2026届江苏泰州市高三下学期考前模拟物理试题(二)
2026-07-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 546 KB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58820830.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026届高三物理三模卷以油纸伞、人形机器人等真实情境为载体,覆盖光学、电磁学等模块,通过多过程综合题考查物理观念与科学思维,适配高考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|11/44|双缝干涉、卫星运动、光电效应等|结合偏振片(纵波判断)、等势线分析,考查运动和相互作用观念|
|实验题|1/11|欧姆表挡位选择与调零|通过自制欧姆表设计,培养科学探究能力|
|计算题|4/47|气体实验定律、电磁驱动、磁场粒子运动、动量能量综合|第16题融合弹簧弹开、圆弧轨道、小车碰撞,体现模型建构与科学推理|
内容正文:
2026届高三物理考前模拟试卷(二)
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1.对于以下的光学现象说法中正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图,若只增大两个狭缝、间的距离,相邻亮条纹间距离将增大
B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,上图对应光的波长较短
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D. 图丁中的、是偏振片,当固定不动,缓慢转动时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波
2.关于人造卫星的发射和运行,下列说法中不正确的是( )
A. 发射人造地球卫星时,发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,是利用了赤道处自转的线速度最大的特点
B. 空间站绕地球运行时,宇航员在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落,工具不会落向地面
C. 人造地球卫星运行时,根据向心力公式,如果人造地球卫星的质量不变,当轨道半径增大到倍时,人造地球卫星需要的向心力减小为原来的
D. 人造地球卫星运行时,根据卫星的向心力是地球对它的引力,由公式推断,当轨道半径增大到倍时,人造地球卫星需要的向心力减小为原来的
3.下列说法正确的是( )
A. 图甲中,钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长
B. 图乙中,射线的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子
C. 图丙中,光电效应中电流表与电压表示数图像,的波长大于的波长
D. 图丁中,、两种金属的遏止电压。随入射光的频率的关系图像,金属的截止频率大
4.一列波长大于的横波沿轴负方向传播,处在的质点和的质点各自的振动图像如图所示,由此可知( )
A. 波长等于2m
B. 波速为
C. 末质点的振动方向为轴负方向
D. 末至末、两质点振动的平均速度相同
5.图所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图为其结构示意图,是一条可绕伞顶转动的伞骨,伞撑两端分别与中点和滑环铰接。保持伞柄不动,向上推滑环,使得伞骨以恒定角速度开伞,则( )
A. 点的线速度方向总是沿方向 B. 点的向心加速度方向沿方向
C. 点线速度大小是点的倍 D. 点的向心加速度大小是点的倍
6.在电荷量为的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点电荷处的电势为,其中为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为和的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示图中数字的单位是伏特,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7.理想变压器的原线圈通过或与频率为、电压为的交流电源连接,副线圈接有三个支路,如图所示。当接时,三个灯泡均发光,若( )
A. 电容增大,灯泡变亮 B. 频率增大,灯泡变亮
C. 上光照增强,灯泡变暗 D. 接到时,三个灯泡均变暗
8.如图所示,、两个小球从不同高度处水平抛出,忽略空气阻力,模拟出两小球的运动轨迹的交点为,则下列说法正确的是( )
A. 若两小球同时落地,则必须要同时抛出
B. 若两小球同时落地,则必须先抛出球
C. 若两小球同时落地,球后经过点
D. 无论怎么抛出,两小球都不可能在空中相碰
9. 年春晚舞台上人形机器的表演展示了我国在具身智能领域的突破。某款机器人测试模仿人类把手指上的水滴甩掉的过程,现把该过程的上臂、前臂、手掌的结构简化为图中所示,为水滴,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 水滴静止在图中点时,受到手竖直向上的弹力
B. 从图中至缓慢甩水过程,手对水滴的作用力不变
C. 从图中至快速甩水过程,水滴绕肩关节作圆周运动
D. 水滴从图中点甩出后,其加速度大于重力加速度
10.如图所示,原长为的柔软弹性轻绳一端固定在宽度也为的平台左侧壁上的点,另一端连接质量为的小物块,物块套在距平台为的竖直固定杆上,与杆间的动摩擦因数为,弹性绳被拉长时其弹力大小与伸长量成正比,比例系数为。现将物块自杆上与点等高处点由静止释放后,弹性绳绕过固定在平台边缘的光滑小滑轮而转动,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取。则物块( )
A. 物块刚释放时的加速度为
B. 物块与杆间的滑动摩擦力大小始终为
C. 物块向下运动时最远可以到达距离点处
D. 物块向上运动时不可看作简谐运动
11.如图所示,在一个开阔、表面平坦的倾斜雪坡上,一个小孩靠推一棵树获得大小为的水平初速度,雪坡与小孩之间的动摩擦因数为,不计空气阻力,不考虑摩擦力随速度大小的变化,设雪坡足够大,则经过足够长时间,小孩( )
A. 可能一直做曲线运动
B. 可能与初速度方向保持小于的角度做加速直线运动
C. 若匀速运动,最终速度的表达式里一定包含
D. 若没有停下,则最终速度方向一定与初速度垂直
二、实验题:本大题共1小题,共11分。
12.某兴趣小组自制了一个四挡位“”“”“”和“”的欧姆表。
小聪同学欲测量左右的电阻,需将选择开关调至 挡位, 调零后,进行测量,如图甲所示,则电阻阻值为 ;
该小组讨论后,设计的欧姆表内部结构如图乙所示,已知电源为一节干电池,其端应为电源的 ;选填“正极”或“负极”
已知电流计的量程为,内阻,经计算可求出个定值电阻的阻值之和,则 。
三、计算题:本大题共4小题,共47分。
13.一种能汲取地下水的装置压水井结构如图乙所示,取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动,此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时,下单向阀门被顶开,水流进入腔体内。设某次下压手柄前,腔体只有空气,空气的体积和压强分别为和。现缓慢下压手柄,直至下单向阀门刚被顶开的瞬间,下单向阀门到水面距离为,如图所示。已知大气压强为,水的密度为,下单向阀门质量为,阀门的重力不可忽略横截面积为,重力加速度为。
简要说明缓慢下压手柄过程,腔内气体是吸热还是放热;
求下单向阀门刚被顶开时,腔体内气体的体积。
14.电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用,如图所示是某个电磁驱动模型的俯视图,水平面上每间隔分布有宽度也为的有界匀强磁场,磁场磁感应强度大小为、方向竖直向上,控制所有磁场以速度水平向右匀速运动。放在水平面上的正方形导线框从图示位置由静止释放,在安培力的驱动下向右运动,经过时间达到最大速度。已知导线框质量为、边长为、电阻为,运动过程中所受阻力大小恒为,边始终与磁场边界平行,求导线框:
释放瞬间的加速度大小;
经过时间达到的最大速度大小;
时间内运动的距离。
15.如图所示,匀强磁场垂直于平面直角坐标系向外,在处有垂直于轴足够大的接收屏。处于原点处的粒子源,在平面内向各个方向发射速度大小均为的相同粒子,粒子的质量为、电荷量为,其中速度沿轴正向的粒子恰好能打到接收屏。不计粒子重力、粒子间的相互作用和接收屏累积电荷产生的影响。
求匀强磁场的磁感应强度大小;
求打到接收屏上的所有粒子中在磁场中运动的最短时间;
若沿轴负方向发射出的粒子始终受到与速度大小成正比、方向相反的阻力,比例系数。粒子速度第一次沿轴正方向时的位置设为点,已知点的纵坐标,求点的横坐标。
16.如图所示,轨道由半径的光滑四分之一圆弧轨道、长度的粗糙水平轨道以及足够长的光滑水平轨道组成。质量的物块和质量的物块压缩着一轻质弹簧并锁定物块与弹簧不连接,三者静置于段中间,物块、可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车,小车上表面段粗糙、长度,、两端均固定有弹性挡板,小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定,物块、由静止被弹开、脱离弹簧后立即撤走弹簧,物块向左运动进入轨道,物块向右运动滑上小车恰好从端滑入,不计滑入时的能量损失。已知、与、间的动摩擦因数均为,重力加速度,不计物块与挡板碰撞的时间,不计物块经过各连接点时的机械能损失。
若物块经过后恰好能到达圆弧轨道的最高点,求弹开后瞬间物块的速度大小,以及弹簧锁定时的弹性势能;
在的条件下,若物块与挡板的碰撞为弹性碰撞,求从滑上小车到最终与小车相对静止的过程中,与挡板的碰撞次数,以及相对于小车运动的总路程;
在的条件下,若物块与挡板碰撞时的恢复系数为,求从滑上小车到最终与小车相对静止的过程中,相对于小车运动的总路程。
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2026届高三物理考前模拟试卷(二)
参考答案
1.【答案】
【解析】根据双缝干涉实验中亮条纹间距离的公式完成分析;根据狭缝宽度的特点和图乙得出光的波长的大小关系;根据干涉条纹的特点分析出被检测的平面的特点;根据偏振片后的光的亮度特点分析出光的特点。
本题主要考查了双缝干涉测量光的波长实验,理解光的特性和生活中关于光的应用的工作原理即可,难度不大。
【解答】
A.根据可知只增大两缝距离,相邻亮条纹间距离将减小,故A错误;
B.由图可知,上图的衍射现象比下图更明显,可知在狭缝宽度相同情况下,下图对应的光波长较短,故B错误;
C.由图可知,条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲,说明弯曲处的光程差变短,空气薄膜间距变小,则被检测的平面在此处是凸起的,故C正确;
D.缓慢转动时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,表明光振动的方向与传播的方向垂直,光波是横波,故D错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:、发射人造地球卫星时,发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,是利用了赤道处自转的线速度最大的特点,故A正确;
B、空间站绕地球运行时,宇航员在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落,工具由于处于完全失重状态不会落向地面,故B正确;
C、如果人造地球卫星的质量不变,当轨道半径增大到倍时,根据可知,人造地球卫星需要的向心力减小为原来的,故C错误;
D、如果人造地球卫星的质量不变,当轨道半径增大到倍时,根据可知,人造地球卫星需要的向心力减小为原来的,故D正确。
本题选错误的,故选:。
A.根据地球自转不同位置的线速度大小规律进行判断;根据完全失重的理解进行分析解答;根据万有引力定律的公式结合距离变化情况进行分析解答。
考查万有引力定律的应用,知道超失重知识,知道共轴转动的特点,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:、图甲中,钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子对应的能级差最大,能量最大,频率最高,由可知波长最短,故A错误;
B、图乙中,射线的穿透力最强,电离作用最弱,属于原子核内释放的光子,故B正确;
C、图丙中,光电效应中电流表与电压表示数图像,的遏止电压大于,根据,可知的波长小于的波长,故C错误;
D、图丁中,、两种金属的遏止电压随入射光的频率的关系图像,根据,金属的截止频率小,故D错误。
故选:。
A.根据原子跃迁时辐射光的能量、频率与波长的关系进行分析判断;
B.根据各射线的穿透能力、电离能力和来源进行分析判断;
根据光电效应方程和动能定理,结合图像提供的信息进行分析判断。
考查光电效应方程和动能定理的应用,理解原子的跃迁规律和各种射线的特点,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:因为该波沿轴负方向传播,所以与相隔个周期,即时间为,间距为,故波速为,由振动图像可知周期,可得波长为,故A错误,B正确;
C.由图像可知末、两质点的位移分别为,,所以末质点的振动方向为轴正方向,故C错误;
D.由图可知末末,质点从平衡位置运动到波谷,质点从波谷运动到平衡位置,两质点的平均速度大小相等但是方向不同,故D错误。
故选:。
根据图像得出周期的大小,结合传播方向和波速的计算公式得出波速的大小;
根据图像的物理意义得出质点的振动方向;
根据平均速度的定义式得出两质点的平均速度的大小。
本题主要考查了简谐横波的相关应用,理解简谐横波在不同方向上的运动特点,结合运动学公式即可完成分析。
5.【答案】
【解析】解:、由题意可知,点做匀速圆周运动,线速度方向始终沿圆周的切线方向,始终与垂直,而非沿方向,故 A错误;
B.、由题意可知,是一条可绕伞顶转动的伞骨,点以点为圆心做匀速圆周运动,所以向心加速度方向始终沿指向圆心,不是沿方向,故B错误;
C、由匀速圆周运动规律可知,由于,,所以有:,所以点线速度大小是点的倍,故C正确;
D、由向心加速度公式可知,由于,,所以有:,所以点的向心加速度大小是点的倍,故D错误。
故选:。
由匀速圆周运动规律结合题意即可解答。
本题是对匀速圆周运动规律的考查,解题的感觉是要知道、绕点做匀速圆周运动,由圆周运动规律即可解题。
6.【答案】
【解析】解:若规定无限远处的电势规定为零,正电荷周围的电势均为正,负电荷周围的电势均匀负,因此为正电荷,为负电荷,即,;
根据点电荷的电势与距离的关系
由图可知,当两点电荷产生的电势的代数和为时,有
因此
得
综上分析,故ACD错误,B正确。
故选:。
若规定无限远处的电势规定为零,正电荷周围的电势均为正,负电荷周围的电势均匀负,据此分析、的正负;多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和,根据点电荷的电势与距离的关系求解作答。
本题主要考查了点电荷产生的电势,明确多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和以及点电荷的电势与距离的关系是解题的关键;要能够正确找出两者的距离关系。
7.【答案】
【解析】解:当接时,根据理想变压器电压与匝数比的关系,变压器的匝数比不变,输入电压不变,因此输出电压不变;
A.电容器的电容增大,容抗减小,通过灯泡的电流增大,灯泡变亮,故A正确;
B.交流电的频率增大,电感的感抗增大,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故B错误;
C.光照增强,光敏电阻的阻值减小,通过灯泡的电流增大,灯泡变亮,故C错误;
D.当接时,根据理想变压器电压与匝数比的关系,变压器原线圈的的匝数减小,输入电压不变,因此输出电压增大,因此三个灯泡均变亮,故D错误。
故选:。
根据理想变压器电压与匝数比的关系分析变压器副线圈两端的电压变化情况;
根据电容的容抗、电感的感抗的决定因素分析容抗、感抗的变化,再分析通过灯泡电流的变化,进而分析灯泡亮度的变化;
C.根据光敏电阻与光照的关系分析阻值的变化,再分析通过灯泡电流的变化,进而分析灯泡亮度的变化;
D.根据理想变压器电压与匝数比的关系分析变压器副线圈两端的电压变化情况,然后分析灯泡亮度的变化。
本题考查了理想变压器电压与匝数比的关系,考查了容抗、感抗的决定因素以及光敏电阻的阻值与光照的关系,要加强理解。
8.【答案】
【解析】解:、平抛运动在竖直方向为自由落体运动,满足,解得:。根据图示,球的抛出点高度大于球,即,因此球的落地时间更长,。
若要求两球同时落地,则球必须提前抛出,故AB错误;
C、若两球同时落地,设落地时刻为,点离地高度为。球经过点时,已下落高度为,其竖直分速度为;
球经过点时,已下落高度为,其竖直分速度为。由于,可得。
从点至落地,两球竖直位移均为,依据可知,竖直分速度越大,所需时间越短,因此球从点到落地的时间小于球的对应时间。
球经过点的时刻为,球经过点的时刻为。因,故,即球后经过点,故C正确;
D、两球轨迹相交于点,表明空间位置重合。球到达点所需时间为,球到达点所需时间为。
由,可得。若球先抛出,且时间差,则两球可同时到达点而在空中相遇,故D错误。
故选:。
题目描述两小球做平抛运动,轨迹相交于点,需判断各说法正误。核心是分析平抛运动时间由竖直高度决定,球初始高度更大,故其运动总时间更长。若要求同时落地,则球必须提前抛出,可排除与。对于点,需比较两球经过该点的先后顺序,通过分析从点至落地所需时间与竖直分速度关系,可推断出球后经过点。两球轨迹相交意味着存在同时到达点的可能,因此可能在空中相碰。
本题以两小球平抛运动轨迹相交为背景,综合考查平抛运动的基本规律、时间与高度的关系以及运动过程的分析能力。题目涉及的核心知识点包括平抛运动的竖直分运动为自由落体运动、运动时间由高度决定以及通过位移公式比较不同阶段的时间。题目计算量适中,但需要学生具备清晰的物理图景和严谨的逻辑推理能力,特别是对选项C的判断,要求学生能够逆向分析从交点至落地的运动过程,并灵活运用匀变速直线运动的位移公式进行比较,有效锻炼了学生的逆向思维和过程分解能力。本题的亮点在于将常见的平抛运动比较问题与轨迹交点相结合,增加了问题的综合性和思维深度,而选项D的设置则引导学生思考空中相遇的可能性,有助于破除思维定势。
9.【答案】
【解析】解:水滴静止在图中点时,受到手垂直手面向上的弹力,此时弹力方向不是竖直向上,故A错误;
B.从图中至缓慢甩水过程,水滴处于平衡状态,由平衡条件知,手对水滴的作用力与重力平衡,其不变,故B正确;
C.从图中至快速甩水过程,水滴与的距离是变化的,水滴不是绕肩关节做圆周运动的,故C错误;
D.水滴从图中点甩出后只受重力作用,其加速度等于重力加速度,故D错误。
故选:。
弹力方向与接触面垂直,共点力动态平衡,圆周运动特点,牛顿第二定律的应用。
考查弹力方向以及共点力动态平衡,以及牛顿第二定律。
10.【答案】
【解析】解:、设比例系数为,物块所受杆的弹力为,代入数据解得,物块与杆间的摩擦力为,代入数据解得。对物块,竖直方向有,解得刚释放时的加速度为,故A错误;
B、弹力的水平分量为,代入数据解得,支持力恒定,因此滑动摩擦力,故B错误;
C、物块下滑到最远点时初末动能均为零,由动能定理得,解得为初始位置,舍去,故C正确;
D、向上运动过程中,速度方向不变,摩擦力方向与大小恒定,竖直方向合力满足,即,该式符合简谐运动的线性回复力条件仅平衡位置平移,可以看作简谐运动,故D错误。
故选:。
题目描述物块在竖直杆上的运动过程,弹性绳弹力与伸长量成正比,物块与杆间存在滑动摩擦力。刚释放时,需分析物块所受重力、弹力及摩擦力,根据牛顿第二定律确定加速度;滑动摩擦力由弹力水平分量提供,需判断弹力方向变化是否影响支持力大小;物块下滑到最远位置时速度为零,利用动能定理分析重力做功、摩擦力做功与弹性势能变化的关系;向上运动阶段需判断合力是否满足线性回复力条件,以确定是否为简谐运动。
本题综合考查牛顿第二定律、胡克定律、动能定理以及简谐运动的动力学判定,属于力学中综合性较强的题目。题目通过弹性绳与竖直杆的组合模型,构建了一个变力作用下的非匀变速运动过程,计算量适中但思维层次丰富。解题需要准确分析物块在各个位置所受弹力、摩擦力的变化规律,特别是要认识到弹力水平分力恒定导致滑动摩擦力大小不变这一关键点,进而运用动能定理处理变力做功问题。对于向上运动过程的简谐运动判定,则需深入理解回复力与位移的线性关系,考查学生对物理模型本质的迁移和应用能力。
11.【答案】
【解析】解:、小孩在斜面方向上受到的力有沿斜面向下的重力的分力和与运动方向相反的摩擦力,
若运动未停止,则经过足够长时间水平方向速度必然减小到零,则此时最终速度方向一定与初速度垂直;
此时小孩将沿与初速度垂直方向做匀速运动或匀加速运动,该过程小孩先做曲线运动后做直线运动,故AB错误,D正确;
C、若匀速运动,则,即最终速度表达式里可以没有,故C错误。
故选:。
、把小孩的运动分解为沿初速度方向的运动和垂直初速度方向的运动,结合题意可以判断;
C、若匀速运动则,只需要满足,小孩最终的速度表达式里可以没有。
在本题分析摩擦力方向时,一定要注意这里摩擦力的方向与小孩运动方向相反,若分解则在开始时两个方向上都有摩擦力的分量。
12.【答案】 欧姆 负极
【解析】解:欧姆表表盘中央刻度为“”,欲测量左右的电阻,为了减小误差,需将选择开关调至挡位,欧姆调零后,进行测量,待测电阻的阻值为;
欧姆表的内部电流从黑表笔流出,红表笔流入,因此端应为电源的负极;
开关接时,电流表的量程最小,对应电阻挡为最大倍率,此时欧姆表的中值电阻,即欧姆表的内阻
根据闭合电路欧姆定律,电流表的量程
个定值电阻的阻值之和,根据并联电路的特点和欧姆定律
代入数据解得。
故答案为:;欧姆;;负极;。
根据欧姆表表盘中央刻度、待测电阻大约值,从减小误差的角度选择电阻挡;根据欧姆表测电阻的正确操作和读数规则完成作答;
欧姆表的内部电流为“黑出红进”,据此分析作答;
开关接时,电流表的量程最小,对应电阻挡为最大倍率,据此求解中值电阻和内阻,根据闭合电路欧姆定律求解电流表的量程,根据并联电路特点和欧姆定律求解作答。
本题主要考查了练习使用多用电表的实验,要明确实验原理,正确欧姆表测电阻的正确操作,掌握并联电路特点、欧姆定律和闭合电路欧姆定律的运用;掌握中值电阻的求解方法。
13.【答案】下压手柄带动皮碗向上运动,气体体积变大对外做功;缓慢移动过程中,气体内能不变,根据热力学第一定律,则气体应吸热 下单向阀门刚被顶开时,腔体内气体的体积是
【解析】解:下压手柄带动皮碗向上运动,气体体积变大对外做功。缓慢移动过程中,气体内能不变,根据热力学第一定律,则气体应吸热。
设下阀门恰好要被顶开时,腔内气体压强为,体积为,则
根据玻意耳定律有
联立得。
答:下压手柄带动皮碗向上运动,气体体积变大对外做功。缓慢移动过程中,气体内能不变,根据热力学第一定律,则气体应吸热;
下单向阀门刚被顶开时,腔体内气体的体积是。
缓慢下压手柄时,气体做等温变化,外界对气体做功,内能不变,由热力学第一定律可知气体放热;
对下单向阀门受力分析求出腔内气体压强,再根据玻意耳定律计算气体体积。
本题以压水井为背景,结合受力平衡与等温过程的玻意耳定律,考查热力学第一定律和气体实验定律的综合应用,贴近生活,侧重过程分析与计算能力。
14.【答案】释放瞬间的加速度大小为 经过时间达到的最大速度大小为 时间内运动的距离为
【解析】解:对导线框受力分析,根据法拉第电磁感应定律可得:,由闭合电路欧姆定律可得:,由安培力公式可得:,结合牛顿第二定律,可得:,解得释放瞬间的加速度大小为:;
由题意可知经过时间后,导线框达到最大速度,即导线框受力平衡;
根据法拉第电磁感应定律:,闭合电路欧姆定律:,安培力公式:,联立可得最大速度大小为:;
对导线框受力分析,以导线框的初速度方向为正方向,根据动量定理,可得:,根据法拉第电磁感应定律可得:,由闭合电路欧姆定律,可得:,解得导线框运动的距离:。
答:释放瞬间的加速度大小为;
经过时间达到的最大速度大小为;
时间内运动的距离为。
对导线框受力分析,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式,可得到安培力大小,结合牛顿第二定律,即可得到释放瞬间的加速度大小;
由题意可知经过时间后,导线框达到最大速度,即导线框受力平衡;根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式,即可得到安培力表达式,联立可得最大速度大小;
对导线框受力分析,根据动量定理,可得到平均电流与末速度的关系,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律,可得到导线框的距离与平均电流的关系,联立可得导线框运动的距离。
本题考查电磁感应的受力分析,在分析感应电动势时,注意应该用相对速度。
15.【答案】 题意可知速度沿轴正向的粒子恰好能打到接收屏,则粒子轨迹如图
几何关系可知半径
洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子击中接收屏与轴的交点时,粒子在磁场中运动的时间最短,轨迹如图
几何关系可知粒子扫过的圆心角 ,则最短时间
将粒子在磁场中运动时的速度沿方向、方向分解,其大小分别为 ,规定向右为正方向,对粒子,根据动量定理, 方向有
求和得
解得
即横坐标
【解析】详细答案和解答过程见答案
16.【答案】 对物块从弹开后到恰好到达 点的过程,根据动能定理
弹簧弹开、过程,系统动量守恒
解得弹开后的速度 ,的速度
弹簧的弹性势能等于弹开后两物块的总动能
解得
滑上小车后,系统和小车水平方向动量守恒,最终共速
解得
整个过程滑动摩擦力与总相对路程的乘积等于系统动能损失
解得相对总路程
小车 长 ,从 滑入,运动 到达 挡板,发生第一次碰撞,剩余路程 ,碰撞后返回仅运动 就共速,未到达 挡板,因此碰撞次数为 。
设与处的挡板碰撞前的速度为 ,小车速度为
在滑行过程中,系统动量守恒
根据能量关系
与处的挡板碰撞过程中动量守恒
由题意知
解得 ,
碰撞后系统动能与共速动能的差,全部由摩擦生热消耗
解得
总相对路程
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