2026高考物理全真模拟卷02（福建卷）

2026年高考物理全真模拟卷 2026年高考物理全真模拟卷02（福建卷） （考试版） （考试时间75分钟 试卷满分100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．一块带电锌板连接在验电器上，验电器指针张开，用灯照射锌板后验电器指针张角变小，则锌板初始所带电荷的性质以及照射锌板所用的灯分别是（　　） A．负电，紫外灯 B．负电，红外灯 C．正电，紫外灯 D．正电，红外灯 2．龙舞表演中，舞者操控的龙珠在0~时间内同时参与水平和竖直方向的运动，其水平、竖直方向的分速度随时间变化图像分别如图甲、乙所示，这段时间内龙珠的运动轨迹可能是（　　） A． B． C． D． 3．某种柱状透明工艺品的截面形状如图所示，、为夹角的平面，底部为半径为的一段圆弧，其对应的圆心角也为，圆心在的角平分线延长线上。一束单色平行光沿与面成角的方向斜向下射向面，经折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为，不考虑二次反射。要使底部弧面没有光线射出，面应该至少盖住的距离为（    ） A． B． C． D． 4．用粗细均匀的电阻丝折成一个正五角星框架两点与电源连接。在框架所在平面内，有一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小恒定，如图所示。闭合开关S后，线框ANB部分所受安培力大小为，则整个五角星线框所受安培力的大小为（　　） A． B． C．0 D．2 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．某消音器的结构图如图（a）所示，噪音自入口进入后分成两部分，分别通过通道1、2传播，在右端汇聚后通过出口，图（b）为汇聚后两列波（实线和虚线）的波形图。P、Q是传播路径上两个质点的平衡位置，两点间的距离为d。下列说法正确的是（　　） A．P点为振动加强点 B．Q点为振动减弱点 C．1、2两通道的路程差最小值为d D．1、2两通道的路程差最小值为2d 6．如图为霍尔电流传感器工作原理图。导线穿过圆形磁环，匝数为的线圈缠绕在圆形磁环上，被测电流产生的磁场集中在圆形磁环内，圆形磁环隙中的霍尔元件可产生和成正比的霍尔电压，控制器把从、输入的霍尔电压转变成电流，该电流流过线圈，产生磁场，与方向相反，当与达到稳定时，满足关系式：。下列说法正确的是（　　） A．顺着电流的方向观察，磁场的方向沿逆时针方向 B．电流从点流入线圈 C．若霍尔元件的载流子是电子，则其左侧电势低于右侧电势 D．若电流变为原来的2倍，当与重新达到稳定时，则表明被测电流变为原来的2倍 7．如图所示，甲、乙两卫星均绕地心做匀速圆周运动，甲卫星轨道平面与赤道平面重合，运行周期为；乙卫星轨道平面倾斜，运行周期为。已知时刻甲、乙两卫星距离最近，T为地球自转周期。则下列说法正确的是（　　） A．甲卫星的动能一定大于乙卫星的动能 B．甲、乙卫星从时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为 C．甲、乙卫星从时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为 D．假设甲卫星要变轨到地球静止卫星的高度，可以通过增大线速度来实现 8．如图所示，水平面上方空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场，还有水平向右、大小未知的匀强电场。在固定的水平绝缘杆上套有质量、电荷量的带正电圆环，圆环下端用绝缘轻绳连接一静置在光滑水平地面上的质量的小物块，轻绳刚好处于伸直状态且与竖直方向的夹角。现将该圆环由静止释放，当物块与地面之间刚好无压力时，圆环与水平杆间也刚好无挤压。已知此过程中圆环在水平杆上移动的距离，重力加速度大小，，不计空气阻力，则（    ） A．匀强电场的电场强度大小为 B．匀强电场的电场强度大小为 C．该过程中圆环克服摩擦力做的功为21J D．该过程中圆环克服摩擦力做的功为17J 三、填空题：本题共3小题，每小题4分，共12分。 9．（4分）小组成员测油酸分子的直径，向浅盘中滴入1滴油酸酒精溶液，稳定后形成图甲所示的单分子油膜，油膜面积为，已知1滴油酸酒精溶液的体积为，油酸酒精溶液中油酸所占的体积比例为1%，则油酸分子的直径为______（用和表示），若小组成员在计算油膜面积时，少数了格数，则油酸分子直径的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 10．（4分）下图是小组成员在测定玻璃砖的折射率时，作出光由空气进入玻璃砖的光路图，小组成员以入射点为圆心，以为半径作出虚线圆，过点和点向作垂线，垂足分别为和D，测得AC间距为，间距为，可知图中的法线是______（选填“”或“”），此玻璃砖的折射率______。 11．（4分）某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。 (1)研究线圈电阻：如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表内阻约，电流表内阻约，为了减小实验误差，右端应该接至图中的______（选填“a”或“b”）位置。 (2)研究变压器：将400匝原线圈与交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为。再将额定电压为的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为，原因是______。 四、实验题：本题共2小题，共14分。 12．（6分）学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下： （1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2所示，则________； （2）将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B的质量，用、表示； （3）安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为，启动光电门，再静止释放B，测出A经过光电门的挡光时间t； （4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：________（用题目中的符号表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒； （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：________。 13．（8分）我国芯片制造技术飞速发展，新型高导电合金材料（代号X合金）因兼具低电阻率、高稳定性，被广泛应用于芯片内部互联线路。某实验小组对X合金丝的电阻率进行精确测量，为芯片线路设计提供数据支撑。实验室提供以下器材： A．电源E（电动势为3V，内阻r未知，可视为不变） B．电流表A（量程为0～100mA） C．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） E．定值电阻（阻值为30） F．待测X合金丝（阻值约20） G．开关S、及导线若干。 实验小组设计了如图甲所示实验电路。 (1)用螺旋测微器测量该合金丝的直径，如图乙所示，则该合金丝的直径为________mm。 (2)实验时为使实验数据更准确，滑动变阻器应选________（选填“”或“”），根据电路图连接好电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，然后将闭合，此时电流表读数记为。 (3)继续微调滑动变阻器阻值，重复上述的测量过程，得到多组、测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示，则X合金丝的电阻值为_____。 (4)用刻度尺测量X合金丝接入电路中的长度为，由以上数据可得，待测合金丝的电阻率________（保留2位有效数字）。 五、计算题：本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（6分）如图所示，一竖直放置、上端开口的绝热圆筒形汽缸横截面积为S，体积为V。将梯形活塞上表面保持水平状态轻轻放入汽缸内，稳定时封闭气体的体积为，热力学温度为T。已知外界大气压强恒为p0，外界环境的热力学温度为0.9T，气体可视为理想气体，汽缸不漏气且不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度大小为g。 (1)求活塞质量； (2)活塞稳定后，加热封闭气体使其缓慢升温，使汽缸内部封闭气体体积变为，求此时封闭气体的热力学温度。 15．（13分）如图所示，长木板静止在凹槽中，上表面与水平面齐平，某时刻给放在其左端的小物块（可视为质点）一大小为5m/s、方向水平向右的初速度，当长木板右端到达凹槽右侧时，小物块刚好滑到长木板右端，通过光滑水平面AB滑上传送带，最后到达水平面右端的挡板D，并与之发生弹性碰撞。已知小物块质量为1kg，与长木板上表面、传送带以及CD段的动摩擦因数均为0.4，长木板质量为2kg、长为2.5m，凹槽长3m，传送带BC长4m，顺时针转动，速率为3m/s，g取10m/s2。求： (1)长木板与凹槽间的动摩擦因数； (2)小物块第一次通过传送带过程中因摩擦产生的热量； (3)如果CD段长为0.5m，求小物块被挡板反弹后向左能滑多远。 16．（15分）如图所示，两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨间距为、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为，磁感应强度大小为、方向与导轨平面垂直。长度为的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为的电流（由外接恒流源产生，图中未画出），线框的边长为，电阻为，下边与磁场区域上边界重合。现将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为。求： (1)装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热； (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间； (3)经过足够长时间，装置做稳定的往复运动，其往返一次所需的时间。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $2026年高考物理全真模拟卷 2026年高考物理全真模拟卷02（福建卷） 物理·全解全析 （考试时间75分钟 试卷满分100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．一块带电锌板连接在验电器上，验电器指针张开，用灯照射锌板后验电器指针张角变小，则锌板初始所带电荷的性质以及照射锌板所用的灯分别是（　　） A．负电，紫外灯 B．负电，红外灯 C．正电，紫外灯 D．正电，红外灯 【答案】A 【详解】紫外光频率高于金属的极限频率，能引发光电效应；红外光频率低于金属的极限频率，不能引发光电效应。当紫外线灯照射锌板表面，锌板中的自由电子吸收紫外线光子的能量而发生电离，锌板上的电子数量减少，验电器和锌板上的电荷量重新分布，验电器指针张开的角度逐渐减小，所以锌板初始带负电荷、照射锌板所用的灯是紫外灯。 故选A。 2．龙舞表演中，舞者操控的龙珠在0~时间内同时参与水平和竖直方向的运动，其水平、竖直方向的分速度随时间变化图像分别如图甲、乙所示，这段时间内龙珠的运动轨迹可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据加速度方向指向轨迹凹侧的规律，龙珠水平方向匀速，合加速度由竖直方向决定，前半段加速度竖直向上，后半段加速度竖直向下。 故选C。 3．某种柱状透明工艺品的截面形状如图所示，、为夹角的平面，底部为半径为的一段圆弧，其对应的圆心角也为，圆心在的角平分线延长线上。一束单色平行光沿与面成角的方向斜向下射向面，经折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为，不考虑二次反射。要使底部弧面没有光线射出，面应该至少盖住的距离为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】求OA面的折射角：入射光与OA面成，因此入射角（入射光线与法线夹角） 根据折射定律 代入 得： 即： 由于是（）的角平分线，则，可推出所有折射光线平行于OD。 求全反射临界角：要使弧面无光线射出，光线需在弧面发生全反射。全反射临界角满足 得 即弧面入射角时发生全反射。 几何关系求解OA盖住的长度：圆弧圆心在OD延长线上，半径为，对刚好发生全反射的临界点，由几何关系（折射光线平行OD，入射角等于）结合正弦定理可得： 因此OA面至少盖住的距离为，故选A。 4．用粗细均匀的电阻丝折成一个正五角星框架两点与电源连接。在框架所在平面内，有一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小恒定，如图所示。闭合开关S后，线框ANB部分所受安培力大小为，则整个五角星线框所受安培力的大小为（　　） A． B． C．0 D．2 【答案】A 【详解】磁场对导线的安培力大小通过计算，假设正五角星框架每条边电阻均为，线框ANB部分和线框AMB部分的电阻分别为和 两部分并联在电路中，两端电压相等，令电压为，可计算出它们电流分别为和 电流满足 令、两点间距为，线框ANB部分所受安培力等效于电流相同的长为的导线所受的安培力，由左手定则可判断安培力方向向上，大小为 同理线框AMB部分所受安培力方向同样向上，大小为 根据电流间的关系，可以得到两安培力间的关系 由题意，故 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．某消音器的结构图如图（a）所示，噪音自入口进入后分成两部分，分别通过通道1、2传播，在右端汇聚后通过出口，图（b）为汇聚后两列波（实线和虚线）的波形图。P、Q是传播路径上两个质点的平衡位置，两点间的距离为d。下列说法正确的是（　　） A．P点为振动加强点 B．Q点为振动减弱点 C．1、2两通道的路程差最小值为d D．1、2两通道的路程差最小值为2d 【答案】BD 【详解】AB．根据波的叠加可知，P、Q点始终是振动减弱点，故A错误，B正确； CD．由图可知，波长为，1、2两通道的路程差为 为正整数，当时，有，故C错误，D正确。 故选BD。 6．如图为霍尔电流传感器工作原理图。导线穿过圆形磁环，匝数为的线圈缠绕在圆形磁环上，被测电流产生的磁场集中在圆形磁环内，圆形磁环隙中的霍尔元件可产生和成正比的霍尔电压，控制器把从、输入的霍尔电压转变成电流，该电流流过线圈，产生磁场，与方向相反，当与达到稳定时，满足关系式：。下列说法正确的是（　　） A．顺着电流的方向观察，磁场的方向沿逆时针方向 B．电流从点流入线圈 C．若霍尔元件的载流子是电子，则其左侧电势低于右侧电势 D．若电流变为原来的2倍，当与重新达到稳定时，则表明被测电流变为原来的2倍 【答案】CD 【详解】A．根据右手螺旋定则，顺着电流的方向观察，磁场的方向沿顺时针方向，A错误； B．由于与方向相反，根据右手螺旋定则可知电流从a点流入线圈，B错误； C．根据左手定则，若霍尔元件的载流子是电子，则其左侧电势低于右侧电势，C正确； D，由于，匝数n保持不变，若电流变为原来的2倍，被测电流变为原来的2倍，D正确。 故选CD。 7．如图所示，甲、乙两卫星均绕地心做匀速圆周运动，甲卫星轨道平面与赤道平面重合，运行周期为；乙卫星轨道平面倾斜，运行周期为。已知时刻甲、乙两卫星距离最近，T为地球自转周期。则下列说法正确的是（　　） A．甲卫星的动能一定大于乙卫星的动能 B．甲、乙卫星从时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为 C．甲、乙卫星从时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为 D．假设甲卫星要变轨到地球静止卫星的高度，可以通过增大线速度来实现 【答案】CD 【详解】A．由题可知，甲卫星的线速度大于乙卫星的线速度，根据动能，但由于两卫星的质量未知，因此无法比较两卫星的动能，故A错误； BC．由题可知，甲卫星的角速度为 乙卫星的角速度为 设下一次相距最近的时间为，则有 联立解得 当时，此时甲比乙多转的圆心角为，故B错误，C正确； D．由题可知，甲卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，要使甲卫星变轨到更高的轨道上，可以通过加速使卫星做离心运动，因此甲卫星要变轨到地球静止卫星的高度，可以通过增大线速度来实现，故D正确。 故选CD。 8．如图所示，水平面上方空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场，还有水平向右、大小未知的匀强电场。在固定的水平绝缘杆上套有质量、电荷量的带正电圆环，圆环下端用绝缘轻绳连接一静置在光滑水平地面上的质量的小物块，轻绳刚好处于伸直状态且与竖直方向的夹角。现将该圆环由静止释放，当物块与地面之间刚好无压力时，圆环与水平杆间也刚好无挤压。已知此过程中圆环在水平杆上移动的距离，重力加速度大小，，不计空气阻力，则（    ） A．匀强电场的电场强度大小为 B．匀强电场的电场强度大小为 C．该过程中圆环克服摩擦力做的功为21J D．该过程中圆环克服摩擦力做的功为17J 【答案】BC 【详解】AB．当物块与地面恰好无压力时，对物块受力分析有 水平方向上有 可解得 此时对圆环受力分析，在水平方向上，有 所以电场强度，故A错误，B正确； CD．此时对圆环在竖直方向上分析，有 解得圆环的速度为 对圆环与物块的系统列动能定理，有 所以圆环克服摩擦力做功的大小为，故C正确，D错误。 故选BC。 三、填空题：本题共3小题，每小题4分，共12分。 9．（4分）小组成员测油酸分子的直径，向浅盘中滴入1滴油酸酒精溶液，稳定后形成图甲所示的单分子油膜，油膜面积为，已知1滴油酸酒精溶液的体积为，油酸酒精溶液中油酸所占的体积比例为1%，则油酸分子的直径为______（用和表示），若小组成员在计算油膜面积时，少数了格数，则油酸分子直径的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 大于 【详解】一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为，那么油酸分子直径。 若在计算油膜面积时，少数了格数，，则所测面积S偏小，故所测直径偏大。 10．（4分）下图是小组成员在测定玻璃砖的折射率时，作出光由空气进入玻璃砖的光路图，小组成员以入射点为圆心，以为半径作出虚线圆，过点和点向作垂线，垂足分别为和D，测得AC间距为，间距为，可知图中的法线是______（选填“”或“”），此玻璃砖的折射率______。 【答案】 1.6 【详解】因为光由空气进入玻璃砖，则入射角大于折射角，所以为入射角，则为法线； 根据折射定律可知，此玻璃砖的折射率为 由几何关系可知， 所以，折射率为 11．（4分）某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。 (1)研究线圈电阻：如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表内阻约，电流表内阻约，为了减小实验误差，右端应该接至图中的______（选填“a”或“b”）位置。 (2)研究变压器：将400匝原线圈与交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为。再将额定电压为的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为，原因是______。 【答案】(1)a (2)可拆变压器不是理想变压器，存在电阻，接负载后副线圈产生电流，副线圈存在电阻分压，导致输出电压降低。 【详解】（1）待测电阻约几欧姆，电流表内阻，电压表内阻，满足，属于小电阻，应采用电流表外接法减小误差，因此电压表右端接。 （2）理想变压器电压比满足，本题中可拆变压器线圈导线存在电阻，空载时损耗较小，电压接近理论值；接带额定电压的小灯泡后，副线圈有工作电流，线圈电阻的电压降带来的能量损耗明显增大，因此副线圈输出电压大幅降低。 四、实验题：本题共2小题，共14分。 12．（6分）学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下： （1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2所示，则________； （2）将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B的质量，用、表示； （3）安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为，启动光电门，再静止释放B，测出A经过光电门的挡光时间t； （4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：________（用题目中的符号表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒； （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：________。 【答案】（1） 0.515 （2分） （4） （2分） （5） 验证机械能守恒的对象是A、B组成的系统，该系统的加速度明显小于重力加速度。（2分） 【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡光片的宽度为 （4）挡光片经过光电门时的速度为 系统减少的重力势能为 系统增加的动能为 当满足关系式时，可认为A、B组成的系统机械能守恒。 （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，该方案的错误是：验证机械能守恒的对象是A、B组成的系统，该系统的加速度明显小于重力加速度。 13．（8分）我国芯片制造技术飞速发展，新型高导电合金材料（代号X合金）因兼具低电阻率、高稳定性，被广泛应用于芯片内部互联线路。某实验小组对X合金丝的电阻率进行精确测量，为芯片线路设计提供数据支撑。实验室提供以下器材： A．电源E（电动势为3V，内阻r未知，可视为不变） B．电流表A（量程为0～100mA） C．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） E．定值电阻（阻值为30） F．待测X合金丝（阻值约20） G．开关S、及导线若干。 实验小组设计了如图甲所示实验电路。 (1)用螺旋测微器测量该合金丝的直径，如图乙所示，则该合金丝的直径为________mm。 (2)实验时为使实验数据更准确，滑动变阻器应选________（选填“”或“”），根据电路图连接好电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，然后将闭合，此时电流表读数记为。 (3)继续微调滑动变阻器阻值，重复上述的测量过程，得到多组、测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示，则X合金丝的电阻值为_____。 (4)用刻度尺测量X合金丝接入电路中的长度为，由以上数据可得，待测合金丝的电阻率________（保留2位有效数字）。 【答案】(1)0.400（2分） (2)（2分） (3)19.5（2分） (4)（2分） 【详解】（1）根据螺旋测微器测量原理可得该合金丝的直径为 （2）与电路总电阻匹配，便于精细调节，使电流变化平缓，数据更准确； （3）根据闭合电路欧姆定律可知将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，则 然后将闭合，此时电流表读数记为，则 则 其中 故 （4）根据，可得 五、计算题：本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（6分）如图所示，一竖直放置、上端开口的绝热圆筒形汽缸横截面积为S，体积为V。将梯形活塞上表面保持水平状态轻轻放入汽缸内，稳定时封闭气体的体积为，热力学温度为T。已知外界大气压强恒为p0，外界环境的热力学温度为0.9T，气体可视为理想气体，汽缸不漏气且不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度大小为g。 (1)求活塞质量； (2)活塞稳定后，加热封闭气体使其缓慢升温，使汽缸内部封闭气体体积变为，求此时封闭气体的热力学温度。 【答案】(1) (2)1.5T 【详解】（1）对汽缸中的气体，根据理想气体状态方程可得（1分） 解得（1分） 设梯形活塞右下侧底角为θ，根据平衡条件可得（1分） 解得（1分） （2）加热封闭气体使其缓慢升温，气体的压强不变，则（1分） 解得（1分） 15．（13分）如图所示，长木板静止在凹槽中，上表面与水平面齐平，某时刻给放在其左端的小物块（可视为质点）一大小为5m/s、方向水平向右的初速度，当长木板右端到达凹槽右侧时，小物块刚好滑到长木板右端，通过光滑水平面AB滑上传送带，最后到达水平面右端的挡板D，并与之发生弹性碰撞。已知小物块质量为1kg，与长木板上表面、传送带以及CD段的动摩擦因数均为0.4，长木板质量为2kg、长为2.5m，凹槽长3m，传送带BC长4m，顺时针转动，速率为3m/s，g取10m/s2。求： (1)长木板与凹槽间的动摩擦因数； (2)小物块第一次通过传送带过程中因摩擦产生的热量； (3)如果CD段长为0.5m，求小物块被挡板反弹后向左能滑多远。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设小物块在长木板上运动时加速度为，长木板的加速度为，运动时间为，小物块满足（1分） 根据（1分） 解得（舍去）或者（1分） 长木板满足（1分） 而（1分） 解得（1分） （2）设小物块在段运动速度为，在传送带上运动时间跟传送带共速（1分） 在传送带上（1分） 摩擦产生的热量（1分） 解得（1分） （3）小物块滑到点时速度为，设被挡板反弹后向左最远能滑动的距离为， 则（2分） 解得（1分） 16．（15分）如图所示，两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨间距为、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为，磁感应强度大小为、方向与导轨平面垂直。长度为的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为的电流（由外接恒流源产生，图中未画出），线框的边长为，电阻为，下边与磁场区域上边界重合。现将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为。求： (1)装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热； (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间； (3)经过足够长时间，装置做稳定的往复运动，其往返一次所需的时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，线框克服安培力所做的功为， 根据动能定理有（1分） 解得（1分） 根据功能关系可知（1分） （2）设线框刚离开磁场下边界时的速度大小为，从线框刚离开磁场下边界到导体棒返回的过程中，根据动能定理有（1分） 解得（1分） 设线框第一次穿越磁场区域的过程中，线框中的平均感应电流为， 对线框根据动量定理有（1分） 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得（1分） 解得 或设线框第一次穿越磁场区域的过程中，线框中的感应电流为， 对线框根据动量定理有 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得（1分） 代入可得： 解得（1分） （3）由于线框穿越磁场的过程中会使装置损失机械能，所以线框在开始的一段时间内每次返回的高度都比前一次低一些，经过足够长时间后，线框上边将在磁场区域下边界与下面某位置之间做往复运动   （1分） （1分） 此时（1分） 导体棒进入磁场后，匀减速至0，则向心加速度（1分） 又（1分） 往返一次总时间 解得（1分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $