内容正文:
2026年高考物理最后冲刺猜押卷
2026年高考物理最后冲刺猜押卷03(江苏专用)
(全解全析)
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(40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.在核物理实验室中,科学家们使用电场加速氢的三种同位素氕、氘、氚。若氕、氘、氚从静止开始经相同的电压加速(不考虑相对论效应),则它们的德布罗意波长之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】三种同位素经相同电压U加速后,根据动能定理得
解得
动量为
德布罗意波长公式为
它们的德布罗意波长之比为
故选A。
2.2026春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长,如图甲所示,其简化模型如下:材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,则波速越小
B.波在A、B中传播的周期一定相等
C.波在A、B中传播的速度一定相等
D.重水袖上的某点在一个周期内向右平移一个波长的距离
【答案】B
【详解】A.机械波的波速仅由介质决定,与振幅无关,则介质一定时,振幅变大,但波速不变,故A错误;
BC.波的频率仅由波源决定,机械波从一种介质中进入另一种介质时,其频率不变,周期不变,波速改变,故B正确,C错误;
D.重水袖上某点一个周期内通过的路程为4倍振幅,而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长,但质点不会随波迁移,故D错误。
故选B。
3.某同学学习了静电的相关知识后,用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底,在其中心轴安装一根直导线,水瓶外绕有多圈细铁丝,将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香,整个瓶里烟雾缭绕,接通合适的电源后,瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器,下列说法正确的是( )
A.烟尘主要吸附在瓶壁
B.越靠近瓶壁,电场强度越大
C.电源接通后烟尘被电离成正负离子
D.必须接交变电源才能达到除尘效果
【答案】A
【详解】A.烟尘颗粒被电离后,会吸附电子带负电,在电场力作用下向带正电的瓶壁运动并附着,所以烟尘主要吸附在瓶壁,A正确;
B.越靠近瓶壁,电场线稀疏,电场强度较小,B错误;
C.电源接通后,是空气分子被强电场电离成正负离子,而非烟尘本身被电离。烟尘颗粒是吸附了离子而带电,C错误;
D.静电除尘用的是直流电源(必须保证中心导线和外围线圈极性固定),交变电源会让电场方向不断变化,无法稳定吸附带电烟尘,D错误。
故选A。
4.某同学将一底面半径为、高为的圆柱形绝缘竹笼改造成仓鼠玩具。如图,在竹笼柱面上平行于轴线固定有一长为的轻质金属棒,其两端通过导线连接一电阻为的小灯泡,竹笼所在区域存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。若仓鼠在竹笼中奔跑时,竹笼绕水平中轴线以角速度匀速转动,小灯泡电阻视为不变,不计其他电阻,则竹笼转动一圈小灯泡消耗的电能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据正弦式交流电产生原理可知,交流电最大值为
电压有效值为
竹笼转动一圈小灯泡消耗的电能为
故选B。
5.利用相机的连拍功能,结合拍摄过程的曝光时间,可以获得运动残影来研究物体的运动。现定义:“曝光时间”Δt为每次快门开启进行拍摄的时间,“曝光间隔时间”t0为相邻两次快门执行“开启”操作的时间间隔,如图甲所示,Δt=0.02s,t0=0.1s。某同学打开相机连拍小球自由下落的影像,选取几段连续的残影,如图乙所示,若x1=2cm,g=10m/s2。通过理论计算,x3的长度为( )
A.4cm B.6cm C.22cm D.42cm
【答案】B
【详解】设第一个曝光时间内的初速度为;根据运动学公式,第一个曝光时间内的位移
第三次曝光的初速度
第三次曝光时间内的位移
故选B。
6.如图所示,杆AB和CD固连成“T”形支架,AB沿水平方向,CD沿竖直方向,小球P套在AB杆上可沿杆无摩擦滑动,不可伸长的轻质细绳一端与小球相连,另一端固定在竖直杆CD上,使整个装置以CD杆为轴以不同的角速度ω匀速转动。若杆对小球的弹力大小为,下列图像能正确反映与关系的是( )
A. B. C.D.
【答案】C
【详解】设小球质量为m,细绳与杆AB的夹角为θ,小球P与杆CD的距离为r,细绳水平方向的拉力提供小球做圆周运动所需的向心力,满足
解得细绳拉力大小
故细绳拉力的竖直分量为
可知杆AB的弹力满足
解得
可知F弹与ω关系为一开口向下的二次函数关系,且顶点位于(0,mg)处。
故选C。
7.为了提高光刻机的分辨率,可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水,从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时,从透镜组一侧射入光线,入射角为,折射角为,如图所示。该光在空气中的波长为,将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水,超纯水折射率为n,保持折射角不变,入射角变为,则( )
A.该光在超纯水中的波长大于
B.该光在超纯水中的波长小于
C.
D.
【答案】D
【详解】AB.设光在超纯水中的波长为,光的频率为,则有,,
解得,故AB错误;
CD.根据题意,透镜组的折射率
透镜组相对于超纯水的折射率
联立得
则,故C错误,D正确。
故选D。
8.神舟二十一号飞船创造了飞船与空间站对接的最快纪录。如图,椭圆轨道Ⅰ和圆形轨道Ⅱ分别是飞船与空间站对接前、后的运行轨道,P、Q分别是轨道Ⅰ的远地点和近地点。若P、Q离地面的高度差为h,飞船在P、Q两处的加速度大小之比为,已知引力常量为G,地球质量为M,则飞船在轨道Ⅱ运行的( )
A.半径为 B.半径为
C.速率为 D.速率为
【答案】D
【详解】AB.令P点距地面的高度为h1,Q点距地面的高度为h2,地球半径为R,根据牛顿第二定律,在P点,有
在Q点,有
根据题意,有,
联立解得飞船在轨道Ⅱ运行的,故AB错误;
CD.根据万有引力等于向心力,有
解得,故C错误,D正确。
故选D。
9.某同学在探究LC振荡电路中电流随时间的变化关系的实验,电路图如图(a)所示。当向线圈中插入或拔出铁芯时,会引起LC电路中电流的变化。在某次实验中,振荡电路中的电流随时间的变化情况如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.根据图(b)可知,铁芯正在插入线圈
B.t1~t2过程,线圈中的自感电动势变小
C.t1~t2过程,电容器C极板的电荷量增大
D.t2~t3过程,电场能在逐渐增大
【答案】C
【详解】A.根据LC振荡电路的周期公式可知,振荡电路中的周期减小,故L减小,该同学是将铁芯拔出线圈,A错误;
B.根据图(b)可知,过程,电流与时间的变化图像中,斜率逐渐增大,故电动势增大,B错误;
C.过程电流减小,该过程中电容正在充电,电荷量正在增大,C正确;
D.过程,电容器正在放电,电场能转化为磁场能,则电场能在逐渐减小,D错误。
故选C。
10.静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A.在x2和x4两点处电势相等
B.由x1运动到x3的过程中电势能增大
C.由x1运动到x4的过程中电势能先增大再减小
D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小再增大
【答案】B
【详解】A.由图像可知,在0~x1之间,电场强度E为正值,即电场强度的方向沿x轴正方向,在x1~x4之间,电场强度E为负值,即电场强度沿x轴负方向,故由x2到x4是逆着电场线方向,所以x4处的电势要大于x2处的电势,故A错误;
BC.由x1运动到x3的过程中,逆着电场线方向,电势升高,正电荷的电势能增大,同理,由x1运动到x4的过程中,电势升高,正电荷的电势能增大,故B正确,C错误;
D.由x1运动到x4的过程中,x3处的电场强度最大,故点电荷在该点受到的电场力最大,故电场力先增大后减小,故D错误。
故选B。
第二部分 非选择题(共60分)
二、实验题:本题共15分。
11.(15分)在“电池电动势和内阻的测量”实验中:
(1)一小组设计用多用电表进行以下操作
操作一:用直流挡粗测一节干电池的电动势
操作二:用电阻挡粗测一节干电池的内阻
关于以上两种操作,下列说法正确的是________;
A.只有操作一正确 B.只有操作二正确
C.两种操作均正确 D.两种操作均不正确
(2)图1为测量一节干电池的电动势和内阻的甲、乙两种电路,为减小实验误差,应使用图________(选填“甲”或“乙”)进行测量;
(3)另一小组使用图乙电路进行测量,调节滑动变阻器,得到如图2所示的图像,则可求出电源电动势________,电源内阻________(结果均保留两位小数)。该小组所测得的内阻阻值________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)某小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池,他们用如图3所示的实验电路进行测量。连接电路后,调节电阻箱的阻值,得到多组电流表读数和电阻箱阻值的数据,为利用线性图像测出这种电池的电动势和内阻,则表示坐标轴物理量间关系正确的是________。
A. B. C.
【答案】(1)A(1分)
(2)乙(3分)
(3) (3分) (3分) 偏小(2分)
(4)C(3分)
【详解】(1)不能用欧姆挡直接测电源的内阻,可以用直流挡粗测一节干电池的电动势。
故选A。
(2)一节干电池的内阻较小,为减小实验误差,电流表不应放在干路,电流表会分压,故使用图乙进行测量。
(3)根据闭合电路欧姆定律有
由图像与纵坐标的交点可得电动势大小为,由斜率可得内阻大小为
该电路由电压表分流引起误差,有
可得
可得测得的内阻应为电源内阻和电压表内阻的并联阻值,故偏小。
(4)根据闭合电路欧姆定律有
移项后可得
为利用线性图像测出这种电池的电动势和内阻,可知表示坐标轴物理量间关系正确的是。
故选C。
三、计算题:本题共4小题,共45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。
12.(8分)一款气垫运动鞋如图甲所示,鞋底塑料空间内充满气体(可视为理想气体),运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲。单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型,轻质活塞A可无摩擦上下移动,气体被压缩时可等效为活塞A下移,活塞A的等效作用面积恒为。鞋子未被穿上时,环境温度为,每只鞋气垫内气体体积,压强。忽略鞋底其他结构产生的弹力,且气垫不漏气,大气压强也为。g取。
(1)若未穿时,气温缓缓上升,气垫内气体体积增大。若气体体积增大到,此过程中气体吸收的热量为,求气体内能的变化量;
(2)若质量为的学生穿上该运动鞋,双脚竖直站立在水平面上,求单只鞋子气垫内气体的体积。(气垫内气体温度与环境温度始终相等)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)气体压强不变,体积增大,气体对外界做功,则有(1分)
解得(1分)
根据热力学第一定律有(1分)
解得(1分)
(2)人穿上后,根据平衡条件有(1分)
解得(1分)
根据玻意耳定律有(1分)
解得(1分)
13.(10分)如图所示,质量的底座上通过轻质弹簧连接一水平托盘,静置于水平地面上。现将一质量的弹性小球自托盘正上方距托盘高度为处由静止释放,小球下落后与托盘发生弹性碰撞、且碰撞时间极短,碰后小球上升的最大高度为,并在最高点取走小球,托盘下降的最大高度为。已知整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,弹簧弹性势能与其形变量间的关系为(k为劲度系数,为形变量),重力加速度取,空气阻力不计。
(1)求托盘的质量;
(2)求底座对地面最大压力的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小球在与托盘碰撞前做自由落体运动,而碰后做竖直上抛运动,设小球与托盘碰撞前瞬间速度大小为,与托盘碰撞后小球的速度大小为,托盘的速度大小为,则根据自由落体运动的位移公式(1分)
可得(1分)
又因为小球与托盘发生的是弹性碰撞且碰撞时间极短,则根据动量守恒定律有(1分)
根据能量守恒定律有(1分)
联立解得托盘的质量为,(1分)
(2)托盘下降的过程中,设托盘下降到最低点时下落的高度为,则根据托盘弹簧系统机械能守恒有(2分)
代入数据解得弹簧的劲度系数为(1分)
当托盘下降至最低点时地面对底座的支持力最大,其最大值为(1分)
所以根据牛顿第三定律可知,底座对地面的最大压力大小为。(1分)
14.(12分)如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对金属滑块应用牛顿第二定律,得 (1分)
又 (1分)
解得(1分)
(2)对金属滑块应用动量定理,得(1分)
又 (1分)
电容器放电前所带的电荷量
最终电容器所带电荷量 (1分)
金属滑块达到最大速度时,金属滑块产生的电动势 (1分)
金属滑块最大速度为(1分)
(3)对金属滑块应用动量定理,得(1分)
即
两边同乘电阻,有(1分)
即
根据能量守恒得 (1分)
其中
解得(1分)
15.(15分)如图所示,空间交替分布着高度均为、水平方向足够宽的匀强电磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,虚线边界有磁场无电场。区域Ⅰ、Ⅲ磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相同,区域Ⅱ电场方向竖直向上,电场强度。区域Ⅰ磁场上边界虚线上P点有一粒子源,可沿纸面以的速度向磁场内发射带负电的粒子,粒子的比荷,不计粒子重力。设粒子从P点射出时的速度方向与竖直方向的夹角为,当时,粒子恰能从P点正下方进入区域Ⅱ,取。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,求满足的条件;
(3)若,将区域Ⅲ的高度调整为,求粒子运动多长时间后其竖直位移大小为。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子恰能从P点下方进入电场,由几何关系有(1分)
解得(1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动(1分)
解得(1分)
(2)当时,粒子不能进入Ⅱ、Ⅲ区域。粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,设粒子在区域Ⅲ中竖直速度变为0时水平速度为,取向左为正,在磁场中由水平方向动量定理有(1分)
粒子在磁场中,
又由动能定理有(1分)
联立解得(1分)
(3)粒子经电场加速后,速度大小变为,根据动能定理有(1分)
解得
粒子在区域Ⅲ内做匀速圆周运动有(1分)
解得(1分)
粒子运动轨迹如图所示
粒子在区域Ⅲ内运动到最低点时竖直位移为,粒子第一次竖直位移为时,粒子在区域Ⅰ运动的时间(1分)
粒子在区域Ⅱ运动的时间(1分)
粒子在区域Ⅲ运动的时间(1分)
粒子第一次竖直位移为时需要的时间(1分)
粒子再次经过需要的时间为,故粒子第次竖直位移为时需要的时间为(1分)
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2026年高考物理最后冲刺猜押卷03(江苏专用)
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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(40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.在核物理实验室中,科学家们使用电场加速氢的三种同位素氕、氘、氚。若氕、氘、氚从静止开始经相同的电压加速(不考虑相对论效应),则它们的德布罗意波长之比为( )
A. B. C. D.
2.2026春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长,如图甲所示,其简化模型如下:材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,则波速越小
B.波在A、B中传播的周期一定相等
C.波在A、B中传播的速度一定相等
D.重水袖上的某点在一个周期内向右平移一个波长的距离
3.某同学学习了静电的相关知识后,用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底,在其中心轴安装一根直导线,水瓶外绕有多圈细铁丝,将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香,整个瓶里烟雾缭绕,接通合适的电源后,瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器,下列说法正确的是( )
A.烟尘主要吸附在瓶壁
B.越靠近瓶壁,电场强度越大
C.电源接通后烟尘被电离成正负离子
D.必须接交变电源才能达到除尘效果
4.某同学将一底面半径为、高为的圆柱形绝缘竹笼改造成仓鼠玩具。如图,在竹笼柱面上平行于轴线固定有一长为的轻质金属棒,其两端通过导线连接一电阻为的小灯泡,竹笼所在区域存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。若仓鼠在竹笼中奔跑时,竹笼绕水平中轴线以角速度匀速转动,小灯泡电阻视为不变,不计其他电阻,则竹笼转动一圈小灯泡消耗的电能为( )
A. B. C. D.
5.利用相机的连拍功能,结合拍摄过程的曝光时间,可以获得运动残影来研究物体的运动。现定义:“曝光时间”Δt为每次快门开启进行拍摄的时间,“曝光间隔时间”t0为相邻两次快门执行“开启”操作的时间间隔,如图甲所示,Δt=0.02s,t0=0.1s。某同学打开相机连拍小球自由下落的影像,选取几段连续的残影,如图乙所示,若x1=2cm,g=10m/s2。通过理论计算,x3的长度为( )
A.4cm B.6cm C.22cm D.42cm
6.如图所示,杆AB和CD固连成“T”形支架,AB沿水平方向,CD沿竖直方向,小球P套在AB杆上可沿杆无摩擦滑动,不可伸长的轻质细绳一端与小球相连,另一端固定在竖直杆CD上,使整个装置以CD杆为轴以不同的角速度ω匀速转动。若杆对小球的弹力大小为,下列图像能正确反映与关系的是( )
A. B. C.D.
7.为了提高光刻机的分辨率,可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水,从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时,从透镜组一侧射入光线,入射角为,折射角为,如图所示。该光在空气中的波长为,将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水,超纯水折射率为n,保持折射角不变,入射角变为,则( )
A.该光在超纯水中的波长大于
B.该光在超纯水中的波长小于
C.
D.
8.神舟二十一号飞船创造了飞船与空间站对接的最快纪录。如图,椭圆轨道Ⅰ和圆形轨道Ⅱ分别是飞船与空间站对接前、后的运行轨道,P、Q分别是轨道Ⅰ的远地点和近地点。若P、Q离地面的高度差为h,飞船在P、Q两处的加速度大小之比为,已知引力常量为G,地球质量为M,则飞船在轨道Ⅱ运行的( )
A.半径为 B.半径为
C.速率为 D.速率为
9.某同学在探究LC振荡电路中电流随时间的变化关系的实验,电路图如图(a)所示。当向线圈中插入或拔出铁芯时,会引起LC电路中电流的变化。在某次实验中,振荡电路中的电流随时间的变化情况如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.根据图(b)可知,铁芯正在插入线圈
B.t1~t2过程,线圈中的自感电动势变小
C.t1~t2过程,电容器C极板的电荷量增大
D.t2~t3过程,电场能在逐渐增大
10.静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A.在x2和x4两点处电势相等
B.由x1运动到x3的过程中电势能增大
C.由x1运动到x4的过程中电势能先增大再减小
D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小再增大
第二部分 非选择题(共60分)
二、实验题:本题共15分。
11.(15分)在“电池电动势和内阻的测量”实验中:
(1)一小组设计用多用电表进行以下操作
操作一:用直流挡粗测一节干电池的电动势
操作二:用电阻挡粗测一节干电池的内阻
关于以上两种操作,下列说法正确的是________;
A.只有操作一正确 B.只有操作二正确
C.两种操作均正确 D.两种操作均不正确
(2)图1为测量一节干电池的电动势和内阻的甲、乙两种电路,为减小实验误差,应使用图________(选填“甲”或“乙”)进行测量;
(3)另一小组使用图乙电路进行测量,调节滑动变阻器,得到如图2所示的图像,则可求出电源电动势________,电源内阻________(结果均保留两位小数)。该小组所测得的内阻阻值________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)某小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池,他们用如图3所示的实验电路进行测量。连接电路后,调节电阻箱的阻值,得到多组电流表读数和电阻箱阻值的数据,为利用线性图像测出这种电池的电动势和内阻,则表示坐标轴物理量间关系正确的是________。
A. B. C.
三、计算题:本题共4小题,共45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。
12.(8分)一款气垫运动鞋如图甲所示,鞋底塑料空间内充满气体(可视为理想气体),运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲。单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型,轻质活塞A可无摩擦上下移动,气体被压缩时可等效为活塞A下移,活塞A的等效作用面积恒为。鞋子未被穿上时,环境温度为,每只鞋气垫内气体体积,压强。忽略鞋底其他结构产生的弹力,且气垫不漏气,大气压强也为。g取。
(1)若未穿时,气温缓缓上升,气垫内气体体积增大。若气体体积增大到,此过程中气体吸收的热量为,求气体内能的变化量;
(2)若质量为的学生穿上该运动鞋,双脚竖直站立在水平面上,求单只鞋子气垫内气体的体积。(气垫内气体温度与环境温度始终相等)
13.(10分)如图所示,质量的底座上通过轻质弹簧连接一水平托盘,静置于水平地面上。现将一质量的弹性小球自托盘正上方距托盘高度为处由静止释放,小球下落后与托盘发生弹性碰撞、且碰撞时间极短,碰后小球上升的最大高度为,并在最高点取走小球,托盘下降的最大高度为。已知整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,弹簧弹性势能与其形变量间的关系为(k为劲度系数,为形变量),重力加速度取,空气阻力不计。
(1)求托盘的质量;
(2)求底座对地面最大压力的大小。
14.(12分)如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
15.(15分)如图所示,空间交替分布着高度均为、水平方向足够宽的匀强电磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,虚线边界有磁场无电场。区域Ⅰ、Ⅲ磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相同,区域Ⅱ电场方向竖直向上,电场强度。区域Ⅰ磁场上边界虚线上P点有一粒子源,可沿纸面以的速度向磁场内发射带负电的粒子,粒子的比荷,不计粒子重力。设粒子从P点射出时的速度方向与竖直方向的夹角为,当时,粒子恰能从P点正下方进入区域Ⅱ,取。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,求满足的条件;
(3)若,将区域Ⅲ的高度调整为,求粒子运动多长时间后其竖直位移大小为。
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