精品解析：湖北随州市曾都区第一高级中学2027届高三上学期8月学情自测物理试题

曾都一中2027届高三8月月考物理试题 考试时间：2026年8月25日 （时间：75分钟　满分：100分 ） 一、选择题（1-7为单选题，8-10为多选题，每小题4分，共40分） 1. 关于下列四幅图说法正确的是（ ） A. 图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B. 图乙：3为α射线，它的电离能力很强，穿透能力很弱 C. 图丙：用质子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能 D. 图丁：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 2. 如图为两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 当r等于时，分子间的作用力表现为零 B. 当r大于时，分子间的作用力表现为引力 C. 当r由变到的过程中，分子势能逐渐变大 D. 当r由变到的过程中，分子间的作用力做正功 3. 甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时间内，甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 时间内，甲、乙两车间的距离始终增大 C. 时间内，甲、乙两车相遇两次 D. 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 4. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，遇到紧急情况，突然刹车，从开始刹车起运动过程中的位移（单位：m）与时间（单位：s）的关系式为x＝30t－2.5t2 （m），下列分析正确的是（　　） A. 刹车过程中最后1 s内的位移大小是5 m B. 刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值为10 m C. 从刹车开始计时，8 s内通过的位移大小为80 m D. 从刹车开始计时，第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9 5. 我国2021年发射的试验十号卫星，轨道Ⅱ与I、Ⅲ相切于A、B两点，如图所示。停泊轨道I距地面约200km，卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为、；卫星沿转移椭圆轨道Ⅱ过A点的速度、加速度分别为、，过B点的速度、加速度分别为、；同步轨道Ⅲ距地面约36000km，卫星沿轨道Ⅲ过B点的速度、加速度分别为、。关于试验十号卫星，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取）（　　） A. 木板A获得的动能为2J B. 系统损失的机械能为4J C. 木板A的最小长度为2m D. A、B间的动摩擦因数为0.1 7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。上述循环过程叫做热机的“卡诺循环”。则（　　） A. B→C过程气体分子的数密度增大 B. B→C过程气体的温度不变 C. A→C过程气体对外做功大于C→A过程外界对气体做功 D. C→D过程放出的热量等于A→B过程吸收的热量 8. 如图所示，甲、乙为两束光经过同一双缝干涉装置后产生的干涉条纹，丙图为光电效应实验图，实验中得到的光电流I与光电管两端电压关系如图丁所示，下列说法正确的是（　　） A. 若甲光能使丙图中产生光电流，则乙光一定能使丙图中产生光电流 B. 当小于0，但没有达到截止电压时，流经电流表方向为从上到下 C. 若甲光对应丁图中曲线b，则乙光可能对应丁图中曲线c D. a光照射光电效应管产生的光电子动能，一定小于b光照射光电效应管产生的光电子动能 9. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 10. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题（每空2分，8分+10分=18分） 11. 利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率f=50 Hz的交流电源。 （1）实验中，下列选项正确的有______（填选项序号）。 A. 先释放小车，再接通电源 B. 先接通电源，再释放小车 C. 将小车放在靠近打点计时器的一端 D. 将小车放在远离打点计时器的一端 （2）计算计数点2的瞬时速度大小的方法中，______（填选项前的序号）方法更准确。 A. B. C. （3）小车的加速度a=______（用题中给定字母表示）。 （4）若实验时电源的实际工作频率为49 Hz，但实验者并不知情，则测得的加速度值______（填选项前的序号）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。实验主要步骤如下： ①向体积为1mL的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入50滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在边长为1cm的正方形小格坐标纸上，如图所示。 （1）该实验中，使用到的研究方法是______。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为______mL；油膜面积为______。 （3）油酸分子直径的大小______。（结果保留一位有效数字） （4）如果在“用油膜法估测分子的直径”实验中，计算结果明显偏大，可能的原因有______。 A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C. 在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数 D. 配好的油酸酒精溶液长时间放置后再使用，由于酒精挥发使浓度发生了变化 三、计算题 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中： （1）内能的增加量∆U； （2）最终温度T。 14. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为q（q>0）、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小； （2）小球在B点的速度大小。 （3）在圆周运动过程中，某个位置细线的拉力最大，求这个最大拉力的大小。 15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以v0=16m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，停车t0=25s缴费后，再加速至16m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方x0=8m处减速至v=4m/s，匀速到达中心线后，再加速至16m/s行驶。设汽车减速和加速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2。 （1）汽车走人工收费通道应该在离中心线多远开始减速？ （2）求汽车从开始减速到恢复原来的速度，走ETC通道的位移是多少？ （3）求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 曾都一中2027届高三8月月考物理试题 考试时间：2026年8月25日 （时间：75分钟　满分：100分 ） 一、选择题（1-7为单选题，8-10为多选题，每小题4分，共40分） 1. 关于下列四幅图说法正确的是（ ） A. 图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B. 图乙：3为α射线，它的电离能力很强，穿透能力很弱 C. 图丙：用质子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能 D. 图丁：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 【答案】A 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．图乙中磁场方向垂直纸面向里，射线3向右偏转，根据左手定则可知其带负电，为射线，射线电离能力较弱，穿透能力较强，故B错误； C．用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能，故C错误； D．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，爱因斯坦提出了光子说，故D错误。 故选A。 2. 如图为两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 当r等于时，分子间的作用力表现为零 B. 当r大于时，分子间的作用力表现为引力 C. 当r由变到的过程中，分子势能逐渐变大 D. 当r由变到的过程中，分子间的作用力做正功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离。 A．r2是分子的平衡距离，r等于r1时两个分子之间的距离小于平衡距离，可知r=r1时分子力为斥力，故A错误； B．r2是平衡距离，当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，故B错误； CD．当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能Ep减小，故C错误，D正确。 故选D。 3. 甲、乙两车同时并排出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时间内，甲、乙两车的加速度不可能相同 B. 时间内，甲、乙两车间的距离始终增大 C. 时间内，甲、乙两车相遇两次 D. 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率代表加速度，时间内，甲的曲线存在某点的切线斜率与乙的直线斜率相等，即该时刻两车加速度相同，故A错误； BC．甲乙两车同时并排出发，在时间内乙车的速度比甲车快，此时乙车在前，两车之间的距离增加，在时间内甲车的速度快，则此时两车之间的距离减小。由于图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，结合题图可知，时间内甲车比乙车多走的位移大于时间内乙车比甲车多走的位移，所以时间内甲车在超过乙车后，两车之间的距离增加，且不会第二次相遇，故BC错误； D．平均速度为，时间内，两车的运动时间相等，由于图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，结合题图可知，在该时间内甲车的位移大于乙车的位移，所以时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D正确。 故选D。 4. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，遇到紧急情况，突然刹车，从开始刹车起运动过程中的位移（单位：m）与时间（单位：s）的关系式为x＝30t－2.5t2 （m），下列分析正确的是（　　） A. 刹车过程中最后1 s内的位移大小是5 m B. 刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值为10 m C. 从刹车开始计时，8 s内通过的位移大小为80 m D. 从刹车开始计时，第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9 【答案】D 【解析】 【详解】由匀变速直线运动的规律x＝v0t＋at2，可得初速度 v0＝30 m/s 加速度 a＝－5 m/s2 B．刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值 |Δx|＝|a|＝5 m 故B错误； C．从刹车开始计时到停下的时间 tm＝＝6 s 8 s内通过的位移大小为 xm＝＝90 m 故C错误； A．把末速度为0的匀减速直线运动看成逆向的匀加速直线运动，刹车过程中最后1 s内的位移大小为 x0＝at02＝2.5 m 故A错误； D．由初速度为零的匀加速直线运动的规律，从刹车开始计时，每秒内的位移大小之比为。故从刹车开始计时，第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9。故D正确。 故选D。 5. 我国2021年发射的试验十号卫星，轨道Ⅱ与I、Ⅲ相切于A、B两点，如图所示。停泊轨道I距地面约200km，卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为、；卫星沿转移椭圆轨道Ⅱ过A点的速度、加速度分别为、，过B点的速度、加速度分别为、；同步轨道Ⅲ距地面约36000km，卫星沿轨道Ⅲ过B点的速度、加速度分别为、。关于试验十号卫星，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据牛顿第二定律可得 可知加速度 AD错误； B．卫星沿转移椭圆轨道Ⅱ运行时A点为近日点，B点为远日点，故 v2>v3 B错误； C．卫星由转移椭圆轨道Ⅱ经B点到轨道Ⅲ需要加速，故 v3<v4 C正确。 故选C。 6. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取）（　　） A. 木板A获得的动能为2J B. 系统损失的机械能为4J C. 木板A的最小长度为2m D. A、B间的动摩擦因数为0.1 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，图像的斜率等于加速度，可知A、B的加速度大小都为，根据牛顿第二定律知，二者质量相等，木板获得的动能为 选项A错误； B．系统损失的机械能 选项B错误； C．由题图乙可求出二者相对位移为 选项C错误； D．分析B的受力，根据牛顿第二定律 可求出 选项D正确。 故选D。 7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。上述循环过程叫做热机的“卡诺循环”。则（　　） A. B→C过程气体分子的数密度增大 B. B→C过程气体的温度不变 C. A→C过程气体对外做功大于C→A过程外界对气体做功 D. C→D过程放出的热量等于A→B过程吸收的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，B→C过程气体的体积增大，则气体分子的数密度减小，A错误； B．根据 B→C过程为绝热过程，气体体积增大，对外做功，则 ， 则有 即气体温度降低，B错误； C．，图像中，图线与V轴所围几何图形的面积表示功，A→C过程气体体积增大，气体对外做功，C→A过程，气体体积减小，外界对气体做功，由于A→C过程图线与V轴所围几何图形的面积大于C→A过程图线与V轴所围几何图形的面积，则A→C过程气体对外做功大于C→A过程外界对气体做功，C正确； D．根据热力学第一定律有 ， 由于 则有 根据上述A→C过程气体对外做功大于C→A过程外界对气体做功，即 则有 由于C→D是等温过程，内能不变，体积减小，外界对气体做功，则气体放出的热量，而D→A为绝热过程，即C→D过程放出的热量即为C→A过程放出的热量，又由于A→B是等温过程，内能不变，体积增大，气体对外界做功，则气体吸收的热量，而B→C为绝热过程，即A→B过程吸收的热量即为A→C过程吸收的热量，可知C→D过程放出的热量小于A→B过程吸收的热量，D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲、乙为两束光经过同一双缝干涉装置后产生的干涉条纹，丙图为光电效应实验图，实验中得到的光电流I与光电管两端电压关系如图丁所示，下列说法正确的是（　　） A. 若甲光能使丙图中产生光电流，则乙光一定能使丙图中产生光电流 B. 当小于0，但没有达到截止电压时，流经电流表方向为从上到下 C. 若甲光对应丁图中曲线b，则乙光可能对应丁图中曲线c D. a光照射光电效应管产生的光电子动能，一定小于b光照射光电效应管产生的光电子动能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据干涉条纹公式 可知甲光波长较乙光长，频率小于乙光，若甲光能使丙图中产生光电流，则乙光一定能使丙图中产生光电流，A正确； B．没有达到截止电压时，光电子运动方向由右至左，电流方向由上至下，B正确； C．发生光电效应产生光电子最大初动能 要想使得光电流为零，即反向截止电压电场力做功 因此根据图像可知，b、c两种光射向同一光电管，反向截止电压是一样的，说明b、c是同一种频率的光，但是甲图和乙图通过同一双缝干涉的条纹间隔不同，说明波长不同，两者是矛盾的，因此选项C错误； D．根据上述分析可知，a光反向截止电压小，说明光子频率比b光频率低，由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能a光照射的一定小于b光照射的，但是a光照射光电效应管产生的光电子动能不一定小于b光照射光电效应管产生的光电子动能，选项D错误。 故选AB。 9. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，则粒子带负电，故A正确； B．粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力随速度变化而变化，粒子不可能沿直线运动，故B错误； CD．粒子受力如图 由平衡条件得 解得 由图可知 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误． 二、实验题（每空2分，8分+10分=18分） 11. 利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率f=50 Hz的交流电源。 （1）实验中，下列选项正确的有______（填选项序号）。 A. 先释放小车，再接通电源 B. 先接通电源，再释放小车 C. 将小车放在靠近打点计时器的一端 D. 将小车放在远离打点计时器的一端 （2）计算计数点2的瞬时速度大小的方法中，______（填选项前的序号）方法更准确。 A. B. C. （3）小车的加速度a=______（用题中给定字母表示）。 （4）若实验时电源的实际工作频率为49 Hz，但实验者并不知情，则测得的加速度值______（填选项前的序号）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 【答案】（1）BC （2）B （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 A．为使打点稳定并充分利用纸带，实验时应先接通电源待打点稳定后再释放小车，故A错误； B．由对A选项的分析可知，实验操作中应先接通电源再释放小车，故B正确； C．为了在纸带上打出更多的点以记录更多数据，开始实验时应将小车放在靠近打点计时器的一端，故C正确； D．由对C选项的分析可知，小车应放置在靠近打点计时器的一端，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 打点计时器接频率的交流电源，且每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，可知相邻计数点间的时间间隔推导为 根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度有 联立解得 故选B。 【小问3详解】 根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法可得加速度的表达式为 将时间间隔代入上式，联立解得 【小问4详解】 若实验时电源的实际工作频率为，则实际的打点周期变大，使得实际相邻计数点间的时间间隔偏大，但在处理数据计算加速度时仍按的频率计算，即代入的时间间隔偏小，根据加速度计算公式有 可知代入偏小的时间间隔所测得的加速度值偏大。 故选A。 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。实验主要步骤如下： ①向体积为1mL的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入50滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在边长为1cm的正方形小格坐标纸上，如图所示。 （1）该实验中，使用到的研究方法是______。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为______mL；油膜面积为______。 （3）油酸分子直径的大小______。（结果保留一位有效数字） （4）如果在“用油膜法估测分子的直径”实验中，计算结果明显偏大，可能的原因有______。 A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C. 在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数 D. 配好的油酸酒精溶液长时间放置后再使用，由于酒精挥发使浓度发生了变化 【答案】（1）B （2） ①. ②. （60~63均给分） （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 该实验中，认为油酸分子为球形，且为单分子排列，使用到的研究方法是理想模型法，故选B。 【小问2详解】 [1][2]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 正方形的个数约为62个，故油膜的面积约为 【小问3详解】 油酸分子直径的大小 【小问4详解】 A．油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故A正确； B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，故B错误。 C．在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数，则滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏大，则直径测量值偏大，故C正确； D．配好的油酸酒精溶液长时间后放置再使用，由于酒精挥发使实际浓度变大，则代入原标称浓度计算，结果将偏小，故D错误。 故选AC。 三、计算题 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中： （1）内能的增加量∆U； （2）最终温度T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞移动时受力平衡 气体对外界做功 根据热力学第一定律 解得 （2）活塞发生移动前，发生等容变化，即 活塞向右移动了L，等压过程 且 解得 14. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为q（q>0）、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小； （2）小球在B点的速度大小。 （3）在圆周运动过程中，某个位置细线的拉力最大，求这个最大拉力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 B点与O点电势相等，由 【小问2详解】 当小球通过A点时，由牛顿第二定律 从A点到B点，由动能定理 联立解得 【小问3详解】 由上述知电场力大于重力，故在最高点速度最大，则细线的拉力最大 从A点到圆周最高点，由动能定理 在最高点，由牛顿第二定律 联立解得 15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以v0=16m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，停车t0=25s缴费后，再加速至16m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方x0=8m处减速至v=4m/s，匀速到达中心线后，再加速至16m/s行驶。设汽车减速和加速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2。 （1）汽车走人工收费通道应该在离中心线多远开始减速？ （2）求汽车从开始减速到恢复原来的速度，走ETC通道的位移是多少？ （3）求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间； 【答案】（1）64m （2）188m （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车走人工收费通道时，匀减速的位移大小 【小问2详解】 汽车走ETC通道时，匀减速的位移大小 匀加速的位移大小 总位移大小 【小问3详解】 汽车走人工收费通道时，匀减速的位移大小 匀加速的位移大小 总位移大小 汽车走ETC通道时，匀减速的时间 匀速的时间 匀加速的时间 总时间 汽车走人工收费通道时，匀减速的时间 匀加速的时间 总时间 又 则节省的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $