精品解析：2025届辽宁省本溪市满族自治县县级重点高中协作体高三下学期二模考试物理试卷

辽宁省县域重点高中2024~2025学年度高三二模试卷 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 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．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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. 中国最高的喷泉是位于湖南省长沙市梅溪湖国际文化艺术中心附近的梅溪湖音乐喷泉。这个喷泉喷水高度可达200米左右，是目前中国最高的喷泉之一。梅溪湖音乐喷泉结合了音乐、灯光和水柱的表演，成了当地的一个著名景点，吸引了大量游客前来观赏。如果某时刻喷泉喷出的高度为180m，重力加速度g取，则水离开喷头的初速度大小约为（ ） A. 18m/s B. 36m/s C. 60m/s D. 180m/s 2. 2025年3月4日《新浪网》消息，内蒙古发现22万吨“钍”矿，够14亿中国人使用2万年！钍（Th）原子序数90，原子量232.04，为银白色重金属，熔点1690~1750℃，沸点，化学活性与镁相似。钍是长寿命天然放射性元素，在自然界中有6种天然同位素，其中232Th几乎占钍的天然同位素丰度的100%，其他同位素丰度很低。232Th为放射性元素，可发生衰变，半衰期为139亿年，其衰变方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 原子核X为 B. 粒子来自原子核X C. 温度升高232Th的半衰期变小 D. 含232Th的化合物比232Th单质衰变得可能慢些 3. 如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（ ） A. P与墙壁之间的弹力增大 B. P与墙壁之间的弹力不变 C. P与Q之间的弹力减小 D. Q与水平面间的弹力增大 4. 电缆周围的电场分布对电缆的电气强度影响很大。如图所示为电缆终端周围的电场分布情况，图中虚线为等势线，实线为电场线，下列说法正确的是（ ） A. 电场中点的场强大于点的电场强度 B. 将一电子放在点，电子的电势能为 C. 将一电子由点经点移至点，电场力先做正功后做负功 D. 在点由静止释放一带正电的粒子，粒子将沿电场线运动 5. 极紫外线光刻机又通常被称为EUV光刻机，在光刻机领域犹如王冠上的明珠，是最尖端的技术。普朗克常量，光在真空中的速度为，。某种光刻机，使用434纳米光源，如果这种光由氢原子跃迁产生，则下列可能的跃迁方式为（ ） A. 由能级跃迁到基态 B. 由能级跃迁到基态 C. 由能级跃迁到能级 D. 由能级跃迁到能级 6. 手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻的阻值为。当间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为，流经手机的电流为。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈两端电压为 B. 送电线圈的电流为 C. 间输入功率为 D. 电阻的阻值为 7. 如图所示，两位小朋友在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。其中一位将弹珠甲对着另一位脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（ ） A. 若碰后甲、乙同向运动，则甲的质量一定小于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能大于乙的速率 8. 2025年3月4日，《上观新闻》消息，我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一搜货运飞船，执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道（即近地圆形轨道），之后进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接，如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道，距地面高度为h，飞船在停泊轨道运行的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速 B. 天和核心舱向心加速度大小为 C. 可估得地球密度为 D. 飞船从P点运行到Q点需要的时间为 9. 如图所示，面积足够大A、B两种均匀弹性介质接触放置，两者的界面在同一竖直面内。时刻界面上某质点O开始沿界面振动时，时刻介质中产生的简谐波如图所示。据此可知（ ） A. 时刻质点O从平衡位置向y轴正方向振动 B. A、B两种介质中波速相同 C. 时介质B中距O点3m处的质点开始振动 D. 从时刻到时刻质点P运动的路程为5m 10. 如图甲所示，半圆弧轨道固定在水平面AB上，圆心为O，直径BC与AB垂直。质量的滑块从水平面上以一定的初速度向右滑动，最终滑上半圆弧轨道并从最高点C飞出，滑块在半圆弧轨道上运动过程中的速度平方与上升高度h的关系图线如图乙所示，已知重力加速度g取，则（ ） A. 半圆弧轨道的半径 B. 滑块经过C点时对轨道压力大小约为17.8N C. 滑块从B到C过程中机械能守恒 D. 滑块从C点抛出后落地点到B点距离为3m 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为小车上的滑轮的质量，力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列说法及操作正确有______； A. 将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡阻力 B. 需用停表测出小车运动的时间 C. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 D. 平衡阻力时需将砂桶如图甲所示悬挂 （2）该兴趣小组在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带，可得打计数点2时小车的速度为______m/s（结果保留2位有效数字）； （3）小车的加速度为______（结果保留2位有效数字）。 12. 现在是智能家居的时代，回家路上就可以关上窗帘、打开空调，扫脸就可以开锁进门……。但各种家电都需要电源，某物理小组准备测量某小家电的电源电动势和内阻的准确值，已知电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，实验室提供了如下器材： A．电流表A（量程0~3A，内阻） B．电压表V（量程0~5V，内阻） C．滑动变阻器R（0~20Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．定值电阻 待测电源，开关S、导线若干 （1）要把电压表改装成量程为0~10V的电压表，需要串联的定值电阻应该选用的是______（填正确答案前的字母）； （2）要把电流表与定值电阻并联，改装成新的电流表，则新的电流表允许通过的最大电流为______A； （3）设计出的电路图如图甲所示，其中与电压表串联的定值电阻用表示。根据电路图，用笔画线代导线，将图乙所示实物图连接成完整电路； （4）调节滑动变阻器，得到多组电压表示数U和电流表示数I的对应数据，由实验数据作出图像如图丙所示，根据对电路结构的理解，可以得到该电源的电动势______V．内阻r=______Ω。（结果均保留3位有效数字） 13. 如图所示，在坐标系xOy平面第一、第二象限内有匀强磁场和匀强电场，直线的左侧区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，直线与之间的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O处以大小为的速度垂直磁场射入第二象限，方向与x轴负方向夹角，一段时间后垂直边界直线进入电场。已知电场强度。不计粒子重力，求： （1）区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小B； （2）粒子离开电场的位置坐标。 14. 如图所示，一个圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，质量为m、面积为S的活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，平衡时活塞恰好位于汽缸的中间位置，气柱高度为L，温度为，大气压强为。已知重力加速度为g，现用电阻丝给封闭气体加热，当活塞刚好接触汽缸上部的边缘时。 （1）求封闭气体的温度； （2）若电阻丝的阻值为R，通过电阻丝的电流为I，从开始加热到活塞刚好接触汽缸上边缘用时为t，求此过程中气体内能的增量； （3）若继续加热，当封闭气体的温度为时，求气体的压强。 15. 如图所示，两平行金属导轨间距为下端连接阻值为的定值电阻，两导轨形成的斜面倾角，两导轨之间有一长度为2l的匀强磁场区域，磁感应强度的大小为（k为大于0的常数），方向垂直于斜面向上，图中两条虚线为磁场的边界。现将质量、电阻、长度为l的金属棒由静止放置在导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒初位置与磁场边界的距离为。在时刻释放金属棒，它沿导轨匀加速下滑，当它进入磁场的瞬间，磁场开始保持不变，金属棒恰好能匀速下滑，已知重力加速度g取，。求： （1）k的数值； （2）金属棒进入磁场前后的电流大小的比值； （3）金属棒下滑过程中定值电阻R产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 辽宁省县域重点高中2024~2025学年度高三二模试卷 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 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．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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. 中国最高的喷泉是位于湖南省长沙市梅溪湖国际文化艺术中心附近的梅溪湖音乐喷泉。这个喷泉喷水高度可达200米左右，是目前中国最高的喷泉之一。梅溪湖音乐喷泉结合了音乐、灯光和水柱的表演，成了当地的一个著名景点，吸引了大量游客前来观赏。如果某时刻喷泉喷出的高度为180m，重力加速度g取，则水离开喷头的初速度大小约为（ ） A. 18m/s B. 36m/s C. 60m/s D. 180m/s 【答案】C 【解析】 【详解】根据竖直上抛运动的规律有 可得 故选C。 2. 2025年3月4日《新浪网》消息，内蒙古发现22万吨“钍”矿，够14亿中国人使用2万年！钍（Th）原子序数90，原子量232.04，为银白色重金属，熔点1690~1750℃，沸点，化学活性与镁相似。钍是长寿命天然放射性元素，在自然界中有6种天然同位素，其中232Th几乎占钍的天然同位素丰度的100%，其他同位素丰度很低。232Th为放射性元素，可发生衰变，半衰期为139亿年，其衰变方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 原子核X为 B. 粒子来自原子核X C. 温度升高232Th的半衰期变小 D. 含232Th的化合物比232Th单质衰变得可能慢些 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据衰变方程的质量数和电荷数守恒知原子核X的质量数为228，电荷数为88，为，A项正确； B．粒子来自232Th，B项错误； CD．原子核所处的物理状态与化学状态不影响半衰期，CD项错误。 故选A。 3. 如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（ ） A. P与墙壁之间的弹力增大 B. P与墙壁之间的弹力不变 C. P与Q之间的弹力减小 D. Q与水平面间的弹力增大 【答案】C 【解析】 【详解】P受重力G、墙壁的弹力F、及Q的弹力F，对P的受力分析如图所示。 两半圆柱体间的弹力一定垂直于接触点的切线，即力的作用线过两个圆心，P的重力与墙壁的弹力可以平移，三个力形成一个封闭的三角形，若将Q向左移动一小段距离，则弹力的方向发生了变化，而的方向不变，的大小方向均不变，在三角形中，表示的斜边端不动，端在上滑动，显然如果将Q向左移动一小段距离，P与墙壁之间的弹力减小，P与Q之间的弹力也减小，对整体分析，竖直方向Q与水平面间的弹力等于PQ的重力之和不变。 故选C。 4. 电缆周围的电场分布对电缆的电气强度影响很大。如图所示为电缆终端周围的电场分布情况，图中虚线为等势线，实线为电场线，下列说法正确的是（ ） A. 电场中点的场强大于点的电场强度 B. 将一电子放在点，电子的电势能为 C. 将一电子由点经点移至点，电场力先做正功后做负功 D. 在点由静止释放一带正电的粒子，粒子将沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．因a点的电场线较b点密集，可知电场中点的场强小于点的电场强度，选项A错误； B．因c点电势为30V，则将一电子放在点，电子的电势能为，选项B错误； C．将一电子由点经点移至点，电势先升高后降低，则电子的电势能先减小后变大，则电场力先做正功后做负功，选项C正确； D．因电场线为曲线，则在点由静止释放一带正电的粒子，粒子不可能沿电场线运动，选项D错误。 故选C。 5. 极紫外线光刻机又通常被称为EUV光刻机，在光刻机领域犹如王冠上的明珠，是最尖端的技术。普朗克常量，光在真空中的速度为，。某种光刻机，使用434纳米光源，如果这种光由氢原子跃迁产生，则下列可能的跃迁方式为（ ） A. 由能级跃迁到基态 B. 由能级跃迁到基态 C. 由能级跃迁到能级 D. 由能级跃迁到能级 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据玻尔理论得辐射出的光子能量 当时，可计算得 由能级跃迁到基态，，故A错误； B．由能级跃迁到基态，，故B错误； C．由能级跃迁到能级，，故C错误； D．由能级跃迁到能级，，故D正确 故选D。 6. 手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻的阻值为。当间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为，流经手机的电流为。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈两端电压为 B. 送电线圈的电流为 C. 间输入功率为 D. 电阻的阻值为 【答案】D 【解析】 【详解】B．设通过送电线圈和受电线圈的电流分别为I1、I2，且，根据理想变压器的电流关系 解得 故B错误； AD．根据理想变压器电压与匝数关系有 解得 又 ， 整理可得 ， 代入数据联立解得 ， 故A错误，D正确； C．根据 间输入功率为 故C错误。 故选D。 7. 如图所示，两位小朋友在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。其中一位将弹珠甲对着另一位脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（ ） A. 若碰后甲、乙同向运动，则甲的质量一定小于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能大于乙的速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲，乙弹珠碰撞瞬间动量守恒，机械能守恒，设弹珠甲，乙的质量分别为、，碰后甲的速度为，乙的速度为，则有 联立解得， 若碰后甲乙同向运动，则，可知甲的质量一定大于乙的质量，A项错误； B．若碰后甲反弹，且甲的速率为，则有 解得 质量不能为负值，故若碰后甲反弹，则甲的速率不可能为，B项错误； C．若碰后乙的速率为，则有 解得，质量不能为负值，故碰后乙的速率不可能为，C项错误； D．若碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，则有 可知，只要 即 就可满足碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，D项正确。 故选D。 8. 2025年3月4日，《上观新闻》消息，我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一搜货运飞船，执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道（即近地圆形轨道），之后进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接，如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道，距地面高度为h，飞船在停泊轨道运行的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速 B. 天和核心舱的向心加速度大小为 C. 可估得地球密度为 D. 飞船从P点运行到Q点需要的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．飞船需要通过加速从停泊轨道进入转移轨道，A错误； B．设天和核心舱的向心加速度大小为，地表物体受的重力为，由，解得，B正确； C．船在停泊轨道运行的周期为，根据万有引力提供向心力有，解得，则地球的密度为，解得，C正确； D．设飞船在转移轨道运行的周期为，由开普勒第三定律有，整理可得，故飞船在转移轨道上从点飞到点所需的时间为，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，面积足够大的A、B两种均匀弹性介质接触放置，两者的界面在同一竖直面内。时刻界面上某质点O开始沿界面振动时，时刻介质中产生的简谐波如图所示。据此可知（ ） A. 时刻质点O从平衡位置向y轴正方向振动 B. A、B两种介质中波速相同 C. 时介质B中距O点3m处的质点开始振动 D. 从时刻到时刻质点P运动的路程为5m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，质点为振源，产生的简谐波分别沿轴正向和负向传播，时刻质点从平衡位置开始向轴正方向振动，故A正确； B．简谐波在、两种介质中传播时周期相同，波长不同，所以波速不同，故B错误； C．由题意可知，2s为半个周期，所以 介质中简谐波的波长，所以波速 当时，简谐波在介质中传播的时间为，传播的距离为 故C正确； D．由图像可知，简谐波的振幅为 从时刻到时刻，质点的路程为 质点开始振动的时间比点晚，因此质点比质点走过的路程少，所以从时刻到时刻质点运动的路程小于5m，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，半圆弧轨道固定在水平面AB上，圆心为O，直径BC与AB垂直。质量的滑块从水平面上以一定的初速度向右滑动，最终滑上半圆弧轨道并从最高点C飞出，滑块在半圆弧轨道上运动过程中的速度平方与上升高度h的关系图线如图乙所示，已知重力加速度g取，则（ ） A. 半圆弧轨道的半径 B. 滑块经过C点时对轨道的压力大小约为17.8N C. 滑块从B到C过程中机械能守恒 D. 滑块从C点抛出后落地点到B点距离为3m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时滑到最高点，所以半径，A项错误； B．从图乙可以看出，物体到达点时的速度大小为，设运动到点时轨道对物体的弹力为，则有 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，物体运动到点时对半圆形导轨的压力大小为，B项正确； C．以水平面为参考平面，则滑块在点的机械能为 在点的机械能为 所以滑块与半圆弧轨道间有摩擦，滑块从到过程中机械能不守恒，C项错误； D．滑块从点抛出后做平抛运动，飞行时间有 可得0.6s 所以滑块从点抛出后落地点到点距离为 D项正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为小车上的滑轮的质量，力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列说法及操作正确有______； A. 将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡阻力 B. 需用停表测出小车运动的时间 C. 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 D. 平衡阻力时需将砂桶如图甲所示悬挂 （2）该兴趣小组在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带，可得打计数点2时小车的速度为______m/s（结果保留2位有效数字）； （3）小车的加速度为______（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）A （2）0.20 （3）0.40 【解析】 【小问1详解】 A．用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡阻力，A项正确； B．打点计时器是计时仪器，不需要停表测出小车运动的时间，B项错误； C．使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，C项错误； D．平衡阻力时不悬挂砂桶，D项错误。 故选A。 【小问2详解】 纸带相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，所以两计数点间时间为，根据匀变速直线运动中某段过程中间时刻的瞬时速度等于这段过程的平均速度，可得打计数点2时小车的速度为 【小问3详解】 纸带根据逐差法，可知小车的加速度为 12. 现在是智能家居的时代，回家路上就可以关上窗帘、打开空调，扫脸就可以开锁进门……。但各种家电都需要电源，某物理小组准备测量某小家电的电源电动势和内阻的准确值，已知电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，实验室提供了如下器材： A．电流表A（量程0~3A，内阻） B．电压表V（量程0~5V，内阻） C．滑动变阻器R（0~20Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．定值电阻 待测电源，开关S、导线若干 （1）要把电压表改装成量程为0~10V的电压表，需要串联的定值电阻应该选用的是______（填正确答案前的字母）； （2）要把电流表与定值电阻并联，改装成新的电流表，则新的电流表允许通过的最大电流为______A； （3）设计出的电路图如图甲所示，其中与电压表串联的定值电阻用表示。根据电路图，用笔画线代导线，将图乙所示实物图连接成完整电路； （4）调节滑动变阻器，得到多组电压表示数U和电流表示数I的对应数据，由实验数据作出图像如图丙所示，根据对电路结构的理解，可以得到该电源的电动势______V．内阻r=______Ω。（结果均保留3位有效数字） 【答案】（1） （2）9 （3） （4） ①. 9.60 ②. 1.23 【解析】 【小问1详解】 电压表量程为，内阻，要把它改装成量程为的电压表，串联的电阻设为，则，解得。 小问2详解】 电流表与定值电阻并联，此时有，当原电流表满偏时，可得，所以新的电流表的最大电流为9A。 【小问3详解】 电路连线如图所示。 【小问4详解】 [1][2] 结合电路图，有，且，则有，结合图像可得，，解得， 13. 如图所示，在坐标系xOy平面的第一、第二象限内有匀强磁场和匀强电场，直线的左侧区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，直线与之间的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O处以大小为的速度垂直磁场射入第二象限，方向与x轴负方向夹角，一段时间后垂直边界直线进入电场。已知电场强度。不计粒子重力，求： （1）区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小B； （2）粒子离开电场位置坐标。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子磁场中做圆周运动，在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示 设其在磁场中做圆周运动的半径为，由几何关系有 解得 结合牛顿第二定律有 联立上式解得 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，运动时间 竖直方向位移 其中 联立解得 粒子离开电场的位置其横坐标 纵坐标 即 14. 如图所示，一个圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，质量为m、面积为S的活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，平衡时活塞恰好位于汽缸的中间位置，气柱高度为L，温度为，大气压强为。已知重力加速度为g，现用电阻丝给封闭气体加热，当活塞刚好接触汽缸上部的边缘时。 （1）求封闭气体的温度； （2）若电阻丝的阻值为R，通过电阻丝的电流为I，从开始加热到活塞刚好接触汽缸上边缘用时为t，求此过程中气体内能的增量； （3）若继续加热，当封闭气体的温度为时，求气体的压强。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设当活塞刚好接触汽缸上部的边缘时封闭气体的温度为，根据盖一吕萨克定律 即 解得 【小问2详解】 此过程中电阻丝放出的热量 气体对外做功 气体压强 变化的体积为 据热力学第一定律有 联立解得 【小问3详解】 如果继续加热，封闭气体是等容变化，据查理定律有 已知 解得 15. 如图所示，两平行金属导轨间距为下端连接阻值为的定值电阻，两导轨形成的斜面倾角，两导轨之间有一长度为2l的匀强磁场区域，磁感应强度的大小为（k为大于0的常数），方向垂直于斜面向上，图中两条虚线为磁场的边界。现将质量、电阻、长度为l的金属棒由静止放置在导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒初位置与磁场边界的距离为。在时刻释放金属棒，它沿导轨匀加速下滑，当它进入磁场的瞬间，磁场开始保持不变，金属棒恰好能匀速下滑，已知重力加速度g取，。求： （1）k的数值； （2）金属棒进入磁场前后的电流大小的比值； （3）金属棒下滑过程中定值电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）4 （2） （3）1.5J 【解析】 【小问1详解】 导体棒由静止开始下滑，根据牛顿第二定律有 设刚进入磁场时速度大小为，根据速度位移公式有 解得， 刚进入磁场时，设电动势大小为，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 导体棒受力平衡 解得 金属棒从释放到进入磁场的时间 由 解得 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场前的感应电动势 感应电流 进入磁场后感应电流大小为 所以 【小问3详解】 导体棒进入磁场前，定值电阻中产生的热量 解得 导体棒进入磁场后，定值电阻中产生的热量 其中 解得 所以金属棒下滑过程中定值电阻产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$