精品解析：河北定州中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题

2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. 包含成分的敷贴器常用于治疗皮肤病。为放射性元素，获得的一种核反应方程为，的衰变方程为，半衰期为14天。下列说法正确的是（　　） A. X为正电子 B. Y射线的穿透能力比射线强 C. P制成的磷酸盐的半衰期小于14天 D. 经过28天，P会全部发生衰变 2. 一动车组列车由静止开始匀加速出站，列车由五节动车、三节拖车编组而成，每节动车和拖车的长度均为L，站在车头前方距离为L处站台上的工作人员发现火车启动后，整个列车通过自己所用的时间为t，则列车出站过程的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与静置在水平地面上的质量为m的物块连接，水平弹簧处于压缩状态，物块恰能保持静止。现用水平拉力F向右缓慢拉动物块，直到弹簧被拉伸一段距离后撤去拉力，此时物块恰能保持静止。已知物块与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，上述过程拉力F所做的功为（　　） A. B. C. D. 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时位于原点O的波源开始振动，距离波源处的质点的振动图像如图所示。时，距离波源处的质点相对平衡位置的位移以及振动方向为（　　） A. ，沿y轴负方向 B. ，沿y轴负方向 C. ，沿y轴正方向 D. ，沿y轴正方向 5. 如图所示，地球和火星均绕太阳同方向运行（可视为圆周运动），从地球上观察火星，会发现大多数时间它以黄道星座为背景缓缓地由西向东移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫作火星的逆行。上次火星逆行从2022年10月30日开始至2023年1月上旬结束。已知火星的公转周期约为1.9年，下列说法正确的是（　　） A. 地球位置由1到3的过程会观察到火星逆行 B. 地球位置由3到5的过程会观察到火星顺行 C. 下次火星逆行大约会从2024年12月开始 D. 下次火星逆行大约会从2026年7月开始 6. 如图甲所示，宽度为L的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，矩形线圈长为2L、宽为L，长边恰与磁场边界重合，当线圈绕中心轴线从图示位置开始以角速度匀速转动时，线圈中产生的电动势随时间变化的图线如图乙所示。若磁场区域不变，该线圈按图丙所示方式绕中心轴线以角速度匀速转动，则线圈中产生的电动势随时间变化的图线正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一同学在进行原地推铅球训练，某次将铅球斜向上推出，铅球的出手点到落地点的直线距离，铅球被推出时的速度方向与落地前瞬间的速度方向垂直。若忽略空气阻力，重力加速度，则铅球从出手至落地经历的时间为（　　） A. 1.4s B. 1.6s C. 1.8s D. 2s 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为某位网球爱好者发球的准备动作，网球以3m/s的初速度从运动员手中下落了80cm，经地面弹起后恰好回到运动员手中（运动员手位置未动）。已知网球与地面的作用时间为0.1s，网球的质量为0.06kg，忽略空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 网球接触地面前机械能逐渐增大 B. 地面对网球的弹力是由于网球发生形变而产生的 C. 网球触地前瞬间的动能为0.75J D. 地面对网球的冲量大小为0.6N·s 9. 如图所示，绝缘光滑圆弧形曲面固定在水平桌面上，空间内充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出）。现将一小矩形线圈abcd从图示位置由静止释放，线圈沿曲面往复运动最终静止。线圈运动过程中始终与曲面接触且不翻转，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈中的电流方向始终为a→d→c→b→a B. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈ad边所受安培力的方向不变 C. 整个运动过程中线圈所受的安培力始终做负功 D. 线圈由释放到最终静止，线圈上产生的焦耳热等于线圈重力势能的减少量 10. 如图所示，倾角的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，斜面AB长为L，D点为AB的中点，在底边BC上的P点处固定一电荷量为Q的正点电荷，P、B两点间的距离为。质量为m、电荷量为q的带负电的滑块（可视为质点）从斜面顶端A点由静止开始下滑，经过D点时的速度大小为v，滑到斜面底端B点时的速度恰为零。已知重力加速度为g，在滑块由A点下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过D点时的加速度不为零 B. 滑块经过A、D两点之间的某位置时动能最大 C. 从A点到D点的过程中因摩擦产生的内能为 D. D、B两点之间的电势差 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏P平行放置在白纸上，光屏与直线重合； B．从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的处有光点； C．移走玻璃砖，光点移到处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、O、、的位置）； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作所在直线相交于B点，过C点作延长线相交于D点。 （1）请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。 （2）若不使用量角器，要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和_____的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为。 （3）相对误差的计算式为，为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当_____（填“大”或“小”）一些。 12. 某同学欲测量阻值约为1500Ω的电热丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径d，某次测量的结果如图甲所示，则直径______mm。 （2）利用如下器材测定电热丝的电阻； 学生电源E（电动势为16V，内阻可忽略）； 电压表V（量程为3V，内阻为3kΩ）； 电流表（量程为12mA，内阻约为20Ω）； 电流表（量程为30mA，内阻约为5Ω）； 定值电阻（阻值为12kΩ）； 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）； 开关、导线若干。 ①为准确测量该电热丝的电阻，请选择合适器材设计实验电路，并标注出所选器材编号，画入方框内__________。 ②根据设计的实验电路，将图乙中的实物电路补充完整__________。 ③闭合开关，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和电流表A的示数U、I，某次测量数据、，据此可得该电热丝的电阻______（结果保留两位有效数字）。 ④多次测量通过计算得到电热丝的电阻的平均值，并进一步计算得出电热丝的电阻率。 13. 一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。 （1）求盆的质量以及刚开始时盆内空气的压强； （2）当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离水面的高度； （3）向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热，请说明理由。 14. 如图甲所示，木板A静置在水平地面上，距木板A左侧s处静置着一带有光滑半圆轨道的物块B，半圆轨道的最低点与木板A上表面等高。时刻滑块C以的水平初速度滑上木板A，滑块C恰能滑到木板A的左端，时木板A与物块B发生弹性碰撞，滑块C随即滑上半圆轨道。已知滑块C在0~1.25s时间内的图像如图乙所示，木板A的质量为m，物块B的质量为5m，重力加速度g。 （1）求滑块C的质量与木板A的质量关系； （2）若物块B固定在地面上，滑块C经过半圆轨道最高点时受到轨道的弹力大小为4.4mg，求半圆轨道的半径； （3）若物块B不固定，物块B与地面间的摩擦不计，滑块C从半圆轨道的最高点离开轨道时对地的速度大小为2m/s，求半圆轨道的半径。 15. 如图所示，空间直角坐标系Oxyz中，xOz平面以上、yOz平面左侧区域存在匀强电场，方向未知；yOz平面右侧正方体区域内（含边界）存在匀强磁场，正方体的边长为L，其中a、c、在坐标轴上，d与原点O重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度从x轴上的P点沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后恰从a点以速度沿x轴正方向进入磁场区域，不计粒子重力，。 （1）求匀强电场的电场强度大小及方向； （2）若正方体区域内匀强磁场的磁感应强度方向垂直于平面斜向上，粒子从点射出磁场，求磁感应强度B的大小； （3）若正方体区域内的磁场方向沿z轴正方向，磁感应强度大小与第（2）问中相等，并在沿z轴正方向施加一电场强度的匀强电场，求粒子离开正方体区域的位置坐标。 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试题物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. 包含成分的敷贴器常用于治疗皮肤病。为放射性元素，获得的一种核反应方程为，的衰变方程为，半衰期为14天。下列说法正确的是（　　） A. X为正电子 B. Y射线的穿透能力比射线强 C. P制成的磷酸盐的半衰期小于14天 D. 经过28天，P会全部发生衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电荷数和质量数守恒，可知X为质子，Y为电子，A项错误； B．射线的穿透能力较强，射线的穿透能力很弱，B项正确； C．的化合物并不会改变其半衰期，C项错误； D．经两个半衰期，即仍有四分之一未衰变，D项错误。 故选B。 2. 一动车组列车由静止开始匀加速出站，列车由五节动车、三节拖车编组而成，每节动车和拖车的长度均为L，站在车头前方距离为L处站台上的工作人员发现火车启动后，整个列车通过自己所用的时间为t，则列车出站过程的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】列车做初速度为零的匀加速直线运动，车头到达工作人员位置的过程有 车尾到达工作人员位置的过程有 列车通过工作人员的时间 联立解得。 故选C。 3. 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与静置在水平地面上的质量为m的物块连接，水平弹簧处于压缩状态，物块恰能保持静止。现用水平拉力F向右缓慢拉动物块，直到弹簧被拉伸一段距离后撤去拉力，此时物块恰能保持静止。已知物块与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，上述过程拉力F所做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】初态时，由平衡条件 可得弹簧的压缩量为 根据题意撤去拉力后，物块恰好能保持静止，弹簧的伸长量 因，弹簧的弹性势能不变，由功能关系可得 故选D。 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时位于原点O的波源开始振动，距离波源处的质点的振动图像如图所示。时，距离波源处的质点相对平衡位置的位移以及振动方向为（　　） A. ，沿y轴负方向 B. ，沿y轴负方向 C. ，沿y轴正方向 D. ，沿y轴正方向 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意及图像可知，波的传播速度为 振动周期为 因此波长为 由图像可知波源的起振方向为沿y轴正方向，处的质点距离波源恰好为半个波长，因此处的质点与波源的振动情况刚好相反，时波源刚好振动了1.5个周期，则处于平衡位置，振动方向沿y轴负方向，故处的质点也处于平衡位置，振动方向沿y轴正方向。 故选C。 5. 如图所示，地球和火星均绕太阳同方向运行（可视为圆周运动），从地球上观察火星，会发现大多数时间它以黄道星座为背景缓缓地由西向东移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫作火星的逆行。上次火星逆行从2022年10月30日开始至2023年1月上旬结束。已知火星的公转周期约为1.9年，下列说法正确的是（　　） A. 地球位置由1到3的过程会观察到火星逆行 B. 地球位置由3到5的过程会观察到火星顺行 C. 下次火星逆行大约会从2024年12月开始 D. 下次火星逆行大约会从2026年7月开始 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题图可知，地球位置由1到3和由5到7的过程会观察到火星顺行，由3到5过程会观察到火星逆行，AB项错误； CD．设相邻两次火星逆行的时间间隔为t，则有 可得年，可知下次火星逆行大约会从2024年12月开始，C项正确，D项错误。 故选C。 6. 如图甲所示，宽度为L的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，矩形线圈长为2L、宽为L，长边恰与磁场边界重合，当线圈绕中心轴线从图示位置开始以角速度匀速转动时，线圈中产生的电动势随时间变化的图线如图乙所示。若磁场区域不变，该线圈按图丙所示方式绕中心轴线以角速度匀速转动，则线圈中产生的电动势随时间变化的图线正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知图甲中线圈产生的感应电动势。又。图丙中，线圈转过时开始产生感应电动势，转过时不产生感应电动势，转过时再次产生感应电动势，转过时不产生感应电动势，而电动势的最大值不变。 故选A。 7. 如图所示，一同学在进行原地推铅球训练，某次将铅球斜向上推出，铅球的出手点到落地点的直线距离，铅球被推出时的速度方向与落地前瞬间的速度方向垂直。若忽略空气阻力，重力加速度，则铅球从出手至落地经历的时间为（　　） A. 1.4s B. 1.6s C. 1.8s D. 2s 【答案】B 【解析】 【详解】铅球被推出后做斜上抛运动，将其运动轨迹沿铅球出手时的速度方向和沿落地瞬间的速度方向进行分解，如图所示： 设铅球出手时速度方向与水平方向成角，出手到落地经历的时间为t，则沿初速度方向的位移大小为 沿末速度方向的位移大小 又因为 联立解得 故选B。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为某位网球爱好者发球的准备动作，网球以3m/s的初速度从运动员手中下落了80cm，经地面弹起后恰好回到运动员手中（运动员手位置未动）。已知网球与地面的作用时间为0.1s，网球的质量为0.06kg，忽略空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 网球接触地面前机械能逐渐增大 B. 地面对网球的弹力是由于网球发生形变而产生的 C. 网球触地前瞬间的动能为0.75J D. 地面对网球的冲量大小为0.6N·s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．网球接触地面前仅受重力作用，机械能守恒，A项错误； B．地面对网球的弹力是由于地面发生形变而产生的，B项错误； C．由动能定理有 解得，C项正确； D．由 解得触地前速度大小，方向向下， 触地后至回到运动员手中有 解得触地后速度大小，方向向上， 由动量定理有 解得，D项正确。 故选CD。 9. 如图所示，绝缘光滑圆弧形曲面固定在水平桌面上，空间内充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出）。现将一小矩形线圈abcd从图示位置由静止释放，线圈沿曲面往复运动最终静止。线圈运动过程中始终与曲面接触且不翻转，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈中的电流方向始终为a→d→c→b→a B. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈ad边所受安培力的方向不变 C. 整个运动过程中线圈所受的安培力始终做负功 D. 线圈由释放到最终静止，线圈上产生的焦耳热等于线圈重力势能的减少量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从释放到第一次到达最低点的过程中，穿过线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知电流方向为a→d→c→b→a，从最低点到右侧最高点的过程中，穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知电流方向为a→b→c→d→a，故A错误； B．根据左手定则，线圈ad边所受的安培力方向先向右后向左，故B错误； C．根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的相对运动，可知线圈所受的安培力始终做负功，故C正确； D．根据能量的转化与守恒，可知线圈由释放到最终静止，线圈上产生的焦耳热等于线圈重力势能的减少量，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，倾角的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，斜面AB长为L，D点为AB的中点，在底边BC上的P点处固定一电荷量为Q的正点电荷，P、B两点间的距离为。质量为m、电荷量为q的带负电的滑块（可视为质点）从斜面顶端A点由静止开始下滑，经过D点时的速度大小为v，滑到斜面底端B点时的速度恰为零。已知重力加速度为g，在滑块由A点下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过D点时的加速度不为零 B. 滑块经过A、D两点之间的某位置时动能最大 C. 从A点到D点的过程中因摩擦产生的内能为 D. D、B两点之间的电势差 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由几何关系得PD垂直于AB，滑块从A点到D点的过程中，库仑力逐渐增大，滑块与斜面间的压力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，滑块从D点到B点的过程中，摩擦力逐渐减小，设整个过程摩擦力的平均值为，由动能定理得 可得 因D点处的摩擦力最大，故，滑块所受的合力不为零，加速度不为零，A项正确； B．在D点合力方向沿斜面向上，在D点上方，摩擦力小于D点的摩擦力，库仑力有沿斜面向下的分量，故在A、D两点之间存在重力、摩擦力、支持力和库仑力的合力为零的位置，此时加速度为零，速度最大、动能最大，B项正确； C．根据对称性可知，由A点到D点的过程中和由D点到B点的过程中摩擦力做的功相等，故由A点到D点的过程中因摩擦产生的内能为，C项错误； D．由D点到B点的过程中有 解得，D项正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏P平行放置在白纸上，光屏与直线重合； B．从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的处有光点； C．移走玻璃砖，光点移到处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、O、、的位置）； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作所在直线相交于B点，过C点作延长线相交于D点。 （1）请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。 （2）若不使用量角器，要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和_____的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为。 （3）相对误差的计算式为，为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当_____（填“大”或“小”）一些。 【答案】（1） （2） （3）大 【解析】 【小问1详解】 光路如图 【小问2详解】 根据 则要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和BS1的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为 【小问3详解】 为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当大一些。 12. 某同学欲测量阻值约为1500Ω的电热丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径d，某次测量的结果如图甲所示，则直径______mm。 （2）利用如下器材测定电热丝的电阻； 学生电源E（电动势为16V，内阻可忽略）； 电压表V（量程为3V，内阻为3kΩ）； 电流表（量程为12mA，内阻约为20Ω）； 电流表（量程为30mA，内阻约为5Ω）； 定值电阻（阻值为12kΩ）； 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）； 开关、导线若干。 ①为准确测量该电热丝的电阻，请选择合适器材设计实验电路，并标注出所选器材编号，画入方框内__________。 ②根据设计的实验电路，将图乙中的实物电路补充完整__________。 ③闭合开关，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和电流表A的示数U、I，某次测量数据、，据此可得该电热丝的电阻______（结果保留两位有效数字）。 ④多次测量通过计算得到电热丝的电阻的平均值，并进一步计算得出电热丝的电阻率。 【答案】（1）0.666 （2） ①. ②. ③. 1.6 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的示数 【小问2详解】 ①用伏安法测电热丝电阻，电压表量程太小，电压表与定值电阻串联扩大量程，改装电压表的量程 电路中的最大电流约为10mA，电流表选择。因改装电压表的内阻已知，电流表内阻未知，为减小测量误差，考虑用电流表外接。因被测电阻远大于滑动变阻器的阻值，滑动变阻器采用分压式接法，设计电路如图所示 ②[2]按电路图进行实物连线，如图所示 ③[3]时，电热丝两端的电压， 可得 13. 一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。 （1）求盆的质量以及刚开始时盆内空气的压强； （2）当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离水面的高度； （3）向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热，请说明理由。 【答案】（1）， （2） （3）体积增大，气体对外做功，等温变化，内能不变，根据热力学第一定律，可知气体吸热。 【解析】 【小问1详解】 受力分析有 解得 联立解得，盆内空气的压强 【小问2详解】 当盆内的水高度为H时，盆内空气的压强满足 缓慢拉升，充足时间热交换，发生等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 【小问3详解】 等温过程，内能不变，，由第（2）问可知，提升过程中，盆内空气的压强减小，体积增大，气体对外做功，，根据热力学第一定律有 可知Q>0，故吸热。 14. 如图甲所示，木板A静置在水平地面上，距木板A左侧s处静置着一带有光滑半圆轨道的物块B，半圆轨道的最低点与木板A上表面等高。时刻滑块C以的水平初速度滑上木板A，滑块C恰能滑到木板A的左端，时木板A与物块B发生弹性碰撞，滑块C随即滑上半圆轨道。已知滑块C在0~1.25s时间内的图像如图乙所示，木板A的质量为m，物块B的质量为5m，重力加速度g。 （1）求滑块C的质量与木板A的质量关系； （2）若物块B固定在地面上，滑块C经过半圆轨道最高点时受到轨道的弹力大小为4.4mg，求半圆轨道的半径； （3）若物块B不固定，物块B与地面间的摩擦不计，滑块C从半圆轨道的最高点离开轨道时对地的速度大小为2m/s，求半圆轨道的半径。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知0~0.5s时间内滑块C在木板A上滑动的加速度大小 由牛顿第二定律有 解得 在0.5~1.25s时间内，木板A和滑块C一起运动的加速度大小 对木板A、滑块C整体由牛顿第二定律有 解得 0~0.5s时间内，设木板A的加速度为，对木板A进行受力分析，由牛顿第二定律有 又 解得 【小问2详解】 滑块C滑上半圆轨道时的速度，由机械能守恒定律得 在轨道最高点有 联立解得 【小问3详解】 木板A与物块B碰撞的过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得； 联立解得 滑块C滑上半圆轨道的过程，根据水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律得， 若滑块C对地的速度方向向右，即，系统机械能有增加，不合理 代入，可得 15. 如图所示，空间直角坐标系Oxyz中，xOz平面以上、yOz平面左侧区域存在匀强电场，方向未知；yOz平面右侧正方体区域内（含边界）存在匀强磁场，正方体的边长为L，其中a、c、在坐标轴上，d与原点O重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度从x轴上的P点沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后恰从a点以速度沿x轴正方向进入磁场区域，不计粒子重力，。 （1）求匀强电场的电场强度大小及方向； （2）若正方体区域内匀强磁场的磁感应强度方向垂直于平面斜向上，粒子从点射出磁场，求磁感应强度B的大小； （3）若正方体区域内的磁场方向沿z轴正方向，磁感应强度大小与第（2）问中相等，并在沿z轴正方向施加一电场强度的匀强电场，求粒子离开正方体区域的位置坐标。 【答案】（1），方向与xOy平面平行且与Pa连线垂直斜向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做匀变速曲线运动，粒子在P、a两点的动能相等，连接Pa，其为匀强电场中的一条等势线，分析图可知，电场强度方向应与xOy平面平行且与Pa连线垂直斜向下。沿y轴方向，由牛顿第二定律得 由P点到a点的过程有 解得 【小问2详解】 粒子在平面内做匀速圆周运动从点射出，设圆周运动的半径为r，由几何关系可知 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 粒子进入复合场中，可分解为沿x轴方向的匀变速直线运动和与xOy平面平行的匀速圆周运动，在磁场中运动的半径仍为r，若没有电场，则打在dc边上与d点相距为x的一点，由几何关系可知 解得 在磁场中运动的圆心角，又 粒子在磁场中运动的周期 在磁场中运动的时间 仅在电场作用下，粒子在时间t内的位移 解得 粒子射出正方体区域的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $