上海市闵行区2016届高三质量调研考试（二模）物理试题 Word版含答案.doc

闵行区2015学年第二学期高三质量调研考试 物 理 试 卷 ‎ 考生注意：‎ ‎1．第I卷（1—20题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题纸上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题纸上编号一一对应，不能错位。答案涂写在试卷上一律不给分。‎ ‎2．第II卷（21—33题）由人工网上阅卷。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第II卷所有试题的答案写在答题纸上，（作图可用铅笔）。‎ ‎3．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎4．全卷共10页。满分150分。考试时间120分钟。‎ 第I卷（共56分）‎ 一．单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题纸上。）‎ ‎1．人类关于物质结构的认识，下列说法中正确的是 ‎（A）电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 ‎（B）天然放射现象说明原子核是有结构的 ‎（C）粒子散射实验的结果表明原子核是由质子和中子构成 G ‎（D）密立根油滴实验表明电子是有结构的 ‎2．如图所示的光电管电路中，用紫光照射光电管，灵敏电流计G指针未发生偏转，为使指针发生偏转，可以 ‎（A）改用紫外线照射 （B）增加光照射时间 ‎（C）改用红外线照射 （D）增大照射光强度 ‎3．下列核反应方程中，属于α衰变的是 ‎ ‎（A） （B）‎ ‎（C） （D）‎ ‎（A）‎ ‎（B）‎ ‎（C）‎ ‎（D）‎ t ‎4．C14鉴年法是利用C14衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标表示时间t，纵坐标表示任意时刻C14的质量m，m0为t＝0时C14的质量。下面图像中能正确反映C14衰变规律的是 ‎ ‎5．奥斯特深信电和磁有某种联系。为了研究这种联系，有一次他拿一根细铂丝接到电源上，在它的前面放一枚磁针，试图用铂丝来吸引磁针。结果铂丝变灼热，甚至发光了，磁针却纹丝不动。你认为，奥斯特该次实验失败的主要原因可能是 ‎（A）电源的正负极颠倒了 （B）磁针的磁性颠倒了 ‎（C）地球磁场的干扰 （D）磁针位置不正确 ‎6. 关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是： ‎ ‎（A）伽利略在图（a）中使用了光滑斜面进行实验 ‎（B）伽利略在图（b）中使用了光滑斜面进行实验 ‎（C）伽利略从图（a）中得出：自由落体运动是匀加速直线运动 ‎（D）伽利略从图（b）中得出：力是维持物体运动的原因 ‎（b）‎ ‎（a）‎ ‎7．右图为雅各布天梯实验装置。接通电源后可以看到两根金属电极间可以产生明亮的电弧。则下列说法正确的是 ‎（A）两根金属电极之间的电压是220V ‎ ‎（B）电弧首先从下部产生并随热空气上升 ‎（C）两根金属电极被安装在高度真空罩中 ‎（D）两根金属电极之间可以同时产生两根以上的电弧 ‎8．水平地面上有一个倾角为θ的斜面，其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态，如图所示。当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止，则与没加电场前相比 E q m ‎（A）滑块与斜面间的摩擦力一定变大 ‎（B）滑块对斜面的压力一定变大 θ ‎（C）斜面与地面间的摩擦力可能不变 ‎（D）斜面对地面的压力一定变大 二．单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题纸上。）‎ ‎9．热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小。如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是 ‎ ‎（A）X为热敏电阻，Y为定值电阻 ‎ ‎（B）X为热敏电阻，Y为开关 ‎（C）X为定值电阻，Y为热敏电阻 ‎（D）X和Y均为热敏电阻 ‎10．图（a）为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图（b）为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是 x/m y/m O ‎0.5‎ ‎–0.5‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎（a）‎ t/s y/m O ‎0.5‎ ‎–0.5‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎（b）‎ ‎（A）该波沿+x方向传播，波速为‎1m/s ‎（B）质点a经过4s振动的路程为‎4m ‎（C）此时刻质点a的速度沿+y方向 ‎（D）质点a在t=2s时速度为零 ‎11．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，为达到目的，下列说法正确的是 ‎ ‎（A）旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大 ‎（B）旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小 旋转舱 ‎（C）宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大 ‎（D）宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小 h A B q ‎12．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是：‎ ‎（A）重力对两球做的功不等 ‎（B）落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度 ‎（C）落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率 ‎（D）两球重力的平均功率相同 ‎13．公交一卡通（IC卡）内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡接收读卡机发出的电磁波能量，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是 ‎（A）仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时，IC卡才能有效工作 ‎（B）若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率，则IC卡中不会接收到电磁波 ‎（C） IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 ‎（D） IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 x y O M N H(0，a)‎ G(0，–a)‎ ‎14．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为 ‎ ‎（A），沿y轴正向 （B），沿y轴负向 ‎（C），沿y轴正向 （D），沿y轴负向 h2‎ h3‎ h1‎ K2‎ K1‎ a b ‎15．如图所示，竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭，b 端开口，水银将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差为h1、h2、h3且h1=h2=h3；K1、K2为两个阀门，K2位置与b管水银面等高，打开阀门后可与外界大气相通。打开K1或K2，下列判断正确的是 ‎ ‎（A）打开K1，h1、h2和h3均变为零 ‎（B）打开K1，h1增大，h2和h3均变为零 ‎（C）打开K2，h1、h2和h3均变为零 ‎ ‎（D）打开K2，h1、h2、h3的长度均保持不变 Ek/J s/m ‎25‎ ‎5‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎16.某物体以初速度v0从固定斜面的底端沿斜面上滑，斜面足够长，斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.5，其动能Ek随离开斜面底端的距离s变化的图线如图所示，g取‎10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是 ‎（A）物体的质量为m=‎‎1kg ‎（B）斜面与物体间的摩擦力大小f=4N ‎（C）物体在斜面上运动的总时间t=2s ‎（D）斜面的倾角θ=37o 三．多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。答案涂写在答题纸上。）‎ ‎17．如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用p、V、E和分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，图中a、d为双曲线，设环境温度不变。正确描述上述过程的是 ‎18．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源S1和S2分别位于x轴上－‎0.2m和‎1.2m处，两列波的波速均为v＝‎0.4m/s、振幅均为A＝‎2cm。图示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置处于x轴上‎0.2m和‎0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x＝‎0.5m。则下列判断正确的是 ‎－0.2‎ x/m ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎－2‎ y/cm v v S1‎ S2‎ P M Q ‎（A）两列波的周期均为1s ‎（B）t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点 ‎（C）t＝1s时刻，质点M的位移为－‎‎4cm ‎（D）在两列波叠加的过程中，质点M是振动的加强点，位移始终是－‎‎4cm A2‎ A1 ‎ ‎19．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R2和R3均为定值电阻，R1为滑动变阻器．已知R1的总阻值大于R2，R2=R3=r 。合上开关S，示数为U， 和 ‎ 示数分别为I1、I2，现将R1的滑动触点由最左端向右端移动的过程中，则下列判断正确的 是 ‎（A）U一直减小， I1一直增大 ‎（B）U先减小后增大，I2先减小后增大 ‎（C）U先增大后减小，I1一直增大 ‎（D）U与I2的乘积先减小后增大 c、d h ‎3h ‎20．如右图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图中正确的是 ‎ ‎（C）‎ ‎（D）‎ ac Oo ‎（A）‎ xc /h ‎5‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ Ekd xd /h Oo ‎5‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ Ekd xd /h Oo ‎（B）‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ac xc /h Oo 第II卷（共94分）‎ 四．填空题（共20分，每题4分。答案写在答题纸上对应题号后的横线上。）‎ ‎21．在国际单位制中，频率的单位用基本单位表示是 ，磁通量的单位用基本单位表示是 。‎ ‎22A‎、22B选做一题 ‎===================================================================‎ ‎22A‎．一个质量为‎50kg的人，站立在静止于平静水面上的质量为‎400kg船上，现船上人以相对水面‎2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力。则船以________m/s的速度后退，若该人竖直向上跳起，则人船系统动量不守恒的原因是：_____________________。‎ ‎22B．在太阳系之外，科学家发现了一颗适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b”。假设该行星与地球均做匀速圆周运动，“开普勒438b”运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q倍。 则该行星轨道半径与地球的轨道半径之比为 ，绕行线速度之比为 。‎ ‎==================================================================‎ ‎23．两个质量相同的小球A和B，分别从水平地面上O点正上方高度分别为‎4L和L两处水平抛出，恰好击中距离O点‎2L的地面上同一目标，空气阻力不计。以地面为零势能面，两小球抛出时的初速度大小之比为vA:vB=________，落地时的机械能之比为EA:EB=________。‎ A V L1‎ L2‎ E，r ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ I/A U/V ‎（a）‎ ‎（b）‎ ‎24．利用标有“6V，3W”的灯泡L1、“6V，6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图（a）所示的实验电路，其中电源电动势E＝9V。图（b）是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电路输出功率为 W，电源内阻为 Ω。 ‎ F ‎（a）‎ / N-1‎ A v/(m·s-1)‎ B C ‎2.4‎ v2‎ ‎0‎ ‎（b）‎ ‎25.如图(a)所示，某同学在水平面上用水平力拉一质量为‎1kg的物块由静止开始运动。借助力传感器和位移传感器，该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力F，并绘出v－1/F图像，见图（b），其中线段AB与v轴平行，所用时间为2s，线段BC的延长线过原点，所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度，此后物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力，则2s末（B点）拉力的功率为 W，这6s内物块的位移为 m。‎ 五、实验题（24分。本大题共有4小题）‎ ‎26.（4分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：‎ ‎①往边长约为‎40 cm的浅盘里倒入约‎2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。‎ ‎②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。‎ ‎③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。‎ ‎④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。‎ ‎⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用笔描绘在玻璃板上。‎ 完成下列填空：‎ ‎(1)上述步骤中，正确的顺序是_________________。(填写步骤前面的数字)‎ ‎(2)将‎1.0cm3的油酸溶于酒精，制成‎300 cm3的油酸酒精溶液；测得‎1.0 cm3的油酸酒精溶液有28滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是‎0.10 m2‎。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留2位有效数字)‎ ‎27.（6分）验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。‎ ‎（1）关于实验的下列做法中正确的是 ‎ ‎（A）摆锤释放器在每次释放后都要调整高度 ‎（B）光电门传感器始终放在最低点 ‎（C）每次要用测平器使光电门传感器的光电孔对应于所要求高度的水平线 ‎（D）摆锤线长应调整到使摆线在摆动时能通过光电孔 ‎（2）设摆锤速度为v，摆锤所在位置的高度h，以h为横坐标， v2/2为纵坐标，作出的图线应是下图中的 ‎（3）所选图线的斜率绝对值表示的物理量是 。‎ ‎28．（7分）如图，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关，现用上述实验器材进行“用描迹法画出等量异号点电荷电场中平面上的等势线”的实验。‎ ‎（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是___________纸； ‎ ‎（2）用实线代表导线将实验器材正确连接。‎ ‎（3）如想描绘孤立点电荷电场中平面上的等势线，应如何改变电极？如何放置？_______________________________________________________________。‎ 电压传感器2‎ 电压传感器1‎ A b a B ‎＋‎ ‎－‎ R 挡板 S ‎29．（7分）如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板，可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器。（实验前已给电源充足了电）‎ 下表是某实验小组在固定挡板位置不变，改变R进行实验过程中所记录的实验数据 实验数据序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 外电压U外（V）‎ ‎2.15‎ ‎2.01‎ ‎1.84‎ ‎1.65‎ ‎1.61‎ ‎1.53‎ ‎1.46‎ 内电压U内（V）‎ ‎0‎ ‎0.12‎ ‎0.26‎ ‎0.42‎ ‎0.45‎ ‎0.52‎ ‎0.58‎ 内、外电压之和U总（V）‎ ‎2.15‎ ‎2.13‎ ‎2.10‎ ‎2.08‎ ‎2.07‎ ‎2.06‎ ‎2.05‎ ‎2.04‎ ‎（1）该小组仔细检查仪器和研究实验过程，并没发现错误。重复上述实验所得数据仍为上述数据。则该实验U总逐渐变化的原因是：______________________________________________________‎ ‎（2）为了证实（1）中推断，该小组在获得序号6的数据时，用电流传感器测得流过R的电流为9mA。由此计算出两探针之间的电阻是____________Ω，该高内电阻电源在此挡板位置的实际内阻是______________Ω。‎ ‎（3）根据以上判断和计算出的两个阻值，将序号4的实验数据补全。‎ 六．计算题（共50分）‎ ‎30．（10分）如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km（k是已知常数）的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)‎ ‎(1)求小球从管口抛出时的速度大小；‎ ‎(2)试证明小球平抛运动的水平位移总小于 B A K ‎50cm ‎49cm Δh ‎31．（10分）如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为‎49cm处开有一小孔（孔宽度小于活塞厚度），与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K。先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p0＝75cmHg，室温t0＝‎27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh＝‎25cm，此时活塞离容器底部为L＝‎50cm。闭合阀门，使整个容器内温度降至－‎57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高‎25cm。求：‎ ‎（1）此时活塞离容器底部高度L′；‎ ‎（2）整个柱形容器的高度H。‎ ‎32．（14分）在平行金属板间的水平匀强电场中，有一长为L的轻质绝缘棒OA，其一端可绕O点在竖直平面内自由转动，另一端A处有一带电量为－q且不计重力的小球，质量为m的绝缘小球固定在OA棒中点处，当变阻器滑片在P点处时，棒静止在与竖直方向成30°角的位置，如图所示。已知此时BP段的电阻为R，平行金属板间的水平距离为d。‎ ‎（1）求此时金属板间电场的场强大小E；‎ ‎（2）若金属板旋转△α＝30°（图中虚线表示），并移动滑片位置，欲使棒与竖直方向的夹角不变，BP段的电阻应调节为多大？‎ ‎（3）若金属板不转动，将BP段的电阻突然调节为R，带电小球初始位置视为零势能点，求带电小球电势能的最小值。‎ ‎33．（16分）相距L＝‎1.‎‎5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝‎1 kg的金属棒ab和质量为m2＝‎0.‎‎27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计。t=0时刻起，ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，由静止沿导轨向上匀加速运动，同时也由静止释放cd棒。‎ ‎ （1）求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；‎ ‎ （2）已知在2 s内外力F做功40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；‎ m‎2g ‎2m‎2‎g ‎3m‎2‎g ‎（3）①判断cd棒的运动过程，②求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1，③在图（c）中画出前5秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。‎ 闵行区2015学年第一学期高三质量调研考试 物 理 卷 (参考答案）‎ 一．单项选择题（共16分，每小题2分）‎ ‎1．B 2．A 3．B 4．C 5．D 6．C 7．B 8．B ‎ 二．单项选择题（共24分，每小题3分）‎ ‎9．C 10．D 11．B 12．D 13．A 14．B 15．D 16．D 三．多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）‎ ‎17．ABD 18．AC 19．CD 20．BD 四．填空题（共20分，每题4分）‎ ‎21．s-1 kgm2/As2 ； ‎22A．0.25 在该过程中人船系统所受合外力不为零；‎ ‎ 22B．, ； 23. 1∶2；17∶8。 24．4； 2 ； 25．7.68 15.5 。‎ 五．实验题（共24分，每空2分）‎ ‎26．（1）（2分） ④①②⑤③　（或①④②⑤③）， (2)（2分） 1.2×10-9‎ ‎27.（1）（2分）C，（2）（2分）D，（3）（2分）重力加速度（或g）‎ ‎28．（1）（2分）导电（纸），（2）（2分）略，（3）（3分）中间一个圆柱型电极，外侧一个圆形电极，柱形电极放在圆心处。 （每个要点1分）‎ ‎29．（1）（2分）探针离开电极距离过大（或有部分内阻没有测量在内）‎ ‎ （2）（3分）50 60（前者1分，后者2分）‎ ‎ （3）（2分）1.73 0.35（每空1分）‎ 六．计算题（共50分）‎ ‎30．（10分）‎ 解：设M落地时的速度为v ‎（1） （1分）‎ 得（或） （2分）‎ 设m飞出管口速度为v1‎ 对球m： （1分）‎ ‎ （） （2分，k>2不写扣1分）‎ ‎（解法二）或者从牛二出发 解得： （2分）‎ 设M落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v1，M落地后m的加速度为a1。‎ 根据牛顿第二定律 （1分）‎ 匀变速直线运动 ‎ ‎ （1分）‎ 解得 (k>2) （2分，k>2不写扣1分）‎ ‎(2)平抛运动 （1分）‎ ‎ （1分）‎ 解得 （1分）‎ 因为 （1分）‎ 所以，得证。 ‎ ‎ ‎ ‎31．（10分）解：（1）U形管内两边水银面的高度差为：Δh＝‎25cm‎，‎ A、B中气体初态压强分别为：‎ pA1＝p0＋pΔh＝75＋25＝100cmHg，pB1=75cmHg 所以活塞产生的压强为：p塞＝25cmHg （1分）‎ 闭合阀门后，两部分气体温度降低，活塞将下移。设此时U形管测量的是A中压强，则：pA2＝p0－pΔh＝75－25＝50cmHg （1分）‎ 对A中气体由气态方程得： ‎ 代入数据解得：LA2＝‎72cm＞‎50cm ‎ 假设不成立。说明此时U形管测量的是B中气体的压强，即pB2＝50cmHg（1分）‎ 此时A中气体压强为：pA2＝pB2＋p塞＝50＋25＝75cmHg（1分）‎ 对A中气体由气态方程得： （1分） ‎ 代入数据解得：LA2＝‎48cm（1分）‎ 即此时活塞离容器底部高度为：L′＝LA2＝‎‎48cm ‎（判断、讨论共2分，得出‎48cm的解题过程共3分）‎ ‎（2）对B中气体由气态方程得： （1分）‎ ‎（1分），‎ 代入数据解得：H＝‎75cm（2分）‎ ‎32．(14分)‎ 解: （1）轻杆力矩平衡：EqL cos30°＝mgLsin30° （2分）‎ ‎ 场强大小E＝ （1分）‎ ‎（2）旋转前两金属板间电势差U＝Ed＝ （1分）‎ 金属板旋转30°后杆仍平衡，E′q Lcos60°＝mgLsin30° ‎ E′＝ （1分）‎ ‎ 板旋转后，板距d′＝d cos30°，U′＝E′d′＝ （2分）‎ 金属板间电势差与变阻器BP电阻成正比， ＝ （1分）‎ 得R′＝R （1分）‎ ‎（3）电阻调节为R后，E′′＝，F′′＝mg （1分）‎ ‎ 杆逆时针旋转，至小球速度为零时，带电小球电势能最小，设此时杆与竖直角度为θ ‎ 根据动能定理，mgL（sinθ－sin30°）－mgL（cos30°－cosθ）＝0 （2分）‎ ‎ 由题意可得，θ＝60° （1分）‎ ‎ 所以电场力做功的最大值Wm＝mgL（sin60°－sin30°）＝mgL ‎ 即电势能的最小值εm＝－mgL （1分）‎ ‎33．（16分）‎ ‎（1）经过时间t，金属棒ab的速率 ‎ 此时，回路中的感应电流为 ‎ 对金属棒ab，由牛顿第二定律得 由以上各式整理得： （2分）‎ 在图线上取两点：‎ t1=0，F1=11N； t2=2s，F2=14.6s ‎ 或者通过图线的斜率和截距（1.8 和 11） （1分）‎ 代入上式得 B＝1.2T （2分）‎ ‎ （2）在2s末金属棒ab的速率 （1分）‎ 所发生的位移 （1分）‎ ‎ 由动能定律得 （1分）‎ 又 ‎ 联立以上方程，解得 ‎ （1分） ‎ ‎（3）‎ ①cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。 （2分）‎ ②当cd棒速度达到最大时，有 ‎ 又 ‎ ‎ ‎ ‎（c）‎ t/s O fcd m‎2g ‎2‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎2m‎2‎g 整理得 （2分）‎ ③‎ fcd随时间变化的图象如图（c）所示。 （3分）‎ ‎（能正确画出0-2s，2-4s，4-5s图像各给1分）‎