精品解析：黑龙江佳木斯市桦南县第一中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测物理试题

2025-2026学年度第二学期第三次月考 高二物理 满分100分，考试时间75分钟 第I卷（选择题共46分） 一、选择题：（本题共10小题，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，每题4分，第8-10题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） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 D. 液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 2. 如图所示为研究光电效应的电路图，分别用红、黄、蓝、紫四种颜色的光照射电极K，均会有光电子逸出，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表的示数刚好为0，并记录电压表的示数，则电压表示数最大对应的是（　　） A. 紫光 B. 蓝光 C. 黄光 D. 红光 3. 某小夜灯的简化电路如图所示，理想变压器原线圈接入电压的交流电源，副线圈串联一规格为“6V，3W”的小灯泡L和一个的电阻，小灯泡恰好正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，a和b是轨迹上的两点。云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直。关于粒子的电性及运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电，由a点运动到b点 B. 粒子带负电，由a点运动到b点 C. 粒子带正电，由b点运动到a点 D. 粒子带负电，由b点运动到a点 5. 容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强p=10atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分装完成后，每个小钢瓶的压强=2atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（　　） A. 4瓶 B. 10瓶 C. 16瓶 D. 20瓶 6. 科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如图（a）所示，把电流表A改装成量程为40cm的汽车油量深度表，已知压敏电阻的阻值与容器内所装汽油的深度h的关系如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 接通开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于“a”端 B. 改装后的深度刻度是均匀的 C. 0cm深度应该对应电流表的示数为零 D. 若要把深度表的量程从40cm改为50cm，滑动变阻器的滑片P应该向“b”端调节 7. 如图所示，质量为m，电阻为R，直径为d的圆形金属线框置于粗糙绝缘的水平桌面上，线框的左半部分处于一个垂直桌面向下的正方形匀强磁场区域，磁场区域边长也为d，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，其中B0、t0均为已知量，圆形线框一直处于静止状态。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 0~t0时间内线框中的感应电流方向为顺时针 B. 2t0时刻线框所受安培力大小为 C. 0.5t0与2t0时刻，线框受到的摩擦力大小相等，方向相反 D. 0~t0和t0~3t0时间内，导体框中产生的焦耳热之比为4:1 8. 分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（ ） A. 当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B. 两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C. 图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D. 两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 9. 如图所示，汽缸内密封的一定质量理想气体按图中折线经历过程。下列说法正确的是（　　） A. 状态与状态气体的温度相同 B. 图中过程气体内能一直减小 C. 图中过程气体对外界做功 D. 图中过程与过程气体从外界吸收的热量相同 10. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，虚线边界OM与轴正方向成角。时刻，在第一象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，此时，位于OM上的一正离子源S（到原点的距离为）在xOy平面内发射出大量质量为、电荷量为的同种不同速率的离子，方向斜向右下方，均与OM成角，且所有离子均能运动到边界OM。当所有离子运动到边界OM时，撤去磁场，在第一象限加沿轴负方向、大小为的匀强电场，使得所有离子经过第一象限OM与y轴间的某边界OP（图中未画出）时的速率均相等。不计离子的重力以及离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. 所有离子经过边界OM的时刻均为 B. 离子的最大发射速率为 C. 若离子的发射速率为，则离子经过边界OM时的坐标为 D. 边界OP满足的方程为 第II卷（非选择题共54分） 二、实验题（共14分） 11. 实验小组利用如图甲所示的装置做“探究等温情况下一定量的气体压强与体积的关系”的实验。实验时用橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱，向上拉动柱塞，获得多组空气柱的体积与压强的数据。据此回答下列问题： （1）关于本实验，下列说法正确的是__________。 A. 读数时应该用手握住空气柱外的玻璃管，保持装置稳定 B. 可以在柱塞上涂抹润滑油提高装置的气密性 C. 应快速拉动柱塞然后读数，避免气体与外界发生热交换 （2）实验小组作出图像，若图像是一条过原点的直线，说明在温度不变的情况下，一定量的气体压强与体积成__________（选填“正比”或“反比”）。 （3）图乙是该实验小组在不同环境温度下，对同一段空气柱做实验得出的两条等温线和，对应的温度分别为、，则__________（选填“”“”或“”）。 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。实验主要步骤如下： ①向体积为1mL的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入50滴时（指同一滴），测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在边长为1cm的正方形小格坐标纸上，如图所示。 （1）该实验中，使用到的研究方法是_________。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为_________mL。 （3）油酸分子直径的大小_________m。（结果保留一位有效数字） （4）如果在“用油膜法估测分子的直径”实验中，计算结果明显偏大，可能的原因有_________。 A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C. 在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数 D. 配好的油酸酒精溶液长时间放置后再使用，由于酒精挥发使浓度发生了变化 三、计算题（共40分） 13. 如图所示，固定的竖直气缸内有一个轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气缸内气体的初始热力学温度为，高度为，已知大气压强为，重力加速度为g。现对缸内气体缓慢加热，忽略活塞与气缸壁之间的摩擦。 （1）当气体的温度变为时，求活塞与气缸底部的距离h； （2）若在对气体缓慢加热的同时，在活塞上缓慢加沙子，使活塞位置保持不变。当气缸内气体的温度变为时，求所加沙子的质量M。 14. 如图为竖直放置的形管，两侧均为粗细均匀的玻璃管，左管开口，右管封闭。但右管横截面积是左管的3倍，管中装入水银，大气压强为。开口管中水银面到管口距离为，且水银面比封闭管内高，封闭管内空气柱长为。现用小活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，不计小活塞与管壁阻力，求： （1）右管中气体的最终压强； （2）活塞推动的距离。 15. 间距的两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）组成，两部分通过绝缘材料在D、E两点平滑连接，倾斜部分导轨与水平面间夹角为，导轨上端接有的电阻。空间分布如图所示的匀强磁场，倾斜导轨的磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度，水平区域边界右侧磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为，为无场区域。现有三根长度均为的金属棒a、b、c与导轨良好接触，其质量、、，其电阻、、，金属棒a由静止释放，释放处离水平导轨的高度为，金属棒在到达边界前速度已达到稳定，金属棒b、c放置在水平导轨上。不计一切摩擦阻力及导轨的电阻，金属棒一直处在导轨上，且与导轨保持垂直，始终未相碰，重力加速度为。求： （1）金属棒a运动过程中的最大速度； （2）金属棒a下滑过程运动的总时间t； （3）导体棒a进入后，导体棒b最终如何运动？此过程中导体棒b产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期第三次月考 高二物理 满分100分，考试时间75分钟 第I卷（选择题共46分） 一、选择题：（本题共10小题，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，每题4分，第8-10题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） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 D. 液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．液体表面张力的方向始终与液面相切，与分界线垂直，A错误； B．单晶体和多晶体都有固定的熔点，B错误； C．金属材料虽然显示各向同性，但具有固定的熔点，为晶体，C错误； D．液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，D正确。 故选D。 2. 如图所示为研究光电效应的电路图，分别用红、黄、蓝、紫四种颜色的光照射电极K，均会有光电子逸出，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表的示数刚好为0，并记录电压表的示数，则电压表示数最大对应的是（　　） A. 紫光 B. 蓝光 C. 黄光 D. 红光 【答案】A 【解析】 【详解】根据爱因斯坦光电效应方程 和 可知，照射同一金属材料时，入射光的频率越高，遏止电压越大，故紫光对应的遏止电压最大。 故选A。 3. 某小夜灯的简化电路如图所示，理想变压器原线圈接入电压的交流电源，副线圈串联一规格为“6V，3W”的小灯泡L和一个的电阻，小灯泡恰好正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小灯泡正常发光，则有小灯泡两端的电压为，根据可得 根据欧姆定律有 则副线圈两端电压 由于理想变压器原线圈接入电压的交流电源，原线圈两端所接电压 根据理想变压器电压比与匝数比的关系有。 故选B。 4. 如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，a和b是轨迹上的两点。云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直。关于粒子的电性及运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电，由a点运动到b点 B. 粒子带负电，由a点运动到b点 C. 粒子带正电，由b点运动到a点 D. 粒子带负电，由b点运动到a点 【答案】C 【解析】 【详解】粒子运动过程中，由洛伦兹力提供向心力 解得 穿过铅板后，粒子的速度变小，粒子做圆周运动的半径也变小，所以粒子由铅板的下方进入铅板的上方，故由b点运动到a点，由左手定则可知，粒子带正电。 故选C。 5. 容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强p=10atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分装完成后，每个小钢瓶的压强=2atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（　　） A. 4瓶 B. 10瓶 C. 16瓶 D. 20瓶 【答案】C 【解析】 【详解】初态 ， 末态 ， （为瓶数） 根据玻意耳定律可得 代入数据解得 故C正确，A、B、D错误； 故选C。 6. 科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如图（a）所示，把电流表A改装成量程为40cm的汽车油量深度表，已知压敏电阻的阻值与容器内所装汽油的深度h的关系如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 接通开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于“a”端 B. 改装后的深度刻度是均匀的 C. 0cm深度应该对应电流表的示数为零 D. 若要把深度表的量程从40cm改为50cm，滑动变阻器的滑片P应该向“b”端调节 【答案】D 【解析】 【详解】A．接通开关S前，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑片P应置于“b”端，故A错误； B．设容器所装汽油的深度为h，对应电流表的示数为I。由图(b)可知，压敏电阻RM与深度h不是线性关系，根据闭合电路欧姆定律有 可知I与压敏电阻RM也不是线性关系，故改装后的深度刻度是不均匀的，故B错误； C．由图(b)可知，当汽油的深度为0cm时，压敏电阻RM的阻值为，根据闭合电路欧姆定律有 所以0cm深度应该对应电流表的示数不为零，故C错误； D．若要把深度表的量程从40cm改为50cm，则电流表满偏时接入电路中的阻值减小，由，可知滑动变阻器接入电路中的阻值变大，滑动变阻器的滑片P应该向“b”端调节，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为m，电阻为R，直径为d的圆形金属线框置于粗糙绝缘的水平桌面上，线框的左半部分处于一个垂直桌面向下的正方形匀强磁场区域，磁场区域边长也为d，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，其中B0、t0均为已知量，圆形线框一直处于静止状态。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 0~t0时间内线框中的感应电流方向为顺时针 B. 2t0时刻线框所受安培力大小为 C. 0.5t0与2t0时刻，线框受到的摩擦力大小相等，方向相反 D. 0~t0和t0~3t0时间内，导体框中产生的焦耳热之比为4:1 【答案】B 【解析】 【详解】A．时间内，磁感应强度垂直桌面向下增大，磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知，感应电流为逆时针，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知，内线框产生的感应电动势  感应电流  ​时刻，安培力，故B正确； C． 内线框产生的感应电动势 电流​ 安培力大小 ​ 安培力方向向右，摩擦力向左； ​时刻安培力大小  安培力方向向左，摩擦力向右，所以，0.5t0与2t0时刻，线框受到的摩擦力大小不相等，方向相反，故C错误； D．和内导体框内的电流之比 产生的焦耳热之比 ，故D错误。 故选B。 8. 分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（ ） A. 当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B. 两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C. 图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D. 两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 【答案】BD 【解析】 【详解】． A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间存在斥力作用，也存在引力作用，故A错误； B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，两分子的作用力先增大后减小，力是产生加速度的原因，即它们的加速度先增大后减小，B正确； C．两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小，并不是零，故C错误； D．分子势能在r0时最小，在r1到r0之间势能为零，无限远处势能也为零。故两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故D正确； 故选BD。 9. 如图所示，汽缸内密封的一定质量理想气体按图中折线经历过程。下列说法正确的是（　　） A. 状态与状态气体的温度相同 B. 图中过程气体内能一直减小 C. 图中过程气体对外界做功 D. 图中过程与过程气体从外界吸收的热量相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程可知，一定质量理想气体，与温度成正比；状态时 状态时 故两状态下的相等，状态与状态气体的温度相同，故A正确； B．理想气体内能仅与温度有关，温度升高则内能增大，对比状态与状态，有 因此,且过程中，持续增大，说明温度持续升高，内能一直增大，故B错误； C． 过程气体体积从 增大到，体积膨胀，气体对外界做功，故C正确； D． 图中过程曲线下的面积等于气体对外做功的大小，由图可知与过程气体对外做功大小相等，状态与状态气体的温度相同，内能不变，根据热力学第一定律 得 即过程，气体对外做功数值上等于气体从外界吸收的热量。过程，气体温度持续升高，内能一直增大，据热力学第一定律 得 即过程，气体对外做功数值小于气体从外界吸收的热量。因此过程与过程气体从外界吸收的热量不相等，故D错误； 故选AC。 10. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，虚线边界OM与轴正方向成角。时刻，在第一象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，此时，位于OM上的一正离子源S（到原点的距离为）在xOy平面内发射出大量质量为、电荷量为的同种不同速率的离子，方向斜向右下方，均与OM成角，且所有离子均能运动到边界OM。当所有离子运动到边界OM时，撤去磁场，在第一象限加沿轴负方向、大小为的匀强电场，使得所有离子经过第一象限OM与y轴间的某边界OP（图中未画出）时的速率均相等。不计离子的重力以及离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. 所有离子经过边界OM的时刻均为 B. 离子的最大发射速率为 C. 若离子的发射速率为，则离子经过边界OM时的坐标为 D. 边界OP满足的方程为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．离子在匀强磁场中运动的周期为 周期与离子速率无关。 由几何关系，入射方向与成，弦切角为，因此离子运动的圆心角 运动时间  与速率无关，所有离子运动时间都相同，A正确； B．洛伦兹力提供向心力 得轨迹半径 由几何关系，到出射点的弦长 出射点到原点的距离 因此 代入得 ，B正确； C．若，则 出射点到原点的距离 出射点坐标， 即坐标为，C错误； D．撤去磁场后加电场，设到达边界上点时速率为，根据动能定理  其中出射点在上的坐标满足， 其中 代入整理后，要求为常数（与无关），消去含的项后可得 第一象限，即，D正确。 故选ABD。 第II卷（非选择题共54分） 二、实验题（共14分） 11. 实验小组利用如图甲所示的装置做“探究等温情况下一定量的气体压强与体积的关系”的实验。实验时用橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱，向上拉动柱塞，获得多组空气柱的体积与压强的数据。据此回答下列问题： （1）关于本实验，下列说法正确的是__________。 A. 读数时应该用手握住空气柱外的玻璃管，保持装置稳定 B. 可以在柱塞上涂抹润滑油提高装置的气密性 C. 应快速拉动柱塞然后读数，避免气体与外界发生热交换 （2）实验小组作出图像，若图像是一条过原点的直线，说明在温度不变的情况下，一定量的气体压强与体积成__________（选填“正比”或“反比”）。 （3）图乙是该实验小组在不同环境温度下，对同一段空气柱做实验得出的两条等温线和，对应的温度分别为、，则__________（选填“”“”或“”）。 【答案】（1）B （2）反比 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．用手握住玻璃管会改变封闭气体温度，破坏等温条件，故A错误； B．柱塞涂抹润滑油可以提高气密性，防止漏气，保证封闭气体质量不变，故B正确； C．快速拉动柱塞会使气体温度发生变化，需等待气体与外界完成热交换、温度恢复后再读数，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 ​图像为过原点的直线，说明与成正比，因此温度不变时，一定质量气体的压强与体积成反比。 【小问3详解】 根据理想气体状态方程 变形得 可知图像的斜率 斜率与温度成正比。由图乙可知，a的斜率更大，因此。 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。实验主要步骤如下： ①向体积为1mL的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入50滴时（指同一滴），测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在边长为1cm的正方形小格坐标纸上，如图所示。 （1）该实验中，使用到的研究方法是_________。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为_________mL。 （3）油酸分子直径的大小_________m。（结果保留一位有效数字） （4）如果在“用油膜法估测分子的直径”实验中，计算结果明显偏大，可能的原因有_________。 A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C. 在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数 D. 配好的油酸酒精溶液长时间放置后再使用，由于酒精挥发使浓度发生了变化 【答案】（1）B （2） （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 该实验中，认为油酸分子为球形，且为单分子排列，使用到的研究方法是理想模型法。 故选B。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 【小问3详解】 正方形的个数约为62个，故油膜的面积约为 油酸分子直径的大小 【小问4详解】 A．油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故A正确； B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，故B错误。 C．在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数，则滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值V偏大，则直径测量值偏大，故C正确； D．配好的油酸酒精溶液长时间后放置再使用，由于酒精挥发使实际浓度变大，则代入原标称浓度计算，结果将偏小，故D错误。 故选AC。 三、计算题（共40分） 13. 如图所示，固定的竖直气缸内有一个轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气缸内气体的初始热力学温度为，高度为，已知大气压强为，重力加速度为g。现对缸内气体缓慢加热，忽略活塞与气缸壁之间的摩擦。 （1）当气体的温度变为时，求活塞与气缸底部的距离h； （2）若在对气体缓慢加热的同时，在活塞上缓慢加沙子，使活塞位置保持不变。当气缸内气体的温度变为时，求所加沙子的质量M。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 缸内的气体为等压变化；初态，；末态， 由盖-吕萨克定律得 联立解得 【小问2详解】 气缸内的气体为等容变化；初态；末态对活塞，有 由查理定律得 联立解得 14. 如图为竖直放置的形管，两侧均为粗细均匀的玻璃管，左管开口，右管封闭。但右管横截面积是左管的3倍，管中装入水银，大气压强为。开口管中水银面到管口距离为，且水银面比封闭管内高，封闭管内空气柱长为。现用小活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，不计小活塞与管壁阻力，求： （1）右管中气体的最终压强； （2）活塞推动的距离。 【答案】（1）88cmHg；（2）6cm 【解析】 【详解】（1）设左侧管横截面积为S，则右侧管横截面积为3S，以右侧管封闭气体为研究对象，初状态压强为 体积为 末状态气体压强，从初状态到末状态，左侧管水银面下降，右侧水银面上升，则 可得 末状态体积 根据玻意耳定律 联立可得 （2）以左侧管被活塞封闭的气体为研究对象，初状态 体积 末状态 体积 由等温变化有 联立可得 所以活塞推动的距离 15. 间距的两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）组成，两部分通过绝缘材料在D、E两点平滑连接，倾斜部分导轨与水平面间夹角为，导轨上端接有的电阻。空间分布如图所示的匀强磁场，倾斜导轨的磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度，水平区域边界右侧磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为，为无场区域。现有三根长度均为的金属棒a、b、c与导轨良好接触，其质量、、，其电阻、、，金属棒a由静止释放，释放处离水平导轨的高度为，金属棒在到达边界前速度已达到稳定，金属棒b、c放置在水平导轨上。不计一切摩擦阻力及导轨的电阻，金属棒一直处在导轨上，且与导轨保持垂直，始终未相碰，重力加速度为。求： （1）金属棒a运动过程中的最大速度； （2）金属棒a下滑过程运动的总时间t； （3）导体棒a进入后，导体棒b最终如何运动？此过程中导体棒b产生的焦耳热。 【答案】（1）4m/s；（2）3.3s；（3）a、b、c棒最终的运动速度相等，0.16J 【解析】 【详解】（1）金属棒a下滑中受洛伦兹力和重力沿导轨向下的分力作用，有 由欧姆定律可得 解得金属棒a运动过程中的最大速度为 （2）由动量定理可得 金属棒a下滑过程运动的总时间 （3）a进入水平面后，有 刚进入时b，c棒的加速度相等，可知接下来b，c棒的运动情况相同，最终a、b、c棒的运动速度相等，由动量守恒可得 总发热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $