精品解析：2025届湖南省长沙市高三上学期新高考适应性考试（一模）物理试卷

姓名___________ 准考证号___________ 长沙市2025年新高考适应性考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 已知钋210的半衰期时间为138天，若将0.16g钋210随中国空间站在太空中运行276天后，剩余钋210的质量约为（　　） A. B. C. D. 2. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认，后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，假设除了变轨瞬间，飞船在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在近地轨道的A点减速后进入转移轨道 B. 飞船在转移轨道上的A点速度大于点速度 C. 飞船在近地轨道时的速度小于在运行轨道时的速度 D. 飞船在近地轨道时的周期大于在运行轨道时的周期 3. 边长为正六边形，每个顶点上均固定一个电荷量为的点电荷，各电荷电性如图所示，规定无穷远处电势为零，静电力常量为，关于正六边形的中心点的场强及电势，下列说法正确的是（　　） A. 点的场强大小为 B. 点的场强大小为 C. 点的电势小于零 D. 点的电势等于零 4. 如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在点，另一端固定一质量为的小球。小球从点由静止开始摆下，先后经过两点，点分别位于点的正上方和正下方，点与点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点受到的合力大小为 B. 小球在点受到的合力大小为 C. 从到的过程，杆对小球的弹力最大值为 D. 从到的过程，杆对小球的弹力最小值为 5. 一列沿轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为。已知，关于这列波，下列说法正确的是（　　） A. 波长为 B. 周期为 C. 频率为 D. 波速为 6. 两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的半径为，则正方形线框的边长为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 7. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度随时间变化的关系，已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A. ，汽车做匀速直线运动 B. ，汽车做匀速直线运动 C. ，汽车做匀加速直线运动 D. 末，汽车的加速度为零 8. 两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳连接，另一端分别固定于两点。用力拉轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，在同一直线上，也在同一直线上，如图所示。现保持点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A. 上拉力一直减小 B. 上的拉力一直增大 C. 上的拉力一直减小 D. 上的拉力先减小后增大 9. 为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈的磁场能为零 B. 时刻，电容器带电量最大 C. 过程，电容器带电量逐渐增大 D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 10. 许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定，运送质量为的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角，工件从A端传送到B端所需要的时间为。取，工件可视作质点。关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速过程的加速度大小为 B. 加速运动距离为 C. 两个相对静止的相邻工件间的距离为 D. A、B两端的距离为 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 （1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为___________mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为___________nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　） A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变 C. 条纹间距变小 D. 条纹消失 12. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 13. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体固体体积，小星同学用气压计连通一个带有密封门的导热汽缸做成如图所示的装置，汽缸中两处设有固定卡环，厚度可忽略的密封良好的活塞可在其间运动。已知卡环下方汽缸的容积为，外界温度恒定，大气压强为，忽略气压计管道的容积。 （1）打开密封门，将活塞放至卡环处，然后关闭密封门，将活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，此时气压计的示数，求活塞在处时汽缸的容积； （2）打开密封门，将待测固体放入汽缸中，将活塞放至卡环处，然后关闭密封门，将活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，此时气压计的示数，求待测物体的体积。 14. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 15. 人们越来越深刻地认识到冰山对环境重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为长为L的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为，方向水平向右的恒力，当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。 （1）求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小； （2）求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移； （3）若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为（为已知常数），除第一次碰撞以外，以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名___________ 准考证号___________ 长沙市2025年新高考适应性考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 已知钋210的半衰期时间为138天，若将0.16g钋210随中国空间站在太空中运行276天后，剩余钋210的质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由半衰期公式 知，剩余钋的质量为 故选B。 2. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认，后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，假设除了变轨瞬间，飞船在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在近地轨道的A点减速后进入转移轨道 B. 飞船在转移轨道上的A点速度大于点速度 C. 飞船在近地轨道时速度小于在运行轨道时的速度 D. 飞船在近地轨道时的周期大于在运行轨道时的周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，故A错误； B．根据开普勒第二定律，可知飞船在转移轨道上A点速度大于点速度，故B正确； CD．根据 解得 ， 可知，飞船在近地轨道时的速度大于在运行轨道时的速度，飞船在近地轨道时的周期小于在运行轨道时的周期，故CD错误。 故选B。 3. 边长为的正六边形，每个顶点上均固定一个电荷量为的点电荷，各电荷电性如图所示，规定无穷远处电势为零，静电力常量为，关于正六边形的中心点的场强及电势，下列说法正确的是（　　） A. 点的场强大小为 B. 点的场强大小为 C. 点的电势小于零 D. 点的电势等于零 【答案】A 【解析】 【详解】AB．依题意，正六边形顶点上的六个点电荷分成三组，分别为两组等量同种点电荷和一组等量异种点电荷，其中等量同种点电荷在O点的电场强度为零，等量异种点电荷在O点的电场强度大小为 可知，O点的场强大小为，故A正确；B错误； CD．等量异种点电荷在O点的电势为零，等量同种点电荷在O点的电势大于零，所以点的电势大于零，故CD错误。 故选A。 4. 如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在点，另一端固定一质量为的小球。小球从点由静止开始摆下，先后经过两点，点分别位于点的正上方和正下方，点与点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点受到的合力大小为 B. 小球在点受到的合力大小为 C. 从到的过程，杆对小球的弹力最大值为 D. 从到的过程，杆对小球的弹力最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A到B根据动能定理，有 小球运动到水平位置B时，竖直方向有 水平方向有 所以小球在B点受到的合力大小为 故A错误； BC．从A到C根据动能定理，有 根据牛顿第二定律，有 解得 此时杆的弹力最大，则有 解得 故B错误，C正确； D．从A运动到C的过程中，在A点杆对球的力沿杆向外，B点杆对球的力沿杆向内，AB某处，杆度球的弹力最小为零，故D错误。 故选C。 5. 一列沿轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为。已知，关于这列波，下列说法正确的是（　　） A. 波长为 B. 周期为 C. 频率为 D. 波速为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，波长为，故A错误； BCD．简谐横波沿轴负方向传播，时刻处于原点的质点向上振动，则有 （，，） 可得 （，，） 由于，则，可得周期为 则频率为 波速为 故BC错误，D正确。 故选D。 6. 两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的半径为，则正方形线框的边长为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设细导线单位长度质量、单位长度电阻分别为，由于磁感应强度随时间均匀变化，即相同，某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，则圆形线框自身重力与安培力等大反向，即有 因为 圆形线框有效长度为 又因为 ， 联立以上得 设正方形线框边长为，同理，对正方形线框有 联立以上解得 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 7. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度随时间变化的关系，已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　） A. ，汽车做匀速直线运动 B. ，汽车做匀速直线运动 C. ，汽车做匀加速直线运动 D. 末，汽车的加速度为零 【答案】CD 【解析】 【详解】加速度随时间的变化率称为急动度k，即 则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化。由此加速度的变化图像如图 A．由加速度的变化图像可知，内加速度在增加，汽车不做匀速直线运动，A错误； BC．由加速度的变化图像可知，内加速度不变，汽车做匀加速直线运动，B错误，C正确； D．由加速度的变化图像，9s末汽车的加速度大小为0，D正确。 故选CD。 8. 两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳连接，另一端分别固定于两点。用力拉轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，在同一直线上，也在同一直线上，如图所示。现保持点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A. 上的拉力一直减小 B. 上的拉力一直增大 C. 上的拉力一直减小 D. 上的拉力先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】题意易知两弹簧弹力等大且它们的合力F大小不变、方向在的角平分线上，故结点O受到而平衡，如图 画出它们的矢量三角形如图 可知将沿逆时针方向缓慢旋转过程中，先减小后增大，一直减小。 故选AD。 9. 为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈的磁场能为零 B. 时刻，电容器带电量最大 C. 过程，电容器带电量逐渐增大 D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 【答案】BD 【解析】 【详解】A．时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，A错误； B．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，B正确； C．过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，C错误； D．由图乙可知，震荡电路的周期变小，根据可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故D正确。 故选BD。 10. 许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定，运送质量为的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角，工件从A端传送到B端所需要的时间为。取，工件可视作质点。关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速过程的加速度大小为 B. 加速运动的距离为 C. 两个相对静止的相邻工件间的距离为 D. A、B两端的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．工件加速过程，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．加速过程，根据速度与位移的关系有 解得 故B错误； C．工件加速经历时间 根据先加速后匀速，由于每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上，则两个相对静止的相邻工件间的距离为 故C正确； D．工件从A端传送到B端所需要的时间为 则工件匀速的位移为 A、B两端的距离 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 （1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为___________mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为___________nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　） A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变 C. 条纹间距变小 D. 条纹消失 【答案】（1） ①. 0.45 ②. 675 （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]由双缝干涉条纹间距公式可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45mm。 [2] 由双缝干涉条纹间距公式 可知 【小问2详解】 由双缝干涉条纹间距公式可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。 故选C。 12. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 【答案】（1） ①. D ②. （2）2.5##2.4##2.6 （3） ①. PTC ②. 在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器D；完整电路图如图所示 【小问2详解】 由测量电路，可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把图像转换为图像，并做出电动势，内阻的电源的图线，如图所示 图像中电源的图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率，则有 【小问3详解】 [1][2]在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 13. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，小星同学用气压计连通一个带有密封门的导热汽缸做成如图所示的装置，汽缸中两处设有固定卡环，厚度可忽略的密封良好的活塞可在其间运动。已知卡环下方汽缸的容积为，外界温度恒定，大气压强为，忽略气压计管道的容积。 （1）打开密封门，将活塞放至卡环处，然后关闭密封门，将活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，此时气压计的示数，求活塞在处时汽缸的容积； （2）打开密封门，将待测固体放入汽缸中，将活塞放至卡环处，然后关闭密封门，将活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，此时气压计的示数，求待测物体的体积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 打开密封门，将活塞放至卡环处，然后关闭密封门，封闭气体的压强为，体积为，将活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，因汽缸导热且外界温度恒定，则封闭气体发生等温膨胀，有 解得 【小问2详解】 放入待测固体后封闭，再活塞从卡环处缓慢拉至卡环处，封闭气体依然发生等温膨胀，有 联立解得 14. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D的运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 15. 人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为长为L的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为，方向水平向右的恒力，当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。 （1）求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小； （2）求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移； （3）若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为（为已知常数），除第一次碰撞以外，以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 对车厢，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞，设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为vM和vm，由机械能守恒定律 根据动量守恒定律 解得 第一次碰撞到第二次碰撞之间，车厢与滑块位移分别为xM，xm，则有 位移关系为 联立解得 【小问3详解】 每一次碰撞后车厢的运动过程中，由动量定理 即 累加后得 第一次碰撞前，车厢的路程为d，所以 碰撞前车厢的速度 设第n次碰撞后，车厢的速度为vn，滑块的速度为，第n次碰撞至停下，车厢的路程为sn。第一次碰撞，由机械能守恒定律 动量守恒定律 解得 第一次碰撞后，对车厢 解得 第二次碰撞，由机械能守恒定律 根据动量守恒定律 解得 所以第二次碰撞后车厢的路程 此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的倍，车厢均静止。 所以第三次碰撞后车厢的路程 第四次碰推后车厢的路程 第n次碰撞后车厢的路程 根据等比数列求和公式求得车厢在第二次及以后的路程之和 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $