精品解析：2026届甘肃省兰州市新区部分学校高三上学期1月月考物理试卷

绝密★启用前 贺阳教育集团兰州校区高中部高三1月月考 高三物理试题 考试时长：75分钟；总分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息 2．请将答案正确填写在答题纸上 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、单项选择题（本题有7小题，每题4分，共28分） 1. 卢瑟福在1919年以α粒子（）撞击氮原子核（），产生核反应，该反应生成两种粒子，其中一种为，则另一种粒子为（　　） A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 氘核 2. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两万辆。时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，时功率达到之后功率保持不变，其图像如图所示。设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为15000N B. 匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为 C. 汽车的质量为2000kg D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m 3. 如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是（　　） A. a光为红光，b光为蓝光 B. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 C. 在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 若入射角i逐渐增大，则b光的折射光首先消失 4. 如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内。则下列说法正确的（　　） A. 小球在槽内运动的全过程中机械能守恒 B. 小球第二次经过槽最低点时，槽的速度最大 C. 小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 D. 小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒、动量守恒 5. 2025年2月，第九届亚冬会在哈尔滨成功举办。中国体育代表团夺得32金27银26铜共85枚奖牌，位列金牌榜、奖牌榜第一。某次高山滑雪项目中，运动员比赛中的场景简化示意图如图所示，一质量为m的运动员（看成质点）从斜坡顶端a点以水平向左的速度起跳，运动一段距离后，落在斜坡上的b点。已知斜坡与水平面的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间 B. 斜坡上a、b之间的距离 C. 运动员落在b点时重力的瞬时功率 D. 运动员在空中离坡面的最大距离 6. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度随时间按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大 C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向 D. 时间内，圆环出现收缩趋势 7. 绿色环保低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　） A. 通过输电线的电流为5A B. 电源的输出功率为10.5kW C. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的4% D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11 二、多项选择题（本题有3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 某机械波在时刻的波形如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在的质点，以此时刻作为计时起点，质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该机械波沿x轴负方向传播 B. 该机械波的波速大小为 C. 时，质点Q的速度最大 D. 0~5s内，质点P运动的路程为10cm 9. 2022年4月14日，“神舟十三号”载人飞船在天宫空间站完成全部既定任务。已知天宫空间站在距地面高度约为400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取9.8m/s2，万有引力常量G取，则下列说法正确的是（ ） A. 空间站的加速度大于9.8m/s2 B. 空间站的加速度大于赤道表面物体随地球自转的加速度 C. 仅利用题中数据可求得空间站运行周期 D. 仅利用题中数据可求得空间站的质量 10. 如图甲所示，斜面倾角为、足够长、光滑的斜面体固定在水平地面上，可视为质点的质量为的物块置于斜面上足够高处，时刻在物块上施加一沿斜面向上的变化的外力，同时释放物块，利用计算机描绘了0~4s时间内物块的速度随时间的变化图象，如图乙所示，规定沿斜面向下的方向为正方向，物块在释放点的重力势能为零，重力加速度大小为。则（　　） A. 1~2s的时间内外力的大小为40N B. 0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为2:19 C. 1s末物块的机械能为32J D. 0~4s的时间内物块的机械能减少了350J 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验题（本题有2小题，共15分） 11. 通过单摆实验测量当地的重力加速度。 （1）若用游标卡尺测得小球的直径______mm； （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 B. 为使摆的周期大一些，方便测量，初始摆角可以大于 C. 如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 （3）如果他测得的值偏小，可能的原因是______。 A. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 B. 开始计时时，秒表过迟按下 C. 实验中误将49次全振动数次数记为50次 （4）某同学测出了摆线长度和摆动周期，如图a所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度______（结果用表示），摆球的半径______m。 12. 利用电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和电压表（量程3V，内阻约为5kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为1Ω），要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果都保留3位有效数字） （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作： ①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量金属丝直径D的结果如图所示，其读数为________mm。 ②部分实验电路如图所示，考虑电压表内阻的影响，实验中金属丝电阻的测量值________它的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 ③若实验中测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，金属丝的长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率________（结果用本小题③中字母表示）。 四、解答题（本题有3小题，共42分） 13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，AB的反向延长线过原点。已知气体在状态A时的压强。气体从状态A变化到状态B的过程中吸收的热量，求： （1）气体在状态B时的体积VB； （2）在气体从状态A变化到状态B的过程中，气体内能的增量ΔU。 14. 如图所示，质量M=2kg（含挡板）的长木板静止在足够大的光滑水平面上，其右端挡板固定一劲度系数k=225N/m的水平轻质弹簧，弹簧自然伸长时，其左端到木板左端的距离L=1.6m，小物块（视为质点）以大小v0=10m/s的初速度从木板的左端向右滑上长木板，已知物块的质量m=0.5kg，弹簧的弹性势能Ep=kx2（其中x为弹簧长度的形变量），弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2。 (1)若木板上表面光滑，求弹簧被物块压缩后的最大弹性势能Epm； (2)若木板上表面粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，请判断物块是否会压缩弹簧，若物块不会压缩弹簧，求最终物块到木板左端的距离s；若物块会压缩弹簧，求弹簧的最大形变量xm。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P（-d，0）点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为vo，粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)匀强电场的电场强度大小； (3)继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 贺阳教育集团兰州校区高中部高三1月月考 高三物理试题 考试时长：75分钟；总分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息 2．请将答案正确填写在答题纸上 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、单项选择题（本题有7小题，每题4分，共28分） 1. 卢瑟福在1919年以α粒子（）撞击氮原子核（），产生核反应，该反应生成两种粒子，其中一种为，则另一种粒子为（　　） A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 氘核 【答案】C 【解析】 【详解】根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知另一种粒子的质量数和电荷数分别为 可知粒子为质子。 故选C。 2. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两万辆。时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，时功率达到之后功率保持不变，其图像如图所示。设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力大小为15000N B. 匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为 C. 汽车的质量为2000kg D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m 【答案】C 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 故A错误； C．由图可知，汽车在做匀加速直线运动，加速度大小为 时，牵引力大小为 由牛顿第二定律有 解得 故C正确； B．由图像与时间轴围成的面积表示位移可得，内汽车的位移大小为 则在内牵引力做的功为 故B错误； D．内牵引力做的功为 由动能定理有 解得汽车在做变加速运动过程中的位移大小 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是（　　） A. a光为红光，b光为蓝光 B. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 C. 在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 若入射角i逐渐增大，则b光的折射光首先消失 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得 其中γ是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式 可知a光在玻璃中的传播速度小。 而a光的折射率大，说明a光的频率高，根据 c=λf a光在真空中的波长较短，故C正确、AB错误； D．若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内。则下列说法正确的（　　） A. 小球在槽内运动的全过程中机械能守恒 B. 小球第二次经过槽最低点时，槽的速度最大 C. 小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 D. 小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒、动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AD．小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，小球的动量不守恒，小球与槽组成的系统动量也不守恒，小球的机械能守恒，小球与槽组成的系统机械能也守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽与竖直墙分离，小球与槽组成的系统动量水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒；该过程小球的机械能不守恒，但是小球与槽组成的系统机械能守恒，选项AD错误； B．小球第一次到达最低点时槽开始向右运动离开墙壁，此后小球对槽有斜向右下的压力使得槽向右加速运动，直到小球第二次经过槽最低点时，槽的速度最大，此后小球滑到槽的左侧时对槽有斜向左下的压力槽做减速运动，选项B正确； C．小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽往右运动，除重力对小球做功之外还有斜槽对小球的支持力对小球做负功，选项C错误。 故选B。 5. 2025年2月，第九届亚冬会在哈尔滨成功举办。中国体育代表团夺得32金27银26铜共85枚奖牌，位列金牌榜、奖牌榜第一。某次高山滑雪项目中，运动员比赛中的场景简化示意图如图所示，一质量为m的运动员（看成质点）从斜坡顶端a点以水平向左的速度起跳，运动一段距离后，落在斜坡上的b点。已知斜坡与水平面的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间 B. 斜坡上a、b之间的距离 C. 运动员落在b点时重力的瞬时功率 D. 运动员在空中离坡面的最大距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员在空中飞行时水平位移和竖直位移分别为， 斜面倾角为，则 方程联立，解得运动员在空中飞行的时间，故A错误； B．斜坡上a、b之间的距离 方程联立，解得，故B错误； C．运动员落在b点时竖直方向速度 则运动员落在b点时重力的瞬时功率，故C错误； D．将运动员速度分解到垂直斜面的方向上，则 将重力加速度分解在垂直斜面方向上，可得 则离坡面的最远距离满足 解得，故D正确。 故选D。 6. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度随时间按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大 C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向 D. 时间内，圆环出现收缩趋势 【答案】A 【解析】 【详解】A．在t1时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，故A正确； B．在t2时刻，磁通量的变化率最大，则感应电流最大，但此时磁感应强度为零，所以圆环上各点受到的安培力为零，故B错误； C．t1-t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向；t2-t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C错误； D．t3∼t4时间内，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知圆环出现扩张趋势，故D错误。 故选A。 7. 绿色环保低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　） A. 通过输电线的电流为5A B. 电源的输出功率为10.5kW C. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的4% D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11 【答案】A 【解析】 【详解】D．总电源的输出电压为 U1=250V 又 得 当汽车以额定电压充电时，充电电流 又 得 又 得 联立得 解得 故D错误； A． 由 得 通过输电线的电流 故A正确； B．电源的输出功率为 故B错误； C．输电线因发热而损失的功率为输送功率 故C错误。 故选A。 二、多项选择题（本题有3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 某机械波在时刻的波形如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在的质点，以此时刻作为计时起点，质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该机械波沿x轴负方向传播 B. 该机械波的波速大小为 C. 时，质点Q的速度最大 D. 0~5s内，质点P运动的路程为10cm 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知，内，质点的加速度方向沿轴负方向，故时，质点从平衡位置向上振动，根据同侧法，可知该机械波沿轴负方向传播，A正确； B．由图甲可知，该机械波的波长满足 解得1.2m 由图乙可知，该机械波的周期，可知该机械波的波速大小 B正确； C．由图乙可知，时，质点的加速度最大，故速度最小，C错误； D．因，若质点从平衡位置，波峰或波谷位置开始振动，其路程一定为 现点是从非特殊位置振动，其路程一定不等于10cm，D错误。 故选AB。 9. 2022年4月14日，“神舟十三号”载人飞船在天宫空间站完成全部既定任务。已知天宫空间站在距地面高度约为400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取9.8m/s2，万有引力常量G取，则下列说法正确的是（ ） A. 空间站的加速度大于9.8m/s2 B. 空间站的加速度大于赤道表面物体随地球自转的加速度 C. 仅利用题中数据可求得空间站运行周期 D. 仅利用题中数据可求得空间站的质量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对地球表面的物体有 对空间站，有 由此可知，空间站加速度小于9.8m/s2，故A错误； B．根据牛顿第二定律，有 可得 可知空间站的加速度大于静止卫星的加速度，根据 可知赤道物体自转加速度小于静止卫星的加速度，则空间站的加速度大于赤道表面物体随地球自转的加速度，故B正确； C．根据 联立可求得空间站运行周期约为1.5h，故C正确； D．由于空间站质量在表达式中被约掉，无法求得，只能求出中心天体的质量，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，斜面倾角为、足够长、光滑的斜面体固定在水平地面上，可视为质点的质量为的物块置于斜面上足够高处，时刻在物块上施加一沿斜面向上的变化的外力，同时释放物块，利用计算机描绘了0~4s时间内物块的速度随时间的变化图象，如图乙所示，规定沿斜面向下的方向为正方向，物块在释放点的重力势能为零，重力加速度大小为。则（　　） A. 1~2s的时间内外力的大小为40N B. 0~1s时间内与2~4s时间内的外力大小之比为2:19 C. 1s末物块的机械能为32J D. 0~4s的时间内物块的机械能减少了350J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时内物块的加速度为 位移大小为 由牛顿第二定律得 解得 由图乙可知，时内物块的加速度为 位移大小为 由牛顿第二定律得 解得 故A错误； B．由图乙可知，时内物块的加速度为 位移大小为 由牛顿第二定律得 解得 则 故B正确； CD．由题意可知，t=0时刻，物块的机械能为0，由功能关系可知，物块机械能的变化量等于整个过程外力F所做的功，外力做的功为 即1s末物块的机械能为-8J，外力做的功为 则整个过程中物块机械能变化量大小为 故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验题（本题有2小题，共15分） 11. 通过单摆实验测量当地的重力加速度。 （1）若用游标卡尺测得小球的直径______mm； （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 B. 为使摆的周期大一些，方便测量，初始摆角可以大于 C. 如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 （3）如果他测得的值偏小，可能的原因是______。 A. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 B. 开始计时时，秒表过迟按下 C. 实验中误将49次全振动数次数记为50次 （4）某同学测出了摆线长度和摆动周期，如图a所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度______（结果用表示），摆球的半径______m。 【答案】（1）19.90 （2）A （3）A （4） ①. ②. 0.01 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为 【小问2详解】 A．为了减小实验误差，摆球选择质量大，体积小的可以减小阻力的影响，故A正确； B．为了计时准确，在摆球经过平衡位置开始计时，并且摆角小于5°，故B错误； C．选甲方式悬挂，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆长变化，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 由单摆周期公式 可知 A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期T变大了，所测重力加速度g偏小，故A正确； B．开始计时时，秒表过迟按下，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故B错误； C．实验中误将49次全振动数次数记为50次，所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大，故C错误。 故选A。 【小问4详解】 [1][2]由单摆周期公式 可得 由此可知，当时 由b图可知，时 所以 由 可知图像斜率为 所以 12. 利用电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和电压表（量程3V，内阻约为5kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为1Ω），要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果都保留3位有效数字） （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作： ①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量金属丝直径D的结果如图所示，其读数为________mm。 ②部分实验电路如图所示，考虑电压表内阻的影响，实验中金属丝电阻的测量值________它的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 ③若实验中测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，金属丝的长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率________（结果用本小题③中字母表示）。 【答案】（1）甲 （2） ①. 1.45 ②. 2.50 （3） ①. 2.754##2.753##2.755 ②. 小于 ③. 【解析】 【小问1详解】 由于电流表内阻与待测电源内阻相差不大，若采用图乙，因电流表内阻分压引起的误差会较大，而电压表内阻远大于电源内阻，因电压表分流引起的误差相对于电流表分压引起的误差更小，因此采用甲图。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 结合图像可知，图线的纵截距表示电池的电动势 图线斜率的绝对值表示电池的内阻 【小问3详解】 [1]测量金属丝直径D的读数为2.5mm+0.01mm×25.4=2.754mm [2]考虑电压表内阻的影响，电流的测量值偏大，根据 可知，实验中金属丝电阻的测量值小于它的真实值。 [3]根据 可得电阻率 四、解答题（本题有3小题，共42分） 13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，AB的反向延长线过原点。已知气体在状态A时的压强。气体从状态A变化到状态B的过程中吸收的热量，求： （1）气体在状态B时的体积VB； （2）在气体从状态A变化到状态B的过程中，气体内能的增量ΔU。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）气体从A状态变化到B状态的过程中做等压变化，有 根据图像 解得 （2）气体对外界做的功为 根据热力学第一定律，在气体从状态A变化到状态B的过程中，气体内能的增量ΔU为 14. 如图所示，质量M=2kg（含挡板）的长木板静止在足够大的光滑水平面上，其右端挡板固定一劲度系数k=225N/m的水平轻质弹簧，弹簧自然伸长时，其左端到木板左端的距离L=1.6m，小物块（视为质点）以大小v0=10m/s的初速度从木板的左端向右滑上长木板，已知物块的质量m=0.5kg，弹簧的弹性势能Ep=kx2（其中x为弹簧长度的形变量），弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2。 (1)若木板上表面光滑，求弹簧被物块压缩后的最大弹性势能Epm； (2)若木板上表面粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，请判断物块是否会压缩弹簧，若物块不会压缩弹簧，求最终物块到木板左端的距离s；若物块会压缩弹簧，求弹簧的最大形变量xm。 【答案】（1）20J；（2）压缩弹簧，最大形变量为0.4m 【解析】 【详解】（1）经分析可知，弹簧的弹性势能最大时，物块和木板具有共同速度，设为v，有: 解得: v=2m/s 根据能量守恒定律有: 解得: （2）假设物块不会压缩弹簧，且物块在木板上通过的距离为s1，有: 解得: 由于s1＞L，故物块会压缩弹簧，由能量守恒定律有 解得: 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P（-d，0）点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为vo，粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)匀强电场的电场强度大小； (3)继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。 【答案】(1)；(2)；(3)3v0 【解析】 【分析】 【详解】(1)当粒子以大小为v0的速度射入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径 根据牛顿第二定律有 解得 (2)设粒子射出速度大小为v1，由题意知，粒子在磁场中做圆周运动的半径 r2=d 根据牛顿第二定律 粒子进入电场后，根据动能定理有 解得 (3)设粒子射出速度增大为v时，粒子刚好不从x=d射出电场设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有： 设粒子出磁场时速度与x轴正向夹角为θ，根据几何关系有 粒子出磁场时，沿x轴正向的分速度 vx=vcosθ 粒子沿电场方向做匀减速运动，根据运动学公式有 根据牛顿第二定律有 qE=ma 解得 v=3v0 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $