精品解析：2026届江西省重点中学高三下学期4月测试物理试卷

2026届高三年级四月测试 物  理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0．5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0．5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：高考范围。 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. 如图所示，弯曲金属棒ACDE固定在匀强磁场中，金属棒所在平面与磁场垂直，AC段和CDE段是半径相等的四分之一圆弧和半圆弧，A、C、D、E为正方形的四个顶点，在A、E两端给金属棒通入恒定电流，CDE段受到的安培力为F，则整个金属棒受到的安培力大小为（ ） A. B. C. D. 2F 2. 如图所示，质量为m、倾角为60°的斜面体放在水平面上，质量也为m的均质球夹在斜面和竖直墙面之间，水平外力作用在斜面体上，球和斜面体处于静止状态，斜面体对墙面的作用力为零，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 水平外力的大小为 B. 水平外力的大小为 C. 撤去外力，球向下运动过程中，球与斜面体运动的速度大小之比为 D. 撤去外力，球向下运动过程中，球与斜面体运动的速度大小之比为 3. 如图所示，厚度均匀的玻璃砖下表面为镀银反射面，一束复色光从上表面点射入，经过玻璃砖折射和反射面反射后分成两束光分别从上表面的点射出，则下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对光的折射率小于光 B. 光在玻璃砖中传播速度大于光 C. 从点射出的两束光可能不平行 D. 光在玻璃砖中从到和的传播时间可能相等 4. 用高速质子轰击静止的锂原子核，生成两个粒子，其中一个粒子的运动速度与质子速度相同，其核反应方程为。已知质子质量为1.007825 u，锂原子核的质量为7.016004 u，粒子的质量为4.002600 u，1 u相当于931.5 MeV。若核反应释放的能量全部转化为粒子的动能，则速度较大的粒子的动能约为（ ） A. 11.1 MeV B. 13.2 MeV C. 14.7 MeV D. 15.7 MeV 5. 某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出各个卫星的周期T及其对应的轨道半径r，作出图像如图所示，已知地球的半径为R，引力常量G为已知，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 若月球绕地球做匀速圆周运动的周期为，则其轨道半径为 6. 如图所示，在直角坐标平面中有三点，点坐标为。现加上一平行于平面的匀强电场，已知、、，电子的电荷量为，则下列说法正确的是（ ） A. 电场强度大小为 B. 电场强度大小为 C. 若在矩形中心由静止释放一个电子，则电子出矩形时的动能为6.5 eV D. 若在矩形中心由静止释放一个电子，则电子出矩形时的动能为5.5 eV 7. 如图所示，在均匀介质中有水平面内的A、B、C三点，，，时，位于两点的两个波源同时由平衡位置开始向上振动，产生的两列简谐横波在该介质中的传播速度均为，O是AC的中点，，D是CO线段上距O点最近的一个振动减弱点，下列说法正确的是（ ） A. O点始终位于波峰处 B. 两列波的频率均为 C. A、C之间的连线上共有5个振动加强点 D. 同时将两波源的频率增大一倍后，D点是振动加强点 8. 如图所示，光滑的固定斜面倾角。左侧放置一个木板，其上表面与斜面底端平滑相连，若干个相同的小滑块紧挨着放在斜面上，小滑块总长度为，最下端的小滑块刚好与斜面底端对齐，由静止释放所有小滑块，然后滑上木板，当木板刚滑动时，将斜面上的小滑块取走，最终冲上木板的滑块均未从木板左端滑出。已知木板的质量，滑块总质量为，滑块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，木板与地面之间的最大静摩擦力是滑动摩擦力的1.5倍。重力加速度取，则下列说法正确的是（ ） A. 木板刚滑动时滑块的速度大小为 B. 滑块与木板共速后之间的摩擦力为10 N C. 木板至少长0.75 m D. 滑块与木板之间摩擦产生的热量为13.2 J 9. 如图甲所示，平行导轨固定在水平面上，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导轨右端连接一定值电阻，金属棒在导轨上虚线间做往复运动，第一次运动的图像如图乙所示，第二次运动的图像（正弦曲线）如图丙所示，两图像中的T和值相等，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 若MN和PQ是金属棒某次运动中的最左和最右端，则是第二次运动 B. 两次运动过程中，定值电阻的电功率相同 C. 第一次和第二次运动，在时刻，通过定值电阻的电流之比为 D. 第一次和第二次运动，在时间内，通过定值电阻的电量之比为 10. 如图所示，光滑水平面内有一平面直角坐标系，物体在该平面内始终受到沿轴负方向、大小未知的恒力，物体在区域还受到沿轴正方向、大小为的恒力作用，现将一质量为m的小球从坐标原点O沿轴正方向掷出，小球的运动轨迹交直线于两点，小球通过点P时距离轴最远，小球从N点返回轴的过程中做直线运动，回到轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°。已知，。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在O、P两点的加速度大小之比为5：4 B. 小球在P点的速率是O点速率的倍 C. P点到轴的距离为 D. 若小球初速度为，则小球在N点时合外力的功率为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组用如图甲所示的装置测量小车加速度和“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）平衡小车运动阻力； （2）测出两个光电门间的距离为，由静止释放小车，测得遮光片从光电门A到B的时间为t，保持光电门A的位置及小车释放的位置不变，改变光电门B的位置进行多次测量，测得多组和t的数据，作出了图像如图乙所示，纵轴截距为，斜率为，则小车通过光电门A时的速度大小为____________，小车的加速度大小为____________； （3）使钩码的质量远小于小车的质量，保持钩码质量m不变，改变小车（含遮光片）质量M，可以探究小车加速度与质量M的关系，将钩码重力mg代替细线拉力F，由此引起的相对误差表示为，则随M变化的关系式为=___________ ×100%。 12. 为了测量电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，图中c为金属夹，5个阻值相同的未知电阻，为阻值已知的定值电阻。 （1）该同学首先测量未知电阻的阻值，步骤如下： ①断开，接，夹在0处，闭合，此时电压表示数为； ②断开，闭合，接，将金属夹夹在位置2，闭合，电压表示数仍为；则未知电阻的阻值为____________；（用表示） （2）该同学继续测量电池的电动势和内阻，步骤如下： ①断开，接，闭合； ②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处，记录对应的电压表示数U； ③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像，如图乙所示； ④求出图乙中图线斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势为____________，内阻为____________；（用b、k和表示） （3）该实验中电动势的测量值____________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，可能引起该误差的主要原因是____________。 13. 如图甲所示，T型绝热活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在绝热的、质量为2 kg的气缸中，活塞面积为，活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为。重力加速度取，通过电热丝缓慢给缸内气体加热，气体体积随温度变化如图乙所示，从状态A到C气体吸收的热量为202 J，求： （1）状态C时，活塞对卡口的作用力大小； （2）从状态A到C气体内能的增加量。 14. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧体B放在水平平台上，底端与平台相切并与其左端平齐，质量的小物块A（可视为质点）处于圆弧顶端P点正上方1 m处，质量的小车C停在光滑水平面上，小车C紧靠平台左端，车的上表面与平台平齐。A与C、A与平台之间的动摩擦因数均为，B与平台间无摩擦．重力加速度取。开始时B锁定，将A由静止释放，最终A刚好没滑离小车，求： （1）A滑到B底端时对B底端的压力大小； （2）小车C的长度； （3）若B不锁定，A刚好不能滑上小车，求B的质量。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的轴左侧有沿轴正方向的匀强电场，在第一象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场I，在第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场II，在轴上的点沿y轴正向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出的速度大小为，粒子从y轴上的点进入磁场I，磁场I的磁感应强度大小为，粒子第一次在磁场II中运动中刚好不能穿过y轴，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子进入磁场后第n次经过轴的位置离坐标原点O的距离； （3）若在第四象限再充入某种介质，且加上沿y轴负方向、电场强度大小为的匀强电场，粒子进入第四象限后，受到介质阻力大小（k为常数），当粒子运动到离轴距离为L的M点时速率为，此时粒子的加速度恰好为零，求k的值和粒子从进入第四象限到M点克服介质阻力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级四月测试 物  理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0．5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0．5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：高考范围。 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. 如图所示，弯曲金属棒ACDE固定在匀强磁场中，金属棒所在平面与磁场垂直，AC段和CDE段是半径相等的四分之一圆弧和半圆弧，A、C、D、E为正方形的四个顶点，在A、E两端给金属棒通入恒定电流，CDE段受到的安培力为F，则整个金属棒受到的安培力大小为（ ） A. B. C. D. 2F 【答案】A 【解析】 【详解】设金属棒中的电流为，圆弧的半径为，则有 整个金属棒的有效长度为，则整个金属棒受到的安培力的大小为 联立解得 故选A。 2. 如图所示，质量为m、倾角为60°的斜面体放在水平面上，质量也为m的均质球夹在斜面和竖直墙面之间，水平外力作用在斜面体上，球和斜面体处于静止状态，斜面体对墙面的作用力为零，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 水平外力的大小为 B. 水平外力的大小为 C. 撤去外力，球向下运动过程中，球与斜面体运动的速度大小之比为 D. 撤去外力，球向下运动过程中，球与斜面体运动的速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对斜面体受力分析，根据平衡条件，水平方向则有 解得，故AB错误； CD．撤去外力，球向下运动的过程中，设球的速度大小为，斜面体的速度大小为，根据运动的分解可得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，厚度均匀的玻璃砖下表面为镀银反射面，一束复色光从上表面点射入，经过玻璃砖折射和反射面反射后分成两束光分别从上表面的点射出，则下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对光的折射率小于光 B. 光在玻璃砖中传播速度大于光 C. 从点射出的两束光可能不平行 D. 光在玻璃砖中从到和的传播时间可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A． 作出光路图如上，相同入射角，a光的折射角更小，所以玻璃砖对光的折射率大于光b，故A错误； B．由，，所以a光在玻璃砖中传播速度小于光，故B错误； C．由光路的可逆性和反射定律，入射光和出射光的入射角和折射角都相等，因此从点射出的两束光一定平行，故C错误； D．设玻璃砖厚度为，光在空气中的入射角为，玻璃中的折射角为，由图可知光在玻璃中传播的总路程 传播时间，代入得 由三角函数性质，当时，，此时，因此传播时间可能相等，故D正确。 故选D。 4. 用高速质子轰击静止的锂原子核，生成两个粒子，其中一个粒子的运动速度与质子速度相同，其核反应方程为。已知质子质量为1.007825 u，锂原子核的质量为7.016004 u，粒子的质量为4.002600 u，1 u相当于931.5 MeV。若核反应释放的能量全部转化为粒子的动能，则速度较大的粒子的动能约为（ ） A. 11.1 MeV B. 13.2 MeV C. 14.7 MeV D. 15.7 MeV 【答案】B 【解析】 【详解】质量亏损 释放的核能 设质子质量为，入射速度为，则质子动量为；粒子质量为，其中一个粒子速度为，另一个速度为，根据动量守恒定律有 解得 负号表示方向与质子入射方向相反，速度大小为。 设质子初动能为 则速度为的粒子动能 另一个粒子动能 根据能量守恒定律有 代入数据解得 。 速度较大的粒子速度为，动能 故选B。 5. 某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出各个卫星的周期T及其对应的轨道半径r，作出图像如图所示，已知地球的半径为R，引力常量G为已知，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 若月球绕地球做匀速圆周运动的周期为，则其轨道半径为 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，则有 解得 结合图像可得 解得，地球的质量为，故A错误； B．万有引力提供卫星圆周运动的向心力，则有 结合上述结论 解得，第一宇宙速度为，故B错误； C．在地球表面，万有引力与重力大小相等，则有 结合上述结论 解得，地球表面的重力加速度为，故C正确； D．月球也是地球的一颗卫星，根据开普勒第三定律可得 解得，月球绕地球的轨道半径，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在直角坐标平面中有三点，点坐标为。现加上一平行于平面的匀强电场，已知、、，电子的电荷量为，则下列说法正确的是（ ） A. 电场强度大小为 B. 电场强度大小为 C. 若在矩形中心由静止释放一个电子，则电子出矩形时的动能为6.5 eV D. 若在矩形中心由静止释放一个电子，则电子出矩形时的动能为5.5 eV 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据对称性可知 解得 因此 Oc间必存在一点使得 如图所示 根据几何关系可得 解得 由几何关系可知ad与bO垂直，故电场线由b指向O，电场强度大小为，故AB错误； CD．根据匀强电场电势分布特点可知，矩形Odbc中心f点的电势为 若电子由f点静止释放，则沿Ob运动到b点出矩形，根据动能定理可得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，在均匀介质中有水平面内的A、B、C三点，，，时，位于两点的两个波源同时由平衡位置开始向上振动，产生的两列简谐横波在该介质中的传播速度均为，O是AC的中点，，D是CO线段上距O点最近的一个振动减弱点，下列说法正确的是（ ） A. O点始终位于波峰处 B. 两列波的频率均为 C. A、C之间的连线上共有5个振动加强点 D. 同时将两波源的频率增大一倍后，D点是振动加强点 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据斜边中线等于斜边一半可知，O点到两波源距离相等，且两个波源同时由平衡位置开始向上振动，所以O点是振动加强点，但位移随时间变化，不是始终位于波峰处，A 错误； B．由题意，△ABC是直角三角形，，由余弦定理得 D点到两波源的波程差 解得 频率为，B错误； C．C点到两波源的波程差 则OC之间连线上有2个振动加强点，A点到两波源的波程差 则AO之间连线上有7个振动加强点，故加上O点AC之间连线上共有10个振动加强点，C错误； D．同时将两波源的频率增大一倍后，波速不变，则 D点到两波源的波程差 D点是振动加强点，D正确。 故选D。 8. 如图所示，光滑的固定斜面倾角。左侧放置一个木板，其上表面与斜面底端平滑相连，若干个相同的小滑块紧挨着放在斜面上，小滑块总长度为，最下端的小滑块刚好与斜面底端对齐，由静止释放所有小滑块，然后滑上木板，当木板刚滑动时，将斜面上的小滑块取走，最终冲上木板的滑块均未从木板左端滑出。已知木板的质量，滑块总质量为，滑块与木板之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，木板与地面之间的最大静摩擦力是滑动摩擦力的1.5倍。重力加速度取，则下列说法正确的是（ ） A. 木板刚滑动时滑块的速度大小为 B. 滑块与木板共速后之间的摩擦力为10 N C. 木板至少长0.75 m D. 滑块与木板之间摩擦产生的热量为13.2 J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设木板上滑块的质量为，当木板刚要滑动时，则有 解得 由于滑块质量分布均，匀这部分长 则滑块重力所做的功 摩擦力所做的功 根据动能定理可得 联立解得，故A正确； B．由题可知，共速后整体的加速度 则滑块和木板之间的摩擦力为，故B错误； C．当木板开始运动后，滑块的加速度 木板的加速度为 共速时则有 联立解得， 滑块相对于木板的位移 木板的长度至少为，故C错误； D．滑块与木板因摩擦产生的热量，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，平行导轨固定在水平面上，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导轨右端连接一定值电阻，金属棒在导轨上虚线间做往复运动，第一次运动的图像如图乙所示，第二次运动的图像（正弦曲线）如图丙所示，两图像中的T和值相等，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 若MN和PQ是金属棒某次运动中的最左和最右端，则是第二次运动 B. 两次运动过程中，定值电阻的电功率相同 C. 第一次和第二次运动，在时刻，通过定值电阻的电流之比为 D. 第一次和第二次运动，在时间内，通过定值电阻的电量之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属棒从MN向PQ运动过程的最大位移，就等于时间的位移大小，也就等于时 时间图线与t轴间的面积大小，显然是第二次位移更大，故A正确； B．两次运动过程，电流的有效值不同，因此定值电阻的电功率不同，故B错误； C．设导轨间距为L，磁场的磁感应强度大小为B，定值电阻的阻值为R，在时刻，第一次通过电阻的电流 第二次通过电阻的电流 因此两次的电流之比为，故C正确； D．在时间内，第一次运动电流的平均值为 因此第一次通过电阻的电荷量为 第二次通过电阻的电荷量为 由于 联立可得 则，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑水平面内有一平面直角坐标系，物体在该平面内始终受到沿轴负方向、大小未知的恒力，物体在区域还受到沿轴正方向、大小为的恒力作用，现将一质量为m的小球从坐标原点O沿轴正方向掷出，小球的运动轨迹交直线于两点，小球通过点P时距离轴最远，小球从N点返回轴的过程中做直线运动，回到轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°。已知，。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在O、P两点的加速度大小之比为5：4 B. 小球在P点的速率是O点速率的倍 C. P点到轴的距离为 D. 若小球初速度为，则小球在N点时合外力的功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小球受到的沿y轴负方向恒力为F，小球从N点返回x轴的过程中做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上，有， 根据牛顿第二定律在O点有 在P点有 解得，故A错误； B．经分析可知，小球通过M，N两点时沿x轴方向的速度大小与小球通过P点时的速度大小相同，设小球从O点运动到M点所用的时间为t，小球通过P点时的速度大小 小球回到x轴时，沿x轴方向的速度大小 解得 设小球从O点掷出时的速度大小为，根据对称性可知，小球回到x轴时，沿y轴方向的速度大小为，方向沿y轴负方向，有 解得，故B正确； C．经分析可知，小球通过M，N两点时沿y轴方向的速度大小(设为)相同，小球从N点返回x轴的过程中做直线运动，有 可得 设小球从P点运动到N点所用的时间为，有 小球从N点返回x轴的过程中沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动，有 可得 小球从P点运动到N点的过程中沿y轴方向的位移大小 小球从N点返回x轴的过程中沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动，有 可得 经分析可知，故C正确； D．小球在N点时的速度为 而 所以，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组用如图甲所示的装置测量小车加速度和“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）平衡小车运动阻力； （2）测出两个光电门间的距离为，由静止释放小车，测得遮光片从光电门A到B的时间为t，保持光电门A的位置及小车释放的位置不变，改变光电门B的位置进行多次测量，测得多组和t的数据，作出了图像如图乙所示，纵轴截距为，斜率为，则小车通过光电门A时的速度大小为____________，小车的加速度大小为____________； （3）使钩码的质量远小于小车的质量，保持钩码质量m不变，改变小车（含遮光片）质量M，可以探究小车加速度与质量M的关系，将钩码重力mg代替细线拉力F，由此引起的相对误差表示为，则随M变化的关系式为=___________ ×100%。 【答案】 ①. b ②. 2k ③. 【解析】 【详解】[1][2]根据匀变速直线运动规律 整理可得 结合图像可得， 解得 [3]对小车受力分析可得 对钩码受力分析可得 又因为 解得 12. 为了测量电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，图中c为金属夹，5个阻值相同的未知电阻，为阻值已知的定值电阻。 （1）该同学首先测量未知电阻的阻值，步骤如下： ①断开，接，夹在0处，闭合，此时电压表示数为； ②断开，闭合，接，将金属夹夹在位置2，闭合，电压表示数仍为；则未知电阻的阻值为____________；（用表示） （2）该同学继续测量电池的电动势和内阻，步骤如下： ①断开，接，闭合； ②将金属夹依次夹在位置编号1、2、3、4、5处，记录对应的电压表示数U； ③作出电压表示数U与位置编号n的关系图像，如图乙所示； ④求出图乙中图线斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势为____________，内阻为____________；（用b、k和表示） （3）该实验中电动势的测量值____________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，可能引起该误差的主要原因是____________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） ①. ＜ ②. 电压表分流 【解析】 【小问1详解】 断开开关S2，S3接b，c夹在0处，闭合S1，此时电压表示数为，由电路图可知此时外电路只有，断开开关S1，闭合S2，S3接a，将金属夹c夹在位置2，闭合S1，电压表示数也为，由电路图可知此时外电路有，则有 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 根据题意可得， 解得电源的电动势为 电源的内阻为 【小问3详解】 [1][2]由电路图可知，实验误差来源于电压表的分流；根据等效电源法可知 则该实验中电动势的测量值小于真实值。 13. 如图甲所示，T型绝热活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在绝热的、质量为2 kg的气缸中，活塞面积为，活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为。重力加速度取，通过电热丝缓慢给缸内气体加热，气体体积随温度变化如图乙所示，从状态A到C气体吸收的热量为202 J，求： （1）状态C时，活塞对卡口的作用力大小； （2）从状态A到C气体内能的增加量。 【答案】（1）127.5N （2）100J 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，气体从状态A到B是等压变化，B到C是等容变化，AB过程的气体压强 从状态B到C有 解得 对气缸受力分析，根据平衡条件有 解得F=127.5 N 【小问2详解】 从状态A到C气体对外做功，所以有 根据热力学第一定律 解得 14. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧体B放在水平平台上，底端与平台相切并与其左端平齐，质量的小物块A（可视为质点）处于圆弧顶端P点正上方1 m处，质量的小车C停在光滑水平面上，小车C紧靠平台左端，车的上表面与平台平齐。A与C、A与平台之间的动摩擦因数均为，B与平台间无摩擦．重力加速度取。开始时B锁定，将A由静止释放，最终A刚好没滑离小车，求： （1）A滑到B底端时对B底端的压力大小； （2）小车C的长度； （3）若B不锁定，A刚好不能滑上小车，求B的质量。 【答案】（1）50N （2）3m （3）0.25kg 【解析】 【小问1详解】 A由静止释放到滑到最底端，由动能定理有 解得 由圆周运动向心力公式有 解得F=50 N 据牛顿第三定律可知，A对B底端压力大小为50 N。 【小问2详解】 地面光滑，A与小车C构成的系统动量守恒，最终共速，有 解得 由能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 若B不锁定，设B的质量为，A由静止释放到滑到B底端这个过程，A与B构成的系统机械能守恒和在水平方向上动量守恒，有， 则有 而 A离开B底端后向左匀减速，运动到平台左端速度恰好为0。由动能定理有 联立解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系的轴左侧有沿轴正方向的匀强电场，在第一象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场I，在第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场II，在轴上的点沿y轴正向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出的速度大小为，粒子从y轴上的点进入磁场I，磁场I的磁感应强度大小为，粒子第一次在磁场II中运动中刚好不能穿过y轴，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子进入磁场后第n次经过轴的位置离坐标原点O的距离； （3）若在第四象限再充入某种介质，且加上沿y轴负方向、电场强度大小为的匀强电场，粒子进入第四象限后，受到介质阻力大小（k为常数），当粒子运动到离轴距离为L的M点时速率为，此时粒子的加速度恰好为零，求k的值和粒子从进入第四象限到M点克服介质阻力做的功。 【答案】（1）E= （2）（n为奇数）；（n为偶数） （3） 【解析】 【小问1详解】 设匀强电场的电场强度大小为E，则粒子在电场中运动的加速度大小 粒子在电场中做类平抛运动，则， 解得 【小问2详解】 设粒子从Q点进磁场Ⅰ时，速度与y轴正向夹角为，根据动能定理 则有 解得， 设粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律 解得 粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的直径为，由此判断粒子第一次在磁场Ⅰ中运动的轨迹为半圆，设粒子在磁场中第一次经过x轴的位置在A点，则 由题意，粒子第一次在磁场Ⅱ中运动轨迹与y轴相切，设粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为，根据几何关系有 解得 粒子第一次经过x轴时位置离O点距离 此后，粒子每次在磁场Ⅰ中运动进出磁场的位置间距离为 粒子每次在磁场Ⅱ中运动进出磁场的位置间距离 当n为奇数时，粒子经过x轴的位置离O点距离 当n为偶数时，粒子经过x轴的位置离O点距离 【小问3详解】 由 解得 设粒子在M点时速度方向与x轴正向夹角为，如图所示 则据题意有， 解得 粒子从进入第四象限到M点，由动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $