精品解析：2026届湖南湘潭凤凰中学高三下学期适应性测试（一）物理试题

湘潭凤凰中学2026年高考适应性测试（一） 物理 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 核能是重要的新能源，我国在安全、和平利用核能方面处于世界领先水平。下列关于核能的说法正确的是（ ） A. 轴核裂变的核反应方程可能为 B. 在核反应中产生的粒子比中子的穿透本领强 C. 发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D. 中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为 2. 如图所示，水面下有两个单色点光源比离水面近，两个点光源发出的光照亮水面形成的光斑面积相等，则两种光相比（　　） A. 发出的光在水中传播速度更大 B. 发出的光更不容易产生明显衍射现象 C. 发出的光在真空中的波长更长 D. 经同一干涉装置发出的光形成的干涉条纹间距大 3. 2025年，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站，成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”。神舟二十一号飞船发射后首先进入轨道半径为的近地停泊圆轨道，在P点调整速度后进入椭圆过渡轨道；随后在Q点调整速度，最终与轨道半径为的圆轨道上的空间站完成对接。则飞船（　　） A. 在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为 B. 在近地停泊圆轨道的向心加速度小于空间站的向心加速度 C. 从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时，需在P点增大速度 D. 在椭圆过渡轨道上由P点向Q点运动过程中，万有引力做负功，机械能减小 4. 如图所示，三根长度均为L的轻细绳、、组合系住一质量分布均匀且带正电的小球m，球的直径为（），绳、与天花板的夹角，空间中存在平行于纸面竖直向下的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，现将小球拉开小角度后由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为 B. 若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为 C. 若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为 D. 若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为 5. 如图所示，等腰直角三角形线框由同种均匀导线制成，其斜边长为，以速度匀速穿过宽度为且垂直于线框平面的匀强磁场，与平行且垂直于磁场边界。以点位于磁场左边界时为计时起点，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流和两端的电势差随线框位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，长方体形状的金属导体放在匀强磁场中，磁场方向垂直于前后侧面。当导体中通入如图所示的电流时，会在上、下侧面间产生一定的电势差UH，这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量某空间的磁感应强度。图中d表示导体的宽度，h表示导体上、下侧面间的距离，I表示通入电流的大小，B表示磁感应强度大小。下列说法正确的是（ ） A. 上侧面的电势比下侧面的电势高 B. 电势差UH与h有关 C. 电势差UH与d有关 D. 其他条件不变时，I越小，测量磁感应强度时的灵敏度（）越高 7. 如图（a）所示，用一根光滑细线将6个质量为m的小球通过沿直径的孔道等间距地串成一个环，并将其套在一个静置在水平面上的顶角为的光滑圆锥体上，其俯视图如图（b）所示。已知小球间的细线与每个小球的孔道方向成角，重力加速度为g，则细线上的张力大小为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲细管道（由AB、BC、CD、DE四段完全相同的四分之一圆弧管道组成，半径均为R），小车（含管道）的质量为m，静止在光滑的水平面上。有一个质量也为m的小球，以某一水平速度从管道左端最低点A进入管道，小球恰好能到达管道的最高点C，然后从管道右端E离开管道。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球离开管道时，小车的速度大小为0 B. 小球从进入管道到离开管道的过程，小车做往复运动 C. 小球离开管道时，小球的速度大小为 D. 小球从A到B的过程中，小球所受合外力冲量为 9. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内，如图所示。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，则下列说法正确的是（ ） A. A点电势高于B点电势 B. 从A点运动到B点，钠离子的电势能增大 C. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子的加速度变小 D. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子进入细胞内的速度变大 10. 如图所示为康普顿的光子散射实验，已知入射光子的波长为，与静止的电子发生碰撞。碰后光子的动量大小为，方向与入射方向夹角为；碰后电子的动量大小为，方向与入射方向夹角为，已知普朗克常量为，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某小组利用电压表和电流表测定石墨烯手机电池的电动势和内阻，设计如图1实验原理图，根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。请完成下列主要实验步骤： （1）测量前，将电阻箱R调至最大阻值，目的是使电路中的电流________，保护电路安全； （2）先将单刀双掷开关拨至触点b，闭合开关，缓慢转动电阻箱旋钮减小阻值，当R示数为3.6Ω时，记录电压表读数、电流表读数。计算得到电流表的内阻为________Ω（结果保留一位小数）； （3）然后将单刀双掷开关拨至触点a，保持开关闭合，多次调节R并记录对应U、I数据，用描点法作出图像，如图2所示。综合可求得手机电池的电动势________V，内阻________Ω（结果均保留一位小数）； （4）以上实验测量方案，________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。 12. 某小组利用气垫导轨、光电门、气泵、数字计时器、滑块及遮光条、弹簧、弹簧测力计、游标卡尺和天平等器材，验证机械能守恒定律，具体操作步骤如下： （1）测量弹簧的劲度系数 如图甲所示，调整气垫导轨至水平状态，将弹簧的左端固定在桌面左端的挡板上，用弹簧测力计拉弹簧的另一端，多次拉至不同位置并保持静止，分别记录弹簧测力计的示数以及从气垫导轨的刻度尺上读出弹簧的伸长量。通过数据绘制弹簧测力计的示数与弹簧伸长量的关系图，如图乙所示，根据图像信息可以计算出弹簧的劲度系数______。 （2）验证机械能守恒定律 ①用天平称出滑块和遮光条的总质量，用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图丙所示，遮光条的宽度______。 ②用滑块挤压（1）中固定好的弹簧，记录压缩量为，由静止状态释放滑块，记录滑块经过光电门时的遮光时间，滑块通过光电门时的速度为______（保留3位有效数字）。 ③为了验证机械能守恒，只需验证等式 ______即可。（用上述测定物理量的字母表示；已知弹簧的弹性势能表达式为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（1个标准大气压）的气压，的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体（可视为理想气体）。当罐内混合气体温度为、压强达5atm时，打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为5atm时，罐体内水蒸气的分压强。（已知混合气体的压强等于在同温度同体积条件下组成混合气体的各成分单独存在时的分压强之和） （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 14. 如图1所示，两电阻不计的足够长平行光滑导轨与水平方向的夹角为，间距为，边界、与导轨垂直，与导轨所围区域内存在方向垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，两边界间距为。两质量均为、电阻均为、长度均为的导体棒、在导轨上相隔一定距离放置。时刻两棒由静止释放，从到棒出磁场后一段时间两棒速度随时间的变化关系如图2所示，图中未知。重力加速度为。 （1）求释放瞬间棒到磁场边界的距离； （2）求导轨与水平方向夹角的正弦值； （3）若导体棒离开磁场时的速度为，求此时导体棒的速度大小。 15. 如图所示，纸面内ACD区域由直角三角形ACO和四分之一圆AOD组成，，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，空间存在平行于纸面向左的匀强电场（图中未画出），O点为一粒子源，沿OA方向不断射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰能做直线运动，粒子的速度大小均为，仅撤去电场，粒子恰能从圆弧AD的中点射出磁场；OA长为L，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）若仅撤去磁场，则粒子运动的加速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湘潭凤凰中学2026年高考适应性测试（一） 物理 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 核能是重要的新能源，我国在安全、和平利用核能方面处于世界领先水平。下列关于核能的说法正确的是（ ） A. 轴核裂变的核反应方程可能为 B. 在核反应中产生的粒子比中子的穿透本领强 C. 发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D. 中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应方程质量数与电荷数守恒，轴核裂变的核反应方程不可能为 故A错误； B．在核反应中产生的粒子比中子的穿透本领弱，故B错误； C．发生β衰变时，原子核放出的电子是核内中子转化为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，故C错误； D．根据质能方程，中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，水面下有两个单色点光源比离水面近，两个点光源发出的光照亮水面形成的光斑面积相等，则两种光相比（　　） A. 发出的光在水中传播速度更大 B. 发出的光更不容易产生明显衍射现象 C. 发出的光在真空中的波长更长 D. 经同一干涉装置发出的光形成的干涉条纹间距大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意，比离水面近，两个点光源发出的光照亮水面形成的光斑面积相等，由几何知识可知在水面处发生全反射的临界角较大，根据，可知发出的光在水中的折射率较小，根据可知发出的光在水中传播速度更大，故A错误； BC．发出的光在水中的折射率较小，则频率较小，由，可知发出的光在真空中的波长更长；根据发生明显衍射现象的条件可知，发出的光更容易产生明显衍射现象，发出的光更不容易产生明显衍射现象，故B正确，C错误； D．根据，，可知经同一干涉装置发出的光形成的干涉条纹间距大，故D错误。 故选B。 3. 2025年，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站，成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”。神舟二十一号飞船发射后首先进入轨道半径为的近地停泊圆轨道，在P点调整速度后进入椭圆过渡轨道；随后在Q点调整速度，最终与轨道半径为的圆轨道上的空间站完成对接。则飞船（　　） A. 在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为 B. 在近地停泊圆轨道的向心加速度小于空间站的向心加速度 C. 从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时，需在P点增大速度 D. 在椭圆过渡轨道上由P点向Q点运动过程中，万有引力做负功，机械能减小 【答案】C 【解析】 【详解】 A．万有引力提供向心力  解得周期 ，因此，在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为 ，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，得向心加速度 因为近地停泊圆轨道的半径小于空间站轨道的半径，所以近地停泊圆轨道的向心加速度大于空间站的向心加速度，故B错误； C．飞船从近地停泊圆轨道（低轨道）变轨至椭圆过渡轨道（高能量轨道），需要在P点进行加速，使其速度增大，所需要的向心力大于万有引力，从而做离心运动，进入椭圆轨道，故C正确； D．在椭圆过渡轨道上由P点向Q点运动过程中，飞船离地心越来越远，万有引力方向与位移方向夹角为钝角，所以万有引力做负功；在此过程中，只有万有引力做功，所以飞船的机械能守恒，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，三根长度均为L的轻细绳、、组合系住一质量分布均匀且带正电的小球m，球的直径为（），绳、与天花板的夹角，空间中存在平行于纸面竖直向下的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，现将小球拉开小角度后由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为 B. 若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为 C. 若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为 D. 若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为 【答案】B 【解析】 【详解】CD．若小球在纸面内，以为圆心做简谐运动，则摆长为 带正电受到电场力和重力的合力为 则电场和重力场合成等效重力加速度为2g， 振动周期为 故CD错误； AB．若小球做垂直于纸面，以O为圆心做简谐运动，则摆长为 振动周期为 故A错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，等腰直角三角形线框由同种均匀导线制成，其斜边长为，以速度匀速穿过宽度为且垂直于线框平面的匀强磁场，与平行且垂直于磁场边界。以点位于磁场左边界时为计时起点，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流和两端的电势差随线框位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由楞次定律可得，线框进入磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量增加，感应电流沿逆时针方向，线框出磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量减少，感应电流沿顺时针方向。线框进入磁场过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小，线框出磁场过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小。因此整个过程中，电流大小和方向均发生改变，故AB错误； CD．线框进入磁场，电流方向从A到B，电压大小先增大后减小；线框出磁场过程，电流方向从B到A，，电压大小也是先增大后减小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，长方体形状的金属导体放在匀强磁场中，磁场方向垂直于前后侧面。当导体中通入如图所示的电流时，会在上、下侧面间产生一定的电势差UH，这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量某空间的磁感应强度。图中d表示导体的宽度，h表示导体上、下侧面间的距离，I表示通入电流的大小，B表示磁感应强度大小。下列说法正确的是（ ） A. 上侧面的电势比下侧面的电势高 B. 电势差UH与h有关 C. 电势差UH与d有关 D. 其他条件不变时，I越小，测量磁感应强度时的灵敏度（）越高 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，电流方向向右，电子的定向移动方向向左，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向上，则上侧面带负电，下侧面带正电，因此上侧面的电势比下侧面的电势低，故A错误； BC．电势差稳定后，电子受到的电场力与洛伦兹力平衡，可得 可得 根据电流微观表达式可得 联立可得 可知电势差UH与h无关，与d有关，故B错误，C正确； D．根据，可得 则其他条件不变时，I越小，测量磁感应强度时的灵敏度（）越低，故D错误。 故选C。 7. 如图（a）所示，用一根光滑细线将6个质量为m的小球通过沿直径的孔道等间距地串成一个环，并将其套在一个静置在水平面上的顶角为的光滑圆锥体上，其俯视图如图（b）所示。已知小球间的细线与每个小球的孔道方向成角，重力加速度为g，则细线上的张力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设细线上的张力大小为，则小球受到细线张力在水平方向的合力大小为 侧视图如图所示 根据平衡条件可得 联立，解得 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲细管道（由AB、BC、CD、DE四段完全相同的四分之一圆弧管道组成，半径均为R），小车（含管道）的质量为m，静止在光滑的水平面上。有一个质量也为m的小球，以某一水平速度从管道左端最低点A进入管道，小球恰好能到达管道的最高点C，然后从管道右端E离开管道。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球离开管道时，小车的速度大小为0 B. 小球从进入管道到离开管道的过程，小车做往复运动 C. 小球离开管道时，小球的速度大小为 D. 小球从A到B的过程中，小球所受合外力冲量为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．小球从进入管道到离开管道的过程，水平方向动量守恒可得 其中是小球速度，是小车速度； 由机械能守恒定律可得 小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同为，由动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律可得 解得， 小球离开管道时，小车的速度大小为0，故A正确，C错误； B．由题意，小球与小车组成的系统在水平方向上不受外力，所以系统在水平方向动量守恒。小球从左端滑上小车到从右端滑离小车的过程中，小车水平方向先加速后减速，小球水平方向先减速后加速，在整个过程中小车一直向右运动，不会往复运动，故B错误； D．小球从A到B，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 根据动量定理可知 故D正确； 故选AD。 9. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内，如图所示。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，则下列说法正确的是（ ） A. A点电势高于B点电势 B. 从A点运动到B点，钠离子的电势能增大 C. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子的加速度变小 D. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子进入细胞内的速度变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．钠离子受力方向从A指向B，所以电场线方向也是从A指向B，沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，故A正确； B．钠离子从A点到B点，电场力做正功，钠离子的电势能减小，故B错误； C．若膜电位不变，即AB间的电压不变，当d增大时，由可知，电场强度变小，钠离子受电场力变小，根据牛顿第二定律知，钠离子的加速度变小，故C正确； D．若膜电位不变，根据动能定理 可知钠离子进入细胞内的速度不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示为康普顿的光子散射实验，已知入射光子的波长为，与静止的电子发生碰撞。碰后光子的动量大小为，方向与入射方向夹角为；碰后电子的动量大小为，方向与入射方向夹角为，已知普朗克常量为，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】根据根据德布罗意公式可知，碰前光子动量 沿光子入射方向的动量守恒，根据动量守恒定律可知 垂直入射方向满足 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某小组利用电压表和电流表测定石墨烯手机电池的电动势和内阻，设计如图1实验原理图，根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。请完成下列主要实验步骤： （1）测量前，将电阻箱R调至最大阻值，目的是使电路中的电流________，保护电路安全； （2）先将单刀双掷开关拨至触点b，闭合开关，缓慢转动电阻箱旋钮减小阻值，当R示数为3.6Ω时，记录电压表读数、电流表读数。计算得到电流表的内阻为________Ω（结果保留一位小数）； （3）然后将单刀双掷开关拨至触点a，保持开关闭合，多次调节R并记录对应U、I数据，用描点法作出图像，如图2所示。综合可求得手机电池的电动势________V，内阻________Ω（结果均保留一位小数）； （4）以上实验测量方案，________（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。 【答案】（1）最小 （2）0.4 （3） ①. 3.0 ②. 0.6 （4）不存在 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律，将电阻箱R调至最大阻值，电路中的电流最小，能保护电流表和电源 【小问2详解】 根据部分电路的欧姆定律有 解得电流表的内阻为 【小问3详解】 [1][2]由图像得电动势3.0V，由 得内阻 【小问4详解】 因先把电流表内阻等效为电源内阻的一部分，然后用电源总的等效内阻减去电流表的内阻，就消除了电流表内阻引起的误差，即 故不存在因电表内阻引起的系统误差。 12. 某小组利用气垫导轨、光电门、气泵、数字计时器、滑块及遮光条、弹簧、弹簧测力计、游标卡尺和天平等器材，验证机械能守恒定律，具体操作步骤如下： （1）测量弹簧的劲度系数 如图甲所示，调整气垫导轨至水平状态，将弹簧的左端固定在桌面左端的挡板上，用弹簧测力计拉弹簧的另一端，多次拉至不同位置并保持静止，分别记录弹簧测力计的示数以及从气垫导轨的刻度尺上读出弹簧的伸长量。通过数据绘制弹簧测力计的示数与弹簧伸长量的关系图，如图乙所示，根据图像信息可以计算出弹簧的劲度系数______。 （2）验证机械能守恒定律 ①用天平称出滑块和遮光条的总质量，用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图丙所示，遮光条的宽度______。 ②用滑块挤压（1）中固定好的弹簧，记录压缩量为，由静止状态释放滑块，记录滑块经过光电门时的遮光时间，滑块通过光电门时的速度为______（保留3位有效数字）。 ③为了验证机械能守恒，只需验证等式 ______即可。（用上述测定物理量的字母表示；已知弹簧的弹性势能表达式为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） 【答案】（1）800 （2） ①. 6.2 ②. 0.155 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据胡克定律有 所以图像的斜率即为弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数为 【小问2详解】 [1] 图丙为10分度的游标卡尺，分度值为，其读数为 [2] 根据光电门测量的时间，计算出滑块通过光电门时的速度为 [3] 要想验证机械能守恒，我们只需要验证弹簧的弹性势能等于滑块的动能即可，即 又因为 联立化简得 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（1个标准大气压）的气压，的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体（可视为理想气体）。当罐内混合气体温度为、压强达5atm时，打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为5atm时，罐体内水蒸气的分压强。（已知混合气体的压强等于在同温度同体积条件下组成混合气体的各成分单独存在时的分压强之和） （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 【答案】（1） （2）40% 【解析】 【小问1详解】 对原有空气，根据查理定律 其中， 联立解得 代入数据得 从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强为 【小问2详解】 设罐体的体积为，对混合气体分析，由理想气体状态方程可得 其中 可得 则有罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比为 14. 如图1所示，两电阻不计的足够长平行光滑导轨与水平方向的夹角为，间距为，边界、与导轨垂直，与导轨所围区域内存在方向垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，两边界间距为。两质量均为、电阻均为、长度均为的导体棒、在导轨上相隔一定距离放置。时刻两棒由静止释放，从到棒出磁场后一段时间两棒速度随时间的变化关系如图2所示，图中未知。重力加速度为。 （1）求释放瞬间棒到磁场边界的距离； （2）求导轨与水平方向夹角的正弦值； （3）若导体棒离开磁场时的速度为，求此时导体棒的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图2可知棒进入磁场前做匀加速，进入磁场后匀速，且（为加速时间，为磁场中运动时间）。设释放瞬间棒到磁场边界的距离为，则有 在磁场中匀速运动有 联立解得 【小问2详解】 对棒，进入磁场前由动能定理得 棒在磁场中匀速运动，所受安培力大小为 根据平衡条件可得 联立解得 【小问3详解】 导体棒经过磁场过程，安培力的冲量大小为 可知导体棒和导体棒经过磁场过程，安培力的冲量相等；导体棒经过磁场过程的安培力冲量大小为 若导体棒离开磁场时的速度为，设导体棒在磁场中运动所用时间为，导体棒在磁场中运动过程，由动量定理可得 其中 在时间内，对导体棒由动量定理可得 联立解得 15. 如图所示，纸面内ACD区域由直角三角形ACO和四分之一圆AOD组成，，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，空间存在平行于纸面向左的匀强电场（图中未画出），O点为一粒子源，沿OA方向不断射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰能做直线运动，粒子的速度大小均为，仅撤去电场，粒子恰能从圆弧AD的中点射出磁场；OA长为L，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）若仅撤去磁场，则粒子运动的加速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 仅撤去电场，粒子恰能从圆弧AD的中点射出磁场，其运动轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系有 联立得 【小问2详解】 电场和磁场并存时粒子沿直线运动，有 又 得 【小问3详解】 若仅撤去磁场，根据牛顿第二定律有 又 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $