2026届湖南长沙市开物中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

**基本信息** 2026届高三物理三模卷以神舟十九号对接、静电除尘等真实情境为载体，融合实验探究与综合计算，考查物理观念与科学思维，适配高考冲刺阶段能力评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|液体表面张力、光电效应、天体运动|结合太空舱实验等情境，考查科学推理| |多选题|4/20|理想气体状态方程、光的折射、动量守恒|通过P-1/V图像等，体现模型建构能力| |实验题|2/16|质量测量、磁感应强度测定|设计光电门与天平实验，培养科学探究素养| |计算题|3/40|气体实验定律、动量定理、电磁感应|迪士尼喷泉等实际问题，强化综合应用能力|

绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.将粗细不同、两端开口的细玻璃管插入装有某种液体的容器中，现象如图所示．下列说法中正确的是 A. 容器中的液体可能是水银 B. 若在正常运行的太空舱中进行实验，仍是较细玻璃管中的液面高 C. 玻璃管对液体分子的作用力比液体分子之间的作用力强 D. 若用不同液体进行实验，两玻璃管中液体的高度差一定相同 【答案】C  【解析】水银在玻璃表面是不浸润的，在玻璃管中是呈现低于液面的凸形液面，故容器中的液体不可能是水银，故A错误； 在太空舱中由于处在失重环境下，毛细现象更明显，液面直接攀升到毛细管顶部，毛细管越细，攀升速度越快，粗细不同的毛细管中液面都与毛细管齐平，故B错误； 图中毛细管内液面呈现浸润现象，说明固体分子对液体分子引力大于液体分子之间的引力，故C正确 在毛细现象中，毛细管中液面的高低与液体的种类和毛细管的材质有关，若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差不一定相同，故D错误． 2.如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为现有一束很细的具有两种不同颜色的复色光，以某一入射角从点射入板，且射出板后的两束单色光射在地面上、两点，由此可知(    ) A. 光在两玻璃板间的空气中传播的时间是射到点的较短 B. 光由玻璃射向空气时，射到点的光发生全反射的临界角较大 C. 在相同条件下做双缝干涉实验，射到点的光的干涉条纹间距较小 D. 在玻璃中的传播速度是射到点的光较大 【答案】C  【解析】平行玻璃板仅使光线侧移，分析可知射到点的光折射率较大，它在、间的传播距离较大，在空气中两种光的传播速度相同，故射到点的光在两玻璃板间的空气中传播时间较长，A错误根据，射到点的光发生全反射的临界角较小，B错误射到点的光频率较大，波长较短，相同条件下做双缝干涉实验，条纹间距较小，C正确根据，射到点的光在玻璃中的传播速度较小，D错误． 3.图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极的材料是钾，钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当电压为时，光电流恰好为零。已知普朗克常量为，光电子的电荷量为。下列说法正确的是(    ) A. 该实验的入射光频率为 B. 该实验的光电子获得的最大初动能为 C. 光电管两极间的正向电压越大，光电流越大 D. 当入射光的频率小于时，仍可以发生光电效应 【答案】B  【解析】根据动能定理，最大初动能，根据爱因斯坦光电效应方程得，可得该实验的入射光频率为，选项A错误，B正确。 开始时光电管两极间的正向电压越大，光电流越大，但随着光电流增加，当达到饱和光电流时，正向电压增加，光电流不再增大，选项C错误。 根据逸出功，截止频率，根据光电效应产生的条件可知，当入射光的频率小于时，不可以发生光电效应，选项D错误。 4.用单摆测定重力加速度的实验。三位同学用图像法处理数据，他们通过改变摆长，测得了多组摆长和对应的周期，并用这些数据作图像，做出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是(    ) A. 出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B. 通过对图线的正确处理不可以得到较为准确的值 C. 图线对应的值小于图线对应的值 D. 出现图线的原因可能是误将次全振动记为次 【答案】D  【解析】【分析】 根据单摆的周期公式变形得出与的关系式，再分析图像中与斜率的关系，得到的表达式。根据重力加速度的表达式，分析各图像与之间的关系。 应用单摆周期公式可以解题，要掌握应用图像法处理实验数据的方法。 【解答】 根据得，，根据数学知识可知，图像的斜率，当地的重力加速度， A.由图像可知，对图像，当为零时不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误； B.若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有，与线斜率相等，和平行，通过对图线的正确处理同样可以得到较为准确的值，故B错误； C.由图可知，图线对应的斜率偏小，根据图像的斜率，当地的重力加速度可知，值大于图线对应的值，故C错误； D.实验中误将次全振动记为次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率偏小，故D正确。 5.北京时间年月日时分神舟十九号成功发射，并于月日上午时与天宫空间站成功对接，天宫空间站迎来蔡旭哲、宋令东、王浩泽名新乘组入驻。现将此过程简化为如图所示：先将神舟飞船发射至近地圆轨道运行，再由点加速进入图中的椭圆转移轨道，运动半个椭圆后，在点与天宫空间站实现对接，已知天宫空间站做匀速圆周运动的轨道离地球表面的高度为。若将地球视为半径为的匀质球体，近地轨道离地高度忽略不计，地球表面重力加速度为，则神舟十九号由运动至所用时间为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】在地球表面，重力等于万有引力，即，得 天宫空间站周期天宫空间站轨道半径，由 代入，解得： 椭圆轨道半长轴椭圆轨道半长轴 用开普勒第三定律求椭圆周期由 代入和，得： 则神州十九号由运动到所用时间为， 故选B。 6.如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为，电荷量为的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比。当两极板间电压为时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是(    ) A. 两极板间电压为时，尘埃的最大动能为 B. 两极板间电压为时，除尘率可达 C. 仅增大尘埃的速率，可以提升除尘率 D. 仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 【答案】B  【解析】A.当两极板间电压为时，  。可知相同时间内有的带点尘埃打在下极板，则离开极板间的带点尘埃的偏移量 设尘埃的最大动能为  ，两极板间的距离为  ，根据动能定理可知 解得 A错误； B.设离开板间的带电尘埃的偏移量为  ，极板间的电压为  ，粒子在平行极板的方向上做匀速直线运动，沿垂直极板的方向做匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律 联立解得 由于 故 可解得 故B正确； 根据上述结论可知，仅增大尘埃的速率，或仅减少尘埃的电荷量，均使  的偏移量减小，会降低除尘率，CD错误。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.一定质量的理想气体从状态经过状态、、回到状态，其压强与体积的倒数的关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 过程中气体要从外界吸收热量 B. 过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小 C. 过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量 D. 过程中外界对气体做的功大于过程中气体对外界所做的功 【答案】BD  【解析】根据图像中与原点连线斜率表示温度，可知过程为等温变化，内能不变，体积减小，根据，可知外界对气体做功与放出热量相等，C错误；过程为等压变化，且，温度降低，内能减小，体积减小，外界对其做功，根据，可知气体向外界放热，A错误；过程为等压变化，由，气体分子撞击器壁的平均撞击力增大，又气体压强不变，则气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均碰撞次数减小，B正确；、两状态气体体积相同，即过程气体体积的变化量与过程中气体体积变化量大小相等，过程压强不变，而过程压强减小，根据可知过程中外界对气体做的功大于从过程中气体对外界所做的功，D正确。 8.频率不同的两束单色光和以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示下列说法正确的是(    ) A. 单色光的波长小于单色光的波长 B. 在玻璃中单色光的传播速度大于单色光的传播速度 C. 单色光通过玻璃板所需的时间小于单色光通过玻璃板所需的时间 D. 单色光从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光从玻璃到空气的全反射临界角 【答案】AD  【解析】由题图折射情况可知，单色光的折射角较小，折射率较大、频率较高、波长较短，A正确在玻璃中的传播速度，单色光的传播速度较小，B错误全反射临界角满足，单色光从玻璃到空气的临界角较小，D正确设玻璃砖的厚度为，入射角为，折射角为，光在玻璃板中传播时间，又，可得一般玻璃的折射率，折射角，故，，C错误． 9.如图所示，在光滑水平面上有两个小木块和，其质量，，它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为，初速度为，在极短的时间内射穿两木块，子弹射穿木块后子弹的速度变为原来的，且子弹射穿木块损失的动能是射穿木块损失的动能的倍，则(    ) A. 子弹射穿木块过程中系统损失的机械能为 B. 子弹打穿两个木块后的过程中弹簧最大的弹性势能为 C. 弹簧再次恢复原长时的速度为 D. 弹簧再次恢复原长时的速度为 【答案】AC  【解析】设子弹射穿木块后和子弹的速度分别为和，由题意可知，子弹穿过的过程中，由动量守恒定律可得，联立解得，射穿木块过程中系统损失的机械能为，故A正确 设子弹射穿木块后和子弹的速度分别为和，由动量守恒定律可得，由题意可知，联立解得，子弹穿过以后，弹簧开始被压缩，、和弹簧所组成的系统动量守恒，当、达到共同速度时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可得，解得，根据机械能守恒定律可得弹簧的最大弹性势能为，故B错误 设弹簧再次恢复原长时、的速度分别为、，规定水平向右为正方向，根据动量守恒定律有，根据机械能守恒定律有，联立解得，，故C正确，D错误。 10.如图所示，竖直平面内有固定的半径为的光滑绝缘圆形轨道，水平匀强电场平行于轨道平面向左，、分别为轨道的最高点、最低点一质量为、电量为的带正电小球可视为质点在轨道内运动，已知重力加速度为，场强要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，下列说法正确的是(    ) A. 小球过点时速度至少为 B. 小球过点时速度至少为 C. 小球过、点受轨道弹力的差值为 D. 小球过、点受轨道弹力的差值为 【答案】BC  【解析】如答图所示，带电小球在电场力与重力作用下，相当于处于加速度为的等效场中，，则，与竖直方向夹角为，，即小球做完整的圆周运动要刚好能通过点关于对称的点，在点由向心力公式有从由动能定理有联立解得，A错误、B正确． 小球在点和点由牛顿第二定律有，从由动能定理得联立解得，C正确、D错误． 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.如图甲所示为某实验小组测量、两个箱子质量的装置图，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质定滑轮摩擦可忽略，为光电门，为固定在上、宽度为的细遮光条质量不计此外，该实验小组还准备了砝码一套总质量和刻度尺等请在以下实验步骤中按要求作答． 在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的高度差 取出质量为的砝码放在中，剩余砝码都放在中，让从位置由静止开始下降 记录下遮光条通过光电门的时间，根据所测数据计算出下落到处的速率          ，下落过程中的加速度           改变，重复、步骤，得到多组及的数据，作出          填“”或“”图像如图乙所示图中横、纵坐标物理量单位均采用国际制单位 由图像可得的质量          ，的质量          重力加速度取 【答案】   【解析】遮光条通过光电门时的速度由静止开始做匀加速运动，有，解得． 对及质量为的砝码，有对及剩余砝码，有联立解得，所以应作“”图线． 图线的斜率，图线的截距，将、、代入计算得，． 12.某物理兴趣小组的同学设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案，实验原理如图所示，天平的右臂下面挂一个宽为的矩形线圈，线圈的下部悬在方向垂直于纸面的匀强磁场中天平左右悬点关于支点对称，线圈共匝，当地重力加速度大小为，实验步骤如下： 未通电流时，在天平左盘内放入质量为的砝码，使天平平衡当给线圈通以逆时针方向、大小为的电流如图所示时，需要在砝码盘中再加入质量为的砝码，天平才重新平衡分析可知磁场方向垂直于纸面          填“向里”或“向外”，磁感应强度大小          用题中所给物理量符号表示 只改变通入线圈电流的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量，得到多组和数据后，作出了图像，若该图像是一条斜率为的直线，则匀强磁场的磁感应强度大小           用、、和表示 【答案】向外   【解析】由题意可知，线圈受到向下的安培力，根据左手定则，可知磁场方向垂直于纸面向外根据平衡条件，有，解得； 设线圈的重力为，根据平衡条件有，化简可得，则图像的斜率，解得． 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体可视为理想气体，活塞上静置一质量为的物块。图乙是密闭气体从状态变化到状态的图像，密闭气体在点的压强，从状态变化到状态的过程中吸收热量。已知外界大气压强，重力加速度取。求： 物块的质量； 气体在状态的体积； 【答案】解：在状态，根据平衡条件有 解得物块的质量为 根据图像可知 可知气体从状态变化到状态的过程中做等压变化，则有 解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中，如图所示这一景观可做如下简化：假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出，水柱的流量为，同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为，在水平方向朝四周均匀散开已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为，水的密度为，空气阻力及水的黏滞阻力均可忽略不计． 求喷泉单位时间内喷出的水的质量 由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力试计算米老鼠模型在空中悬停时，水到达冲浪板底部的速度大小 要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化，需调整水泵对水做功的功率水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动能请根据第问中的计算结果，推导冲浪板底部距离喷口的高度与水泵对水做功的功率之间的关系式． 【答案】设在时间内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，水柱在喷口的初速度为，喷口的截面积为，有，而流量，可得单位时间内从喷口喷出的水的质量为 米老鼠模型和冲浪板在空中悬停时，水柱顶部的水冲击冲浪板底面速度由变为，板对水的作用力大小为，以向下为正方向，不考虑顶部水的重力，由动量定理有，且，解得． 设米老鼠模型和冲浪板悬停时其底部距离喷口的高度为对于，由机械能守恒定律有，水泵对水做功的功率，联立解得．  【解析】略 15.一个通电螺线管，单位长度上的匝数为，长度为。在螺线管中有一个等腰梯形线框，且、各在一条直线上，，，通电螺线管中通有大小为、为正的常数的电流，某时刻产生的磁场如图所示。求： 时刻螺线管内的磁感应强度的大小 此时、、、各点的涡旋电场的大小和方向 梯形回路各段、、、的感生电动势及整个回路的感生电动势取逆时针为回路正向 时刻靠近螺线管内壁处的能流密度的大小和方向。能流密度的公式为，其中磁场强度。 【答案】通电螺线管内部的磁感应强度为． 推导见更高更妙的物理决胜篇专题． 距离轴线处有，得到． 故A、处的电场强度大小为， B、处的电场强度大小为，方向均为逆时针． 因、边与场强处处垂直，故AB、段的感生电动势为零． 在三角形中，、段电动势为零，边电动势等于总电动势， 故． 同理可求得边电动势． 整个回路总的电动势． ，方向根据矢量叉乘规则可知指向．  【解析】略 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.将粗细不同、两端开口的细玻璃管插入装有某种液体的容器中，现象如图所示．下列说法中正确的是 A. 容器中的液体可能是水银 B. 若在正常运行的太空舱中进行实验，仍是较细玻璃管中的液面高 C. 玻璃管对液体分子的作用力比液体分子之间的作用力强 D. 若用不同液体进行实验，两玻璃管中液体的高度差一定相同 2.如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为现有一束很细的具有两种不同颜色的复色光，以某一入射角从点射入板，且射出板后的两束单色光射在地面上、两点，由此可知(    ) A. 光在两玻璃板间的空气中传播的时间是射到点的较短 B. 光由玻璃射向空气时，射到点的光发生全反射的临界角较大 C. 在相同条件下做双缝干涉实验，射到点的光的干涉条纹间距较小 D. 在玻璃中的传播速度是射到点的光较大 3.图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极的材料是钾，钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当电压为时，光电流恰好为零。已知普朗克常量为，光电子的电荷量为。下列说法正确的是(    ) A. 该实验的入射光频率为 B. 该实验的光电子获得的最大初动能为 C. 光电管两极间的正向电压越大，光电流越大 D. 当入射光的频率小于时，仍可以发生光电效应 4.用单摆测定重力加速度的实验。三位同学用图像法处理数据，他们通过改变摆长，测得了多组摆长和对应的周期，并用这些数据作图像，做出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是(    ) A. 出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B. 通过对图线的正确处理不可以得到较为准确的值 C. 图线对应的值小于图线对应的值 D. 出现图线的原因可能是误将次全振动记为次 5.北京时间年月日时分神舟十九号成功发射，并于月日上午时与天宫空间站成功对接，天宫空间站迎来蔡旭哲、宋令东、王浩泽名新乘组入驻。现将此过程简化为如图所示：先将神舟飞船发射至近地圆轨道运行，再由点加速进入图中的椭圆转移轨道，运动半个椭圆后，在点与天宫空间站实现对接，已知天宫空间站做匀速圆周运动的轨道离地球表面的高度为。若将地球视为半径为的匀质球体，近地轨道离地高度忽略不计，地球表面重力加速度为，则神舟十九号由运动至所用时间为(    ) A. B. C. D. 6.如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为，电荷量为的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比。当两极板间电压为时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是(    ) A. 两极板间电压为时，尘埃的最大动能为 B. 两极板间电压为时，除尘率可达 C. 仅增大尘埃的速率，可以提升除尘率 D. 仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.一定质量的理想气体从状态经过状态、、回到状态，其压强与体积的倒数的关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 过程中气体要从外界吸收热量 B. 过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小 C. 过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量 D. 过程中外界对气体做的功大于过程中气体对外界所做的功 8.频率不同的两束单色光和以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示下列说法正确的是(    ) A. 单色光的波长小于单色光的波长 B. 在玻璃中单色光的传播速度大于单色光的传播速度 C. 单色光通过玻璃板所需的时间小于单色光通过玻璃板所需的时间 D. 单色光从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光从玻璃到空气的全反射临界角 9.如图所示，在光滑水平面上有两个小木块和，其质量，，它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为，初速度为，在极短的时间内射穿两木块，子弹射穿木块后子弹的速度变为原来的，且子弹射穿木块损失的动能是射穿木块损失的动能的倍，则(    ) A. 子弹射穿木块过程中系统损失的机械能为 B. 子弹打穿两个木块后的过程中弹簧最大的弹性势能为 C. 弹簧再次恢复原长时的速度为 D. 弹簧再次恢复原长时的速度为 10.如图所示，竖直平面内有固定的半径为的光滑绝缘圆形轨道，水平匀强电场平行于轨道平面向左，、分别为轨道的最高点、最低点一质量为、电量为的带正电小球可视为质点在轨道内运动，已知重力加速度为，场强要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，下列说法正确的是(    ) A. 小球过点时速度至少为 B. 小球过点时速度至少为 C. 小球过、点受轨道弹力的差值为 D. 小球过、点受轨道弹力的差值为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.如图甲所示为某实验小组测量、两个箱子质量的装置图，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质定滑轮摩擦可忽略，为光电门，为固定在上、宽度为的细遮光条质量不计此外，该实验小组还准备了砝码一套总质量和刻度尺等请在以下实验步骤中按要求作答． 在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的高度差 取出质量为的砝码放在中，剩余砝码都放在中，让从位置由静止开始下降 记录下遮光条通过光电门的时间，根据所测数据计算出下落到处的速率          ，下落过程中的加速度           改变，重复、步骤，得到多组及的数据，作出          填“”或“”图像如图乙所示图中横、纵坐标物理量单位均采用国际制单位 由图像可得的质量          ，的质量          重力加速度取 12.某物理兴趣小组的同学设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案，实验原理如图所示，天平的右臂下面挂一个宽为的矩形线圈，线圈的下部悬在方向垂直于纸面的匀强磁场中天平左右悬点关于支点对称，线圈共匝，当地重力加速度大小为，实验步骤如下： 未通电流时，在天平左盘内放入质量为的砝码，使天平平衡当给线圈通以逆时针方向、大小为的电流如图所示时，需要在砝码盘中再加入质量为的砝码，天平才重新平衡分析可知磁场方向垂直于纸面          填“向里”或“向外”，磁感应强度大小          用题中所给物理量符号表示 只改变通入线圈电流的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量，得到多组和数据后，作出了图像，若该图像是一条斜率为的直线，则匀强磁场的磁感应强度大小           用、、和表示 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体可视为理想气体，活塞上静置一质量为的物块。图乙是密闭气体从状态变化到状态的图像，密闭气体在点的压强，从状态变化到状态的过程中吸收热量。已知外界大气压强，重力加速度取。求： 物块的质量； 气体在状态的体积； 14.香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中，如图所示这一景观可做如下简化：假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出，水柱的流量为，同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为，在水平方向朝四周均匀散开已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为，水的密度为，空气阻力及水的黏滞阻力均可忽略不计． 求喷泉单位时间内喷出的水的质量 由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力试计算米老鼠模型在空中悬停时，水到达冲浪板底部的速度大小 要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化，需调整水泵对水做功的功率水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动能请根据第问中的计算结果，推导冲浪板底部距离喷口的高度与水泵对水做功的功率之间的关系式． 15.一个通电螺线管，单位长度上的匝数为，长度为。在螺线管中有一个等腰梯形线框，且、各在一条直线上，，，通电螺线管中通有大小为、为正的常数的电流，某时刻产生的磁场如图所示。求： 时刻螺线管内的磁感应强度的大小 此时、、、各点的涡旋电场的大小和方向 梯形回路各段、、、的感生电动势及整个回路的感生电动势取逆时针为回路正向 时刻靠近螺线管内壁处的能流密度的大小和方向。能流密度的公式为，其中磁场强度。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $