2025-2026学年浙南名校联盟高二下学期期末模拟卷2

**基本信息** 浙南名校联盟高二期末模拟卷，聚焦必修二与选修知识，通过超声波检测、粒子探测器等真实科技情境，设计梯度化问题，考查物理观念、科学思维及探究能力，适配期末综合测评需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/40|物理学史、电场磁场、机械振动|基础概念辨析，如第1题物理学史正误判断| |多选题|3/12|共振、多普勒效应、电磁感应|综合知识应用，如第11题结合图像考查受迫振动与核反应| |实验题|3/18|机械能守恒、电源参数测定、光的波长测量|科学探究能力，如第14题验证机械能守恒，第16题测量折射率| |解答题|4/30|电磁感应综合、动量守恒、电磁场复合运动|模型建构与科学推理，如第18题线圈在磁场中运动的焦耳热计算，第20题粒子在复合场中的运动分析|

· 浙南名校联盟高二下学期期末模拟卷2 · 范围(必修二+选修) 一、单选题 1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述 符合物理学史实的是（    ） A．牛顿提出了万有引力定律并准确地测出了引力常量 B．安培最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 C．奥斯特发现了电流的磁效应并总结出了判断电流与磁场方向关系的右手螺旋定则 D．法拉第发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生 2．如图所示，电荷量分别为$q$和的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（　　）    A．a点和b点的电势相等 B．a点和b点的电场强度大小相等 C．将正电荷从b点移到a点，电势能不变 D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加 3．如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为和，弹簧的劲度系数为，在外力的作用下系统处于静止状态。已知弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，则（    ） A．外力的大小为 B．弹簧的形变量为 C．若外力的大小为，则A、B相对静止向上加速时，弹簧弹力的大小为 D．若外力的大小为，则A、B相对静止向上加速时，物块B的加速度大小为 4．三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d、e与e、f间的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A．电子在a、c点受电场力相同 B．a、b两点的电势相同 C．电子从a移动到b与从f移动到b，电势能变化相同 D．d、e间电势差等于e、f间电势差 5．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（    ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 6．在医用同位素生产设备的质检过程中，技术人员将微量静止的钋置于足够大的匀强磁场中。钋核发生衰变后，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子，变为稳定的新核。新核与放出的粒子在磁场中的运动轨迹均为圆，且两圆外切，不计两者间的相互作用力，如图所示。则新核与放出的粒子在磁场中的运动轨迹的半径之比为（　　） A． B． C． D． 7．某物理兴趣小组在“探究斜杆上滑块的运动”实验中，设计了如下装置：硬直杆与水平面成37°角放置，两端分别固定于O、M两点，一根弹性轻绳一端系在O点，另一端跨过固定在Q点的光滑定滑轮（大小不计）与套在杆上的滑块相连，滑块位于OM上P点时PQ与OM垂直，且杆与滑块间的弹力恰好为零。已知OQ沿竖直方向，弹性轻绳原长等于OQ的长度，PQ的长度为1.6m，滑块质量，滑块与杆之间的动摩擦因数，重力加速度，，，弹性轻绳的弹性势能可表示为，其中k为弹性轻绳的劲度系数，为弹性轻绳的形变量。将滑块从P点无初速度释放，下列说法正确的是（　　） A．滑块运动过程中滑动摩擦力大小始终为2.56N B．滑块下滑时与杆间的作用力先增大后减小 C．弹性轻绳的劲度系数为 D．滑块运动到O点时的动能为7.2J 8．在海洋气象观测中，可以利用浮标检测海浪的传播。若海浪可视为简谐横波，时位于坐标原点的浮标A开始振动，起振方向沿y轴负方向，波传播路径上的浮标B到浮标A的距离为75m，浮标C到浮标A的距离为120m。时浮标A、B之间第一次形成如图所示的波形，下列说法正确的是（     ） A．该简谐横波的波速为16m/s B．该简谐横波的周期为4s C．0~7.5s内，浮标B运动的路程为1m D．时，浮标C由平衡位置向y轴正方向运动 9．图甲为氢原子能级图，一群处于同一激发态的氢原子能发出10种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，其中只有3种光能够发生光电效应，有一种恰能发生光电效应，电压U与光电流之间的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．阴极K材料的逸出功为10.20eV B．当滑片向右端移动时，光电流I一直增大 C．当乙图中电压表示数为零时，电流表示数一定为零 D．用三束光做杨氏双缝干涉实验，a光条纹间距最小 10．如图所示，水平传送带以逆时针匀速转动，A、B为两轮圆心正上方的点，，两边水平面分别与传送带上表面无缝对接，弹簧右端固定，自然长度时左端恰好位于点。现将一小物块与弹簧接触不拴接，并压缩至图示位置然后释放，已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为，，小物块与轨道左端碰撞后原速反弹，小物块最后刚好返回到点时速度减为零。，则下列说法正确的是（ 　） A．小物块第一次到A点时，速度大小一定等于 B．小物块第一次到A点时，速度大小一定等于 C．小物块离开弹簧时的速度一定满足 D．小物块离开弹簧时的速度一定满足 二、多选题 11．下列说法正确的是（　　） A．图甲为一单摆做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率$f$的关系）， 可知此单摆的摆长约为1m B．图乙所示的急救车疾驰而过时，听到其笛声的音调会变化，是由于多普勒效应引起声源频率发生变化 C．图丙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来检测金属板或塑料板的厚度 D．图丁为核反应堆的原理图，将镉棒插入深一些，可以加快链式反应的速度 12．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 13．如图为一种新型粒子装置， 粒子源放置在水平面上长为、宽为的矩形的中心， 矩形内有方向垂直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度为，粒子源向水平面各个方向持续均匀发射比荷为的带正电粒子，速度大小限制在到之间，不计粒子源的尺寸、粒子间相互作用和粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．若所有粒子均不射出磁场，则的最小值为 B．若所有粒子均不射出磁场，则的最小值为 C．若所有粒子均射出磁场，则的最大值为 D．若所有粒子均射出磁场，则的最大值为 三、实验题 14．某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物A和B通过轻质细绳连接，细绳跨过滑轮。B由静止开始下落，A上拖着的纸带打出一系列的点。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），各计数点到O点的距离已在图中标出。已知A、B的质量分别为100g、200g，重力加速度g取。 (1)关于上述实验，下列说法中正确的是______。（填正确答案前的标号） A．重物最好选择密度较大的物体 B．实验中应先释放纸带，后接通电源 C．重物的质量可以不测量 (2)纸带上打下计数点B时的速度_______m/s。（保留2位有效数字） (3)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内，系统机械能守恒。（均保留2位有效数字） 15．某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材： A．电流表G（量程为30 mA、内阻未知） B．电阻箱R（0～999.9 Ω） C．滑动变阻器R1（0～20 Ω） D．滑动变阻器R2（0～1 kΩ） E．开关、导线若干 F．电源E（电动势约10 V） （1）要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示。 ①将下述实验过程补充完整。 a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取________（选填“R1”或“R2”）； b．连接好电路，R′的滑片应调到_______（选填“a”或“b”）端； c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏； d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10 Ω 时，电流表G的示数为20 mA。 ②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝________Ω。 （2）在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据（R，I），得到如图丙所示的图线，则电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。 16．某实验兴趣小组用两块玻璃板、垫片和CCD器件测量光的波长及介质折射率。在玻璃板上端放置垫片，下端紧靠在一起，构成一个“V”形槽，并将“V”形槽前后两侧密封，其截面图如图所示，截面两边夹角很小且边长相等，实验步骤如下： A．用刻度尺测量两玻璃板交点到上端的距离； B．用螺旋测微器测量垫片的厚度； C．将槽固定，使右侧玻璃板竖直，让一束平行激光水平入射，在入射侧利用CCD器件采集条纹图像，利用数字图像处理技术获得相邻两亮条纹间的距离为； D．将未知液体注入槽内，使其充满容器，再次测量相邻两亮条纹间的距离为。 请回答以下问题： (1)实验所用激光的波长为________（用实验测得数据符号表示）； (2)未知液体的折射率为________（用实验测得数据符号表示）； (3)注入液体后，观察相邻两亮条纹间距________（选填“变大”“变小”或“不变”），要使条纹间距便于测量，可采取的措施是________。 四、解答题 17．如图是一个呈葫芦形的导热玻璃瓶，为测量其内部容积，在瓶口插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜜蜡密封。玻璃管竖直放置，横截面积，质量的油柱（密度）将一定质量理想气体封闭在瓶内。油柱静止时，玻璃管中空气柱长度2cm，此时外界温度。将玻璃瓶浸入温度为的热液中，油柱再次静止时下方空气柱长度变为10L。已知气体内能变化满足（为常量，），环境温度和外界气压恒定，油未溢出。求： (1)若将玻璃瓶改为浸入冰水中达到平衡后：气体分子平均动能_________（选填“增大”“不变”或“减小”），玻璃瓶内气体分子的数密度_________（选填“增大”“不变”或“减小”）； (2)玻璃瓶内部的容积； (3)若外界气压，求温度从升至过程中，气体吸收的热量。［第（3）题结果要求保留2位有效数字］ 18．如图甲所示，足够长的粗糙斜面与水平面成θ＝固定放置，斜面上平行虚线aa′和bb′之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场，间距为d＝1m，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。现有一质量为m＝0.1kg，总电阻为R＝10Ω，边长也为d＝1m的正方形金属线圈MNPQ，其初始位置有一半面积位于磁场中，在t＝0时刻，线圈恰好能保持静止，此后在t＝0.25s时，线圈开始沿斜面下滑，下滑过程中线圈MN边始终与虚线aa′保持平行。已知线圈完全进入磁场前已经开始做匀速直线运动。已知sin＝0.6，cos＝0.8，g＝10m/s2。求： （1）前0.25s内通过线圈某一截面的电量； （2）线圈与斜面间的动摩擦因数； （3）从0时刻到线圈完全通过整个磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热。 19．质量的物块A在图示位置以某一竖直向下的初速度进入半径的四分之一光滑固定圆轨道，在圆弧底端与停放在木板C左端的质量的物块B碰撞，木板C的上表面与圆弧底端相切，物块D开始时距离木板C右端，木板C和物块D的质量，B与C间的动摩擦因数，C、D与地面间的动摩擦因数均为，运动过程中B始终不会从C上滑下，不考虑A在圆弧底端右侧的运动，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。求： (1) A、B碰后各自的速度大小； (2)C发生的总位移； (3)定性画出A，B相碰后A在圆弧轨道上的动能变化量大小与时间的关系图像（不写说明）。 20．某创新小组设计了一个粒子探测器。如图所示，在xOy平面内第一象限的虚线与y轴所围区域内有一个场强大小为$、方向平行于y轴的匀强电场；第三象限内存在垂直xOy平面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场；在电场边界右侧放置长为、高为3L的容器（左侧为网状不影响粒子进入，右侧为收集板），容器内分布着正交电磁场，其中匀强磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为，匀强电场方向竖直向下，场强大小为。点P（0，-d）（d>0）处有一粒子源，某一瞬间向第三象限与y轴正方向成θ角，在该角度范围内发射了N个电荷量为q、质量为m的带正电粒子。所有粒子的速度方向均在xOy平面内，且粒子数随角度均匀分布；所有射出的粒子均能通过坐标原点O，粒子经电场再进入容器，若碰到右侧收集板即被吸收，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： (1)粒子由P点射出时水平分速度vx的大小； (2)要使所有粒子经过匀强电场后均能沿x轴正方向运动，试判断电场方向并写出此虚线的方程； (3)在满足（2）的条件下，能进入容器的粒子占总粒子数的百分比； (4)在满足（2）的条件下，右侧收集板因吸收粒子而在水平方向上受到的平均作用力。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 《浙南名校联盟高二下学期期末模拟卷2》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C C A B D A D B 题号 11 12 13 答案 AC AD AD 1．D 【详解】牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许准确地测出了引力常量，选项A错误；法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，选项B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出了判断电流与磁场方向关系的右手螺旋定则，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，选项D正确． 2．B 【详解】ACD．根据题意可知，等量异号电荷形成的电场线和等势面如图所示    由几何关系可知，靠近负电荷，而靠近正电荷，则点电势一定小于点电势，将正电荷从b点移到a点，电势能减小，将负电荷从a点移到b点，电势能也减小，故ACD错误； B．两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加，如图所示    可知，两点处的两分场强恰好相同，故合场强一定大小相等，方向也相同，故B正确。 故选B。 3．C 【详解】A．对物块A和B整体受力分析，由平衡条件可得，外力的大小为 A错误； B．对物块B受力分析，由平衡条件可得，弹簧的弹力为 则弹簧的形变量为 B错误； CD．对物块A和B整体受力分析，由牛顿第二定律 可得 物块A和B的加速度大小为 对物块B受力分析，由牛顿第二定律 可得，弹簧弹力的大小为 C正确，D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．因a、c两点电场线的疏密以及分布都不同，两点的场强不同，则电子在a、c点受电场力不相同，选项A错误； B．a、b两点不在同一等势面上，可知两点的电势不相同，选项B错误； C．a、f两点在同一等势面上，则两点电势相等，则电子从a移动到b与从f移动到b，电势能变化相同，选项C正确； D．d、e间平均场强大于e、f间的平均场强，d、e与e、f间的距离相等，根据可知，d、e间电势差大于e、f间电势差，选项D错误。 故选C。 5．A 【详解】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长 结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 故两个反射信号的路程差 解得 两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 故选A。 6．B 【详解】根据核反应方程 因为衰变过程中动量守恒，故新核与放出的粒子动量大小相等，根据公式 可知新核与放出的粒子在磁场中的运动轨迹的半径之比为 故选B。 7．D 【详解】AB．弹性轻绳原长等于，因此伸长量等于到滑块的长度，弹力 设到杆的垂直距离 对任意位置的滑块，绳与杆夹角为，由几何关系得（恒成立） 因此弹力垂直杆的分量 题目给出点处杆对滑块弹力为零，垂直杆方向平衡得 因此任意位置杆对滑块弹力 摩擦力，故AB错误； C．弹性轻绳的劲度系数为，由 代入数据，故C错误。 D．滑块运动到点时的动能为几何关系得， 滑块从到，下降高度 重力做功 初态弹性势能 末态（点）到滑块长度为，弹性势能 摩擦力做功为，由动能定理，故D正确。 故选D。 8．A 【详解】AB．由题图可知，该简谐横波的波长为。时浮标A开始振动，起振方向沿轴负方向。时，A、B之间第一次形成如图所示的波形，A振动状态与图示处一致。说明A振动了整数个周期，即 同时波传播的距离 应大于等于A、B间距，即 解得 因是第一次形成，取，则 解得周期 波速，故A正确，B错误 C．波传到B所需时间 在内，B振动的时间 B起振方向向下，经过，B运动的路程为，故C错误； D．波传到C所需时间 即时C刚开始振动，方向向下。时，C已振动 此时C回到平衡位置，运动方向与起振方向相同，即向轴负方向运动，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．一群处于同一激发态的氢原子能发出10种频率的光，说明这群氢原子处于能级，只有3种光能发生光电效应，这3种光子能量分别为13.06eV、12.75eV、12.09eV，有一种恰好能发生光电效应，说明阴极K的逸出功为12.09eV，故A错误； B．当滑片向右端移动时，光电管两端的负向电压减小，光电流I会先增大，然后光电管两端为正向电压增大，光电流I会先增大，当达到饱和电流后，I不会再变化，故B错误； C．乙图中光电管所加电压为零时，电压表的示数为零，只要光的频率大于极限频率，仍然能发生光电效应，有光电子参与导电，电流表的示数就不为零，故C错误； D．由图丙可知，a光的遏止电压最大，由 可知a光的光子能量最大，频率最大，波长最小，根据双缝干涉条纹间距公式 可知a光条纹间距最小，故D正确。 故选D。 10．B 【详解】AB．小物块从第一次到A点至运动到B点的过程，根据动能定理有 解得，故A错误，B正确； CD．若小物块速度较大，从B点向左运动到A点过程中一直匀减速，则根据动能定理有 解得 若小物块速度较小，从B点向左运动到A点过程中一直匀加速，则根据动能定理有 解得 故小物块离开弹簧时的速度满足，故CD错误。 故选B。 11．AC 【详解】A．图甲为一单摆做受迫振动的共振曲线可知单摆的固有频率为0.5Hz，周期为T=2s，根据 可知此单摆的摆长约为 选项A正确； B．图乙所示的急救车疾驰而过时，听到其笛声的音调会变化，是由于多普勒效应，使得人接收到的声波的频率发生了变化，而声源频率不变，选项B错误； C．图丙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来检测金属板或塑料板的厚度，选项C正确； D．图丁为核反应堆的原理图，将镉棒插入深一些，吸收的中子数增加，则可以减慢链式反应的速度，选项D错误。 故选AC。 12．AD 【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。 13．AD 【详解】AB．所有粒子不射出，要求速度最大的粒子（，对应最大半径）也不射出。 粒子从出发，在轨迹圆上，圆上离最远点为直径端点，边界上离最近点为ab边中点，到上下边界距离为，临界情况刚好不射出 由洛伦兹力提供向心力 得半径公式 此时临界情况有 解得 即的最小值为，故A正确，B错误； CD．所有粒子都射出，要求速度最小的粒子（，对应最小半径）也能射出。最难射出的临界情况：轨迹圆过，同时与右边界、上边界相切，轨迹如图所示 圆心到的距离等于半径，因此 展开整理 解得最小临界半径 代入半径公式 整理得 即的最大值为，故C错误，D正确。 故选AD。 14．(1)A (2)2.0 (3) 0.60 0.65 【详解】（1）A．为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大的物体，故A正确； B．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故B错误； C．验证系统机械能守恒的表达式为 由于质量不能约去，所以重物的质量需要测量，故C错误。 故选A。 （2）每相邻两计数点间还有4个点未标出，则相邻计数点的时间间隔为 则纸带上打下计数点B时的速度为 （3）[1]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量为 [2]系统重力势能的减少量为 15． R2 a 5 9 40 【详解】（1）[1]电源的电动势约为10 V，电流表的满偏电流为30 mA，则电路总电阻的最小值为 则滑动变阻器应选择R2 [2]闭合开关S1前，应将滑动变阻器接入电路的电阻值调到最大，因此连接好电路后，滑动变阻器的滑片应调到a端 [3] 由实验步骤可知，当R=10Ω时，电流表G的示数为 ，则流过R的电流为 ，则电流表内阻 （2）[4][5]根据题图乙，由闭合电路欧姆定律可知 则 则图像的斜率 图像的纵截距为 又由图像可得 由以上可解得 16．(1) (2) (3) 变小 减小垫片的厚度 【详解】（1）设“V”形槽的夹角为，由几何关系可得 相邻亮条纹对应厚度差满足关系 由几何关系可得 联立解得 （2）注入液体后，相邻亮条纹对应厚度差满足关系 由几何关系可得 联立解得 将代入上式，解得 （3）[1]注入液体后，由，可知 即相邻亮条纹间距变小。 [2]相邻两亮条纹间距 其中、、均为定值，要增大条纹间距便于测量，可减小垫片的厚度。 17．(1) 减小 增大 (2) (3) 【详解】（1）气体分子平均动能宏观体现为温度，温度降低，分子平均动能减小； 气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 温度降低，体积减小，而气体质量不变，所以玻璃瓶内气体分子的数密度增大。 （2）气体做等压变化，盖-吕萨克定律 初态： ， 末态：， 代入数据可得 （3）瓶内气体压强为 气体温度升高 气体膨胀过程中，外界对气体做功为 气体内能的变化为 由得 18．（1）0.05C；（2）0.5；（3）0.3875J 【详解】（1）0~0.25s内，根据法拉第电磁感应定律，有 则线圈中感应电流 则前0.25s内通过线圈某一截面的电量： q=I·Δt=0.2×0.25 C=0.05C （2）根据楞次定律，线圈内感应电流为顺时针方向，由左手定则知安培力向上。 在t＝0时刻，线圈恰好能保持静止，由平衡条件 mgsin=μmgcos＋BId 代入数据得 μ=0.5 （3）在0~0.25s时间内，线圈中产生的焦耳热为 带入可得 设线圈最后匀速运动时的速度为v，则感应电动势 E=Bdv① 感应电流 ② 安培力 F安=BId③ 联立①②③得 匀速运动时，根据平衡条件 代入数据得 v=0.5m/s 从线圈开始下滑到线圈完全通过磁场的过程，根据能量守恒定律，有 代入数据解得 Q2=0.2875J 则从0时刻到线圈完全通过整个磁场的过程中，电阻上产生的焦耳热为 Q=Q1+Q2=0.3875J 19．(1)， (2) (3)见解析 【详解】（1）设物块A到达圆弧底端的速度为vA0，由机械能守恒定律得 解得 A、B相碰由动量守恒能量守恒得， 解得，， （2）物块B在木板C上滑动时，对B， 解得 对C， 解得 设木板C运动到物体D位置时所用时间t1，此时B、C速度分别为vB2、vC1，， ， 解得，， 由于C、D质量相同，C、D发生第一次弹性碰撞后二者交换速度，即碰后C的速度，B接着减速，C从零加速，D减速，对D， 解得 D第一次减速的位移 解得 C从零加速到时，速度大小，所用时间，B减速 解得 由于C、D质量相同，C、D发生第二次弹性碰撞后二者仍交换速度，即碰后C的速度变为零，，B接着减速，C从零加速，D减速。D第二次减速的位移，设又经过t3，B、C达到共同速度v，C第三次加速的距离为xC3，，， 解得，， B、C达到共同速度v后一起作匀减速运动，加速度大小为μ2g，假设与D不相碰，B、C一起停下来的位移为 解得 由于，假设成立，C发生的总位移 代入上述数据 （3）（提示：图像的斜率代表重力做功的瞬时功率） 20．(1)3v0 (2) (3) (4) 【详解】（1）设从P 点射出的一粒子，其速度大小为v，方向与y 轴正方向成θ角。 可得 即从P 点射出的粒子其平行于x 轴的分速度大小是3v0。 （2）电场方向沿y 轴负方向。粒子到达O 点后分布在与x 轴正方向成60°的范围内。 电场区域的边界为从O 点进入电场的粒子经电场偏转后速度平行于x 轴正方向时的出点的集合。令出点的坐标为（x，y），有x =vxt     消去 t 得 （3）若粒子恰能水平进入探测器，即竖直减速为零位移等于探测器高度      其中 解得 即当粒子发射方向与y 轴正方向成45⁰ 至90⁰角的范围内能进入探测器所占比例为 （4）粒子以大小为3v0的水平速度进入电磁场，为抵消粒子所受的电场力，需给粒子一个水平向右的速度v0，粒子在探测器中的运动可以看成匀速直线运动和圆周运动的合运动,其圆周半径，即离x 轴高L 的粒子恰能与上边界相切 根据      解得 即粒子发射方向与y 轴正方向成60°至90°角的范围内能达到右边收集板 收集粒子数 作用时间     根据探测器水平长度，假设粒子以v0匀速向右，则 其中圆周周期 根据,可知 如图所示 解得    θ=60° 则撞击瞬间粒子水平速度为 由动量定理     解得 答案第10页，共12页 答案第11页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $