精品解析：2026届海南省直辖县级行政单位琼海市嘉积中学高三下学期二模物理试题

高三物理 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 核反应类型有核裂变、核聚变、人工转变和衰变等，关于核反应方程，以下说法正确的是（　　） A. 为核裂变 B. 卢瑟福通过发现了中子 C. 为核聚变 D. 为衰变 2. 如图1所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，图2为x=4m处质点的振动图像，以下说法正确的是（　　） A. 波的周期为2s B. 波速大小为1m/s C. 波的传播方向沿x轴正方向 D. x=4m处的质点经1s到达坐标（5m，2m）处 3. 如图所示，距地面足够高两小球A、B初始时处于同一水平线，将A、B分别以速度v1=3m/s、v2=5m/s水平向左同时抛出，已知初始时两球相距L=10m，经时间t两球相遇，则（　　） A. t=5s B. t=4s C. t=3s D. t=2s 4. 如图所示，一束红、蓝复色光从AB面射入长方体玻璃砖，出射光线被分成a、b两束，以下说法正确的是（　　） A. a光折射率大于b光 B. a光为蓝光 C. a光在玻璃砖中的传播速度大于b光 D. 若增大复色光的入射角，b光最先在CD面发生全反射 5. 如图所示，实线为电场线，带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线MN运动。下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能 C. 粒子的动能先减小后增大 D. 粒子在N点的加速度小于在M点的加速度 6. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 7. 如图所示，质量为M=80kg的小船靠岸时，质量为m=60kg的人从小船的船头以对地速率v0=7m/s水平跳到河岸，船恰好停靠在岸边，人取到质量为m0=20kg的物资后立即以对地同样大小的速率v0=7m/s从岸边水平跳回到了船头，忽略水的阻力。以下说法正确的是（　　） A. 人在船头向河岸起跳前的速度大小为5.25m/s B. 小船最终的速度大小为3m/s C. 人跳到河岸的起跳过程，合力对人的水平冲量大小为240N·s D. 人跳到河岸的起跳过程，合力对人的水平冲量大小为420N·s 8. 如图所示，质量为0.1kg的小球与劲度系数为k的轻弹簧相连，初始时小球静止在O点，弹簧的伸长量为5cm。某时刻施加竖直向下大小为2N的恒定外力将小球拉至A点后撤去外力。已知弹簧始终在弹性限度内，A、O间距离为10cm，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数k为0.2N/m B. 小球做简谐运动的振幅为10cm C. 小球运动最大速度为4m/s D. 小球运动的最大速度为2m/s 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，水平轻杆的左端通过铰链固定在竖直转轴上，右端固定一个小球，小球通过轻绳与转轴上的O点连接。现通过转轴带动小球由静止开始缓慢加速做圆周运动，以下说法正确的是（　　） A. 随角速度ω增大，轻绳拉力变小 B. 随角速度ω增大，轻绳拉力的大小不变 C. 随角速度ω增大，杆对小球的作用力越来越大 D. 随角速度ω增大，杆对小球的作用力先变小后变大 10. 宇宙中有孤立的两颗恒星甲、乙，二者密度相同，表面的重力加速度之比为。忽略其他天体的影响和星球的自转，则（　　） A. 两星球半径之比为 B. 两星球半径之比为 C. 两星球第一宇宙速度之比为 D. 两星球第一宇宙速度之比为 11. 在如图所示的电路中，电源电动势为6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=8Ω，R2=0.5Ω。当开关闭合后，理想电压表示数为1.0V，内阻为rM=0.5Ω的电动机恰好正常工作，则（　　） A. 电动机的额定电压0.75V B. 电源的效率约为83.3% C. 电动机输入功率为6W D. 电动机的额定电流为2A 12. 如图1所示，在两水平金属板间加如图2所示的交变电场（E0未知），t=0时，一带电小球从上侧极板的小孔由静止释放，其速度随时间的变化关系如图3所示。已知带电小球经过T时间到达下侧极板，带电小球的质量为m，电荷量为q，图3中速度最大值vm已知。取竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 重力加速度大小为 B. 两极板间电场强度的大小为 C. 两板间的距离 D. 0~0.5T时间内静电力的冲量大小为 13. 如图所示，水平面内边长为a的正三角形ABC区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在ABC区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。M为AB边上的一个离子源，能够沿垂直于AB方向向三角形区域内发射速度为v的带电粒子。已知，带电粒子的比荷均为，不计粒子的重力及粒子间相互作用，则（　　） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子回到M点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为3:5 C. 粒子回到M点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为2:3 D. 经时间粒子可能回到M点 三、实验题：本题共两个小题，其中第14题10分，第15题10分，共20分。 14. （1）在使用多用电表测量某元件的阻值时，先将多用电表开关置于欧姆“×10”挡，然后将红、黑表笔短接进行_________，再进行测量，发现指针指在a位置，该同学需将欧姆表换挡至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次重复上述操作，发现指针指在b位置，可知该元件阻值为_________Ω。 （2）①在测定某金属丝的电阻率实验中，金属丝接入电路的长度为L=10cm，直径测量值如图1所示，则该金属丝的直径d为_________mm； ②为了测定该金属丝的阻值，同学们设计了如图2所示的测量电路； ③调节滑动变阻器滑片至合适位置，电压表读数为U、电流表（内阻RA =2Ω）读数为I，则电阻率表达式为ρ=_________（用U、I、RA、d、L表示），代入具体数值即可算出金属丝的电阻率。 15. 如图1所示为研究平抛运动规律的装置，某同学使用该装置验证机械能守恒定律。实验时该同学使用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔时间T发出一次闪光。某次拍摄后得到的照片如图2所示，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长均为l=1cm，通过查询得知当地的重力加速度大小为g=9.8m/s2。 （1）a点_________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点，相邻小球间的时间间隔T=_________s（保留1位有效数字）。 （2）小球运动到b点时的竖直速度为vby=_________m/s，运动到d点时的竖直速度为vdy=_________m/s。（均保留3位有效数字） （3）从b点到d点研究机械能守恒，若b点到d点的竖直高度用h表示，在误差允许的范围内，满足gh=_________（用vby，vdy表示），即可验证机械能守恒。 四、计算题：本题共三个小题，其中第16题8分，第17题12分，第18题16分，共36分。把解答写在答题卡中指定答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 16. 高原恒压技术通过维持稳定气压环境来缓解高原缺氧等症状，其核心原理是将封闭空间内（如增压氧舱）的气压提升至接近平原水平，从而提高氧分压，改善人体供氧。高原上某增压氧舱的容积为，舱内空气的温度为，压强为，为了将该氧舱内的空气温度提升到，压强提升到，需要将外界空气充入舱内。已知外界空气压强为，环境温度为，求充入氧舱的空气与氧舱内原有空气的质量之比（结果可用分数表示）。 17. 如图所示，半径为R=0.4m四分之一圆弧轨道静置在水平面上，左端被挡板P固定，右端B紧靠等高的木板CD。质量为m=1kg可视为质点的物块从圆弧轨道上端A点的正上方高度为R处由静止开始下落，物块刚好从A点沿切线方向进入轨道，到达B点时对B点的压力大小为F=20N。已知木板质量为M=1.5kg，物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度g取10m/s2。 （1）求圆弧轨道对物块做的功W； （2）若物块恰好不从木板上滑下，求木板的长度L及物块的停止位置到B点的水平距离s。 18. 如图所示，倾角为θ=53°的倾斜导轨与足够长的水平导轨用绝缘体（长度不计）平滑衔接。两导轨的宽度均为L=1m，倾斜导轨顶端接有一不带电的电容器，电容，倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。水平导轨处的磁场竖直向上，磁感应强度大小以随x均匀增大，其中未知，，x为到衔接点的距离。水平导轨上静置一导体棒b，b左侧垂直连接一个长度为的绝缘轻杆，轻杆左端有一小块橡皮泥（质量不计），橡皮泥与水平导轨左端对齐。倾斜导轨上距离衔接点处由静止释放一个导体棒a，a运动到水平导轨处与轻杆碰撞并粘在一起向右运动，碰撞时间极短。已知两导体棒的质量均为，导轨及a棒的电阻不计，b棒接入电路的电阻为，导体棒a与倾斜导轨间的动摩擦因数，a、b棒在水平导轨上运动时各自受到的阻力大小均与速度成正比（不包括安培力及轻杆弹力），即，其中。两棒与导轨始终垂直且接触良好，，重力加速度g取，求： （1）导体棒a下滑过程的加速度大小及滑到底端时的速度大小； （2）导体棒a、b碰撞结束瞬间导体棒a的加速度大小； （3）停止运动后导体棒b到衔接点距离（结果可用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 核反应类型有核裂变、核聚变、人工转变和衰变等，关于核反应方程，以下说法正确的是（　　） A. 为核裂变 B. 卢瑟福通过发现了中子 C. 为核聚变 D. 为衰变 【答案】D 【解析】 【详解】A．该核反应类型属于α衰变而非核裂变，故A错误； B．该反应是约里奥-居里夫妇发现人工放射性同位素的核反应，查德威克发现了中子，卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了质子，故B错误； C．核聚变是轻核结合为质量更大的核的反应，该反应为α粒子轰击氮核的原子核人工转变，不属于核聚变，故C错误； D．α衰变是原子核自发放出α粒子生成新核的衰变，该反应质量数、电荷数均守恒，符合α衰变的特征，故D正确。 故选D。 2. 如图1所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，图2为x=4m处质点的振动图像，以下说法正确的是（　　） A. 波的周期为2s B. 波速大小为1m/s C. 波的传播方向沿x轴正方向 D. x=4m处的质点经1s到达坐标（5m，2m）处 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可知，波长为4m，周期为4s，所以波速，故A错误，B正确； C．由图2可知，t=0时x=4m处的质点正在由平衡位置向y轴正方向振动，根据“上下坡”法可知，波的传播方向沿x轴负方向，故C错误； D．质点不会随波迁移，t=0时，x=4m处的质点正在沿y轴正方向运动，经1s到达正的最大位移处，坐标为（4m，2m），故D错误。 故选B。 3. 如图所示，距地面足够高的两小球A、B初始时处于同一水平线，将A、B分别以速度v1=3m/s、v2=5m/s水平向左同时抛出，已知初始时两球相距L=10m，经时间t两球相遇，则（　　） A. t=5s B. t=4s C. t=3s D. t=2s 【答案】A 【解析】 【详解】小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，两球相遇时，有 代入数据解得 故选A。 4. 如图所示，一束红、蓝复色光从AB面射入长方体玻璃砖，出射光线被分成a、b两束，以下说法正确的是（　　） A. a光折射率大于b光 B. a光为蓝光 C. a光在玻璃砖中的传播速度大于b光 D. 若增大复色光的入射角，b光最先在CD面发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．画出完整的光路图，如图所示 由图可知，两条光线的入射角相同，但的折射角更大，根据光的折射定律 可得折射率，所以a为红光，故AB错误； C．在玻璃砖内，传播速度 故，故C正确。 D．根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于上表面入射的复色光，故增大复色光的入射角，红、蓝光都不可能在CD面中发生全反射，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，实线为电场线，带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线MN运动。下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能 C. 粒子的动能先减小后增大 D. 粒子在N点的加速度小于在M点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由运动轨迹与合力的关系可知，粒子受到沿电场线方向的力，所以粒子带正电，故A错误； B．由于沿电场方向电势降低，所以 正粒子在电势高的地方电势能较大，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B错误； C．由于速度方向为轨迹的切线方向，力的方向沿电场线切线方向，粒子由M点运动到N点过程中，二者方向的夹角先为钝角后为锐角，即粒子先减速后加速，则动能先减小后增大，故C正确； D．由电场线的疏密程度可知，N点的电场强度大于M点的电场强度，所以粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电流的热效应，在一个周期内，有 解得 故选A。 7. 如图所示，质量为M=80kg的小船靠岸时，质量为m=60kg的人从小船的船头以对地速率v0=7m/s水平跳到河岸，船恰好停靠在岸边，人取到质量为m0=20kg的物资后立即以对地同样大小的速率v0=7m/s从岸边水平跳回到了船头，忽略水的阻力。以下说法正确的是（　　） A. 人在船头向河岸起跳前的速度大小为5.25m/s B. 小船最终的速度大小为3m/s C. 人跳到河岸的起跳过程，合力对人的水平冲量大小为240N·s D. 人跳到河岸的起跳过程，合力对人的水平冲量大小为420N·s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动量守恒定律 人在船头起跳前的速度为，故A错误； B．人带着物资跳回小船，由动量守恒定律 小船最终的运动速度大小为，故B错误； CD．人跳到河岸的起跳过程中合力对人的冲量为，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，质量为0.1kg的小球与劲度系数为k的轻弹簧相连，初始时小球静止在O点，弹簧的伸长量为5cm。某时刻施加竖直向下大小为2N的恒定外力将小球拉至A点后撤去外力。已知弹簧始终在弹性限度内，A、O间距离为10cm，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数k为0.2N/m B. 小球做简谐运动的振幅为10cm C. 小球运动的最大速度为4m/s D. 小球运动的最大速度为2m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．初始时，对小球受力分析，有， 解得，故A错误； B．小球在A点时速度不为0，振幅大于10cm，故B错误； CD．小球返回O点时速度最大，从静止开始向下运动到返回O点的过程，根据动能定理可得 解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，水平轻杆的左端通过铰链固定在竖直转轴上，右端固定一个小球，小球通过轻绳与转轴上的O点连接。现通过转轴带动小球由静止开始缓慢加速做圆周运动，以下说法正确的是（　　） A 随角速度ω增大，轻绳拉力变小 B. 随角速度ω增大，轻绳拉力的大小不变 C. 随角速度ω增大，杆对小球的作用力越来越大 D. 随角速度ω增大，杆对小球的作用力先变小后变大 【答案】BD 【解析】 【详解】对小球受力分析，如图所示 初始时杆对小球的弹力水平向右，水平方向，有 竖直方向，有 由此可知，随着角速度ω增大，绳子拉力T不变，弹力逐渐减小到零，然后反向增大。 故选BD。 10. 宇宙中有孤立的两颗恒星甲、乙，二者密度相同，表面的重力加速度之比为。忽略其他天体的影响和星球的自转，则（　　） A. 两星球半径之比为 B. 两星球半径之比为 C. 两星球第一宇宙速度之比为 D. 两星球第一宇宙速度之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．忽略星球的自转，在星球表面，万有引力等于重力，即 解得 由于二者密度相同，所以，故A错误，B正确； CD．第一宇宙速度为物体贴着星球表面绕星球做匀速圆周运动的线速度，万有引力等于向心力得 解得 由于二者密度相同，所以，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 在如图所示的电路中，电源电动势为6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=8Ω，R2=0.5Ω。当开关闭合后，理想电压表示数为1.0V，内阻为rM=0.5Ω的电动机恰好正常工作，则（　　） A. 电动机的额定电压0.75V B. 电源的效率约为83.3% C. 电动机的输入功率为6W D. 电动机的额定电流为2A 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可得，总电流为 电动机两端电压为，故A错误； D．流过R1的电流为 电动机额定电流为，故D错误； C．电动机的输入功率为，故C正确； B．电源的效率为，故B正确。 故选BC。 12. 如图1所示，在两水平金属板间加如图2所示的交变电场（E0未知），t=0时，一带电小球从上侧极板的小孔由静止释放，其速度随时间的变化关系如图3所示。已知带电小球经过T时间到达下侧极板，带电小球的质量为m，电荷量为q，图3中速度最大值vm已知。取竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 重力加速度大小为 B. 两极板间电场强度大小为 C. 两板间的距离 D. 0~0.5T时间内静电力的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．0~0.5T内，根据牛顿第二定律可得， 0.5T~T内，有 解得，，故A正确，B错误； C．v-t图像面积即两板间的距离，故C正确； D．0~0.5T时间内电场力的冲量大小为，故D错误。 故选AC 13. 如图所示，水平面内边长为a的正三角形ABC区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在ABC区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。M为AB边上的一个离子源，能够沿垂直于AB方向向三角形区域内发射速度为v的带电粒子。已知，带电粒子的比荷均为，不计粒子的重力及粒子间相互作用，则（　　） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子回到M点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为3:5 C. 粒子回到M点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为2:3 D. 经时间粒子可能回到M点 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力有 解得，故A正确； BC．粒子在磁场中做圆周运动的周期为 粒子在磁场中的运动时间为 若粒子带正电，粒子运动轨迹如图所示 由于粒子在三角形区域内及区域外运动周期相同，则运动时间之比等于转过的圆心角之比，即 若粒子带负电，粒子运动轨迹如图所示 运动时间之比为，故B正确，C错误； D．正负粒子运动周期均为 若粒子带负电，粒子第一次回到M点的时间为，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本题共两个小题，其中第14题10分，第15题10分，共20分。 14. （1）在使用多用电表测量某元件的阻值时，先将多用电表开关置于欧姆“×10”挡，然后将红、黑表笔短接进行_________，再进行测量，发现指针指在a位置，该同学需将欧姆表换挡至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次重复上述操作，发现指针指在b位置，可知该元件阻值为_________Ω。 （2）①在测定某金属丝的电阻率实验中，金属丝接入电路的长度为L=10cm，直径测量值如图1所示，则该金属丝的直径d为_________mm； ②为了测定该金属丝的阻值，同学们设计了如图2所示的测量电路； ③调节滑动变阻器滑片至合适位置，电压表读数为U、电流表（内阻RA =2Ω）读数为I，则电阻率表达式为ρ=_________（用U、I、RA、d、L表示），代入具体数值即可算出金属丝的电阻率。 【答案】（1） ①. 欧姆调零 ②. ×100 ③. 2600 （2） ①. 1.35 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]红、黑表笔短接是为了进行欧姆调零； [2]指针指在a位置，即欧姆挡指针偏角过小，说明待测电阻阻值较大，需要换用更高挡位“×100”挡进行测量； [3]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以读数为。 【小问2详解】 [1]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以金属丝的直径为 [2]根据欧姆定律可得 由电阻定律可得 所以 15. 如图1所示为研究平抛运动规律的装置，某同学使用该装置验证机械能守恒定律。实验时该同学使用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔时间T发出一次闪光。某次拍摄后得到的照片如图2所示，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长均为l=1cm，通过查询得知当地的重力加速度大小为g=9.8m/s2。 （1）a点_________（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点，相邻小球间的时间间隔T=_________s（保留1位有效数字）。 （2）小球运动到b点时的竖直速度为vby=_________m/s，运动到d点时的竖直速度为vdy=_________m/s。（均保留3位有效数字） （3）从b点到d点研究机械能守恒，若b点到d点的竖直高度用h表示，在误差允许的范围内，满足gh=_________（用vby，vdy表示），即可验证机械能守恒。 【答案】（1） ①. 不是 ②. 0.05 （2） ①. 1.49 ②. 2.46 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]若a为抛出点，则小球在竖直方向做自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知，连续相等时间内的位移之比为1:3:5……，由于竖直方向，所以a点不是平抛运动的抛出点； [2]由运动学规律可得 代入数据解得 【小问2详解】 [1]小球运动到b点时的竖直速度为 [2]运动到d点时的竖直速度为 【小问3详解】 从b点到d点，若机械能守恒，则 即 四、计算题：本题共三个小题，其中第16题8分，第17题12分，第18题16分，共36分。把解答写在答题卡中指定答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 16. 高原恒压技术通过维持稳定气压环境来缓解高原缺氧等症状，其核心原理是将封闭空间内（如增压氧舱）的气压提升至接近平原水平，从而提高氧分压，改善人体供氧。高原上某增压氧舱的容积为，舱内空气的温度为，压强为，为了将该氧舱内的空气温度提升到，压强提升到，需要将外界空气充入舱内。已知外界空气压强为，环境温度为，求充入氧舱的空气与氧舱内原有空气的质量之比（结果可用分数表示）。 【答案】 【解析】 【详解】设需要将外界气体充入氧舱的体积为，则由理想气体状态方程可得 其中、、、、，解得 充入空气和原有空气初态同温同压，密度相同，则充入氧舱的空气与氧舱内原有空气的质量之比 解得 17. 如图所示，半径为R=0.4m的四分之一圆弧轨道静置在水平面上，左端被挡板P固定，右端B紧靠等高的木板CD。质量为m=1kg可视为质点的物块从圆弧轨道上端A点的正上方高度为R处由静止开始下落，物块刚好从A点沿切线方向进入轨道，到达B点时对B点的压力大小为F=20N。已知木板质量为M=1.5kg，物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度g取10m/s2。 （1）求圆弧轨道对物块做的功W； （2）若物块恰好不从木板上滑下，求木板的长度L及物块的停止位置到B点的水平距离s。 【答案】（1）-6J （2）0.6m，0.68m 【解析】 【小问1详解】 设物块在B点速度为v，对物块，在B点，由牛顿第二定律及牛顿第三定律可得， 物块从释放到B点，由动能定理得 解得， 【小问2详解】 物块滑上木板后，对物块，有 对木板，有 经时间t1二者共速，有 解得， 所以木板的长度 物块的位移 之后二者一起减速运动，对整体，有 所以 则物块停止位置到B点的水平距离 18. 如图所示，倾角为θ=53°的倾斜导轨与足够长的水平导轨用绝缘体（长度不计）平滑衔接。两导轨的宽度均为L=1m，倾斜导轨顶端接有一不带电的电容器，电容，倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。水平导轨处的磁场竖直向上，磁感应强度大小以随x均匀增大，其中未知，，x为到衔接点的距离。水平导轨上静置一导体棒b，b左侧垂直连接一个长度为的绝缘轻杆，轻杆左端有一小块橡皮泥（质量不计），橡皮泥与水平导轨左端对齐。倾斜导轨上距离衔接点处由静止释放一个导体棒a，a运动到水平导轨处与轻杆碰撞并粘在一起向右运动，碰撞时间极短。已知两导体棒的质量均为，导轨及a棒的电阻不计，b棒接入电路的电阻为，导体棒a与倾斜导轨间的动摩擦因数，a、b棒在水平导轨上运动时各自受到的阻力大小均与速度成正比（不包括安培力及轻杆弹力），即，其中。两棒与导轨始终垂直且接触良好，，重力加速度g取，求： （1）导体棒a下滑过程的加速度大小及滑到底端时的速度大小； （2）导体棒a、b碰撞结束瞬间导体棒a的加速度大小； （3）停止运动后导体棒b到衔接点的距离（结果可用分数表示）。 【答案】（1）1m/s2，2m/s （2）11.25m/s2 （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒a与电容器连接，有，， 则 由牛顿第二定律可得 联立解得 由运动学公式可得 解得 【小问2详解】 两棒相碰，由动量守恒得 导体棒a感应电动势为 导体棒b的感应电动势为， 所以电流为 两棒整体所受安培力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 由（2）知两棒受到的安培力大小为 由动量定理可得， 解得 所以导体棒b停下的位置到衔接点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $