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2026年普通高等学校招生全国统一考试
物理(模拟试题)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
1.三个完全相同的木块A、B、C质量均为m。三者从同一高度自由下落,但木块A在开始下落的瞬间被
水平飞行的子弹击中,木块B在下落到一半高度时被水平飞来的子弹击中,子弹均留在木块中。则三个木
块下落时间'A、®、c的大小关系是()
A.Ih=IB=Ic
B.t=tB>Ic
C.Ih =Ic <IB
D.t>IB>Ic
【答案】C
【解析】
【详解】木块C做自由落体,木块A在开始下落的瞬间被子弹射中,并留在其中,木块A与子弹一起做平
A、C在竖直方向上都做自由落体运动,且下落高度相同,
可知二者下落的时间相同,即tA=tc
木块B下落到一半高度时被水平飞来的子弹水平射中,子弹射入时间极短,子弹和木块之间的相互作用力
远大于木块的重力,所以在竖直方向木块和子弹组成的系统动量守恒,设子弹的质量为,子弹击中木块
之前木块B竖直方向的速度为,子弹击中木块后两者竖直方向的速度为V',取竖直向下为正方向,则有
mv,=(m+mo)v',
可得v'y=
m
V,<y
m+mo
所以子弹击中木块后,木块竖直方向的速度减小,木块落地时间延长,所以木块B运动的时间t。>t=。
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故选C。
2.如图所示,在如图所示的电路中,充电己完成,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板时的速度
为,不计电子重力,下列判断正确的是()
D
A.若增大两板间的距离,则电子到达B板的速度不变
B.若增大两板间的距离,则电子到达B板的速度增大
C.若减小两板间的距离,则电子到达B板的速度增大
D.若减小两板间的距离,则电子到达B板的速度减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB。若增大两板间的距离d,根据C=,S
4πkd
可知电容减小,由于存在二极管(单向导电性),可知电容器放不了电,则电容器Q不变,根据
B-4 c=2
U
d
4πkQ
联立解得E=
8.S
可知极板间场强不变,粒子受到的电场力不变,由于极板间距增大,则电场力做功增大,故电子到达B板
的速度增大,故A错误,B正确;
CD.结合分析可知,若减小两板间的距离d,可知电容增大,可知电容器充电,又由于此时两极板间电压
不变,根据W=qU
可知电场力做功不变,故电子到达B板的速度不变,故CD错误。
故选B。
3.彭泽帽子山核电站是国务院决定兴建的中国内陆首座大型商用核电站,是鄱阳湖生态经济区头号重点工
程。其中发生的-一种核反应方程是2U+0n→0Nd+0Zr+xn+ye+Y。已知铀235的平均结合能为
7.60MeV,钕143的平均结合能为8.14MeV,锆90的平均结合能为8.51MeV。则下列说法正确的是()
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A.在该反应中,一个铀核裂变放出的核能约为2.31×101J
B.x的值为3,y的值为6
C.1Nd不稳定,会通过a衰变和y衰变生成Pm,并释放出电子
D.假设裂变前铀原子静止,若γ光子的能量占总释放能量的10%,剩余能量全部转化为碎片和中子的动能,
且不计电子和光子的动量,若每个中子动能相同,则每个中子的动能约为2.0MeV
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个铀核裂变放出的核能约为
△E=143×8.14MeV+90×8.51MeV-235×7.60MeV=143.92MeV≈2.31×10-11J,故A正确;
B.根据质量数守恒235+1=143+90+x+0
解得x=3
根据质子数守恒92+0=60+40+0-y
解得y=8,故B错误;
C.根据反应方程Nd→Pm+e+y
1Nd不稳定,会通过B衰变和y衰变生成Pm,并释放出电子,故C错误;
D.令碎片和中子的质量分别为M、m,根据动量守恒定律有M-2y,=0
碎片利中子的动能E,=2M,E。一
其中加
1
M143+90
结合上述与题意有(1-10%)△E=Ek1+2E2
解得E2=64.2lMeV,故D错误。
故选A。
4.“古有司南,今有北斗”,北斗卫星收官不仅是技术成就的里程碑,更是国家战略布局的重要节点,为
全球用户提供高精度服务的同时,深刻影响国家安全与经济社会发展。己知地球质量为M,半径为R,取
无穷远处的引力势能为零。质量为m的“北斗”卫星在绕地球无动力飞行时,它和地球组成的系统机械能
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守恒,且它们之间引力势能的表达式是E,=
GMm,其中r是卫星与地心间的距离(能脱离地球引力,即
表明能到达离地球无穷远处,使得E,O)。如图,现欲将质量为m的卫星1从近地圆轨道I变轨到椭圆轨
道Ⅱ上去,轨道Ⅱ的近地点A和远地点B距地心分别为=R,2=3R。另有卫星2在轨道Ⅲ上,轨道IⅢ
的半径乃=2R。轨道Ⅱ和轨道I的交点为C。则下列说法正确的是()
A.卫星1在轨道Ⅱ上的周期大于卫星2在轨道Ⅲ上的周期
B.卫星1从轨道I变轨到轨道Ⅱ需要在近地点A一次性给它提供能量
GMm
4R
C.卫星1和卫星2在C点的加速度大小不同
2
D.卫星在轨道Ⅱ上经过A点时速率是其在此处脱离地球引力所需速率的
倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律
=k
T2
题意可知轨道Ⅲ的半长轴为3R,轨道Ⅱ的半长轴R+3R=2R,故卫星1在轨道Ⅱ上的周期等于卫星2
2
在轨道II上的周期,故A错误;
R2m哈+GMm
B.厦意可知卫星在轨道I上机械能守恒,则有)mv+-GMm-m
3R
根据开普勒第二定律有Rv4=3RyB
联立解的V4=
3GM
2R
卫星在轨道I的速率为y,根据GMm=,
2
GM
可知V三R
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1
星1从轨道1变轨到轨道,由动能定理有,m心-7m三B
联立解得E=
GMm
4R
故B正确:
C.根据GMm
2
=ma
GM
解得a=r2
由于卫星1和卫星2在C点距离地球的距离相同,故卫星1和卫星2在C点的加速度大小相同,故C错误;
D.卫星在A点脱离地球引力需到达无穷远,机械能为0,则有一m+
-GMm=0
2
R
解得V三
2GM
V3
故D错误。
故选B
5.“人往高处走,水往低处流”,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同
一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将
一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象依然可用等势面
解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。
为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直
质为加的小水演可视为质点赵这个坐标系下具有的"势能”可表示为、
该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同
质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是()
转轴
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向转动轴,所以这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C该“势能”的表达式E=-,m0'x是选取了x轴处“势能”为零
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D.稳定时桶中水面的纵截面为抛物线的一部分,且方程为y=
0
2
2g
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据“势能”公式可知,距离y轴越远,势能越小,当小水滴从y轴向外运动的过程中,对应
的“力”一定做正功,因此“力”的方向背离O点向外,则这个“力”的效果不是提供水做圆周运动的向
心力,故A错误;
咳“势能”的表达式类比于弹簧弹性势能的表达式E、)
弹簧离平衡位置越远,弹力越大,因此该“势能”对应的“力”的大小随距离x的绝对值增加而增大,故B
错误;
C.该表达式中,当x取0时,势能为零,因此选取了y轴处“势能”为零,故C错误;
D.由于整个水面总势能相等,在O点处总势能为零,则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该“势
能”和均为零,即mgy
2m02r2=0
1
解得y=
2g
因此稳定时,桶中水面的纵截面为抛物线的一部分,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在同种均匀介质中有两波源S1和S2相距3m,频率均为2Hz,以S1为原点建立如图所示的坐
标系,t=0时波源S1从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动,所激发的横波向四周传播。1=0.25s时波
源S2也开始垂直纸面向上做简谐运动,在t=0.75s时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。
则()
个y
x=1.5m
S
-2.5
12
34A.5x品
A.波的传播速度为3m/s
B.虚线x=1.5m为振动加强区
C.t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个
D.经过1.0s后S1和S2连线上有2个振动减弱的位置
【答案】C
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【解析】
【详解】A.两波源起振的时间差为△t=0,25s,△1时间内两列波的传播距离之差为
△x=2.5m-1.5m=lm
波的传播速度为
△x
y=-
=4m/s
△t
故A错误;
B.根据几何关系可知x=1.5m上各质点到两波源的波程差均为零,而1=0.25s时S,正向下振动,与S2起
振方向相反,所以两波源在x=1.5m上引起质点的振动步调相反,即虚线x=1.5m为振动减弱区,故B错
误:
C,两列波的波长均为
=2m
f
t=1.0s时S波传播到的最远位置到S,的距离为
d1=22=4m
此时S,波的最远波谷到S,的距离为
5=d
31=2.5m
S,波的最近波谷到S,的距离为
1=1-元=0.5m
t=1.0s时S2波传播到的最远位置到S2的距离为
3」
d,=22=3m
S,波此时产生的波形中只有一个波谷,且到S,的距离为
3
5=d,-4=1.5m
如图所示
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可知t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个,故C正确;
D.S,和S,连线上满足到两波源的波程差为波长的整数倍的点为振动减弱位置,即
△s=k2|(k=0,1,2,.…)
则
0<k2k3m(k=0,l,2,.)
解得
3
k<k=02
2
即
k=0,±1
所以t=1.0s后S,和S,连线上有3个振动减弱的位置,故D错误。
故选C。
7.如图所示,M、N端连接一个稳压交流电源,其有效值为6V,理想变压器的原线圈上接有定值电阻
R,三2,副线圈上接有最大阻值为109的滑动变阻器R,原、副酸圈匝数之比片=,电流表、电压表
均为理想电表。初始时,滑动变阻器R的滑片处于正中间位置,电流表、电压表示数分别为I、U,现将滑
片逐步上移至最上端,电流表、电压表变化量的绝对值分别为△1、△U,下列说法正确的是()
Ro
(v
A.滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大
B.
0=19
C.滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时,电流表示数为1A
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D.当滑动变阻器接入电路的阻值为92时,变压器输出功率最大且为9W
【答案】D
【解析】
【详解】A,由于理想变压器原线圈电路上含有电阻,则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻,
则电路变为简单的串联电路,如图所示
Ro
Mo
R等级
滑片逐步上移,使R阻值增大,即
n U2
2
R等效=
212
n,
n
增大,则总电阻增大,根据
U
可知总电流减小,即通过R的电流减小,根据
L=2
12%
可知,通过电流表的电流减小。根据
U=UMN-Uo=UM -1 Ro
可知U增大。根据
U=%
U2 n2
可知电压表示数增大。故A错误;
B,根据理想变压器的变压、变流规律及闭合电路欧姆定律有
U:=U,=(Uo-1,Ra)=Uso-1 Ro=Uw-
1n1
1n,
n
n
n
n
则
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AUAU2-R,=9
△1△2
故B错误:
C.对副线圈
U,=1,R
原线圈有
UMN =I Ro+U
又
1-也,-”
1,n U2 n2
联立解得
故C错误;
D分析可知变压器的输出功率为等效电路的功率,则
B=P数=1R发(R,+R等
UN
下R等效(R。-R等+4R
R等效
可知,当R,=R等效时变压器输出功率最大,结合
R数=R=R
1
n
解得
R=92
P=
UiN
带入
R。-R等数+4R
2
得
R$效
P =9W
故D正确。
故选D。
8.OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径OE=d,一束由a光和b光组成的复色光,沿AO方向从上表
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物理(模拟试题)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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. 三个完全相同的木块A、B、C质量均为m。三者从同一高度自由下落,但木块A在开始下落的瞬间被水平飞行的子弹击中,木块B在下落到一半高度时被水平飞来的子弹击中,子弹均留在木块中。则三个木块下落时间的大小关系是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,在如图所示的电路中,充电已完成,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板时的速度为,不计电子重力,下列判断正确的是( )
A. 若增大两板间的距离,则电子到达B板的速度不变
B. 若增大两板间的距离,则电子到达B板的速度增大
C. 若减小两板间的距离,则电子到达B板的速度增大
D. 若减小两板间的距离,则电子到达B板的速度减小
3. 彭泽帽子山核电站是国务院决定兴建的中国内陆首座大型商用核电站,是鄱阳湖生态经济区头号重点工程。其中发生的一种核反应方程是。已知铀235的平均结合能为,钕143的平均结合能为,锆90的平均结合能为。则下列说法正确的是( )
A. 在该反应中,一个铀核裂变放出核能约为
B. 的值为3,的值为6
C. 不稳定,会通过衰变和γ衰变生成,并释放出电子
D. 假设裂变前铀原子静止,若γ光子能量占总释放能量的10%,剩余能量全部转化为碎片和中子的动能,且不计电子和光子的动量,若每个中子动能相同,则每个中子的动能约为
4. “古有司南,今有北斗”,北斗卫星收官不仅是技术成就的里程碑,更是国家战略布局的重要节点,为全球用户提供高精度服务的同时,深刻影响国家安全与经济社会发展。已知地球质量为M,半径为R,取无穷远处的引力势能为零。质量为m的“北斗”卫星在绕地球无动力飞行时,它和地球组成的系统机械能守恒,且它们之间引力势能的表达式是Ep= -,其中r是卫星与地心间的距离(能脱离地球引力,即表明能到达离地球无穷远处,使得Ep=0)。如图,现欲将质量为m的卫星1从近地圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ上去,轨道Ⅱ的近地点A和远地点B距地心分别为r1=R,r2=3R。另有卫星2在轨道III上,轨道III的半径r3=2R。轨道Ⅱ和轨道III的交点为C。则下列说法正确的是( )
A. 卫星1在轨道Ⅱ上的周期大于卫星2在轨道III上的周期
B. 卫星1从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在近地点A一次性给它提供能量
C. 卫星1和卫星2在C点的加速度大小不同
D. 卫星在轨道Ⅱ上经过 A 点时的速率是其在此处脱离地球引力所需速率的 倍
5. “人往高处走,水往低处流”,处于自然状态水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象依然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系,质量为m的小水滴(可视为质点)在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是( )
A. 与该“势能”对应的“力”的方向指向转动轴,所以这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力
B. 与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C. 该“势能”的表达式是选取了x轴处“势能”为零
D. 稳定时桶中水面的纵截面为抛物线的一部分,且方程为
6. 如图所示,在同种均匀介质中有两波源S1和S2相距3m,频率均为2Hz,以S1为原点建立如图所示的坐标系,时波源S1从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动,所激发的横波向四周传播。时波源S2也开始垂直纸面向上做简谐运动,在时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则( )
A. 波的传播速度为3m/s B. 虚线为振动加强区
C. 时波谷与波谷相遇的点共有2个 D. 经过1.0s后S1和S2连线上有2个振动减弱的位置
7. 如图所示,M、N端连接一个稳压交流电源,其有效值为6V,理想变压器的原线圈上接有定值电阻,副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R,原、副线圈匝数之比,电流表、电压表均为理想电表。初始时,滑动变阻器R的滑片处于正中间位置,电流表、电压表示数分别为I、U,现将滑片逐步上移至最上端,电流表、电压表变化量的绝对值分别为、,下列说法正确的是()
A. 滑片上移过程中电压表、电流表示数均增大
B.
C. 滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时,电流表示数为lA
D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时,变压器输出功率最大且为9W
8. OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径,一束由a光和b光组成的复色光,沿AO方向从上表面射入玻璃砖,入射角为θ。a光和b光折射后分别射到B、D点,如图所示,a光在B点恰好发生全反射。再用a光和b光进行光电管的实验(电源正负极可以对调),用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法中正确的有( )
A. 若b光为图三中的丙光,则a光为图三中的甲光
B. a光对玻璃的折射率为
C. a光由O到B所需时间为
D. b光在D点也可能发生全反射
9. 如图甲所示,金属杆垂直导轨放置在光滑两平行水平导轨上,接入导轨间的有效长度为,磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向上,整个回路的电阻恒为,现给金属杆施加水平向右的特殊拉力,让金属棒向右运动的速度-时间关系图像如图乙所示,图中的曲线是正弦曲线的形状,结合图中所给的相关已知条件,分析下列说法正确的是( )
A. 时刻,若拉力的大小为,则曲线切线的斜率小于
B. 时刻,拉力的功率为
C. 若图乙阴影的面积为,则时间内,拉力的平均值为
D. 时间内,回路中产生的热量为
10. 江西是新中国第一枚海防导弹等国防科技成就的发源地,为我国现代化国防建设奠定基础。导弹在空中飞行时会受到空气阻力。如图甲所示,理想状态下没有空气阻力的抛体运动的轨迹为抛物线,但在真实的情况下由于空气阻力的影响,如图乙,其轨迹为一个可视为质点的物体由水平地面上斜向上抛出,只在重力和空气阻力作用下的运动轨迹,已知物体的质量为m,其所受空气阻力的大小与速度大小成正比,方向与速度方向相反,比例系数为k,重力加速度为g,抛出瞬间速度大小为v1,与水平方向的夹角为α,落地瞬间速度大小为v2,与水平方向的夹角为β,物体在空中飞行的时间为t,物体水平射程为x。下列说法正确的是( )
A. 物体在空中飞行的时间为
B. 从抛出到落地整个过程动量变化量大小为
C. 从抛出到落地整个过程物体克服阻力做功
D. 物体水平射程为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 小钟同学利用如图所示的实验装置探究质量为m1和m2的物体碰撞过程。
实验步骤如下:
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中质量为m1和m2的两球与木条的撞击点;
②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触,让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放,摘击点为B′;
③将木条向右平移到图中所示位置,质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放,确定撞击点;
④质量为m2的球静止放置在水平槽的末端,将质量为m1的入射球再从斜轨上A点由静止释放,确定两球相撞后的撞击点;
⑤测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3.
(1)两小球的质量关系为m1 ___________ m2 (填“>”“=”或“<”)
(2)若利用天平测量出两小球的质量为m1、m2
①则满足___________表示两小球碰撞前后动量守恒;
②若满足___________表示两小球碰撞前后机械能守恒。
(3)恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数,它只与碰撞物体的材料有关,两物体碰撞后的恢复系数为,其中v1 、 v2分别为质量为m1和m2的物体碰撞前的速度,u1、 u2分别为质量为m1和m2的物体碰撞后的速度。若h1、h2、h3,则恢复系数为e =___________(保留2位有效数字),这说明该碰撞过程并非机械能守恒。
12. 某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路,并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知,所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示,图中压力在到之间时,阻值与压力满足(Ω),该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为,压敏电阻工作面面积为。
该实验小组把压敏电阻(工作面向下)嵌入到活塞上,并设计了如图乙所示的电路图来进行实验,主要实验器材有:
微安表(,内阻);
电阻箱();
电源(电动势为,内阻不计);
开关K、导线若干。
(1)调节电阻箱的阻值,当工作面受到压力为时,电流表示数为,则电阻箱接入阻值为___,此时压敏电阻工作面所处环境的压强为____;
(2)打开针管的出气口,调节活塞位置至气体体积为,然后关闭出气口,缓慢推动针管活塞,记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流,实验过程中,气体体积越小,微安表的示数____(选填“越大”或者“越小”);
(3)在(2)过程中,电流的倒数与气体体积的倒数若满足的关系为:____,即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。
13. 如图所示,开口向右的绝热汽缸水平放置,由厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭相同质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ,气体的体积均为V0,压强均为1.2p0,热力学温度与外界相同,均为T0,活塞A可以在汽缸内无摩擦地自由移动,活塞B与汽缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好,活塞的横截面积为S,大气压强为p0,外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。
(1)求当活塞B恰好要滑动时,活塞A移动距离;
(2)当活塞B恰好要滑动时,电加热丝停止加热,同时将活塞B固定,然后打开区域Ⅱ内的阀门K,气体缓慢漏出。经过足够长的时间,区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来质量的,求区域Ⅰ内气体最终的热力学温度。
14. 竖直平面内固定两根足够长的光滑细杆M、N,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计(a、b球均可越过O点)。两个小球a、b(可视为质点)质量分别为km、m,a球套在竖直杆M上,b球套在水平杆N上,a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接。将a、b球在图1所示位置保持静止(刚性轻杆与水平杆N垂直),对b球施加一微小扰动使其开始沿N杆向右运动。不计一切摩擦。已知重力加速度为g。求在此后的运动过程中:
(1)b球的最大速度
(2)b球第一次向右运动过程中,当刚性轻杆与竖直杆M的夹角为60°时(如图2所示),此时刚性轻杆对球a的作用力的大小。
15. 在研究物体与挡板多次碰撞的问题时,我们常用镜像对称法简化。如图所示,竖直平面内有左右两块挡板,板间距为,左挡板足够长且在距地面处有一狭缝,狭缝左侧有一水平放置的粒子加速器,其加速电压为,可水平射出质量为(其重力不可忽略),电荷量为的带电粒子;右挡板长为,底端与地面的距离为。左挡板的右侧空间中有竖直向上的匀强电场(未画出),场强为,粒子与地面或右挡板的右侧面碰撞后即被吸附,其他碰撞均可视为弹性碰撞,重力加速度为。
(1)若,,,粒子与右侧挡板碰撞一次后恰好落在左挡板下端,求的值。
(2)若,,,经过四次碰撞后粒子最终落在两板之间的水平地面上,求加速电压的取值范围。
(3)若,,,左挡板右侧空间中有一磁感应强度大小为的匀强磁场,初始方向垂直于纸面向外,第一次碰撞后磁场反向,之后若前后两次与粒子碰撞的挡板不同,则磁场反向,已知粒子与右挡板的左侧面碰撞两次后与左挡板和地面无碰撞,求加速电压的取值范围。
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