精品解析：贵州省金太阳联盟2025-2026学年高三下学期学情自测物理试卷

高三物理学科核心素养训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：高考全部内容。 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. 氢原子的发射光谱如图所示，、、、是其中的四条光谱线，可见光的波长大致在之间，下列说法正确的是（　　） A. 该光谱是由氢原子核衰变产生的 B. 谱线对应光子的频率最大 C. 谱线对应的一定是可见光中的紫光 D. 谱线对应光子的能量比谱线对应光子的能量小 2. 在空旷地带将飞镖水平抛出，飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。如图所示，甲同学将飞镖从较高的点以水平速度抛出，乙同学将飞镖从较低的点以水平速度抛出，两飞镖落于盘面的同一点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间长 B. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间短 C. 一定大于 D. 一定小于 3. 如图所示，虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，三根相同的导体棒首尾相连，组成一个正三角形框架，三角形的一条高与磁场边界重合。现让三角形框架以该条高为轴匀速转动。已知每根导体棒的长度为，匀强磁场的磁感应强度大小为，旋转的角速度为，则该框架产生电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 4. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，该时刻质点到平衡位置的距离为，图乙为简谐横波中质点的振动图像，则图甲对应的时刻可能是（　　） A. B. C. D. 5. 人类发射各类探测卫星，突破地球大气的观测局限，深入探索宇宙的奥秘。有一颗与地球半径相同的行星，该行星表面附近有一卫星绕其做匀速圆周运动，该卫星环绕该行星运动的周期是地球近地卫星周期的2倍，取地球表面的重力加速度大小为。该行星表面的重力加速度大小为（　　） A B. C. D. 6. 某光学检测工程水池（模拟标准水质环境）中开展水下目标定位精度测试：如图所示，将一枚高精度光学标定件（等效为点光源）固定于水池底部，初始时工程师（视为质点）位于标定件正上方，通过水面垂直观测标定件，随后工程师沿水平方向缓慢移动观测位置，同时保持视线正对水下标定件，当水平移动距离达到时，恰好无法通过水面观测到标定件（忽略水面微小波动对光路的影响）。已知水池中水的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 水池底部标定件所在位置的水深为 B. 工程师观测时，看到的标定件位置比其实际位置更深 C. 工程师水平移动过程中，观测到的水下标定件的亮度逐渐增强 D. 若换用折射率更大的液体，则工程师无法通过液面观测到标定件所需的水平移动距离将增大 7. 如图所示，上部有V形缺口的大木块置于水平地面上，两小木块从缺口两侧同时由静止释放，均可在缺口斜面上做匀加速直线运动，并同时到达缺口底部点。已知大木块的质量为，两小木块的质量均为，两小木块由静止释放的位置到点的水平距离相等，左侧斜面与水平面的夹角更大，重力加速度大小为。则小木块下滑过程中，地面对大木块的支持力和摩擦力的情况是（　　） A. 支持力大于，摩擦力方向水平向左 B. 支持力大于，摩擦力为零 C. 支持力小于，摩擦力为零 D. 支持力小于，摩擦力方向水平向右 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某带正电的点电荷固定在点，虚线圆①、②是以点为圆心的同心圆，半径分别为、，是虚线圆②上的一点，是虚线圆①上的一点，已知点电荷在点产生的电场强度大小为，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 虚线圆①上各点电势相等 B. 点电荷的电荷量为 C. 电荷量为的带正电试探电荷在点时受到的电场力大小为 D. 若在点给电荷量为的带正电试探电荷一个初速度，则试探电荷可能做匀速圆周运动 9. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧的劲度系数为，重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线瞬间，小球的加速度大小为 B. 剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 C. 从刚剪断细线到小球运动到最高点的过程，小球克服重力做的功为 D. 从刚剪断细线到小球运动到最高点的过程，小球克服重力做的功为 10. 磁力刹车是为保证过山车的安全而设计的一种刹车形式，磁力刹车的装置不与车接触，更加稳定可靠，简化后的模型如图所示。光滑斜面的倾角为，虚线区域内存在垂直斜面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为，磁场宽度为。单匝正方形导线框的质量为，总电阻为，边长为（）。线框从磁场上方某一位置释放，线框进入和离开磁场过程中产生的焦耳热相同，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框可能匀速进入磁场 B. 线框进入磁场过程中通过线框的电荷量为 C. 线框的边从磁场上边界运动到下边界所用时间为 D. 线框进入磁场的过程中产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组准备测量一个定值电阻的阻值，准备的器材有： A．被测电阻（阻值约为）； B．电流表（量程为，内阻）； C．电流表（量程，内阻约为）； D．滑动变阻器（最大阻值为）； E．定值电阻（阻值为）； F．电源（电动势，内阻可忽略不计）； G．开关，导线若干。 （1）为了顺利地完成测量，请帮实验小组完成如图甲所示的实验电路。 （2）正确连接实验电路后，某次实验时，电流表示数，电流表示数如图乙所示，则该示数__________，被测电阻的阻值__________（结果保留整数）。 （3）考虑到的内阻不准确，该实验电阻的测量值会__________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 12. 某兴趣小组设计了一个可以测质量的装置。实验器材如图甲所示，将带有滑轮的木板置于水平桌面上，将装有遮光片和置物盒的小车置于木板上，垫高木板不带滑轮的一侧，让小车能在木板上匀速下滑。然后用细绳跨过滑轮连接小车和钩码，使小车由静止释放，小车通过光电门并记录遮光时间。取重力加速度大小。 （1）用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度__________。 （2）测得钩码的质量，小车的质量，小车释放位置到光电门距离。将不同质量的物体置于小车的置物盒中，从相同位置由静止释放小车，某次测量时，遮光片通过光电门的时间为，则遮光片通过光电门的速度大小为__________，该过程小车的加速度大小为__________，被测物体的质量为__________。（结果均保留两位有效数字） （3）改变被测物体的质量，多次实验，兴趣小组的同学们制作了被测物体的质量与遮光时间的平方的关系图像，请在图丙中大致画出该图像。 13. 在高海拔登山装备可靠性检测中，登山手表的密封性能测试是重要项目。该手表表盘采用刚性密封设计，内部封闭一定质量的理想气体作为密封检测介质。已知在标准检测环境下（模拟低海拔初始状态），表内封闭气体的热力学温度为，经精密的压强传感器测量。其压强为。在模拟珠穆朗玛峰的环境测试中，出现如下两种工况： （1）若手表表盘玻璃为刚性材质（体积形变误差小于0.1%，可忽略），当环境温度降至（模拟高海拔低温环境）时，表盘玻璃因内外压强差超限而恰好爆裂。求表盘爆裂前瞬间，表内封闭气体的压强； （2）为提升手表高海拔适应性能，工程师将表盘玻璃更换为耐形变柔性材质（保证密封性能且气体无泄漏）。表内封闭气体的热力学温度为，经精密的压强传感器测量。其压强为。当表内封闭气体的压强为时，经激光传感器测量，密封舱体积膨胀至初始体积的1.1倍。求此时表内气体的热力学温度。 14. 如图所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一带正电的粒子从坐标原点沿轴正方向射出，有一很小的挡板（可视为质点）置于位置处，粒子恰能击中挡板。控制挡板角度可以让带电粒子反弹后以最短时间回到轴上，已知粒子的质量为，电荷量为，粒子与挡板碰撞（时间极短）后，电荷量不变，速度大小不变，方向可在纸面内改变，不计粒子受到的重力，求： （1）粒子的初速度大小； （2）粒子从出发到第一次回到轴的时间。 15. 在机械动力学性能测试的水平测试台上，搭建了一套滑块—滑板传动模拟装置。水平测试台经精密调试可看成光滑面，滑板装置的总质量，其结构由三部分组成：前端段为光滑的圆弧轨道，圆弧轨道与水平的中间段平滑衔接；中间段为粗糙摩擦段（长度）；后端段为光滑的水平导向段，导向段末端处有一轻质固定挡板，一水平轻质弹簧固定在挡板上，弹簧自然伸长时左端与点重合（即弹簧原长位置为）。质量的金属滑块（可视为质点）从圆弧轨道顶端点由静止释放，滑块第一次滑到点时的速度大小，滑块与滑板段间的动摩擦因数。不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小。 （1）求滑块第一次通过点时，滑板的速度大小和圆弧轨道的半径； （2）滑块在滑板上运动的过程中，弹簧会出现弹性势能最大的瞬间（以弹簧原长时弹性势能为零势能参考），求该瞬间弹簧具有的最大弹性势能； （3）实验持续足够长时间后，滑块与滑板达到稳定状态，求此时滑块到点的距离及整个运动过程中滑板的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理学科核心素养训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：高考全部内容。 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. 氢原子的发射光谱如图所示，、、、是其中的四条光谱线，可见光的波长大致在之间，下列说法正确的是（　　） A. 该光谱是由氢原子核衰变产生的 B. 谱线对应光子的频率最大 C. 谱线对应的一定是可见光中的紫光 D. 谱线对应光子的能量比谱线对应光子的能量小 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子的发射光谱是由氢原子的核外电子的跃迁产生的，故A错误； B．谱线的波长最长，对应光子的频率最小，故B错误； C．由于不同颜色的光的波长由长到短依次是“红橙黄绿青蓝紫”，所以红光、橙光的波长较长，故谱线对应的不是可见光中的紫光，故C错误； D．由可知，谱线对应光子的能量比谱线对应光子的能量小，故D正确。 故选D。 2. 在空旷地带将飞镖水平抛出，飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。如图所示，甲同学将飞镖从较高的点以水平速度抛出，乙同学将飞镖从较低的点以水平速度抛出，两飞镖落于盘面的同一点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间长 B. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间短 C. 一定大于 D. 一定小于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．平抛运动竖直方向做的是自由落体运动，则由可知，因为飞镖下落的高度比飞镖大，所以飞镖在空中运动的时间一定比飞镖在空中运动的时间长，故A正确，B错误； CD．平抛运动水平方向做的是匀速直线运动，则水平位移为 由于飞镖在空中运动的时间长，、两点间的水平距离比、两点间的水平距离大，所以无法判断、的大小关系，故CD错误。 故选A。 3. 如图所示，虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，三根相同的导体棒首尾相连，组成一个正三角形框架，三角形的一条高与磁场边界重合。现让三角形框架以该条高为轴匀速转动。已知每根导体棒的长度为，匀强磁场的磁感应强度大小为，旋转的角速度为，则该框架产生电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，框架的感应电动势的峰值 则有效值 故选B。 4. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，该时刻质点到平衡位置的距离为，图乙为简谐横波中质点的振动图像，则图甲对应的时刻可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为波沿轴正方向传播，由“同侧法”可得质点正在沿轴负方向运动，由振动图像可知，题图甲对应时刻可能为，根据简谐运动的周期性可知，在的基础上加上整数个周期都是可能值，而由题图乙可知周期为，所以对应时刻可能是，，，，… 故选C。 5. 人类发射各类探测卫星，突破地球大气的观测局限，深入探索宇宙的奥秘。有一颗与地球半径相同的行星，该行星表面附近有一卫星绕其做匀速圆周运动，该卫星环绕该行星运动的周期是地球近地卫星周期的2倍，取地球表面的重力加速度大小为。该行星表面的重力加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据近地卫星的运动，重力提供向心力，有 可得重力加速度，其中为中心天体即地球或行星的半径，为卫星周期。已知行星半径与地球半径相同，行星表面卫星周期为地球近地卫星周期的2倍，地球表面的重力加速度大小为，可得该行星表面的重力加速度大小为。 故选D。 6. 某光学检测工程水池（模拟标准水质环境）中开展水下目标定位精度测试：如图所示，将一枚高精度光学标定件（等效为点光源）固定于水池底部，初始时工程师（视为质点）位于标定件正上方，通过水面垂直观测标定件，随后工程师沿水平方向缓慢移动观测位置，同时保持视线正对水下标定件，当水平移动距离达到时，恰好无法通过水面观测到标定件（忽略水面微小波动对光路的影响）。已知水池中水的折射率，下列说法正确的是（　　） A. 水池底部标定件所在位置的水深为 B. 工程师观测时，看到的标定件位置比其实际位置更深 C. 工程师水平移动过程中，观测到的水下标定件的亮度逐渐增强 D. 若换用折射率更大的液体，则工程师无法通过液面观测到标定件所需的水平移动距离将增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．当工程师恰好无法观测到标定件时，水下标定件发出的光线在水面处恰好发生全反射，此时入射角等于临界角，设水深为，工程师水平移动距离，由几何关系可知临界角的正弦值 根据 解得，故A正确； B．工程师观测到标定件的位置比实际位置更浅，而非更深，故B错误； C．工程师水平移动过程中，水下标定件发出的光线入射到水面的入射角逐渐增大，随着入射角增大，反射光的能量占比会逐渐增大，而折射光的能量占比会逐渐减小（当达到临界角发生全反射时，折射光的能量趋近于0），工程师观测到的光线是折射光，因此其亮度会逐渐减弱，而非增强，故C错误； D．无法观测到标定件的临界状态是光线发生全反射，设换后液体的折射率为，由前面分析可知 在水深不变的情况下，当液体的折射率增大时，减小，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，上部有V形缺口的大木块置于水平地面上，两小木块从缺口两侧同时由静止释放，均可在缺口斜面上做匀加速直线运动，并同时到达缺口底部点。已知大木块的质量为，两小木块的质量均为，两小木块由静止释放的位置到点的水平距离相等，左侧斜面与水平面的夹角更大，重力加速度大小为。则小木块下滑过程中，地面对大木块的支持力和摩擦力的情况是（　　） A. 支持力大于，摩擦力方向水平向左 B. 支持力大于，摩擦力为零 C. 支持力小于，摩擦力为零 D. 支持力小于，摩擦力方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】两小木块竖直方向上的分加速度均向下，整体处于失重状态，地面对大木块的支持力小于总重力，即支持力小于； 由题意可知，两小木块同时由静止释放，并同时到达缺口底部点，通过的水平位移大小相等，根据 可知两小木块在水平方向上的加速度相等，由于两小木块的质量相等，则整体水平方向上的加速度为零，地面对大木块没有摩擦力。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某带正电的点电荷固定在点，虚线圆①、②是以点为圆心的同心圆，半径分别为、，是虚线圆②上的一点，是虚线圆①上的一点，已知点电荷在点产生的电场强度大小为，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 虚线圆①上各点的电势相等 B. 点电荷的电荷量为 C. 电荷量为的带正电试探电荷在点时受到的电场力大小为 D. 若在点给电荷量为的带正电试探电荷一个初速度，则试探电荷可能做匀速圆周运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．虚线圆①上各点到点电荷的距离相等，电势相等，故A正确； B．根据点电荷的场强公式有 解得，故B错误； C．试探电荷受到的电场力，故C正确； D．点电荷对试探电荷的作用力是斥力，不能提供试探电荷做圆周运动的向心力，则试探电荷可能做匀速圆周运动，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧的劲度系数为，重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 B. 剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 C. 从刚剪断细线到小球运动到最高点的过程，小球克服重力做的功为 D. 从刚剪断细线到小球运动到最高点的过程，小球克服重力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．剪断细线前弹簧的弹力大小 剪断细线后瞬间弹簧的弹力不变，对小球，由牛顿第二定律可得 小球的加速度大小，故A错误，B正确； CD．剪断细线之前弹簧的伸长量 剪断细线后做简谐振动，在平衡位置时弹簧的伸长量 即振幅 由对称性可知小球运动到最高点时，弹簧的压缩量 从刚剪断细线到小球运动到最高点过程，小球上升的高度 小球克服重力做的功，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 磁力刹车是为保证过山车的安全而设计的一种刹车形式，磁力刹车的装置不与车接触，更加稳定可靠，简化后的模型如图所示。光滑斜面的倾角为，虚线区域内存在垂直斜面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为，磁场宽度为。单匝正方形导线框的质量为，总电阻为，边长为（）。线框从磁场上方某一位置释放，线框进入和离开磁场过程中产生的焦耳热相同，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框可能匀速进入磁场 B. 线框进入磁场过程中通过线框的电荷量为 C. 线框的边从磁场上边界运动到下边界所用时间为 D. 线框进入磁场的过程中产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程和离开磁场过程中产生的焦耳热相同，说明边两次到达磁场边界的速度相同，若线框匀速进入磁场，完全进入后再加速，则到达磁场下边界时速度大于开始进入磁场时的速度，故A错误； B．线框进入磁场过程中，有，故B正确； C．线框的边从磁场上边界运动到磁场下边界的过程中，根据动量定理有 其中 解得，故C正确； D．线框的边从磁场上边界运动到磁场下边界的过程中，结合A分析可知，此过程线框的动能不变，则重力势能转化为焦耳热，有 线框完全进入磁场后不产生焦耳热，故线框进入磁场的过程中产生的焦耳热，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组准备测量一个定值电阻阻值，准备的器材有： A．被测电阻（阻值约为）； B．电流表（量程为，内阻）； C．电流表（量程为，内阻约为）； D．滑动变阻器（最大阻值为）； E．定值电阻（阻值为）； F．电源（电动势，内阻可忽略不计）； G．开关，导线若干。 （1）为了顺利地完成测量，请帮实验小组完成如图甲所示的实验电路。 （2）正确连接实验电路后，某次实验时，电流表示数，电流表示数如图乙所示，则该示数__________，被测电阻的阻值__________（结果保留整数）。 （3）考虑到的内阻不准确，该实验电阻的测量值会__________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1） （2） ①. 19.5 ②. 429 （3）准确 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器的阻值远小于被测电阻的阻值，采用分压电路，两电流表测量电压都会出现量程不够的情况，所以将电流表A1进行改装，改装后电压表的量程为，改装后的电压表的内阻已知，则电流表采用外接法。电路连接情况如下 【小问2详解】 [1]电流表的分度值为，读数时读到该分度值即可，则； [2]被测电阻两端的电压为 通过被测电阻的电流为 则被测电阻的阻值为 【小问3详解】 该实验被测电阻的电压和电流测量都没有系统误差，测量值准确。 12. 某兴趣小组设计了一个可以测质量的装置。实验器材如图甲所示，将带有滑轮的木板置于水平桌面上，将装有遮光片和置物盒的小车置于木板上，垫高木板不带滑轮的一侧，让小车能在木板上匀速下滑。然后用细绳跨过滑轮连接小车和钩码，使小车由静止释放，小车通过光电门并记录遮光时间。取重力加速度大小。 （1）用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度__________。 （2）测得钩码的质量，小车的质量，小车释放位置到光电门距离。将不同质量的物体置于小车的置物盒中，从相同位置由静止释放小车，某次测量时，遮光片通过光电门的时间为，则遮光片通过光电门的速度大小为__________，该过程小车的加速度大小为__________，被测物体的质量为__________。（结果均保留两位有效数字） （3）改变被测物体的质量，多次实验，兴趣小组的同学们制作了被测物体的质量与遮光时间的平方的关系图像，请在图丙中大致画出该图像。 【答案】（1）0.500 （2） ① 1.0 ②. 1.0 ③. 0.30 （3） 【解析】 小问1详解】 游标卡尺的示数为。 【小问2详解】 [1]小车通过光电门时的速度大小 [2]加速度大小 [3]根据牛顿第二定律，对钩码有 对小车和被测物体有 解得 【小问3详解】 联立（2）中的公式可得 可知图像为一个一次函数，与纵坐标相交于负半轴，画出大致图像如图： 13. 在高海拔登山装备可靠性检测中，登山手表的密封性能测试是重要项目。该手表表盘采用刚性密封设计，内部封闭一定质量的理想气体作为密封检测介质。已知在标准检测环境下（模拟低海拔初始状态），表内封闭气体的热力学温度为，经精密的压强传感器测量。其压强为。在模拟珠穆朗玛峰的环境测试中，出现如下两种工况： （1）若手表表盘玻璃为刚性材质（体积形变误差小于0.1%，可忽略），当环境温度降至（模拟高海拔低温环境）时，表盘玻璃因内外压强差超限而恰好爆裂。求表盘爆裂前瞬间，表内封闭气体的压强； （2）为提升手表的高海拔适应性能，工程师将表盘玻璃更换为耐形变柔性材质（保证密封性能且气体无泄漏）。表内封闭气体的热力学温度为，经精密的压强传感器测量。其压强为。当表内封闭气体的压强为时，经激光传感器测量，密封舱体积膨胀至初始体积的1.1倍。求此时表内气体的热力学温度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由于整个过程为等容变化，根据查理定律有 解得爆裂前瞬间表内封闭气体的压强 【小问2详解】 由理想气体状态方程有 其中， 解得 14. 如图所示，空间中有垂直纸面向里匀强磁场，磁感应强度大小为，一带正电的粒子从坐标原点沿轴正方向射出，有一很小的挡板（可视为质点）置于位置处，粒子恰能击中挡板。控制挡板角度可以让带电粒子反弹后以最短时间回到轴上，已知粒子的质量为，电荷量为，粒子与挡板碰撞（时间极短）后，电荷量不变，速度大小不变，方向可在纸面内改变，不计粒子受到的重力，求： （1）粒子的初速度大小； （2）粒子从出发到第一次回到轴的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出带电粒子的运动轨迹，如图所示 根据几何关系可得带电粒子做匀速圆周运动的半径 洛伦兹力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 由上图，根据几何关系可得粒子与挡板碰撞前运动的圆心角 要最快回到轴，粒子碰撞后运动的圆心角 如图所示 设粒子在磁场中运动的周期为，洛伦兹力提供向心力，有 解得 运动时间 解得 15. 在机械动力学性能测试的水平测试台上，搭建了一套滑块—滑板传动模拟装置。水平测试台经精密调试可看成光滑面，滑板装置的总质量，其结构由三部分组成：前端段为光滑的圆弧轨道，圆弧轨道与水平的中间段平滑衔接；中间段为粗糙摩擦段（长度）；后端段为光滑的水平导向段，导向段末端处有一轻质固定挡板，一水平轻质弹簧固定在挡板上，弹簧自然伸长时左端与点重合（即弹簧原长位置为）。质量的金属滑块（可视为质点）从圆弧轨道顶端点由静止释放，滑块第一次滑到点时的速度大小，滑块与滑板段间的动摩擦因数。不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小。 （1）求滑块第一次通过点时，滑板的速度大小和圆弧轨道的半径； （2）滑块在滑板上运动的过程中，弹簧会出现弹性势能最大的瞬间（以弹簧原长时弹性势能为零势能参考），求该瞬间弹簧具有的最大弹性势能； （3）实验持续足够长时间后，滑块与滑板达到稳定状态，求此时滑块到点的距离及整个运动过程中滑板的位移大小。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 把滑块和滑板（含弹簧）看成一个系统，则系统满足水平方向上动量守恒，则有 根据能量守恒定律则有 解得， 【小问2详解】 弹簧从开始至压缩到最短的过程中，满足水平方向上动量守恒，则有 解得 根据能量守恒定律则有 解得 【小问3详解】 滑块从开始运动到稳定的过程中满足水平方向上动量守恒，则有 解得 根据能量守恒定律则有 解得 即滑块最终静止在与点的距离处 根据水平方向上动量守恒则有 由几何关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $