精品解析：广西壮族自治区南宁市第三中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

南宁三中2024~2025学年度下学期高二期末考试 物理试题 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选多选或未选均不得分；第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，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. 已知镭原子核经过一次衰变后变成一个新核，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变方程为 B. 新核中有86个中子 C. 镭经过2个半衰期后还有没有发生衰变 D. 样品中剩余的镭越来越少，其半衰期越来越短 2. 中国北斗卫星导航系统由若干地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星等卫星组成。如图，A、B两颗卫星分别是中圆地球轨道卫星和地球同步轨道卫星，轨道半径分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 卫星A的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A的角速度大于卫星B的角速度 C. 卫星A的周期大于卫星B的周期 D. 以上说法均错误 3. 3月15日，2025年女子冰壶世锦赛开赛，中国女子冰壶队在首场比赛中5：3战胜土耳其队，取得了本届世锦赛“开门红”。若冰壶在冰面上做匀减速直线运动直到速度为零，以冰壶运动方向为正方向，用、、分别表示冰壶运动的时间、位移和速度，此过程中关于冰壶的运动，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 以下说法中正确的是（　　） A. 图甲用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越宽，观察到的中央衍射条纹越宽 B. 图乙水面上漂浮的油膜在阳光照射下呈现彩色的条纹是由于光的干涉 C. 图丙医用内窥镜利用光的衍射现象 D. 图丁观看立体电影需要戴特制的眼镜利用了光的干涉现象 5. 如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知，计时牌的重力大小为，不计一切摩擦。则倒计时牌在如图位置平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 绳的拉力大于绳的拉力 B. 绳的拉力大小为 C. 绳的拉力大小为 D. 绳与竖直方向的夹角大于绳与竖直方向的夹角 6. 如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则 A. α粒子在M点的速率比在Q点的大 B. 三点中，α粒子在N点的电势能最大 C. 在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低 D. α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功 7. 水平传送带匀速顺时针运行，在传送带的最左端每隔时间轻放上相同的物块（可视为质点）。已知物块和传送带之间的动摩擦因数为，物块的质量为。接收侧的工人发现，靠近传送带右端的物块都已经和传送带达到相同速度，且这些物块之间的距离均为，重力加速度为。下列判断中错误的是（　　） A. 每个物块与传送带间由于摩擦产生的热量为 B. 传送带的运行速度为 C. 每个物块从静止加速至与传送带共速过程中与传送带间产生的摩擦热与其动能的变化量相等 D. 在时间内，传送带由于运输工件需要多消耗的电能为 8. 一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t=0时的波形如图所示，则(　　) A. 波的周期为1s B. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 C. x=0处的质点在t=s时速度为0 D. x=0处的质点在t=s时速度值最大 9. 如图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值，则（　　） A. A的示数增大 B. 的示数增大 C. 与的比值等于 D. 大于 10. 近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。高铁动车组在制动过程中采用“再生制动”方式，将列车的动能转化为可再生利用的能量，有效降低能耗。一种再生利用的方式是将列车甲制动产生的电能，提供给同一电网下处于启动状态的列车乙。此过程可简化为如图所示的模型：固定在水平地面上的足够长的平行金属导轨，处于竖直方向的匀强磁场中；甲、乙是两根相同的金属棒，放在导轨上，与导轨良好接触，且始终与导轨保持垂直。已知磁场的磁感应强度大小为，导体棒质量均为，电阻均为，长度与导轨间距相等，均为；导体棒甲、乙在导轨上运动时，受到的摩擦阻力大小均为；时，导体棒甲的速度大小为，方向向左，导体棒乙的速度为0。已知导体棒甲经过位移，速度从减到时，乙不能再加速，此时再生制动结束。不计导轨的电阻。则以下说法正确的是（　　） A. 时刻，导体棒乙获得的加速度大小为 B. 在制动过程中，导体棒中的电流与两导体棒的速度差的关系为 C. 再生制动结束时，乙的位移为 D. 再生制动结束时，设导体棒甲乙相对位移为，则全过程摩擦阻力做功产生的热量 二、非选择题；本大题共5小題,共54分。第11题6分，第,12题10分，第13題10分，第14题12分，第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只有最后答案而无演算过程的不得分:有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小安同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从斜轨上的位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量出平抛的射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上的位置由静止释放，与被碰小球相碰，并且多次重复。得到两小球落点的平均位置分别为、。 （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 同一组实验中，入射小球可以从不同位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量且两小球半径相同 C. 轨道的倾斜部分必须光滑且轨道末端水平 （2）实验中，除了要测出平抛射程、、外，还需要测量的物理量有（　　） A. 入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B. 入射小球释放点距水平轨道的高度 C. 小球抛出点距地面的高度H （3）在某次实验中记录的落点平均位置、几乎与在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式_________________________________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的动量守恒。 12. 实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 （1）先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是______Ω；______（选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 （2）如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的______表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的______图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω，=______Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 13. 某种气体的压强，体积，温度。它经过等温过程后体积变为；随后，气体又经过等容过程，从外界吸收的热量，其温度变为。求： （1）等温变化过程后的气体的压强； （2）等容变化过程后的气体的压强； （3）等容变化过程中该气体的内能变化量。 14. 如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点。保持入射光方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。求： （1）玻璃砖的折射率； （2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕点相对初始位置转过的角度的正弦值； （3）玻璃砖顺时针转过的过程中，光屏上光点沿光屏向上的位移大小。 15. 如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，、两板间距离为，之间有正交的电场与磁场，磁感应强度为；为偏转分离区域，两区域的分界面与极板共面，区存有垂直纸面向里的匀强磁场、区存有竖直向上的匀强电场，电场强度为，水平放置一特殊材质的光滑绝缘弹性板，该板与极板的下边沿齐平。今有一初速度为零、质量为、电荷量为的正粒子，经加速后，该粒子恰能沿两极板的中轴线通过速度选择器，粒子进入分离区做匀速圆周运动，并随后垂直于、分界面进入区域，粒子在区间发生偏转，并与板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后水平速度不变，竖直分速度反向。（不计粒子的重力、极板厚度以及场的边缘效应）求： （1）粒子在速度选择器中运动的速度和速度选择器两板间电压； （2）分离区中的磁感应强度大小； （3）每次碰撞弹性板对带电粒子的冲量大小和第次碰撞处到极板的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁三中2024~2025学年度下学期高二期末考试 物理试题 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选多选或未选均不得分；第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，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. 已知镭原子核经过一次衰变后变成一个新核，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变方程为 B. 新核中有86个中子 C. 镭经过2个半衰期后还有没有发生衰变 D. 样品中剩余的镭越来越少，其半衰期越来越短 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．该衰变方程为，故A错误； B．新核中中子数为224-86=138个，故B错误； C．镭经过2个半衰期后，还剩四分之一没有衰变，即。故C正确； D．样品中剩余的镭越来越少，其半衰期不会发生变化。故D错误。 故选C。 2. 中国北斗卫星导航系统由若干地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星等卫星组成。如图，A、B两颗卫星分别是中圆地球轨道卫星和地球同步轨道卫星，轨道半径分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 卫星A的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A的角速度大于卫星B的角速度 C. 卫星A的周期大于卫星B的周期 D. 以上说法均错误 【答案】B 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得，， 由于，则卫星A的线速度大于卫星B的线速度，卫星A的角速度大于卫星B的角速度，卫星A的周期小于卫星B的周期。 故选B。 3. 3月15日，2025年女子冰壶世锦赛开赛，中国女子冰壶队在首场比赛中5：3战胜土耳其队，取得了本届世锦赛“开门红”。若冰壶在冰面上做匀减速直线运动直到速度为零，以冰壶运动方向为正方向，用、、分别表示冰壶运动的时间、位移和速度，此过程中关于冰壶的运动，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．冰壶在冰面上做匀减速直线运动，速度逐渐减小，根据图像的切线斜率表示速度可知，图像的切线斜率应逐渐减小，故A正确，B错误； CD．设冰壶的初速度为，加速度大小为，冰壶在冰面上做匀减速直线运动，根据运动学公式可得 可得 可知图像为一条斜率为的倾斜直线，故CD错误。 故选A。 4. 以下说法中正确的是（　　） A. 图甲用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越宽，观察到的中央衍射条纹越宽 B. 图乙水面上漂浮的油膜在阳光照射下呈现彩色的条纹是由于光的干涉 C. 图丙医用内窥镜利用光的衍射现象 D. 图丁观看立体电影需要戴特制的眼镜利用了光的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽，故A错误； B．图乙水面上漂浮的油膜在阳光照射下呈现彩色的条纹是由于光的干涉，故B正确； C．图丙医用内窥镜利用光的全反射现象，故C错误； D．图丁观看立体电影需要戴特制的眼镜利用了光的偏振现象，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知，计时牌的重力大小为，不计一切摩擦。则倒计时牌在如图位置平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 绳的拉力大于绳的拉力 B. 绳的拉力大小为 C. 绳的拉力大小为 D. 绳与竖直方向的夹角大于绳与竖直方向的夹角 【答案】C 【解析】 【详解】一根轻绳悬挂在挂钩上，不计一切摩擦，则绳上张力大小处处相等，设绳上张力大小为T。高考倒计时牌受重力、绳OA、OB对它的拉力T，共三个力的作用，处于静止状态，则两力的合力必与重力等大反向，绳、绳的拉力与竖直方向的夹角均为45°，如图所示 由平衡条件可得 解得绳、绳的拉力大小为 故选C。 6. 如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则 A. α粒子在M点的速率比在Q点的大 B. 三点中，α粒子在N点的电势能最大 C. 在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低 D. α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功 【答案】B 【解析】 【详解】解法一（从等势线分布入手）：重核带正电荷，在其周围形成的电场中，离重核越近电势越高，所以φN＞φM＞φQ，选项C错误；电势越高，正电荷的电势能越大，所以带正电的α粒子在三点处的电势能大小关系是EN＞EM＞EQ，即N点的电势能最大，Q点的电势能最小，B正确；α粒子仅受电场力的作用，其电势能和动能相互转化，但电势能和动能之和保持不变，根据EN＞EM＞EQ可知，EkN＜EkM＜EkQ，α粒子在M点的动能比在Q点的小，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，选项A错误；由EM＞EQ可知，α粒子从M点运动到Q点，电势能减小，电场力对它做的总功肯定为正功（电场力做正功，电势能减小，动能增大），选项D错误． 解法二（从电场力做功入手） α粒子受到的电场力始终是斥力，在α粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，再从N点运动到Q点时，电场力做正功，已知Q点比M点离核更远可知，正功大于负功，所以整个过程，电场力对它做的总功为正功，D错误；已知从M运动到N，电场力做的总功为正功，可知α粒子的动能变大，速度变大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，A错误；距离带正电荷的重核越近，电势越高，α粒子的电势能越大，结合三点的位置关系可知，电势关系φN＞φM＞φQ，电势能关系EN＞EM＞EQ，B正确，C错误． 7. 水平传送带匀速顺时针运行，在传送带的最左端每隔时间轻放上相同的物块（可视为质点）。已知物块和传送带之间的动摩擦因数为，物块的质量为。接收侧的工人发现，靠近传送带右端的物块都已经和传送带达到相同速度，且这些物块之间的距离均为，重力加速度为。下列判断中错误的是（　　） A. 每个物块与传送带间由于摩擦产生的热量为 B. 传送带的运行速度为 C. 每个物块从静止加速至与传送带共速过程中与传送带间产生的摩擦热与其动能的变化量相等 D. 在时间内，传送带由于运输工件需要多消耗的电能为 【答案】A 【解析】 【详解】B．可以用如下图像来表示题述过程 由此可知传送带的运转速度为，B正确； AC．对于水平传送带，从静止开始到共速过程中用时间 产生的总摩擦热 即产生的热量等于动能的总变化量，因此A错误，C正确； D．对于单个物块而言，运输需要消耗的电能由摩擦热和动能增量构成，即 对于足够长的时间而言，可以认为完整完成了个物块的运输，因此多消耗的总电能为 D正确。 此题选择错误选项，故选A。 8. 一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t=0时的波形如图所示，则(　　) A. 波的周期为1s B. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 C. x=0处的质点在t=s时速度为0 D. x=0处的质点在t=s时速度值最大 【答案】AB 【解析】 【详解】由波的图象可知半个波长是2m，波长m，周期是s，A正确；根据上下坡法，由波向x轴正方向传播，可知x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动，B正确；x=0的质点的位移是振幅的一半，则s时，x=0的质点既没有在平衡位置也不在最大位移处，速度不是最大，也不是零，CD错误． 9. 如图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值，则（　　） A. A的示数增大 B. 的示数增大 C. 与的比值等于 D. 大于 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；所以A的示数增大，的示数减小，故A正确，B错误； C．根据闭合电路欧姆定律得 则有 即与的比值大于r，故C错误； D．电压表的示数等于定值电阻两端电压，根据欧姆定律可得 电压表的示数等于路端电压，根据闭合电路欧姆定律得 可得 已知定值电阻阻值大于电源内阻阻值，所则有大于，故D正确。 故选AD。 10. 近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。高铁动车组在制动过程中采用“再生制动”方式，将列车的动能转化为可再生利用的能量，有效降低能耗。一种再生利用的方式是将列车甲制动产生的电能，提供给同一电网下处于启动状态的列车乙。此过程可简化为如图所示的模型：固定在水平地面上的足够长的平行金属导轨，处于竖直方向的匀强磁场中；甲、乙是两根相同的金属棒，放在导轨上，与导轨良好接触，且始终与导轨保持垂直。已知磁场的磁感应强度大小为，导体棒质量均为，电阻均为，长度与导轨间距相等，均为；导体棒甲、乙在导轨上运动时，受到的摩擦阻力大小均为；时，导体棒甲的速度大小为，方向向左，导体棒乙的速度为0。已知导体棒甲经过位移，速度从减到时，乙不能再加速，此时再生制动结束。不计导轨的电阻。则以下说法正确的是（　　） A. 时刻，导体棒乙获得的加速度大小为 B. 在制动过程中，导体棒中的电流与两导体棒的速度差的关系为 C. 再生制动结束时，乙的位移为 D. 再生制动结束时，设导体棒甲乙相对位移为，则全过程摩擦阻力做功产生的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．时刻，导体棒甲产生的感应电动势为 回路的电流为 导体棒乙受到的安培力力为 根据牛顿第二定律可得导体棒乙获得的加速度大小为 故A错误； B．若两导体棒的速度差为，则回路电动势为 导体棒中的电流为，故B正确； C．设再生制动结束时导体棒乙的速度为，此时导体棒乙受到的安培力等于阻力，则有 设从时刻到再生制动结束时经历的时间为，对甲导体棒，由动量定理得 对乙导体棒，由动量定理得 其中 联立解得乙的位移为，故C正确； D．再生制动结束时，全过程摩擦阻力做功产生的热量为，故D错误。 故选BC。 二、非选择题；本大题共5小題,共54分。第11题6分，第,12题10分，第13題10分，第14题12分，第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只有最后答案而无演算过程的不得分:有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小安同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从斜轨上的位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量出平抛的射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上的位置由静止释放，与被碰小球相碰，并且多次重复。得到两小球落点的平均位置分别为、。 （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 同一组实验中，入射小球可以从不同位置由静止释放 B. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量且两小球半径相同 C. 轨道的倾斜部分必须光滑且轨道末端水平 （2）实验中，除了要测出平抛射程、、外，还需要测量的物理量有（　　） A. 入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B. 入射小球释放点距水平轨道的高度 C. 小球抛出点距地面的高度H （3）在某次实验中记录的落点平均位置、几乎与在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式_________________________________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的动量守恒。 【答案】（1）B （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 A．同一组实验中，需保证入射小球与被碰小球前速度相同，所以入射小球必需从同一位置释放，A错误； B．为了保证碰后入射小球的速度不反向，且保证两小球为对心碰撞，所以入射小球的质量必须大于被碰小球的质量且两小球半径相同，B正确； C．只要保证入射小球每次与被碰小球碰撞时速度相同即可，倾斜轨道部分是否光滑无所谓，但轨道末端需要水平，C错误。 故选B。 【小问2详解】 由平抛的位移公式，联立可得 由于平抛下落的高度H均相同，故平抛的初速度与水平位移成正比，要验证的动量守恒定律表达式 可以变形为 因此还需测量的物理量为入射小球和被碰小球的质量m1、m2，入射小球释放点距水平轨道的高度及小球抛出点距地面的高度不需要测量。 故选A。 【小问3详解】 设碰前入射小球质量为m₁、速度为v₀，其平抛射程对应OP；碰后两球落点分别对应OM、ON，则有，碰前水平方向动量m1v0 其中，t为平抛下落时间 碰后水平方向动量m1v1 + m2v2 其中， 若碰撞前后水平方向动量守恒，则m1v0 = m1v1 + m2v2 解得 12. 实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 （1）先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是______Ω；______（选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 （2）如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的______表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的______图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω，=______Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 不能 （2） ①. 红 ②. ① ③. 1.40 ④. 0.900 ⑤. 2.00 【解析】 【小问1详解】 [1]多用电表的“×1”倍率的欧姆挡粗测定值电阻Rx的阻值，由图甲所示可知，对应的读数是2×1.0Ω=2.0Ω； [2]欧姆表有内置电源，不能用欧姆表直接测电源的内阻。 【小问2详解】 [1]电流从多用电表的红表笔流入黑表笔流出，由图乙所示电路图可知，c端是多用表的红表笔； [2]根据图乙所示电路图，由欧姆定律可知，c接a时有 c接b时 [3][4][5]由图示图像可知，图线①斜率的绝对值大，则接b端时对应图丙中的①图线； 由图示图像可知，电源电动势E=1.40V 由图线①可知，斜率的绝对值 由图线②可知，斜率的绝对值 代入数据解得r=0.900，Rx=2.00 13. 某种气体的压强，体积，温度。它经过等温过程后体积变为；随后，气体又经过等容过程，从外界吸收的热量，其温度变为。求： （1）等温变化过程后的气体的压强； （2）等容变化过程后的气体的压强； （3）等容变化过程中该气体的内能变化量。 【答案】（1） （2） （3）增加68J 【解析】 【小问1详解】 根据玻意耳定律可知 解得 【小问2详解】 根据查理定律 解得 【小问3详解】 等容变化过程气体体积不变，则W=0，因气体从外界吸收的热量 可知该气体的内能变化量 14. 如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点。保持入射光方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。求： （1）玻璃砖的折射率； （2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕点相对初始位置转过的角度的正弦值； （3）玻璃砖顺时针转过的过程中，光屏上光点沿光屏向上的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出光路如图所示： 当玻璃砖转过i=30°角时，设折射光线与OO1的夹角为β，则有 解得β=30° 对应的折射角r=i+β=30°+30°=60° 根据光的折射定律可得 【小问2详解】 当光屏上光点消失时，光线发生全反射，则玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值为 【小问3详解】 当光线刚要发生全反射时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α，此时折射角为90°，折射光线与OO1的夹角为：θ=90°-α 根据几何关系可得 即 15. 如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，、两板间距离为，之间有正交的电场与磁场，磁感应强度为；为偏转分离区域，两区域的分界面与极板共面，区存有垂直纸面向里的匀强磁场、区存有竖直向上的匀强电场，电场强度为，水平放置一特殊材质的光滑绝缘弹性板，该板与极板的下边沿齐平。今有一初速度为零、质量为、电荷量为的正粒子，经加速后，该粒子恰能沿两极板的中轴线通过速度选择器，粒子进入分离区做匀速圆周运动，并随后垂直于、分界面进入区域，粒子在区间发生偏转，并与板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后水平速度不变，竖直分速度反向。（不计粒子的重力、极板厚度以及场的边缘效应）求： （1）粒子在速度选择器中运动的速度和速度选择器两板间电压； （2）分离区中的磁感应强度大小； （3）每次碰撞弹性板对带电粒子的冲量大小和第次碰撞处到极板的距离。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在U1中被加速，由动能定理可得 解得 粒子在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 由几何知识可知，粒子在B2中的轨迹半径为 粒子在B2中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可得 解得 【小问3详解】 设粒子第一次达到PQ上时的速度大小为，粒子在电场中运动过程中，根据动能定理可得 粒子第一次达到PQ上在沿电场线方向的速度大小为 联立解得 碰撞后水平速度不变，竖直分速度反向，取向下为正方向，根据动量定理可知，弹性板对带电粒子的冲量大小 粒子第一次达到PQ上经过的时间为 其中 粒子第一次达到PQ上到N极板的距离 第一次以后，每次达到PQ上经过的时间为，水平位移为，所以第n次碰撞处到N极板的距离为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $