精品解析：2025届河南省创新发展联盟高三下学期考前预测物理试题

高三物理试卷 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始下降，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A. 时， 电梯处于失重状态 B. 时间内，绳索拉力等于零 C. 时，电梯处于失重状态 D. 时，电梯速度最大 2. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　） A. 网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为12m/s B. 网球由O点运动到P点的时间为1.4s C. O、P两点间的水平距离为16.6m D. O、P两点间的高度差为11.8m 3. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示，嫦娥六号从A点进入大气层，实现第一次减速，从C点飞出大气层，再从E点进入大气层，实现第二次减速，精准地落在预定地点，从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂，其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中（　　） A. 在B点，嫦娥六号处于失重状态 B. 在C点，嫦娥六号的速度方向指向地球 C. 在D点，嫦娥六号的合力方向为水平方向 D. 在E点，嫦娥六号的加速度方向指向地球 4. 在某一电场中建立一维坐标即x轴，x轴上坐标原点右侧部分区域的电场强度E与坐标x的关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 从0至2x0电场强度的方向先向右后向左 B 从0至x0电势降低，从x0至2x0电势升高 C. 1.7x0处的电场强度为0.7E0 D. 坐标原点与坐标为2x0处的电势差为1.5E0x0 5. 某种介质的横截面如图所示，OAB是以O为圆心、半径为R的圆弧截面，OBCD是直角梯形，OD在AO的延长线上，OD的长度为，，某种单色光从CD边上的E点垂直射入介质，经过O点正好发生全反射，反射光到达弧面上的F点，光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（ ） A. E、O两点之间的距离为 B. 光线在此介质中发生全反射的临界角为53° C. 介质对此种单色光的折射率为 D. 光线从E到F传播的总时间为 6. 如图所示理想变压器，两个定值电阻的阻值分别为R、4R，加上正弦交流电后两个电阻的功率相等均为P，下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈电流之比为4∶1 B. 原、副线圈的匝数之比为2∶1 C. 交流电源的电压为 D. 副线圈的电压为 7. 如图所示，在空间中存在两个相邻的有界匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，其宽度均为L。正方形导体线框的对角线长也为，线框在外力作用下从图示位置沿垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则能正确反映线圈经过磁场区域过程中产生的感应电流随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 做离心运动的物体，下面说法正确的是（　　） A. 离心现象是因为向心力小于离心力 B. 离心现象是因为合外力不足以提供物体做圆周运动所需向心力 C. 速度的大小改变，方向不变 D. 速度大小和方向都可能改变 9. 如图所示，间距为d的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直，先让金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定的拉力F=mg的作用，重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，下列说法正确的是（ ） A. 金属杆的速度越来越小，加速度越来越大 B. 金属杆稳定时的速度为 C. 若金属杆从静止开始下落直到稳定时下落的高度为h，则产生的电能为 D. 在金属杆下落的高度为d的过程中，经过电阻R的电荷量为 10. 用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°，斜面与水平地面之间是粗糙的，并且斜面一直静止在水平地面上，不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是 A. 地面对斜面的静摩擦力保持不变 B. 外力F一直在增大 C. 某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力 D. 绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小 三、实验题：本题共2小题，11题9分，12题6分，共15分。 11. 某同学要测量某电压表的内阻，可利用的实验器材有： A．待测电压表（量程3 V，内阻不到2 kΩ）； B．标准电压表（量程为6 V，内阻约为3 kΩ）； C．电源E（电动势为6 V，内阻很小）； D．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； E．定值电阻（阻值为3 kΩ）； F．开关S，导线若干。 （1）请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线。 （2）当待测电压表的示数为时，标准电压表的示数为，改变滑动变阻器滑片位置，经过多次测量，得到多组、的数值，以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为2.6的直线，则待测电压表的内阻________Ω。 （3）把待测电压表改装成量程为15 V的电压表，需要________（填“串”或“并”）联一个阻值________Ω的定值电阻。 （4）把改装后的电压表跟标准电压表进行校对，发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数小，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值________（填“偏大”或“偏小”）。 12. 某物理兴趣小组利用倾斜的气垫导轨装置探究系统机械能守恒，如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块放在气垫导轨上，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，间距为x的光电门1和2固定在气垫导轨上。气垫导轨与水平面的夹角可调，当地的重力加速度为g。 ①用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=_________mm； ②气垫导轨正常工作后，调整气垫导轨与水平面夹角，使得滑块通过两个光电门的时间相等； ③在满足②的情况下，将一质量为m的重物挂到钩码上，将系统由静止释放，测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2，若表达式______________________________（用题中所给的物理量符号表示）成立，则系统机械能守恒得到验证。 四、计算题：本题共3小题，共39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. 如图甲所示，长度为114cm右端开口、左端封闭的细长玻璃管水平放置，用一段长为38cm的水银柱封住一段长为38cm的理想气体，气体的温度为300K；若缓慢的抬高玻璃的左端，如图乙所示，使玻璃管开口向下竖直放置；若缓慢的抬高玻璃的右端，如图丙所示，使玻璃管开口向上竖直放置，当气体的温度增大到一定的值，水银柱的上端正好与管口持平，已知大气压强为76cmHg。 （1）求乙图中水银柱的下端与管口的距离； （2）求丙图管内气体的温度。 14. 如图所示，在平面直角坐标系第一象限中，的区域有竖直向上的匀强电场，的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为的粒子（不计重力）自O点以速度沿x轴正方向射入电场，然后在上某一点（图上没标出）射出，并与线成进入磁场。经过一段时间粒子第一次经过x轴上的P点且垂直x轴进入第四象限。粒子到达P点瞬间原来向外的磁场全部消失，粒子在第四象限运动一段时间后进入一矩形匀强磁场（该磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为原向外磁场的2倍）区域，粒子再次到达x轴时方向恰好沿x轴负方向，且能第二次经过P点。求： （1）求电场强度E的大小； （2）求从O点开始第一次到x轴所用的时间； （3）求矩形磁场的最小面积。 15. 如图所示，平行光滑金属导轨分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，M、P间接有阻值为R的定值电阻，导轨水平部分在间有垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为，金属棒b垂直导轨放在导轨的之间，金属棒a在圆弧导轨上离水平面高处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为，质量均为，间的距离为，重力加速度为，金属棒a与b碰撞后粘在一起，最后金属棒a、b停在磁场Ⅱ区域内，求： （1）金属棒a通过磁场Ⅰ的过程中，通过定值电阻的电荷量； （2）金属棒a离开磁场Ⅰ时的速度大小； （3）从a棒开始运动到两杆运动停止过程中，产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理试卷 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始下降，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A. 时， 电梯处于失重状态 B. 时间内，绳索拉力等于零 C. 时，电梯处于失重状态 D. 时，电梯速度最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像可知时，电梯的加速度方向向下，电梯处于失重状态，故A正确； B．根据图像可知时间内，电梯的加速度为0，此时绳索拉力等于重力，不为零，故B错误； C．根据图像可知时，电梯的加速度方向向上，电梯处于超重状态，故C错误； D．根据图像可知内电梯一直向下加速运动内电梯向下匀速运动，内电梯一直向下减速运动，根据对称性可知，时，电梯速度减为0，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　） A. 网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为12m/s B. 网球由O点运动到P点的时间为1.4s C. O、P两点间的水平距离为16.6m D. O、P两点间的高度差为11.8m 【答案】A 【解析】 【详解】A．网球的逆向运动（由点到点）为平抛运动，对点速度进行分解可得 故A正确； B．在竖直方向上有 解得 故B错误； C．两点间的水平距离 故C错误； D．两点间的高度差 故D错误。 故选A。 3. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示，嫦娥六号从A点进入大气层，实现第一次减速，从C点飞出大气层，再从E点进入大气层，实现第二次减速，精准地落在预定地点，从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂，其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中（　　） A. 在B点，嫦娥六号处于失重状态 B. 在C点，嫦娥六号的速度方向指向地球 C. 在D点，嫦娥六号的合力方向为水平方向 D. 在E点，嫦娥六号的加速度方向指向地球 【答案】D 【解析】 【详解】A．在B点，合力方向指向轨迹凹侧，即合力向上，加速度向上，嫦娥六号处于超重状态，故A错误； B．在C点，嫦娥六号的速度方向沿过C点的切线方向斜向上，不指向地球，故B错误； C．根据物体做曲线运动的受力特点，合力方向要指向轨迹的凹侧，故在D点，嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方，故C错误； D．在E点，嫦娥六号所受合力方向指向轨迹凹侧，加速度方向指向地球，故D正确。 故选D。 4. 在某一电场中建立一维坐标即x轴，x轴上坐标原点右侧部分区域的电场强度E与坐标x的关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 从0至2x0电场强度的方向先向右后向左 B. 从0至x0电势降低，从x0至2x0电势升高 C. 1.7x0处的电场强度为0.7E0 D. 坐标原点与坐标为2x0处的电势差为1.5E0x0 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，正负代表方向，由图像看出从0至2x0电场强度一直为正值，则电场强度的方向一直沿x轴的正方向即一直向右，A项错误； B．沿着电场强度的方向电势逐渐降低，从0至2x0电场强度的方向一直向右，则电势一直降低，B项错误； C．设1.7x0处的电场强度为E，由一次函数的比例关系可得 解得 C项错误； D．由电势差与电场强度的关系式 可知图像与横轴所围成图形的面积表示电势差，则坐标原点与坐标为x0处的电势差为 D项正确。 故选D。 5. 某种介质的横截面如图所示，OAB是以O为圆心、半径为R的圆弧截面，OBCD是直角梯形，OD在AO的延长线上，OD的长度为，，某种单色光从CD边上的E点垂直射入介质，经过O点正好发生全反射，反射光到达弧面上的F点，光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（ ） A. E、O两点之间的距离为 B. 光线在此介质中发生全反射的临界角为53° C. 介质对此种单色光的折射率为 D. 光线从E到F传播的总时间为 【答案】D 【解析】 详解】AB．由几何关系可得 ， 则光线在此介质中发生全反射的临界角为 E、O两点之间的距离为 故AB错误； C．介质对此种单色光的折射率为 故C错误； D．由折射率的定义可得 光线从E到F传播的总时间为 联立可得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示的理想变压器，两个定值电阻的阻值分别为R、4R，加上正弦交流电后两个电阻的功率相等均为P，下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈的电流之比为4∶1 B. 原、副线圈匝数之比为2∶1 C. 交流电源的电压为 D. 副线圈的电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可得 则有 A项错误； B．由变压器的交流比可得 B项错误； C．由 可得 则 设交流电源电压为U，由能量守恒可得 综合解得 C项正确； D．由 联立解得 D项错误。 故选C。 7. 如图所示，在空间中存在两个相邻的有界匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，其宽度均为L。正方形导体线框的对角线长也为，线框在外力作用下从图示位置沿垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则能正确反映线圈经过磁场区域过程中产生的感应电流随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在过程中，线框右半部分进入左边磁场，有效切割长度随位移均匀增大，线圈在位置有效切割长度达到最大，电动势达到最大值，则有 ， 根据楞次定律可得电流方向为逆时针方向；在过程中，线框左半部分也进入左边磁场，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，根据楞次定律可得电流方向为逆时针方向；在过程中，线框右半部分进入右方磁场，左半部分在左方磁场，两部分切割磁感线的有效切割长度都在增大，当到达位置时，有效切割长度都达到最大值，由楞次定律知两磁场中两部分感应电流（电动势）对线圈来说方向相同，都为顺时针方向，则有 ， 在过程中，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，由楞次定律知感应电流方向为顺时针方向；在过程中，线框开始离开右方磁场，有效切割长度随位移均匀增大，线圈在位置有效切割长度达到最大，则有 ， 由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向；在过程中，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 做离心运动的物体，下面说法正确的是（　　） A. 离心现象是因为向心力小于离心力 B. 离心现象是因为合外力不足以提供物体做圆周运动所需向心力 C. 速度的大小改变，方向不变 D. 速度大小和方向都可能改变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．离心现象是物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，物体没有离心力，故A错误； B．做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动，故B正确； CD．当合外力突然消失，做匀速直线运动；当不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，做曲率半径增大的曲线运动，则速度大小与方向均改变，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，间距为d的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直，先让金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定的拉力F=mg的作用，重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，下列说法正确的是（ ） A. 金属杆的速度越来越小，加速度越来越大 B. 金属杆稳定时的速度为 C. 若金属杆从静止开始下落直到稳定时下落的高度为h，则产生的电能为 D. 在金属杆下落的高度为d的过程中，经过电阻R的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．金属杆从静止开始下落，速度增大，感应电动势、感应电流增大，安培力增大，由 可知，合力减小，加速度减小，A项错误； B．金属杆从静止开始下落，设稳定时的速度为vm，则有 竖直方向由三力平衡可得 结合 综合解得 B项错误； C．若金属杆从静止开始下落直到稳定时下落的高度为h，根据功能关系可得生成的电能为 综合计算可得 C项正确； D．由 综合可得 在金属杆下降的高度为d的过程中 综合可得 D项正确 故选CD。 10. 用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°，斜面与水平地面之间是粗糙的，并且斜面一直静止在水平地面上，不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是 A. 地面对斜面的静摩擦力保持不变 B. 外力F一直在增大 C. 某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力 D. 绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小 【答案】BC 【解析】 【详解】B．设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ；对小球沿斜面方向： 则当θ角从 45°变为90°的过程中，绳子的拉力变大，因F=T，则外力F一直在增大，选项B正确； A．对小球和斜面的整体，地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量，则可知，随θ角的增加，地面对斜面的静摩擦力f是变化的，选项A错误； C．当 θ=90°时，滑轮两边绳子的夹角为120°，此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力，选项C正确； D．将小球的速度v分解可知，绳子的速度，则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小，选项D错误； 故选BC. 【点睛】此题涉及到的研究对象较多，关键是如何正确选择研究对象，并能对研究对象正确的受力分析，灵活运用整体及隔离法解题． 三、实验题：本题共2小题，11题9分，12题6分，共15分。 11. 某同学要测量某电压表的内阻，可利用的实验器材有： A．待测电压表（量程为3 V，内阻不到2 kΩ）； B．标准电压表（量程为6 V，内阻约为3 kΩ）； C．电源E（电动势为6 V，内阻很小）； D．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； E．定值电阻（阻值为3 kΩ）； F．开关S，导线若干。 （1）请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线。 （2）当待测电压表的示数为时，标准电压表的示数为，改变滑动变阻器滑片位置，经过多次测量，得到多组、的数值，以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为2.6的直线，则待测电压表的内阻________Ω。 （3）把待测电压表改装成量程为15 V的电压表，需要________（填“串”或“并”）联一个阻值________Ω的定值电阻。 （4）把改装后的电压表跟标准电压表进行校对，发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数小，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2）1875 （3） ①. 串 ②. 7500 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 如图所示 【小问2详解】 由串、并联电路特点有 即 解得 【小问3详解】 [1][2]把待测电压表改装成量程为15 V的电压表，需要串联一个电阻，串联的电阻满足 解得 【小问4详解】 改装后的电压表示数总是比标准电压表的示数小，流过改装后的电压表的电流偏小，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值偏大。 12. 某物理兴趣小组利用倾斜的气垫导轨装置探究系统机械能守恒，如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块放在气垫导轨上，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，间距为x的光电门1和2固定在气垫导轨上。气垫导轨与水平面的夹角可调，当地的重力加速度为g。 ①用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=_________mm； ②气垫导轨正常工作后，调整气垫导轨与水平面的夹角，使得滑块通过两个光电门的时间相等； ③在满足②的情况下，将一质量为m的重物挂到钩码上，将系统由静止释放，测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2，若表达式______________________________（用题中所给的物理量符号表示）成立，则系统机械能守恒得到验证。 【答案】 ①. 6.725（6.724~6.728） ②. 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器读数为； [2]设气垫导轨与水平面的夹角为，滑块通过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速直线运动，满足 将一质量为m的重物挂到钩码上，将系统由静止释放，则滑块依次经过光电门1、2的过程中系统减少的重力势能为 系统增加的动能为 则若表达式 成立时，则系统机械能守恒得到验证。 四、计算题：本题共3小题，共39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. 如图甲所示，长度为114cm右端开口、左端封闭的细长玻璃管水平放置，用一段长为38cm的水银柱封住一段长为38cm的理想气体，气体的温度为300K；若缓慢的抬高玻璃的左端，如图乙所示，使玻璃管开口向下竖直放置；若缓慢的抬高玻璃的右端，如图丙所示，使玻璃管开口向上竖直放置，当气体的温度增大到一定的值，水银柱的上端正好与管口持平，已知大气压强为76cmHg。 （1）求乙图中水银柱下端与管口的距离； （2）求丙图管内气体的温度。 【答案】（1）0；（2）900K 【解析】 【详解】（l）由甲图可知 气体的长度 设管从甲图到乙图过程中水银未漏出，由乙图可知 设气体的长度L乙，玻璃管横截面积为S，甲到乙由等温变化规律可得 综合解得 水银柱的下端与管口的距离为 假设成立。 （2）由甲图可知T甲=300K，由丙图可知 设气体的温度为T丙，玻璃管的横截面积为S，甲到丙由理想气体状态方程可得 综合解得 T丙=900K 14. 如图所示，在平面直角坐标系第一象限中，的区域有竖直向上的匀强电场，的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为的粒子（不计重力）自O点以速度沿x轴正方向射入电场，然后在上某一点（图上没标出）射出，并与线成进入磁场。经过一段时间粒子第一次经过x轴上的P点且垂直x轴进入第四象限。粒子到达P点瞬间原来向外的磁场全部消失，粒子在第四象限运动一段时间后进入一矩形匀强磁场（该磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为原向外磁场的2倍）区域，粒子再次到达x轴时方向恰好沿x轴负方向，且能第二次经过P点。求： （1）求电场强度E的大小； （2）求从O点开始第一次到x轴所用的时间； （3）求矩形磁场的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向 竖直方向 由牛顿第二定律 由几何关系 联立解得 （2）带电粒子在磁场中做圆周运动速度为v，由几何关系得 由几何关系，带电粒子在原向外磁场中做圆周运动的半径 做圆周运动的周期 由几何关系，带电粒子在向外磁场中运动的时间 从O点开始第一次到x轴所用的时间 解得 （3）由（2）可知在磁场运动速度为且大小不变，进入第四象限进入矩形磁场做圆周运动 得轨道半径 由几何关系，当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小 则矩形的两个边长分别为 所以矩形磁场的最小面积 15. 如图所示，平行光滑金属导轨分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，M、P间接有阻值为R的定值电阻，导轨水平部分在间有垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为，金属棒b垂直导轨放在导轨的之间，金属棒a在圆弧导轨上离水平面高处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为，质量均为，间的距离为，重力加速度为，金属棒a与b碰撞后粘在一起，最后金属棒a、b停在磁场Ⅱ区域内，求： （1）金属棒a通过磁场Ⅰ的过程中，通过定值电阻的电荷量； （2）金属棒a离开磁场Ⅰ时的速度大小； （3）从a棒开始运动到两杆运动停止过程中，产生的焦耳热Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒a通过磁场I的过程中，通过金属棒a的电量 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律有 解得 则通过定值电阻的电量 （2）设金属棒a进入磁场I时的速度大小为，根据机械能守恒有 解得 金属棒a通过磁场I的过程中，根据动量定理有 即 解得 （3）设金属棒a与b碰撞后的共同速度为，根据动量守恒有 则该碰撞过程损失的机械能为 由于最后金属棒a与b静止，根据能量守恒定律，可知从a棒开始运动到两杆运动停止过程中，有 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$