第第頁(yè)2025年高考第二次模擬考試物理·全解全析注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(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)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.2024年4月20日，我國(guó)首次利用核電商用堆成功批量生產(chǎn)碳14同位素，標(biāo)志著我國(guó)徹底破解了國(guó)內(nèi)碳14同位素供應(yīng)依賴(lài)進(jìn)口的難題，實(shí)現(xiàn)碳14供應(yīng)全面國(guó)產(chǎn)化。碳14具有放射性，其衰變方程為，半衰期約為5730年。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．碳14發(fā)生的是衰變B．X是來(lái)自原子核外的電子C．的比結(jié)合能比的大D．10個(gè)碳14經(jīng)過(guò)5730年有5個(gè)發(fā)生衰變【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，可知核反應(yīng)方程為，可知，碳14發(fā)生的是衰變，故A錯(cuò)誤；結(jié)合上述可知，X是電子，是原子核內(nèi)中子向質(zhì)子轉(zhuǎn)化的過(guò)程中形成的，X不是來(lái)自原子核外的電子，故B錯(cuò)誤；結(jié)合上述，碳14發(fā)生的是衰變，衰變反應(yīng)釋放能量，反應(yīng)后的原子核更穩(wěn)定，可知，的比結(jié)合能比的大，故C正確；半衰期是描述大量原子核衰變快慢的物理量，對(duì)少數(shù)原子核不適用，10個(gè)碳14經(jīng)過(guò)5730年不一定有5個(gè)發(fā)生衰變，故D錯(cuò)誤。故選C。2.“空氣充電寶”是一種通過(guò)壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量?！翱諝獬潆妼殹痹谀硞€(gè)工作過(guò)程中，一定質(zhì)量的理想氣體圖像如圖所示，ab與橫軸平行。下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程中，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)減少B．過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于氣體對(duì)外界做的功C．過(guò)程中，氣體溫度降低，體積減少D．過(guò)程中，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都減少【答案】A【詳解】由圖知過(guò)程中壓強(qiáng)不變，根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可得，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，為保持壓強(qiáng)不變，分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)應(yīng)減少，故A項(xiàng)正確；由圖知過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，由，可得氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故內(nèi)能因溫度升高而增大，，結(jié)合熱力學(xué)第一定律，所以即氣體一定從外界吸收熱量，且吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，又由，可得圖像中的狀態(tài)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率與體積大小成反比，所以過(guò)程中，氣體體積逐漸增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，過(guò)程中氣體溫度降低，表明分子的平均動(dòng)能減少，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都減少，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。3.2024年10月30日，長(zhǎng)征二號(hào)遙十九運(yùn)載火箭搭載神舟十九號(hào)載人飛船順利升空，發(fā)射取得圓滿(mǎn)成功，飛船入軌后與空間站上的神舟十八號(hào)飛行乘組順利進(jìn)行了太空會(huì)師”。已知空間站在地球引力作用下繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期約9分鐘。下列說(shuō)法正確的是（）A．飛船的發(fā)射速度應(yīng)小于第一宇宙速度B．空間站的線速度比地球同步衛(wèi)星的大C．空間站的角速度比地球同步衛(wèi)星的小D．空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星的小【答案】B【詳解】飛船的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有，整理可得，，，由于空間站的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，可知，，，故B正確，D錯(cuò)誤；已知同步衛(wèi)星的周期為，則，根據(jù)角速度和周期的關(guān)系有，則空間站的角速度比地球同步衛(wèi)星的大，故C錯(cuò)誤；故選B。4.測(cè)糖儀的原理是溶液的折射率與含糖率成正比，通過(guò)測(cè)量溶液相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)透明介質(zhì)的折射率，即可得到待測(cè)溶液的含糖率。如圖所示為某種測(cè)糖儀內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)的原理圖，截面為半圓形的透明容器中裝有待測(cè)溶液，容器右側(cè)有一截面為長(zhǎng)方形的標(biāo)準(zhǔn)透明介質(zhì)，介質(zhì)右側(cè)面貼有一屏幕，可用來(lái)記錄光線出射的位置。一束光沿半徑方向射向半圓形圓心，射出后分為、兩束光，光路圖如圖所示，其中，忽略容器壁的厚度，下列說(shuō)法正確的是（

）A．、光在溶液中的傳播速度比在透明介質(zhì)中的小B．若稍微提高溶液的含糖率，光線打在屏幕上的位置均將向下移動(dòng)C．若逐漸提高溶液的含糖率，光先不能射出容器D．稍水平向左移動(dòng)透明介質(zhì)，光線打在屏幕上的位置均將向下移動(dòng)【答案】B【詳解】，由光的折射定律結(jié)合光路圖可知，溶液的折射率小于透明介質(zhì)的折射率，由可知，光線在溶液中的傳播速度比在透明介質(zhì)中的大，A錯(cuò)誤；稍微提高溶液的含糖率，溶液的折射率增大，光線從溶液射出時(shí)，折射角增大，故打在屏幕上的位置向下移動(dòng)，B正確；由圖可知，溶液對(duì)光的折射率小于溶液對(duì)光的折射率，由可知，逐漸提高溶液的含糖率，光先達(dá)到全反射的臨界角，即光先不能射出容器，C錯(cuò)誤；稍微水平向左移動(dòng)透明介質(zhì)，由幾何關(guān)系可知光線打在屏幕上的位置均將向上移動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。5.中歐班列運(yùn)行于中國(guó)與歐洲以及“一帶一路”共建國(guó)家間的集裝箱等鐵路國(guó)際聯(lián)運(yùn)列車(chē)，從開(kāi)通至今已經(jīng)完成2萬(wàn)次運(yùn)輸。列車(chē)采用內(nèi)燃加鋰電池的混合動(dòng)力電傳動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，整車(chē)最大功率750kw，行駛過(guò)程中受到阻力恒定，速度最高為108km/h，已知列車(chē)的總質(zhì)量為5×104kg，列車(chē)以最大功率啟動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．行駛過(guò)程中列車(chē)受到的阻力為2.5×104NB．以最大速度行駛時(shí)，列車(chē)1小時(shí)內(nèi)通過(guò)的位移一定是108kmC．列車(chē)以15m/s行駛時(shí)的加速度是1m/s2D．列車(chē)加速過(guò)程中的平均速率是15m/s【答案】A【詳解】當(dāng)列車(chē)勻速行駛時(shí)，所受的牽引力等于阻力，即，解得行駛過(guò)程中列車(chē)受到的阻力為，故A正確；以最大速度行駛時(shí)，列車(chē)1小時(shí)內(nèi)通過(guò)的路程是108km，但位移不一定是108km，故B錯(cuò)誤；當(dāng)列車(chē)以v1=15m/s行駛時(shí)，對(duì)列車(chē)由牛頓第二定律，其中，聯(lián)立解得，列車(chē)以15m/s行駛時(shí)的加速度是故C錯(cuò)誤；作出列車(chē)運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖所示由圖可知，列車(chē)加速過(guò)程中的平均速率，故D錯(cuò)誤。故選A。6.平行金屬板A、B水平放置，構(gòu)成平行板電容器，下極板B接地，與電阻箱、定值電阻、電源E、滑動(dòng)變阻器R組成如圖所示電路，滑動(dòng)變阻器R的滑片置于中間位置。下列說(shuō)法正確的是（

）A．上極板A帶正電，下極板B不帶電B．僅增加極板A、B間的距離，極板帶電量減小C．僅增大電阻箱的阻值，電容器兩端電壓減小D．僅將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端滑動(dòng)，極板帶電量增大【答案】BD【詳解】上極板A帶正電，下極板B帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；僅增加極板A、B間的距離，根據(jù)可知C減小，根據(jù)Q=CU，可知，極板帶電量減小，選項(xiàng)B正確；電容器兩板間電壓等于滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，則僅增大電阻箱的阻值，電容器兩端電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；僅將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，則總電流減小，R2及電源內(nèi)阻上的電壓減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，即電容器兩端的電壓變大，根據(jù)Q=CU，可知極板帶電量增大，選項(xiàng)D正確。故選BD。7.圖（a）是目前世界上在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程——白鶴灘水電站，是我國(guó)實(shí)施“西電東送”的大國(guó)重器，其發(fā)電量位居全世界第二，僅次于三峽水電站。白鶴灘水電站遠(yuǎn)距離輸電電路示意圖如圖（b）所示，如果升壓變壓器與降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定，R表示輸電線電阻，則當(dāng)用戶(hù)功率增大時(shí)（

）A．示數(shù)增大，示數(shù)減小 B．示數(shù)不變、示數(shù)都減小C．輸電線上的功率損失增大 D．、示數(shù)的乘積等于、示數(shù)的乘積【答案】BC【詳解】當(dāng)用戶(hù)功率增大時(shí)，降壓變壓器次級(jí)電流會(huì)變大，示數(shù)增大；此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出功率增大，線路中電流增大，示數(shù)增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)電廠輸出的電壓恒定，則電壓表的示數(shù)不變，由于輸電線上電流變大，則輸電線上損失的電壓變大，則降壓變壓器原線圈兩端電壓變小，次級(jí)電壓也會(huì)就減小，即電壓表的示數(shù)減小，B項(xiàng)正確；由于示數(shù)增大，則根據(jù)，可知輸電線上損失的功率增大，C項(xiàng)正確；根據(jù)輸電線上有功率損失，可知、示數(shù)乘積大于、示數(shù)乘積，選項(xiàng)D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系xOy的x軸上有一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，繩中有A、B兩波源，分別處于和處。時(shí)刻開(kāi)始，兩波源A、B均沿y軸做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)圖像分別如圖乙和圖丙所示，且振動(dòng)僅維持1.0s時(shí)間。A、B兩波源的振動(dòng)均在繩中激起簡(jiǎn)諧橫波，且每個(gè)波源均發(fā)出兩列波：一列沿x軸正方向傳播，另一列沿x軸負(fù)方向傳播。繩中激起的每一列波的波速均為4m/s。則（）A．繩中處于坐標(biāo)原點(diǎn)的P質(zhì)元的起振方向沿y軸正方向B．繩中坐標(biāo)處的質(zhì)元振幅始終等于10cmC．波源A發(fā)出的沿x軸正方向傳播的波和波源B發(fā)出的沿x軸負(fù)方向傳播的波在繩上相遇時(shí)，每一波的波長(zhǎng)均為4mD．繩中處于坐標(biāo)原點(diǎn)的P質(zhì)元從0s至3.0s的時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程為0.2m【答案】AC【詳解】由甲圖可知，波源A發(fā)出的波先到達(dá)繩坐標(biāo)原點(diǎn)，所以P質(zhì)元的起振方向與波源A的起振方向相同，即沿y軸正方向。故A正確；繩中坐標(biāo)處的質(zhì)元與兩波源的距離相等，依題意，兩波源發(fā)出的波同時(shí)到達(dá)該位置，且兩波源的振動(dòng)步調(diào)恰好相反，所以該質(zhì)元始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以振幅始終為零。故B錯(cuò)誤；由乙圖和丙圖可知，兩列波的周期均為1s，根據(jù)，可知，故C正確；波源A發(fā)出的沿x軸正方向傳播的波傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)間為，即0~1s內(nèi)質(zhì)元P未振動(dòng)，波源B發(fā)出的沿x軸負(fù)方向傳播的波傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)間為，可知，1~1.5s內(nèi)質(zhì)元P的路程為，依題意，兩波源振動(dòng)僅維持1.0s時(shí)間，可知兩列波在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇的時(shí)間為0.5s，由，可知該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則1.5~2.0s內(nèi)該段時(shí)間內(nèi)質(zhì)元P的路程為，2.0~2.5s內(nèi)波源B發(fā)出的沿x軸負(fù)方向傳播的波單獨(dú)影響質(zhì)元P，其路程為，2.5~3.0s內(nèi)質(zhì)元P停止振動(dòng)，路程為零。綜上所述，P質(zhì)元從0s至3.0s的時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程為，故D錯(cuò)誤。故選AC。實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。9．（1）.某同學(xué)用圖a所示裝置測(cè)定重力加速度，并驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。小球上安裝有擋光部件，光電門(mén)安裝在小球平衡位置正下方。①用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光部件的擋光寬度d，其讀數(shù)如圖b，則d=mm；②讓單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并開(kāi)啟傳感器的計(jì)數(shù)模式，當(dāng)光電門(mén)第一次被遮擋時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為1并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后光電門(mén)被遮擋一次計(jì)數(shù)增加1，若計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為N時(shí)，單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則該單擺的周期T=；③擺線長(zhǎng)度大約80cm，該同學(xué)只有一把量程為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上標(biāo)記一點(diǎn)A，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度為30cm，如圖c、保持A點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變OA間細(xì)線長(zhǎng)度l以改變擺長(zhǎng)，并測(cè)出單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的周期。測(cè)量多組數(shù)據(jù)后繪制T2-l圖像，求得圖像斜率為，可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=；④該同學(xué)用此裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖d，將小球拉到一定位置由靜止釋放，釋放位置距最低點(diǎn)高度為h，開(kāi)啟傳感器計(jì)時(shí)模式，測(cè)得小球擺下后第一次擋光時(shí)間為，改變不同高度h并測(cè)量不同擋光時(shí)間，測(cè)量多組數(shù)據(jù)后繪制圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線并求得圖像斜率，比較的值與（寫(xiě)出含有d、k1的表達(dá)式），若二者在誤差范圍內(nèi)相等，則驗(yàn)證機(jī)械能是守恒的?！敬鸢浮竣?.331/2.332②③④【詳解】①由圖b可知②由題意可知，解得③設(shè)A點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度為，根據(jù)單擺周期公式得，化簡(jiǎn)得，T2-l圖像的斜率為k1，則，解得④小球在最低點(diǎn)的速度為，由機(jī)械能守恒定律得，聯(lián)立，解得則比較k2的值與，若二者在誤差范圍內(nèi)相等，則驗(yàn)證機(jī)械能是守恒的。（2）．某物理實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備測(cè)量未知電阻Rx（約為2kΩ）的阻值和某型號(hào)手機(jī)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池已拆開(kāi)，電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱(chēng)值為3.4V，允許最大放電電流為100mA。在實(shí)驗(yàn)室備有如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V（量程4V，內(nèi)阻RV約為10kΩ）B．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻RA為25Ω）C．電流表A2（量程2mA，內(nèi)阻R2約為100Ω）D．滑動(dòng)變阻器R（0～40Ω，額定電流1A）E．電阻箱R0（0～9999Ω）F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干①為了測(cè)定電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路原理圖，電源用待測(cè)的鋰電池，則電流表應(yīng)選用（選填“A1”或“A2”），將電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測(cè)量值，則測(cè)量值（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。②該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路原理圖來(lái)測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。a.電流表示數(shù)的倒數(shù)與電阻箱阻值R0之間的關(guān)系式為（用字母E，r，RA表示）；b.在實(shí)驗(yàn)中，多次改變電阻箱的阻值，獲得多組數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)作出的圖像為圖丙所示的直線，根據(jù)圖像可知該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)阻r=Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①A2大于②3.38.3【詳解】①根據(jù)題意，由歐姆定律可得，流過(guò)電流表的最大電流約為，則電流表應(yīng)該選用;由電路圖甲可知，電流表采用的是內(nèi)接法，由于電流表的分壓，電壓表的測(cè)量值大于真實(shí)值，由歐姆定律可知，電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。②根據(jù)題意及電路圖乙，由閉合電路的歐姆定律有，整理得；根據(jù)題意，結(jié)合圖丙可得，，解得，。三、計(jì)算題：本題共3小題，共48分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。10.某智能家居品牌，因科技含量高、豐富的人性化設(shè)計(jì)深受年輕人的追捧，其中一款語(yǔ)音控制電動(dòng)窗簾軌道盒的工作原理可簡(jiǎn)化成如圖所示的示意圖，電動(dòng)機(jī)通過(guò)輕細(xì)繩拉動(dòng)滑塊A（正常使用時(shí)滑塊A與窗簾布連接），滑塊B為防撞模塊（它用一段柔軟輕繩與左面墻連接），從語(yǔ)音控制電動(dòng)機(jī)接收到打開(kāi)窗簾的指令開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)機(jī)以額度功率牽引滑塊A（未連接窗簾布），當(dāng)滑塊A以最大速度向左運(yùn)動(dòng)與滑塊B發(fā)生碰撞，碰撞瞬間電動(dòng)機(jī)自動(dòng)切斷電源停止對(duì)滑塊A提供拉力，碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)，到達(dá)墻面前速度剛好減為零。已知語(yǔ)音控制電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的額定功率為0.16W，滑塊A、B在軌道上滑動(dòng)時(shí)所受阻力均為滑塊重力的0.1倍，滑塊A最初位置與滑塊B相距4m。已知mA＝0.2kg、mB＝7.6kg。求：（1）電動(dòng)機(jī)牽引滑塊A在軌道上運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度；（2）滑塊A由靜止出發(fā)到最后停在墻邊共需要多少時(shí)間?！敬鸢浮浚?）0.8m/s；（2）5.42s【詳解】（1）由題意可知P=0.16W，k=0.1，mA＝0.2kg、mB＝7.6kg，L＝4m當(dāng)A達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，根據(jù)功率的計(jì)算公式可得P＝kmAgvm解得vm＝0.8m/s（2）設(shè)A碰撞前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，根據(jù)動(dòng)能定理可得Pt1﹣kmAgL＝其中L＝4m代入數(shù)據(jù)解得t1＝5.4s碰撞過(guò)程中，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律mAvm＝（mA+mB）v解得碰撞后的速度大小為v＝0.2m/s設(shè)碰撞后到靜止的時(shí)間為t2，取向左為正方向，對(duì)整體根據(jù)動(dòng)量定理可得-k（mA+mB）gt2＝0-（mA+mB）v解得t2＝0.02s所以滑塊A由靜止出發(fā)到最后停在墻邊共需要的時(shí)間為t＝t1+t2＝5.4s+0.02s＝5.42s11.如圖所示，在相距一定距離的高低兩處，有兩段水平放置、間距均為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，高低兩處的里、外兩根導(dǎo)軌分別在里、外兩個(gè)豎直面內(nèi)，兩段導(dǎo)軌的水平部分都存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。上方導(dǎo)軌的左端連有一個(gè)充滿(mǎn)電荷的電容器（極板帶電情況如圖中所示），導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放置。下方導(dǎo)軌由一段圓弧部分與一段足夠長(zhǎng)的水平部分平滑連接組成，圓弧段導(dǎo)軌所對(duì)圓心角，半徑為R；在導(dǎo)軌的水平段上距離圓弧軌道最低處MN足夠遠(yuǎn)處?kù)o止放置另一導(dǎo)體棒cd、某時(shí)刻，閉合上方導(dǎo)軌連接的開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒ab從上方導(dǎo)軌末端飛出后恰好沿切線方向、以大小為的速度從下方導(dǎo)軌的左端最高處PQ進(jìn)入圓弧導(dǎo)軌。ab、cd兩段導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，重力加速度為g，。求：（1）閉合開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電荷量q；（2）導(dǎo)體棒ab和cd的最終速度大?。唬?）導(dǎo)體棒在下方導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的熱量Q。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）把v正交分解可得ab棒離開(kāi)水平的軌道的速度為閉合開(kāi)關(guān)S，電容器通過(guò)金屬棒ab放電，設(shè)放電時(shí)間為t，平均電流為，取向右為正方向，對(duì)金屬棒ab由動(dòng)量定理得而安培力解得所以通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電荷量（2）金屬棒ab到達(dá)MN時(shí)速度大小為，由動(dòng)能定理有解得導(dǎo)體棒ab和cd最終以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得（3）導(dǎo)體棒在下方導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)能量守