精品解析：2026年宁夏回族自治区银川一中高三下学期选择性考试全真模拟卷（五）物理试题

2026年宁夏普通高等学校招生选择性考试全真模拟卷（五） 物理 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 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. 近期，我国中科院首次合成了新核素锫，该原子核发生衰变生成原子核，并释放核能，则（　　） A. ， B. 增大压强可以减小的半衰期 C. 反应前的总质量等于反应后的总质量 D. 的比结合能大于的比结合能 2. 放风筝是一项常见的娱乐活动。如图所示，细线对风筝的拉力大小为F，方向与竖直方向的夹角为，若将拉力沿水平和竖直方向进行分解，则拉力在竖直方向的分力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在一个半径为的圆形泡沫板中心处垂直插有一个大头针，泡沫板浮在液面上。大头针露在外面的长度为，液面上方的各个方向恰好看不到大头针。从液面上方可看到大头针的操作是（　　） A. 增大半径 B. 增大长度 C. 将泡沫板向右平移 D. 将泡沫板往下压一点 4. 如图所示，t=0时小球从C点自由下落，t1时刻小球经过弹簧原长处B，t2时刻小球下落至最低点A。取A位置所在水平面为零势能面，规定竖直向下方向为正方向。Ek表示小球的动能，E表示小球的动能和重力势能之和，x表示小球从C点下落的位移，从小球刚下落时开始计时，不计空气阻力，重力加速度为g。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 设想在赤道上建造“太空电梯”，站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。如图所示，为宇航员到地心的距离，为地球半径，曲线为地球引力对宇航员产生的加速度大小与的关系，直线为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的是（　　） A. 宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度 B. 宇航员在处的角速度大于地球同步卫星的角速度 C. 图中的为地球同步卫星离地面的高度 D. 太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力为平衡力 6. 题图为粒子散射实验的轨迹示意图，、为同一段轨迹上的两点，、两点关于原子核对称，为轨迹上离原子核最近的点。若将原子核视为点电荷，忽略粒子间的相互作用，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 、两点电场强度相同 B. 粒子在N点的电势能最小 C. 粒子在N点的加速度最大 D. 若将一粒子在P点静止释放，其将沿图中PQ曲线运动 7. 某山地救援队进行“斜坡绳物投放”训练，简化模型如图所示。在倾角为θ=37°的粗糙斜面上，有一根长为L的轻质绳，一端固定在斜面上的O点，另一端系一质量为m的物体（可视为质点），物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，开始时绳沿着斜面拉直且处于水平，物体从斜面上由静止释放，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 物体能再次到达与O点等高处 B. 物体从释放至第一次到达最低点的过程中克服摩擦力做功为 C. 物体第一次到达最低点时的速度的大小为 D. 物体第一次到达最低点时绳的拉力的大小为 8. 水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体内能减小 B. 过程中，气体对外做功 C. 过程中，气体内能不变 D. 过程中，气体温度升高 9. 、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻，同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动，发出两列频率相等、相向传播的简谐横波，为介质中两波源连线上的质点，与波源、的距离分别是和，如图甲所示，绘制质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A. 时刻，波源沿轴负方向开始做简谐振动 B. 两列波的波长均为 C. 内，质点运动的路程为 D. 波源振动的振幅为 10. 间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示放置，水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为m和2m、电阻均为R的金属棒b、c静置在水平导轨上，两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线 de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为 m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨高为h处静止释放，运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，碰后金属棒b进入磁场最终未与金属棒c碰撞。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程通过金属棒c的电荷量为 B. 整个过程金属棒c产生的焦耳热为mgh C. 绝缘棒a与金属棒b碰后瞬间金属棒b的速度大小为 D. 金属棒c的初始位置距离磁场边界 de的最小距离为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。 （1）a．用图1所示装置进行实验。实验时，调节斜槽轨道末端水平，先不放小球2，使小球1从斜槽上处由静止滚下，再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从处由静止滚下，与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外，还需要测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A. 小球1释放点距桌面的高度 B. 斜槽轨道末端距地面的高度 C. 不发生碰撞时小球1的平抛射程 D. 碰后两个小球的平抛射程、 （2）b．用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端连一条纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车，使其以一定速度运动，与静止的小车相碰并粘在一起继续运动，打点计时器打出的纸带如图3所示，打点计时器电源频率为，各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段（填“AB”“BC”“CD”或“DE”），速度大小为________m/s（结果保留三位有效数字）。 12. 某同学用图甲所示电路进行太阳能电池模拟供电实验。其中元件D是伏安特性曲线如乙图的纯电阻，恒流源E工作时可提供沿箭头方向的恒定电流，R是电阻箱。E提供的电流中部分向右流过元件D，其余流过电阻箱R。虚线框中的组合可以模拟光照恒定情况下太阳能电池的供电特性。 （1）由图乙可知，元件D的电阻随两端电压的增加而变________（填“大”或“小”）。 （2）当流过元件D的电流为10mA时，电阻箱R两端的电压为________V（保留一位小数），电阻箱接入电路的阻值为________（保留整数）。 （3）如丙图，设置电阻箱接入电路的电阻为180，并在电阻箱两端并联一个和元件D完全一样的，元件，用来模拟太阳能电池给非线性纯电阻供电，此时电阻箱R和元件消耗的总功率为________mW（保留整数）。 13. 如图所示，一导热良好的汽缸竖直放置，下部分用固定隔板密封一定质量的理想气体，上部分为真空，上端用螺丝固定一质量为、面积为的活塞。初始时，封闭气体的压强为、高度为，真空部分高度也为h。先抽去隔板，让气体自由膨胀充满整个空间，随后松开螺丝，活塞在汽缸内无摩擦向下滑动，待稳定后活塞恰好静止在离缸底处。已知大气压强为。 （1）求； （2）求整个过程中，气体向外放出的热量。 14. 如图甲所示，一固定在水平面上的连接体，由半径光滑竖直圆弧管道PQH和侧面是直角且斜表面光滑的斜面体（如图乙所示）组成，斜面体下方由上下表面均水平的底座支撑，NHF为斜面体侧面，其中圆弧管道与斜面体相切于H点。圆弧管道的圆心为O，P、Q分别为管道的最高点和最低点，OH与OQ的夹角为，斜面体所在空间存在水平且由N指向M方向的匀强电场。一个质量的绝缘小球静止在圆弧管道的最低点Q处，质量、电荷量的带正电小球以一定的初速度从H点沿切线方向进入圆弧管道，在最低点Q与发生弹性碰撞，碰后恰好能运动到圆弧管道最高点P，经H点冲上斜面体。已知：在整个运动过程中电荷量保持不变，圆弧管道半径远远小于轨道半径，斜面体足够大，、均可看成质点，重力加速度。求： （1）碰后瞬间的速度的大小； （2）两球碰后小球运动到H点时对管道的压力的大小； （3）若H点为坐标原点，以HG为x轴，HN为y轴建立坐标系，求小球在斜面体上运动到最高点的位置坐标。 15. 某半导体离子掺杂装置的粒子筛选系统，其结构俯视图可简化为如题图所示。Ⅰ区为加速区，平行金属板C、D间距为，C、D中心有两小孔，分别为S、O，板间有匀强电场；Ⅱ区为偏转磁场区，宽度为（未知），方向垂直纸面向外；Ⅲ区为筛选磁场区，宽度为，方向垂直纸面向里，边缘有拦截挡板，Ⅱ、Ⅲ区域磁感应强度大小均为。一带正电的粒子质量为，电量为，由Ⅰ区域中的S点静止释放，加速后依次进入Ⅱ、Ⅲ区，恰好不与Ⅲ区挡板碰撞，并能从O点沿直线返回S。不计粒子重力，求： （1）Ⅱ区的磁场宽度； （2）Ⅰ区电场强度大小； （3）粒子在Ⅱ、Ⅲ两区磁场中运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年宁夏普通高等学校招生选择性考试全真模拟卷（五） 物理 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 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. 近期，我国中科院首次合成了新核素锫，该原子核发生衰变生成原子核，并释放核能，则（　　） A. ， B. 增大压强可以减小的半衰期 C. 反应前的总质量等于反应后的总质量 D. 的比结合能大于的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．α衰变释放的α粒子为，根据质量数守恒得 根据电荷数守恒得，故A错误； B．半衰期是原子核的固有属性，与外界压强、温度、化学状态等外界条件无关，增大压强不会改变其半衰期，故B错误； C．衰变过程释放核能，根据质能方程可知存在质量亏损，反应前总质量大于反应后总质量，故C错误； D．比结合能越大，原子核越稳定，α衰变是自发的放能核反应，生成的新核X比反应物更稳定，因此X的比结合能更大，故D正确。 故选D。 2. 放风筝是一项常见的娱乐活动。如图所示，细线对风筝的拉力大小为F，方向与竖直方向的夹角为，若将拉力沿水平和竖直方向进行分解，则拉力在竖直方向的分力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将拉力沿水平和竖直方向进行分解，则拉力在竖直方向的分力大小为 故选C。 3. 如图所示，在一个半径为的圆形泡沫板中心处垂直插有一个大头针，泡沫板浮在液面上。大头针露在外面的长度为，液面上方的各个方向恰好看不到大头针。从液面上方可看到大头针的操作是（　　） A. 增大半径 B. 增大长度 C. 将泡沫板向右平移 D. 将泡沫板往下压一点 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知，此时刚好发生全反射，作出全反射的光路图如下 由几何知识可得，临界角的正切值为 A．半径r增大时，增大，入射角会大于临界角，更易发生全反射，还是看不到大头针，故A错误； B．h增大时，减小，入射角小于临界角，光线能射出液面，就可以看到大头针，故B正确； C．将泡沫板向右平移，不影响光路，入射角仍等于临界角，还是看不到大头针，故C错误； D．将泡沫板往下压一点，h减小，入射角增大，大于临界角，仍发生全反射，还是看不到大头针，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，t=0时小球从C点自由下落，t1时刻小球经过弹簧原长处B，t2时刻小球下落至最低点A。取A位置所在水平面为零势能面，规定竖直向下方向为正方向。Ek表示小球的动能，E表示小球的动能和重力势能之和，x表示小球从C点下落的位移，从小球刚下落时开始计时，不计空气阻力，重力加速度为g。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．在阶段，小球做初速度为零的匀加速直线运动，图像为过原点的直线；在阶段，小球受重力与逐渐增大的弹力作用，加速度先减小后反向增大，速度随时间呈曲线变化，并在时刻减为零，故A正确； B．在阶段，加速度为恒定量，图像应为水平直线；在阶段，由牛顿第二定律得加速度 加速度与位移呈线性关系，图像为倾斜直线，到达最低点时重力势能的减少量全部转化为弹性势能，根据能量守恒 可解得加速度，故B错误； C．根据动能定理，在阶段，动能，图像应为过原点的直线，斜率为；在阶段，动能，当时动能达到最大，故C错误； D．在阶段，仅有重力做功，守恒，图像应为水平直线；在阶段，弹力做负功，，图像应为曲线，故D错误。 故选A。 5. 设想在赤道上建造“太空电梯”，站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。如图所示，为宇航员到地心的距离，为地球半径，曲线为地球引力对宇航员产生的加速度大小与的关系，直线为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的是（　　） A. 宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度 B. 宇航员在处的角速度大于地球同步卫星的角速度 C. 图中的为地球同步卫星离地面的高度 D. 太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力为平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】C．由题图知当时，万有引力产生的加速度等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，此时宇航员可以看作是地球的静止卫星，所以题图中的为地球同步卫星的轨道半径，而不是地球同步卫星离地面的高度，C错误； AB．宇航员在处位于地面上，随地球一起自转，角速度与地球同步卫星的角速度相同，由于，根据，可知宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度，正确、错误； D．太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力的合力提供向心力，它们不是一对平衡力，错误。 故选A。 6. 题图为粒子散射实验的轨迹示意图，、为同一段轨迹上的两点，、两点关于原子核对称，为轨迹上离原子核最近的点。若将原子核视为点电荷，忽略粒子间的相互作用，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 、两点电场强度相同 B. 粒子在N点的电势能最小 C. 粒子在N点的加速度最大 D. 若将一粒子在P点静止释放，其将沿图中PQ曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量。Q、M关于原子核对称，两点电场强度大小相等、方向不同，因此电场强度不同，A错误； B．粒子和原子核都带正电，相互排斥。粒子靠近原子核过程中，斥力做负功，电势能增加；远离过程中斥力做正功，电势能减小。N是离原子核最近的点，因此粒子在N点电势能最大，B错误； C．根据库仑定律​，N点离原子核最近，r最小，粒子受到的库仑斥力最大，由牛顿第二定律，可知粒子在N点加速度最大，C正确； D．图中轨迹是粒子具有初速度时的运动轨迹，若粒子在P点静止释放，粒子受斥力，会沿原子核与P点的连线做直线运动，不会沿PQ曲线运动，D错误。 故选C 。 7. 某山地救援队进行“斜坡绳物投放”训练，简化模型如图所示。在倾角为θ=37°的粗糙斜面上，有一根长为L的轻质绳，一端固定在斜面上的O点，另一端系一质量为m的物体（可视为质点），物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，开始时绳沿着斜面拉直且处于水平，物体从斜面上由静止释放，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 物体能再次到达与O点等高处 B. 物体从释放至第一次到达最低点的过程中克服摩擦力做功为 C. 物体第一次到达最低点时的速度的大小为 D. 物体第一次到达最低点时绳的拉力的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于物体在运动过程中摩擦力做功， 物体的机械能减小，不能到达与O点等高处，故A错误； B．物体从释放至第一次到达最低点的过程中克服摩擦力做功为 ，故B错误； C．根据动能定理可得 联立解得，故C正确； D．在最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 ，故D错误。 故选C。 8. 水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体内能减小 B. 过程中，气体对外做功 C. 过程中，气体内能不变 D. 过程中，气体温度升高 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．过程，温度不变，内能不变；体积增大，对外做功，故A错误，B正确； CD．过程，绝热，也即和外界没有热传递，做功与内能变化大小相等；该过程体积变小，外界对气体做功，气体内能变大，温度升高，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻，同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动，发出两列频率相等、相向传播的简谐横波，为介质中两波源连线上的质点，与波源、的距离分别是和，如图甲所示，绘制质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A. 时刻，波源沿轴负方向开始做简谐振动 B. 两列波的波长均为 C. 内，质点运动的路程为 D. 波源振动的振幅为 【答案】AD 【解析】 【详解】B．P距离更近，的波最先传到P，由图乙可知，时P才开始振动，因此的波传到P的时间，波速 由图乙可知，时的波传到P点，故波速 两列波的波速相等，由图乙可得振动周期，因此波长，B错误； A．的波传到P的时间为，波源起振方向与波刚传到P时，P的振动方向一致。只有的波，时在P点的振动方向向上，而后合振动向下，说明的波在P点的振动方向向下，即时刻，波源沿y轴负方向开始做简谐振动，A正确； C．在内，P静止，路程为0；在内，只有的波，总的一个周期，振幅 故路程 在内，两列波都传到P，总的2个周期，合振幅故路程 所以总路程，C错误； D．两波到P的路程差 路程差带来的相位差为 又因为两个波源起振方向相反，因此P为振动减弱点，振幅满足 解得，D正确。 故选AD。 10. 间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示放置，水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为m和2m、电阻均为R的金属棒b、c静置在水平导轨上，两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线 de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为 m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨高为h处静止释放，运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，碰后金属棒b进入磁场最终未与金属棒c碰撞。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程通过金属棒c的电荷量为 B. 整个过程金属棒c产生的焦耳热为mgh C. 绝缘棒a与金属棒b碰后瞬间金属棒b的速度大小为 D. 金属棒c的初始位置距离磁场边界 de的最小距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】C．a下滑机械能守恒 得碰前速度 a、b质量均为m，弹性碰撞交换速度，因此碰后：，，故C正确； A．b进入磁场后，b、c系统动量守恒最终共速（恰好不碰撞时共速），由动量守恒定律 得 对b用动量定理 代入得 ，故A正确； B．总焦耳热等于系统动能损失 b、c电阻相等，串联分压，故，故B错误； D．电荷量满足 联立 得 ，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。 （1）a．用图1所示装置进行实验。实验时，调节斜槽轨道末端水平，先不放小球2，使小球1从斜槽上处由静止滚下，再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从处由静止滚下，与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外，还需要测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A. 小球1释放点距桌面的高度 B. 斜槽轨道末端距地面的高度 C. 不发生碰撞时小球1的平抛射程 D. 碰后两个小球的平抛射程、 （2）b．用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端连一条纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车，使其以一定速度运动，与静止的小车相碰并粘在一起继续运动，打点计时器打出的纸带如图3所示，打点计时器电源频率为，各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段（填“AB”“BC”“CD”或“DE”），速度大小为________m/s（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）CD （2） ①. BC ②. 1.71 【解析】 【小问1详解】 A．小球1碰撞前的速度大小可以通过平抛运动规律求得， 联立可得 实验中小球1每次都从同一位置S释放即可，无需测量释放点S距桌面的高度h，A错误； BCD．由于各小球做平抛运动的竖直高度相同，所以由可得它们飞出时的水平速度与其落点的水平射程成正比，所以在验证动量守恒定律时，由 可得 故无需测量斜槽轨道末端距地面的高度H，需要测量各球平均落点的水平射程，即需测量不发生碰撞时小球1的平抛射程、碰后两个小球的平抛射程、，故B错误，CD正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，段为匀速运动的阶段，故选计算碰前的速度； [2]打点周期为 速度大小为 12. 某同学用图甲所示电路进行太阳能电池模拟供电实验。其中元件D是伏安特性曲线如乙图的纯电阻，恒流源E工作时可提供沿箭头方向的恒定电流，R是电阻箱。E提供的电流中部分向右流过元件D，其余流过电阻箱R。虚线框中的组合可以模拟光照恒定情况下太阳能电池的供电特性。 （1）由图乙可知，元件D的电阻随两端电压的增加而变________（填“大”或“小”）。 （2）当流过元件D的电流为10mA时，电阻箱R两端的电压为________V（保留一位小数），电阻箱接入电路的阻值为________（保留整数）。 （3）如丙图，设置电阻箱接入电路的电阻为180，并在电阻箱两端并联一个和元件D完全一样的，元件，用来模拟太阳能电池给非线性纯电阻供电，此时电阻箱R和元件消耗的总功率为________mW（保留整数）。 【答案】（1）小 （2） ①. 4.2 ②. 210 （3）90 【解析】 【小问1详解】 根据，可知图像的斜率表示电阻的倒数，由图乙可知电压增加，斜率变大，电阻变小。 【小问2详解】 [1][2]当D中电流为10mA时，由图乙知其两端电压为4.2V，电阻箱两端电压也为4.2V，流过电阻箱的电流为20mA，阻值为。 【小问3详解】 D和D1的电压相同，均设为U，它们的电流也相同，均设为I，于是电阻箱R的电压和电流分别为U和，于是有 整理为 ，在图乙中作出如图所示 图像与D元件伏安特性曲线的交点即为D和D1的工作状态。可得此时流过D和D1的电流均为5mA，两端电压均为3.6V。所以流过R的电流为20mA，R和D1的总电流为25mA，则消耗的总功率为。 13. 如图所示，一导热良好的汽缸竖直放置，下部分用固定隔板密封一定质量的理想气体，上部分为真空，上端用螺丝固定一质量为、面积为的活塞。初始时，封闭气体的压强为、高度为，真空部分高度也为h。先抽去隔板，让气体自由膨胀充满整个空间，随后松开螺丝，活塞在汽缸内无摩擦向下滑动，待稳定后活塞恰好静止在离缸底处。已知大气压强为。 （1）求； （2）求整个过程中，气体向外放出的热量。 【答案】（1） ； （2）600J 【解析】 【小问1详解】 初始状态，气体压强 ，体积，稳定后气体压强满足 代入数据得 由玻意耳定律 解得 【小问2详解】 自由膨胀过程气体向真空膨胀，对外不做功，； 活塞下滑过程，活塞下滑距离 外界对气体做功 由热力学第一定律 得 ，负号表示气体放热，因此气体向外放出的热量为 14. 如图甲所示，一固定在水平面上的连接体，由半径光滑竖直圆弧管道PQH和侧面是直角且斜表面光滑的斜面体（如图乙所示）组成，斜面体下方由上下表面均水平的底座支撑，NHF为斜面体侧面，其中圆弧管道与斜面体相切于H点。圆弧管道的圆心为O，P、Q分别为管道的最高点和最低点，OH与OQ的夹角为，斜面体所在空间存在水平且由N指向M方向的匀强电场。一个质量的绝缘小球静止在圆弧管道的最低点Q处，质量、电荷量的带正电小球以一定的初速度从H点沿切线方向进入圆弧管道，在最低点Q与发生弹性碰撞，碰后恰好能运动到圆弧管道最高点P，经H点冲上斜面体。已知：在整个运动过程中电荷量保持不变，圆弧管道半径远远小于轨道半径，斜面体足够大，、均可看成质点，重力加速度。求： （1）碰后瞬间的速度的大小； （2）两球碰后小球运动到H点时对管道的压力的大小； （3）若H点为坐标原点，以HG为x轴，HN为y轴建立坐标系，求小球在斜面体上运动到最高点的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）（4m，5m） 【解析】 【小问1详解】 在P点： Q到P过程 解得 【小问2详解】 弹性碰撞过程，由动量守恒和能量关系， 解得， 从Q到H点 解得 在H点，则 由牛顿第三定律 【小问3详解】 沿y方向： ， 沿x方向： ， 所以坐标为（4m，5m）。 15. 某半导体离子掺杂装置的粒子筛选系统，其结构俯视图可简化为如题图所示。Ⅰ区为加速区，平行金属板C、D间距为，C、D中心有两小孔，分别为S、O，板间有匀强电场；Ⅱ区为偏转磁场区，宽度为（未知），方向垂直纸面向外；Ⅲ区为筛选磁场区，宽度为，方向垂直纸面向里，边缘有拦截挡板，Ⅱ、Ⅲ区域磁感应强度大小均为。一带正电的粒子质量为，电量为，由Ⅰ区域中的S点静止释放，加速后依次进入Ⅱ、Ⅲ区，恰好不与Ⅲ区挡板碰撞，并能从O点沿直线返回S。不计粒子重力，求： （1）Ⅱ区的磁场宽度； （2）Ⅰ区电场强度大小； （3）粒子在Ⅱ、Ⅲ两区磁场中运动的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在Ⅲ区磁场中恰好不与挡板碰撞，且能沿直线返回点，说明粒子在Ⅲ区的轨迹圆心角为。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，由几何关系有 解得 所以Ⅱ区的磁场宽度 。 【小问2详解】 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 由（1）可知 粒子在Ⅰ区由电场加速，由动能定理可得 联立解得。 【小问3详解】 粒子在Ⅲ区磁场运动转过的圆心角为，所以粒子在Ⅲ区磁场运动的弧长为 粒子在Ⅱ区磁场运动转过的圆心角为，所以粒子在Ⅱ区磁场运动的弧长为 所以粒子在Ⅱ、Ⅲ区磁场运动的总路程为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $