精品解析：甘肃陇南市成县第一中学、第二中学、成州中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

2025-2026学年成县第一中学、第二中学、成州中学 高二下学期期末考试（物理）试卷 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需或动，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。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 2025年3月9日，国内首款核电池“烛龙一号”工程样机诞生，标志着我国在核能技术与微型核电池领域取得重大突破。的半衰期长达5730年，理论上该核电池拥有数千年的超长寿命。已知的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. X是中子 B. 改变化学条件可以改变的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 20克经17190年剩下2.5克 2. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c、d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（ ） A. 线圈将会逆时针转动 B. a、b两点的磁感应强度相同 C. 铁制圆柱将磁场屏蔽，内部没有磁场 D. c、d两点的磁感应强度大小相等 3. 如图所示，一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时，BC边中点E恰好在点A正下方；悬挂AD边中点F时，点B恰好在点F正下方。则薄板的重心到AB边的距离是（　　） A. B. C. D. 4. 由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是（地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（　　） A. 3小时 B. 2小时 C. 1.5小时 D. 1小时 5. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环，其p—V图像如图所示，其中A→B过程气体分子的平均动能不变，下列说法错误的是（　　） A. A→B过程，气体的压强与体积乘积是一个定值 B. B→C过程，气体放出的热量比外界对气体做功多 C. C→A过程，气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力减小 D. 再次回到A状态时，气体内能不变 6. 用电阻率为ρ、横截面积为S的硬质细导线，做成半径为R的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（ ） A. 圆环中的感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B. 圆环所受安培力大小除时刻为零外，其他时刻不为零 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中产生的热量为 7. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B. 驾驶员饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 驾驶员饮酒越多，电压表和电流表的示数越小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 8. 下列说法正确的是（ ） A. 电磁波调制的方法有调幅、调频和调谐 B. 普通水不能作为核裂变时的慢化剂使用 C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 D. 在农业中，可以通过锄松地面的土壤，来保存地下的水分 9. 如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（ ） A. 光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B. 紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小 C. 若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 D. 若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 10. 如图（a），边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为。虚线恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B. 时刻，线框所受安培力的合力为0 C. 时刻，线框受到的安培力大小为 D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 二、实验题（共14分） 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量了电源的电动势和内阻，其中ab为一段粗细均匀的电阻丝，P为可左右移动的金属夹子。 （1）该实验小组的同学首先用多用电表粗略测量了电阻丝的电阻值，将旋钮置于“”倍率时，指针非常靠近最右端的0刻线处，通过分析，应将旋钮置于________（选填“”或“”）倍率处，然后进行欧姆调零，再将红黑表笔与电阻丝接触，多用电表的读数如图乙所示，则电阻丝的阻值约为________Ω。 （2）图甲中，电键闭合前，夹子P应置于________（选填“a”或“b”）处。 （3）在测量电源电动势和内阻时，测量夹子P到b的距离为L，同时读出电压表的示数U，改变夹子的位置，同时记录多组L和U的数据，该小组的同学利用图像处理实验数据时，以L为横轴，为了拟合成一条直线，应以________（选填“”“U”或“”）为纵轴，若电阻丝单位长度的电阻值为，定值电阻的阻值为，图像的斜率为k，纵截距为b，则电源的电动势为________，电源的内阻为________（均用题中字母表示）。 12. 某实验小组做“测量某圆柱形导体的电阻率”实验。 （1）如图甲所示，实验小组先用多用电表粗测该电阻的阻值，一开始使用“×10”挡，发现指针位于虚线位置，之后小组同学选用______（填“×1”或“×100”）挡，指针位于实线位置，则待测电阻的阻值约为______Ω； （2）为判断实验电路应使用内接法还是外接法，实验小组设计了如图乙所示的电路，当开关分别接c端和d端时，电压表示数变化不明显，电流表示数变化比较明显，因此实验时开关应该接______（填“c端”和“d端”）； （3）如图丙所示，用螺旋测微器测得该圆柱形导体的直径______mm； （4）实验中电压表示数为，电流表示数为，该导体的长度为L，则该导体的电阻率______（用字母表示）。 三、计算题（共43分） 13. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 14. 如图所示，在竖直虚线右侧有水平向右的匀强电场，电场中有一个半径为R的光滑半圆形绝缘轨道，B、C连线与夹角为，在左侧有一足够长的粗糙绝缘轨道，与水平面的夹角为，轨道与轨道在与电场平行的同一个竖直平面内，并于B点相切，将一质量为m、电荷量为q的带正电物块在轨道上某处由静止释放，物块第一次在电场中运动速度为零时的位置刚好在上，已知物块与轨道间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小，不计物块的大小，（答案保留分式和根号）求： （1）物块在轨道上释放的位置与B点的距离； （2）物块在运动过程中的最大速度大小； （3）物块在轨道上运动的总路程。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内，有一直线MN（图中未画出）与y轴平行，在直线MN与y轴正半轴之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，在直线MN与y轴负半轴之间存在着磁感应强度大小为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从x轴上P（，0）点以初速度v0垂直于x轴射入电场，而后经y轴上的Q点沿与y轴正方向成60°角进入磁场。粒子重力忽略不计，MN与y轴之间的距离为d（d>2L）。 （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）要使粒子不从y轴正半轴飞出磁场，求磁感应强度B的大小范围； （3）若磁感应强度大小，求： ①带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标x2； ②要使粒子能够垂直于边界飞出磁场，与轴间的距离d的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年成县第一中学、第二中学、成州中学 高二下学期期末考试（物理）试卷 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需或动，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。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 2025年3月9日，国内首款核电池“烛龙一号”工程样机诞生，标志着我国在核能技术与微型核电池领域取得重大突破。的半衰期长达5730年，理论上该核电池拥有数千年的超长寿命。已知的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. X是中子 B. 改变化学条件可以改变的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 20克经17190年剩下2.5克 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为14-14=0 电荷数为6-7=-1 可知X是电子，不是中子，故A错误； B．半衰期由原子核内部结构决定，与外界化学条件、温度、压强等外部因素无关，故B错误； C．衰变过程释放能量，衰变产物原子核更稳定，比结合能更大，因此的比结合能比的比结合能大，故C错误； D．根据半衰期规律有 其中初始质量 解得剩余质量，故D正确。 故选D。 2. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c、d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（ ） A. 线圈将会逆时针转动 B. a、b两点的磁感应强度相同 C. 铁制圆柱将磁场屏蔽，内部没有磁场 D. c、d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，右侧通电导线受到安培力向上，所以线圈将会逆时针转动，故A正确； B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，故B错误； C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，故C错误； D．因c点处的磁感线较d点密集，可知c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时，BC边中点E恰好在点A正下方；悬挂AD边中点F时，点B恰好在点F正下方。则薄板的重心到AB边的距离是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，和的交点是薄板的重心，如图所示 由几何关系可知，薄板的重心到AB边的距离是 故选C。 4. 由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是（地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（　　） A. 3小时 B. 2小时 C. 1.5小时 D. 1小时 【答案】D 【解析】 【详解】太阳光是平行光，临界光路图如图所示 由几何关系可得临界光线的折射角为 可知临界光线的折射角为30°； 根据折射定律 可得 由几何关系可知，地球多转角度便看不见太阳了，有 一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为 故选D。 5. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环，其p—V图像如图所示，其中A→B过程气体分子的平均动能不变，下列说法错误的是（　　） A. A→B过程，气体的压强与体积乘积是一个定值 B. B→C过程，气体放出的热量比外界对气体做功多 C. C→A过程，气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力减小 D. 再次回到A状态时，气体内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．A→B过程，气体分子的平均动能不变，可知，此过程气体的温度不变，根据玻意耳定律可知，气体的压强与体积乘积是一个定值，故A正确，不符合题意； B．B→C过程，气体体积变小，外界对气体做功，气体的压强与体积乘积变小，根据玻意耳定律可知，气体的温度降低，则气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放出的热量比外界对气体做功多，故B正确，不符合题意； C．C→A过程，气体体积变大，气体分子密度变小，但压强增大，气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力增大，故C错误，符合题意； D．再次回到A状态时，气体温度不变，则气体内能不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 用电阻率为ρ、横截面积为S的硬质细导线，做成半径为R的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（ ） A. 圆环中的感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B. 圆环所受安培力大小除时刻为零外，其他时刻不为零 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中产生的热量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针方向，所以A错误； B．由于圆环没有在磁场中，不受安培力，所以B错误； C．由闭合电路欧姆定律得 又根据法拉第电磁感应定律得 其中正方形的边长 又根据电阻定律得 联立解得，则C正确； D．由C选项分析可知圆环中的感应电流恒定，则圆环中产生的热量为，D正确。 故选CD。 7. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B. 驾驶员饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 驾驶员饮酒越多，电压表和电流表的示数越小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大。由图乙可知，由于，则 所以当饮酒量越多时R越小，导致外电路总电阻会减小，但外电路的总电阻始终是大于内阻的，所以随着R的减小电源的输出功率变大，故A错误； B．将和r看成等效内阻，即 所以气敏电阻R消耗的功率相当于等效电源的输出功率。则当时气敏电阻R消耗的功率最大。但由于R的初始阻值与的大小关系未知，所以当R减小时，R消耗的功率不确定，即R消耗的功率不一定减小也可能增大，故B错误； C．因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律有 所以电路中的电流增大，即电流表示数变大；电压表示数为 可知电压表示数变小，故C错误； D．根据电压表示数为 可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为 则保持不变，故D正确。 故选D。 8. 下列说法正确的是（ ） A. 电磁波调制的方法有调幅、调频和调谐 B. 普通水不能作为核裂变时的慢化剂使用 C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 D. 在农业中，可以通过锄松地面的土壤，来保存地下的水分 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电磁波的调制方法主要包括调幅和调频，调谐是接收电路中产生电谐振接收特定频率电磁波的过程，不属于电磁波的发射调制方法，故A错误； B．普通水（轻水）可以作为核裂变反应堆的慢化剂，例如轻水反应堆就是利用普通水作为核反应的慢化剂和冷却剂，故B错误； C．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆的过程，故C正确； D．锄松地面的土壤可以切断土壤表层的毛细管，有效防止地下水分通过毛细现象上升到地表并蒸发，从而起到保存地下水分的作用，故D正确。 故选CD。 9. 如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（ ） A. 光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B. 紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小 C. 若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 D. 若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据光的传播特点可知，光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小 所以由知光线从空气进入冰晶后波长变短，故A错误； B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率 根据可知，紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小，故B正确； CD．若太阳高度角等于时冰晶侧面恰好无光射出，如图所示 由折射定律得 由全反射的临界条件得 又  联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图（a），边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为。虚线恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B. 时刻，线框所受安培力的合力为0 C. 时刻，线框受到的安培力大小为 D. 在内通过线框导线横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线圈左半边磁场增强，右半边磁通量不变，磁通量增大，由法拉第电磁感应定律可得，故A错误。 B．由右手螺旋定则可知，上下边框对称位置受力等大反向，左右两边受力等大同向。线框中感应电流方向为逆时针方向。故安培力合力为，故B错误。 C．时左边线框受力与右边线框受力同向，线框受到的安培力等于二力之和，故，故C正确。 D．根据电流的定义，可得电荷量的公式有，故D正确。 故选CD。 二、实验题（共14分） 11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量了电源的电动势和内阻，其中ab为一段粗细均匀的电阻丝，P为可左右移动的金属夹子。 （1）该实验小组的同学首先用多用电表粗略测量了电阻丝的电阻值，将旋钮置于“”倍率时，指针非常靠近最右端的0刻线处，通过分析，应将旋钮置于________（选填“”或“”）倍率处，然后进行欧姆调零，再将红黑表笔与电阻丝接触，多用电表的读数如图乙所示，则电阻丝的阻值约为________Ω。 （2）图甲中，电键闭合前，夹子P应置于________（选填“a”或“b”）处。 （3）在测量电源电动势和内阻时，测量夹子P到b的距离为L，同时读出电压表的示数U，改变夹子的位置，同时记录多组L和U的数据，该小组的同学利用图像处理实验数据时，以L为横轴，为了拟合成一条直线，应以________（选填“”“U”或“”）为纵轴，若电阻丝单位长度的电阻值为，定值电阻的阻值为，图像的斜率为k，纵截距为b，则电源的电动势为________，电源的内阻为________（均用题中字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. 14 （2）a （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]指针非常靠近最右端的0刻线，说明被测电阻阻值很小，应换用更小倍率，即“”倍率； [2]欧姆调零后，图乙中指针示数为14，倍率为“”，因此电阻丝阻值 【小问2详解】 为保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器（电阻丝）接入电路的阻值最大，因此夹子P应置于a处。 【小问3详解】 [1]根据闭合电路的欧姆定律，可得 其中， 故 变形可得 故应以作为纵轴； [2]因为电路电压U与L的关系式为 由图像的斜率为k，得 故 [3]由纵截距为b，得 故 12. 某实验小组做“测量某圆柱形导体的电阻率”实验。 （1）如图甲所示，实验小组先用多用电表粗测该电阻的阻值，一开始使用“×10”挡，发现指针位于虚线位置，之后小组同学选用______（填“×1”或“×100”）挡，指针位于实线位置，则待测电阻的阻值约为______Ω； （2）为判断实验电路应使用内接法还是外接法，实验小组设计了如图乙所示的电路，当开关分别接c端和d端时，电压表示数变化不明显，电流表示数变化比较明显，因此实验时开关应该接______（填“c端”和“d端”）； （3）如图丙所示，用螺旋测微器测得该圆柱形导体的直径______mm； （4）实验中电压表示数为，电流表示数为，该导体的长度为L，则该导体的电阻率______（用字母表示）。 【答案】（1） ①. ×1 ②. 19.0##19 （2）d端 （3）1.025~1.031 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]使用“×10”挡时指针偏转较大，说明电阻阻值较小，应换用倍率较小的挡位，换用“×1”挡后读数为19.0Ω； 【小问2详解】 由题意知，电压表分流的情况较明显，电流表分压的情况不明显，则电压表内阻不可忽略，因此应该将电流表内接，即开关接d端； 【小问3详解】 【小问4详解】 该导体的电阻 横截面积 由可得，导体电阻率为 三、计算题（共43分） 13. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。 （1）在状态B的温度； （2）在状态C的压强； （3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 【答案】（1）330K；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，气体由状态A变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，则有 解得 （2）从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则 解得 根据题意可知，气体由状态B变化到状态C的过程中，气体的体积不变，则有 解得 （3）根据题意可知，从状态A到状态C的过程中气体对外做功为 由热力学第一定律有 解得 14. 如图所示，在竖直虚线右侧有水平向右的匀强电场，电场中有一个半径为R的光滑半圆形绝缘轨道，B、C连线与夹角为，在左侧有一足够长的粗糙绝缘轨道，与水平面的夹角为，轨道与轨道在与电场平行的同一个竖直平面内，并于B点相切，将一质量为m、电荷量为q的带正电物块在轨道上某处由静止释放，物块第一次在电场中运动速度为零时的位置刚好在上，已知物块与轨道间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小，不计物块的大小，（答案保留分式和根号）求： （1）物块在轨道上释放的位置与B点的距离； （2）物块在运动过程中的最大速度大小； （3）物块在轨道上运动的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在电场中受到的合力为，方向与竖直方向夹角为45°指向右下方 由牛顿第二定律 解得 物块经过点后将以加速度大小为做匀减速直线运动直至到达点时速度减小到零，由几何关系得 设释放点与B点的距离为，由能量守恒定律得 解得。 【小问2详解】 当运动到圆弧中中点时，合力做功最多，物块有最大速度，从释放点到运动到圆弧中点由能量守恒定律得 解得。 【小问3详解】 小球第一次落回到点时，由动能定理得 物块在点沿半圆形轨道切线方向速度 联立可得物块在点沿半圆形轨道切线方向动能为 再次落到点后小球在圆弧和电场中反复运动直到小球回到电场时速度恰好为零，设其在轨道上运动的路程为，由能量守恒定律得 解得 所以物块在轨道上的总路程为 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内，有一直线MN（图中未画出）与y轴平行，在直线MN与y轴正半轴之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，在直线MN与y轴负半轴之间存在着磁感应强度大小为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从x轴上P（，0）点以初速度v0垂直于x轴射入电场，而后经y轴上的Q点沿与y轴正方向成60°角进入磁场。粒子重力忽略不计，MN与y轴之间的距离为d（d>2L）。 （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）要使粒子不从y轴正半轴飞出磁场，求磁感应强度B的大小范围； （3）若磁感应强度大小，求： ①带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标x2； ②要使粒子能够垂直于边界飞出磁场，与轴间的距离d的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）①；②（） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在电场中做类平地运动，分解Q点的速度可得 沿轴方向做匀加速运动 由牛顿第二定律得 解得 （2）要使粒子不从轴正半轴飞出磁场，需要带电粒子能够进入轴下方的磁场，临界态为偏转轨迹与轴相切，设此时轨迹的半径为，进入磁场的速度 Q点的纵坐标为 由几何关系 由洛伦兹力提供向心力 解得 若使粒子不从轴正半轴飞出磁场，磁感应强度大小 （3）粒子得轨迹如图所示 由几何关系可知 带电粒子在第一象限运动的半径 带电粒子在第四象限运动的半径 带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标 由几何关系可知粒子在第一象限先完成半个圆的偏转，粒子要垂直边界飞出应满足关系式 （） 即 （） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $