精品解析：陕西西安高级中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

西安高级中学2025-2026学年度第二学期下学期期末监测试题 高二物理 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 3．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标好。涂写在本试卷上无效。作答非选择题时将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．检测范围：高考范围 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 衰变为时产生α粒子 B. 衰变为时产生β粒子 C. 50年后，剩余的数目大于的数目 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 2. 如图，A、B两运动员背夹篮球并保持篮球静止，保持A背部竖直，B背部倾斜与竖直方向的夹角α缓慢增大。作用力均在同一竖直面内，不计摩擦，在此过程中（ ） A. A对篮球的压力大于篮球对A的压力 B. A、B对篮球的合力增大 C. A对篮球的压力减小 D. B对篮球的压力增大 3. 如图所示，光滑水平面上有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M，底边长为L，将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面体对滑块的支持力大小为FN，重力加速度大小为g，则（　　） A. 支持力FN对滑块B不做功 B. 滑块B下滑过程中，A、B组成的系统动量守恒 C. 滑块B下滑时间t过程中，支持力对B的冲量大小为FNtcosα D. 滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为 4. 如图所示，竖直放置的两端开口的形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为。现将形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（ ） A. 水银柱a液面将上升 B. 水银柱b的两个水银面的高度差变大 C. 空气柱中气体分子的平均动能不变 D. 空气柱中气体分子的密集程度变大 5. 如图所示，直角三角形为某棱镜的截面，其中，边长为L，将棱镜C点固定在水平地面上，面平行于地面。一束单色光从边的中点D垂直于面射入棱镜，单色光在边折射光线在水平面形成的光斑与C点的距离为。然后将单色光绕D点逆时针旋转60°。光在真空中的传播速度为c。下列说法中正确的是（　　） A. 棱镜对单色光的折射率为 B. 单色光旋转前在棱镜中最短的传播时间为 C. 单色光旋转后可以在界面发生折射 D. 单色光旋转后光线垂直界面射出 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源，电表均为理想电表，导线电阻不计，为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑动触头向上滑动，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数均变大 B. 电压表示数均不变 C. 变压器输入功率变小 D. 定值电阻消耗的功率变大 7. —粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中静止.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 不计空气阻力，则( ) A. 过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量的大小大于过程Ⅱ中合力的冲量的大小 B. 过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 C. 过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ中重力做功 D. 过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量小于过程Ⅱ中钢珠的重力的冲量 二、多选题（共3小题，每小题6分，合计18分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得部分分，有选错的得0分） 8. 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球角速度越大，轻绳的拉力越大 B. 小球角速度时，轻绳的拉力为 C. 小球角速度时，小球受两个力的作用 D. 小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为 10. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与球连接。、、三小球的质量均为，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为，则（　　） A. 弹簧的压缩量为 B. 球的电荷量大小 C. 相邻两小球的间距为 D. A球受到的库仑力为 三、实验题（本题共2小题，共18分，每空2分） 11. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为 g。 （1）为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备了如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺（20分度），请问还需要的器材是____ A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．打点计时器 （2）用游标卡尺测量铁球的直径．主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图丙所示，则其直径为d=_____mm。 （3）用游标卡尺测出小球的直径d和调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒，该直线斜率=__________。 （4）在实验中根据数据实际绘出—h图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=　______________（用k、k0表示）。 12. 某同学利用实验室的实验器材制成了简易的欧姆表，该简易欧姆表有、两个倍率，如图所示，已知电流计（内阻，量程为）、滑动变阻器（最大阻值为）、电阻箱（）、干电池（，）。 （1）电路中应为______（填“红”或“黑”）表笔；断开开关时，应为______（填“”或“”）倍率。 （2）断开开关，短接，调节滑动变阻器使电流计满偏，则滑动变阻器接入电路的电阻值为______；在间接入待测电阻，当电流表的指针偏转角度为满偏的时，此时待测电阻的阻值应为______。 （3）这位同学发现，表内电池的电动势已经下降，但仍然可以调零。实际测量时，实际阻值为的标准电阻的测量值为，分析可知表内电池的电动势等于______。 四、解答题（本大题共3小题，共36分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图所示，光滑曲面末端水平固定于水平面上。曲面右侧紧靠一足够长的木板C，木板上表面粗糙，与曲面末端等高，下表面光滑，木板右侧有一竖直墙壁P。物块A置于曲面距末端高h=0.8m处，物块B置于木板左端。已知物块A、B均可视为质点，质量均为3kg，长木板C的质量为1kg，B、C间的动摩擦因数µ=0.1，取g=10m/s2。物块A由静止释放，与B发生弹性碰撞（不考虑物块A的后续运动），之后C与B第一次共速时恰好与墙壁P发生碰撞，碰后C被原速率弹回，所有碰撞时间均极短。求： （1）物块A、B碰后瞬间，B的速度大小； （2）木板C从与墙壁P第2次碰撞前瞬间到木板C与墙壁P第3次碰撞前瞬间的时间间隔。 14. 2025款长安CS75PLUS 搭载的第二代蓝鲸2.0T发动机。其核心工作循环中，某气缸内密封着一定质量的理想气体经历从A→B→C的变化过程。如图所示，在此过程中气体从外界吸收了Q=500J的热量。已知在状态B时气体压强为pB=3.6×105Pa、气体内能为UB=360J，且理想气体内能和热力学温度成正比。求： （1）状态A时气体的压强pA； （2）从A→B→C的变化过程中气体对外界做的功是多少？ 15. 如图所示，是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为、初速度大小为的带电粒子。已知所有粒子到达平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； （2）若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安高级中学2025-2026学年度第二学期下学期期末监测试题 高二物理 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 3．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标好。涂写在本试卷上无效。作答非选择题时将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．检测范围：高考范围 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 衰变为时产生α粒子 B. 衰变为时产生β粒子 C. 50年后，剩余的数目大于的数目 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即β粒子，故A错误； B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即α粒子，故B错误； CD．根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故D正确，C错误。 故选D。 2. 如图，A、B两运动员背夹篮球并保持篮球静止，保持A背部竖直，B背部倾斜与竖直方向的夹角α缓慢增大。作用力均在同一竖直面内，不计摩擦，在此过程中（ ） A. A对篮球的压力大于篮球对A的压力 B. A、B对篮球的合力增大 C. A对篮球的压力减小 D. B对篮球的压力增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．A对篮球的压力和篮球对A的压力是作用力与反作用力的关系，大小相等，A项错误； B．根据平衡条件可得，A、B对篮球的合力始终等于篮球的重力大小，B项错误； CD．根据篮球受到的三个力对应的矢量三角形，如图 可得在角增大的过程中，A、B对篮球的压力均减少，C项正确，D项错误。 故选C。 3. 如图所示，光滑水平面上有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M，底边长为L，将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面体对滑块的支持力大小为FN，重力加速度大小为g，则（　　） A. 支持力FN对滑块B不做功 B. 滑块B下滑过程中，A、B组成的系统动量守恒 C. 滑块B下滑时间t过程中，支持力对B的冲量大小为FNtcosα D. 滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．滑块B下滑过程中，有斜向右下方的加速度，此加速度有竖直向下的分加速度，所以系统在竖直方向合力向下，受力不平衡，即系统动量不守恒；滑块B下滑过程中，A、B组成的系统水平方向不受力，所以系统水平方向动量守恒，设水平向右为正方向，滑块B下滑过程中，任意时刻B物块水平速度大小为，A的水平速度大小为，对系统在水平方向有 解得 设B到达斜面底端时，A、B水平位移大小分别为、，在水平方向有 联立解得，滑块B滑到斜面底端时，斜面体向左滑动的距离为 所以B物块的位移与其受到的支持力FN不是垂直关系，它们的夹角为钝角，即支持力FN对滑块B做负功，AB错误，D正确； C．滑块B下滑时间t过程中，支持力对B的冲量大小为 C错误。 故选D。 4. 如图所示，竖直放置的两端开口的形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为。现将形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（ ） A. 水银柱a液面将上升 B. 水银柱b的两个水银面的高度差变大 C. 空气柱中气体分子的平均动能不变 D. 空气柱中气体分子的密集程度变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．U形管放入热水后，封闭气体温度升高，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 温度升高，气体体积增大。空气柱体积增大，会推动水银柱向上移动，因此液面上升，故A正确； B．设大气压为，封闭空气柱的压强满足  由于​不变，因此封闭气体压强不变，故水银柱的高度差不变，故B错误； C．分子平均动能仅与温度有关，温度升高，平均动能增大，故C错误； D．气体分子总数不变，体积增大，单位体积内分子数（即分子密集程度）减小，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，直角三角形为某棱镜的截面，其中，边长为L，将棱镜C点固定在水平地面上，面平行于地面。一束单色光从边的中点D垂直于面射入棱镜，单色光在边折射光线在水平面形成的光斑与C点的距离为。然后将单色光绕D点逆时针旋转60°。光在真空中的传播速度为c。下列说法中正确的是（　　） A. 棱镜对单色光的折射率为 B. 单色光旋转前在棱镜中最短的传播时间为 C. 单色光旋转后可以在界面发生折射 D. 单色光旋转后光线垂直界面射出 【答案】D 【解析】 【详解】A．光路图如图所示 设单色光在AC边的入射点为O，折射光线在水平面形成的光斑为F，由几何关系可得，，， 则 解得 根据光路的可逆性可知 则棱镜对单色光的折射率为 故A错误； B．根据 单色光旋转前在棱镜中最短的传播时间为 联立，解得 故B错误； C．单色光旋转后光路图如图所示， 根据 解得 由几何关系可得 则单色光旋转后在界面的入射角 根据 解得 可知单色光旋转后在界面发生全反射，由几何关系可知 则单色光旋转后光线垂直界面射出，故C错误；D正确。 故选D。 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源，电表均为理想电表，导线电阻不计，为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑动触头向上滑动，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数均变大 B. 电压表示数均不变 C. 变压器输入功率变小 D. 定值电阻消耗的功率变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动触头向上滑动，R变大，副线圈总电阻变大，副线圈电流减小，又因为原、副线圈匝数比不变，所以原线圈电流也变小，故 A错误； B．滑动触头向上滑动，R变大，原、副线圈两端电压均不变，所以电压表示数不变，电阻R分压变大，电压表示数变大，故B错误； C．由，原线圈电流变小，电压表示数不变，可知变压器输入功率变小，故C正确； D．由可知，副线圈电流减小，则定值电阻消耗的功率变小，故 D错误。 故选C。 7. —粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中静止.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 不计空气阻力，则( ) A. 过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量的大小大于过程Ⅱ中合力的冲量的大小 B. 过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 C. 过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ中重力做功 D. 过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量小于过程Ⅱ中钢珠的重力的冲量 【答案】B 【解析】 【详解】A．在整个过程中，钢珠动量的变化量为零 而，故 即过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量的大小等于过程Ⅱ中合力的冲量的大小，A错误． B．因，而据动量定理 则 即过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小，B正确． C．由全过程的动能定理可知 则 即过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功大于过程Ⅰ中重力做功，C错误． D．取向下为正 则与无法比较大小，D错误． 故选B． 【点睛】本题考查了动量定理和动能定理的基本运用，运用动能定理和动量定理均要合理地选择研究的过程，知道在整个过程中动能的变化量为零，动量的变化量为零． 二、多选题（共3小题，每小题6分，合计18分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得部分分，有选错的得0分） 8. 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】当小木块速度小于传送带的速度时，小木块相对于传送带向上滑动，受到沿传送带向下的摩擦力，其加速度 a＝gsin θ＋μgcos θ 因传送带足够长，当小木块与传送带速度相等后，若μ＞tan θ，则 Ff＝mgsin θ＜μmgcos θ 摩擦力方向沿传送带向上，为静摩擦力，大小变小，小木块将随传送带一起匀速向下运动，若μ＜tan θ，则小木块将以 a′＝gsin θ－μgcos θ 的加速度向下加速运动，加速度减小，摩擦力大小不变，方向沿传送带向上。 故选BCD。 9. 如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球角速度越大，轻绳的拉力越大 B. 小球角速度时，轻绳的拉力为 C. 小球角速度时，小球受两个力的作用 D. 小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当小球角速度较小时，此时小球与圆筒未接触，对小球受力分析得绳子拉力为 可知此时随着小球角速度越大越大，绳子的拉力越大，当小球与圆筒接触后，小球角速度再大时不变，故此时绳子的拉力不变，故A错误； BC．当小球与圆筒刚好接触时有 解得 故可知当时，小球此时与圆筒间有弹力，故当小球角速度时，此时小球与圆筒间有弹力，绳子的拉力为 当小球角速度时，小球未与圆筒接触，此时只受重力和绳子的拉力两个力的作用，故B错误，C正确； D．当小球角速度时，此时小球与圆筒间有弹力作用，对小球受力分析 解得筒壁与小球之间作用力大小为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与球连接。、、三小球的质量均为，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为，则（　　） A. 弹簧的压缩量为 B. 球的电荷量大小 C. 相邻两小球的间距为 D. A球受到的库仑力为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将三个小球看作一个整体，则根据平衡条件可得 解得弹簧的压缩量为，故A错误； BC．对C球受力分析，可知C球也带正电。对B球列平衡等式，有 对C球列平衡等式有 联立解得，，故BC正确； D．对A受力分析，有 解得A球受到的库仑力为，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，共18分，每空2分） 11. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为 g。 （1）为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备了如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺（20分度），请问还需要的器材是____ A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．打点计时器 （2）用游标卡尺测量铁球的直径．主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图丙所示，则其直径为d=_____mm。 （3）用游标卡尺测出小球的直径d和调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒，该直线斜率=__________。 （4）在实验中根据数据实际绘出—h图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=　______________（用k、k0表示）。 【答案】 ①. B ②. 10.15 ③. ④. 【解析】 【详解】(1)[1]此实验需要测量小铁球从A下落到B的高度，即需要刻度尺； (2)[2]如图所示，读数为 (3)[3]由机械能守恒可得 整理得 则直线斜率 (4)[4]由动能定理可得 整理得 12. 某同学利用实验室的实验器材制成了简易的欧姆表，该简易欧姆表有、两个倍率，如图所示，已知电流计（内阻，量程为）、滑动变阻器（最大阻值为）、电阻箱（）、干电池（，）。 （1）电路中应为______（填“红”或“黑”）表笔；断开开关时，应为______（填“”或“”）倍率。 （2）断开开关，短接，调节滑动变阻器使电流计满偏，则滑动变阻器接入电路的电阻值为______；在间接入待测电阻，当电流表的指针偏转角度为满偏的时，此时待测电阻的阻值应为______。 （3）这位同学发现，表内电池的电动势已经下降，但仍然可以调零。实际测量时，实际阻值为的标准电阻的测量值为，分析可知表内电池的电动势等于______。 【答案】（1） ①. 黑 ②. ×10 （2） ①. 1139 ②. 400 （3）0.96 【解析】 【小问1详解】 [1]在欧姆表内部，电流从内置电源的正极流出，经过黑表笔、外部待测电阻、红表笔流回电源负极，因此与内部电源正极相连的M表笔为黑表笔； [2]S断开时，干路的最大电流变小，根据 满偏电流越小，欧姆表内阻越大，对应较高的倍率。断开开关S时，应为 ×10倍率。 【小问2详解】 [1]断开S短接调零时，由闭合电路欧姆定律 代入数据得 [2]欧姆表总内阻 当电流时，有 解得 【小问3详解】 电动势下降后调零，满偏时满足 即 指针位置相同说明电流相同，刻度满足原电动势关系，因此 代入、 化简得 代入数据得 四、解答题（本大题共3小题，共36分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图所示，光滑曲面末端水平固定于水平面上。曲面右侧紧靠一足够长的木板C，木板上表面粗糙，与曲面末端等高，下表面光滑，木板右侧有一竖直墙壁P。物块A置于曲面距末端高h=0.8m处，物块B置于木板左端。已知物块A、B均可视为质点，质量均为3kg，长木板C的质量为1kg，B、C间的动摩擦因数µ=0.1，取g=10m/s2。物块A由静止释放，与B发生弹性碰撞（不考虑物块A的后续运动），之后C与B第一次共速时恰好与墙壁P发生碰撞，碰后C被原速率弹回，所有碰撞时间均极短。求： （1）物块A、B碰后瞬间，B的速度大小； （2）木板C从与墙壁P第2次碰撞前瞬间到木板C与墙壁P第3次碰撞前瞬间的时间间隔。 【答案】（1）4m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 A由静止下滑到与B碰撞前，有 解得 A和B发生弹性碰撞过程，由动量守恒和能量守恒得，， 解得， 【小问2详解】 B和C第一次达到共速时，由动量守恒定律得 解得 C与P碰撞后，原速率弹回，此后B和C第二次达到共速，由动量守恒定律得 解得 B和C第三次达到共速，由动量守恒定律得 解得 设从C第二次与P碰撞前瞬间到B和C第三次达到共速所用时间为t1，则 ， 解得 从B和C第三次达到共速到C第三次与P碰撞前瞬间所用时间为t2，对木板C，由牛顿第二定律得 设匀速直线运动的距离为x，则， 联立解得 所以木板C从与墙壁P第2次碰撞前瞬间到木板C与墙壁P第3次碰撞前瞬间的时间间隔为 14. 2025款长安CS75PLUS 搭载的第二代蓝鲸2.0T发动机。其核心工作循环中，某气缸内密封着一定质量的理想气体经历从A→B→C的变化过程。如图所示，在此过程中气体从外界吸收了Q=500J的热量。已知在状态B时气体压强为pB=3.6×105Pa、气体内能为UB=360J，且理想气体内能和热力学温度成正比。求： （1）状态A时气体的压强pA； （2）从A→B→C的变化过程中气体对外界做的功是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 状态A→B为等容过程，由查理定律得 题图可知，联立解得 【小问2详解】 理想气体内能和温度成正比，可知 题意可知，联立解得、 故 A→B→C过程中，根据热力学第一定律 解得 即A→B→C过程中，气体对外界做了140J的功。 15. 如图所示，是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为、初速度大小为的带电粒子。已知所有粒子到达平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； （2）若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，沿z轴正方向射出的粒子，其运动的时间最长，沿z轴负方向射出的粒子，其运动时间最短。在电场中，根据牛顿第二定律有 最大时间差为 联立解得 【小问2详解】 根据抛体运动规律，有，， 联立解得 粒子进入匀强磁场后，平行于平面做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力， 则有 解得 轨迹俯视图，如图所示 粒子在磁场中转过圈后，沿x轴正方向返回电场，在磁场中的运动时间为 沿z轴负方向的速度为 沿z轴负方向运动的距离为 再次返回电场后，第二次穿出电场前，在电场中的运动时间为 沿z轴负方向运动的距离为 沿z轴负方向运动的距离为 故第二次穿出电场时的位置坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $