圆柱体的尺寸和电阻。
分别使用______和______（填器材名称）测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，则测得的长度为______cm，直径为______mm，图（b）器件的精度为______mm。
16. 在实物图上按图（c）将所缺的线补全。
17. 按图（c）连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R 的阻值置于最______（选填“大”或“小”）处：将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
②将电阻箱R2的阻值调至最______（选填“大”或“小”）处；S2拨向接点2；保持______不变，调节R2，使电流表示数仍为______，此时R2阻值为1280Ω；
③得圆柱体的电阻为______Ω。相应的电阻率为______（包括单位，保留三位有效数字）。
18. 如果拿掉滑动变阻器，用电阻箱R2代替，S2处连接1，电路如图（d）所示，不断改变电阻箱R2的阻值，得到相应的电流表示数I。作______R2图像为一条不过原点的直线，此直线的斜率为k，图像与R2轴交点坐标的绝对值为b，电源内阻为r，则电源电动势为______，圆柱体的电阻为______。
四、场
现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。
19. 在静电场中的A点，引入不同的试探电荷，会变化的是（ ）
A. A点的电场强度
B. A点的电势
C. 试探电荷在A点的电势能
D. A点与电场中另外一点之间的电势差
20. 导体腔周围存在如图所示的静电场，已知导体腔是一个等势体，a、b、c、d为电场中的四个点，则（ ）
A. a点的电场强度比b点的小
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从α点移动到b点，电场力做正功
21. 地球周围存在重力场，类比电场或磁场用假想的线描述重力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是图___________。如果地球的质量为M，万有引力常量为G，地球的半径为R，类比电场强度，地球表面的重力场强度大小为___________。
22. 竖直方向上无限大且均匀带电的平板上有一小孔O，平板右侧过点O且垂直于平板的x轴上的电势随距离x的变化如图所示。一个电荷量质量的带电粒子从O点以初速度沿x轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。
（1）该电场x=0.02m处的场强大小为___________N/C，方向___________；
（2）粒子在该电场中运动到x=0.02m处时的加速度大小为___________m/s2；
（3）粒子向右运动最远点的位置为x=___________m；
五、热学问题研究
把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置，在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内。如果不计油柱与管壁间的摩擦和外界大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
23. 关于瓶内气体，下列说法中正确的有（ ）
A. 温度升高时，瓶内气体体积增大，压强不变
B. 温度升高时，瓶内气体分子的动能都增大
C. 温度升高，瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多
D. 温度不太低，压强不太大时，可视为理想气体
24. 改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V-T图像如图所示。已知大气压强p0=1×105Pa，则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为______J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了______J。
25. 已知1mol任何气体在压强p0=1×105Pa，温度t0=0℃时，体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol，体积V1=2.24L，温度为t1=25℃。试估算瓶内空气的质量______g。
26. 热力学温度的0K只能无限接近，而不可能达到。利用本实验能否得到绝对零度的值？
请回答能与不能，如果能请说明基本过程______，______
六、电磁炮
如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置。装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m，倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B1，ABCD区域无磁场，CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2.倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.5Ω的电阻和电容C=1.0F的电容器。质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=0.5Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，金属杆与倾斜导轨间动摩擦因数为μ1=0.2，和ABCD区域导轨之间动摩擦因数为μ2=0.5，CD右侧导轨光滑且足够长。供弹过程：开关打到S1处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；发射过程：开关打到S2处，连接电压U=100V电容器，金属杆从CD位置开始向右加速发射。己知导轨间距为L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，不计空气阻力。
供弹过程
27. 金属杆运动到AB时刻，杆ab中电流方向为______（填“a-b”或“b-a”），a端电势______于b端电势（填“高”、“低”或“等”）。
28. 金属杆到达AB处时速度______m/s，从AB到CD所用时间为______s。
29. 为精确供弹，磁感应强度B1的大小为______T；
30. 如果某次金属杆在倾斜轨道上距AB所在水平面高5m处由静止释放，运动到AB过程中电阻R的发热量；
发射过程
31. 如果CD右侧导轨光滑且足够长，则开关打到S 处后金属杆的运动情况为（ ）
A. 匀加速运动
B. 先是加速度变小的加速运动，后是匀速运动
C. 匀速运动
D. 先是加速度变大的加速运动，后是匀速运动
32. 当B2多大时，金属杆发射的最终速度最大？最大速度为多少？
33. 某次充填过程中，操作员没有给电容器充电，然后将倾斜导轨顶端的单刀双掷开关错误地打到S2处后静止释放金属杆，试分析说明金属杆在倾斜轨道将作什么运动？如果B1=3T，金属杆的释放点离AB的的距离为10m，则金属杆从释放到下滑到AB的时间为多少？
上海市华二附中2023-2024学年高三上学期开学摸底考试
物理试卷 答案解析
考生注意：
试卷满分100分，考试时间60分钟。试卷共有6个综合题，每个综合题包括若干小题。作答必须写在答题纸上。
一、波动
波动是自然界最为常见的运动，自然界的波包括机械波、电磁波和物质波等，它们的产生和传播等有许多相似的特点，也有许多不同之处。
机械振动和机械波
1. 声波不能在月球上传播是因为：形成机械波必须要有振动的波源和传播振动的___________；声波从空气中传到水中，___________不变，由于___________会变化引起___________的变化。
2. 弹簧振子做简谐运动，振幅为0.4cm，周期为0.5s，计时开始时具有正向最大加速度，则它的位移公式是（ ）
A. B.
C. D.
3. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该横波沿x轴负方向传播
B. 质点N该时刻向y轴负方向运动
C. 质点L经半个周期将沿x轴正方向移动
D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
电磁波
4. 电磁波和机械波的不同是电磁波可以在___________，而机械波则不能；电磁波是___________（填“横波”或“纵波”），横波和纵波最大的不同是横波有___________现象，而纵波则没有。
5. 从2018年底开始，美国就陆续对华为进行了打击和制裁，甚至宁可自损八百，也要千方百计的打压华为，究其原因，其中一个就是华为5G技术已领跑世界。5G通信相较于4G通信，利用的电磁波频率更高，数据传输更快，下列说法正确的是（ ）
A. 5G信号相比于4G信号更不容易发生衍射
B. 5G信号和4G信号都是电磁波，在空中相遇会发生干涉现象
C. 5G信号在空中传播的速度大于4G信号在空中传播的速度
D. 5G信号利用的电磁波频率高、能量大，也可以用来杀菌消毒
6. 如图所示为氢原子的能级示意图。氢原子可在各能级间发生跃迁，设从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n=4能级跃迁到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是（ ）
A. λ3>λ2 B. λ1>λ2 C. λ1>λ3 D.
物质波
7. 2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验。从辐射源辐射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明。（ ）
A 光具有波动性 B. 光具有波粒二象性
C. 微观粒子也具有波动性 D. 微观粒子也是一种电磁波
【答案】1. ①. 介质 ②. 频率 ③. 波速 ④. 波长 2. B 3. B
4. ①. 真空中传播 ②. 横波 ③. 偏振 5. A 6. D 7. C
【解析】
【1题详解】
声波不能在月球上传播是因为：形成机械波必须要有振动的波源和传播振动的介质；声波从空气中传到水中，频率不变，由于波速会变化引起波长的变化。
【2题详解】
时刻振子具有正向最大加速度，说明此时振子的位移是负向最大，则在位移公式
中，，圆频率
故位移公式为
故选B。
【3题详解】
A．结合波形图和质点L的振动图像可知，该时刻质点L在平衡位置向上振动，可知该横波沿x轴正方向传播，选项A错误；
B．由于该横波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”，可知质点N该时刻向y轴负方向运动，选项B正确；
C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；
D．该时刻质点K与M的速度均为零、加速度大小相同，方向相反，选项D错误。
故选B。
【4题详解】
电磁波和机械波的不同是电磁波可以在真空中传播，而机械波则不能；电磁波是横波，横波和纵波最大的不同是横波有偏振现象，而纵波则没有。
【5题详解】
A．5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，故A正确；
B．信号和信号都是电磁波，但5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故B错误；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故C错误；
D．信号利用的电磁波频率高、能量大，但不具有杀菌消毒的作用，故D错误。
故选A。
【6题详解】
ABC．能级跃迁辐射光子能量
能级差越大，波长越短，因
所以
故ABC错误；
CD．因为
即
所以
故D正确。
故选D。
【7题详解】
ABC．电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性，因为干涉是波所特有的现象。
故C正确，AB错误；
D．该实验不能说明微观粒子也是一种电磁波。故D错误。
故选C。
二、汽车运动问题的研究
交通法规定，汽车出现故障停在道路上时，应在车后放置如图所示的三角警示牌，提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间，某乡村道路上有一车辆因故障停车，后面有一货车以20m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，又有大雾，货车驾驶员只能看清前方20m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度大小为5m/s2，取g=9.8m/s2，则
有关货车刹车的时间与距离，回答以下问题
8. 货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为___________s；
9. 若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时，制动后货车以最大加速度减速，则t=6s内货车的位移为（ ）
A. 30m B. 40m C. 47m D. 52m
10. 为了避免相撞，故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后___________m处，就一定能避免两车相撞。
货车车厢的水平底板上有一质量为20kg的箱子，在货车制动后箱子相对底板并不滑动，则
11. 箱子和底板间的动摩擦因数至少为___________
12. 在货车制动过程中（ ）
A. 底板对箱子做正功 B. 底板对箱子不做功
C. 底板对箱子冲量水平向后 D. 底板对箱子冲量斜向上方
如果货车前、后轮半径分别为0.3m和0.4m，货车行驶时轮与地面不打滑，则
13. 前、后轮边缘上两点向心加速度之比（ ）
A. 1：1 B. 3：4 C. 4：3 D. 16：9
14. 货车车速为20m/s时，后轮的角速度为___________（要写单位）。
【答案】8. 9. D
10. 32 11. 0.5 12. D 13. C
14.
【解析】
【8题详解】
从刹车到停止时间为t2，根据得
则小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间
9题详解】
小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间为，因此t=6s内货车的位移即内的位移。反应时间内做匀速运动，则
从刹车到停止的位移为，则
小轿车从发现物体到停止的全部距离为
故选D。
【10题详解】
小轿车从发现物体到停止的全部距离为。则有
△x=x－L=32m
故三角警示牌至少要放在货车后32m处，才能有效避免两车相撞。
【11题详解】
设箱子和底板间的动摩擦因数最小值为，由牛顿第二定律得
得
【12题详解】
AB．底板对箱子做负功，故AB错误；
CD．底板对箱子摩擦力的冲量水平向后，底板对箱子支持力的冲量竖直向上，因此底板对箱子冲量斜向上方。故C错误，D正确。
故选D。
【13题详解】
前、后轮边缘上两点的线速度大小相等，由
得前、后轮边缘上两点向心加速度之比
故选C。
【14题详解】
货车车速为20m/s时，后轮的角速度
三、电阻率的测量
15. 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要測量圆柱体的尺寸和电阻。
分别使用______和______（填器材名称）测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，则测得的长度为______cm，直径为______mm，图（b）器件的精度为______mm。
16. 在实物图上按图（c）将所缺的线补全。
17. 按图（c）连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R 的阻值置于最______（选填“大”或“小”）处：将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
②将电阻箱R2的阻值调至最______（选填“大”或“小”）处；S2拨向接点2；保持______不变，调节R2，使电流表示数仍为______，此时R2阻值为1280Ω；
③得圆柱体的电阻为______Ω。相应的电阻率为______（包括单位，保留三位有效数字）。
18. 如果拿掉滑动变阻器，用电阻箱R2代替，S2处连接1，电路如图（d）所示，不断改变电阻箱R2的阻值，得到相应的电流表示数I。作______R2图像为一条不过原点的直线，此直线的斜率为k，图像与R2轴交点坐标的绝对值为b，电源内阻为r，则电源电动势为______，圆柱体的电阻为______。
【答案】15. ①. 游标卡尺 ②. 螺旋测微器 ③. 5.10 ④. 5.315 ⑤. 0.01mm
16. 17. ①. 大 ②. 大 ③. R ④. I0. ⑤. 1280 ⑥. 0.109Ω·m
18. ①. ②. ③. b-r
【解析】
【15题详解】
[1][2]图中器材分别是游标卡尺和螺旋测微器。
[3]游标卡尺读数为
50mm+10×0.1mm=51.0mm=5.10cm
[4]螺旋测微器读数为
5mm+31.5×0.01mm=5.315mm
[5]螺旋测微器的精度为0.01mm。
【16题详解】
补全实物图如图所示：
【17题详解】
[1]将滑动变阻器R 的阻值置于最大处，将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0。
[2][3][4][5]将电阻箱R2的阻值调至最大，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为Io，此时R2阻值为1280Ω，根据等效法可知，圆柱体的电阻也为1280Ω。
[6]根据
可得
【18题详解】
[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律得
整理得
图像的斜率
图像与R2轴交点坐标的绝对值为b，图像与轴的截距
解得
四、场
现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。
19. 在静电场中的A点，引入不同的试探电荷，会变化的是（ ）
A. A点的电场强度
B. A点的电势
C. 试探电荷在A点的电势能
D. A点与电场中另外一点之间的电势差
20. 导体腔周围存在如图所示的静电场，已知导体腔是一个等势体，a、b、c、d为电场中的四个点，则（ ）
A. a点的电场强度比b点的小
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从α点移动到b点，电场力做正功
21. 地球周围存在重力场，类比电场或磁场用假想的线描述重力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是图___________。如果地球的质量为M，万有引力常量为G，地球的半径为R，类比电场强度，地球表面的重力场强度大小为___________。
22. 竖直方向上无限大且均匀带电的平板上有一小孔O，平板右侧过点O且垂直于平板的x轴上的电势随距离x的变化如图所示。一个电荷量质量的带电粒子从O点以初速度沿x轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。
（1）该电场x=0.02m处的场强大小为___________N/C，方向___________；
（2）粒子在该电场中运动到x=0.02m处时的加速度大小为___________m/s2；
（3）粒子向右运动最远点的位置为x=___________m；
【答案】19. C 20. D
21. ①. 甲 ②.
22. ①. 1000 ②. 沿x轴正方向 ③. 1000 ④. 0.05
【解析】
【19题详解】
A点的电场强度、A点的电势和A点与电场中另外一点之间的电势差只由电场本身决定，与引入的试探电荷无关；根据
可知引入不同的试探电荷，会变化的是试探电荷在A点的电势能。
故选C。
【20题详解】
A．根据电场线的疏密程度可知，a点的电场强度比b点的大，故A错误；
BC．根据沿电场线方向电势降低，且等势面与电场线垂直，可知d点电势比c点的高，则质子在d点的电势能比在c点的大，故BC错误；
D．根据沿电场线方向电势降低，且等势面与电场线垂直，可知b点的电势比a点的高，则将电子从α点移动到b点，电势能减小，电场力做正功，故D正确。
故选D。
【21题详解】
[1]地球周围存在重力场，类比电场或磁场用假想的线描述重力场，其中最合理的是图甲；
[2]如果地球的质量为M，万有引力常量为G，地球的半径为R，则有
类比电场强度，地球表面的重力场强度大小为
【22题详解】
（1）[1][2]根据图像的斜率表示电场强度可知，该电场x=0.02m处的场强大小为
方向沿x轴正方向。
（2）[3]粒子在该电场中运动到x=0.02m处时的加速度大小为
（3）[4]由于电子带负电，受到的电场力沿x轴负方向，根据动能定理可得
可得粒子向右运动最远点的位置为
五、热学问题研究
把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置，在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内。如果不计油柱与管壁间的摩擦和外界大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
23. 关于瓶内气体，下列说法中正确的有（ ）
A. 温度升高时，瓶内气体体积增大，压强不变
B. 温度升高时，瓶内气体分子的动能都增大
C. 温度升高，瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多
D. 温度不太低，压强不太大时，可视为理想气体
24. 改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V-T图像如图所示。已知大气压强p0=1×105Pa，则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为______J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了______J。
25. 已知1mol任何气体在压强p0=1×105Pa，温度t0=0℃时，体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol，体积V1=2.24L，温度为t1=25℃。试估算瓶内空气的质量______g。
26. 热力学温度的0K只能无限接近，而不可能达到。利用本实验能否得到绝对零度的值？
请回答能与不能，如果能请说明基本过程______，______。
【答案】23. AD 24. ①. 50 ②. 10
25. 2.66 26. ①. 不能 ②. 见解析
【解析】
【23题详解】
A．温度升高时，由于瓶内气体压强等于外界大气压，保持不变，故瓶内气体体积增大，故A正确；
B．温度升高时，瓶内气体分子的热运动的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故B错误；
C．气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度升高，分子热运动的平均动能增加，而瓶内气压不变，所以瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数减少，故C错误；
D．温度不太低，压强不太大时，实际气体均可视为理想气体，故D正确。
故选AD。
【24题详解】
[1]由V T图像可知，由状态a到状态b的过程中，气体发生等压变化，气体对外做的功为
W=p ΔV=1×105×（2.5 2）×10 3J=50J
[2]若此过程中气体吸收热量60J，根据热力学第一定律可得
ΔU= W+Q= 50J+60J=10J
则气体的内能增加了10J。
【25题详解】
瓶内空气体积V1=2.24L，温度为
T1=25+273=298K
转化为标准状态，有
解得
物质量为
故质量
m=nM=0.092moL×29g/mol=2.66g
【26题详解】
[1][2]绝对零度是指物体分子静止不动（不发生热运动）时的温度，而要物体分子热运动停止，分子间距要非常小（差不多接触），但由于分子间斥力的作用，这种情况不可能达到。分子间距越小，斥力表现的越明显。所以说绝对零度只能无限接近而不能达到。
六、电磁炮
如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置。装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m，倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B1，ABCD区域无磁场，CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2.倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.5Ω的电阻和电容C=1.0F的电容器。质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=0.5Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，金属杆与倾斜导轨间动摩擦因数为μ1=0.2，和ABCD区域导轨之间动摩擦因数为μ2=0.5，CD右侧导轨光滑且足够长。供弹过程：开关打到S1处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；发射过程：开关打到S2处，连接电压U=100V电容器，金属杆从CD位置开始向右加速发射。己知导轨间距为L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，不计空气阻力。
供弹过程
27. 金属杆运动到AB时刻，杆ab中电流方向为______（填“a-b”或“b-a”），a端电势______于b端电势（填“高”、“低”或“等”）。
28. 金属杆到达AB处时速度为______m/s，从AB到CD所用时间为______s。
29. 为精确供弹，磁感应强度B1的大小为______T；
30. 如果某次金属杆在倾斜轨道上距AB所在水平面高5m处由静止释放，运动到AB过程中电阻R的发热量；
发射过程
31. 如果CD右侧导轨光滑且足够长，则开关打到S 处后金属杆的运动情况为（ ）
A. 匀加速运动
B. 先是加速度变小的加速运动，后是匀速运动
C. 匀速运动
D. 先是加速度变大的加速运动，后是匀速运动
32. 当B2多大时，金属杆发射的最终速度最大？最大速度为多少？
33. 某次充填过程中，操作员没有给电容器充电，然后将倾斜导轨顶端的单刀双掷开关错误地打到S2处后静止释放金属杆，试分析说明金属杆在倾斜轨道将作什么运动？如果B1=3T，金属杆的释放点离AB的的距离为10m，则金属杆从释放到下滑到AB的时间为多少？
【答案】27. ①. b-a ②. 高
28. ①. 2 ②. 0.4
29.
30. 52J 31. B
32. ，
33. 5s
【解析】
【27题详解】
[1][2]由右手定则可知，杆ab中电流方向为从b到a，则a端电势高于b端电势。
【28题详解】
[1]金属杆从AB到CD的过程，根据动能定理得
可得
v=2m/s
[2]从AB到CD所用时间为
【29题详解】
为精确供弹，金属杆只要在倾斜导轨上最终达到匀速运动，则有
又
解得
【30题详解】
金属杆在倾斜轨道上距AB所在水平面高5m处由静止释放，运动到AB过程中，由能量守恒定律可得
解得
电阻R的发热量
【31题详解】
开关打到S 处后金属杆先作加速度变小的加速运动，达到最大速度后作匀速运动，故选B。
【32题详解】
稳定时金属杆速度最大，设金属杆的最终速度是v1，此时电容器为电压为U1，则有
U1=B2Lv1
金属杆受到的安培力的冲量，由动量定理得
∑B2iLΔt=mv1-0
即为
B2Lq=mv1
其中
q=C（U-U1）
联立得
v1=
当
=B2L2C
即得
B2=T
最大速度为
v1=25m/s
【33题详解】
对电容器有
电流为
根据牛顿第二定律
安培力为
解得
金属杆在倾斜轨道将作匀加速直线运动；金属杆从释放到下滑到AB的时间为
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