精品解析：江苏南师附中、天一中学、海门中学、海安中学2025-2026学年高二下学期6月期末物理试卷

2027届高二年级6月份物理学科测试试卷 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共计44分，每题只有一个选项符合题意。 1. 托尔（Torr）是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示1托尔，下列表述正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 水银具有强毒性与不可降解性，根据《关于汞的水俣公约》，从2026年1月1日起，我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。下列说法正确的是（ ） A. 水银不能浸润玻璃 B. 水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙 C. 水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间只存在分子引力 D. 将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面高于管外水银面 3. 在红外遥控器中使用了LC振荡电路来发射信号，如图甲所示为LC振荡电路中某时刻对应的电流及电容器的带电情况，图乙为一个振荡周期内电容器某极板电荷量随时间的变化关系，则图甲对应图乙中的时刻可能为（　　） A. a时刻 B. b时刻 C. c时刻 D. d时刻 4. 我国是农业大国，扁担作为农耕工具承载千万农人的希望与梦想。如图所示，一农民用扁担挑起两个完全相同的箩筐站定，手握着钩链，使箩筐水平。已知两个箩筐的总质量为 ，四根长度相同的轻质绳与筐口连接处四等分圆形筐口，且绳长和筐口直径相等，重力加速度为，则每根轻绳上拉力大小为（ ） A. B. C. D. 5. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示（ ） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应的图线是 B. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是 C. 若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，对应的图线是 D. 若实验中有漏气，对应的图线是 6. 如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（　　） A. 当光照射光电管时电容器左极板带正电 B. 光电管受到光的照射电流表有持续的电流 C. 电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流 D. 光停止照射后，电流表有方向向上的电流 7. 大量处于某一能级的氢原子向低能级跃迁时，发出6种不同频率的光，将这些光分别编号射入同一种金属来进行光电效应实验，所得遏止电压如图甲所示，图乙为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ） A. 这6种光是从 能级跃迁到基态时发出的光 B. 编号2是从 能级跃迁到基态时发出的光 C. 若增大编号3的光照强度，则饱和电流变大 D. 若将编号6的光照射另一种金属，则一定能发生光电效应 8. 一定质量的理想气体经历循环过程，其中 和 是等容变化，是等压变化，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体分子平均动能变大 B. 过程，气体的内能减小 C. 过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D. 经历循环过程，系统对外界放出热量 9. 如图所示，一竖直轻弹簧下端固定在地面上。现将一小球置于弹簧上方并用力向下压至某一位置O （在弹性限度内）后由静止释放。以O点为原点，竖直向上为正方向建立 轴，小球上升过程的和图像如下图所示，不计空气阻力，重力加速度为 ，其中 段为直线、 段为曲线。下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，在一种“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球和小球，从距水平地面和高度的地方同时由静止释放。忽略空气阻力及碰撞时间，若B球与地面碰撞后原速率弹回，要使球B在第一次上升过程中与球A相碰，则的取值可能为（ ） A. 4 B. 6 C. 8 D. 9 11. 如图所示，小球穿在固定光滑杆上，与两个相同的轻弹簧相连，弹簧可绕O1、O2无摩擦转动。小球在杆上A点时，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，杆上的B点与O1、A、O2构成矩形，AB=2。现将小球从A点释放，则小球下滑的过程中（　　） A. 到达A、B中点前，弹簧1的弹力比弹簧2的大 B. 到达A、B中点时，加速度等于零 C. 弹簧1的最大弹性势能比弹簧2的大 D. 与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间长 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图甲所示，光电门固定在水平长木板的 点，不可伸长的细线一端连接滑块，另一端通过定滑轮连接钩码。 实验步骤如下： ①用天平测出钩码的质量，滑块和遮光条的总质量为 ； ②用游标卡尺测量遮光条的宽度 ； ③调整定滑轮使细线水平； ④用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的 点距离为； ⑤让滑块由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间 ； ⑥多次改变滑块的初始位置重复步骤④⑤，测出多组遮光条经过光电门的时间 和滑块左端到固定光电门的 点距离； ⑦根据上述实验数据，求出动摩擦因数。 （1）某次测量中游标卡尺如图乙所示，其读数为________mm； （2）关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有 ； A. 实验中先释放滑块，后接通电源 B. 调整定滑轮高度，使细线与板面平行 C. 必须满足钩码质量远小于木块质量 （3）根据多组、 数据在坐标系中作出图像如图丙所示，图像的斜率为，设重力加速度为，则物块与长木板之间的动摩擦因数______________（用题中物理量字母符号表示）。 （4）为了减小实验误差，滑块应离光电门____________（选填“远一点”或“近一点”）；某同学提出在的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离，考虑此因素的影响，实验测量结果____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 13. 质量为静止的衰变为质量为的，放出质量的 粒子，有光子辐射。 （1）写出核反应方程并求衰变过程中释放的核能； （2）若 粒子动量大小是，光子的波长大小为，光子运动方向与相同，普朗克常量为 ，求的速度大小。 14. 如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为匝，边长的正方形线圈，总电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光，求： （1）线圈中感应电动势的最大值及交流电表的示数； （2）线圈从中性面位置转过的过程中，通过电灯的电荷量。 15. 如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，它底部开有一个截面积为圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。已知瓶的总体积为，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，两者压强均为大气压强。 （1）保持温度不变，用打气筒对气球充气，当瓶内由气球和橡皮塞封闭的气体体积由减小时，压强增大。求该气体的体积由减小时，体积减小后瓶内气体压强。 （2）打气筒对气球充气，每次都能把体积为、压强为的气体充进气球内，气球膨胀过程时气球内和瓶内气体压强近似相等，温度不变。当瓶内外压强差时，橡皮塞被弹出。求 ①橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力； ②向气球内至少充气几次，橡皮塞会被弹出？ 16. 如图所示，开始时可视为质点的滑块静置于传送带左端，由静止开始以可调的加速度匀加速启动的传送带带动后，滑块滑过光滑直轨道 ，并滑上上表面与轨道 相平的4个紧密排列的相同木块。已知滑块质量，每个木块的质量，宽度，传送带的长度 ，滑块与传送带及木块间的动摩擦因数分别为、，木块与地面 间动摩擦因数为，各轨道间平滑连接，不计水平轨道与传送带及木块间的间隙，设最大静摩擦等于滑动摩擦力。 （1）若，求滑块在传送带上的运动时间； （2）若4个木块固定不动，并在上表面贴上某种特殊材料，滑块在上表面运动受到的水平阻力（与摩擦力类似）大小与滑块速度大小成正比，即，，要使滑块不滑出木块，则传送带的加速度不能超过多少？ （3）若滑块最终静止在木块3上，求木块3的最大速度及运动的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二年级6月份物理学科测试试卷 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共计44分，每题只有一个选项符合题意。 1. 托尔（Torr）是真空技术领域广泛应用的计量单位，其定义为1毫米汞柱产生的压强，精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示1托尔，下列表述正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】托尔是压强单位，，题目要求用国际单位制基本单位表示，推导如下： 压强定义式为 结合牛顿第二定律 力 的国际基本单位为 面积的国际基本单位为 因此压强的国际基本单位为 故选B。 2. 水银具有强毒性与不可降解性，根据《关于汞的水俣公约》，从2026年1月1日起，我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。下列说法正确的是（ ） A. 水银不能浸润玻璃 B. 水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙 C. 水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间只存在分子引力 D. 将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面高于管外水银面 【答案】A 【解析】 【详解】A．水银在玻璃表面形成球形且可轻松滚落，不会附着在玻璃表面，说明水银不能浸润玻璃，故A正确； B．液体分子间存在空隙，水银难以压缩是因为分子间距小于平衡距离时，分子间斥力远大于引力，斥力阻碍压缩，并非分子间无空隙，故B错误； C．分子间引力和斥力是同时存在的，水银滴表面层分子比内部分子稀疏，分子间距大于平衡距离，引力大于斥力，表现为引力，产生表面张力使水银滴呈球形，并非只存在分子引力，故C错误； D．水银不浸润玻璃，毛细现象中不浸润液体在细管内液面会下降，因此管内水银面低于管外水银面，故D错误。 故选A。 3. 在红外遥控器中使用了LC振荡电路来发射信号，如图甲所示为LC振荡电路中某时刻对应的电流及电容器的带电情况，图乙为一个振荡周期内电容器某极板电荷量随时间的变化关系，则图甲对应图乙中的时刻可能为（　　） A. a时刻 B. b时刻 C. c时刻 D. d时刻 【答案】A 【解析】 【详解】根据图甲可知，电流向电容器正极板方向流动，电容器处于充电状态，电荷量增加，对应于a时刻。 故选A。 4. 我国是农业大国，扁担作为农耕工具承载千万农人的希望与梦想。如图所示，一农民用扁担挑起两个完全相同的箩筐站定，手握着钩链，使箩筐水平。已知两个箩筐的总质量为 ，四根长度相同的轻质绳与筐口连接处四等分圆形筐口，且绳长和筐口直径相等，重力加速度为，则每根轻绳上拉力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两个箩筐的总质量为 ，则每个箩筐的质量为，因为四根长度相同的轻质绳与筐口连接处四等分圆形筐口，且绳长和筐口直径相等，所以两根相对的绳子与直径构成等边三角形，绳子与竖直方向的夹角为，对其中一个箩筐受力分析，竖直方向上受重力和四根绳子的拉力的竖直分量平衡，有 解得 故选A。 5. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示（ ） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应的图线是 B. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是 C. 若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，对应的图线是 D. 若实验中有漏气，对应的图线是 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程可得 可得 若增大气体体积时拉活塞速度过快，气体对外做功，温度将降低，图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故A错误； B．若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，设注射器和传感器连接细管中的气体体积为，有 可得 则对应的图线是 ，故B正确； C．若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，则气体温度升高，图线的斜率将减小，则对应的图线是c，故C错误； D．若实验中有漏气，则图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（　　） A. 当光照射光电管时电容器左极板带正电 B. 光电管受到光的照射电流表有持续的电流 C. 电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流 D. 光停止照射后，电流表有方向向上的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电效应阴极K发出电子，到达电容器左极板，所以左极板带负电，故A项错误； B．当光电子到达电容器极板时，光电管上出现反向电压，当电容器两板间电压到达一定值时，即光电管间的电压达到反向截止电压时，光电子不会到达另一极，电容器不再被充电，即此时电路中将没有电流，故B项错误； C．在电容器开始充电之前，电容器上不带电。当发生光电效应时，光电管对电容器充电，回路有顺时针方向电流，即电流表有方向向下的电流，故C项正确； D．停止照射后，由于电路是断路，所以电容器不会放电，回路无电流，故D项错误。 故选C。 7. 大量处于某一能级的氢原子向低能级跃迁时，发出6种不同频率的光，将这些光分别编号射入同一种金属来进行光电效应实验，所得遏止电压如图甲所示，图乙为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ） A. 这6种光是从 能级跃迁到基态时发出的光 B. 编号2是从 能级跃迁到基态时发出的光 C. 若增大编号3的光照强度，则饱和电流变大 D. 若将编号6的光照射另一种金属，则一定能发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．大量处于n能级的氢原子发生能级跃迁所释放光子的频率种数为，故 解得，故这6种光是从能级跃迁到基态时发出的光，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程有，其中为光电子的最大初动能，为光子的能量，为金属的逸出功。 光电子的最大初动能为，其中为遏止电压。 联立解得 根据玻尔理论有 所以，遏止电压为 故能级差越大，遏止电压越大。根据乙图可算出6种光对应的能级差，，，，， 比较上述能级差有，其中的数字对应的是氢原子的初、末能级。由图甲可读出，6种光对应的遏止电压顺序为 其中的数字是光的编号。编号2是上述遏止电压排序中的第1项，对应的是能级差排序中的第1项，故编号2是从能级跃迁到基态时发出的光，故B错误； C．增大编号3的光照强度，单位时间内逸出的光电子数增多，则饱和电流变大，故C正确； D．编号6的光对应的遏止电压为零，可知光电子的能量刚好克服逸出功。由于不同金属的逸出功不同，若换用的金属逸出功较小，用编号6的光能使其发生光电效应，若换用的金属逸出功较大，用编号6的光不能使其发生光电效应，故用编号6的光照射另一种金属，不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 8. 一定质量的理想气体经历循环过程，其中 和 是等容变化，是等压变化，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体分子平均动能变大 B. 过程，气体的内能减小 C. 过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D. 经历循环过程，系统对外界放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．a→b过程，气体体积V不变，压强p减小，根据查理定律，可知气体温度T降低，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能变小，A错误。 B．b→c过程，气体体积V、压强p均增大，根据理想气体状态方程，可知温度T升高，理想气体的内能只与温度有关，所以气体的内能增大，B错误。 C．d→a过程，气体压强p不变，体积V减小，外界对气体做功W>0 根据盖-吕萨克定律，可知温度T降低，内能减小ΔU<0 根据热力学第一定律ΔU=W+Q 可得Q=ΔU−W 因为ΔU<0，W>0，所以Q<0，即气体放出热量 放出的热量|Q|=|ΔU|+W>W 即气体放出的热量大于外界对气体做的功，C正确。 D．经历a→b→c→d→a循环过程，气体内能变化量ΔU=0 p−V图像中，图线与横轴围成的面积表示功，b→c过程气体对外做功W1等于梯形面积，d→a过程外界对气体做功W2等于矩形面积。由图可知c、d间竖直距离大于a、b间竖直距离，故W1>W2 整个循环气体对外做功W=W1−W2>0 根据热力学第一定律ΔU=-W+Q 得Q=W>0，系统从外界吸收热量，D错误。 故选C。 9. 如图所示，一竖直轻弹簧下端固定在地面上。现将一小球置于弹簧上方并用力向下压至某一位置O （在弹性限度内）后由静止释放。以O点为原点，竖直向上为正方向建立 轴，小球上升过程的和图像如下图所示，不计空气阻力，重力加速度为 ，其中段为直线、 段为曲线。下列图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设小球位于O点时弹簧的压缩量为，根据题意可知 小球离开弹簧前，根据牛顿第二定律有 得 故小球离开弹簧前，其图像是一条与纵轴交于正半轴、下降趋势的直线，小球离开弹簧后，只受重力，加速度为，故AB错误； CD．小球离开弹簧前，小球所受合力先向上且逐渐减小，弹簧弹力等于小球重力时，合力为零，此后合力向下且越来越大，故小球的加速度先减小后增大，速度先增大后减小，图像切线斜率的绝对值 故先减小后增大，其图像先越来越平缓，后越来越陡，小球离开弹簧后，加速度不变，速度越来越小，则越来越大，即图像越来越陡，故MN段应为曲线，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示，在一种“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球和小球，从距水平地面和高度的地方同时由静止释放。忽略空气阻力及碰撞时间，若B球与地面碰撞后原速率弹回，要使球B在第一次上升过程中与球A相碰，则的取值可能为（ ） A. 4 B. 6 C. 8 D. 9 【答案】A 【解析】 【详解】设B球自由下落的时间为，根据自由落体运动公式有 B球与地面碰撞后原速率弹回，做竖直上抛运动，根据对称性，B球回到原高度h处的时间为。要使B球在第一次上升过程中与A球相碰，临界情况是B球刚好回到原高度h时与A球相碰。此时A球下落的时间为，下落的位移为 相遇时A球的高度应小于等于B球的高度h，即 解得，又，可得 故选A。 11. 如图所示，小球穿在固定光滑杆上，与两个相同的轻弹簧相连，弹簧可绕O1、O2无摩擦转动。小球在杆上A点时，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，杆上的B点与O1、A、O2构成矩形，AB=2。现将小球从A点释放，则小球下滑的过程中（　　） A. 到达A、B中点前，弹簧1的弹力比弹簧2的大 B. 到达A、B中点时，加速度等于零 C. 弹簧1的最大弹性势能比弹簧2的大 D. 与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间长 【答案】C 【解析】 【详解】A．几何关系可知，设弹簧原长为，分析易得小球到达A、B中点O时，弹簧1、弹簧2都处于原长，如图所示 图中易知到达A、B中点O前，弹簧2的形变量一直大于弹簧1的形变量，故弹簧1的弹力比弹簧2的小，故A错误； B．到达A、B中点时，两弹簧弹力为0，小球的合力为其重力沿杆方向向下的分力，故加速度不为0，故B错误； C．根据，到达A、B中点前，弹簧1的最大弹性势能， 弹簧2的最大弹性势能 可知弹簧1的最大弹性势能比弹簧2的大，故C正确； D．小球从A点运动到B点过程，由于两个弹簧对小球做的总功为零，与没有弹簧时相比，小球运动到B点的速度相等；设杆的倾角为，没有弹簧时，小球运动的加速度为 有弹簧时，加速度先大于，然后加速度逐渐减小，到AB中点时，加速度为，之后加速度小于，则两种情况的图像如图所示 两种情况的图像与横轴围成的面积相等，由图可知与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间更短，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图甲所示，光电门固定在水平长木板的 点，不可伸长的细线一端连接滑块，另一端通过定滑轮连接钩码。 实验步骤如下： ①用天平测出钩码的质量，滑块和遮光条的总质量为 ； ②用游标卡尺测量遮光条的宽度 ； ③调整定滑轮使细线水平； ④用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的 点距离为； ⑤让滑块由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间 ； ⑥多次改变滑块的初始位置重复步骤④⑤，测出多组遮光条经过光电门的时间 和滑块左端到固定光电门的 点距离； ⑦根据上述实验数据，求出动摩擦因数。 （1）某次测量中游标卡尺如图乙所示，其读数为________mm； （2）关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有 ； A. 实验中先释放滑块，后接通电源 B. 调整定滑轮高度，使细线与板面平行 C. 必须满足钩码质量远小于木块质量 （3）根据多组、 数据在坐标系中作出图像如图丙所示，图像的斜率为，设重力加速度为，则物块与长木板之间的动摩擦因数______________（用题中物理量字母符号表示）。 （4）为了减小实验误差，滑块应离光电门____________（选填“远一点”或“近一点”）；某同学提出在的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离，考虑此因素的影响，实验测量结果____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）13.4 （2）B （3） （4） ①. 远一点 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 这是10分度游标卡尺，精度为0.1mm。主尺读数为13mm，游标尺第4条刻度线与主尺对齐，游标读数为 总读数为 【小问2详解】 A．使用光电门需要先接通电源，再释放滑块，故A错误； B．调整定滑轮使细线与木板平行，保证拉力恒定，加速度不变，故B正确； C．本实验对整体列牛顿第二定律，不需要将钩码重力近似为绳子拉力，因此不需要满足钩码质量远小于滑块质量。 故选B。 【小问3详解】 遮光条通过光电门的瞬时速度近似为 滑块做匀加速直线运动，由运动学公式 得 整理得 因此图像斜率 得。 对滑块和钩码整体由牛顿第二定律 代入 整理得  【小问4详解】 [1]滑块离光电门远一点，加速位移更大，遮光条通过光电门的时间更短，平均速度更接近瞬时速度，减小误差； [2] 设漏测的固定长度为 ，实际位移为 代入公式得 漏测只改变图像截距，不改变斜率，而动摩擦因数由斜率计算，因此测量结果等于真实值。 13. 质量为静止的衰变为质量为的，放出质量的 粒子，有光子辐射。 （1）写出核反应方程并求衰变过程中释放的核能； （2）若 粒子动量大小是，光子的波长大小为，光子运动方向与相同，普朗克常量为 ，求的速度大小。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 核反应遵守电荷数守恒、质量数守恒，据此配平得核反应方程 衰变过程的质量亏损为 根据爱因斯坦质能方程 可得衰变过程中释放的核能 【小问2详解】 衰变过程内力远大于外力，系统动量守恒，初始时铀核静止，总动量为零。设的动量为，光子运动方向与相同，根据动量守恒定律有， 可得的速度大小 14. 如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为匝，边长的正方形线圈，总电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光，求： （1）线圈中感应电动势的最大值及交流电表的示数； （2）线圈从中性面位置转过 的过程中，通过电灯的电荷量。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 线圈中感应电动势的最大值为 代入数据可得 电动势有效值为 则交流电表的示数为 【小问2详解】 线圈从中性面位置转过 的过程中，通过电灯的电荷量为 可得 15. 如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，它底部开有一个截面积为圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。已知瓶的总体积为，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，两者压强均为大气压强。 （1）保持温度不变，用打气筒对气球充气，当瓶内由气球和橡皮塞封闭的气体体积由减小时，压强增大。求该气体的体积由减小时，体积减小后瓶内气体压强。 （2）打气筒对气球充气，每次都能把体积为、压强为的气体充进气球内，气球膨胀过程时气球内和瓶内气体压强近似相等，温度不变。当瓶内外压强差时，橡皮塞被弹出。求 ①橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力； ②向气球内至少充气几次，橡皮塞会被弹出？ 【答案】（1） （2）①；② 次 【解析】 【小问1详解】 设瓶内由气球和橡皮塞封闭的一定质量气体初状态为 、。体积减小 时压强为，由玻意耳定律得 解得 当体积由 减小 时，体积为 由玻意耳定律得 【小问2详解】 ①橡皮塞刚要弹出时，瓶内外压强差为 ，橡皮塞受气体的合压力大小为 由最大静摩擦力平衡条件得 ②气球膨胀过程中，气球内气体压强与瓶内封闭气体压强近似相等。橡皮塞弹出时瓶内封闭气体压强为 对瓶内由气球和橡皮塞封闭的一定质量气体，由玻意耳定律有 解得 此时气球体积为 同温下，气球内气体物质的量与 成正比，此时气球内气体的等效 量为 初始气球体积为 初始等效 量为，每次充入气体的等效 量为 故充气次数 所以至少充气 次。 16. 如图所示，开始时可视为质点的滑块静置于传送带左端，由静止开始以可调的加速度 匀加速启动的传送带带动后，滑块滑过光滑直轨道 ，并滑上上表面与轨道 相平的4个紧密排列的相同木块。已知滑块质量，每个木块的质量，宽度，传送带的长度 ，滑块与传送带及木块间的动摩擦因数分别为、，木块与地面间动摩擦因数为，各轨道间平滑连接，不计水平轨道与传送带及木块间的间隙，设最大静摩擦等于滑动摩擦力。 （1）若，求滑块在传送带上的运动时间； （2）若4个木块固定不动，并在上表面贴上某种特殊材料，滑块在上表面运动受到的水平阻力（与摩擦力类似）大小与滑块速度大小成正比，即，，要使滑块不滑出木块，则传送带的加速度 不能超过多少？ （3）若滑块最终静止在木块3上，求木块3的最大速度及运动的最远距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 滑块在传送带上能达到的最大加速度由滑动摩擦力提供   已知传送带加速度 因此滑块全程和传送带一起匀加速，由位移公式 代入得  【小问2详解】 滑块离开传送带时速度 滑块在固定木块上运动，由动量定理  即 即  代入数据结合 得 【小问3详解】 滑块对木块的滑动摩擦力 滑滑块滑上第n个木块瞬间，此时滑块压在第n、n+1…… 第 4 号木块上，参与地面摩擦的木块总个数为4−n+1=5−n个，对这些木块整体分析，地面对木块组的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 滑块在1号木块，木块不动； 滑块在2号木块，木块不动； 滑块在3号木块，3、4一起运动。 滑块最终静止在3号上，说明刚好相对滑动 时共速，共速时速度就是木块3的最大速度，设滑块刚滑上第3木块是速度为，滑块加速度 3、4整体加速度 共速时 且 滑块的位移 木块位移 又 联立解得， ， 接下来三者一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律 位移满足 代入得， 故木块3运动的最远距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $