精品解析：山西临汾市2026届高三下学期质量监控第二次模拟测试物理试题

临汾市2026年高三年级质量监控第二次模拟测试物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在我国“嫦娥探月”工程的激光测距实验中，科学家利用氢原子的能级跃迁校准激光频率，如图为氢原子的能级示意图。某氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子的能量不变 B. 氢原子的能量增加 C. 辐射光子的能量等于2.55 eV D. 吸收光子的能量等于2.55 eV 2. 根据国家能源局统计，截止到2025年12月，我国风电装机容量累计达到6.4亿千瓦，稳居世界第一、某风力发电机输出750 V的正弦交流电，要通过理想变压器将电压升至12 kV后向远距离输电。该发电机正常工作的输出功率为750 kW，关于该变压器下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数比为1∶1000 B. 原、副线圈匝数比为16∶1 C. 原线圈正常工作电流为62.5 A D. 副线圈正常工作电流为62.5 A 3. 2026年1月，太原卫星发射中心成功将天启星座06组卫星送入预定轨道，这组卫星是我国首个物联网通信星座的组网卫星。若该卫星从近地圆轨道Ⅰ，经椭圆转移轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ，轨道示意图如图所示。轨道Ⅰ、Ⅲ的圆心均为地心，轨道Ⅱ的近地点与轨道Ⅰ相切于A点，轨道Ⅱ的远地点与轨道Ⅲ相切于B点。忽略卫星质量的变化，对比该卫星在这三个轨道上稳定运行的情况，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上运行的机械能最大 B. 在轨道Ⅱ上运行的机械能最大 C. 在轨道Ⅰ上运行的周期最大 D. 在轨道Ⅲ上运行的周期最大 4. 霍尔元件是一种磁传感器，在自动化控制中有着重要的应用。如图所示是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件前后表面，霍尔元件的厚度为d（前后表面间的距离），高度为h（上下表面间的距离），长度为l（左右表面间的距离）。当通以图示方向电流I时，霍尔元件的上下表面间将产生霍尔电压，下列措施可以增大霍尔电压的是（　　） A. 只减小厚度d B. 只减小电流I C. 只减小长度l D. 只增大高度h 5. 如图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从左侧面射入均匀的长方体玻璃砖，在玻璃内分散成a、b两束光，在玻璃砖的上表面刚好没有光线折射出。则（　　） A. 图中a为蓝色光 B. 图中a光恰好发生了全反射 C. 图中b光恰好发生了全反射 D. 适当减小入射角θ，有光线会从上表面射出 6. 如图甲所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端连接一个质量为m的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动的周期可表示为。同一根弹簧两端分别连接质量为和的小球，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为，如图乙所示。下列四个关于周期的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，点电荷A、B的电荷量均为+Q，C、D的电荷量均为-Q，它们处在一个矩形的四个顶点上。它们产生静电场的等势线如图中虚线所示。abcd位于一个正方形的四个顶点，与ABCD共面，O为正方形与矩形的中心，则（　　） A. b、d两点场强相等，电势相等 B. b、d两点场强不相等，电势相等 C. 将某一正电荷q沿正方形路径a→b→c移动，电场力先做正功，后做负功 D. 将某一正电荷q沿正方形路径a→b→c移动，电场力先做负功，后做正功 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 直流电源、电容器、电阻、电压传感器、电流传感器、单刀双掷开关按如图电路连接。先将开关S接1，电容器充满电后，将开关S接2，电压传感器和电流传感器都接入计算机，系统自动得到了电容器放电过程的U-t图像、I-t图像和U-I图像，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN，在线圈对角线PM的一侧，存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始，在恰当的外力F作用下，线圈沿垂直MN边的方向以速度v匀速运动，直到线框完全进入磁场，在此过程中（　　） A. 线圈中的感应电流沿顺时针方向（俯视） B. 线圈中的感应电流逐渐减小 C. 线圈所受安培力沿NQ方向 D. 拉力做功的功率保持不变 10. 如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距L=1.0 m。物块A向右运动，以的速度与B发生正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度。已知A和B的质量均为m，各物块与地面的动摩擦因数μ=0.45，碰撞时间很短，g取，则（　　） A. 物块C的质量可能为m B. 物块C的质量可能为6m C. AB与C碰撞前瞬间，AB的速度为4 m/s D. 如果物块C的质量为5m，则AB与C碰后AB继续向右运动 三、非选择题（共5小题，共54分） 11. 在研究平抛运动规律的实验中，利用手机连拍功能得到小球做平抛运动的局部照片。根据照片上物体与实际长度的比例关系，通过测量和计算得到小球实际运动中的位置数据，如图所示，x=22.17 cm，，，，已知手机连拍速度为20张/秒。 （1）可求得小球的水平速度大小___________m/s，当地重力加速度g=___________（计算结果保留三位有效数字）； （2）左上角的第一张照片的位置___________（选填“是”或“不是”）平抛的抛出点； （3）若小球的初速度方向略偏斜向上，那么（1）问中重力加速度的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 12. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。质量为m的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧的劲度系数均为k；R为滑动变阻器，电阻总长度为L，4是滑片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比，静止时滑片位于滑动变阻器的中央位置；两个电池的电动势均为E，内阻不计。理想电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转（读数为正）。将整个装置固定在水平运动的物体上，就可以测量物体的加速度。 （1）当系统的加速度方向水平向右，大小为a时，滑片偏离变阻器中央位置的距离可表示为x=___________（用m、k、a表示x）； （2）当系统具有不同大小的加速度时，通过变阻器的电流___________（选填“变化”或“不变”）；当被测物体水平静止时，电压表的示数为___________；当被测物体具有图示向右方向的加速度时，电压表的指针向___________（选填“左”或“右”）偏转； （3）被测物体加速度的大小a与电压表读数的绝对值U的关系式为a=___________（用m、E、k、L、U表示a）。 13. 上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l，横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中，撤去外力后，玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为，玻璃管内液面与B端高度差为（未知）。已知大气压为，水的密度为ρ，重力加速度为g，环境温度不变，不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量，玻璃管内气体在水中没有漏出。求： （1）稳定停留在图示的位置时管内气体的压强； （2）玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。 14. 如图，t=0时刻，将一个可视为质点的小球从A点以的速度水平向右抛出，与A点相距x=0.3m处有一竖直固定挡板，小球与挡板发生碰撞并反弹，t=0.46s时小球运动到A点正下方的B点（图中未画出）。已知小球与竖直挡板的碰撞时间∆t=0.01s，小球质量m=0.2kg，小球与挡板的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球与竖直挡板碰撞前瞬间竖直方向速度的大小； （2）竖直挡板对小球弹力的冲量大小； （3）小球运动到B点时的速率。 15. 如图甲所示，直角坐标系中，y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，y<0的区域有垂直于坐标平面的匀强磁场（方向未画出）。t=0时刻，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上的P点沿x轴正方向以速度射入电场，粒子在电场中经过时间的偏转后进入磁场区域。以初速度方向为正方向，粒子在运动过程中x方向的分速度随时间t变化的规律如图乙所示，其中时间段的图像为正弦曲线的一部分，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子第次经过x轴时所在位置的横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临汾市2026年高三年级质量监控第二次模拟测试物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在我国“嫦娥探月”工程的激光测距实验中，科学家利用氢原子的能级跃迁校准激光频率，如图为氢原子的能级示意图。某氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子的能量不变 B. 氢原子的能量增加 C. 辐射光子的能量等于2.55 eV D. 吸收光子的能量等于2.55 eV 【答案】C 【解析】 【详解】AB．氢原子从能级跃迁到能级，是从高能级向低能级跃迁，原子的总能量减小，故AB错误； CD．从高能级向低能级跃迁时，原子辐射光子，光子能量等于两能级之差，即，由图可知， 解得光子能量，故C正确D错误； 故选C。 2. 根据国家能源局统计，截止到2025年12月，我国风电装机容量累计达到6.4亿千瓦，稳居世界第一、某风力发电机输出750 V的正弦交流电，要通过理想变压器将电压升至12 kV后向远距离输电。该发电机正常工作的输出功率为750 kW，关于该变压器下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数比为1∶1000 B. 原、副线圈匝数比为16∶1 C. 原线圈正常工作电流为62.5 A D. 副线圈正常工作电流为62.5 A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．理想变压器原、副线圈匝数比等于两端电压之比，，故AB错误； C．理想变压器输入功率等于输出功率 由得原线圈电流 ，故C错误； D．副线圈功率 副线圈电流 ，故D正确。 故选D。 3. 2026年1月，太原卫星发射中心成功将天启星座06组卫星送入预定轨道，这组卫星是我国首个物联网通信星座的组网卫星。若该卫星从近地圆轨道Ⅰ，经椭圆转移轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ，轨道示意图如图所示。轨道Ⅰ、Ⅲ的圆心均为地心，轨道Ⅱ的近地点与轨道Ⅰ相切于A点，轨道Ⅱ的远地点与轨道Ⅲ相切于B点。忽略卫星质量的变化，对比该卫星在这三个轨道上稳定运行的情况，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅰ上运行的机械能最大 B. 在轨道Ⅱ上运行的机械能最大 C. 在轨道Ⅰ上运行的周期最大 D. 在轨道Ⅲ上运行的周期最大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在A点点火加速，机械能增加，即；卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在B点点火加速，机械能再次增加，即，所以在轨道Ⅲ上运行的机械能最大，故A错误，B错误； CD．根据开普勒第三定律可知，轨道半长轴（或半径）越大，周期越大。由题图可知，轨道Ⅲ的半径最大，轨道Ⅰ的半径最小，轨道Ⅱ的半长轴介于两者之间，所以在轨道Ⅲ上运行的周期最大，故C错误，D正确。 故选D。 4. 霍尔元件是一种磁传感器，在自动化控制中有着重要的应用。如图所示是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件前后表面，霍尔元件的厚度为d（前后表面间的距离），高度为h（上下表面间的距离），长度为l（左右表面间的距离）。当通以图示方向电流I时，霍尔元件的上下表面间将产生霍尔电压，下列措施可以增大霍尔电压的是（　　） A. 只减小厚度d B. 只减小电流I C. 只减小长度l D. 只增大高度h 【答案】A 【解析】 【详解】A．设载流子电荷量为，单位体积内载流子数为，定向移动速度为。当载流子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，霍尔电压稳定，有 解得 根据电流的微观表达式 其中横截面积 则 联立解得 只减小厚度，由公式可知增大，故A正确； B．只减小电流，由公式可知减小，故B错误； C．只减小长度，公式中不含，不变，故C错误； D．只增大高度，公式中不含，不变，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从左侧面射入均匀的长方体玻璃砖，在玻璃内分散成a、b两束光，在玻璃砖的上表面刚好没有光线折射出。则（　　） A. 图中a为蓝色光 B. 图中a光恰好发生了全反射 C. 图中b光恰好发生了全反射 D. 适当减小入射角θ，有光线会从上表面射出 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，光线进入玻璃砖后，光的折射角大于光的折射角，即。根据折射定律 可知。因为蓝光的折射率大于红光，所以为红光，为蓝光，故A错误； BC．光线射到玻璃砖上表面时，入射角 因为，所以上表面入射角。又因为，根据全反射临界角公式 可知。光在上表面的入射角较小且临界角较大，相比光更难发生全反射。根据题意“在玻璃砖的上表面刚好没有光线折射出”，说明最难发生全反射的光恰好发生了全反射，此时光一定也发生了全反射，故B正确，C错误； D．若适当减小入射角，根据折射定律，左侧面的折射角将减小。由几何关系可知，上表面的入射角将增大。入射角增大，光线更容易满足全反射条件，因此不会有光线从上表面射出，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端连接一个质量为m的小球，小球在光滑水平面上做简谐运动的周期可表示为。同一根弹簧两端分别连接质量为和的小球，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为，如图乙所示。下列四个关于周期的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．若， 则几乎不动，系统近似为单端固定、质量为 的弹簧振子，周期应接近 若 则，远大于实际周期 故A错误，B正确； C．时，,显然不符合物理规律，故C错误； D．量纲不正确,故D错误。 故选B。 7. 如图所示，点电荷A、B的电荷量均为+Q，C、D的电荷量均为-Q，它们处在一个矩形的四个顶点上。它们产生静电场的等势线如图中虚线所示。abcd位于一个正方形的四个顶点，与ABCD共面，O为正方形与矩形的中心，则（　　） A. b、d两点场强相等，电势相等 B. b、d两点场强不相等，电势相等 C. 将某一正电荷q沿正方形路径a→b→c移动，电场力先做正功，后做负功 D. 将某一正电荷q沿正方形路径a→b→c移动，电场力先做负功，后做正功 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图及对称性可知，、两点关于中心对称，场强大小相等，点靠近正电荷、，电势为正，点靠近负电荷、，电势为负，故电势不相等，故AB错误； CD．、两点位于连线与连线的中垂线上，根据等量异种电荷电场分布规律，该中垂线为零势线，即，而点靠近正电荷，电势。将正电荷从移到，电势升高，电势能增加，电场力做负功；从移到，电势降低，电势能减小，电场力做正功，故C错误D正确； 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 直流电源、电容器、电阻、电压传感器、电流传感器、单刀双掷开关按如图电路连接。先将开关S接1，电容器充满电后，将开关S接2，电压传感器和电流传感器都接入计算机，系统自动得到了电容器放电过程的U-t图像、I-t图像和U-I图像，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．开关接1时，电容器充电，充满电后电容器两端电压等于电源电动势。将开关接2后，电容器通过电阻放电。放电过程中，电容器两端电压减小，回路电流减小，且随着电容器电量减小，电压和电流减小的越来越慢。故A正确，B错误； CD．在放电回路中，电压传感器测得的电压即为电阻两端电压，根据欧姆定律有，由于为定值电阻，所以与成正比，图像应为过原点的倾斜直线，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN，在线圈对角线PM的一侧，存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始，在恰当的外力F作用下，线圈沿垂直MN边的方向以速度v匀速运动，直到线框完全进入磁场，在此过程中（　　） A. 线圈中的感应电流沿顺时针方向（俯视） B. 线圈中的感应电流逐渐减小 C. 线圈所受安培力沿NQ方向 D. 拉力做功的功率保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线圈进入磁场过程中，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，可知感应电流沿逆时针方向，故A错误； B．线圈沿垂直边的方向运动，即沿方向运动，进入磁场过程中，线圈在磁场边界处的有效切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，故B正确； C．线圈中感应电流沿逆时针方向，在磁场中的等效导线为磁场边界处的弦，电流方向水平向左，根据左手定则，安培力方向沿方向，故C正确； D．线圈匀速运动，拉力等于安培力，拉力功率 由于和均减小，所以功率逐渐减小，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距L=1.0 m。物块A向右运动，以的速度与B发生正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度。已知A和B的质量均为m，各物块与地面的动摩擦因数μ=0.45，碰撞时间很短，g取，则（　　） A. 物块C的质量可能为m B. 物块C的质量可能为6m C. AB与C碰撞前瞬间，AB的速度为4 m/s D. 如果物块C的质量为5m，则AB与C碰后AB继续向右运动 【答案】BC 【解析】 【详解】C．A与B碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，则 解得 AB整体向右滑行过程，由牛顿第二定律得加速度大小 设AB与C碰撞前瞬间速度为，由运动学公式 代入数据解得，故C正确； A．AB与C碰撞过程动量守恒，设碰后AB速度为，C的质量为，则 化简得 若，则，此时，即碰后AB速度大于C的速度，AB会追上C再次碰撞，不符合实际物理过程，故A错误； B．若，则，AB反向运动，C向前运动，且碰撞前后系统动能， 动能不增加，符合物理规律，故B正确； D．若，代入动量守恒式得，负号表示方向向左，即AB碰后向左运动，故D错误。 故选BC。 三、非选择题（共5小题，共54分） 11. 在研究平抛运动规律的实验中，利用手机连拍功能得到小球做平抛运动的局部照片。根据照片上物体与实际长度的比例关系，通过测量和计算得到小球实际运动中的位置数据，如图所示，x=22.17 cm，，，，已知手机连拍速度为20张/秒。 （1）可求得小球的水平速度大小___________m/s，当地重力加速度g=___________（计算结果保留三位有效数字）； （2）左上角的第一张照片的位置___________（选填“是”或“不是”）平抛的抛出点； （3）若小球的初速度方向略偏斜向上，那么（1）问中重力加速度的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1） ①. 0.739 ②. 9.76 （2）是 （3）等于 【解析】 【小问1详解】 [1]相邻两点的时间间隔  平抛运动水平方向为匀速直线运动，由图可知从第一个点到最后一个点共6个时间间隔，因此水平速度 [2]竖直方向为匀变速直线运动，连续相等时间内位移差  其中  可得当地重力加速度 【小问2详解】 根据 满足初速度为0，第2个点到第5个点在相等时间内竖直位移之比，所以第一个点竖直初速度为0，左上角的第一张照片的位置是平抛的抛出点。 【小问3详解】 无论竖直方向初速度是向上、向下还是为0，匀变速直线运动都满足  竖直方向加速度始终为重力加速度 位移差 与竖直初速度无关，因此测量值等于实际值。 12. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。质量为m的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧的劲度系数均为k；R为滑动变阻器，电阻总长度为L，4是滑片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比，静止时滑片位于滑动变阻器的中央位置；两个电池的电动势均为E，内阻不计。理想电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转（读数为正）。将整个装置固定在水平运动的物体上，就可以测量物体的加速度。 （1）当系统的加速度方向水平向右，大小为a时，滑片偏离变阻器中央位置的距离可表示为x=___________（用m、k、a表示x）； （2）当系统具有不同大小的加速度时，通过变阻器的电流___________（选填“变化”或“不变”）；当被测物体水平静止时，电压表的示数为___________；当被测物体具有图示向右方向的加速度时，电压表的指针向___________（选填“左”或“右”）偏转； （3）被测物体加速度的大小a与电压表读数的绝对值U的关系式为a=___________（用m、E、k、L、U表示a）。 【答案】（1） （2） ①. 不变 ②. 0 ③. 左 （3） 【解析】 【小问1详解】 当系统加速度水平向右时，滑块2相对框架1向左移动距离，此时左侧弹簧被压缩，右侧弹簧被拉伸，两弹簧对滑块的弹力均水平向右，大小均为。根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 [1]变阻器接入电路的总电阻不变，电源电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，通过变阻器的电流不变。 [2]当物体静止时，滑片位于变阻器中央，由于电路结构对称，滑片处电势与点电势相等，电压表示数为0。 [3]当物体向右加速时，滑块相对框架向左移动，滑片向左移动。点电势降低，低于Q点电势。根据题意，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，所以此时指针向左偏转。 【小问3详解】 变阻器单位长度的电压为 滑片偏离中央时，电压表读数 联立 可得 解得 13. 上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l，横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中，撤去外力后，玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为，玻璃管内液面与B端高度差为（未知）。已知大气压为，水的密度为ρ，重力加速度为g，环境温度不变，不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量，玻璃管内气体在水中没有漏出。求： （1）稳定停留在图示的位置时管内气体的压强； （2）玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据液面平衡可得管内气体的压强 【小问2详解】 对玻璃管受力分析得 解得 以玻璃管中的气体为研究对象 初态：， 末态：， 气体发生等温变化，根据玻意耳定律 解得 14. 如图，t=0时刻，将一个可视为质点的小球从A点以的速度水平向右抛出，与A点相距x=0.3m处有一竖直固定挡板，小球与挡板发生碰撞并反弹，t=0.46s时小球运动到A点正下方的B点（图中未画出）。已知小球与竖直挡板的碰撞时间∆t=0.01s，小球质量m=0.2kg，小球与挡板的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）小球与竖直挡板碰撞前瞬间竖直方向速度的大小； （2）竖直挡板对小球弹力的冲量大小； （3）小球运动到B点时的速率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，水平方向 小球与竖直挡板碰撞前瞬间竖直方向的速度为 解得 【小问2详解】 设小球与挡板碰后水平方向的分速度大小为，竖直方向的分速度大小为，碰后小球在水平方向向左做匀速直线运动，经过时间运动到A点的正下方，水平方向位移大小仍为x=0.3m，则有 其中 解得 碰撞过程中，在水平方向根据动量定理 解得 【小问3详解】 在碰撞的过程中，竖直方向根据动量定理 解得 碰后竖直方向以重力加速度g向下加速时间，到达B点时竖直方向的速度为 所以小球运动到B点时的速率 解得 15. 如图甲所示，直角坐标系中，y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，y<0的区域有垂直于坐标平面的匀强磁场（方向未画出）。t=0时刻，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上的P点沿x轴正方向以速度射入电场，粒子在电场中经过时间的偏转后进入磁场区域。以初速度方向为正方向，粒子在运动过程中x方向的分速度随时间t变化的规律如图乙所示，其中时间段的图像为正弦曲线的一部分，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子第次经过x轴时所在位置的横坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动qE=ma，， 当粒子在磁场中圆周运动到最低点时速度沿x方向，此时水平方向的分速度最大，说明粒子在磁场中运动的速度大小为 解得 【小问2详解】 由于离开电场时，所以粒子以45°角进入磁场，时间内粒子做匀速圆周运动，其水平分运动为简谐运动，图像为正弦曲线。 粒子在磁场中水平方向的速度出现负值，说明粒子在磁场中顺时针方向转动，时间内粒子在磁场中运动时间为 结合 解得 【小问3详解】 时间段粒子在电场中沿水平方向向右平移了 粒子在磁场中运动的轨道半径 时间段粒子在磁场中沿水平方向向左平移了 所以第2n次经过x轴时所在位置的横坐标为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $