精品解析：四川省广安中学2025-2026学年高三上学期8月月考物理试题

广安中学2026高考冲刺月测卷二 八月月测物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图所示，静止框架AOB中的杆OB竖直，杆OA与水平面间的夹角α=60°，且杆OA光滑，AB连线水平，BC与OA垂直。弹簧与竖直方向间的夹角β=30°，上端用铰链与固定点B相连，下端与穿在OA杆上的质量为m的小环相连，小环保持静止。则（　　） A. 弹簧弹力的大小为mg B. 杆对小环的弹力大小为mg C. 若要使小环能够静止在C点，在纸面内至少需要施加mg的外力 D. 若将小环从A点静止释放，小环在A点的加速度为g 2. 如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 内能不变 B. 压强不变 C. 气体对外做功 D. 分子热运动的平均动能增大 3. 如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，其长度分别为、（、均不为零），两木块的总长度为l。一颗子弹（可视为质点）沿水平方向以速度射入A，再以速度v穿出B，子弹穿过木块的总时间为t。子弹在两木块中的运动均视为匀减速直线运动，已知其在A中的加速度大小为a，在B中加速度大小为2a。若将A、B位置互换，该子弹再以速度射入B后，仍以速度v穿出A，且子弹穿过木块的总时间也为t。则关于木块长度变化说法中正确的是（　　） A. 变长，变短，l变长 B. 变短，变长，l变短 C. 变长，变短，l变短 D. 变短，变长，l变长 4. 彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射，形成MN两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. M光光子的能量比N光光子的能量小 C. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的大 D. 用同一装置做单缝衍射实验，M光产生的中央亮条纹比N光的窄 5. 如图所示，将半径为R的圆环固定在绝缘的水平面内，O为圆环的圆心，BC为圆的一条直径，在水平面内有沿BC方向的匀强电场，电场强度的大小为。现将质量为、电荷量为的小球以初速度v₁，从BC直线上距B点处的A点沿垂直BC的方向抛出，小球将运动到圆环上的D点，∠BOD=37°；若将小球以初速度从A点沿相同的方向抛出，小球运动到圆环上时，从抛出至落点的位移恰好与圆环相切,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切阻力，则为（　　） A. B. C. D. 6. 氢原子的能级结构示意图如图所示，大量处于能级的氢原子吸收某种频率的光后，能发出6种不同频率的光，其波长大小依次为。已知可见光的光子能量范围约为，下列说法正确的是（　　） A. 入射光具有显著的热效应 B. 入射光的波长为 C. 发出的6种不同频率的光中，有3种为可见光 D. 用光照射基态的氢原子不能使其电离 7. 格林童话《杰克与豌豆》中神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高。如果长在地球赤道上这棵豆秧上有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实1、2、3，分别处于轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上，且轨道Ⅱ为同步轨道，轨道Ⅱ上还有质量为m的卫星4，下列说法正确的是（　　） A. B. 果实2与卫星4的动能相同 C. 果实1成熟自然脱离豆秧后，轨迹为椭圆，初始位置为椭圆的近地点 D. 果实3成熟自然脱离豆秧后，将做离心运动，远离地球 二、多选题：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，全部选对得6分，部分选对得3分，有选错的得0分。 8. 在一次海洋观测中，研究人员将浮标放置在海面上，用以观测水波的传播特性。某时刻一个浮漂位于波峰，另一浮漂恰好位于波谷，两浮漂之间还有一个波峰，两浮漂相距3m，两浮漂在1min内都上下振动了15个周期。所有浮漂和波源在同一竖直平面内，其波可视为简谐波，下列说法正确的是（　　） A. 该列水波的波长是2m B. 该列水波的传播速度为30m/s C. 该列水波的频率是15Hz D. 两个浮漂的速度始终大小相等 9. 根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0上消耗的功率为4P B. 输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0上消耗的功率为4P C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0上消耗的功率为4P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R0上消耗的功率为4P 10. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计，则（　　） A. 脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势为 B. MN刚要脱离轨道瞬间，回路中的感应电流大小为 C. MN脱离前，通过PQ的电荷量为 D. MN脱离后，通过PQ的电荷量为 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 （1）某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为______mm。 （2）对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧原长为_______mm（均保留3位有效数字）。 12. 实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值已知为，为电源，S为开关，为滑动变阻器，V为电压表，内阻也为，A为电流表.合上开关S，将的触头置于适当的位置，记下V的示数，A的示数，改变触头的位置，多测几组、的相对应值，作出的函数关系图像如图乙所示，回答下列问题： （1）请按如图甲所示的实验原理电路图在如图丙所示的方框中用笔画线连接好余下的实物线路图____。 （2）合上开关S之前，滑动变阻器R的触头应置于_______（选填“最右端”或“最左端”），多测几组I、U，然后作图像的目的是为了减小_______（选填“系统”或“偶然”）误差。 （3）写出乙图的函数表达式______________，当乙图的斜率为k，可得=_______。 四、计算题（本题共3小题，13题8分，14题15分，15题17分，共40分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=4kg，活塞的横截面积S=4×10-4m2，汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸之间无限且不漏气，活塞上放有一质量M=8kg的物块，气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105Pa，环境温度27℃，重力加速度g取10m/s2。 （1）放上物块达到稳定后，气柱的压强； （2）若拿掉物块，活塞上升，求稳定时气柱的高度； （3）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，求此时的温度。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限存在水平向右的匀强电场，第三象限存在垂直坐标平面向外的矩形有界匀强磁场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点以初速度沿y轴正方向射入匀强电场，然后从y轴上的P点射入第一象限，经磁场偏转后从y轴上的Q点射入第三象限，经第三象限矩形有界磁场偏转后垂直打到x轴上的A点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）第一、四象限磁场磁感应强度大小； （3）若矩形有界磁场的磁感应强度，求粒子在此矩形磁场区域中运动的时间。 15. 如图所示，在桌面上有质量分别为和的A、B两不带电小物块，A、B相距，A与桌面动摩擦因数为0.45，B在桌面的右边缘，桌子边缘在地面投影为点，桌面到地面高度为，在桌子右边有竖直固定的光滑圆弧轨道，半径，轨道边缘点和圆心连线与竖直方向成，轨道上边缘在圆心正上方，在过点的虚线右侧有方向向右的匀强电场，在点固定一电荷量为、质量为的物块C；现给A一个初速度，A、B碰撞后落地点距离点，B恰好沿切线方向进入圆弧轨道跟C发生弹性碰撞，碰撞前瞬间解除C的固定，且C电荷量不变；。求∶ （1）A、B碰撞损失的能量； （2）C的质量为多少时，C恰能到达圆弧轨道最高点？ （3）在（2）问的条件下，求C到达圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小和从离开轨道到落地的时间（C未与桌子相碰）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安中学2026高考冲刺月测卷二 八月月测物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图所示，静止框架AOB中的杆OB竖直，杆OA与水平面间的夹角α=60°，且杆OA光滑，AB连线水平，BC与OA垂直。弹簧与竖直方向间的夹角β=30°，上端用铰链与固定点B相连，下端与穿在OA杆上的质量为m的小环相连，小环保持静止。则（　　） A. 弹簧弹力的大小为mg B. 杆对小环的弹力大小为mg C. 若要使小环能够静止在C点，在纸面内至少需要施加mg的外力 D. 若将小环从A点静止释放，小环在A点的加速度为g 【答案】D 【解析】 【详解】A B．小环在点静止时，设弹簧弹力为，杆对小环的弹力为，受力分析如图所示 根据平衡条件有 解得 ， 故AB错误； C．若要使小环能够静止在C点，外力至少平行OA杆方向且大小与重力平行OA杆方向分力相等，故外力最小值 故C错误； D．由几何关系可知 小环在A点弹簧的伸长量和小环在点弹簧的伸长量相同，弹簧弹力大小为，在沿OA杆方向由牛顿第二定律得 解得 故D正确。 故选D。 2. 如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 内能不变 B. 压强不变 C. 气体对外做功 D. 分子热运动的平均动能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．气柱袋受到快速挤压时，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律得知气体的内能增大。故A错误； B．气体的体积变小，内能增大，温度升高；根据理想气体的状态方程 可知，气体的压强必定增大，故B错误； C．气体的体积减小，外界对气体做功，故C错误； D．气体的体积减小，外界对气体做功；内能增大，温度升高，分子热运动的平均动能增大；D正确。 故选D。 3. 如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，其长度分别为、（、均不为零），两木块的总长度为l。一颗子弹（可视为质点）沿水平方向以速度射入A，再以速度v穿出B，子弹穿过木块的总时间为t。子弹在两木块中的运动均视为匀减速直线运动，已知其在A中的加速度大小为a，在B中加速度大小为2a。若将A、B位置互换，该子弹再以速度射入B后，仍以速度v穿出A，且子弹穿过木块的总时间也为t。则关于木块长度变化说法中正确的是（　　） A. 变长，变短，l变长 B. 变短，变长，l变短 C. 变长，变短，l变短 D. 变短，变长，l变长 【答案】B 【解析】 【详解】作出两次子弹速度与时间的图像如下图所示 根据图线与坐标轴围成的面积为位移的大小，可知，减小，增大，总图线的面积减小（红线部分与坐标轴围成的面积），B正确，ACD错误。 故选B。 4. 彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射，形成MN两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. M光光子的能量比N光光子的能量小 C. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的大 D. 用同一装置做单缝衍射实验，M光产生的中央亮条纹比N光的窄 【答案】D 【解析】 【详解】A．从P点射入时M光的偏折程度较大，可知M光的折射角比N光的小，选项A错误； B．因M光的折射率大于N光，可知M光的频率大于N光，根据可知，M光光子的能量比N光光子的能量大，选项B错误； C．用同一装置做双缝干涉实验，根据 因M光波长较短，则M光相邻干涉亮条纹间距比N光的小，选项C错误； D．用同一装置做单缝衍射实验，因M光波长较短，衍射现象比N光不明显，可知M光产生的中央亮条纹比N光的窄，选项D正确。 故选D。 5. 如图所示，将半径为R的圆环固定在绝缘的水平面内，O为圆环的圆心，BC为圆的一条直径，在水平面内有沿BC方向的匀强电场，电场强度的大小为。现将质量为、电荷量为的小球以初速度v₁，从BC直线上距B点处的A点沿垂直BC的方向抛出，小球将运动到圆环上的D点，∠BOD=37°；若将小球以初速度从A点沿相同的方向抛出，小球运动到圆环上时，从抛出至落点的位移恰好与圆环相切,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切阻力，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设小球两次运动的时间分别为，由分析可知，当小球初速度为时，∠BOD=53°。两次运动的加速度相同均为 由题意得 ① ② 由①②得 ③ 同理 ④ ⑤ 由④⑤得 ⑥ 由③⑥两式相比得 故选D。 6. 氢原子的能级结构示意图如图所示，大量处于能级的氢原子吸收某种频率的光后，能发出6种不同频率的光，其波长大小依次为。已知可见光的光子能量范围约为，下列说法正确的是（　　） A. 入射光具有显著的热效应 B. 入射光的波长为 C. 发出的6种不同频率的光中，有3种为可见光 D. 用光照射基态的氢原子不能使其电离 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于大量氢原子吸收入射光后共辐射6种不同频率的光，由于 所以可知，其是氢原子吸收入射光后处于能级，结合波尔的原子理论可知，其入射光具有的能量为 由题意可知，该光子的能量在可见光的光子能量范围内，所以该入射光为可见光，而具有显著热效应的是红外线，故A项错误； C．该6种释放的光子是大量能级原子向低能级跃迁释放的，其释放的能量分别为 由题意可知，可间光的范围为，由此可知，其可见光的种类为2种，故C项错误； B．由之前的分析可知，入射光的能量等于氢原子从能级跃迁到能级所释放的光子的能量。由于 且又有 由题意可知释放光子的波长关系有 而入射光的能量与上述中的能量相同，即波长与相同，故B项错误； 故B项错误； D．结合之前的分析以及题意可知 所以不能使基态的氢原子电离，故D项正确。 故选D。 7. 格林童话《杰克与豌豆》中神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高。如果长在地球赤道上这棵豆秧上有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实1、2、3，分别处于轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上，且轨道Ⅱ为同步轨道，轨道Ⅱ上还有质量为m的卫星4，下列说法正确的是（　　） A. B. 果实2与卫星4的动能相同 C. 果实1成熟自然脱离豆秧后，轨迹为椭圆，初始位置为椭圆的近地点 D. 果实3成熟自然脱离豆秧后，将做离心运动，远离地球 【答案】C 【解析】 【详解】A．三颗果实一起随地球自转，角速度相等，由知，，且II轨道为同步轨道即，所以，A项错误； B．卫星的质量关系未知，无法比较其动能大小关系，B项错误； C．果实1受到的万有引力不足以提供果实1随地球自转所需向心力，故将做离心运动，将做离心运动，轨迹为椭圆，初始位置为椭圆的近地点，故C正确； D．果实3受到的万有引力大于果实3随地球自转所需向心力，故将做近心运动，初始位置为椭圆的远地点，D错误。 故选C。 二、多选题：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，全部选对得6分，部分选对得3分，有选错的得0分。 8. 在一次海洋观测中，研究人员将浮标放置在海面上，用以观测水波的传播特性。某时刻一个浮漂位于波峰，另一浮漂恰好位于波谷，两浮漂之间还有一个波峰，两浮漂相距3m，两浮漂在1min内都上下振动了15个周期。所有浮漂和波源在同一竖直平面内，其波可视为简谐波，下列说法正确的是（　　） A. 该列水波的波长是2m B. 该列水波的传播速度为30m/s C. 该列水波的频率是15Hz D. 两个浮漂的速度始终大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可以知道，解得，故A答案正确； B．两浮漂在1min内都上下振动了15个周期，可以得出浮漂振动的周期为 又由 解得 故B答案错误； C．据前分析可以知道,故C答案错误； D．两浮漂的距离为半长轴的奇数倍，故两者步调总是相反，所以两者速度大小相等，故D答案正确； 故选AD。 9. 根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0上消耗的功率为4P B. 输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0上消耗的功率为4P C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0上消耗的功率为4P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R0上消耗的功率为4P 【答案】AC 【解析】 【详解】A．等效电路图如图所示 设降压变压器的原副线圈匝数比为，则则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为 故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 上消耗的电功率，故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 上消耗的电功率，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计，则（　　） A. 脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势为 B. MN刚要脱离轨道瞬间，回路中的感应电流大小为 C. MN脱离前，通过PQ的电荷量为 D. MN脱离后，通过PQ的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．脱离弹簧瞬间PQ杆上的感应电动势大小为 故A错误； B．弹簧伸展的过程中，对PQ由动量定理得 对MN由动量定理得 解得导体棒MN的速度为 PQ速率为v时，回路中的感应电动势大小为 回路中的感应电流大小为 故B正确； CD．脱离前，通过PQ的电荷量为 解得 脱离后，PQ向右运动，设最终速度为v′，由动量定理可得 脱离后，通过PQ的电荷量为 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 （1）某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为______mm。 （2）对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧原长为_______mm（均保留3位有效数字）。 【答案】（1）7.412##7.411##7.413 （2） ①. 184 ②. 17.6 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数法则有7mm＋41.2 × 0.01mm = 7.412mm 【小问2详解】 [2]当弹力为零时弹簧处于原长为17.6mm [1]将题图反向延长与纵坐标的交点为2.50N，则根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为 12. 实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值已知为，为电源，S为开关，为滑动变阻器，V为电压表，内阻也为，A为电流表.合上开关S，将的触头置于适当的位置，记下V的示数，A的示数，改变触头的位置，多测几组、的相对应值，作出的函数关系图像如图乙所示，回答下列问题： （1）请按如图甲所示的实验原理电路图在如图丙所示的方框中用笔画线连接好余下的实物线路图____。 （2）合上开关S之前，滑动变阻器R的触头应置于_______（选填“最右端”或“最左端”），多测几组I、U，然后作图像的目的是为了减小_______（选填“系统”或“偶然”）误差。 （3）写出乙图的函数表达式______________，当乙图的斜率为k，可得=_______。 【答案】（1） （2） ①. 最左端 ②. 偶然 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 完整的电路连线图如图所示 【小问2详解】 [1][2]合上开关S之前，应使分压电路电压为零，R触头应置于最左端，多测几组I、U，然后作图像的目的是为了减小偶然误差。 【小问3详解】 [1]由并联电阻的电压相等，总电流等于两个支路的电流之和；结合欧姆定律可得 变形可得 [2]当乙图的斜率为k，可得 解得 四、计算题（本题共3小题，13题8分，14题15分，15题17分，共40分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=4kg，活塞的横截面积S=4×10-4m2，汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸之间无限且不漏气，活塞上放有一质量M=8kg的物块，气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105Pa，环境温度27℃，重力加速度g取10m/s2。 （1）放上物块达到稳定后，气柱的压强； （2）若拿掉物块，活塞上升，求稳定时气柱的高度； （3）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，求此时的温度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）放上物块后达到稳定后，对活塞受力分析，根据平衡条件 代入数据，解得 （2）拿掉物块后，对活塞受力分析，根据平衡条件 代入数据，解得 由玻意耳定律 其中 解得稳定时气柱的高度为 （3）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，此过程为等压变化 其中 解得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限存在水平向右的匀强电场，第三象限存在垂直坐标平面向外的矩形有界匀强磁场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点以初速度沿y轴正方向射入匀强电场，然后从y轴上的P点射入第一象限，经磁场偏转后从y轴上的Q点射入第三象限，经第三象限矩形有界磁场偏转后垂直打到x轴上的A点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）第一、四象限磁场磁感应强度大小； （3）若矩形有界磁场的磁感应强度，求粒子在此矩形磁场区域中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，带电粒子在电场中做类平抛运动，则有，， 联立解得 【小问2详解】 设经过P点的速度v与y轴的夹角为，AP与y轴的夹角为，则有 又 联立解得， 带电粒子在磁场中做圆周运动，如图所示 由几何关系可得 根据洛伦兹力提供向心力 联立可得 【小问3详解】 粒子在第三象限进入有界磁场时，半径为，则有 由题 如图，由几何关系知 解得 15. 如图所示，在桌面上有质量分别为和的A、B两不带电小物块，A、B相距，A与桌面动摩擦因数为0.45，B在桌面的右边缘，桌子边缘在地面投影为点，桌面到地面高度为，在桌子右边有竖直固定的光滑圆弧轨道，半径，轨道边缘点和圆心连线与竖直方向成，轨道上边缘在圆心正上方，在过点的虚线右侧有方向向右的匀强电场，在点固定一电荷量为、质量为的物块C；现给A一个初速度，A、B碰撞后落地点距离点，B恰好沿切线方向进入圆弧轨道跟C发生弹性碰撞，碰撞前瞬间解除C的固定，且C电荷量不变；。求∶ （1）A、B碰撞损失的能量； （2）C的质量为多少时，C恰能到达圆弧轨道最高点？ （3）在（2）问的条件下，求C到达圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小和从离开轨道到落地的时间（C未与桌子相碰）。 【答案】（1）5.25J；（2）1kg；（3）20N， 【解析】 【详解】（1）A与B碰撞前，有 解得 A与B碰撞后A做平抛运动，有 解得 A与B碰撞，有 解得 故A与B碰撞损失动能 （2）C在电场中，等效重力 方向与竖直方向成53°角，设C碰撞后速度为，恰能到达等效重力最高点D，在D点，有 C碰撞后到D点，有 解得 B到达圆弧速度 B、C碰撞过程，有 解得 （3）C从碰撞后到轨道最高点F，有 解得 在F点，有 解得 N 由牛顿第三定律可知压力等于20N，桌子边缘到圆弧左边缘高度为 所以F点到地面的高度为 所以从F点落到地面所用时间满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $