物理（北京A卷） 學(xué)易金卷 2023年高考第二次模擬考試卷（全解全析）

2023年高考物理第二次模擬考試卷高三物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、第一部分：本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法中不正確的是（）A．日光照射到肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象B．立體電影是應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象C．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象D．通過兩只筆之間的狹縫觀察日光燈管看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象【答案】C【解析】A．日光照射到肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的薄膜干涉產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，故A正確；B．光波是橫波，而立體電影就是應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，故B正確；C．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光從玻璃射入氣泡時發(fā)生全反射形成的，故C錯誤；D．通過兩只筆之間的狹縫觀察日光燈管看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，故D正確。故選C。2．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，其過程如V-T圖上的線段所示，則氣體在這個過程中（）氣體壓強(qiáng)不斷變大分子平均動能減小外界對氣體做功氣體從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能【答案】D【解析】A．根據(jù)pVT=C可得V=B．從A到B氣體溫度升高，則分子平均動能變大，內(nèi)能變大，選項(xiàng)B錯誤；C．從A到B氣體體積變大，則氣體對外界做功，選項(xiàng)C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外界做功，W<0；內(nèi)能變大，則?U>0，則Q>0，則氣體從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，選項(xiàng)D正確。故選D。3．2022年6月5日，中央電視臺對神舟十四號飛船與天和核心艙交會對接進(jìn)行了直播，其間航天員與北京飛控中心保持通話聯(lián)絡(luò)，直播畫面通過電磁波傳送到地面接收站。下列關(guān)于電磁波和聲波的說法正確的是（

）A．電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量B．電磁波跟聲波一樣，不能在真空中傳播C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波D．航天員講話時畫面與聲音同步，說明電磁波與聲波具有相同的傳播速度．【答案】A【解析】A．電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量，故A正確；B．電磁波的傳播不依賴介質(zhì)，可在真空中傳播，聲波是機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，故B錯誤；C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，故C錯誤；D．航天員講話時畫面能與聲音同步，那是因?yàn)楫嬅媾c聲音同時轉(zhuǎn)化成電信號，通過電磁波傳回到地面接收器再轉(zhuǎn)化成畫面和聲音。電磁波的速度為光速，聲波的傳播速度約340m/s，故D錯誤。故選A。4．下列說法正確的是（）A．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能增大，原子總能量增大B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)C．90234Th的半衰期為24天，4gD．一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時釋放能量，表明此過程出現(xiàn)了質(zhì)量虧損【答案】D【解析】A．電子圍繞原子核做勻速圓周運(yùn)動，由庫侖力提供向心力，則有ke2r2=mB．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故B錯誤；C．90234Th的半衰期為24天，4g90234Th經(jīng)過24天將衰變2g，再經(jīng)過24天2gD．一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時釋放能量，必然會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，故D正確。故選D。5．某家庭電路兩端的電壓u隨時間t變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．該交流電的頻率為100HzB．該交流電的電壓有效值為311VC．交流電壓表測得該電壓示數(shù)為220VD．該交流電的電壓表達(dá)式為u=220sin100πt(V)【答案】C【解析】A．該交流電的周期為T=2×10?2s，則該交流電的頻率為BC．該交流電的電壓最大值為311V，則該交流電的電壓有效值為U=3112V=220VD．該交流電的電壓表達(dá)式為u=311sin100πt?(V)，故D錯誤。故選C。6．如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法中正確的是（）A．在t＝0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，振子的速度都為零C．在t＝0.6s時，彈簧振子的彈性勢能最小D．從t＝0到t＝0.2s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度減小的減速運(yùn)動【答案】B【解析】A．在t＝0.2s時，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，A錯誤；B.在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，振子在最大位移處，速度為零，B正確。C.在t＝0.6s時，彈簧振子的位移為負(fù)向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢能最大，C錯誤；D.從t＝0到t＝0.2s時間內(nèi)，彈簧振子從平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動，位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向相反，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動，D錯誤；故選B。7．兩等量異種點(diǎn)電荷分別放置于真空中的A、B兩點(diǎn)，如圖所示，a、b、c為電場中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為A、B連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于AB對稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對稱。已知A點(diǎn)放置的是正點(diǎn)電荷，則下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)與c點(diǎn)的場強(qiáng)相同B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢與c點(diǎn)的電勢相同C．電子在a點(diǎn)的電勢能大于其在b點(diǎn)的電勢能D．若將電子沿直線由a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，則電場力先做正功，后做負(fù)功【答案】D【解析】A．由等量異種點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場強(qiáng)度，大小相同，方向不同。故A錯誤；B．由等量異種點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)的電勢。故B錯誤；C．由等量異種點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)知，a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)的電勢，則電子在a點(diǎn)的電勢能等于其在b點(diǎn)的電勢能。故C錯誤；D．將帶電子沿直線由a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，根據(jù)等勢線分布圖可知，電勢先升高后降低，所以電場力先做正功，后做負(fù)功，故D正確。故選D。8．如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD，在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)磁場，第二次以大小為v3A．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時線圈中的電流之比為1∶3B．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時外力做功的功率之比為1∶9C．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1∶9D．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時通過線圈中某一橫截面的電荷量之比為1∶1【答案】C【解析】A．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，CD邊長度為L，AD邊長為L′，線圈電阻為R；線圈進(jìn)入磁場過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv，感應(yīng)電流為I=ERB．線圈進(jìn)入磁場時受到的安培力為F安=BIL=B2L2vC．線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=D．通過導(dǎo)線橫截面電荷量為q=IΔt=ΔΦ9．某同學(xué)按照如圖所示連接了電路，利用電流傳感器研究電容器的充電和放電過程，先使開關(guān)S接1，電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2，可視為理想電流表的電流傳感器將電流信號傳入計算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線，如圖所示。定值電阻R已知，且從圖中可讀出最大放電電流I0以及圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S，但電源電動勢、內(nèi)電阻、電容器的電容均未知，下列說法中正確的是（）A．根據(jù)題目所給的信息能求出電源電動勢和內(nèi)電阻B．電容器放電過程中電阻R兩端的電壓變大C．根據(jù)題目所給的信息能求出電容器的電容D．由計算機(jī)采集的電流可知流過電阻R的電流方向規(guī)定向右為正【答案】C【解析】B．電容器放電過程中電流減小，則電阻R兩端的電壓變小，選項(xiàng)B錯誤；C．根據(jù)Q=It可知，I?t圖像與兩坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器放出的總電荷量，即Q=S，電阻R兩端的最大電壓即為電容器剛開始放電的時候，則最大電壓Umax=I0RA．電源的內(nèi)電阻在右面的充電電路中，根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，即剛開始放電時的電壓，即E=UD．電容器放電時，流過電阻R的電流為向左，則由計算機(jī)采集的電流可知流過電阻R的電流方向規(guī)定向左為正，選項(xiàng)D錯誤。故選C。10．關(guān)于以下四幅課本中的插圖，下列說法正確的是A．圖甲是速度選擇器示意圖，若不計粒子重力，由圖可以判斷出帶電粒子的電性B．圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可以判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的正極C．圖丙是質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖，打在底片上的位置越靠近入射點(diǎn)，粒子的比荷越大D．圖丁是回旋加速器示意圖，若僅增加電壓U，可增大粒子飛出加速器時動能【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可知，無論粒子電性如何，當(dāng)粒子沿直線通過速度選擇器時，其所受電場力與洛倫茲力方向都可以相反，所以無法判斷粒子電性，故A錯誤；B.根據(jù)左手定則可知，等離子體中的正離子將向B極板偏轉(zhuǎn)，所以B極板是發(fā)電機(jī)的正極，故B錯誤；C.設(shè)粒子進(jìn)入磁場時的速度大小為v，根據(jù)動能定理有qU=12mv2D.設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為R，粒子獲得的最大速度為vm，根據(jù)牛頓第二定律有qvmB=mvm11．一水平輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，此后兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，從圖像信息可得（）A．在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B．從t1到t3時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為m1:m2＝1:3D．在t2時刻A與B的動能之比為Ek1:Ek2＝1:8【答案】D【解析】A．由圖可知t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且此時系統(tǒng)動能最小，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，此時彈性勢能最大，而t=0、t2、t4三個時刻彈簧處于原長狀態(tài)，故t1彈簧處于壓縮狀態(tài)，t3時刻彈簧處于伸長狀態(tài)，故A錯誤；B．結(jié)合圖象，開始時m1逐漸減速，m2逐漸加速，彈簧被壓縮，t1時刻二者速度相等，系統(tǒng)動能最小，勢能最大，彈簧被壓縮最短，然后彈簧逐漸恢復(fù)原長，m2依然加速，m1先減速為零，然后反向加速，t2時刻，彈簧恢復(fù)原長狀態(tài)，由于此時兩物塊速度相反，因此彈簧的長度將逐漸增大，兩木塊均減速，當(dāng)t3時刻，二木塊速度再次相等，系統(tǒng)動能最小，彈簧最長，因此從從t1到t3時刻中彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)原長再伸長，故B錯誤；C．系統(tǒng)動量守恒，選擇開始到t1時刻列方程可知m1v1=(m1+m2)v2，將v1=3m/s，v2=1m/s代入得m1：m2=1：2，故C錯誤；D．在t2時刻A的速度為vA=1m/s，B的速度為vB=2m/s，根據(jù)m1：m2=1：2，Ek=12m12．如圖是某品牌排煙風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)，若已知空氣密度為1.3kg/m風(fēng)機(jī)流量22000風(fēng)機(jī)效率65%電機(jī)電功率5.5風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450工作電壓220V/50HzA．風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動的角速度為314rad/sB．出風(fēng)口半徑約為0.26mC．空氣排出的速度約為15m/sD．排風(fēng)扇的內(nèi)電阻約為8.8Ω【答案】B【解析】A．由公式ω=2πn可得，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動的角速度為ω=2π?C．設(shè)空氣排出的速度為v，時間t內(nèi)，由能量守恒有P出t=1B．根據(jù)流量計算公式Q=vπr2可得，出風(fēng)口半徑約為r=QD．根據(jù)題意可知，風(fēng)機(jī)的輸出功率為P出=P風(fēng)機(jī)的工作電流為I=P電U=25A，由公式P熱=I13．在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將具有加速度測量功能的智能手機(jī)固定在小車上，改裝成如圖1所示的裝置來測量小車加速度。小車的質(zhì)量M=300g，槽碼的質(zhì)量m=30g。小車由靜止釋放，設(shè)小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，通過手機(jī)軟件測得加速度隨時間變化圖像如圖2所示，其中減速過程中加速度超過了手機(jī)的顯示范圍。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的分析，下列說法正確的是（）A．此手機(jī)的質(zhì)量約為170gB．放手機(jī)與不放手機(jī)相比，小車加速過程中的加速度較大C．放手機(jī)與不放手機(jī)相比，小車加速過程中細(xì)線對小車的拉力較小D．小車與制動器碰撞前的速度大小約為2.4m/s【答案】A【解析】A．由圖像可知，加速階段的加速度為a=0.6m/s2，M=300g，m=30g帶入a=mgm+M+m機(jī)，可得B．對小車和槽碼的整體，由牛頓第二定律可知a=mgm+M，因放上手機(jī)后，M變大，則加速度減小，即放手機(jī)后，小車加速過程中的加速度較小，選項(xiàng)C．對小車分析可知，T=Ma=mMgm+M=D．由a-t圖像可知，圖像的“面積”的與速度的變化量，則小車與制動器碰撞前的速度大小約為

v=0.6×1.6m/s≈1.0m/s，選項(xiàng)D錯誤；故選A。14．利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測量。如圖甲所示，將固定有霍爾元件的物體置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同極相對放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。保持沿x方向通過霍爾元件的電流I不變，當(dāng)物體沿z軸方向移動時，由于不同位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同，霍爾元件將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的霍爾電壓UH。當(dāng)霍爾元件處于中間位置時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0，UH為0，將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn)。在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)z成正比，這樣就可以把電壓表改裝成測量物體微小位移的儀表。下列說法中正確的是（）A．該儀表只能測量位移的大小，無法確定位移的方向B．該儀表的刻度線是不均勻的C．若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)?z>0時，上表面電勢高D．電流I越大，霍爾電壓UH越大【答案】D【解析】設(shè)載流子的電荷量為q，沿電流方向定向運(yùn)動的平均速率為v，單位體積內(nèi)自由移動的載流子數(shù)為n，導(dǎo)體板橫截面積為S，霍爾元件沿z軸厚度為a，霍爾元件沿y軸厚度為b，則電流的微觀表達(dá)式為I=nqSv=nqabv，載流子在磁場中受到洛倫茲力F洛=qvB，載流子在洛倫茲力作用向上或向下移動，上下表面出現(xiàn)電勢差，則載流子受到的電場力為FA．由UHB．小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)z成正比，由UH=BInqa可知，C．在?z>0區(qū)域，B方向沿z軸負(fù)方向，用左手定則可判斷電流受力方向沿y軸正方向，故載流子向上移動，因載流子帶負(fù)電，故上表面電勢低，故C錯誤；D．由UH=BI二、第二部分：本部分共6題，共58分。15．（8分）（1）某同學(xué)使用如圖裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。其操作過程如下：A．把氣墊導(dǎo)軌固定在有一定傾角的斜面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使之與斜面平行，用量角器測量出斜面的傾角為α；B．在氣墊導(dǎo)軌上的恰當(dāng)位置固定兩個光電門“1”和“2”，用刻度尺測量出兩個光電門之間的距離為x；C．在滑塊上垂直裝上遮光條，使用游標(biāo)卡尺測量出遮光條的寬度為d；D．使用天平測量出滑塊和遮光條的總質(zhì)量為m；E．在氣墊導(dǎo)軌上，由靜止釋放滑塊，滑塊先后通過兩個光電門，用光電計時器記錄遮光條通過光電門“1”和“2”的時間分別為t1、t2。重力加速度為g。則：①如圖所示，是用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度示意圖．其寬度為d＝________cm；②在滑塊和遮光條從光電門“1”運(yùn)動到光電門“2”的過程中，滿足關(guān)系式___________________時（用測量的物理量字母表示），滑塊和遮光條的機(jī)械能守恒．（2）在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時：①下列做法正確的是________；A．入射角越大，誤差越小B．畫出玻璃磚邊界面后，實(shí)驗(yàn)過程中玻璃磚就可以任意移動了C．插大頭針時，要盡量讓針處于豎直狀態(tài)且間距適當(dāng)遠(yuǎn)一些D．所用玻璃磚必須是平行玻璃磚，用其他形狀的玻璃磚無法測得其折射率②某學(xué)生在插第三枚大頭針P3時，在視線中看到P1、P2兩枚大頭針“斷”成了a、b、c、d四截，如圖所示。確的做法是讓P3同時擋住________．A．a(chǎn)、b B．c、d C．a(chǎn)、c D．b、d【答案】（1）2.030；gxsinα=12(dt2【解析】（1）[1]游標(biāo)尺是20分度，分度值為0.05mm，由題圖可知，游標(biāo)尺的第6刻線與主尺的刻線對齊，因此遮光條的寬度為d=20mm+6×0.05mm=20.30mm=2.030cm；[2]若滑塊和遮光條機(jī)械能守恒，需滿足關(guān)系式mgxsinα=12m（2）[3]A．入射角不宜太大也不宜太小，入射角過大，會使折射光線亮度變暗，入射角太小則入射角、折射角的相對誤差較大，A錯誤；

B．實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變，B錯誤；

C．插大頭針時，讓針處于豎直狀態(tài)且間距適當(dāng)遠(yuǎn)一些有助于減小誤差，C正確；

D．除了平行玻璃磚其他形狀的玻璃磚也能測出折射率，D錯誤。故選C。[4]在本實(shí)驗(yàn)中P3應(yīng)擋住P1、P2透過玻璃磚的像，而不是P1、P2，題圖中a、b為P1、P2，c、d為P1、P2透過玻璃磚的像，即應(yīng)讓P3同時擋住c、d。故選B。16．（10分）某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻Rx，步驟如下：（1）用螺旋測微器測量其直徑為_______mm；（2）①用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟初步測得該電阻的阻值約為________Ω；②實(shí)驗(yàn)室還提供了如下器材：電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）；電流表A1：量程為0～10mA，內(nèi)阻r1約50Ω電流表A2：量程為0～500μA，內(nèi)阻r2滑動變阻器R1（阻值范圍為0～20Ω，額定電流2A）；電阻箱R2（阻值范圍為0～9999Ω，額定電流1A）開關(guān)S，導(dǎo)線若干。為了用伏安法盡可能準(zhǔn)確地測量Rxa．上述器材中缺少電壓表，先需將電流表A2改裝成電壓表，然后在如圖方框中畫出用伏安法測量Rxb．實(shí)驗(yàn)中，將電流表A2改裝成量程為2.5V的電壓表，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，讀出電流表A1的示數(shù)I=6.0mA，此時電流表A2的示數(shù)如圖所示，則其對應(yīng)的電壓測量值是U=_________V，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rx=UI，電阻【答案】(1)4.700；(2)a.220；圖見解析；b.1.2；2.0×102；【解析】（1）[1]螺旋測微器讀數(shù)為4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；（2）①[2]多用電表的電阻“×10”擋，其讀數(shù)為22×10Ω=220Ω②a[3]電流表改裝成電壓表，串聯(lián)電阻（電阻箱）可以完成，由于電流的表A1的內(nèi)阻相對待測電阻Rx很小，且大小不確定，采用電流表外接法，滑動變阻器Rb[4]改裝后的電壓表等效內(nèi)阻為RV電流表A2的示數(shù)為240μA，則其對應(yīng)的電壓測量值U=I[5]電阻Rx的測量值[6][7]由于改裝后的電壓表分流作用，電流表A1測量的電流值大于流過Rx的電流，根據(jù)R=U17．（9分）2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)=10m，C是半徑R=20m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s(1)求長直助滑道AB的長度L；(2)求運(yùn)動員在AB段所受合外力的沖量的I大??；(3)若不計BC段的阻力，畫出運(yùn)動員經(jīng)過C點(diǎn)時的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。【答案】(1)100?m；(2)1?800【解析】（1）已知AB段的初末速度，則利用運(yùn)動學(xué)公式可以求解斜面的長度，即vB2?(2)根據(jù)動量定理可知合外力的沖量等于動量的該變量所以I=m(3)小球在最低點(diǎn)的受力如圖所示由牛頓第二定律可得，N?mg=mv從B運(yùn)動到C由動能定理可知mg?=12m18．（9分）兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的光滑絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab，沿導(dǎo)軌運(yùn)動時始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒ab從靜止開始運(yùn)動下降的豎直高度為?=6m時，速度已經(jīng)達(dá)到最大速度。金屬棒ab在導(dǎo)軌之間的電阻R0=1Ω，電路中其余電阻不計。sin37°=0.6，cos37°=0.8，?。?）求金屬棒ab達(dá)到的最大速度vm（2）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動速度最大后，導(dǎo)體棒ab兩端的電勢差Uab（3）從金屬棒ab開始運(yùn)動至達(dá)到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR【答案】（1）6m/s；（2）9V【解析】（1）金屬棒ab達(dá)到的最大速度時有mgsinθ=B（2）金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E=BLvm=12V，

導(dǎo)體棒ab（3）由能量守恒可得mg?=Q+12mvm2，解得19．（10分）北京時間2020年12月2日4時53分，探月工程“嫦娥五號”的著陸器和上升器組合體完成了月壤采樣及封裝。封裝結(jié)束后上升器的總質(zhì)量為m，它將從著陸器上發(fā)射，離開月面。已知月球質(zhì)量為M，月球的半徑R，引力常量為G，忽略月球的自轉(zhuǎn)。（1）求表面重力加速度為g；（2）月球表面沒有大氣層。上升器從著陸器上發(fā)射時，通過推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，從尾部向下噴出而獲得動力，如圖所示。若發(fā)射之初上升器加速度大小為a，方向豎直向上，上升器發(fā)動機(jī)向下噴出氣體的速度為v，不考慮上升器由于噴氣帶來的質(zhì)量變化，求每秒噴出氣體的質(zhì)量；（3）不計其