2025年高考物理仿真模拟卷-【大题精做】冲刺2025年高考物理大题突破+限时集训（黑吉辽蒙专用）

2025年高考物理仿真模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图是描述一球从水平桌面上方一点自由下落，与桌面经多次碰撞最后静止在桌面上的运动过程，则图线上y轴所反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程（    ） A．位移 B．路程 C．速度 D．加速度 2．我国自主研发的“玲龙一号”核反应堆，是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生衰变。已知核和的质量分别是和为，光速。则下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中的 B．核的比结合能大于核的比结合能 C．的衰变方程为 D．一个铀核裂变放出的核能约为 3．如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形图如图所示，此时质点A、B的位移相同，t=0.2s时，质点B（t=0后）第一次回到平衡位置，t=0.7s时，质点A（t=0后）第一次到达波谷，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．波源的振动周期为1.2s C．0~0.7s内，质点A通过的路程为75cm D．平衡位置位于坐标原点的质点的振动方程为y=－30sin（πt）cm 4．如图所示，直角三角形为一棱镜的截面，其中，一束单色光沿平面自边上的点射入棱镜，入射角为，恰好在边发生全反射且反射光线垂直于边，则为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，原长为的轻质弹簧，一端固定在点，另一端与一质量为的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数恒定不变。杆上M、N两点与点的距离均为， P点为中点，重力加速度大小为。小球以某一初速度从点向下运动到点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．从点到点的运动过程中，小球动能的变化量等于摩擦力所做的功 B．从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 C．小球在M、N两点的加速度不相等 D．从点到点和从点到点的运动过程中，小球、地球和弹簧组成的系统机械能的减少量相同 6．如图（a）所示，一点电荷（不计重力）在辐向电场中围绕圆心做匀速圆周运动，轨迹所在处的电场强度大小均为；如图（b）所示，同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度相等，两个圆弧轨迹的半径均为，下列说法正确的是（　　） A．图（b）中点电荷可能沿逆时针转动也可能沿顺时针转动 B．点电荷的线速度大小为 C．点电荷的向心加速度大小为 D．点电荷的比荷为 7．甲图为某小型发电机原理图，不计发电机线圈电阻，外接电阻，当线圈匀速转动时，产生的电动势随时间变化如图乙所示，则（　　） A．电压表的示数为12V B．线圈产生的电动势的表达式为 C．电阻R的热功率为48W D．若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器，电容器不会被击穿 8．“天绘五号”卫星先发射至近地圆轨道，在近地轨道的A位置调整速度进入转移轨道，在转移轨道的远地点B位置调整速度进入目标轨道。已知地球表面重力加速度为g、半径为R，目标轨道的半径为r，引力常量为G。若地球质量为M，卫星质量为m，卫星在目标轨道处的引力势能可表示为。下列说法正确的是（　　） A．地球的密度可表示为 B．地球的第一宇宙速度可表示为 C．转移轨道上卫星运动的周期可表示为 D．卫星两次加速增加的机械能为 9．磁悬浮列车的驱动系统可简化为如图所示的物理模型，总质量为m的列车底部固定一正方形金属线框，金属线框的边长为L，总电阻为R，水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度大小均为B、垂直水平面但方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场，磁场始终以速度2v匀速向右移动，闭合开关，列车由静止开始运动，能达到的最大速度为v。已知列车运动过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A．金属线框产生的最大焦耳热功率为 B．列车受到的阻力大小为 C．列车的最大加速度为 D．列车匀速运动时外界对列车供能的功率为 10．如图，水平传送带上表面的右侧，与一个竖直的光滑半圆轨道底端相接，在半圆轨道下端O放一质量为m的滑块A。传送带以速率v0沿顺时针转动，现在传送带的左端轻轻放上一个质量也为m的滑块B。物块与传送带的动摩擦因数为μ，物块B以速度为v0与A发生弹性碰撞，两滑块可视为质点，则（　　） A．传送带至少长 B．要保证被撞后的A滑块能沿圆弧轨道运动，圆弧轨道的半径最大为 C．物块B第一次在传送带上运动达到传送带速度所需时间为 D．若A与B能在O点发生多次碰撞，则当A与B发生第三次碰撞时，产生的总内能为 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（10分）实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，进行了如下的实验： （1）如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为 mm； （2）为了测量该电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关S2接1进行实验时，误差来源于 （填“电压表分流”或“电流表分压”）； （3）正确连接电路后，当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是（　　） A．电流表断路 B．开关S1接触不良 C．滑动变阻器断路 （4）根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的A、B两条U-I图线，根据图线得到，电池电动势E= ；内阻r= 。（结果用丙图中符号表示） 12．（6分）某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的装置如图甲所示。 主要步骤如下： a.测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d，并根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑块A，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像，如图乙所示； f.滑块A与弹簧分开后，经过光电门1，记录遮光时间Δt，然后滑块A、B发生碰撞，碰撞时间极短，B、A分开后依次通过光电门2的时间分别为和； 回答以下问题： （1）利用测量数据，验证动量守恒定律的表达式是 （用字母、、Δt、、表示）； （2）图乙数据包含大量隐含信息，假设和图像与坐标轴围成的面积分别、，则滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量可表示为 ；将弹簧右端压缩至P点时，弹簧具有的弹性势能可表示为 （结果均用，、表示）。 三、计算题：本题共3小题，共38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．（8分）如图所示，柱形绝热汽缸放置在水平面上，汽缸深度，汽缸口有固定卡槽。用质量、横截面积的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体温度为。现对封闭气体缓慢加热，使温度升高到，已知外界大气压强恒为，活塞与汽缸封闭良好，不计活塞与汽缸壁间的摩擦、活塞及卡槽的厚度，重力加速度大小，求 （1）温度为时的封闭气体压强； （2）温度为时的封闭气体压强。 14．（12分）如图所示，静置在光滑的水平面上的A、B为两个完全相同的圆弧槽，圆弧槽的半径为R，两槽的最低点均与水平面相切，初始时两槽的最低点均位于P点，B槽固定在水平面上。现将质量为m的小球C（可视为质点）从A槽上端点a的正上方处由静止释放，小球C从a点落入A槽内，一段时间后从P点滑上B槽，A槽的质量为4m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，忽略空气阻力。 （1）小球C第一次从A槽最低点滑出时，求小球C到P点的距离； （2）小球C经过B槽上端点b时，求B槽对C的弹力大小； （3）判断小球C能否第三次经过B槽的上端点b，若不能，请说明理由，若能，请求出小球C第三次经过b点时的速度大小。 15．（18分）如图所示，真空中的平面直角坐标系第一象限存在沿轴正方向的匀强电场，其余象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上的点以速度平行于轴射入第一象限，然后从轴上的点进入第四象限，经第三、二象限后，恰好回到轴上的点，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子从点运动到点的时间； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高考物理仿真模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图是描述一球从水平桌面上方一点自由下落，与桌面经多次碰撞最后静止在桌面上的运动过程，则图线上y轴所反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程（    ） A．位移 B．路程 C．速度 D．加速度 【答案】A 【解析】A．位移是描述物体位置变化的物理量，是从初位置指向所在位置的有向线段，故物体下落的过程中位移逐渐增大，弹起过程中位移逐渐减小，A正确； B．路程是标量，是物体通过的轨迹的长度，故在下落和弹起的过程中物体通过的路程逐渐增大，B错误； C．速度是矢量，故在物体下落的过程中速度方向竖直向下，弹起过程中速度方向竖直向上，故速度图象应该有时在时间轴上方，有时在时间轴下方的，C错误； D．速度的变化率即加速度是矢量，在物体运动过程中物体的加速度始终是重力加速度，所以速度的变化率是定值，D错误。 故选A。 2．我国自主研发的“玲龙一号”核反应堆，是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生衰变。已知核和的质量分别是和为，光速。则下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中的 B．核的比结合能大于核的比结合能 C．的衰变方程为 D．一个铀核裂变放出的核能约为 【答案】D 【解析】A．根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可得 解得 A错误； B．核裂变过程存在质量亏损，释放能量，核比核更稳定，则核的比结合能小于核的比结合能，B错误； C．发生衰变的方程为 C错误； D．一个铀核裂变放出的核能约为 代入数据可得 D正确。 故选D。 3．如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形图如图所示，此时质点A、B的位移相同，t=0.2s时，质点B（t=0后）第一次回到平衡位置，t=0.7s时，质点A（t=0后）第一次到达波谷，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．波源的振动周期为1.2s C．0~0.7s内，质点A通过的路程为75cm D．平衡位置位于坐标原点的质点的振动方程为y=－30sin（πt）cm 【答案】B 【解析】A．设波源的振动周期为，假设该波沿轴正方向传播，则，则质点第一次到达波谷所用的时间小于0.4s，A错误； B．设质点后）到达波峰所用的时间为，根据题意有 解得T=1.2s B正确； C．时质点A的相位 则时，质点A的位移 则内质点A通过的路程为 C错误。 D．波源振动的圆频率，质点的振动方程中圆频率为，D错误； 故选B。 4．如图所示，直角三角形为一棱镜的截面，其中，一束单色光沿平面自边上的点射入棱镜，入射角为，恰好在边发生全反射且反射光线垂直于边，则为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由题知，恰好在边发生全反射且反射光线垂直于边，根据几何关系可知，光在边发生全反射的临界角为，根据可得折射率为，光从入射的折射角为，根据 求出 故选C。 5．如图所示，原长为的轻质弹簧，一端固定在点，另一端与一质量为的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数恒定不变。杆上M、N两点与点的距离均为， P点为中点，重力加速度大小为。小球以某一初速度从点向下运动到点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．从点到点的运动过程中，小球动能的变化量等于摩擦力所做的功 B．从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 C．小球在M、N两点的加速度不相等 D．从点到点和从点到点的运动过程中，小球、地球和弹簧组成的系统机械能的减少量相同 【答案】D 【解析】A．杆上M、N两点与点的距离均为，等于弹簧原长。从点到点的运动过程中，由对称性可知弹簧弹力先做负功，后做正功，弹簧弹力做的总功为零。由动能定理，小球动能的变化量等于重力做的功与摩擦力所做的功的代数和，故A错误； B．在MN之间任取一点A，令AO与MN之间的夹角为，设长度为，则此时弹簧的弹力为 小球受到的摩擦力为 化简得 在MP之间先增大，在PN之间变小，先增大后减小，即摩擦力先变大后变小，故B错误； C．小球在M、N两点只受重力，由牛顿第二定律，小球在两点的加速度相等，都等于重力加速度，故C错误； D．根据对称性可知在任意关于P点对称的点摩擦力大小相等，因此由对称性可知M到P和P到N摩擦力均做负功，且做功大小相等，从点到点和从点到点的运动过程中，小球、地球和弹簧组成的系统机械能的减少量相同，故D正确。 故选D。 6．如图（a）所示，一点电荷（不计重力）在辐向电场中围绕圆心做匀速圆周运动，轨迹所在处的电场强度大小均为；如图（b）所示，同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度相等，两个圆弧轨迹的半径均为，下列说法正确的是（　　） A．图（b）中点电荷可能沿逆时针转动也可能沿顺时针转动 B．点电荷的线速度大小为 C．点电荷的向心加速度大小为 D．点电荷的比荷为 【答案】C 【解析】A．由图（a）可知点电荷一定带正电，对图（b）由左手定则可知点电荷一定沿逆时针转动，故A错误。 B．对图（a）有 对图（b）有 可得 故B错误。 C．向心加速度大小为 故C正确。 D．由、 综合可得点电荷的比荷为 故D错误。 故选C。 7．甲图为某小型发电机原理图，不计发电机线圈电阻，外接电阻，当线圈匀速转动时，产生的电动势随时间变化如图乙所示，则（　　） A．电压表的示数为12V B．线圈产生的电动势的表达式为 C．电阻R的热功率为48W D．若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器，电容器不会被击穿 【答案】A 【解析】A．电压表的示数为电压的有效值 故A正确； B．由图乙可知周期 则 线圈产生的电动势的表达式为 故B错误； C．电阻R的热功率为 故C错误； D．电容器的击穿电压是交变电压的最大值，将电阻R换成击穿电压为12V的电容器，电容器会被击穿，故D错误。 故选A。 8．“天绘五号”卫星先发射至近地圆轨道，在近地轨道的A位置调整速度进入转移轨道，在转移轨道的远地点B位置调整速度进入目标轨道。已知地球表面重力加速度为g、半径为R，目标轨道的半径为r，引力常量为G。若地球质量为M，卫星质量为m，卫星在目标轨道处的引力势能可表示为。下列说法正确的是（　　） A．地球的密度可表示为 B．地球的第一宇宙速度可表示为 C．转移轨道上卫星运动的周期可表示为 D．卫星两次加速增加的机械能为 【答案】CD 【解析】A．物体在地球表面所受的万有引力等于重力，有 解得 则地球的密度为 联立解得 故A错误； B．根据 地球的第一宇宙速度可表示为 故B错误； C．在近圆轨道，根据 解得 转移轨道是椭圆轨道，其半长轴为 根据开普勒第三定律 联立可得 故C正确； D．在近圆轨道上根据 可得 同理，在目标轨道上有 根据能量守恒，卫星两次加速增加的机械能为 又 联立可得 故D正确。 故选CD。 9．磁悬浮列车的驱动系统可简化为如图所示的物理模型，总质量为m的列车底部固定一正方形金属线框，金属线框的边长为L，总电阻为R，水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度大小均为B、垂直水平面但方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场，磁场始终以速度2v匀速向右移动，闭合开关，列车由静止开始运动，能达到的最大速度为v。已知列车运动过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A．金属线框产生的最大焦耳热功率为 B．列车受到的阻力大小为 C．列车的最大加速度为 D．列车匀速运动时外界对列车供能的功率为 【答案】BC 【解析】A．以磁场为参考系，闭合开关瞬间，感应电动势最大，有 线框中最大感应电流为 金属线框产生的最大焦耳热功率 故A错误； B．当列车匀速运动时，产生的电动势为 线框中感应电流为 列车所受的安培力为 当列车匀速运动时，有 解得 故B正确； C．闭合开关瞬间，列车的加速度最大，根据牛顿第二定律，有 解得最大加速度 故C正确； D．根据能量守恒可得列车匀速运动时外界对列车供能的功率 故D错误。 故选BC。 10．如图，水平传送带上表面的右侧，与一个竖直的光滑半圆轨道底端相接，在半圆轨道下端O放一质量为m的滑块A。传送带以速率v0沿顺时针转动，现在传送带的左端轻轻放上一个质量也为m的滑块B。物块与传送带的动摩擦因数为μ，物块B以速度为v0与A发生弹性碰撞，两滑块可视为质点，则（　　） A．传送带至少长 B．要保证被撞后的A滑块能沿圆弧轨道运动，圆弧轨道的半径最大为 C．物块B第一次在传送带上运动达到传送带速度所需时间为 D．若A与B能在O点发生多次碰撞，则当A与B发生第三次碰撞时，产生的总内能为 【答案】ACD 【解析】A．物块B在传送带上滑动，根据牛顿第二定律有 可得，物块B的加速度为 则物块B加速到v0时的位移为 则传送带至少长，故A正确； B．物块B以速度为v0与A发生弹性碰撞，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 解得，碰撞后A、B的速度分别为 ， A滑块在圆弧最高点时，根据牛顿第二定律有 从碰撞后瞬间到A滑块运动到圆弧最高点，根据机械能守恒有 解得 则要保证被撞后的A滑块能沿圆弧轨道运动，圆弧轨道的半径最大为，如果A最高点小于四分之一圆弧，则半径可以无限大，故B错误； C．物块B第一次在传送带上运动达到传送带速度所需时间为 故C正确； D．物块B第一次在传送带上加速运动的位移为 传送带的路程为 相对位移为 产生的内能为 第一次碰撞后B静止，A滑上圆弧后又滑回来与B发生碰撞，根据机械能守恒可知，A滑上圆弧后又滑回来的速度仍然为，由上述分析可知，与B发生第二次碰撞后，A的速度为零，B的速度为，方向水平向左，然后物体B在传送带上做减速运动，直到速度为零，则减速的时间为 减速的位移为 减速过程中，传送带的路程为 此过程的相对位移为 此过程产生的内能为 B速度减为零后又开始反向向右加速，与第一次碰撞前情况相同，所以若A与B能在O点发生多次碰撞，则当A与B发生第三次碰撞时，产生的总内能为 故D正确。 故选ACD。 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（10分）实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，进行了如下的实验： （1）如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为 mm； （2）为了测量该电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关S2接1进行实验时，误差来源于 （填“电压表分流”或“电流表分压”）； （3）正确连接电路后，当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是（　　） A．电流表断路 B．开关S1接触不良 C．滑动变阻器断路 （4）根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的A、B两条U-I图线，根据图线得到，电池电动势E= ；内阻r= 。（结果用丙图中符号表示） 【答案】（1）29.8 （2）电流表分压 （3）C （4） 【解析】（1）游标卡尺的读数为 （2）当单刀双掷开关S2接1进行实验时，电流表测量的是干路电流，由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏小。 （3）A．如果电流表断路，则电流表无读数，电压表也无读数，A错误； B．如果开关S1接触不良，则电流表和电压表均无读数，B错误； C．如果滑动变阻器断路，则电流表无读数，电压表测量电源两端的电动势，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，C正确。 故选C。 （4）[1]开关S2接1进行实验时，相对于电源，电流表采用内接法，根据闭合电路欧姆定律，有 当时，有 电动势的测量值为真实值，内阻的测量值偏大，对应的图线为A。 [2] 开关S2接2进行实验时，相对于电源，电流表采用外接法，根据闭合电路欧姆定律，有 对应图线B，当时，外电路短路，短路电流为 短路电流为真实值，电源的真实的图线是A图线与纵轴交点和B图线与横轴交点的连线，电源的内阻为 12．（6分）某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的装置如图甲所示。 主要步骤如下： a.测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d，并根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑块A，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像，如图乙所示； f.滑块A与弹簧分开后，经过光电门1，记录遮光时间Δt，然后滑块A、B发生碰撞，碰撞时间极短，B、A分开后依次通过光电门2的时间分别为和； 回答以下问题： （1）利用测量数据，验证动量守恒定律的表达式是 （用字母、、Δt、、表示）； （2）图乙数据包含大量隐含信息，假设和图像与坐标轴围成的面积分别、，则滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量可表示为 ；将弹簧右端压缩至P点时，弹簧具有的弹性势能可表示为 （结果均用，、表示）。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）由题意，利用测量数据，可得滑块A与滑块B碰撞前瞬间的速度大小为 滑块A与滑块B碰撞后瞬间的速度大小分别为为 ， 验证动量守恒定律的表达式是 即 （2）[1]根据，可知图像与坐标轴围成的面积表示物体受到的冲量，可得 根据，可知图像与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，可得 对A根据动量定律，可得 则 [2]由题意，根据功能关系，可得弹簧具有的弹性势能 三、计算题：本题共3小题，共38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．（8分）如图所示，柱形绝热汽缸放置在水平面上，汽缸深度，汽缸口有固定卡槽。用质量、横截面积的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体温度为。现对封闭气体缓慢加热，使温度升高到，已知外界大气压强恒为，活塞与汽缸封闭良好，不计活塞与汽缸壁间的摩擦、活塞及卡槽的厚度，重力加速度大小，求 （1）温度为时的封闭气体压强； （2）温度为时的封闭气体压强。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）初始时，活塞受力平衡，则有 解得 （2）活塞达到卡槽前压强恒为，气体等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 解得 活塞达到卡槽后体积不变，根据查理定律则有 解得 14．（12分）如图所示，静置在光滑的水平面上的A、B为两个完全相同的圆弧槽，圆弧槽的半径为R，两槽的最低点均与水平面相切，初始时两槽的最低点均位于P点，B槽固定在水平面上。现将质量为m的小球C（可视为质点）从A槽上端点a的正上方处由静止释放，小球C从a点落入A槽内，一段时间后从P点滑上B槽，A槽的质量为4m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，忽略空气阻力。 （1）小球C第一次从A槽最低点滑出时，求小球C到P点的距离； （2）小球C经过B槽上端点b时，求B槽对C的弹力大小； （3）判断小球C能否第三次经过B槽的上端点b，若不能，请说明理由，若能，请求出小球C第三次经过b点时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3）不能 【解析】（1）小球沿槽圆弧下滑的过程中，小球和槽水平方向动量守恒 两边同时乘以时间，则 根据几何关系有 解得 （2）设小球C第一次到达A槽最低点时的速度大小为，此时A槽的速度大小为，小球和槽水平方向动量守恒 根据机械能守恒定律有 根据动能定理有 根据牛顿第二定律和向心力公式有 解得 （3）设小球C第三次经过A槽最低点时的速度为，此时A槽的速度为，小球和槽水平方向动量守恒 根据机械能守恒定律有 解得 因为 所以小球C不能第三次经过B槽的上端点。‍ 15．（18分）如图所示，真空中的平面直角坐标系第一象限存在沿轴正方向的匀强电场，其余象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上的点以速度平行于轴射入第一象限，然后从轴上的点进入第四象限，经第三、二象限后，恰好回到轴上的点，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子从点运动到点的时间； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，其水平位移 水平速度 故粒子从点运动到点的时间 （2）粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，其竖直位移 根据匀变速直线运动规律则有 结合上述结论，解得 对粒子受力分析，根据牛顿第二定律则有 解得 （3）粒子经过Q点时，竖直方向的速度 故粒子进入磁场中的速度 方向与x轴的夹角为，作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示 由几何知识可得， 又因为 所以 故有 解得 故粒子圆周运动的半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 1 / 19 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