精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题

高三物理开学考 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学发展过程中，很多物理学家都作出了杰出贡献。下列说法正确的是（ ） A. 爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应现象 B. 康普顿提出的物质波假说揭示了实物粒子也具有波动性 C. 汤姆孙发现电子并测出电子的电荷量 D. 牛顿发现万有引力定律并测出引力常量 2. 对于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图1为用通电的烙铁触及薄板，薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明该薄板在传导热量上具有各向异性 B. 图2为墨汁在水中扩散，表明分子在做永不停息的无规则运动 C. 图3为布朗运动产生原因示意图，温度越低，布朗运动越明显 D. 图4为密闭容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，T1大于T2，且T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 3. 如图所示，电水壶中装有温度为0℃的水，现对水加热使其温度从0℃上升到4℃，此过程中水的体积随着温度的升高反而减小，这种现象称为“反常膨胀”。在水“反常膨胀”的过程中，体积虽然减小，但所有水分子间的总势能是增大的，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 每个水分子的动能均增加 B. 分子力对水分子做正功 C. 整壶水内能增加 D. 水温从0℃上升到4℃，这说明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 4. 2025年3月，我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，核反应方程为，真空中光速为c。关于人造太阳装置及核聚变相关原理，下列说法正确的是（ ） A. X为质子 B. 的比结合能大于的比结合能 C. 中国环流三号产生的能量主要来源于氢原子被加速后获得的动能 D. 若某次聚变反应释放的能量为ΔE，则亏损的质量为 5. 电容器充放电的电路图如图1所示，已知电容为C的电容器的最大带电量为q，两平行板的间距为d，电容器储存电能的表达式为。画出电容器的电压与带电量之间的关系图像如图2所示，下列说法正确的是（ ） A. 两极板间的电场强度最大为 B. 图2的斜率为C C. 对图2，图线与横轴所围成的面积等于电容器所储存电能的一半 D. 电容器所储存的最大电能为 6. 2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳—14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（　　） A. X为电子，Y为质子 B. Y是由碳—14核内的中子转化而来 C. 若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为2865年 D. 若在月球上使用该电池，环境温度变化太大会影响衰变释放能量，进而影响其稳定性 7. 某同学为了研究瞬间冲量，设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上，在圆环上放置直径为1.5d，质量为m的薄圆板，板上放质量为2m的物块，圆板中心，物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I，物块与圆板间摩擦因数为μ，不计圆板与圆环之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑圆板翻转，以下说法正确的是（　　） A. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块与圆板相对滑动的位移越大 B. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块离开圆板时的速度越大 C. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落 D. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落 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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 6G通信技术有望在未来引领新的通信变革，相较于5G，它有着更卓越的性能提升。已知5G网络通信技术采用3.3GHz-5GHz频段的电磁波，而6G网络预计将使用太赫兹频段的电磁波。以下关于5G和6G的说法正确的是（　　） A. 6G信号是横波，5G信号是纵波 B. 6G信号光子能量比5G信号的光子能量大 C 相同情况下6G信号衍射现象比5G信号衍射现象更明显 D. 6G信号和5G信号相遇不会发生干涉现象 9. 如图所示，形光滑金属导轨水平固定，导轨之间存在竖直方向的匀强磁场（未画出）。使不同的导体棒在导轨上均经历I、II两个运动过程，过程I：在外力作用下使金属棒向右匀速运动时间；过程II：时刻立即撤去外力，直至导体棒停止运动。已知导轨足够长，不计导轨电阻，设过程I与过程II中通过导体棒截面的电荷量分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成正比 B. 若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成反比 C. 若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成正比 D. 若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成反比 10. 如图，水平放置的导热汽缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时，A、B的压强均为，体积比为，环境温度为。现通过两种方式改变A、B两部分的体积，第一种方式是通过A汽缸中的加热丝对A中气体缓慢加热，B中气体保持温度不变；第二种方式是通过B汽缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气；两种方式均使A、B的体积比变为。以下说法正确的是（　　） A. 两种方式末状态A中气体的压强相等 B. 第一种方式，末状态A中气体的温度为 C. 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 D. 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 我国科学家在重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（）放出两个质子后变成氖核（Ne），并放出射线，核反应方程为，氖核的速度大小为，质子的速度大小为，若质子和光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为、，则氖核的质量数A=________；电荷数Z=_________；氖核物质波波长_________。若放出的氖核和质子均垂直射入某匀强磁场中，则氖核和质子在磁场中做圆周运动的半径之比为_________（、、、表示）。已知普朗克常量为，不考虑相对论效应。 12. 某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化的规律，压力表通过塑料管与注射器相连，由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积，由压力表显示压强值，将和的多组数据输入计算机作出图像，就可以判断与的关系。请回答下列问题： （1）下列实验操作正确的是_________。 A. 在柱塞与注射器壁间涂上润滑油以减小摩擦 B. 快速推动柱塞以避免气体与外界发生热交换 C. 推动柱塞时，用手握住注射器以使装置更稳定 （2）第一组同学得到如图乙所示图像，为进一步探究气体等温变化的规律，且使图像呈直线，应该作出_________（选填“”或“”）图像。 （3）第二、三两个小组在不同温度下用同一装置进行了实验（封闭气体质量相同），并在相同坐标标度下作出了（2）问中的图像，如图丙所示。两组同学注射器内的气体温度分别为和，由图像可知____（选填“>”“=”或“<”）；图线2向下弯曲的原因可能是________。 A、实验过程中漏出了部分气体 B、实验过程中气体温度降低 C、实验过程中气体温度升高 13. 2022年10月19日下午，中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M等离子体电流突破100万安培（1兆安)，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录，标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步，跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。已知氘()核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，已知质量亏损为lu时，释放的能量为931.5MeV，除了计算质量亏损外，核的质量可以认为是中子的3倍。 （1）写出该核反应方程。 （2）该核反应释放的核能为多少?(结果保留三位有效数字) （3）若两个氘核以相同的动能Ek=0.35MeV正碰而发生核聚变，同时释放出一对向相反方向运动的光子，每个光子的能量为0.5MeV，求生成的核的动能。(结果保留两位有效数字) 14. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D为OB上的一点、P为CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，OD间的距离为，PO间的距离为。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。 15. 如图所示，CD、EF是两条固定在绝缘水平面内阻值可忽略、间距为L的光滑平行金属导轨，导轨上放置着质量为m的绝缘棒b。水平导轨左端与一弯曲的光滑导轨平滑连接（弯曲轨道电阻不计），弯曲轨道上端接有一阻值为R的电阻，水平导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。将一阻值为2R、质量为3m的导体棒a从弯曲轨道上距离水平导轨高为h处由静止释放，经过一段时间后两棒发生弹性碰撞，绝缘棒b从导轨右侧水平飞出后，恰好落在水平地面上的线上。水平导轨与水平地面之间的高度差为2h，直线与直线DF之间的水平距离为h，重力加速度为，棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。求： （1）两棒碰撞后瞬间各自的速度大小； （2）两棒碰撞前，导体棒a在水平导轨上运动的位移大小； （3）两棒碰撞前，电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理开学考 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学发展过程中，很多物理学家都作出了杰出贡献。下列说法正确的是（ ） A. 爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应现象 B. 康普顿提出的物质波假说揭示了实物粒子也具有波动性 C. 汤姆孙发现电子并测出电子的电荷量 D. 牛顿发现万有引力定律并测出引力常量 【答案】A 【解析】 【详解】A．爱因斯坦的光子说解释了光电效应的实验规律，故A正确； B．物质波假说由德布罗意提出，康普顿效应表明光子具有动量，故B错误； C．汤姆孙通过阴极射线实验发现电子，但电子的电荷量由密立根油滴实验测得，故C错误； D．牛顿提出万有引力定律，但引力常量的测量由卡文迪许完成，故D错误。 故选A。 2. 对于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图1为用通电的烙铁触及薄板，薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明该薄板在传导热量上具有各向异性 B. 图2为墨汁在水中扩散，表明分子在做永不停息的无规则运动 C. 图3为布朗运动产生原因的示意图，温度越低，布朗运动越明显 D. 图4为密闭容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，T1大于T2，且T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明薄板在传导热量上具有各向同性，故A错误； B．图2为墨汁在水中扩散，扩散现象表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故B正确； C．图3为布朗运动产生原因的示意图，温度越高，微粒越小，布朗运动越明显，故C错误； D．温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越大，则T1小于T2，但T1对应图像与坐标轴包围的面积等于T2对应图像与坐标轴包围的面积，均为1，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，电水壶中装有温度为0℃的水，现对水加热使其温度从0℃上升到4℃，此过程中水的体积随着温度的升高反而减小，这种现象称为“反常膨胀”。在水“反常膨胀”的过程中，体积虽然减小，但所有水分子间的总势能是增大的，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 每个水分子的动能均增加 B. 分子力对水分子做正功 C. 整壶水的内能增加 D. 水温从0℃上升到4℃，这说明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，水分子的平均动能增加，但单个分子的动能变化情况是随机的，故A错误； C．水的内能包括所有水分子的动能与水分子间的势能，在水反常膨胀的过程中，分子平均动能和分子势能都增加，故水的内能增加，故C正确； B．因为水分子间的总势能是增大的，所以分子力对水分子做负功，故B错误； D．根据热力学第二定律，热量不可以自发地从低温物体传到高温物体，故D错误。 故选C。 4. 2025年3月，我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，核反应方程为，真空中光速为c。关于人造太阳装置及核聚变相关原理，下列说法正确的是（ ） A. X为质子 B. 的比结合能大于的比结合能 C. 中国环流三号产生的能量主要来源于氢原子被加速后获得的动能 D. 若某次聚变反应释放的能量为ΔE，则亏损的质量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，可得核聚变方程为 X为中子，故A错误； B．核聚变反应释放能量，生成核更稳定，的比结合能大于的比结合能，故B正确； C．中国环流三号产生的能量主要来源于氘核与氚核的核聚变反应，故C错误； D．根据爱因斯坦质能方程 可知亏损的质量为 故D错误。 故选B。 5. 电容器充放电的电路图如图1所示，已知电容为C的电容器的最大带电量为q，两平行板的间距为d，电容器储存电能的表达式为。画出电容器的电压与带电量之间的关系图像如图2所示，下列说法正确的是（ ） A. 两极板间的电场强度最大为 B. 图2的斜率为C C. 对图2，图线与横轴所围成的面积等于电容器所储存电能的一半 D. 电容器所储存的最大电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电容的定义式 可得 两极板间最大的电场强度为 故A错误； B．由上可知图2斜率 故B错误； D．电容器所储存的最大电能为 故D正确； C．对图2，图线与横轴所围成的面积为 即等于储存的电能 故C错误。 故选D。 6. 2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳—14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（　　） A. X为电子，Y为质子 B. Y是由碳—14核内的中子转化而来 C. 若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为2865年 D. 若在月球上使用该电池，环境温度变化太大会影响衰变释放能量，进而影响其稳定性 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应方程遵循质量数和电荷数守恒，则X的质量数为 电荷数为 所以X为质子。Y的质量数为 电荷数为 所以Y为电子 故A错误； B．结合上述可知，Y为电子，电子是碳—14核内的中子转化为质子时产生的，故B正确； C．碳—14半衰期为5730年，即经过一个半衰期，有半数发生衰变，可知，经过5730年电池仍能正常供电，故C错误； D．放射性元素半衰期与外界环境无关，在月球上使用该电池，环境温度变化不会影响衰变释放能量及稳定性，故D错误。 故选B。 7. 某同学为了研究瞬间冲量，设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上，在圆环上放置直径为1.5d，质量为m的薄圆板，板上放质量为2m的物块，圆板中心，物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I，物块与圆板间摩擦因数为μ，不计圆板与圆环之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑圆板翻转，以下说法正确的是（　　） A. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块与圆板相对滑动的位移越大 B. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块离开圆板时速度越大 C. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落 D. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设圆板获得的速度大小为，物块掉下时，圆板和物块的速度大小分别为和，由动量定理，有 由动能定理，对圆板 对物块有 根据动量守恒定律 解得 则物块可以从圆板滑落，物块与圆板相对滑动的位移不变，冲量I越大，物块离开圆板时的速度越小，AB错误； CD．以向右正方向，由动量守恒定律，有 要使物块落下，必须 解得 C错误，D正确。 故选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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 6G通信技术有望在未来引领新的通信变革，相较于5G，它有着更卓越的性能提升。已知5G网络通信技术采用3.3GHz-5GHz频段的电磁波，而6G网络预计将使用太赫兹频段的电磁波。以下关于5G和6G的说法正确的是（　　） A. 6G信号是横波，5G信号是纵波 B. 6G信号的光子能量比5G信号的光子能量大 C. 相同情况下6G信号衍射现象比5G信号衍射现象更明显 D. 6G信号和5G信号相遇不会发生干涉现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．5G信号和6G信号都是横波，选项A错误； B．根据可知，6G信号的光子能量比5G信号的频率更大，则光子能量大，选项B正确； C．6G信号比5G信号的波长短，则相同情况下6G信号衍射现象比5G信号衍射现象更不明显，选项C错误； D．6G信号和5G信号频率不同，则相遇不会发生干涉现象，选项D正确。 故选BD。 9. 如图所示，形光滑金属导轨水平固定，导轨之间存在竖直方向的匀强磁场（未画出）。使不同的导体棒在导轨上均经历I、II两个运动过程，过程I：在外力作用下使金属棒向右匀速运动时间；过程II：时刻立即撤去外力，直至导体棒停止运动。已知导轨足够长，不计导轨电阻，设过程I与过程II中通过导体棒截面的电荷量分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成正比 B. 若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成反比 C. 若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成正比 D. 若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成反比 【答案】AD 【解析】 【详解】对于过程I，根据 可得 对于过程II，根据动量定理有 其中 联立可得 则有 由表达式可知，若导体棒电阻相同，则与导体棒的动能成正比；若导体棒动能相同，则与导体棒的电阻成反比。 故选AD。 10. 如图，水平放置的导热汽缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时，A、B的压强均为，体积比为，环境温度为。现通过两种方式改变A、B两部分的体积，第一种方式是通过A汽缸中的加热丝对A中气体缓慢加热，B中气体保持温度不变；第二种方式是通过B汽缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气；两种方式均使A、B的体积比变为。以下说法正确的是（　　） A. 两种方式末状态A中气体的压强相等 B. 第一种方式，末状态A中气体的温度为 C. 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 D. 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 【答案】BD 【解析】 【详解】B.第一种方式，设汽缸容积为5V 对B部分气体，由玻意耳定律可得 解得 对A部分气体，由理想气体状态方程可得 代入数据解得，故B正确； CD.第二种方式，设汽缸容积为5V，缓慢抽气，导热汽缸，可视为两部分气体均作等温变化 对A部分气体，由玻意耳定律可得 解得 对B部分气体，由玻意耳定律可得 代入数据解得 第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值，故C错误，D正确； A.由以上两种方式所求的末状态压强可知，A错误； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 我国科学家在重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（）放出两个质子后变成氖核（Ne），并放出射线，核反应方程为，氖核的速度大小为，质子的速度大小为，若质子和光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为、，则氖核的质量数A=________；电荷数Z=_________；氖核物质波波长_________。若放出的氖核和质子均垂直射入某匀强磁场中，则氖核和质子在磁场中做圆周运动的半径之比为_________（、、、表示）。已知普朗克常量为，不考虑相对论效应。 【答案】 ①. 20 ②. 10 ③. ④. 【解析】 【详解】[1][2]由质量数和电荷守恒可得A=20，Z=10 [3]氖核动量， [4]由洛伦兹力提供向心力可得 解得 代入解得 12. 某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化的规律，压力表通过塑料管与注射器相连，由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积，由压力表显示压强值，将和的多组数据输入计算机作出图像，就可以判断与的关系。请回答下列问题： （1）下列实验操作正确的是_________。 A. 在柱塞与注射器壁间涂上润滑油以减小摩擦 B. 快速推动柱塞以避免气体与外界发生热交换 C. 推动柱塞时，用手握住注射器以使装置更稳定 （2）第一组同学得到如图乙所示的图像，为进一步探究气体等温变化的规律，且使图像呈直线，应该作出_________（选填“”或“”）图像。 （3）第二、三两个小组在不同温度下用同一装置进行了实验（封闭气体质量相同），并在相同坐标标度下作出了（2）问中的图像，如图丙所示。两组同学注射器内的气体温度分别为和，由图像可知____（选填“>”“=”或“<”）；图线2向下弯曲的原因可能是________。 A、实验过程中漏出了部分气体 B、实验过程中气体温度降低 C、实验过程中气体温度升高 【答案】（1）A （2） （3） ①. > ②. AB##BA 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油以减小摩擦是正确的操作，故A正确； BC．快速推动柱塞会导致气体温度升高，用手握住注射器也会导致气体温度升高，故BC错误。 故选A。 【小问2详解】 由 可知不变，要使得图像呈直线，应作出图像。 【小问3详解】 [3]由 可知 图像的斜率为，相同为定值，第一组的图像斜率大，故第一组的温度更高，即。 [2]根据 图像的斜率变小，则温度降低或者漏气。 故选AB。 13. 2022年10月19日下午，中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M等离子体电流突破100万安培（1兆安)，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录，标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步，跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。已知氘()核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，已知质量亏损为lu时，释放的能量为931.5MeV，除了计算质量亏损外，核的质量可以认为是中子的3倍。 （1）写出该核反应方程。 （2）该核反应释放的核能为多少?(结果保留三位有效数字) （3）若两个氘核以相同的动能Ek=0.35MeV正碰而发生核聚变，同时释放出一对向相反方向运动的光子，每个光子的能量为0.5MeV，求生成的核的动能。(结果保留两位有效数字) 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 核反应过程满足质量数和电荷数守恒，该核反应的反应方程式为 【小问2详解】 该核反应的质量亏损 该核反应释放的核能 【小问3详解】 两个氘核正碰而发生核聚变过程，满足动量守恒，设中子的质量为m，中子的速度大小为v1，核的质量为3m，核的速度大小为v2，一个光子能量 E0=0.5MeV 由于碰撞前的总动量为零，则有 根据能量守恒可得 联立解得生成的核的动能为 14. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D为OB上的一点、P为CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，OD间的距离为，PO间的距离为。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据题意画出其光路图如图所示 则 解得 因在D点折射光线与反射光线垂直，由几何关系有 由折射定律得 （2）光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，其光路图如图所示 由几何关系得 解得 所以 则由折射定律，计算可得 由正弦定理得 解得 所以 三角形为等腰三角形 由几何关系得， 由得光在玻璃砖传播速度 光由E点经玻璃砖到达P点的时间 15. 如图所示，CD、EF是两条固定在绝缘水平面内阻值可忽略、间距为L的光滑平行金属导轨，导轨上放置着质量为m的绝缘棒b。水平导轨左端与一弯曲的光滑导轨平滑连接（弯曲轨道电阻不计），弯曲轨道上端接有一阻值为R的电阻，水平导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。将一阻值为2R、质量为3m的导体棒a从弯曲轨道上距离水平导轨高为h处由静止释放，经过一段时间后两棒发生弹性碰撞，绝缘棒b从导轨右侧水平飞出后，恰好落在水平地面上的线上。水平导轨与水平地面之间的高度差为2h，直线与直线DF之间的水平距离为h，重力加速度为，棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。求： （1）两棒碰撞后瞬间各自的速度大小； （2）两棒碰撞前，导体棒a在水平导轨上运动的位移大小； （3）两棒碰撞前，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 两棒碰撞后，绝缘棒先在水平导轨上做匀速直线运动，离开导轨后做平抛运动，设两棒碰撞后瞬间各自的速度分别为和，由平抛运动规律得， 联立各式解得 设a棒碰撞前的速度为，两棒发生弹性碰撞时，由动量守恒定律和能量守恒定律得， 联立各式解得， 【小问2详解】 设导体棒刚进入水平导轨的速度为，由机械能守恒定律得 解得 导体棒切割磁感线时，有 导体棒所受安培力为 由动量定理得 即 解得 【小问3详解】 两棒碰撞前，回路中产生的总焦耳热 电阻上产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $