2026高考物理全真模拟卷01（湖南专用）

2026年高考物理全真模拟卷 2026高考物理全真模拟卷01（湖南专用） （考试版） （考试时间：75分钟，分值：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 第一部分 选择题（44分） 一、选择题：本题共6小题，每小题4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．考古界常用碳14（）测年技术来鉴定文物，已知的衰变方程为，下列说法正确的是（    ） A．上述方程中为 B．衰变过程质量数不守恒 C．的半衰期随温度的升高而缩短 D．文物中的含量越低，其年代越久远 2．毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目，最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网，运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守，通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m，某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处，将毽球击出。不计空气阻力，毽球可视为质点，重力加速度大小为，则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为（    ） A． B．2 C．2 D．5m/s 3．2025年12月08日，水星发生西大距时，太阳、水星、地球三者构成直角三角形（水星位于直角顶点，如图），已知水星平均轨道半径约为（1AU=，称为一个天文单位），地球平均轨道半径约为1AU，水星的体积比地球小。则下列说法正确的是（　　） A．水星公转的线速度小于地球的公转线速度 B．水星和地球的公转周期之比约为1 C．若水星的轨道半径变为原来的2倍，周期将变为原来的4倍 D．水星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比等于两者质量之比的平方根 4．电磁流量计常用来测量导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图甲，在排污管a处安装一电磁流量计，排污管a处和b处的管道直径分别为100mm和200mm。当导电污水流过竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，a处管壁M、N两点间的电势差为U，如图乙所示。污水流量为时，通过a处速度约为10m/s；若流量为时，则（　　） A．M点电势始终高于N点电势 B．b处流量约为 C．通过b处速度约为2.5m/s D．U与B之比约为 5．如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图，a、b、c是三组相同的轮，用皮带传动，每组轮都由两个共轴轮叠合而成，大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下，a轮转动的角速度为，则横杆随c轮共轴转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 6．磁悬浮列车是一种现代轨道交通工具，如图为磁悬浮列车利用电磁阻尼减速进站的简化图。两条平行光滑绝缘导轨水平放置，间距为，导轨间有若干垂直于轨道平面、方向交替分布的匀强磁场，磁感应强度均为，每个磁场宽度均为，忽略磁场边缘效应。质量为、边长为的正方形金属框以初速度沿导轨进入匀强磁场，在磁场中通过的位移后速度减为零。已知金属框的电阻为，则的大小为（    ） A． B． C． D． 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。 7．磁感应强度为的匀强磁场中，矩形导线框沿边中垂线ef垂直弯折，弯折后的线框绕轴以角速度匀速转动（从上往下看为顺时针方向），与磁场方向垂直，时刻转动到如图所示位置，此时磁场方向与线框平行，与线框垂直，且线框ebcf垂直纸面向外，下列说法正确的是（　　） A．时线框中电流方向为 B．线框中的电流可能不按正弦式规律变化 C．线框的磁通量最小值为0 D．线框中的最大感应电动势为 8．如图所示，为某均匀透明光学元件上断裂的一个角的截面图，为断面，点位于边上。一束激光与边的夹角为，从点射入元件，当时，光线恰好没有从右侧面射出（不考虑光线射入断面并反射的情况），已知光在真空中的传播速度为。下列说法中正确的是（　　） A．该光学元件的折射率为 B．该激光在元件中的传播速度为 C．当时，光线可以从面射出 D．适当改变的大小，激光可能在边发生全反射 9．如图所示，在立方体的顶点和处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与边重合。一带负电的小环套在细杆上，从点开始向右运动，其经过、两点的动能分别为和。则（　　） A．小环在、两点受到的电场力相同 B．小环经过、两点时的加速度相同 C． D．小环一定能沿杆向右运动到无穷远处 10．如图所示，在xOy平面第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，某时刻一个电荷量为q，质量为m的带正电粒子从位于y轴负半轴的M点以速度射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角，从与M关于原点对称的N点射出磁场，设轨迹所对应的圆心为（图中未画出），忽略粒子重力及磁场的边缘效应，若在xOy平面内某点固定一个负点电荷，电荷量为24q，将粒子再次从M点以某一速度射入磁场，粒子的质量，k为静电力常量，粒子的轨迹不变，仍然从M点运动到N点。电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0，与该点电荷距离为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A．M点的坐标为 B．粒子再次射入磁场的速度为 C．粒子再次射入磁场后从N点离开磁场至速度方向第一次与经过N点时的速度方向相反，所经历的时间为 D．粒子再次射入磁场后，磁场外的运动轨迹与延长线交于S点，N、S点间的距离为 第二部分 选择题（56分） 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. （8分）在物理学科文化节上，小明同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒并测量当地的重力加速度。查到了弹簧弹性势能的表达式为（k为劲度系数，x为弹簧的形变量），具体实验操作如下： a.将弹簧的一端固定于地面，另一端A系上轻质细绳，细绳绕过定滑轮，拴接带有遮光条的物块B，测得物块B和遮光条的总质量为m，遮光条的宽度为d； b.遮光条正下方安装可移动的光电门； c.调节物块B的位置，使细绳恰好处于伸直状态，此时A、B在同一水平线上； d.静止释放物块B，记录遮光条通过光电门的时间t以及释放物块B时遮光条到光电门的距离h（d<h）； e.改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从同一位置静止释放，记录多组h和对应的时间t，作出图像，若在误差允许的范围内，图像为直线，即可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。 请回答下列问题： (1)物块B经过光电门时的速度大小为________； (2)小明作出的图像如图2所示，已知图像的纵截距为b，斜率的绝对值为则弹簧的劲度系数为________，当地的重力加速度为________； (3)小明反复调节光电门的位置，发现释放物块B时，若遮光条到光电门的距离分别为和h2，则遮光条通过光电门的时间相等，根据机械能守恒定律可得，________。 12. （10分）实践活动中，小甘同学设计了如图1所示的电路，用来测量水果电池的电动势和内阻。当单刀双掷开关分别接1和2时，测得如图2所示的、两条图线。 (1)当开关接2时，由图线可知，测得水果电池的电动势______V，内阻______（内阻值结果保留整数）； (2)当开关接2时，测得水果电池的内阻与真实值相比，______（选填“大于”“小于”或“等于”），其原因是_______（选填“电压表分流”或“电流表分压”）； (3)小甘同学进一步研究发现，由于电流表、电压表内阻的影响，两种方法测得的水果电池的内阻均存在误差，但结合两次实验数据，可得出水果电池内阻的真实值为______（结果保留整数）。 13．（10分）小宁同学在实验室中使用导热性能良好的圆底烧瓶，进行如下实验探究：装置如图所示，空烧瓶上通过橡胶塞连接一根两端开口的细玻璃弯管，向玻璃管水平部分注入一段水柱来封闭气体，瓶内气体温度变化时，会观察到水柱移动。某次实验时室温为，大气压为，封闭的气体体积为，此时水柱水平且静止。双手握住瓶身，水柱开始缓慢水平向外移动（始终未流出玻璃管），待水柱不再移动时，瓶内气体温度升高了，在此过程中双手向瓶内气体传递的热量为。烧瓶内气体可视为理想气体且无质量变化。求稳定后： (1)烧瓶内气体压强； (2)烧瓶内气体的体积变化量； (3)烧瓶内气体内能的变化量。 14．（12分）大型粒子对撞机需要精确控制粒子束。如图所示，极薄空心圆筒可绕过点的中心轴逆时针以角速度匀速转动，其上有宽度很窄的狭缝。圆筒内存在垂直纸面的磁感应强度为的匀强磁场，在圆筒下方倾斜放置一块探测板，与高灵敏度的电流传感器串联后接地。现有一簇长度为，宽度为，厚度可忽略，速度为的电子束，从右侧射入加速电场，以速度离开电场。全部电子恰好进入狭缝，速度正对点射入磁场，在磁场中偏转后垂直撞击探测板后被吸收，圆筒尚未转过一周，灵敏电流计示数为。不计电子重力及电子间相互作用，电子束长度和狭缝宽度均远小于圆筒半径。 (1)电子在磁场中运动时的角速度大小和电子的比荷； (2)电子对探测板的冲击力大小； (3)狭缝宽度。 15．（16分）水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。质量为的圆弧槽末端与O点重合处于静止状态，其圆弧表面光滑，半径。质量均为可视为质点的相同滑块，如图所示，滑块1从高处由静止释放恰好能沿切线方向进入圆弧槽，滑块2、滑块3……滑块n自距离O点处从左向右依次排列，间距均为。已知滑块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为，滑块间的碰撞时间极短，且碰后就粘在一起形成组合体。取，求： (1)滑块1离开圆弧槽末端时的速度； (2)滑块1离开圆弧槽末端后，经过多长时间撞上滑块2？（最终答案取一位小数） (3)组合体最多由多少个滑块组成？停下时距离O点多远？【提示：】（最终答案取一位小数，不用写分析过程） / 学科网（北京）股份有限公司 $2026年高考物理全真模拟卷 2026高考物理全真模拟卷01（湖南专用） （全解全析） （考试时间：75分钟，分值：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 第一部分 选择题（44分） 一、选择题：本题共6小题，每小题4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．考古界常用碳14（）测年技术来鉴定文物，已知的衰变方程为，下列说法正确的是（    ） A．上述方程中为 B．衰变过程质量数不守恒 C．的半衰期随温度的升高而缩短 D．文物中的含量越低，其年代越久远 【答案】D 【详解】A．核反应满足电荷数守恒、质量数守恒，计算得X的质量数为，电荷数为，故X为电子，不是中子，故A错误； B．核反应过程中质量数（核子总数）守恒，衰变存在质量亏损但质量数不变，故B错误； C．半衰期是放射性元素原子核的固有属性，与温度、压强等外界环境无关，故C错误； D．会随时间不断衰变，含量随时间逐渐降低，因此文物中含量越低，说明衰变时间越长，年代越久远，故D正确。 故选D。 2．毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目，最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网，运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守，通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m，某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处，将毽球击出。不计空气阻力，毽球可视为质点，重力加速度大小为，则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为（    ） A． B．2 C．2 D．5m/s 【答案】C 【详解】毽球做斜抛运动，将初速度分解为水平方向和竖直方向，初速度 水平方向 竖直方向 要使毽球踢回对方场区，临界情况是刚好擦网而过，即， 联立得 整理可得 则 根据基本不等式可知 解得 故选C。 3．2025年12月08日，水星发生西大距时，太阳、水星、地球三者构成直角三角形（水星位于直角顶点，如图），已知水星平均轨道半径约为（1AU=，称为一个天文单位），地球平均轨道半径约为1AU，水星的体积比地球小。则下列说法正确的是（　　） A．水星公转的线速度小于地球的公转线速度 B．水星和地球的公转周期之比约为1 C．若水星的轨道半径变为原来的2倍，周期将变为原来的4倍 D．水星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比等于两者质量之比的平方根 【答案】B 【详解】AD．根据万有引力提供向心力有 得 即轨道半径越小线速度越大，水星的轨道半径比地球的小，故水星公转的线速度大于地球的公转线速度；当轨道半径等于天体半径时，即，有 这就是第一宇宙速度的表达式，则水星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比 因水星的体积比地球小，则水星的半径比地球小，即 则，故AD错误； B．根据开普勒第三定律有 则，故B正确； C．根据开普勒第三定律有，可知若水星的轨道半径变为原来的2倍，周期将变为原来的倍，故C错误； 故选B。 4．电磁流量计常用来测量导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图甲，在排污管a处安装一电磁流量计，排污管a处和b处的管道直径分别为100mm和200mm。当导电污水流过竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，a处管壁M、N两点间的电势差为U，如图乙所示。污水流量为时，通过a处速度约为10m/s；若流量为时，则（　　） A．M点电势始终高于N点电势 B．b处流量约为 C．通过b处速度约为2.5m/s D．U与B之比约为 【答案】D 【详解】A．根据左手定则可知，正电荷进入竖直向下的磁场区域时会向右偏转，负电荷向左偏转，所以M点电势始终低于N点电势，故A错误； B．当流量为，因管内的污水流速稳定，即管道中各处的流量均为，故B错误； C．b处的管道直径为，由流量为 可得通过b处速度约为 故C错误； D．若流量为时，a处的流量计内污水的速度约为，当粒子在电磁流量计中受力平衡时，有 可得 故D正确。 故选D。 5．如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图，a、b、c是三组相同的轮，用皮带传动，每组轮都由两个共轴轮叠合而成，大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下，a轮转动的角速度为，则横杆随c轮共轴转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】假设大轮半径是，小轮半径，， 根据 同理 故 所以 故选B 。 6．磁悬浮列车是一种现代轨道交通工具，如图为磁悬浮列车利用电磁阻尼减速进站的简化图。两条平行光滑绝缘导轨水平放置，间距为，导轨间有若干垂直于轨道平面、方向交替分布的匀强磁场，磁感应强度均为，每个磁场宽度均为，忽略磁场边缘效应。质量为、边长为的正方形金属框以初速度沿导轨进入匀强磁场，在磁场中通过的位移后速度减为零。已知金属框的电阻为，则的大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】线圈走过第一个L时速度减为v1，则由动量定理 其中 即 线圈走过第二个L时速度减为v2，由动量定理 其中 即 线圈走过第三个L时速度减为0，同理可知 联立可得 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。 7．磁感应强度为的匀强磁场中，矩形导线框沿边中垂线ef垂直弯折，弯折后的线框绕轴以角速度匀速转动（从上往下看为顺时针方向），与磁场方向垂直，时刻转动到如图所示位置，此时磁场方向与线框平行，与线框垂直，且线框ebcf垂直纸面向外，下列说法正确的是（　　） A．时线框中电流方向为 B．线框中的电流可能不按正弦式规律变化 C．线框的磁通量最小值为0 D．线框中的最大感应电动势为 【答案】CD 【详解】A．时刻磁通量在增大，由楞次定律可得abcd中电流方向为，故A错误； B．闭合导体线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，即可产生正弦式交流电，则线框abcd中的电流为正弦式交流电，故B错误； C．当abcd所在平面平行于磁场时有效面积最小为0，则磁通量最小值为0，故C正确； D．当abcd所在平面垂直于磁场时有效面积最大为 最大感应电动势，故D正确。 故选CD。 8．如图所示，为某均匀透明光学元件上断裂的一个角的截面图，为断面，点位于边上。一束激光与边的夹角为，从点射入元件，当时，光线恰好没有从右侧面射出（不考虑光线射入断面并反射的情况），已知光在真空中的传播速度为。下列说法中正确的是（　　） A．该光学元件的折射率为 B．该激光在元件中的传播速度为 C．当时，光线可以从面射出 D．适当改变的大小，激光可能在边发生全反射 【答案】BC 【详解】A．光的传播如图 光在边的入射角为60°，根据折射定律有 光线恰好没有从右侧面射出，则有 根据几何关系可知 解得，故A错误； B．根据光速与折射率关系有，故B正确； C．当时，入射角，由得折射角r更大，光线在BC边的入射角变小，可以从BC边射出，故C正确； D．全反射发生的前提是光从光密介质射向光疏介质，激光从空气（光疏）射入光学元件（光密），不可能在AB边发生全反射，故D错误。 故选BC。 9．如图所示，在立方体的顶点和处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与边重合。一带负电的小环套在细杆上，从点开始向右运动，其经过、两点的动能分别为和。则（　　） A．小环在、两点受到的电场力相同 B．小环经过、两点时的加速度相同 C． D．小环一定能沿杆向右运动到无穷远处 【答案】BC 【详解】A．如图所示 根据矢量合成可知，、的合力方向与、的合力方向不同，故A项错误； B．由上述分析可知，小环在A点时的合外力为 所以其加速度为 方向沿BA方向，小环在B点时的合外力 所以其加速度为 方向沿BA方向，由库仑定律可知，所以两点的加速度相同，故B项正确； C．从到，，所以，故C项错误； D．不确定小环运动至电势最低点时动能是否减为零，无法确定小环能否沿杆运动到无穷远处，故D项错误。 故选B C。 10．如图所示，在xOy平面第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，某时刻一个电荷量为q，质量为m的带正电粒子从位于y轴负半轴的M点以速度射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角，从与M关于原点对称的N点射出磁场，设轨迹所对应的圆心为（图中未画出），忽略粒子重力及磁场的边缘效应，若在xOy平面内某点固定一个负点电荷，电荷量为24q，将粒子再次从M点以某一速度射入磁场，粒子的质量，k为静电力常量，粒子的轨迹不变，仍然从M点运动到N点。电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0，与该点电荷距离为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A．M点的坐标为 B．粒子再次射入磁场的速度为 C．粒子再次射入磁场后从N点离开磁场至速度方向第一次与经过N点时的速度方向相反，所经历的时间为 D．粒子再次射入磁场后，磁场外的运动轨迹与延长线交于S点，N、S点间的距离为 【答案】ACD 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力，有 解得，由几何知识得，点的坐标为，故A正确； B．由于第二次射入磁场的粒子依旧沿原轨迹做圆周运动，所以负点电荷被固定在原轨迹圆心处，库仑力和洛伦兹力一起提供向心力，有 解得，故B错误； C．由开普勒第三定律，将椭圆轨道转化为圆轨道，有 解得 则，故C正确； D．粒子从点离开磁场后，仅在库仑力的作用下运动，但由于库仑力小于向心力，所以粒子做离心运动，由库仑力和万有引力的相似性可知粒子从点离开磁场后做以圆心为焦点的椭圆运动，设粒子在点的速度为，、点间的距离为，根据开普勒第二定律可得 由题意可得粒子在点的电势能 在点的电势能 根据能量守恒定律有 联立解得，舍去另一个圆轨道， 则、点间的距离为，故D正确。 故选ACD。 第二部分 选择题（56分） 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. （8分）在物理学科文化节上，小明同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒并测量当地的重力加速度。查到了弹簧弹性势能的表达式为（k为劲度系数，x为弹簧的形变量），具体实验操作如下： a.将弹簧的一端固定于地面，另一端A系上轻质细绳，细绳绕过定滑轮，拴接带有遮光条的物块B，测得物块B和遮光条的总质量为m，遮光条的宽度为d； b.遮光条正下方安装可移动的光电门； c.调节物块B的位置，使细绳恰好处于伸直状态，此时A、B在同一水平线上； d.静止释放物块B，记录遮光条通过光电门的时间t以及释放物块B时遮光条到光电门的距离h（d<h）； e.改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从同一位置静止释放，记录多组h和对应的时间t，作出图像，若在误差允许的范围内，图像为直线，即可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。 请回答下列问题： (1)物块B经过光电门时的速度大小为________； (2)小明作出的图像如图2所示，已知图像的纵截距为b，斜率的绝对值为则弹簧的劲度系数为________，当地的重力加速度为________； (3)小明反复调节光电门的位置，发现释放物块B时，若遮光条到光电门的距离分别为和h2，则遮光条通过光电门的时间相等，根据机械能守恒定律可得，________。 【答案】(1)（2分） (2) （2分） （2分） (3)（2分） 【详解】（1） 遮光条通过光电门的时间为，遮光条的宽度为d，小物块经过光电门时的速度大小为 （2）[1][2]小物块下降距离为，小物块和弹簧整体的机械能守恒 又知 联立解得 已知图像的斜率的绝对值为，纵截距为b，故， 解得， （3） 小物块下降，小物块和弹簧整体的机械能守恒 小物块下降，小物块和弹簧整体的机械能守恒 联立解得 所以 12. （10分）实践活动中，小甘同学设计了如图1所示的电路，用来测量水果电池的电动势和内阻。当单刀双掷开关分别接1和2时，测得如图2所示的、两条图线。 (1)当开关接2时，由图线可知，测得水果电池的电动势______V，内阻______（内阻值结果保留整数）； (2)当开关接2时，测得水果电池的内阻与真实值相比，______（选填“大于”“小于”或“等于”），其原因是_______（选填“电压表分流”或“电流表分压”）； (3)小甘同学进一步研究发现，由于电流表、电压表内阻的影响，两种方法测得的水果电池的内阻均存在误差，但结合两次实验数据，可得出水果电池内阻的真实值为______（结果保留整数）。 【答案】(1) 1.10 （2分） 425（2分） (2) 小于 （2分） 电压表分流（2分） (3)483（2分） 【详解】（1）]由 可知图像在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图像可得 （2）本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流，外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流，图像斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值。 （3）当开关接1时，图线的纵截距为电动势的真实值，由图线可知，水果电池的真实电动势为 当开关接2时，横截距为短路电流的真实值，图线可表示为 时，可知短路电流为 水果电池内阻的真实值为 13．（10分）小宁同学在实验室中使用导热性能良好的圆底烧瓶，进行如下实验探究：装置如图所示，空烧瓶上通过橡胶塞连接一根两端开口的细玻璃弯管，向玻璃管水平部分注入一段水柱来封闭气体，瓶内气体温度变化时，会观察到水柱移动。某次实验时室温为，大气压为，封闭的气体体积为，此时水柱水平且静止。双手握住瓶身，水柱开始缓慢水平向外移动（始终未流出玻璃管），待水柱不再移动时，瓶内气体温度升高了，在此过程中双手向瓶内气体传递的热量为。烧瓶内气体可视为理想气体且无质量变化。求稳定后： (1)烧瓶内气体压强； (2)烧瓶内气体的体积变化量； (3)烧瓶内气体内能的变化量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）气体做等压变化，由盖-吕萨克定律：（2分） 交叉相乘展开：（1分） 化简得： 因此体积变化量：（2分） （2）根据热力学第一定律：，其中是外界对气体做的功。气体等压膨胀， 对外做功（1分） 因此外界对气体做功（1分） 将（1分） 代入得：（1分） 代入热力学第一定律，得：（1分） 14．（12分）大型粒子对撞机需要精确控制粒子束。如图所示，极薄空心圆筒可绕过点的中心轴逆时针以角速度匀速转动，其上有宽度很窄的狭缝。圆筒内存在垂直纸面的磁感应强度为的匀强磁场，在圆筒下方倾斜放置一块探测板，与高灵敏度的电流传感器串联后接地。现有一簇长度为，宽度为，厚度可忽略，速度为的电子束，从右侧射入加速电场，以速度离开电场。全部电子恰好进入狭缝，速度正对点射入磁场，在磁场中偏转后垂直撞击探测板后被吸收，圆筒尚未转过一周，灵敏电流计示数为。不计电子重力及电子间相互作用，电子束长度和狭缝宽度均远小于圆筒半径。 (1)电子在磁场中运动时的角速度大小和电子的比荷； (2)电子对探测板的冲击力大小； (3)狭缝宽度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意根据几何关系可知，粒子在磁场运动轨迹对应的圆心角为， 该段时间内圆筒旋转了，则有（1分） 解得电子在磁场中运动时的角速度大小为（1分） 设电子的电荷量为，质量为，电子的运动半径为，电子进入磁场的速度大小为，由洛伦兹力提供向心力得（1分） 可得电子的比荷为（1分） （2）设时间内打在探测板的电子数为，则有（1分） 根据动量定理可得（1分） 联立可得 可知电子对探测板的冲击力大小为。（1分） （3）电子束的速度从到，所有电子进出电场的时间都一致，则有（1分） 即经过加速电场后，电子束长度为；已知全部电子恰好进入狭缝，设圆筒的半径为， 则有（1分） 电子在磁场中运动，由几何关系可得（1分） 可得（1分） 联立解得狭缝宽度（1分） 15．（16分）水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。质量为的圆弧槽末端与O点重合处于静止状态，其圆弧表面光滑，半径。质量均为可视为质点的相同滑块，如图所示，滑块1从高处由静止释放恰好能沿切线方向进入圆弧槽，滑块2、滑块3……滑块n自距离O点处从左向右依次排列，间距均为。已知滑块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为，滑块间的碰撞时间极短，且碰后就粘在一起形成组合体。取，求： (1)滑块1离开圆弧槽末端时的速度； (2)滑块1离开圆弧槽末端后，经过多长时间撞上滑块2？（最终答案取一位小数） (3)组合体最多由多少个滑块组成？停下时距离O点多远？【提示：】（最终答案取一位小数，不用写分析过程） 【答案】(1)3m/s (2)0.2s (3)3块，1.2m 【详解】（1）滑块1和圆弧槽组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒。设滑块1离开圆弧时速度为，圆弧槽速度为，初始总动量为0，因此 （1分） 系统机械能守恒 （1分） 代入解得，（1分） 滑块1离开圆弧槽末端时的速度为 （2）滑块 1与圆弧槽的水平位移关系为 （1分） 且 （1分） 圆弧槽运动的距离 （1分） 则匀速时间（1分） 滑块1在粗糙水平面的加速度（1分） 位移满足（1分） 代入解得（1分） （3）碰撞过程动量守恒，且任意质量组合体在粗糙面的加速度均为（1分） 归纳得第个滑块的速度满足（1分） 能碰撞第个滑块的条件为（1分） 且（1分） 整理得且（1分） 代入得满足，不满足，故最多3个滑块。 碰撞完成后组合体在处，剩余位移，总距离为（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $