精品解析：2026届江苏省南京市第二十九中学模拟预测物理试题

高三物理模拟预测 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。 每小题只有一个选项最符合题意 1. 重庆轻轨设计独特，为山城人民出行带来了极大便利。如图（a）， t=0时，两辆相同轻轨列车车头车尾均对齐，行驶在平行直轨道（足够长）上，之后它们在该直轨道上运动的图像如图（b）所示。则下列说法正确的是（　　） A. 两轻轨列车运动方向相反 B. 在t=4s时，两车相距最远 C. 0~4s内，两车距离先变大再变小 D. 两车在t=4s时，速度相同，均为5m/s 2. 如图所示，甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场，下列分析不正确的是（　　） A. 矩形线框放置在甲图中异名磁极间所制成的磁电式电表，表盘刻度均匀 B. 矩形线圈在乙图两异名磁极间转动，可产生正弦式交流电 C. 图丙中马蹄形磁铁的两个异名磁极之间，除边缘外可认为是匀强磁场 D. 图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场不可以认为是匀强磁场 3. 如图所示，半径为的圆形餐桌桌面水平，中部有一半径为的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。一个质量为的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块在餐桌上做匀速直线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中摩擦生热为 4. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 5. 外太空小行星若有撞击地球风险，人类将主动干预，使得小行星偏离原有的轨道。如图所示，假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星绕太阳运行的周期可能不变 B. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大 C. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 D. 探测器可能从后面追上小行星并撞击 6. “绿水青山就是金山银山”，为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化，环保员将平行板电容器的两极板（间距固定）全部插入液体中，与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路，若振荡电流的周期减小，则表明（　　） A. 电容器电容减小，液体浓度增大 B. 电容器电容减小，液体浓度减小 C. 电容器电容增大，液体浓度增大 D. 电容器电容增大，液体浓度减小 7. 地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲，质点的平衡位置坐标，质点的平衡位置坐标，以此时刻为计时起点，质点振动过程中加速度随时间变化的图像如图乙，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 时，质点的位移为负方向最大 D. 内，质点运动的路程小于 8. 乒乓球运动蕴含着很多物理规律，如图所示为乒乓球运动员击出的上旋球在空中的运动轨迹。乒乓球落到球桌的瞬间，球桌对球的作用力的示意图可能是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，足够长的两平行光滑导轨电阻不计，导轨所在平面与水平面的夹角为θ，整个空间存在与导轨所在平面垂直的匀强磁场。导轨上部接有两个阻值相同的电阻，开关S断开。电阻不计的金属棒垂直导轨放置，与两导轨接触良好。现将棒从静止释放，下滑一段距离后闭合S，棒恰能匀速下滑，之后棒继续下滑相同的距离。关于下滑相等距离的两个阶段，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时棒的加速度与开关闭合前瞬间相等 B. 第一阶段用时大于第二阶段用时的2倍 C. 第一阶段通过金属棒的电荷量大于第二阶段的 D. 第一阶段回路产生的总焦耳热大于第二阶段的 10. 长为、宽为的长方形导线框置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，点为边的中点，点为边的中点，将长方形导线框沿折成“”形导线框如图所示，使面垂直于面，面垂直于磁场方向，让导线框绕轴以角速度顺时针匀速转动，产生电动势的峰值为，从图示位置转动角度内的平均电动势为。则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为196W 二、非选择题：共5题，共56分。 其中第13题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，它的结构如图甲所示，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，、、是定值电阻，，，是对拉力敏感的应变片电阻。 （1）已知该型号的拉力传感器在不同拉力下，其阻值约为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值，实验小组设计了如图丙的电路，实验室提供了以下器材： 电源（电动势为、内阻未知） 电流表（量程、内阻约为） 电流表（量程、内阻约为） 电压表（量程、内阻约为） 电压表（量程、内阻约为） 滑动变阻器（阻值、额定电流为） 滑动变阻器（阻值、额定电流为） 为了尽可能提高测量的准确性，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材名称代号） （2）实验小组通过多次实验测得该传感器的阻值随压力变化的关系图像如图丁所示。而在乙所示的电路中，已知料斗重，没装料时，则______。 （3）已知重力加速度为，则与所加物料的质量的关系式为______。 （4）当时，电路自动控制放料门放料，此时加入的物料的质量为______。（取） 13. 如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： （1）棱镜材料的折射率； （2）光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 14. 如图所示，“工”字型支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆柱形活塞，活塞与质量导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。 （1）环境温度时，求封闭气体的压强p； （2）当环境温度缓慢变为时，汽缸的机械能减少，气体内能减少，求： ①环境温度； ②判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？求热量的大小Q。 15. 如图所示，一间距、电阻不计的足够长粗糙矩形导轨，与水平面的夹角，两端接有阻值分别为的定值电阻，矩形区域Ⅰ、Ⅱ内均有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小，两区域边界之间的距离。质量，电阻的导体棒垂直放在导轨上，其长度也为，在沿导轨平面向上的恒力作用下导体棒由静止开始运动，进入区域Ⅱ后立即做匀速运动。导体棒与导轨间的动摩擦因数，运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，重力加速度取10m/s²，空气阻力不计。（，） （1）求导体棒在区域Ⅱ中运动时流过的电流的大小； （2）若导体棒到达区域Ⅱ的边界时立即将恒力撤去，它能继续向上滑行的最大距离。求导体在区域Ⅱ上滑的时间。 16. 如图所示，滑块1、2的质量分别为和，滑块1在半径的光滑四分之一圆弧轨道AB的最高点A处，滑块2静止于粗糙水平轨道BC的右端C处，滑块1与轨道BC间的动摩擦因数。C点正下方O处固定一劲度系数的水平轻弹簧，弹簧右端固定一质量的滑块3，静止于光滑水平地面上。由静止释放滑块1，滑块1与滑块2发生弹性正碰后滑块1恰好停在B点。滑块2被碰后做平抛运动的同时给滑块3一个水平向右、大小的初速度，滑块2与运动中的滑块3在平衡位置相碰后竖直向上运动至与C点等高的D点。已知所有的碰撞时间极短，滑块3与弹簧构成的弹簧振子的振动周期，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，三个滑块均可视为质点，取重力加速度大小，。 （1）求B、C两点间的距离L； （2）求C点与滑块3的高度差的最小值； （3）滑块2与滑块3第二次碰撞后瞬间水平方向速度相同，滑块2离开滑块3后立即撤去滑块2，求此后滑块3做简谐运动的振幅A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理模拟预测 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。 每小题只有一个选项最符合题意 1. 重庆轻轨设计独特，为山城人民出行带来了极大便利。如图（a）， t=0时，两辆相同轻轨列车车头车尾均对齐，行驶在平行直轨道（足够长）上，之后它们在该直轨道上运动的图像如图（b）所示。则下列说法正确的是（　　） A. 两轻轨列车运动方向相反 B. 在t=4s时，两车相距最远 C. 0~4s内，两车距离先变大再变小 D. 两车在t=4s时，速度相同，均为5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．本题的图像是图像，对于匀变速直线运动，位移公式为 两边同时除以t得到 图像呈直线，因此两列车均做匀变速直线运动，对于甲车， 对于乙车， 两车速度均为正，运动方向相同，故A错误； B．两车从同一位置出发，运动方向相同，当两车速度相等时，相距最远即 解得，故B错误； C．在内甲车速度小于乙车速度，两车距离变大，在内甲车速度大于乙车速度，两车距离变小，所以在两车距离先变大再变小，故C正确； D．在时，甲车速度为 乙车速度为，两车速度不相同，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场，下列分析不正确的是（　　） A. 矩形线框放置在甲图中异名磁极间所制成的磁电式电表，表盘刻度均匀 B. 矩形线圈在乙图两异名磁极间转动，可产生正弦式交流电 C. 图丙中马蹄形磁铁的两个异名磁极之间，除边缘外可认为是匀强磁场 D. 图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场不可以认为是匀强磁场 【答案】D 【解析】 【详解】A．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，这样可保证线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀。故A正确，与题意不符； B．矩形线圈在乙图两异名磁极间转动，可产生正弦式交流电。故B正确，与题意不符； C．图丙中马蹄形磁铁的两个异名磁极之间，除边缘外可认为是匀强磁场。故C正确，与题意不符； D．图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场可以认为是匀强磁场。故D错误，与题意相符。 本题选不正确的故选D。 3. 如图所示，半径为的圆形餐桌桌面水平，中部有一半径为的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。一个质量为的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块在餐桌上做匀速直线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中摩擦生热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块从圆盘上滑落后，小物块受到的摩擦力的方向与运动的方向始终相反，所以在餐桌上做减速直线运动，故A错误； B．小物块在圆盘上做圆周运动时，随转盘转速的增加，加速度逐渐变大，小物块从圆盘上滑落的瞬间，摩擦力达到最大静摩擦力，此时加速度最大，为 小物块在餐桌上的加速度 由于，可知，但小物块在圆盘上的加速度不一定大于，故B错误。 C．小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度满足 即，不可能为，C错误； D．小物块从圆盘上滑落后沿圆盘的切线方向在桌面上做匀减速直线运动，在餐桌上滑动过程中相对桌面滑动的位移 可知摩擦生热为，D正确。 故选D。 4. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初始时，根据平衡条件可得， 挡板水平时，有 根据几何关系可得 联立解得 故选C。 5. 外太空小行星若有撞击地球风险，人类将主动干预，使得小行星偏离原有的轨道。如图所示，假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星绕太阳运行的周期可能不变 B. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大 C. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 D. 探测器可能从后面追上小行星并撞击 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于撞击后轨道的半长轴小于撞击前轨道半径，根据开普勒第三定律可知，撞击后小行星绕太阳运行的周期变小，故A错误； C．撞击后在近日点Q的速度最大，在远日点P的速度最小，根据开普勒第二定律可得，故C错误； D．探测器和小行星撞击后，小行星速度变小，轨迹才会变为图中虚线，设探测器质量为m1，速度为v0，小行星质量为m2，速度为v，撞击后探测器和小行星整体速度变为vʹ，探测器若从后面追上小行星撞击，有 根据动量守恒定律有 可得 不符合实际，故D错误； B．小行星从远日点运动到近日点过程，根据机械能守恒定律可得， 解得 撞击后与撞击前相比，r远不变，r近变小，则v近增大，即撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前的速度大，故B正确。 故选B。 6. “绿水青山就是金山银山”，为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化，环保员将平行板电容器的两极板（间距固定）全部插入液体中，与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路，若振荡电流的周期减小，则表明（　　） A. 电容器电容减小，液体浓度增大 B. 电容器电容减小，液体浓度减小 C. 电容器电容增大，液体浓度增大 D. 电容器电容增大，液体浓度减小 【答案】A 【解析】 【详解】振荡电路的周期 若振荡电流的周期减小，则C减小；由可知减小则表明液体浓度增大，故选A。 7. 地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲，质点的平衡位置坐标，质点的平衡位置坐标，以此时刻为计时起点，质点振动过程中加速度随时间变化的图像如图乙，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 时，质点的位移为负方向最大 D. 内，质点运动的路程小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙中，t=0时a=0， a 接下来为负，位移取正值，说明，t=0时，Q 在平衡位置正在向上运动，由同侧法可得，波向轴负方向传播，A错误； B．由甲图可得，由乙图可得，根据 可得，B错误； C．质点Q处于平衡位置正在向上运动，t=1s时，，正好运动到正向最大位移处，C错误； D．0∼5s内，，质点P在一个周期内的路程 质点P在其余运动的路程为，若质点P从负的最大位移处向上运动，在时间内的路程为一个振幅A 质点P在平衡位置以下，正在向上负向最大位移处运动，在时间内的路程 0∼5s内，质点P的路程 ，D正确。 故选D。 8. 乒乓球运动蕴含着很多物理规律，如图所示为乒乓球运动员击出的上旋球在空中的运动轨迹。乒乓球落到球桌的瞬间，球桌对球的作用力的示意图可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】乒乓球落到桌面上时，将受到桌面竖直向上的弹力；同时由于乒乓球顺时针转动，相对桌面有向后运动的趋势，则桌面对乒乓球的摩擦力水平向右，根据平行四边形定则可知球桌对球的作用力的方向斜向右上方，则F的示意图可能是C。 故选C。 9. 如图所示，足够长的两平行光滑导轨电阻不计，导轨所在平面与水平面的夹角为θ，整个空间存在与导轨所在平面垂直的匀强磁场。导轨上部接有两个阻值相同的电阻，开关S断开。电阻不计的金属棒垂直导轨放置，与两导轨接触良好。现将棒从静止释放，下滑一段距离后闭合S，棒恰能匀速下滑，之后棒继续下滑相同的距离。关于下滑相等距离的两个阶段，下列说法正确的是（　　） A. 刚释放时棒的加速度与开关闭合前瞬间相等 B. 第一阶段用时大于第二阶段用时的2倍 C. 第一阶段通过金属棒的电荷量大于第二阶段的 D. 第一阶段回路产生的总焦耳热大于第二阶段的 【答案】D 【解析】 【详解】A．刚释放时棒的加速度为 设导轨间距为l，开关闭合前瞬间，有， 闭合S，棒恰能匀速下滑，则， 联立解得，故A错误； B．设棒下滑相同的距离为d，第一阶段棒做加速度减小的加速运动，则 第二阶段做匀速运动，则 联立可得，故B错误； C．第一阶段通过金属棒的电荷量为 第二阶段通过金属棒的电荷量为 由此可知，故C错误； D．由以上分析可知，金属棒先做加速度减小的加速运动，闭合开关后做匀速运动，其v-t图像如图所示 则金属棒运动过程中安培力随位移变化的图像，如图所示 图线与坐标轴所围区域的面积表示克服安培力做的功，由图可知，第一阶段回路产生的总焦耳热为 第二阶段回路产生的总焦耳热为 所以，故D正确。 故选D。 10. 长为、宽为的长方形导线框置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，点为边的中点，点为边的中点，将长方形导线框沿折成“”形导线框如图所示，使面垂直于面，面垂直于磁场方向，让导线框绕轴以角速度顺时针匀速转动，产生电动势的峰值为，从图示位置转动角度内的平均电动势为。则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】时刻的磁通量为 根据法拉第电磁感应定律对磁通量求导可知，回路的电动势为 即 所以“”形导线框中感应电动势的峰值为 根据法拉第电磁感应定律可知。 故选C。 11. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为196W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当滑片P滑至M时，初级匝数，次级匝数，则 其中U=52V，解得I1=9A，I2=12A 则电流表的示数为12A，电压表的示数为，AB错误； CD．变压器的等效电阻为 将R0等效为电源内阻，则当时定值电阻消耗的功率达到最大值，则此时，即aN间的线圈匝数为100；此时定值电阻消耗的功率为，D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。 其中第13题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，它的结构如图甲所示，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，、、是定值电阻，，，是对拉力敏感的应变片电阻。 （1）已知该型号的拉力传感器在不同拉力下，其阻值约为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值，实验小组设计了如图丙的电路，实验室提供了以下器材： 电源（电动势为、内阻未知） 电流表（量程、内阻约为） 电流表（量程、内阻约为） 电压表（量程、内阻约为） 电压表（量程、内阻约为） 滑动变阻器（阻值、额定电流为） 滑动变阻器（阻值、额定电流为） 为了尽可能提高测量的准确性，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材名称代号） （2）实验小组通过多次实验测得该传感器的阻值随压力变化的关系图像如图丁所示。而在乙所示的电路中，已知料斗重，没装料时，则______。 （3）已知重力加速度为，则与所加物料的质量的关系式为______。 （4）当时，电路自动控制放料门放料，此时加入的物料的质量为______。（取） 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） （3） （4）6000 【解析】 【小问1详解】 [1]电动势为，则电压表选择； [2]电路中可能达到的最大电流数量级为 则电流表选择； [3]滑动变阻器接成分压电路，则应该选择阻值较小的。 【小问2详解】 电路中，当没装料时，此时拉力等于料斗重，为，故应变片电阻为，根据串并联电压关系，有 解得 【小问3详解】 根据图丁得到 由图乙得 故 由 则 【小问4详解】 由，代入公式可得 13. 如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： （1）棱镜材料的折射率； （2）光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设临界角为C，由题意可知光束在边的入射角为，则 解得 又 解得。 【小问2详解】 由几何关系得， 则为等腰三角形，则有 光束在边的入射角为，光束在边发生全反射，由几何关系可知反射光线平行于边且 光束在棱镜中的传播速度为 光从射入棱镜到射出棱镜的时间为 解得。 14. 如图所示，“工”字型支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆柱形活塞，活塞与质量导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。 （1）环境温度时，求封闭气体的压强p； （2）当环境温度缓慢变为时，汽缸的机械能减少，气体内能减少，求： ①环境温度； ②判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？求热量的大小Q。 【答案】（1） （2）①；②气体对外放热； 【解析】 【小问1详解】 分析汽缸的受力得 解得 【小问2详解】 ①汽缸机械能减少，由 解得 封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 ②汽缸对气体做的功为 由热力学第一定律得 联立，解得 所以，气体对外放热，热量的大小。 15. 如图所示，一间距、电阻不计的足够长粗糙矩形导轨，与水平面的夹角，两端接有阻值分别为的定值电阻，矩形区域Ⅰ、Ⅱ内均有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小，两区域边界之间的距离。质量，电阻的导体棒垂直放在导轨上，其长度也为，在沿导轨平面向上的恒力作用下导体棒由静止开始运动，进入区域Ⅱ后立即做匀速运动。导体棒与导轨间的动摩擦因数，运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，重力加速度取10m/s²，空气阻力不计。（，） （1）求导体棒在区域Ⅱ中运动时流过的电流的大小； （2）若导体棒到达区域Ⅱ的边界时立即将恒力撤去，它能继续向上滑行的最大距离。求导体在区域Ⅱ上滑的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 导体棒在区域Ⅱ运动时，根据平衡条件可得 安培力，电流关系 联立解得 【小问2详解】 导体棒在区域Ⅱ上滑过程中，根据动量定理可得 根据闭合电路欧姆定律 并联电阻 导体棒所受安培力的冲量 由闭合电路欧姆定律有 感应电动势 运动的平均速度为 联立解得 16. 如图所示，滑块1、2的质量分别为和，滑块1在半径的光滑四分之一圆弧轨道AB的最高点A处，滑块2静止于粗糙水平轨道BC的右端C处，滑块1与轨道BC间的动摩擦因数。C点正下方O处固定一劲度系数的水平轻弹簧，弹簧右端固定一质量的滑块3，静止于光滑水平地面上。由静止释放滑块1，滑块1与滑块2发生弹性正碰后滑块1恰好停在B点。滑块2被碰后做平抛运动的同时给滑块3一个水平向右、大小的初速度，滑块2与运动中的滑块3在平衡位置相碰后竖直向上运动至与C点等高的D点。已知所有的碰撞时间极短，滑块3与弹簧构成的弹簧振子的振动周期，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，三个滑块均可视为质点，取重力加速度大小，。 （1）求B、C两点间的距离L； （2）求C点与滑块3的高度差的最小值； （3）滑块2与滑块3第二次碰撞后瞬间水平方向速度相同，滑块2离开滑块3后立即撤去滑块2，求此后滑块3做简谐运动的振幅A。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块1与滑块2碰前瞬间的速度为，由动能定理有 碰后滑块1、2的速度分别为和，根据动量守恒，有 根据机械能守恒，有 解得， 碰后滑块1滑动后恰能静止在点，滑块1只能从点向左匀减速运动至点，由动能定理有 解得，。 【小问2详解】 滑块2与滑块3在平衡位置相碰，由于，因此滑块2只能与向左运动的滑块3相碰才能在碰后竖直向上运动，则碰前运动时间满足 根据位移-时间公式，有 解得 当取时， 【小问3详解】 滑块2与滑块3碰撞过程水平方向上动量守恒，第1次碰撞后将滑块3的速度设为，根据动量守恒，有 解得 滑块2竖直上抛后落下与滑块3发生第二次碰撞前运动的时间为，滑块3运动时间正好在平衡位置向左运动时与滑块2相撞，第二次碰撞过程中，根据动量守恒，有 解得 滑块2离开滑块3后，滑块3做简谐运动，在平衡位置的速度为，根据能量守恒，有 解得振幅为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $