2023年陕西省安康市高考物理二模试卷-普通用卷

这是一份2023年陕西省安康市高考物理二模试卷-普通用卷，共22页。试卷主要包含了05s内，没有电流流经灯泡L等内容，欢迎下载使用。
2023年陕西省安康市高考物理二模试卷1.  图甲为某玩具的电路示意图，匝数匝、半径的圆形线圈处在匀强磁场中，磁感应强度随时间按图乙正弦规律变化，磁场始终垂直于线圈平面。已知额定电压为的灯泡恰能正常工作，不计线圈电阻。规定向右为磁场正方向，则下列说法正确的是(    )
 A. 线圈中交变电流的频率为 B. 变压器原线圈输入电压有效值为
C. 变压器原、副线圈匝数比为： D. 在内，没有电流流经灯泡2. 
一群氢原子处于量子数能级，氢原子的能级如图所示，下列说法错误的是(    )A. 氢原子的能级是分立的
B. 这一群氢原子放出光子的频率与氢原子能级的能量有关
C. 这一群氢原子能放出种不同频率的光子
D. 这一群氢原子发出的所有光都能使逸出功为的金属铯发生光电效应
 3.  下列选项描述的电场线与等势面之间的关系，实线表示电场线，虚线表示等势面，其中正确的是(    )A.  B.
C.  D. 4.  如图所示，、是水平放置的平行板电容器的极板，闭合开关，带电粒子不计重力以速度水平射入电场，且刚好从下极板的边缘飞出。保持其中一个极板不动而把另一个极板移动一小段距离，粒子仍以相同的速度从原处射入，下列判断正确的是(    )A. 若开关一直闭合，下极板不动，上极板下移，粒子仍从下极板的边缘飞出
B. 若开关一直闭合，下极板不动，上极板上移，粒子将打在下极板上
C. 若开关断开，下极板不动，上极板下移，粒子仍从下极板的边缘飞出
D. 若开关断开，下极板不动，上极板上移，粒子将打在下极板上5.  如图甲所示，长为的平行金属板、正对竖直放置，虚线为两板中线。板间不加电压时，一个质量为、带电量为的小球从点无初速度释放，经时间运动到点。现在板间加上如图乙所示的交变电压，时，将此带电小球仍从点无初速度释放，小球运动过程中恰好未接触极板，不计空气阻力，重力加速度为。则关于小球在交变电场中的运动，下列说法正确的是(    )
A. 小球最终从板下方左边缘点射出
B. 小球射出电场时的速度大小为
C. 板间距
D. 若小球从点以的初速度竖直向下射入电场，则小球最终从板下方左边缘点离开电场6.  某国航天局在银河系发现颗类地行星，该类地行星的半径是地球半径的倍，质量是地球质量的倍。卫星、分别绕地球、类地行星做匀速圆周运动，它们距中心天体表面的高度均等于各自中心天体的半径。则卫星、的(    )A. 线速度之比为： B. 角速度之比为：
C. 周期之比为： D. 加速度之比为：7.  竖直面内有一内壁光滑、半径为的固定半圆柱形轨道，在半圆柱形轨道中放置两根长为的通电直导线，其截面如图所示。为半圆的圆心，导线固定在点正下方的处，且通有大小为、方向垂直纸面向里的电流。当质量为的导线中通入大小为未知的电流时，刚好能静止在与圆心等高的点。已知导线中电流在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小为为大于零的常量，为该点到导线的距离，由于导线的质量发生变化或者两导线电流大小发生变化，导线沿着轨道缓慢下降到点，并在点重新平衡。已知，则下列说法正确的是(    )A. 导线中电流的方向垂直于纸面向外，且位于点时，电流的大小为
B. 若导线的质量不发生改变，则导线在处受到轨道的支持力等于在处受到的支持力
C. 可能仅是导线的质量变为
D. 可能仅是两导线电流的乘积减小为原来的8.  如图所示，物块的质量为，物块的质量为，两物块分别与劲度系数为的轻弹簧两端相连，置于足够长、倾角为的斜面上，物块与挡板接触，系统处于静止状态。物块表面光滑，物块与斜面间的最大静摩擦力，重力加速度为。现对物块施加沿斜面向上的恒力，使、两物块先后开始运动，弹簧的弹性势能，其中为其形变量的大小，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法错误的是(    )A. 刚施加力时，物块与挡板之间可能不存在弹力作用
B. 当物块刚开始运动时，弹簧中的弹性势能最大
C. 物块的动能达到最大时，物块一定已经离开挡板
D. 物块刚开始运动时，拉力做功的最小值为9.  甲乙两位同学分别设计了如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系，其中打点计时器所用交流电的频率为，小车总质量用，重物质量用表示。

下列说法正确的是______ 填选项字母。
A.该探究实验中采用的物理思想方法为比值法
B.两组实验均需要平衡小车和长木板之间的摩擦力
C.无论小车运动的加速度多大，重物的重力都等于绳的拉力
D.两组实验均需要满足所挂重物质量远小于小车总质量的条件
若某次测量中两个装置的弹簧测力计读数相同且均为，且计算得出的小车加速度均为。则甲乙实验所用小车总质量之比为______ 。
图为甲同学在实验中打出的纸带，相邻计数点点间有四个点未画出，则小车加速度均为 ______ ，在打点时小车的瞬时速度 ______ 。结果均保留三位有效数字

 10.  某同学研究灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有灯泡、直流电源、电压表量程为，内阻为、电流表量程为，内阻为、滑动变阻器阻值为、电阻箱最大阻值、电阻箱最大阻值为、开关和导线若干。设计的电路如图甲所示。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的______ 填“”或“”端；
要求流过灯泡的电流从零开始增大到额定电流，在实验前需要对电压表、电流表进行改装，为研究灯泡额定功率下的工作情况，则需要接入电路的最小阻值为______ ，接入电路的最大阻值为______ 。

实验中为了研究准确，当流过灯泡电流较小时，该同学将电阻箱接入电阻的最大值，将电阻箱接入的电阻为零。直接使用电压表和电流表读数，当电流接近时，改用问改装的电表进行测量。将实验数据描点作图，得到如图乙所示的图像。根据图像可得：当电压时，灯泡的电阻为______ 保留位有效数字。
如果把该灯泡直接接在电动势，内阻为的电源两端，灯泡的功率约为______ 保留位有效数字。11.  如图所示，平行板电容器两极板的长度为，极板间距为，极板间的电压不为零且大小可调。在电容器的右侧存在单边界匀强磁场，方向垂直纸面向里。质量为、电量为的带电粒子从靠近上极板处以速度垂直电场方向进入电容器，粒子经电场偏转后从电容器右端进入磁场。要使粒子在磁场中运动时间最长，求：
电容器两极板间的电压的大小；
若该粒子刚好从点射出磁场后进入电容器，求该粒子在电场和磁场中运动的总时间。
12.  如图所示，两光滑倾斜金属导轨、平行放置，导轨与水平面的夹角为，两导轨相距，间连接一个阻值为的电阻。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域内存在磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁场区域的宽度均为未画出，相邻磁场间的无磁场区域的宽度均为。倾斜导轨与间距也为的水平金属导轨、通过一小段光滑圆弧金属轨道连接，水平导轨处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。一质量为、阻值也为的导体棒跨放在两导轨上，从磁场区域Ⅰ上边界上方某位置由静止释放，导体棒在进入三个磁场区域后均做减速运动且出磁场时均恰好受力平衡，导体棒沿倾斜导轨下滑过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导体棒滑到倾斜导轨底端的速度大小为，进入水平导轨运动了距离后停下。导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为，倾斜、水平导轨的电阻均忽略不计，重力加速度大小为。求：
导体棒释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离；
导体棒从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间电阻产生的热量；
导体棒在水平导轨上运动的时间。

 13.  活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，改变外界因素，使气体由状态开始，经历两个不同过程到达状态，其图像如图所示。从状态经历到状态的过程中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数______ 填“增加”“减少”或者“不变”；气体在过程吸收的热量______ 填“大于”“小于”或者“等于”过程吸收的热量。14.  如图所示，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为、两部分；初始时，、的体积均为，压强均等于大气压，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向下缓慢推动活塞，使的体积减小为。活塞、隔板的质量不计，活塞、隔板与汽缸间的摩擦不计。
求的体积和的压强；
(ⅱ)向上缓慢拉动活塞使其回到初始位置，求此时的体积和的压强。15.  一列简谐横波在时的波形如图甲所示，是平衡位置为处的质点，图乙是质点的振动图像。该波的传播波速为______ ，经过，质点通过的路程为______ 。
16.  如图所示，是一直角三棱镜的横截面，，一细光束从边上的点以与边成角射入三楼镜，光束经过边的中点点未画出，长度为，长度为，光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。求：
三棱镜对该光束的折射率；
(ⅱ)该光束在三棱镜中传播的时间。
答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、线圈中交变电流的频率与磁感应强度变化的频率相同，由图像得，周期
则频率
故A错误；
B、变压器原线圈输入电压的峰值为
圆形线圈的面积
半径
角速度
代入数据联立解得：
输入电压的有效值
故B错误；
C、由题意得，灯泡的额定电压为
由有效值的定义可得：
解得：
变压器原副线圈匝数比等于电压比，则：：：
故C正确；
D、在内，穿过线圈的磁感应强度增大，磁通量增大，根据楞次定律得，原线圈回路中的感应电流为顺时针方向，由图像得，磁感应强度增加的越来越慢，则感应电流越来越小。由右手螺旋定则得，铁芯中的磁场方向为逆时针方向，磁感应强度越来越小，由楞次定律得，副线圈回路中的感应电流方向为顺时针，二极管正接，则有电流流过灯泡，故D错误。
故选：。
交变电流的频率与磁感应强度变化的频率相同，根据图像得到磁感应强度变化的周期，进而求解频率；根据求解交变电压的峰值，根据正弦式交变电流规律求解输入电压的有效值；根据有效值的定义求解副线圈的输出电压，理想变压器原副线圈匝数比等于电压比；二极管正接时，电阻近似为零，反接时电阻无限大，根据楞次定律和右手螺旋定则判断电流的方向，进而判断是否有电流流经灯泡。
本题考查正弦式交变电流、理想变压器和楞次定律，解题关键是会求解正弦式交变电流的峰值和有效值，会用楞次定律判断感应电流的方向，知道理想变压器原副线圈匝数比等于电压比。
 2.【答案】 【解析】解：、由图可知，氢原子只能处于不同的能量状态，即氢原子的能级是分立的，故A正确；
B、氢原子的能级是分立的，根据玻尔理论，这一群氢原子放出光子的频率满足：，与氢原子能级的能量有关，故B正确；
C、由公式可知，这群氢原子可能辐射出种频率的光，故C正确；
D、这一群氢原子发出的光能量值最小的是：，可知它不都能使逸出功为的金属铯发生光电效应，故D错误。
本题选择错误的，
故选：。
根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数。能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，即可一一求解。
解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法。
 3.【答案】 【解析】解：等势面和电场线处处垂直，三选项两者均不垂直，而选项等势面和电场线处处垂直，故C正确，ABD错误。
故选：。
电场线与等势面处处垂直，据此判断即可。
本题考查电场线，解题关键是知道电场线与等势面处处垂直。
 4.【答案】 【解析】解：设两极板的长度为，粒子垂直射入匀强电场中，粒子在极板间做类平抛运动，
水平方向：
竖直方向：
A、开始粒子竖直方向的分位移，原若开关一直闭合，下极板不动，上极板下移，极板间的电势差不变，板间距离减小，如果粒子扔从下极板的边缘飞出，粒子的竖直分位移不变，粒子的运动时间变小，粒子不能从下板边缘飞出，粒子将打下极板上，故A错误；
B、原来粒子的偏转距离，若开关一直闭合，下极板不动，上极板上移，板间距离增大，两板间电势差不变，两板间的电场强度减小，粒子在竖直方向的加速度减小，粒子从两极板间飞出时的运动时间不变，粒子的竖直分位移减小，粒子将从两极板飞出，不会打在下极板上，故B错误；
、电容器的电容，电容器的电容，极板间的电场强度大小，整理得：，若开关断开，板不动，板上移或下移过程，极板间的电场强度不变；粒子在极板间做类平抛运动的竖直分位移不变，则，粒子仍从下极板的边缘飞出，故C正确，D错误。
故选：。
粒子垂直射入匀强电场中，做匀变速曲线运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式可得到粒子偏转距离的表达式，闭合开关时两极板间的电势差不变，断开开关时两极板所带的电荷量不变，根据题意求出粒子竖直方向的分位移，然后分析答题。
粒子在两极板间做类平抛运动，分析清楚粒子运动过程，应用运动的合成与分解、运动学公式与牛顿第二定律可以解题。
 5.【答案】 【解析】解：时，小球进入电场后，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向先向左做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动，最后反向做匀减速直线运动，最终经过时间后，水平方向速度为根据对称性可知，此过程中小球的水平位移为，故小球最终从点沿竖直方向飞出，，故AB错误。
C.因为小球运动中恰好未接触极板，即小球水平向左运动的最大位移为，由
得，故C正确；
D.若小球从板下方左边缘点离开电场，则小球在电场中运动的时间为
根据未加电场时竖直方向
加上交变电场后，
得，故D错误。
故选：。
根据小球受电场力情况，分析小球的运动状态，结合运动的分解，根据小球竖直和书评方向的运动规律解答。
本题由于电场方向不断变化，粒子运动情况比较复杂，分析清楚粒子的运动过程是正确解题的关键，要注意电场力反向时粒子的运动方向并不是立即反向。
 6.【答案】 【解析】解：设地球的半径为，则卫星的轨道半径为，卫星的轨道半径为。设地球的质量为，则类地行星的质量为。
A、根据万有引力提供向心力得：，解得：，则卫星、的线速度之比为：，故A错误；
B、由万有引力提供向心力有：，解得：，卫星、的角速度之比为：，故B正确；
C、根据可知卫星、的周期之比，故C错误；
D、根据牛顿第二定律可得，解得，则卫星、的向心加速度之比：，故D错误。
故选：。
根据万有引力提供向心力得到线速度、角速度的表达式分析选项；
根据周期与角速度的关系分析选项；
根据牛顿第二定律求解卫星、的向心加速度之比。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。
 7.【答案】 【解析】解：、导线在点受力分析，如下图所示：

由图可知，导线受到导线的斥力处于平衡状态，根据异向电流相互排斥，可知导线电流方向垂直于纸面向外，由几何关系可得安培力，支持力
设导线在点产生的感应强度为，则，则可得安培力大小，联立方程可得导线中的电流，故A错误；
B、若导线的质量不发生改变，则导线在处受力分析如下图所示：

已知，根据几何关系，可知支持力，所以，故B正确；
C、若只有导线的质量改变，设质量为，受力分析不变，如上图所示，由几何关系，可得，设导线在点产生的感应强度，则，安培力大小，联立方程，可得，故C正确；
D、若导线的质量不变，则导线在点处所受安培力，由以上分析可知，，两式联立，可得两导线的电流的乘积之比为，故D错误。
故选：。
A、导线静止在点时，受到导线的排斥力作用，根据异向电流相互排斥，判断导线中电流的方向，根据平衡条件求出导线受到的安培力和支持力大小，由安培力公式和相结合求出导线中电流大小。
、根据平衡条件和几何关系求出导线在处支持力大小和安培力大小，可知与处受到的支持力大小关系，由安培力公式和相结合可得安培力的与电流大小的关系式，借助选项中求出的导线中的电流，可得物体的质量变为原来的倍；
D、导线质量不变，根据上面选项分析，可得安培力大小与电流关系式，安培力与重力的关系式，则可得两导线电流乘积的比值。
本题考查了通电导线在磁场中的受力平衡，也考查了安培力大小与电流、磁感应强度、导线长度的关系式，解题的关键是画出受力分析图。
 8.【答案】 【解析】解：、未施加力时，物体处于静止状态，则有，物体：，物体可以保持静止，与挡板开始可以没有弹力，刚施加力时，弹簧弹力来不及改变，物体的受力不变，所以物体与挡板之间可能不存在弹力作用，故A正确；
B、物体刚开始运动时，则有：，当物体开始运动时，物体做加速运动，则有，，由可知当物体刚开始运动时，弹簧中的弹性势能不是最大，故B错误；
C、物体刚要运动还未动时，有：，若，则物体已经做减速运动，物体可以未动，所以物体的动能最大时，物体不一定离开挡板，故C错误；
D、根据上述分析可得，，物体刚开始运动时，弹簧增加的弹性势能为，物体增加的重力势能，所以拉力做功的最小值，故D错误。
本题选错误的，故选：。
A、未施加力时，根据物体受力平衡可得弹簧弹力大小，此时物体重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力大小恰好等于最大静摩擦力，则物体与挡板之间可以没有弹力；
B、物体刚开始运动时，根据力平衡可得弹簧弹力大小，物体做加速运动时，则弹簧弹力大于重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力之和，可比较出两次弹簧形变量大小，也可比较出弹性势能的大小；
C、根据物体刚要运动时弹簧弹力大小，可表示出物体重力沿斜面向下的分力与此时弹簧弹力的合力，若拉力小于两力的合力，则物体已经减速运动，则动能最大时，可知物体不一定离开挡板；
D、求出未施加力和刚开始运动时弹簧的形变量大小，则可以表示出弹簧弹性势能增加量以及物体增加的重力势能，则可知拉力做功的最小值。
本题考查了弹簧弹力，能量守恒。解题的关键要抓住物体刚要运动的临界条件，即物体刚要运动时合力为零。注意未施加力时物体重力向下的分力和弹簧弹力大小恰好等于最大静摩擦力，则物体可以保持静止，与挡板可以没有弹力。
 9.【答案】  ：     【解析】解：该探究实验中采用的物理思想方法为控制变量法，故A错误；
B.为了使绳子对小车的拉力等于小车所受合力，两组实验均需要平衡小车和长木板之间的摩擦力，故B正确；
C.根据牛顿第二定律，对重物，绳子的拉力，故C错误；
D.两组实验中，绳子对小车的拉力均可以由弹簧测力计示数得出，因此两做实验均不需要满足所挂重物质量远小于小车总质量的条件这个条件，故D错误。
故选：。
甲图中，
根据牛顿第二定律
乙图中，
根据牛顿第二定律
代入数据联立解得
相邻计数点的时间间隔
根据逐差法，小车加速度

根据匀变速中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打点的瞬时速度
故答案为：；：；；。
根据该实验的涉及到物理方法作答；
B.根据该实验的原理作答；
C.根据牛顿第二定律作答；
D.绳子对小车的拉力均可以由弹簧测力计示数得出，据此分析该实验是否需要满足所挂重物质量远小于小车总质量的条件这个条件；
根据牛顿第二定律分析求解两小车质量之比；
根据“逐差法”求小车加速度；根据匀变速中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求点的瞬时速度。
注意：为了使绳子对小车的拉力等于小车所受合外力，要平衡摩擦力；本实验不需要用重物的重力代替绳子的拉力，因此不需要满足所挂重物质量远小于小车总质量的条件这个条件。
 10.【答案】         【解析】解：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的端，使得测量电路两端的电压最小，能够保护电压表和电流表；
灯的额定电压为，额定电流为，与电压表串联，灯的最大电压为，对应的电阻分担电压为，电压表电阻为，量程为，所以需要接入电路的最小阻值为；电流表的量程为，灯额定电流为，所以通过电流表和并联部分的总电流为
中的电流为
所以
解得
则接入电路的最大阻值为．
当电压为时，对应的电流表电流为，则与电流表并联部分的电流为，此时灯泡的电流为
则灯泡的电阻为
如果把该灯泡直接接在电动势，内阻为的电源两端，由闭合电路欧姆定律有：
化简有，作图如下：

由图中交点可知等两端电压为，电流为
灯的功率为
代入数据解得：
故答案为：；，；；
闭合开关前，滑动变阻器起保护电路作用。
根据串、并联电路特点与闭合电路欧姆定律求出电阻阻值及灯泡的电阻。
做出灯泡的图象，根据交点分析解得灯泡的电功率。
本题考查了实验数据处理问题，理解实验原理是解题的前提与关键，分析清楚图示电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可解题，解题时注意有效数字的保留，这是容易疏忽的地方。
 11.【答案】解：要使粒子在磁场中运动时间最长，则粒子在电场中速度的偏转角最大，设偏转角为
粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动的推论出射速度的反向延长线经过水平位移的中点，可知
当时，即粒子从点射出时，最大，即，可得
粒子从点离开电场时的速度
粒子在电场中运动过程，利用动能定理：
代入数据，可得；
粒子运动轨迹如下图所示：

粒子在电场中从点到点运动时间
从点到点竖直方向：，联立方程可得
粒子在磁场中运动轨迹对应圆心角为
设粒子在磁场中运动半径为，由几何关系可得：
则粒子在磁场中运动时间
联立方程可得
粒子从点进入电场时速度大小与点速度大小相等，与水平方向的夹角为，粒子打在下极板
竖直方向：
代入数据，可得
则，代入数据，可得。
答：电容器两极板间的电压的大小为；
若该粒子刚好从点射出磁场后进入电容器，求该粒子在电场和磁场中运动的总时间为。 【解析】由带电粒子在磁场中运动时间最长，可知粒子在电场中速度的偏转角最大，由平抛运动的推论：速度的反向延长线经过水平位移的中点可得速度偏转角的正切值，竖直方向的位移最大时，即从点离开磁场时偏转角最大，可得偏转角的大小，进而可得点速度大小，利用动能定理可得两极板间的电压大小；
画出粒子运动轨迹，从点到点粒子水平方向做匀速直线运动可得运动时间，利用竖直方向的位移可得加速度大小。
由图可知粒子在磁场中运动的圆心角大小，半径和两极板间距的关系，由半径和在磁场中运动速度大小可得粒子在磁场中运动时间。
粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，由对称性可知点速度大小与点速度大小相等，与水平方向的夹角为，粒子从点到下极板过程，竖直方向做初速度为的匀加速直线运动，由运动学公式可得粒子在电场中运动时间。
本题考查了带电粒子在组合场中的运动，解题的关键画出粒子运动的轨迹，分析清楚粒子在不同阶段运动的特点。
 12.【答案】解：设导体棒在出磁场时的速度大小为，根据平衡条件可得：
其中：
联立解得：
设导体棒刚进入磁场Ⅱ时的速度大小为，在无磁场区域，导体棒做匀加速运动，根据动能定理可得：

经分析可知，导体棒刚进入磁场Ⅰ时的速度大小也为
导体棒由静止释放到刚进入磁场Ⅰ的过程中，根据动能定理可得：
联立解得：
导体棒在进入磁场区域Ⅰ瞬间和刚进入磁场区域Ⅱ瞬间速度大小相等，在此过程中根据能量守恒定律可知电路中产生的热量为：

导体棒从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间回路中产生的热量：
电阻产生的热量为
解得：
导体棒在水平导轨上减速运动到停下来，取向右为正方向，由动量定理可得：

而：
解得：
答：导体棒释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离为；
导体棒从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间电阻产生的热量为；
导体棒在水平导轨上运动的时间为。 【解析】根据平衡条件求解匀速运动的速度大小，根据动能定理求解导体棒释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离；
导体棒在进入磁场区域Ⅰ瞬间和刚进入磁场区域Ⅱ瞬间速度大小相等，根据能量守恒定律求解此过程中电路中产生的热量，再根据能量守恒定律进行解答；
导体棒在水平导轨上减速运动到停下来，由动量定理结合电荷量的计算公式求解导体棒在水平导轨上运动的时间。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
 13.【答案】增加  小于 【解析】解：过程，根据图像为过原点的图线，即，所以气体经历等容变化，气体的温度升高，压强增大，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加；
过程气体经历等容变化，气体对外界不做功，外界对气体也不做功，气体吸收的热量等于增加的内能；
根据可知，状态的体积小于状态的体积，可知从到气体做等温压缩，外界对气体做功：；从到气体等压膨胀，气体对外界做功：，由于，所以，可知气体对外界做的功大于外界对气体做的功，所以为负值，结合热力学第一定律可知，过程中气体吸收的热量大于气体增加的内能。综上可知，气体在过程吸收的热量小于过程吸收的热量。
故答案为：增加，小于。
根据图像过程为等容变化，因此气体对外界不做功，外界对气体也不做功；过程气体温度升高，分子平均动能增大，但不是气体的平均动能增大，根据压强的微观意义可以分析该选项。
本题主要是考查一定质量的理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、知道图象的斜率的物理意义，根据一定质量的理想气体的状态方程结合气体压强的微观意义进行分析。
 14.【答案】解：对气体分析，等温变化，根据波意耳定律有：
解得：
对气体分析，根据波意耳定律有：
又因为
联立解得：
再使活塞向上缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则的体积为
由玻意耳定律可得
则此情况下的压强为
则隔板一定会向上运动，设稳定后气体的体积为、压强为、气体的体积为、压强为
根据等温变化有：，
又因为，
联立解得舍去，，
答：的体积为，的压强为；
(ⅱ)向上缓慢拉动活塞使其回到初始位置，此时的体积为，的压强为。 【解析】根据波意耳定律进行解答；
使活塞向上缓慢回到初始位置，假设隔板不动，由玻意耳定律求解压强，隔板一定会向上运动；再根据等温变化列方程进行解答。
本题主要是考查了一定质量的理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析一定质量的理想气体发生的是何种变化，利用一定质量的理想气体的状态方程列方程求解。
 15.【答案】   【解析】解：由图可知波的波长为，周期，则波速；
经过，质点通过的路程为；
故答案为：，
由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析波动过程，根据时间与周期的关系，解得质点的路程。
本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
 16.【答案】解：的中点为，根据题意
过入射点作折射光线，作的垂线，延长过点的法线交于，所作光路图如图所示：

根据数学知识
则
因此为底边上的中线，所以为等腰三角形，则，；
在直角中，根据数学知识可知
在中，
入射光线在点的入射角，折射角
根据折射定律
根据数学知识
根据临界角公式
临界角
因此光在点发生全反射
根据反射定律
因此经的反射光线垂直于边射出
根据数学知识
光在三棱镜中的路程
根据折射率公式可知，光在三棱镜中的传播速度
光在三棱镜中的传播时间
答：三棱镜对该光束的折射率为；
(ⅱ)该光束在三棱镜中传播的时间。 【解析】设的中点为，根据中点性质求解的长度；过入射点作折射光线，作的垂线，延长过点的法线交于，根据数学知识求和的长度，从而得出为等腰三角形，根据等腰三角形的性质结合三角形外角和的性质求解入射光线在点的折射角，再根据折射定律求折射率；
根据数学知识求解折射光线在点的入射角，根据临界角公式求临界角，判断折射光线能否在点发生全反射；根据数学知识求出该光束从射入三棱镜到射出三棱镜的传播距离，由求出光在三棱镜中的传播速度，从而求得传播时间。
本题主要考查了光的折射，临界角和全反射，关键是正确作出光路图，利用光的几何特性，寻找角与角的关系，从而解决相关问题。