精品解析：辽宁省朝阳市建平县实验中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

2023-2024 学年度建平县实验中学高二月考 物理卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1. 关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（　　） A. 核聚变需要在高温下进行 B. 核聚变中电荷不守恒 C. 太阳质量不变 D. 太阳核反应方程式： 2. 2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（ ） A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B. 在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长 C. 从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D. 沿轨道Ⅰ向P飞近时速度减小 3. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态 4. 简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（　　） A. 此波的波长为 B. 此波的频率为 C. 此波的波速为 D. 此时波源沿y轴正方向运动 5. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈（可视为质点）刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g。则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（ ） A. 运动的时间不一定相同 B. 动量的变化量都相同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的4倍 D. 若初速度为，则 6. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ） A. B. C. D. 7. 如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，光滑轻杆倾斜固定在水平地面上，杆上套有一质量为的小环，轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，定滑轮与小环足够远，在轻绳末端施加竖直向下的外力，使小环沿杆向上匀速运动一段距离的过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 外力先减小后增大 B. 轻杆给小环的力先减小后增大 C. 轻绳末端下降速度越来越大 D. 轻杆和轻绳给小环力的合力保持不变 9. 如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（　　） A. 电场强度的大小 B. b点的电势比d点的低 C. 将电子从c点移到d点，电场力做正功 D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能 10. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、长为L、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（ ） A. 导体棒中感应电流的方向为a→b B. 导体棒做减速运动的最大加速度为 C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒向右运动最大距离为 11. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B. 小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变 C. 小球的初速度 D. 若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道 12. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的2倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 弹簧获得的最大弹性势能为mgR C. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 D. 滑块第一次从A点运动到B点时，小车对滑块支持力大小为4mg 二、实验题（本大题共2小题，共14分。13题6分，14题8分） 13. 某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，，…，，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时重锤下落的速度_______m/s（结果保留3位有效数字）； （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度，对应的坐标点，并作出v-t图线（ ）； （3）根据图3，实验测得重力加速度g=_______（结果保留3位有效数字）。 14. 同学改装和校准电压表的电路图如图1所示。 （1）请将图2中实物图连接完整________________； （2）已知表头G的满偏电流为250μA，表头上标记的内阻值为1200Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程分别为3V、15V的双量程电压表。则定值电阻的阻值R1=_________Ω，R2=_________Ω。 （3）用量程为3V的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准，当标准电压表的示数为2.8V时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装后的电表量程不是预期值，而是___________。（填正确答案标号） A. 1.5V B. 2.0V C. 2.5V D. 3.5V 三、计算题（共3小题，共38分。15题12分，16题12分，17小题14分） 15. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 16. 如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。 （1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。 17. 滑雪是我国东北地区冬季常见的体育运动。如图（a），在与水平面夹角（的滑雪道上，质量的滑雪者先采用两滑雪板平行的滑雪姿势（此时雪面对滑雪板的阻力可忽略），由静止开始沿直线匀加速下滑；之后采取两滑雪板间呈一定角度的滑雪姿势，通过滑雪板推雪获得阻力，匀减速继续下滑后停止。已知，，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）求减速过程中滑雪者加速度a的大小； （2）滑雪者由静止下滑到停止运动的总时间； （3）如图（b），若减速过程中两滑雪板间的夹角（），滑雪板受到沿雪面且垂直于滑雪板边缘的阻力均为F，求F的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024 学年度建平县实验中学高二月考 物理卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1. 关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（　　） A. 核聚变需要在高温下进行 B. 核聚变中电荷不守恒 C. 太阳质量不变 D. 太阳核反应方程式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为高温时才能使得粒子的热运动剧烈，才有可能克服他们自身相互间的排斥力，使得它们间的距离缩短，才能发生聚变，故A正确； B．核聚变中电荷是守恒的，故B错误； C．因为太阳一直在发生核聚变，需要放出大量能量，根据质能方程可知是要消耗一定的质量的，故C错误； D．核聚变的方程为 题中为核裂变方程，故D错误。 故选A。 2. 2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（ ） A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B. 在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长 C. 从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D. 沿轨道Ⅰ向P飞近时速度减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．天问一号探测器在轨道Ⅱ上做曲线运动，受力不平衡，故A错误； B．根据开普勒第三定律 可知，轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，故在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长，故B正确； C．天问一号探测器从轨道Ⅰ进入Ⅱ，做近心运动，需要的向心力要小于提供的向心力，故要在P点点火减速，故C错误； D．在轨道Ⅰ向P飞近时，万有引力做正功，动能增大，故速度增大，故D错误。 故选B。 3. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态 【答案】B 【解析】 【详解】A．从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根据 可得此时最大初动能为 故A错误； B．根据 又因为从n=3跃迁到n=1放出的光子能量最大，故可知动量最大，故B正确； C．大量氢原子从n=3的激发态跃迁基态能放出种频率的光子，其中从n=3跃迁到n=2放出的光子能量为 不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C错误； D．由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量为 所以用0.85eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4激发态，故D错误。 故选B。 4. 简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（　　） A. 此波的波长为 B. 此波的频率为 C. 此波的波速为 D. 此时波源沿y轴正方向运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知，此波的波长，A错误； B．由位移随时间变化的关系得，由可得此波的频率 B错误； C．由可得 由 可得此波的传播速度 C正确； D．根据“上下坡”法则可知，波源处于上坡过程，则此时波源沿y轴负方向运动，选项D错误。 故选C 5. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈（可视为质点）刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g。则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（ ） A. 运动时间不一定相同 B. 动量的变化量都相同 C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的4倍 D. 若初速度为，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．小面圈做平抛运动，每片小面圈做平抛运动的高度相同，由 得 则运动的时间都相同，故A错误； B．由A可知，小面圈下落时间相等，根据动量定理 因为质量关系不确定，所以动量变化量不一定相同，故B错误； CD．小面圈水平方向做匀速直线运动，落入锅中的最大水平位移为 则最大水平速度 最小水平位移为 则最大水平速度 即小面圈的初速度 小面圈落入锅中的速度为 则最大速度不一定是最小速度的4倍，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设光线在OQ界面的入射角为，折射角为，几何关系可知，则有折射定律 光线射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 光线在AB两点发生全反射，由全反射定律 即AB两处全反射的临界角为，AB之间有光线射出，由几何关系可知 故选C。 7. 如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】P静止在水平桌面上时，由平衡条件有 推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半，即 故Q物体加速下降，有 可得 而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力，对P由牛顿第二定律 解得 故选A。 8. 如图所示，光滑轻杆倾斜固定在水平地面上，杆上套有一质量为的小环，轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，定滑轮与小环足够远，在轻绳末端施加竖直向下的外力，使小环沿杆向上匀速运动一段距离的过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 外力先减小后增大 B. 轻杆给小环的力先减小后增大 C. 轻绳末端下降速度越来越大 D. 轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．轻绳与杆的夹角，杆与竖直方向的夹角，如图所示 由于轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，在轻绳末端施加的外力F与轻绳对小环的拉力大小相等；小环沿光滑杆向上匀速运动，则 小环向上运动，逐渐变大，逐渐变小，所以外力F越来越大，故A错误； B．如图所示 小环向上匀速运动，变大，在力的三角形中，拉力F对应的边顺时针旋转，弹力T对应的边变长，所以轻杆给小环的弹力越来越大，故B错误； C．轻绳末端的速度等于环的速度沿绳的分量 逐渐变小，所以轻绳末端下降速度越来越小，故C错误； D．对小环做受力分析，受重力、轻绳的拉力、杆的弹力，三力平衡，轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变，故D正确。 故选D。 9. 如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（　　） A. 电场强度的大小 B. b点的电势比d点的低 C. 将电子从c点移到d点，电场力做正功 D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 可得电场强度的大小 选项A正确； B．沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，选项B错误； C．将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项C错误； D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、长为L、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（ ） A. 导体棒中感应电流的方向为a→b B. 导体棒做减速运动的最大加速度为 C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒向右运动的最大距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为，故A错误； B．导体棒向右运动时，切割磁感线，产生感应电动势，导体棒中感应电流的方向为，由左手定则可得，导体棒受到的安培力向左，导体棒做减速运动。导体棒的加速度为 所以，当导体棒速度最大时，加速度最大，即最大加速度为 故B正确； C．根据能量守恒可知，导体棒的动能全部转化为电路消耗的电能，即 不计导体框的电阻，则电阻R消耗的总电能为 故C正确； D．不计导体棒与框间的摩擦，导体棒受到的力的合力为水平向左的安培力，以向右为正方向，根据动量定理有 通过导体棒的电量 联立可得，导体棒滑行距离为 故D错误。 故选BC。 11. 如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（ ） A. 小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B. 小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变 C. 小球初速度 D. 若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为 vC = 0 则小球从C到B的过程中，有 联立有 FN= 3mgcosα－2mg 则从C到B的过程中α由0增大到θ，则cosα逐渐减小，故FN逐渐减小，而小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大，A正确； B．由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小，则A到B的过程中重力的功率为 P = －mgvsinθ 则A到B的过程中小球重力的功率始终减小，从B到C速度减小，速度的竖直分量减小，则重力的功率也减小，则B错误； C．从A到C的过程中有 解得 C错误； D．小球在B点恰好脱离轨道有 则 则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度有可能为，故小球有可能从B点脱离轨道，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的2倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 弹簧获得的最大弹性势能为mgR C. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 D. 滑块第一次从A点运动到B点时，小车对滑块的支持力大小为4mg 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．滑块从A滑到B时，满足水平方向动量守恒，机械能守恒，则有 ， 解得 ， 运动到B点时对滑块受力分析 解得 FN = 4mg 故A错误、D正确； B．滑块运动到小车最右端时根据水平方向动量守恒可知二者均静止，则减少的重力势能全部转化为弹性势能，故B正确； C．从A到B滑下过程由人船模型 ，x1＋x2 = R 解得小车的位移应当是 故C错误。 故选BD。 二、实验题（本大题共2小题，共14分。13题6分，14题8分） 13. 某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，，…，，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时重锤下落的速度_______m/s（结果保留3位有效数字）； （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度，对应的坐标点，并作出v-t图线（ ）； （3）根据图3，实验测得的重力加速度g=_______（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. 1.15 ②. ③. 9.79 【解析】 【详解】（1）[1]打点3时重锤下落的速度为 （2）[2]作出v-t图线如图所示 （3）[3] 根据图3，实验测得的重力加速度为 14. 同学改装和校准电压表电路图如图1所示。 （1）请将图2中的实物图连接完整________________； （2）已知表头G的满偏电流为250μA，表头上标记的内阻值为1200Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程分别为3V、15V的双量程电压表。则定值电阻的阻值R1=_________Ω，R2=_________Ω。 （3）用量程为3V的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准，当标准电压表的示数为2.8V时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装后的电表量程不是预期值，而是___________。（填正确答案标号） A. 1.5V B. 2.0V C. 2.5V D. 3.5V 【答案】（1） （2） ①. 400 ②. 2700 （3）D 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物图，如图所示 【小问2详解】 [1]根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则有 代入数据，解得 [2]若开关连接b接线柱，电压表的量程为3V，则有 代入数据，解得 【小问3详解】 微安表量程为250μA，由图所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为200μA，是满偏量程的，改装后的电压表量程为U，则示数为 解得 故选D。 三、计算题（共3小题，共38分。15题12分，16题12分，17小题14分） 15. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 【答案】（1）330K；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，气体由状态A变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，则有 解得 （2）从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则 解得 根据题意可知，气体由状态B变化到状态C的过程中，气体的体积不变，则有 解得 （3）根据题意可知，从状态A到状态C的过程中气体对外做功为 由热力学第一定律有 解得 16. 如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。 （1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1）正电，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电。粒子在电场中运动由动能定理可知 解得 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有 解得 （3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图 依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有 带电粒子在磁场中运动的时间 联立各式解得 17. 滑雪是我国东北地区冬季常见的体育运动。如图（a），在与水平面夹角（的滑雪道上，质量的滑雪者先采用两滑雪板平行的滑雪姿势（此时雪面对滑雪板的阻力可忽略），由静止开始沿直线匀加速下滑；之后采取两滑雪板间呈一定角度的滑雪姿势，通过滑雪板推雪获得阻力，匀减速继续下滑后停止。已知，，取重力加速度，不计空气阻力。 （1）求减速过程中滑雪者加速度a的大小； （2）滑雪者由静止下滑到停止运动的总时间； （3）如图（b），若减速过程中两滑雪板间的夹角（），滑雪板受到沿雪面且垂直于滑雪板边缘的阻力均为F，求F的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由静止开始沿直线匀加速下滑的过程有 解得 根据速度位移公式 解得 匀减速继续下滑的过程有 代入数据得 （2）加速时间为 减速时间为 滑雪者由静止下滑到停止运动的总时间为 （3）若减速过程中两滑雪板间的夹角，根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$