精品解析：江西省2025-2026学年高三上学期12月联考物理试题

高三物理试卷 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、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一列水波在鄱阳湖中传播，波速为，波长为，则该波的频率为（　　） A. B. C. D. 2. 假设2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组顺利进驻天宫空间站。下列说法正确的是（　　） A. 4时58分是时间间隔 B. 航天员在天宫空间站中处于失重状态 C. 神舟二十一号一定不可看作质点 D. 神舟二十一号的速度越大，惯性越大 3. 科技兴农，质量为m的赣南脐橙在无人机作用下以加速度a由静止竖直向上做匀加速直线运动，重力加速度大小为g，经时间t，下列说法正确的是（　　） A. 脐橙的速度大小为 B. 重力对脐橙的冲量大小是 C. 重力的平均功率是 D. 脐橙的机械能增量为 4. 甲、乙两物体由静止开始从同一位置沿同一直线运动的加速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时两物体速度相同 B. 时两物体速度相同 C. 时甲物体在乙物体的前面 D. 时两物体再次运动到同一位置 5. 南昌航空一号是江西省首颗自主发射的生态环境监测遥感卫星，其近地点离地高度为，远地点离地高度为。不计地球自转影响，地球半径为R，同步卫星轨道的离地高度为h，运行周期为T，则（　　） A. 南昌航空一号与地心的连线在相同时间内扫过的面积可能不相等 B. 南昌航空一号绕地球运动的周期为 C. 南昌航空一号在近地点与远地点的速度大小之比为 D. 地球表面的重力加速度大小 6. 理想变压器与阻值为R的定值电阻、热敏电阻和灯泡L组成如图所示的电路，其中，热敏电阻阻值随温度的升高呈线性增大，，t的单位是℃，灯泡的规格为“”，变压器原、副线圈的匝数比。若在a、b间接入的交变电流，则温度为20℃时，灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. k的值为 B. 流经的电流的频率为 C. 灯泡正常发光时副线圈中的电流为 D. 副线圈输出的功率为 7. 如图所示，在一半径为R的表面光滑的半球形容器的球心O点，用长为的绝缘细线悬挂一质量为、电荷量为的小球A，在容器内放置一质量为m、电荷量为的小球B，已知B与容器绝缘。两球（视为点电荷）在如图所示的位置处于平衡状态，此时细线与竖直方向的夹角。下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的支持力与细线对小球A的拉力之比等于两者的重力之比 B. 细线对小球A的拉力等于容器对小球B的支持力的2倍 C. 两小球间的库仑力与小球B的重力大小相等 D. 细线对小球A的拉力等于小球A重力的一半 8. 下列关于量子力学相关理论的说法正确的是（　　） A. 电磁波的能量是分立的 B. 实物粒子也具有波动性 C. 用相同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能一定不同 D. 氢原子跃迁时吸收的能量可以为任意值 9. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则下列说法正确的是（　　） A. A与直径相差越小，越小 B. A与直径相差越小，越大 C. 轻压右端，若增大，则 D. A与直径相等时不能产生图乙中的干涉条纹 10. 如图所示，电容为C的平行板电容器与两平行金属导轨P、Q相连，导轨由倾斜部分和光滑水平部分组成，两金属导轨间距为L，倾斜部分与水平面的夹角为，且倾斜部分与水平部分平滑连接。导轨右侧连有阻值为R的电阻，Q导轨上装有开关，P导轨上装有开关。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场中，倾斜部分的磁场方向垂直导轨斜面向上，水平部分的磁场方向竖直向上。现将质量为m、长为L的导体棒从导轨倾斜部分离水平面一定高度的处由静止释放（此时电容器不带电），同时闭合，断开，经时间t，导体棒刚好运动至导轨水平部分（虚线位置）时，闭合，断开，导体棒在运动至电阻R处前速度减为零。已知导体棒与导轨倾斜部分间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨及导体棒电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒释放后在倾斜导轨上做匀加速直线运动，且加速度大小 B. 断开，闭合后电阻R上产生的热量 C. 导体棒在水平导轨上运动的过程中流过电阻R的电荷量 D. 导体棒离开倾斜导轨时，电容器所带的电荷量 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用“斜坡测试法”来研究动摩擦因数。主要实验步骤如下： （1）调节水平台上斜坡的倾斜角度至一较小角度，并均匀涂抹润滑剂（润滑剂厚度约为）。 （2）穿上标准鞋在该斜坡上横向缓慢行走。 （3）逐渐增加斜坡的倾斜角度（每次增加约），重复步骤（2）直至恰好无法安全行走（出现打滑），此时斜坡的临界打滑角度，由此可估算，鞋底与该斜面间的动摩擦因数为_____________。 （4）如果换质量较大的测试者穿标准鞋来做该实验，则测算的_____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）若在斜面上铺上沙土，则鞋底与该斜面间的动摩擦因数将_____________（填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 某研究小组决定利用光敏电阻来设计一个简易补光照明系统。 （1）图甲为多用电表示意图，利用多用电表粗测自然光照情况下光敏电阻的阻值，欧姆调零时，将两表笔短接，旋动旋钮T，使指针对准_____________（填“电阻”或“电流”）的0刻线。 （2）将旋钮K拨至“”挡，正确操作后，若指针如图乙所示，则该光敏电阻在自然光照下的阻值_____________。 （3）图丙为研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性的电路图，图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，其中a、b、c三条图线所对应的光照强度依次减弱，则该光敏电阻的阻值随其表面受到光照强度的增强而_____________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）该兴趣小组设计出的补光照明系统电路图如图戊所示，在实验测试过程中发现当外界光照强度略微高于预设值时，补光灯已经启动照明，则应将滑动变阻器的滑片向_____________（填“左”或“右”）端调节，直到补光灯关闭照明。 13. 吃爆米花是童年的美好回忆，爆米花机主体为一个金属罐体。在室温为27℃、标准大气压为的干燥环境下打开阀门向罐内放入干燥的谷物后，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，当压强达到时即可打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。 （1）求打开阀门前瞬间罐内气体的热力学温度； （2）打开阀门后，罐内气体迅速膨胀，谷物大部分喷出后立即关闭阀门，此时罐内气体的热力学温度变为，求冷却到室温后罐内气体的压强及罐内剩余气体的质量与打开阀门前罐内气体的质量的比值。（可认为罐内剩余爆米花的体积与开始时谷物的体积相同） 14. 在如图所示的坐标系中，在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），其中以坐标原点O为顶点，边长为a的正方形区域是磁屏蔽区（没有磁场），一质量为m、电荷量为q的正粒子从P点以初速度垂直y轴射入第四象限，粒子从A点射入磁屏蔽区，不计粒子重力。 （1）若第四象限仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，求该匀强磁场的磁感应强度大小B及粒子在磁屏蔽区出射点的坐标； （2）若第四象限仅存在沿y轴正方向的匀强电场，求匀强电场的电场强度大小E及粒子在磁屏蔽区出射点的坐标；若粒子出磁屏蔽区后恰好垂直打在y轴上的D点，求P、D两点的距离L及第一象限内磁场的磁感应强度大小。 15. 图为某游戏装置的结构示意图，该装置由光滑水平轨道、长度（B、C间距离）的传送带、长度的水平轨道和半径的光滑圆弧轨道构成。质量的物块甲在弹簧弹力作用下从A点弹出，离开弹簧后与静止于传送带左端外侧的物块乙发生弹性碰撞，碰撞后立即取走物块甲，物块乙沿水平轨道从B点进入传送带，此后经过圆弧轨道，恰好从E点飞出，飞出后沿水平方向进入质量的小车上表面的右端。圆弧轨道上的O、E连线与水平方向的夹角，小车置于光滑水平面上，其左端与固定在水平面上的挡板P相距，当小车碰到挡板时立即停止运动。已知物块乙与传送带间、与间、与小车的上表面间的动摩擦因数均为，初始状态弹簧的弹性势能，传送带顺时针匀速转动的速度，忽略空气阻力，重力加速度大小，，两物块均视为质点。 （1）求圆弧轨道上E点与小车右端的水平距离； （2）若物块乙的质量为，求k的取值范围； （3）若k取最小值且物块乙在运动过程中始终不会和挡板P发生碰撞，求小车长度L的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试卷 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、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一列水波在鄱阳湖中传播，波速为，波长为，则该波的频率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据波的传播公式 频率 故选 C。 2. 假设2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组顺利进驻天宫空间站。下列说法正确的是（　　） A. 4时58分是时间间隔 B. 航天员在天宫空间站中处于失重状态 C. 神舟二十一号一定不可看作质点 D. 神舟二十一号的速度越大，惯性越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．“4时58分”表示事件发生的具体时刻，而非两个时刻之间的时间间隔（时间间隔指时间段），故A错误。 B．天宫空间站绕地球运行，处于自由落体状态，内部物体（包括航天员）所受重力提供向心力，表现为失重现象，故B正确。 C．质点模型适用于物体大小、形状对研究问题无影响的情形。研究神舟二十一号的轨道运动时，可视为质点；但研究其姿态或对接时则不可，故C错误。 D．惯性是物体抵抗运动状态改变的性质，仅由质量决定，与速度无关，故D错误。 故选B。 3. 科技兴农，质量为m的赣南脐橙在无人机作用下以加速度a由静止竖直向上做匀加速直线运动，重力加速度大小为g，经时间t，下列说法正确的是（　　） A. 脐橙的速度大小为 B. 重力对脐橙的冲量大小是 C. 重力的平均功率是 D. 脐橙的机械能增量为 【答案】D 【解析】 【详解】本题考察匀加速直线运动中的速度、冲量、功率和机械能增量。脐橙以加速度由静止竖直向上做匀加速直线运动，初速度为零，位移，速度。 A．实际速度 （初速度为零，匀加速），故A错误； B．重力大小为 ，故冲量大小为 ，而非 ，故B错误； C．重力做功 ，位移 故 平均功率大小 但选项为 ，缺少系数 ，故C错误； D．动能增量 势能增量 故总机械能增量 与选项一致，故D正确。 故选D。 4. 甲、乙两物体由静止开始从同一位置沿同一直线运动的加速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时两物体速度相同 B. 时两物体速度相同 C. 时甲物体在乙物体的前面 D. 时两物体再次运动到同一位置 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图线与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，由于两物体的初速度均为零，在时间内两图线与时间轴围成的面积相等，可知时两物体速度相同，故A错误，B正确； CD．作出甲、乙物体的速度-时间图像如图所示 由图线与横轴围成的面积表示位移可知，时乙物体在甲物体的前面，故CD错误。 故选B。 5. 南昌航空一号是江西省首颗自主发射的生态环境监测遥感卫星，其近地点离地高度为，远地点离地高度为。不计地球自转影响，地球半径为R，同步卫星轨道的离地高度为h，运行周期为T，则（　　） A. 南昌航空一号与地心的连线在相同时间内扫过的面积可能不相等 B. 南昌航空一号绕地球运动的周期为 C. 南昌航空一号在近地点与远地点的速度大小之比为 D. 地球表面的重力加速度大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道上运动时，与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等。因此，南昌航空一号卫星的面积扫过率恒定，不可能不相等。故A错误； B．根据开普勒第三定律，卫星绕地球运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。同步卫星的轨道半径为，周期为；南昌航空一号轨道的半长轴为 由开普勒第三定律可得 ，解得 ，故B正确。 C．根据开普勒第二定律可得 解得 ，故C错误； D．对同步卫星，由万有引力提供向心力，则有 解得 在地球表面则有 解得地球表面重力加速度，故D错误。 故选B。 6. 理想变压器与阻值为R的定值电阻、热敏电阻和灯泡L组成如图所示的电路，其中，热敏电阻阻值随温度的升高呈线性增大，，t的单位是℃，灯泡的规格为“”，变压器原、副线圈的匝数比。若在a、b间接入的交变电流，则温度为20℃时，灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. k的值为 B. 流经的电流的频率为 C. 灯泡正常发光时副线圈中的电流为 D. 副线圈输出的功率为 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据 可知交流电的频率 变压器不改变交流电的频率，可知流经的电流的频率为，故B错误； C．灯泡正常发光说明变压器原线圈两端的电压有效值，而a、b间输出电压的有效值 则通过定值电阻R的电流 通过灯泡的电流 可知原线圈中的电流 根据 可得副线圈中的电流，故C错误； D．根据 可得副线圈两端电压 则副线圈输出的功率，故D错误； A．根据欧姆定律可得此时热敏电阻的阻值 又， 代入解得，故A正确。 故选A。 7. 如图所示，在一半径为R的表面光滑的半球形容器的球心O点，用长为的绝缘细线悬挂一质量为、电荷量为的小球A，在容器内放置一质量为m、电荷量为的小球B，已知B与容器绝缘。两球（视为点电荷）在如图所示的位置处于平衡状态，此时细线与竖直方向的夹角。下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的支持力与细线对小球A的拉力之比等于两者的重力之比 B. 细线对小球A的拉力等于容器对小球B的支持力的2倍 C. 两小球间的库仑力与小球B的重力大小相等 D. 细线对小球A的拉力等于小球A重力的一半 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图1所示 连接A、B交过球心O的竖直线于P点，分析两小球的受力，并将力适当平移，构成矢量三角形，根据力的矢量三角形与几何三角形相似，可得， 所以，故AB错误； D．把小球A、B看作整体，对整体受力分析如图2所示，正交分解，可得， 解得，，故D错误； C．对小球A，设两小球间的库仑力为F，则有，故C正确。 故选C。 8. 下列关于量子力学相关理论的说法正确的是（　　） A. 电磁波的能量是分立的 B. 实物粒子也具有波动性 C. 用相同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能一定不同 D. 氢原子跃迁时吸收的能量可以为任意值 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据普朗克的量子假说，电磁波的能量是量子化的，也就是分立的，以一份一份能量子的形式存在，故A正确； B．德布罗意提出物质波假说，指出实物粒子（如电子、质子等）也具有波动性，后来的电子衍射实验等也证实了这一点，故B正确； C．用相同频率的光照射不同种类的金属，金属中的不同位置的电子吸收能量后从金属不同深度逃逸而成为光电子，其具有的初动能可能相同，故C错误； D．氢原子的能级是分立的，能级差是确定的值。氢原子跃迁时，吸收或辐射的能量必须等于两个能级的能量差，而不是任意值，故D错误。 故选AB。 9. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则下列说法正确的是（　　） A. A与直径相差越小，越小 B. A与直径相差越小，越大 C. 轻压右端，若增大，则 D. A与直径相等时不能产生图乙中的干涉条纹 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，由题可知有 由空气薄膜干涉的条件可知 解得， 由上述分析可知，与A直径相差越小，越小，越大，故A错误，B正确； C．轻压右端，若增大，则减小，说明，故C正确； D．当A与直径相等时，为0，不能形成题图乙中的干涉条纹，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，电容为C的平行板电容器与两平行金属导轨P、Q相连，导轨由倾斜部分和光滑水平部分组成，两金属导轨间距为L，倾斜部分与水平面的夹角为，且倾斜部分与水平部分平滑连接。导轨右侧连有阻值为R的电阻，Q导轨上装有开关，P导轨上装有开关。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场中，倾斜部分的磁场方向垂直导轨斜面向上，水平部分的磁场方向竖直向上。现将质量为m、长为L的导体棒从导轨倾斜部分离水平面一定高度的处由静止释放（此时电容器不带电），同时闭合，断开，经时间t，导体棒刚好运动至导轨水平部分（虚线位置）时，闭合，断开，导体棒在运动至电阻R处前速度减为零。已知导体棒与导轨倾斜部分间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨及导体棒电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒释放后在倾斜导轨上做匀加速直线运动，且加速度大小 B. 断开，闭合后电阻R上产生的热量 C. 导体棒在水平导轨上运动的过程中流过电阻R的电荷量 D. 导体棒离开倾斜导轨时，电容器所带的电荷量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在倾斜导轨上对导体棒受力分析如图所示 导体棒所受安培力 取极短时间，有 对导体棒由牛顿第二定律有 解得导体棒的加速度大小 a为定值，说明导体棒在导轨倾斜部分一直做匀加速直线运动，A正确； B．导体棒运动至水平位置时，其速度大小 根据能量守恒定律可知R上产生的热量，B错误； C．在水平导轨上，对导体棒由动量定理有，且有 解得，C错误； D．导体棒离开倾斜导轨时速度为v，电容器所带的电荷量，D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用“斜坡测试法”来研究动摩擦因数。主要实验步骤如下： （1）调节水平台上斜坡的倾斜角度至一较小角度，并均匀涂抹润滑剂（润滑剂厚度约为）。 （2）穿上标准鞋在该斜坡上横向缓慢行走。 （3）逐渐增加斜坡的倾斜角度（每次增加约），重复步骤（2）直至恰好无法安全行走（出现打滑），此时斜坡的临界打滑角度，由此可估算，鞋底与该斜面间的动摩擦因数为_____________。 （4）如果换质量较大的测试者穿标准鞋来做该实验，则测算的_____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）若在斜面上铺上沙土，则鞋底与该斜面间的动摩擦因数将_____________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. 不变 ③. 变大 【解析】 【详解】（3）[1]由题知，为使实验安全且测量结果更准确，应穿上标准鞋在斜坡上横向缓慢行走，由平衡条件可知 可得 （4）[2]由（3）中分析可知与测试者的质量无关。 （5）[3]在斜面上铺上沙土，鞋底与该斜面间的动摩擦因数将变大。 12. 某研究小组决定利用光敏电阻来设计一个简易补光照明系统。 （1）图甲为多用电表示意图，利用多用电表粗测自然光照情况下光敏电阻的阻值，欧姆调零时，将两表笔短接，旋动旋钮T，使指针对准_____________（填“电阻”或“电流”）的0刻线。 （2）将旋钮K拨至“”挡，正确操作后，若指针如图乙所示，则该光敏电阻在自然光照下的阻值_____________。 （3）图丙为研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性的电路图，图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，其中a、b、c三条图线所对应的光照强度依次减弱，则该光敏电阻的阻值随其表面受到光照强度的增强而_____________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （4）该兴趣小组设计出的补光照明系统电路图如图戊所示，在实验测试过程中发现当外界光照强度略微高于预设值时，补光灯已经启动照明，则应将滑动变阻器的滑片向_____________（填“左”或“右”）端调节，直到补光灯关闭照明。 【答案】（1）电阻 （2）200.0##200 （3）减小 （4）右 【解析】 【小问1详解】 测电阻时，将红黑表笔短接，旋动旋钮T，使指针对准电流的最大值刻度线，即电阻的0刻线。 【小问2详解】 将旋钮K拨至“”挡，由题图乙可知 【小问3详解】 根据欧姆定律 可得 则图像的斜率表示电阻的倒数，由图丁可知 则，因a、b、c三条图线所对应的光照强度依次减弱，故该光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。 【小问4详解】 当光照强度略微高于预设值时补光灯已经启动照明，说明两端电压已达到预设值，根据电路的分压作用，需将连入电路的电阻增大，故应将滑动变阻器的滑片向右滑动。 13. 吃爆米花是童年的美好回忆，爆米花机主体为一个金属罐体。在室温为27℃、标准大气压为的干燥环境下打开阀门向罐内放入干燥的谷物后，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，当压强达到时即可打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。 （1）求打开阀门前瞬间罐内气体的热力学温度； （2）打开阀门后，罐内气体迅速膨胀，谷物大部分喷出后立即关闭阀门，此时罐内气体的热力学温度变为，求冷却到室温后罐内气体的压强及罐内剩余气体的质量与打开阀门前罐内气体的质量的比值。（可认为罐内剩余爆米花的体积与开始时谷物的体积相同） 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据查理定律，有 其中， 解得。 【小问2详解】 设冷却到室温后罐内气体的压强为，根据查理定律有 解得 根据，剩余气体与加热前气体体积相等、温度相同，则剩余气体的质量与加热前气体的质量的比值等于压强之比，即。 14. 在如图所示的坐标系中，在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），其中以坐标原点O为顶点，边长为a的正方形区域是磁屏蔽区（没有磁场），一质量为m、电荷量为q的正粒子从P点以初速度垂直y轴射入第四象限，粒子从A点射入磁屏蔽区，不计粒子重力。 （1）若第四象限仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，求该匀强磁场的磁感应强度大小B及粒子在磁屏蔽区出射点的坐标； （2）若第四象限仅存在沿y轴正方向的匀强电场，求匀强电场的电场强度大小E及粒子在磁屏蔽区出射点的坐标；若粒子出磁屏蔽区后恰好垂直打在y轴上的D点，求P、D两点的距离L及第一象限内磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）； （2）；；； 【解析】 【小问1详解】 粒子在第四象限做匀速圆周运动，根据几何关系有 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 设粒子射入磁屏蔽区时与x轴的夹角为，则 解得 粒子在磁屏蔽区出射点的纵坐标为，即粒子在磁屏蔽区出射点的坐标为。 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向有 沿y轴方向有， 解得， 设粒子射入磁屏蔽区时与x轴的夹角为，则 粒子在磁屏蔽区出射点的坐标为 粒子在磁屏蔽区出射点的坐标为 粒子出磁屏蔽区后做匀速圆周运动，由几何关系可得 根据洛伦兹力提供向心力有 解得， P、D两点的距离 15. 图为某游戏装置的结构示意图，该装置由光滑水平轨道、长度（B、C间距离）的传送带、长度的水平轨道和半径的光滑圆弧轨道构成。质量的物块甲在弹簧弹力作用下从A点弹出，离开弹簧后与静止于传送带左端外侧的物块乙发生弹性碰撞，碰撞后立即取走物块甲，物块乙沿水平轨道从B点进入传送带，此后经过圆弧轨道，恰好从E点飞出，飞出后沿水平方向进入质量的小车上表面的右端。圆弧轨道上的O、E连线与水平方向的夹角，小车置于光滑水平面上，其左端与固定在水平面上的挡板P相距，当小车碰到挡板时立即停止运动。已知物块乙与传送带间、与间、与小车的上表面间的动摩擦因数均为，初始状态弹簧的弹性势能，传送带顺时针匀速转动的速度，忽略空气阻力，重力加速度大小，，两物块均视为质点。 （1）求圆弧轨道上E点与小车右端的水平距离； （2）若物块乙的质量为，求k的取值范围； （3）若k取最小值且物块乙在运动过程中始终不会和挡板P发生碰撞，求小车长度L的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块乙恰好从E点离开圆弧轨道，则在E点，有 解得 物块乙从离开E点到小车右端的时间 则E点与小车右端的水平距离 【小问2详解】 物块乙从C点运动到E点，根据能量守恒定律有 代入数据得，已知传送带的速度 设物块甲离开弹簧时的速度为，则 解得 设甲、乙发生弹性碰撞后的速度分别为、，规定向右正方向，则 解得 若乙在传送带上始终做加速运动，则 解得 若乙在传送带上始终做减速运动，则 解得 即 联立解得 【小问3详解】 乙进入小车时的速度 假设物块乙和小车达到共速，根据动量守恒定律有 解得 令这段时间内小车向前运动的距离为x，根据动能定理有 解得 故物块乙和小车达到共速后，小车再撞上挡板，设该过程中物块乙在小车上滑行的距离为，根据能量守恒定律有 解得 小车撞上挡板后，乙在小车上表面做匀减速直线运动至停止，根据能量守恒定律有 解得 则小车的长度至少为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $