2024年高考考前押题密卷
物理·全解全析
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共10小题，共43分。第1~7题只有一项符合题目要求，选对得4分第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氢（）。下列说法正确的是（ ）
A．有92个中子，143个质子
B．铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能
C．重核裂变成中等大小的核，核的比结合能减小
D．上述裂变反应方程为：
【详解】A．有92个质子，143个中子，故A错误；
B．原子序数越大的原子核的结合能越大，所以铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能，故B正确；
C．重核裂变成中等大小的核，中等大小的核更稳定，核的比结合能变大，故C错误；
D．根据质量数和电荷数守恒可知裂变反应方程为
故D错误。
故选B。
2．如图甲所示，从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为、两点间的最速降线，小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知（ ）
A．小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动
B．小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动
C．图乙中两图线与横轴围成的面积相等
D．小物块沿两条轨道下滑的过程中，重力的平均功率相等
【详解】A．对Ⅰ轨道分析可知，沿轨道Ⅰ下滑时合力一定，做匀加速直线运动。故A正确；
B．对Ⅱ轨道分析可知，沿轨道Ⅱ下滑时合力大小方向都在变化，做变加速曲线运动。故B错误；
C．图乙速率时间图像中面积表示路程，两轨迹路程不同，面积不等。故C错误；
D．小物块沿两轨道下滑过程中重力做功相等，但时间不同，所以重力的平均功率不等。故D错误。
故选A。
3．能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数减小
B．灯泡变亮
C．定值保护电阻的电功率增大
D．灯泡变亮
【详解】A．设输入电压为U，根据
解得 ，
滑动变阻器R的滑片向下滑动少许， 电阻R阻值增大，副线圈总电阻增大，减小， 灯泡变暗；电压增大，电压表的示数增大， 选项A B错误；
D．因 ，
电压增大， 故电压U2增大， 增大，灯泡变亮， D正确 。
C．因 ，
减小， 故减小， 增大， 减小， 定值保护电阻的电功率减小，选项C错误；
故选D。
4．如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（ ）
B． C． D．0
【详解】若将挖去的小球体用原材料补回，可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差，挖去的小球体球心与m重合，对m的万有引力为零，则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力；以大球体球心为中心分离出半径为的球，易知其质量为M，则剩余均匀球壳对m的万有引力为零，故剩余部分对m的万有引力等于分离出的球对其的万有引力，根据万有引力定律
故选C。
5．“舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”上下摆动形成的波可看做沿x轴正方向传播的简谐波，某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，下列说法正确的是（ ）
A．此刻B、C振动的方向相反 B．B、C平衡位置间的距离为波长的一半
C．A、B能同时回到平衡位置 D．D的振动比B滞后半个周期
【详解】A．波沿x轴正方向传播，由上下坡法确定，此刻B、C都沿y轴正方向振动，振动的方向相同，A错误；
B．由图可知，B、D两点的速度、位移总是大小相等，方向相反，因此B、D的平衡位置相差半个波长，所以B、C平衡位置间的距离小于波长的一半，B错误；
C．此刻A沿y轴负方向振动，B沿y轴正方向振动，两点的位移相同，因此A先回到平衡位置，C错误；
D．B、D平衡位置相差半个波长，波沿x轴正方向传播，因此D的振动比B滞后半个周期，D正确。
故选D。
6．一定质量的理想气体状态变化的图像如图所示，由图像可知（ ）
A．在a→b的过程中，气体的内能减小
B．气体在a、b、c三个状态的密度
C．在b→c的过程中，气体分子的平均动能增大
D．在c→a的过程中，气体的体积逐渐增大
【详解】A．在a→b的过程中，气体的温度升高，则气体的内能增大，A错误；
B．将a、b、c三点与坐标轴的原点O相连，则可知、、三条直线的斜率等于，由理想气体的状态方程可知，斜率越大，则体积越小，可得气体在a、b、c三个状态的体积大小关系为
气体的质量一定，则有三个状态的密度大小关系为
B正确；
C．在b→c的过程中，气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，C错误；
D．在c→a的过程中，由于，则气体的体积逐渐减小，D错误。
故选B。
7．如图所示，光滑的水平轨道与光滑的圆弧轨道在点平滑连接，，圆弧轨道半径。质量的小物块（可视为质点）静止在水平轨道上的点，现给小物块一个水平向右的瞬时冲量，则小物块从离开点到返回点所经历的时间约为（ ）
B． C． D．
【详解】根据动量定理可知小物块在a点时的速度为 代入数据解得
两次经过ab的总时间为 在圆弧上升的高度为mgh=mv2
解得h=0.128m
设小球上升至最高点时所对应轨道的圆心角为θ，由几何关系可得
证明角度极小,故可看做单摆模型，根据 解得
综上可知由a点返回a点时间为 故C正确。
故选C。
8．弹道凝胶是用来模拟测试子弹对人体破坏力的一种凝胶，它的密度、性状等物理特性都非常接近于人体肌肉组织。某实验者在桌面上紧挨着放置8块完全相同的透明凝胶，枪口对准凝胶的中轴线射击，子弹即将射出第8块凝胶时速度恰好减为0，子弹在凝胶中运动的总时间为t，假设子弹在凝胶中的运动可看作匀减速直线运动，子弹可看作质点，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹穿透第6块凝胶时，速度为刚射入第1块凝胶时的一半
B．子弹穿透前2块凝胶所用时间为
C．子弹穿透前2块凝胶所用时间为
D．子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为
【详解】A．因为子弹做匀减速直线运动，可将其视为反向的初速度为0的匀加速直线运动，连续两段相等时间内的位移之比为
即射穿第6块时，恰为全程时间中点，速度为全程的平均速度
即初速度的一半，故A正确；
BC．将8块凝胶分为四等份。根据连续相等位移的时间比为
则第一份长度的时间相对总时间的占比为 故B错误，C正确；
D．因每块凝胶大小一致，若令穿透最后一块凝胶的时间为1s，则穿透第一块凝胶的时间应为，则平均速度之比应为，则D错误。
故选AC。
9．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，竖直放置时另一端位于O点，现将绝缘不带电物块a和带正电的物块b叠放在弹簧上，系统稳定时弹簧上端位于P点。a、b的质量均为m，b的电荷量为q，在空间中加上竖直向上的匀强电场，下列说法正确的是（ ）
A．若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离
B．若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离
C．若场强大小为，a、b在O点恰好分离
D．若场强大小为，a、b在P点恰好分离
【详解】A．a、b两物体叠放在轻弹簧上，并处于静止时，此时弹簧弹力等于ab的重力，即
得到弹簧的压缩量 若mg
系统做简谐振动，对a、b两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则
解得 此时振幅为
则最高点时的弹簧压缩量为
当两物体之间作用力为0时，可以求得
弹簧压缩量为 因为
所以ab物体不会分离，两物体将一起做简谐振动，故A错误；
B．若 mg
系统做简谐振动，对a、b两物体整体进行分析，平衡位置时，弹簧的压缩量为，则
解得 则此时的振幅为
则最高点时的弹簧压缩量为
当两物体之间作用力为0时，可以求得 时，弹簧压缩量为
因为
所以两物体在到达最高点之前就已经分离，不能完成完整的简谐振动，即a，b会在OP之间分离，B正确；
C．若
则a、b两物体要分离时，两者间的相互作用力为0，
对b物体，根据牛顿第二定律有
对a物体，根据牛顿第二定律有 解得
所以a，b不会在O点分离，C错误；
D．若
则a、b两物体要分离时，两者间的相互作用力为0，
对b物体，根据牛顿第二定律有
对a物体，根据牛顿第二定律有
解得
即a、b恰好在图示的初始位置P点分离，D正确。
故选BD。
10．如图，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。则（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．小球获得初速度的大小为
C．小球从初始位置运动至轨迹的最左端减少的机械能为
D．小球从初始位置在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大
【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图
小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有
解得
因为未知，故A错误；
B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A由重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则小球从初始位置运动到A点的过程中，由动能定理可得
联立解得小球获得初速度的大小为
故B正确；
C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点与圆心等高处时机械能最小，由功能关系和能量守恒定律可得小球从初始位置运动至轨迹的最左端减少的机械能为
故C正确；
D．小球从初始位置开始在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，电场力先做负功，后做正功，再做负功，则其电势能先增大后减小再增大，故D错误。
故选BC。
【点睛】等效重力场问题，小球运动到等效最高点时，速度最小。小球恰好能做圆周运动的条件是，小球在等效最高点时，由重力和电场力的合力提供向心力。在整个运动过程中，重力和电场力做功，即小球的动能、重力势能和电势能在相互转换，故小球电势能最大时，小球的机械能最小，减小的机械能等于增加的电势能。电场力做正功，电势能减小。
二、实验题：本题共2小题，共14分。
11．收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。
(1)首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是 （填选项中的字母序号）
(2)充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因 。
(3)该同学做完实验，得到电容器的电容后，突然想起他用的是一节旧电池（电动势不变，内阻不可忽略），为了尽量精确的得出电容的测量结果，他有没有必要把旧电池更换成新电池？ 必要 (填“有”、“没有”)
【详解】（1）电容器充电时，刚开始电流比较大，充电结束后，电流为0。由电容的决定式可知当电容器正对面积迅速变大，电容迅速增大，又由电容的定义式可知电容器的带电量Q增加，故电容器再次充电，充电结束后电流为0。只有A图像满足上述描述。
故选A。
（2）用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。
（3）根据
可知本实验测量电容器的带电量可由步骤（1）所得的图线与坐标轴围成的面积求得；充电后两极板之间电压则由步骤（2）中的电压表测得。给电容器充电时由于使用了旧电池，导致充电时电流较小，但最终充电的时间会稍长一点，当充电电流等于0的时候，电容器两端电压仍然等于电源电动势，所以电容器最终所带电量不变，不影响测量结果，所以不需要把旧电池更换成新电池。
12．如图甲所示，某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：小车a的前端粘有橡皮泥，推动小车a使之做匀速运动后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。在小车a后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为，长木板下垫着小木块以平衡摩擦力。
若已测得打点的纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上），A为运动的起点，则应选
段来计算a碰撞前的速度，应选 段来计算a和b碰后的共同速度。（以上两空均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
已测得小车a的质量，小车b的质量，则碰前 ；碰后 。
【详解】（1）[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，之后在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，但共同运动的速度大小应小于小车碰撞前做匀速运动的速度，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3][4]由图可知,
碰前小车的速度为
碰前的总动量为
碰后小车的共同速度为
碰后的动量为
三、计算题：本题共3小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求：
（1）棱镜对该单色光的折射率；
（2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。
【详解】（1）光线垂直于AB边射入棱镜后光路图如图所示
设光线在棱镜中发生全反射的临界角为，由几何关系可得 （1分）
又 （1分）
解得 （1分）
（2）光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示
由折射定律得 （1分）
可得折射角为
则有（1分）
在中，由正弦定理可得（1分）
解得（1分）
由对称性可知，光线在棱镜中通过的路程为（1分）
光线在棱镜中的传播速度为（1分）
光线在棱镜中传播的时间 （1分）
14．（15分）玩滑板是一项青少年酷爱的运动。一滑板训练场地如图所示，斜坡与光滑竖直圆轨道相切于点，圆轨道半径，圆心为，圆弧最低点与水平地面相切，斜坡倾角为37°，圆轨道左侧有一高出地面的平台，平台右端到光滑圆轨道最高点的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg，从右侧斜坡上距点12.5m处的点无初速度滑下，其运动可简化为滑块在轨道上的匀加速直线运动，其通过光滑圆弧轨道的点后落在了左侧平台上，滑板和人可视为质点，不计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，。求：
（1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对点的压力大小；
（2）平台上的落点到点的距离。
【详解】（1）设到达点的速度为，滑板从到过程由动能定理知
（3分）
在最低点由向心力公式知 （1分） 代入得（1分）
由牛顿第三定律知 （1分）
（2）滑板到达的速度大小为，由机械能守恒知（2分）
代入得 （1分）
斜抛落到平台上的过程，水平方向的位移为，竖直位移为（2分）
水平方向上有（1分） 竖直方向有（1分）
代入得（1分） 故落点距点为（1分）
15．（18分）如图所示，两条相距L的足够长光滑平行金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过光滑定滑轮与一个质量也为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，（导轨电阻不计，重力加速度为g）。将物块由静止释放，导体棒经过一段时间达到最大速度，求：
(1)当物块由静止释放的瞬间，导体棒MN的加速度大小；
(2)导体棒MN达到的最大速度；
(3)若导体棒MN从静止到达最大速度的过程中通过电阻R的电荷量为q，求电阻R上产生的热量。
【详解】(1)设物块由静止释放的瞬间绳子上的拉力为F
对物块m有： ① （2分）
对导体棒MN有： ② （2分）
联立①②两式可得： （1分）
(2)当导体棒MN达到的最大速度vm时有：① （2分）
② （2分）
联立①②两式可得： （2分）
（3）设导体棒MN从静止到达最大速度的过程中沿导轨运动距离为x，
则通过电阻R的电荷量为①（2分）
又由过程中的能量守恒可得：②（2分）
联立①②两式及利用闭合电路知识可得：（3分）2024年高考考前押题密卷
高三物理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共10小题，共43分。第1~7题只有一项符合题目要求，选对得4分第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氢（）。下列说法正确的是（ ）
A．有92个中子，143个质子
B．铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能
C．重核裂变成中等大小的核，核的比结合能减小
D．上述裂变反应方程为：
2．如图甲所示，从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为、两点间的最速降线，小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知（ ）
A．小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动
B．小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动
C．图乙中两图线与横轴围成的面积相等
D．小物块沿两条轨道下滑的过程中，重力的平均功率相等
3．能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数减小
B．灯泡变亮
C．定值保护电阻的电功率增大
D．灯泡变亮
4．如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（ ）
A． B． C． D．0
5．“舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”上下摆动形成的波可看做沿x轴正方向传播的简谐波，某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，下列说法正确的是（ ）
A．此刻B、C振动的方向相反 B．B、C平衡位置间的距离为波长的一半
C．A、B能同时回到平衡位置 D．D的振动比B滞后半个周期
6．一定质量的理想气体状态变化的图像如图所示，由图像可知（ ）
A．在a→b的过程中，气体的内能减小
B．气体在a、b、c三个状态的密度
C．在b→c的过程中，气体分子的平均动能增大
D．在c→a的过程中，气体的体积逐渐增大
7．如图所示，光滑的水平轨道与光滑的圆弧轨道在点平滑连接，，圆弧轨道半径。质量的小物块（可视为质点）静止在水平轨道上的点，现给小物块一个水平向右的瞬时冲量，则小物块从离开点到返回点所经历的时间约为（ ）
A． B． C． D．
8．弹道凝胶是用来模拟测试子弹对人体破坏力的一种凝胶，它的密度、性状等物理特性都非常接近于人体肌肉组织。某实验者在桌面上紧挨着放置8块完全相同的透明凝胶，枪口对准凝胶的中轴线射击，子弹即将射出第8块凝胶时速度恰好减为0，子弹在凝胶中运动的总时间为t，假设子弹在凝胶中的运动可看作匀减速直线运动，子弹可看作质点，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹穿透第6块凝胶时，速度为刚射入第1块凝胶时的一半
B．子弹穿透前2块凝胶所用时间为
C．子弹穿透前2块凝胶所用时间为
D．子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为
9．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，竖直放置时另一端位于O点，现将绝缘不带电物块a和带正电的物块b叠放在弹簧上，系统稳定时弹簧上端位于P点。a、b的质量均为m，b的电荷量为q，在空间中加上竖直向上的匀强电场，下列说法正确的是（ ）
A．若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离
B．若场强大小为，a、b在OP之间某一位置分离
C．若场强大小为，a、b在O点恰好分离
D．若场强大小为，a、b在P点恰好分离
10如图，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。则（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．小球获得初速度的大小为
C．小球从初始位置运动至轨迹的最左端减少的机械能为
D．小球从初始位置在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大
二、实验题：本题共2小题，共14分，每空2分。
11收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。
(1)首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是 （填选项中的字母序号）
(2)充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因 。
(3)该同学做完实验，得到电容器的电容后，突然想起他用的是一节旧电池（电动势不变，内阻不可忽略），为了尽量精确的得出电容的测量结果，他有没有必要把旧电池更换成新电池？ 必要 (填“有”、“没有”)
12．如图甲所示，某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：小车a的前端粘有橡皮泥，推动小车a使之做匀速运动后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。在小车a后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为，长木板下垫着小木块以平衡摩擦力。
若已测得打点的纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上），A为运动的起点，则应选
段来计算a碰撞前的速度，应选 段来计算a和b碰后的共同速度。（以上两空均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
（2）已测得小车a的质量，小车b的质量，则碰前 ；碰后 。
三、计算题：本题共3小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求：
（1）棱镜对该单色光的折射率；
（2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。
14．（15分）玩滑板是一项青少年酷爱的运动。一滑板训练场地如图所示，斜坡与光滑竖直圆轨道相切于点，圆轨道半径，圆心为，圆弧最低点与水平地面相切，斜坡倾角为37°，圆轨道左侧有一高出地面的平台，平台右端到光滑圆轨道最高点的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg，从右侧斜坡上距点12.5m处的点无初速度滑下，其运动可简化为滑块在轨道上的匀加速直线运动，其通过光滑圆弧轨道的点后落在了左侧平台上，滑板和人可视为质点，不计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，。求：
（1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对点的压力大小；
（2）平台上的落点到点的距离。
15．（18分）如图所示，两条相距L的足够长光滑平行金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过光滑定滑轮与一个质量也为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，（导轨电阻不计，重力加速度为g）。将物块由静止释放，导体棒经过一段时间达到最大速度，求：
(1)当物块由静止释放的瞬间，导体棒MN的加速度大小；
(2)导体棒MN达到的最大速度；
(3)若导体棒MN从静止到达最大速度的过程中通过电阻R的电荷量为q，求电阻R上产生的热量。
