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浙江省杭州市2024届高三下学期二模物理试卷（Word版附答案）
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这是一份浙江省杭州市2024届高三下学期二模物理试卷（Word版附答案），文件包含2024届浙江省杭州市高三下学期教学质量检测二模物理试题docx、物理答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共14页， 欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列四组物理量中均为矢量的是（ ）
A．加速度温度B．电势差电流C．力电场强度D．磁通量磁感应强度
2．如图，甲、乙、丙、丁分别为神州十六号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中火箭体积较大，所以不能看作质点
B．乙图中研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都能看作质点
C．丙图中研究太阳帆板张开时，可以将飞船看作质点
D．丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时，可以将其看作质点
3．1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
4．太阳系行星轨道（近圆轨道）的平均半径R和绕日公转周期T的现代测量值如表所示，下列说法正确的是（ ）
A．周期T与半径R成正比
B．已知引力常量可估算太阳的质量
C．地球公转线速度小于火星公转线速度
D．所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
5．如图，一束激光在折射率自上而下逐渐变化的某材料中沿曲线传播，亮度左暗右亮。下列说法正确的是（ ）
A．激光从材料左端射入B．材料的折射率自上而下逐渐减小
C．增加材料上下高度，光线能从上表面射出D．增加材料左右长度，可能会形成对称的光路
6．下列有关光电效应的说法错误的是（ ）
A．爱因斯坦提出了光电效应理论
B．甲图实验中让锌板带负电，光照后，验电器张角会变小
C．乙图中光电子到达A板的速度越大，则光电流越大
D．乙图光电流的大小与入射光束的光强有关
7．如图所示，某同学在同一位置用同一频闪相机记录了乒乓球抛至最高点和从最高点下落的两张频闪照片，频闪时间间隔相同，其中、处均为最高点。若全程空气阻力大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲乒乓球在运动过程中机械能守恒
B．图乙为乒乓球上抛时所拍摄的频闪照片
C．乒乓球在段运动过程中重力的冲量大小不同
D．通过两张照片可估测乒乓球所受重力与空气阻力之比
8．有一质量为m的小球，用细线挂在天花板上，线长为l，将其拉至水平位置由静止释放。忽略空气阻力，小球可看成质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．在小球摆动过程中重力总是做正功
B．重力功率最大值为
C．小球动能变化周期是
D．在小球下摆过程中，动能随时间的变化率先变大后变小
9．如图，某同学为研究静电力大小的影响因素，用轻质绝缘细线将带电小球A悬挂在铁架台上B点，细线长度远大于小球直径，在B点正下方固定一带电小球C。两球静止时，细线与竖直方向呈一定夹角。某时刻起，小球A缓慢漏电，开始在竖直平面内缓慢运动，在小球A运动过程中，细线的拉力大小变化情况是（ ）
A．一直增大B．一直减小C．一直不变D．先增大后减小
10．如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶400
B．输电线上损失的功率为250W
C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为995∶22
D．图中与灯泡串联的“250V，1000μF”的电容器一定会被击穿
11．如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，则光的波长为（ ）
A．B．C．D．
12．某无毒放射性元素的半衰期为2天，为估算某水库的库容，取该元素的5mL水溶液，测得溶液每分钟衰变次。将水溶液倒入水库，8天后可视为溶液已均匀分布，在水库中取水样，测得水样每分钟衰变20次。则该水库中水的体积约为（ ）
A．B．C．D．
13．水平面上有一块半径为R均匀带正电的圆形薄平板，单位面积带电量为，以圆盘圆心为原点，以向上为正方向，垂直圆盘建立x轴，轴上任意一点P（坐标为x）的电场强度为：。现将一电量大小为q、质量为m的负点电荷在处静止释放。若，不计点电荷重力，则点电荷碰到圆盘前瞬间的速度大小最接近（ ）
A．B．C．D．
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．下列说法正确的是（ ）
A．避雷针的原理是静电屏蔽
B．比结合能越小，原子核越稳定
C．硫化镉光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水中，管中的液面高于水面
15．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.4m/s，左侧波源的振幅为2cm，右侧波源的振幅为3cm。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置位于和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（ ）
A．平衡位置位于的质点为振动加强点，它的位移不可能为0
B．平衡位置位于的质点为振动减弱点，之后其位移始终为0
C．平衡位置位于的质点在时的速度方向为y轴正方向
D．平衡位置位于的质点在0~3s内的路程为18cm
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16-Ⅰ．（5分）如图所示，是“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置。
（1）该实验中，下列操作步骤必要的是_______
A．需将导轨远离滑轮的一端适当垫高
B．悬挂的槽码质量应远小于小车的质量
C．小车运动结束后，先关闭打点计时器再取下纸带
（2）如图所示，是某次正确操作后得到的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，由此可测得纸带上打B点时小车的速度为_______m/s（保留两位有效数字）。
（3）如图所示，某同学将正确操作得到的纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一起，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，将纸条左上端点连起来，得到一条直线。则该直线_______
A．可以表示小车位移-时间图像B．可以表示小车速度-时间图像
C．与时间轴夹角的正切为速度大小D．与时间轴夹角的正切为加速度大小
（4）利用该装置还可以做的实验有_______（多选）
A．探究加速度与力、质量的关系
B．利用打点计时器测量小车的平均速度和瞬时速度
C．补偿阻力后，利用小车下滑过程验证机械能守恒定律
16-Ⅱ．（3分）如图1所示，借助该装置用数码相机的连拍功能探究平抛运动的特点，连拍间隔时间相等。如图2所示，是正确操作后得到的连拍照片。
（1）关于该实验，下列做法正确的有_______（多选）
A．选择体积小、质量大的小球B．斜槽的末端必须调成水平状态
C．重复实验时，小球必须从同一位置释放D．为减小阻力影响，斜槽必须光滑
（2）在图2中，以小球在a处的球心为原点，水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立图示坐标系。过d处小球球心的竖直线交x轴于P点。
①下列说法正确的是_______
A．相邻各位置球心高度差之比为1∶3∶5∶…
B．相邻各位置球心水平距离之比为1∶2∶3∶…
C．小球运动的轨迹在g球心处的切线与x轴交于P点左侧
②若g处球心的横坐标为，d处球心的纵坐标为，g处球心的纵坐标为，重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_______。
16-Ⅲ（6分）某同学为测量一节干电池的电动势和内阻，准备了以下器材：
A．电压表V（量程为3V，内阻约5kΩ）
B．电流表G（量程为10mA，内阻）
C．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，额定电流为1A）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω，额定电流为0.02A）
E．定值电阻
F．待测干电池、开关与若干导线
（1）为了尽可能精确地测量，同时操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为_______（选填“”或者“”），选用的电路是下图中的_______．
A．B．
C．D．
（2）利用（1）中所选电路进行实验测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，描出如图图所示的点，由此可求出电源的电动势_______V，电源的内阻（均保留两位有效数字）。
17．（8分）如图所示，在一个绝热的气缸中，用一个横截面的绝热活塞A和固定的导热隔板B密封了两份氮气Ⅰ和Ⅱ，氮气Ⅰ、Ⅱ物质的量相等。当氮气Ⅰ和氮气Ⅱ达到热平衡时，体积均为，氮气Ⅰ压强为，温度为。现通过电热丝缓慢加热，当氮气Ⅱ的温度增加到时停止加热，该过程氮气Ⅱ内能增加了，已知大气压，活塞A与气缸之间的摩擦不计。
（1）缓慢加热过程中，氮气Ⅰ、氮气Ⅱ具有相同的_______（选填“压强”、“体积”或“温度”）。
（2）求活塞A的质量；
（3）求氮气Ⅰ最终的体积：
（4）求氮气Ⅱ从电热丝上吸收的总热量。
18．（11分）某游戏装置如图所示，左侧固定一张长的桌子，水平桌面的边缘A、B上有两个小物块甲、乙，质量分别为，两物块与桌面之间的动摩擦因数均为；右侧有一根不可伸长的细线，长度为，能够承受的最大拉力，细线上端固定在O点，下端系有一个侧面开口的轻盒（质量不计），初始时刻盒子锁定在C点且细线伸直，OC与竖直方向夹角，O点正下方处有一细长的钉子，用于阻挡细线。某次游戏时，敲击物块甲，使其获得的初速度，一段时间后与物块乙发生碰撞，碰撞时间极短且碰后粘在一起，形成组合体从边缘B飞出，当组合体沿垂直OC方向飞入盒子时，盒子立即解锁，之后组合体与盒子一起运动不再分离。若组合体碰撞盒子前后速度不变，空气阻力不计，物块与轻盒大小可忽略，。求：
（1）物块甲即将碰到乙时的速度大小；
（2）组合体到达C点时的速度大小；
（3）细线被钉子挡住后的瞬间对盒子的拉力大小T；
（4）若h的大小可调，要求细线被钉子挡住后始终伸直且不断裂，求h的可调范围。
19．（11分）如图所示，固定的一对长金属导轨，间距为，其水平部分与倾斜部分均足够长。导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，其左侧连接了电源G。导轨的倾斜部分倾角且处于平行斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，其下方接有开关S和的电容器，开始时开关断开、电容器不带电。导轨上正对的P、Q两处各有一小段用绝缘材料制成，长度不计。质量均为的导电杆甲、乙静止在导轨上，均与导轨垂直，甲与导轨摩擦不计，电阻，乙的电阻。某时刻起电源G开始工作，输出恒定电流，经，使甲运动到P、Q处，电源G立即停止工作。当甲越过P、Q瞬间，再对其施加一个沿导轨水平向右的恒力，此时乙恰好开始运动。已知，不计除导电杆外所有电阻，不计回路自身激发磁场，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。
（1）求甲通过P、Q时的速度大小；
（2）求乙与倾斜导轨间的动摩擦因数；
（3）求电源G输出的总能量；
（4）为回收部分能量，闭合开关S，其他条件不变，已知在甲通过P、Q后10s内位移为102m，产生的焦耳热为49J，此时电容器已达到最大稳定电压。当电容器电压为时，其储能为。忽略电磁辐射，求此过程中，乙上产生的焦耳热（该结果保留3位有效数字）。
20．（11分）带电粒子在磁场中的螺旋线运动被广泛应用于磁聚焦技术。如图所示，在的区域Ⅰ中存在磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场；在的区域Ⅱ中，存在沿x轴正方向的匀强磁场；在区域Ⅲ中存在电场强度大小为，方向沿y轴正方向的匀强电场；其它区域电磁场忽略不计。在处垂直x轴放置一块长度为2d的接收板，上端紧靠x轴。在位置有一粒子源，在xy平面内按角度均匀发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子的速度方向限制在图中（是速度与x轴负半轴夹角）范围内，速度大小满足（其中已知）。已知粒子打到接收板后即被吸收，接收板不影响电场分布，不计空气阻力、重力和粒子间的相互作用力，可能用到。
（1）求的粒子击中y轴的坐标；
（2）若，求在区域Ⅱ内粒子离开x轴的最大距离：
（3）若单位时间内，粒子源发射N个粒子，所有粒子均能经过点，求：
①所有可能的大小；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小。行星
轨道的平均半径R/
绕日公转周期T/年
水星
58
0.2
金星
108
0.6
地球
150
1.0
火星
228
1.9
木星
778
11.9
土星
1430
29.5
天王星
2870
84.0
海王星
4500
165.0
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列四组物理量中均为矢量的是（ ）
A．加速度温度B．电势差电流C．力电场强度D．磁通量磁感应强度
2．如图，甲、乙、丙、丁分别为神州十六号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中火箭体积较大，所以不能看作质点
B．乙图中研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都能看作质点
C．丙图中研究太阳帆板张开时，可以将飞船看作质点
D．丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时，可以将其看作质点
3．1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
4．太阳系行星轨道（近圆轨道）的平均半径R和绕日公转周期T的现代测量值如表所示，下列说法正确的是（ ）
A．周期T与半径R成正比
B．已知引力常量可估算太阳的质量
C．地球公转线速度小于火星公转线速度
D．所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
5．如图，一束激光在折射率自上而下逐渐变化的某材料中沿曲线传播，亮度左暗右亮。下列说法正确的是（ ）
A．激光从材料左端射入B．材料的折射率自上而下逐渐减小
C．增加材料上下高度，光线能从上表面射出D．增加材料左右长度，可能会形成对称的光路
6．下列有关光电效应的说法错误的是（ ）
A．爱因斯坦提出了光电效应理论
B．甲图实验中让锌板带负电，光照后，验电器张角会变小
C．乙图中光电子到达A板的速度越大，则光电流越大
D．乙图光电流的大小与入射光束的光强有关
7．如图所示，某同学在同一位置用同一频闪相机记录了乒乓球抛至最高点和从最高点下落的两张频闪照片，频闪时间间隔相同，其中、处均为最高点。若全程空气阻力大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲乒乓球在运动过程中机械能守恒
B．图乙为乒乓球上抛时所拍摄的频闪照片
C．乒乓球在段运动过程中重力的冲量大小不同
D．通过两张照片可估测乒乓球所受重力与空气阻力之比
8．有一质量为m的小球，用细线挂在天花板上，线长为l，将其拉至水平位置由静止释放。忽略空气阻力，小球可看成质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．在小球摆动过程中重力总是做正功
B．重力功率最大值为
C．小球动能变化周期是
D．在小球下摆过程中，动能随时间的变化率先变大后变小
9．如图，某同学为研究静电力大小的影响因素，用轻质绝缘细线将带电小球A悬挂在铁架台上B点，细线长度远大于小球直径，在B点正下方固定一带电小球C。两球静止时，细线与竖直方向呈一定夹角。某时刻起，小球A缓慢漏电，开始在竖直平面内缓慢运动，在小球A运动过程中，细线的拉力大小变化情况是（ ）
A．一直增大B．一直减小C．一直不变D．先增大后减小
10．如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶400
B．输电线上损失的功率为250W
C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为995∶22
D．图中与灯泡串联的“250V，1000μF”的电容器一定会被击穿
11．如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，则光的波长为（ ）
A．B．C．D．
12．某无毒放射性元素的半衰期为2天，为估算某水库的库容，取该元素的5mL水溶液，测得溶液每分钟衰变次。将水溶液倒入水库，8天后可视为溶液已均匀分布，在水库中取水样，测得水样每分钟衰变20次。则该水库中水的体积约为（ ）
A．B．C．D．
13．水平面上有一块半径为R均匀带正电的圆形薄平板，单位面积带电量为，以圆盘圆心为原点，以向上为正方向，垂直圆盘建立x轴，轴上任意一点P（坐标为x）的电场强度为：。现将一电量大小为q、质量为m的负点电荷在处静止释放。若，不计点电荷重力，则点电荷碰到圆盘前瞬间的速度大小最接近（ ）
A．B．C．D．
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．下列说法正确的是（ ）
A．避雷针的原理是静电屏蔽
B．比结合能越小，原子核越稳定
C．硫化镉光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水中，管中的液面高于水面
15．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.4m/s，左侧波源的振幅为2cm，右侧波源的振幅为3cm。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置位于和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（ ）
A．平衡位置位于的质点为振动加强点，它的位移不可能为0
B．平衡位置位于的质点为振动减弱点，之后其位移始终为0
C．平衡位置位于的质点在时的速度方向为y轴正方向
D．平衡位置位于的质点在0~3s内的路程为18cm
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16-Ⅰ．（5分）如图所示，是“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置。
（1）该实验中，下列操作步骤必要的是_______
A．需将导轨远离滑轮的一端适当垫高
B．悬挂的槽码质量应远小于小车的质量
C．小车运动结束后，先关闭打点计时器再取下纸带
（2）如图所示，是某次正确操作后得到的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，由此可测得纸带上打B点时小车的速度为_______m/s（保留两位有效数字）。
（3）如图所示，某同学将正确操作得到的纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一起，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，将纸条左上端点连起来，得到一条直线。则该直线_______
A．可以表示小车位移-时间图像B．可以表示小车速度-时间图像
C．与时间轴夹角的正切为速度大小D．与时间轴夹角的正切为加速度大小
（4）利用该装置还可以做的实验有_______（多选）
A．探究加速度与力、质量的关系
B．利用打点计时器测量小车的平均速度和瞬时速度
C．补偿阻力后，利用小车下滑过程验证机械能守恒定律
16-Ⅱ．（3分）如图1所示，借助该装置用数码相机的连拍功能探究平抛运动的特点，连拍间隔时间相等。如图2所示，是正确操作后得到的连拍照片。
（1）关于该实验，下列做法正确的有_______（多选）
A．选择体积小、质量大的小球B．斜槽的末端必须调成水平状态
C．重复实验时，小球必须从同一位置释放D．为减小阻力影响，斜槽必须光滑
（2）在图2中，以小球在a处的球心为原点，水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立图示坐标系。过d处小球球心的竖直线交x轴于P点。
①下列说法正确的是_______
A．相邻各位置球心高度差之比为1∶3∶5∶…
B．相邻各位置球心水平距离之比为1∶2∶3∶…
C．小球运动的轨迹在g球心处的切线与x轴交于P点左侧
②若g处球心的横坐标为，d处球心的纵坐标为，g处球心的纵坐标为，重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_______。
16-Ⅲ（6分）某同学为测量一节干电池的电动势和内阻，准备了以下器材：
A．电压表V（量程为3V，内阻约5kΩ）
B．电流表G（量程为10mA，内阻）
C．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，额定电流为1A）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω，额定电流为0.02A）
E．定值电阻
F．待测干电池、开关与若干导线
（1）为了尽可能精确地测量，同时操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为_______（选填“”或者“”），选用的电路是下图中的_______．
A．B．
C．D．
（2）利用（1）中所选电路进行实验测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，描出如图图所示的点，由此可求出电源的电动势_______V，电源的内阻（均保留两位有效数字）。
17．（8分）如图所示，在一个绝热的气缸中，用一个横截面的绝热活塞A和固定的导热隔板B密封了两份氮气Ⅰ和Ⅱ，氮气Ⅰ、Ⅱ物质的量相等。当氮气Ⅰ和氮气Ⅱ达到热平衡时，体积均为，氮气Ⅰ压强为，温度为。现通过电热丝缓慢加热，当氮气Ⅱ的温度增加到时停止加热，该过程氮气Ⅱ内能增加了，已知大气压，活塞A与气缸之间的摩擦不计。
（1）缓慢加热过程中，氮气Ⅰ、氮气Ⅱ具有相同的_______（选填“压强”、“体积”或“温度”）。
（2）求活塞A的质量；
（3）求氮气Ⅰ最终的体积：
（4）求氮气Ⅱ从电热丝上吸收的总热量。
18．（11分）某游戏装置如图所示，左侧固定一张长的桌子，水平桌面的边缘A、B上有两个小物块甲、乙，质量分别为，两物块与桌面之间的动摩擦因数均为；右侧有一根不可伸长的细线，长度为，能够承受的最大拉力，细线上端固定在O点，下端系有一个侧面开口的轻盒（质量不计），初始时刻盒子锁定在C点且细线伸直，OC与竖直方向夹角，O点正下方处有一细长的钉子，用于阻挡细线。某次游戏时，敲击物块甲，使其获得的初速度，一段时间后与物块乙发生碰撞，碰撞时间极短且碰后粘在一起，形成组合体从边缘B飞出，当组合体沿垂直OC方向飞入盒子时，盒子立即解锁，之后组合体与盒子一起运动不再分离。若组合体碰撞盒子前后速度不变，空气阻力不计，物块与轻盒大小可忽略，。求：
（1）物块甲即将碰到乙时的速度大小；
（2）组合体到达C点时的速度大小；
（3）细线被钉子挡住后的瞬间对盒子的拉力大小T；
（4）若h的大小可调，要求细线被钉子挡住后始终伸直且不断裂，求h的可调范围。
19．（11分）如图所示，固定的一对长金属导轨，间距为，其水平部分与倾斜部分均足够长。导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，其左侧连接了电源G。导轨的倾斜部分倾角且处于平行斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，其下方接有开关S和的电容器，开始时开关断开、电容器不带电。导轨上正对的P、Q两处各有一小段用绝缘材料制成，长度不计。质量均为的导电杆甲、乙静止在导轨上，均与导轨垂直，甲与导轨摩擦不计，电阻，乙的电阻。某时刻起电源G开始工作，输出恒定电流，经，使甲运动到P、Q处，电源G立即停止工作。当甲越过P、Q瞬间，再对其施加一个沿导轨水平向右的恒力，此时乙恰好开始运动。已知，不计除导电杆外所有电阻，不计回路自身激发磁场，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。
（1）求甲通过P、Q时的速度大小；
（2）求乙与倾斜导轨间的动摩擦因数；
（3）求电源G输出的总能量；
（4）为回收部分能量，闭合开关S，其他条件不变，已知在甲通过P、Q后10s内位移为102m，产生的焦耳热为49J，此时电容器已达到最大稳定电压。当电容器电压为时，其储能为。忽略电磁辐射，求此过程中，乙上产生的焦耳热（该结果保留3位有效数字）。
20．（11分）带电粒子在磁场中的螺旋线运动被广泛应用于磁聚焦技术。如图所示，在的区域Ⅰ中存在磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场；在的区域Ⅱ中，存在沿x轴正方向的匀强磁场；在区域Ⅲ中存在电场强度大小为，方向沿y轴正方向的匀强电场；其它区域电磁场忽略不计。在处垂直x轴放置一块长度为2d的接收板，上端紧靠x轴。在位置有一粒子源，在xy平面内按角度均匀发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子的速度方向限制在图中（是速度与x轴负半轴夹角）范围内，速度大小满足（其中已知）。已知粒子打到接收板后即被吸收，接收板不影响电场分布，不计空气阻力、重力和粒子间的相互作用力，可能用到。
（1）求的粒子击中y轴的坐标；
（2）若，求在区域Ⅱ内粒子离开x轴的最大距离：
（3）若单位时间内，粒子源发射N个粒子，所有粒子均能经过点，求：
①所有可能的大小；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小。行星
轨道的平均半径R/
绕日公转周期T/年
水星
58
0.2
金星
108
0.6
地球
150
1.0
火星
228
1.9
木星
778
11.9
土星
1430
29.5
天王星
2870
84.0
海王星
4500
165.0
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