精品解析：2025届湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学高三下学期模拟预测物理试题

2025年普通高中学业水平选择性考试模拟押题卷 物理（三） 本试卷总分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．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：第1~7题为单项选择题，第8~10题为多项选择题。 1. 将离子加速后轰击半导体材料表面，可以改变半导体的物理性质，这就是离子注入技术，这是制造芯片的重要科技，我国在此方面已取得显著的成绩。质量为的氢离子和质量为的钠离子，分别由静止开始从点被同一匀强电场加速，两离子均从点离开电场。被加速后两离子速度远小于光速，其重力均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 两离子在点的动量相同 B. 在点的动能更大 C. 在点产生的物质波波长更长 D. 在点，两离子速度远小于光速，不具有波动性 2. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于能级，、、是氢原子跃迁过程中所产生的光，、、三种光在真空中的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种不同频率的光 B. C. D. 与光相比，光光子能量更大 3. 如图所示，质量为的物块置于水平桌面上，现对其施加两个作用力、，水平向右、大小为，与水平方向成夹角斜向左上方，大小为，此时物块恰好未滑动。已知、在同一竖直平面内，物块与桌面间的动摩擦因数恒定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。现撤去，则物块运动的加速度大小等于（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，正三角形的边长为，在顶点、处分别固定电荷量为和（）的点电荷。空间中存在平行于平面的匀强电场，其电场强度大小为。现将一试探电荷置于点，发现该电荷恰好在电场力作用下保持静止。已知为边的中垂线，、分别为、边的中点，静电力常量为。下列说法正确的是（　　） A. B. 匀强电场方向平行于，方向由指向 C. 上各点电场强度均相同 D. 若撤去空间匀强电场，则、两点的电势相等 5. 在双缝干涉实验中，用波长为单色光照射双缝，屏上相邻明条纹中心间距为。若将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，则屏上相邻明条纹中心间距变为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，小型交流发电机的输出端与含理想变压器的电路相连，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，单匝线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系图像如图乙所示。已知原、副线圈匝数比为1∶2，副线圈上定值电阻的阻值为，滑动变阻器的阻值范围，发电机线圈上的电阻忽略不计，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 接入电路的阻值增大时，电流表示数增大 C. 接入电路的阻值为时，消耗的功率最大 D. 接入电路的阻值为时，消耗的功率为 7. 如图所示，平行金属直导轨由宽、窄两部分组成，固定在同一水平面内，宽、窄导轨的间距分别为、，宽导轨左端与两条相互平行且竖直固定、半径为的四分之一圆弧导轨相切。水平宽导轨间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，窄导轨间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为、质量为、电阻为的金属棒放置在两圆弧导轨的最高点。长为、质量为、电阻为的金属棒放置在窄导轨上。宽、窄导轨均足够长，忽略导轨的电阻及所有摩擦，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小为。现将金属棒由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 棒进入磁场后，与棒组成的系统动量不守恒 B. 、棒所受的安培力时刻相同 C. 棒匀速运动时，棒的速度大小为 D. 从棒进入磁场至其匀速运动，棒上产生的焦耳热为 8. 某颗行星的质量为，半径为，其周围有一颗卫星围绕它做匀速圆周运动，其轨道半径为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星运动的周期与成正比 B. 卫星运动的速度与成正比 C. 卫星的向心加速度与成反比 D. 卫星绕行速度可能大于 9. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，现将质量相同的小球、分别从斜面上的、两点抛出，球的初速度水平向左、大小为，球的初速度与水平方向成角斜向左上方、大小为。球落在斜面上的点，球落在地面上的点，上述过程，两球在空中运动的时间均为，与之间的水平距离和与之间的水平距离相等。已知两球均可视为质点，忽略空气阻力，，，取。下列说法正确的是（　　） A. B. 两球分别到达、两点前瞬间，速度方向相同 C. 抛出后时间内，两球动量变化量相同 D. 抛出后时间内，两球重力平均功率相等 10. 如图甲所示，质量为2kg的薄木板B静止在光滑的水平地面上，质量为1kg的物块A静止在B的右端。t=0时刻起，对B施加一水平向右的作用力F，其大小随时间t变化关系如图乙所示，t=3s时撤去F。已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未脱离B，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. t=2.5s时A与B未发生相对滑动 B. 0~2s内摩擦力对A的冲量大小为4kg⋅m/s C. t=2s时，B的速度大小为2m/s D. t=3s时，A的速度大小为4m/s 二、非选择题：本题共5小题。 11. 实验小组通过如图甲所示的实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。小组同学将桌面调节水平，在其左端固定一竖直挡板，将一弹簧左端固定在挡板上，并将弹簧调节至水平，最初弹簧处于原长，在弹簧右侧合适位置安装光电门；小组同学测出遮光条的宽度后，将其固定在滑块上，用外力推动滑块，使其接触并缓慢压缩弹簧至A（未标出）处；释放滑块，光电门记录下遮光条的挡光时间，最终滑块静止在桌面上的B（未标出）处，测出此时遮光条与光电门之间的距离。 （1）小组同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度______。 （2）光电门记录的时间，则遮光条经过光电门时，滑块的速度大小为______。 （3）小组同学测得，取，则滑块与桌面之间的动摩擦因数______（结果保留两位有效数字）。 （4）若考虑滑块受到空气阻力，则动摩擦因数的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12. 实验小组欲测量一节旧干电池的电动势和内阻。因未找到合适量程的电压表，小组同学决定将表头G改装为量程0～1.5V的电压表，并用其进行实验。相关器材如下： A．干电池（电动势约为1.5V）； B．电阻箱R1（最大阻值为9999Ω）； C．电阻箱R2（最大阻值为99.99Ω）； D．表头G（量程0～1mA，内阻为100Ω）； E．开关、导线若干。 （1）实验小组设计的电路图如图甲所示，电路中电阻箱a应选用__________（填“R1”或“R2”），其接入电路的阻值应调为__________Ω。 （2）当表头示数为0.80mA时，改装后电压表的示数为__________V。 （3）保持电阻箱a阻值不变，改变电阻箱b的示数R，记录改装后电压表的示数U，忽略改装电压表的分流作用，并作出了的关系图像，如图乙所示，则电动势的测量值__________V，内阻的测量值r=__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 13. 一款气垫运动鞋如图甲所示，在鞋底塑料空间内设置有可形成气垫的储气腔，里面充满气体（可视为理想气体），运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲效果，降低运动时脚踝和地面撞击造成的损伤。单只鞋子鞋底的塑料空间可等效为如图乙所示的模型，已知鞋子未被穿上时，环境温度为，每只鞋气垫内气体体积为，压强为，等效作用面积恒为，忽略鞋底其他结构产生的弹力，取。 （1）若未穿时，气温缓缓上升，气垫不漏气，气体体积增大到，此过程中气体吸收的热量为，求气体内能的变化。 （2）若质量为的运动员穿上该运动鞋，单脚站立时，气垫不漏气，且气垫内气体与环境温度始终相等，求触地的鞋气垫内气体的体积。 （3）若某次跑步过程中，气垫内气体被反复压缩、扩张，最终气垫内气体恢复初始体积，温度变为，求此时气垫内气体的压强。 14. 如图所示，半径为R=0.8m的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平地面上，其下端Q与地面相切。劲度系数k=160N/m的水平轻质弹簧右端与固定的竖直挡板相连，左端与质量为m=1kg的滑块B相连，初始时弹簧处于原长。现将质量也为m、可视为质点的滑块A由轨道顶端P点静止释放，A滑离轨道后与B发生正碰，此后与B粘在一起运动。已知A与轨道、地面间的摩擦忽略不计，B与地面间的动摩擦因数μ=0.4，A、B碰撞时间极短，二者一起运动的过程中未滑上左侧轨道，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧未超出其弹性限度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求： （1）A、B碰撞后瞬间B的速度大小； （2）弹簧伸长量最大时储存弹性势能； （3）A、B一起运动的路程s。 15. 平面直角坐标系如图甲所示，第一、四象限内存在垂直于平面匀强磁场（未画出），规定垂直于纸面向外为磁场的正方向，磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，为已知量；第二象限内存在沿轴负方向、电场强度大小为（未知）的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子，由点处以平行于平面、与轴正方向成的夹角、大小为的初速度射入电场区域，时刻粒子经轴上的点沿轴正方向射入磁场区域。不考虑磁场变化的影响，忽略粒子的重力。求： （1）的值； （2）从至时间内，粒子速度变化量的大小； （3）粒子在时刻的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟押题卷 物理（三） 本试卷总分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．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：第1~7题为单项选择题，第8~10题为多项选择题。 1. 将离子加速后轰击半导体材料表面，可以改变半导体的物理性质，这就是离子注入技术，这是制造芯片的重要科技，我国在此方面已取得显著的成绩。质量为的氢离子和质量为的钠离子，分别由静止开始从点被同一匀强电场加速，两离子均从点离开电场。被加速后两离子速度远小于光速，其重力均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 两离子在点的动量相同 B. 在点的动能更大 C. 在点产生的物质波波长更长 D. 在点，两离子速度远小于光速，不具有波动性 【答案】C 【解析】 【详解】B．粒子在电场中被加速，则由动能定理得 两离子电荷量相同（相同），电场强度和位移相同，因此动能相同，选项B错误； A．动量，结合动能公式 得 因相同，动量与成正比。H⁺质量，Na⁺质量，故H⁺动量，Na⁺动量，动量不同，选项A错误； C．德布罗意波长 为普朗克常量。因H⁺动量更小（），故H⁺的波长更长，选项C正确； D．波动性与速度是否接近光速无关，所有物质均具有波动性。题目中离子速度虽低，但质量小，波长可能显著（如H⁺），选项D错误。 故选C。 2. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于能级，、、是氢原子跃迁过程中所产生的光，、、三种光在真空中的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种不同频率的光 B. C. D. 与光相比，光光子能量更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，根据 可知最多产生6种不同频率的光，故A错误； BC．根据，， 可得， 则有，故B错误，C正确； D．与光相比，光光子能量更小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，质量为的物块置于水平桌面上，现对其施加两个作用力、，水平向右、大小为，与水平方向成夹角斜向左上方，大小为，此时物块恰好未滑动。已知、在同一竖直平面内，物块与桌面间的动摩擦因数恒定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。现撤去，则物块运动的加速度大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对其施加两个作用力、，物块恰好未滑动，根据平衡条件可得 代入数据解得 现撤去，根据牛顿第二定律可得 解得物块运动的加速度大小为 故选D。 4. 如图所示，正三角形边长为，在顶点、处分别固定电荷量为和（）的点电荷。空间中存在平行于平面的匀强电场，其电场强度大小为。现将一试探电荷置于点，发现该电荷恰好在电场力作用下保持静止。已知为边的中垂线，、分别为、边的中点，静电力常量为。下列说法正确的是（　　） A. B. 匀强电场方向平行于，方向由指向 C. 上各点电场强度均相同 D. 若撤去空间的匀强电场，则、两点的电势相等 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知，A点处的合场强为0，根据几何关系可知两点电荷在A点的合场强为 方向平行，方向由指向；则匀强电场大小为 方向平行，方向由指向，故A正确，B错误； C．等量异种点电荷产生的电场中，连线的中垂线从到场强逐渐增大，与匀强电场叠加后，从到场强仍逐渐增大，故C错误； D．若撤去空间的匀强电场，由于点离正点电荷较近，点离负点电荷较近，所以点的电势高于点的电势，故D错误。 故选A。 5. 在双缝干涉实验中，用波长为的单色光照射双缝，屏上相邻明条纹中心间距为。若将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，则屏上相邻明条纹中心间距变为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据双缝干涉条纹间距公式 将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，代入公式得新间距 故选C。 6. 如图甲所示，小型交流发电机的输出端与含理想变压器的电路相连，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，单匝线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系图像如图乙所示。已知原、副线圈匝数比为1∶2，副线圈上定值电阻的阻值为，滑动变阻器的阻值范围，发电机线圈上的电阻忽略不计，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 接入电路的阻值增大时，电流表示数增大 C. 接入电路的阻值为时，消耗的功率最大 D. 接入电路的阻值为时，消耗的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电动势最大值为 则原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 则电压表的示数为，故A错误； B．接入电路的阻值增大时，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，根据可知，原线圈电流减小，则电流表示数减小，故B错误； C．接入电路的阻值接近0时，副线圈电流最大，消耗的功率最大，故C错误； D．接入电路的阻值为时，副线圈电流为 则消耗的功率为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，平行金属直导轨由宽、窄两部分组成，固定在同一水平面内，宽、窄导轨的间距分别为、，宽导轨左端与两条相互平行且竖直固定、半径为的四分之一圆弧导轨相切。水平宽导轨间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，窄导轨间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为、质量为、电阻为的金属棒放置在两圆弧导轨的最高点。长为、质量为、电阻为的金属棒放置在窄导轨上。宽、窄导轨均足够长，忽略导轨的电阻及所有摩擦，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小为。现将金属棒由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 棒进入磁场后，与棒组成的系统动量不守恒 B. 、棒所受的安培力时刻相同 C. 棒匀速运动时，棒的速度大小为 D. 从棒进入磁场至其匀速运动，棒上产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．棒进入磁场后，金属棒cd和ab存在相对运动的过程中，通过两金属棒的电流时刻相等，根据，可得两金属棒所受安培力大小， 时刻大小相等，结合左手定则知两棒所受安培力方向相反，所以两金属棒组成的系统满足动量守恒的条件，系统动量守恒，故AB错误； CD．设棒进入磁场瞬间的速度大小为，则有 棒匀速运动时，、棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，方向相反，此时有， 联立求得棒匀速运动时，棒的速度大小为 从棒进入磁场至其匀速运动，根据能量守恒定律有， 联立求得棒上产生的焦耳热为，故C错误，D正确。 故选D。 8. 某颗行星的质量为，半径为，其周围有一颗卫星围绕它做匀速圆周运动，其轨道半径为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星运动的周期与成正比 B. 卫星运动的速度与成正比 C. 卫星的向心加速度与成反比 D. 卫星绕行速度可能大于 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力提供向心力有，， 得，，，故AC正确，B错误； D．根据可知，轨道半径越大绕行速度越小，因，故卫星绕行速度小于，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，现将质量相同的小球、分别从斜面上的、两点抛出，球的初速度水平向左、大小为，球的初速度与水平方向成角斜向左上方、大小为。球落在斜面上的点，球落在地面上的点，上述过程，两球在空中运动的时间均为，与之间的水平距离和与之间的水平距离相等。已知两球均可视为质点，忽略空气阻力，，，取。下列说法正确的是（　　） A. B. 两球分别到达、两点前瞬间，速度方向相同 C. 抛出后时间内，两球动量变化量相同 D. 抛出后时间内，两球重力平均功率相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两球在水平方向均做匀速直线运动，由题意可知两球在空中运动的时间相等，通过的水平位移相等，可知两球的水平分速度相等，则有 可得，故A正确； B．球到达点前瞬间竖直分速度为 球到达点前瞬间竖直分速度为 可知两球分别到达、两点前瞬间竖直分速度大小不相等，而水平分速度相等，所以合速度方向不相同，故B错误； C．抛出后时间内，根据动量定理可得 由于两球的质量相等，在空中运动的时间相等，所以两球动量变化量相同，故C正确； D．抛出后时间内，竖直方向球做自由落体运动，球先竖直上抛再下落，所以两球下落的高度不同，根据 可知两球重力平均功率不相等，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，质量为2kg的薄木板B静止在光滑的水平地面上，质量为1kg的物块A静止在B的右端。t=0时刻起，对B施加一水平向右的作用力F，其大小随时间t变化关系如图乙所示，t=3s时撤去F。已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未脱离B，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. t=2.5s时A与B未发生相对滑动 B. 0~2s内摩擦力对A的冲量大小为4kg⋅m/s C. t=2s时，B的速度大小为2m/s D. t=3s时，A的速度大小为4m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．AB恰发生相对滑动时，对A分析 解得a0=2m/s2 此时对AB整体 解得F0=6N 则此时t=2s，即当t=2.5s时A与B已经发生相对滑动，故A错误； B．0~2s内摩擦力对A的冲量大小为，故B错误； C．0~2s内整体一起加速运动，加速度从零均匀增加到2m/s2，则t=2s时，B的速度大小为，故C正确； D．从2s~3s滑块A做匀加速运动，加速度为a0=2m/s2，可知t=3s时，A速度大小为，故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题。 11. 实验小组通过如图甲所示的实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。小组同学将桌面调节水平，在其左端固定一竖直挡板，将一弹簧左端固定在挡板上，并将弹簧调节至水平，最初弹簧处于原长，在弹簧右侧合适位置安装光电门；小组同学测出遮光条的宽度后，将其固定在滑块上，用外力推动滑块，使其接触并缓慢压缩弹簧至A（未标出）处；释放滑块，光电门记录下遮光条的挡光时间，最终滑块静止在桌面上的B（未标出）处，测出此时遮光条与光电门之间的距离。 （1）小组同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度______。 （2）光电门记录的时间，则遮光条经过光电门时，滑块的速度大小为______。 （3）小组同学测得，取，则滑块与桌面之间的动摩擦因数______（结果保留两位有效数字）。 （4）若考虑滑块受到的空气阻力，则动摩擦因数的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）5.50 （2）1.10 （3）0.11 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律，该读数为 【小问2详解】 根据光电门的测速原理可知，遮光条经过光电门时，滑块的速度大小为 【小问3详解】 遮光条与光电门之间的距离，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 根据牛顿第二定律有 解得 【小问4详解】 若考虑滑块受到的空气阻力，即滑块受到的阻力大于滑动摩擦力，则动摩擦因数的测量值大于真实值。 12. 实验小组欲测量一节旧干电池电动势和内阻。因未找到合适量程的电压表，小组同学决定将表头G改装为量程0～1.5V的电压表，并用其进行实验。相关器材如下： A．干电池（电动势约为1.5V）； B．电阻箱R1（最大阻值为9999Ω）； C．电阻箱R2（最大阻值为99.99Ω）； D．表头G（量程0～1mA，内阻100Ω）； E．开关、导线若干。 （1）实验小组设计的电路图如图甲所示，电路中电阻箱a应选用__________（填“R1”或“R2”），其接入电路的阻值应调为__________Ω。 （2）当表头示数为0.80mA时，改装后电压表的示数为__________V。 （3）保持电阻箱a阻值不变，改变电阻箱b的示数R，记录改装后电压表的示数U，忽略改装电压表的分流作用，并作出了的关系图像，如图乙所示，则电动势的测量值__________V，内阻的测量值r=__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. R1 ②. 1.4×103 （2）1.2 （3） ①. 1.3 ②. 0.40 【解析】 【小问1详解】 [2] 电阻箱a接入电路的阻值应调为 [1] 电阻箱R2的总电阻太小，所以选用R1。 【小问2详解】 当表头示数为0.80mA时，改装后电压表的示数为 【小问3详解】 [1][2]闭合电路欧姆定律得 根据欧姆定律 解得 根据图像得， 解得， 13. 一款气垫运动鞋如图甲所示，在鞋底塑料空间内设置有可形成气垫的储气腔，里面充满气体（可视为理想气体），运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲效果，降低运动时脚踝和地面撞击造成的损伤。单只鞋子鞋底的塑料空间可等效为如图乙所示的模型，已知鞋子未被穿上时，环境温度为，每只鞋气垫内气体体积为，压强为，等效作用面积恒为，忽略鞋底其他结构产生的弹力，取。 （1）若未穿时，气温缓缓上升，气垫不漏气，气体体积增大到，此过程中气体吸收的热量为，求气体内能的变化。 （2）若质量为的运动员穿上该运动鞋，单脚站立时，气垫不漏气，且气垫内气体与环境温度始终相等，求触地的鞋气垫内气体的体积。 （3）若某次跑步过程中，气垫内气体被反复压缩、扩张，最终气垫内气体恢复初始体积，温度变为，求此时气垫内气体的压强。 【答案】（1）0.2J （2）25cm3 （3） 【解析】 【小问1详解】 外界对气体做功 根据热力学第一定律可知气体内能的变化 【小问2详解】 人穿上后气体压强 根据玻意耳定律 解得 【小问3详解】 由查理定律可知 解得 14. 如图所示，半径为R=0.8m的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平地面上，其下端Q与地面相切。劲度系数k=160N/m的水平轻质弹簧右端与固定的竖直挡板相连，左端与质量为m=1kg的滑块B相连，初始时弹簧处于原长。现将质量也为m、可视为质点的滑块A由轨道顶端P点静止释放，A滑离轨道后与B发生正碰，此后与B粘在一起运动。已知A与轨道、地面间的摩擦忽略不计，B与地面间的动摩擦因数μ=0.4，A、B碰撞时间极短，二者一起运动的过程中未滑上左侧轨道，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧未超出其弹性限度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求： （1）A、B碰撞后瞬间B的速度大小； （2）弹簧伸长量最大时储存的弹性势能； （3）A、B一起运动的路程s。 【答案】（1）2m/s （2）1.8J （3）1m 【解析】 【小问1详解】 A由轨道顶端P点静止释放，到A、B碰撞前由动能定理得 解得 A、B碰撞过程由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 A、B碰撞后到弹簧最短，AB运动的位移大小为x1，则 解得，（舍去） 弹簧伸长量最大时弹簧伸长量为x2，则 解得，（舍去） 所以弹簧伸长量最大时储存的弹性势能 【小问3详解】 弹簧第二次被压缩时，其压缩量为x3，则 解得 弹簧第二次被拉伸时，其伸长量为x4，则 解得 因为此时，所以A、B仍要向右运动，但此时，所以A、B可能无法回来弹簧的平衡位置，设A、B停下时，弹簧伸长量为x5，则有 解得 故A、B一起运动的路程为 15. 平面直角坐标系如图甲所示，第一、四象限内存在垂直于平面的匀强磁场（未画出），规定垂直于纸面向外为磁场的正方向，磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，为已知量；第二象限内存在沿轴负方向、电场强度大小为（未知）的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子，由点处以平行于平面、与轴正方向成的夹角、大小为的初速度射入电场区域，时刻粒子经轴上的点沿轴正方向射入磁场区域。不考虑磁场变化的影响，忽略粒子的重力。求： （1）的值； （2）从至时间内，粒子速度变化量的大小； （3）粒子在时刻的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中时，竖直方向， 水平方向 解得 【小问2详解】 粒子进入右侧磁场的速度 后做匀速圆周运动，则从至时间内的周期 则从至时间内粒子转过90°角；同理从至时间内的周期 从至时经历了半个周期，粒子转过180°，则从至时间内，粒子速度变化量的大小 【小问3详解】 粒子刚进入磁场时的纵坐标 根据可知粒子在B0中运动时的半径 在2B0中运动时的半径 则在磁场中运动时时间内的轨迹如图 粒子在时刻的位置坐标， 位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $