精品解析：甘肃白银市靖远县第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

靖远一中2026-2027学年第一学期9月月考 高三物理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分； 第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动就是布朗运动 B. 布朗运动的激烈程度跟温度无关 C. 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的 D. 悬浮在液体中固体颗粒越大，在某一瞬时撞击它的分子数越多，布朗运动越明显 2. 如图所示为一"凸形"线框，其中，。线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为L的有界匀强磁场。取逆时针方向的电流为正，图示时刻。则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中，正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为m，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 转弯时自行车和人所受支持力和重力是一对平衡力 B. 转弯时车受到地面的静摩擦力方向一定垂直于速度方向指向轨迹内侧 C. 转弯时车受到地面的静摩擦力大小定为mg D. 转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越大 4. 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图甲中的Q点横坐标为3.5m，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 乙图可能是甲图x=4m处质点的振动图像 B. t=0.75s时，Q质点的速度方向沿y轴负方向 C. t=1.0s到t=1.25s质点Q的路程为0.2（2-）cm D. x=2m的质点简谐运动的表达式是x=0.2sin2πt（cm） 5. 如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的O点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述v与t、a与y的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一多匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0 Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V）。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. 线圈转到图示位置时电路中的电流最大 B. 该交变电流的频率为10Hz C. 电路中理想交流电流表的示数为2.0A D. 外接电阻R所消耗的电功率为18W 7. 一半径为R的金属薄球壳内壁接地，其球心处安置有一个点电荷+Q，如图所示。P为金属球外距离球心2R的一点，下列表述中正确的是（　　） A. 金属球壳的外表面带正电 B. 金属球壳的内表面不带电 C. 在P处引入正点电荷q，受斥力大小为 D. 金属球壳感应电荷在P处形成的场强大小为 8. 氢原子的能级图如图所示，欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施可行的是（　　） A. 用10.2eV的光子照射 B. 用11eV的光子照射 C. 用12.09eV的光子照射 D. 用12.75eV的光子照射 9. 在真空中的x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷P速度大小与其在x轴上的位置关系如图所示（其中在x=4a处速度最大），则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷M、N一定都是同种正电荷 B. 点电荷M、N一定为异种电荷 C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1 D. x=4a处的电场强度不一定为零 10. 如图所示，在水平面上固定光滑半圆形细金属轨道，半圆的直径竖直，点为半圆圆心，点为圆心等高处，小球套在轨道上，当给小球施加水平向右的推力为时，小球恰好静止在点。连线与竖直方向夹角为。轨道对小球的弹力为，以下说法正确的是（　　） A. 保持推力方向不变，缓慢增大推力，小球沿轨道向上运动，可能达到点之上 B. 若保持小球位置不动，改变推力方向。推力最小值为 C. 若保持推力方向不变，缓慢将小球推至与竖直方向夹角为位置，此过程推力和弹力都增大 D. 若保持推力大小不变，缓慢使推力方向顺时针转动过程中，弹力先减小后增大 二、实验题（共15分） 11. 如图甲所示为“探究加速度与物体受力、质量的关系”实验装置图。图甲中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，打点计时器接50Hz交流电。小车的质量为，小桶（及砝码）的质量为。 （1）下列说法正确的是______。 A. 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车后接通电源 C. 本实验应远大于 D. 在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图像，可能是图乙中的图线______。（选填“①”“②”或“③”） （3）如图丙所示为一次记录小车运动情况的纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度的测量值______。（结果保留2位有效数字） （4）如图丁所示，探究图像时，发现在AB段明显偏离直线，此误差的主要原因是____________。 A. 小车与木板之间存在摩擦 B. 小桶（含砝码）的质量太大 C. 所用小车质量太大 12. 某同学设计了如图（a）的电路来测量电源电动势E和内阻r．图中，阻值未知，为电阻箱，阻值范围为0~9999.9Ω，是理想电压表，为单刀开关，为单刀双掷开关。 （1）调节电阻箱的阻值为10Ω，闭合，将拨向a，电压表示数为0.87V；将拨向b，电压表示数为1.26V，则的阻值为_______Ω（保留2位有效数字）； （2）将拨向a，多次调节，读出其阻值及对应的电压表示数，经处理得到下表的数据，请在如图（b）给出的坐标纸上描出剩余的数据点，并绘出图线。 实验次数 1 2 3 4 5 6 0.04 0.07 0.10 0.13 0.17 0.20 0.76 0.93 1.15 1.32 1.59 1.79 （3）由图线得到电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω（结果均保留2位有效数字）。 三、解答题（共42分） 13. 如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸内，已知环境初始温度T0=27℃，活塞距汽缸底部的高度h0=27cm，大气压强p0=1.0×105Pa，活塞面积S=10cm2，g=10m/s2，不计活塞质量和厚度，汽缸内壁光滑。现将质量m=2kg的物体放在活塞上，活塞向下移动。 （1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距汽缸底部的高度； （2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。 14. 光滑平面右侧固定一光滑轻质定滑轮，通过轻质绝缘细线分别连接绝缘带电小滑块A和绝缘带电长滑块C（足够长），A和C的质量均为m，电荷量均为+q，A和C可在相互平行的方向上沿平面运动。开始时系统静止在水平向左、电场强度大小为E的匀强电场中。如图所示，某时刻起，长滑块C上表面有一质量为2m、带电荷量为+2q的绝缘小滑块B以初速度v0水平向右运动。已知B、C之间的滑动摩擦力大小为qE且略小于最大静摩擦力，A与C在运动过程中没有与定滑轮发生碰撞，A、B、C之间的静电力可忽略。求： （1）初始时B和C的加速度大小； （2）B向右的最大位移以及达到最大位移过程中静电力对整个系统所做的功。 15. 如图，某圆形薄片置于水平面上，圆心位于坐标原点O，平面上方存在大小为E、沿z轴负向的匀强电场，以该圆形绝缘材料为底的圆柱体区域内存在大小为B、沿z轴正向的匀强磁场，圆柱体区域外无磁场。现可从原点O向平面上方的各方向发射电荷量为q、质量为m、速度大小为v的带正电荷的粒子。粒子重力忽略不计，不考虑粒子间的相互作用，不计碰撞时间。 （1）若粒子每次与材料表面的碰撞为弹性碰撞，且从原点O发出的所有粒子都被该电场和磁场束缚在上述圆柱体内，则此圆形薄片的半径至少为多大？ （2）若某粒子每次与材料表面的碰撞点都在坐标原点O，则此粒子的发射方向与z轴正方向夹角的三角函数值须满足什么条件？ （3）若在粒子每次与材料表面碰撞后的瞬间，速度竖直分量反向，水平分量方向不变；竖直方向的速度大小和水平方向的速度大小均按同比例减小，以至于动能减小75%。求发射方向与z轴正向成角的粒子从发射直至最终动能耗尽而沉积于材料表面所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 靖远一中2026-2027学年第一学期9月月考 高三物理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分； 第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动就是布朗运动 B. 布朗运动的激烈程度跟温度无关 C. 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的 D. 悬浮在液体中固体颗粒越大，在某一瞬时撞击它的分子数越多，布朗运动越明显 【答案】C 【解析】 【详解】悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动是布朗运动，选项A错误；布朗运动的激烈程度跟温度有关，温度越高，布朗运动越明显，选项B错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的，选项C正确；悬浮在液体中的颗粒越小，液体分子对微粒的撞击造成的不平衡越明显，布朗运动越明显，故D错误． 2. 如图所示为一"凸形"线框，其中，。线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为L的有界匀强磁场。取逆时针方向的电流为正，图示时刻。则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设线框的速度为v，则四个选项中t轴的刻度为 在时间内，ab切割磁感线，产生的感应电流方向为逆时针（正方向），感应电动势大小为 感应电流大小为 在时间内，gh和cd边切割磁感线，产生的感应电流方向为逆时针（正方向），感应电动势大小为 感应电流大小为 在时间内，ef边切割磁感线，产生的感应电流方向为顺时针（负方向），感应电动势大小为 感应电流大小为 综上所述可知B正确。 故选B。 3. 如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为m，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 转弯时自行车和人所受支持力和重力是一对平衡力 B. 转弯时车受到地面的静摩擦力方向一定垂直于速度方向指向轨迹内侧 C. 转弯时车受到地面的静摩擦力大小定为mg D. 转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于运动员在水平道路上转弯，因此自行车和人所受支持力方向为竖直向上，且在竖直方向上自行车和人受力平衡，因此转弯时自行车和人所受支持力和重力是一对平衡力，故A正确； B．由于转弯所需的向心力由地面对车的摩擦力提供，若转弯时匀速转弯，则车在前进方向不受摩擦力，此时车受到地面的静摩擦力方向与速度方向垂直且指向轨迹内侧，但若是变速转弯，地面的静摩擦力除了提供向心力外，运动员和车沿车前进方向的加速度也是由地面的静摩擦力沿车前进方向的分量提供，因此此时车受到地面的静摩擦力方向不垂直于速度方向，故B错误； C．转弯过程中，摩擦力提供向心力，当匀速转弯时，向心力大小等于摩擦力，根据可知，向心力的大小与速度和转弯半径有关，不是定值，因此静摩擦力也不是定值，但静摩擦力最大值应为，故C错误； D．由于转弯时能正常骑行不滑到，因此地面对自行车的支持力与摩擦力的合力要过运动员和自行车的重心，设车所在的平面与地面的夹角为，则 又因为摩擦力提供向心力 解得 因此，转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小，故D错误。 故选A。 4. 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图甲中的Q点横坐标为3.5m，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 乙图可能是甲图x=4m处质点的振动图像 B. t=0.75s时，Q质点的速度方向沿y轴负方向 C. t=1.0s到t=1.25s质点Q的路程为0.2（2-）cm D. x=2m的质点简谐运动的表达式是x=0.2sin2πt（cm） 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由乙图可知，t=1.0s时刻质点在平衡位置，且速度方向是y轴负方向，在甲图当中x=4m处质点在平衡位置但速度方向为y轴正方向，所以A错误； B．由两图可得波速为4m/s，图甲为t=1.0s时刻的波形图，Q质点在0.75s时与t=1.0s时刻，波传播的距离为1m，所以t=0.75s时Q质点振动情况与t=1.0s时刻x=4.5m的质点振动情况一致，速度方向沿y轴正方向，B错误； C．t=1.0s时，Q质点在3m和4m的中间点，位移为0.1cm，在t=1.25s时相比t=1.0s，振动过了四分之一周期，位移也为0.1cm，中间经过的路程为0.2(2-)cm，C正确； D．图甲为t=1.0s时的波形图，由于周期为1.0s，图乙即为x=2m的质点简谐运动振动图像，振动的表达式是x=0.2sin（2πt+π）（cm），D错误。 故选C。 5. 如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的O点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述v与t、a与y的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．弹性绳开始处于松弛状态，弹力为0，人开始做自由落体运动，弹性绳绷紧后，弹力开始小于重力，人做加速度减小的加速运动，之后弹力大于重力，人开始做加速度增大的减速运动，图像的斜率表示加速度，可知，图像斜率先不变，再减小，最后斜率为负值，斜率的绝对值逐渐增大，而第一个选择项中图像斜率的绝对值先不变，后增大，第二个选择项的斜率的绝对值先不变，再减小，后增大，最后减小，故AB错误； CD．结合上述可知，人的加速度先不变，再减小，最后反向增大，令弹性绳原长为，劲度系数为k，弹性绳绷紧后，根据牛顿第二定律有 解得 可知，弹性绳绷紧后，呈现线性关系，且斜率为负值，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，一多匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0 Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V）。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. 线圈转到图示位置时电路中的电流最大 B. 该交变电流的频率为10Hz C. 电路中理想交流电流表的示数为2.0A D. 外接电阻R所消耗的电功率为18W 【答案】D 【解析】 【详解】A．图示位置是与磁场垂直的位置，此时通过线圈的磁通量最大，感应电流最小，故A错误； B．由瞬时值的表达式可知 则 故B错误； C．电流表的示数为 故C错误； D．外接电阻R所消耗的电功率为 故D正确。 故选D。 7. 一半径为R的金属薄球壳内壁接地，其球心处安置有一个点电荷+Q，如图所示。P为金属球外距离球心2R的一点，下列表述中正确的是（　　） A. 金属球壳的外表面带正电 B. 金属球壳的内表面不带电 C. 在P处引入正点电荷q，受斥力大小为 D. 金属球壳感应电荷在P处形成的场强大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由于球壳内壁接地，电势为零，如果外壳带正电，电场线的方向指向无穷远处，无穷远处电势为零，而沿着电场线方向，电势降低，说明球壳电势大于零，与前提矛盾，因此金属球壳的外表面不带电，A错误； B．由于静电感应，球壳内表面带负电，而且所带电荷量为，B错误； C．由于球壳接地，球壳外部的电场强度处处为零，若在P处引入正点电荷q，，此时在球壳外表面上会感应出一定量的负电荷，它与q间的电场力与Q无关，C错误。 D．由于球壳接地，球壳外部的电场强度处处为零，即Q在某点产生的场强与感应电荷在某点产生的场强等大反向，合场强为零，因此金属球壳感应电荷在P处形成的场强大小为 方向指向球心，D正确。 故选D。 8. 氢原子的能级图如图所示，欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施可行的是（　　） A. 用10.2eV的光子照射 B. 用11eV的光子照射 C. 用12.09eV的光子照射 D. 用12.75eV的光子照射 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】由玻尔理论的跃迁假设可知，氢原子在各能级间跃迁，只能吸收能量值刚好等于两能级能量差的光子。由氢原子能级关系不难算出，10.2eV刚好为氢原子n=1和n=2的两能级能量差，而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量差，因而氢原子能吸收前者被激发，而不能吸收后者，故A正确，B错误；同理可知C、D正确。 故选ACD。 9. 在真空中的x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷P速度大小与其在x轴上的位置关系如图所示（其中在x=4a处速度最大），则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷M、N一定都是同种正电荷 B. 点电荷M、N一定为异种电荷 C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1 D. x=4a处的电场强度不一定为零 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．由v-x图象可知，点电荷P的速度先增大后减小，所以点电荷P的动能先增大后减小，说明电场力先做正功，后做负功，结合正电荷受到的电场力的方向与场强的方向相同可知，电场强度的方向先沿x轴的正方向，后沿x轴的负方向，根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知，点电荷M、N一定都是正电荷，故A正确，B错误； 由图可知，在x=4a处点电荷P的速度最大，速度的变化率为0，说明了x=4a处的电场强度等于0，则M与N的点电荷在x=4a处的电场强度大小相等，方向相反，根据库仑定律得 所以点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在水平面上固定光滑半圆形细金属轨道，半圆的直径竖直，点为半圆圆心，点为圆心等高处，小球套在轨道上，当给小球施加水平向右的推力为时，小球恰好静止在点。连线与竖直方向夹角为。轨道对小球的弹力为，以下说法正确的是（　　） A. 保持推力方向不变，缓慢增大推力，小球沿轨道向上运动，可能达到点之上 B. 若保持小球位置不动，改变推力方向。推力最小值为 C. 若保持推力方向不变，缓慢将小球推至与竖直方向夹角为位置，此过程推力和弹力都增大 D. 若保持推力大小不变，缓慢使推力方向顺时针转动过程中，弹力先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小球质量为，在点静止，有 推力方向不变，推力逐渐增大时，与竖直方向夹角逐渐增大，只有，小球才有可能平衡，故小球不可能到达点之上，A错误； B．作出小球受力平衡图示（1），当推力方向与弹力方向垂直时，推力的值最小，由平衡条件有，B正确； C．保持推力大小不变，缓慢使推力方向顺时针转动过程，作出受力平衡图示（2），由图示可知，弹力一直增大，D错误； D．保持推力方向不变，缓慢将小球推至与竖直方向夹角为过程，如图（3）所示，推力和弹力都增大，C正确。 故选BC。 二、实验题（共15分） 11. 如图甲所示为“探究加速度与物体受力、质量的关系”实验装置图。图甲中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，打点计时器接50Hz交流电。小车的质量为，小桶（及砝码）的质量为。 （1）下列说法正确的是______。 A. 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车后接通电源 C. 本实验应远大于 D. 在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图像，可能是图乙中的图线______。（选填“①”“②”或“③”） （3）如图丙所示为一次记录小车运动情况的纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度的测量值______。（结果保留2位有效数字） （4）如图丁所示，探究图像时，发现在AB段明显偏离直线，此误差的主要原因是____________。 A. 小车与木板之间存在摩擦 B. 小桶（含砝码）的质量太大 C. 所用小车质量太大 【答案】（1）CD （2）③ （3）1.0 （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力时，，质量可约去，故改变小车质量不需重新平衡，A错误； B．实验时应先接通电源再释放小车，B错误； C．为使小车所受拉力近似等于小桶重力，需满足，C正确； D．探究加速度与质量关系时，应作图像，D正确。 故选CD。 【小问2详解】 未平衡摩擦力，当较小时小车不动，只有当大于摩擦力时才产生加速度，图像与横轴有正截距，对应图线③。 【小问3详解】 由图丙数据，相邻计数点时间间隔。用逐差法 代入纸带数据计算得 【小问4详解】 当不满足远小于时，小车加速度，小于，使图线向下弯曲，故选B。 12. 某同学设计了如图（a）的电路来测量电源电动势E和内阻r．图中，阻值未知，为电阻箱，阻值范围为0~9999.9Ω，是理想电压表，为单刀开关，为单刀双掷开关。 （1）调节电阻箱的阻值为10Ω，闭合，将拨向a，电压表示数为0.87V；将拨向b，电压表示数为1.26V，则的阻值为_______Ω（保留2位有效数字）； （2）将拨向a，多次调节，读出其阻值及对应的电压表示数，经处理得到下表的数据，请在如图（b）给出的坐标纸上描出剩余的数据点，并绘出图线。 实验次数 1 2 3 4 5 6 0.04 0.07 0.10 0.13 0.17 0.20 0.76 0.93 1.15 1.32 1.59 1.79 （3）由图线得到电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 4.5 ②. 2 ③. 1.0 【解析】 【详解】（1）由串并联电路的特点可知， 即 解得 （2）由闭合电路的欧姆定律可知： 即 ， 即 由图像可知： 解得 E=2V；r=1.0Ω 三、解答题（共42分） 13. 如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸内，已知环境初始温度T0=27℃，活塞距汽缸底部的高度h0=27cm，大气压强p0=1.0×105Pa，活塞面积S=10cm2，g=10m/s2，不计活塞质量和厚度，汽缸内壁光滑。现将质量m=2kg的物体放在活塞上，活塞向下移动。 （1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距汽缸底部的高度； （2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。 【答案】（1）1.2×105Pa，22.5cm；（2）11J 【解析】 【详解】（1）对气体，有 解得 根据玻意耳定律，有 解得 （2）由于气体发生等压变化，则 解得 气体对外做功为 根据热力学第一定律有 14. 光滑平面右侧固定一光滑轻质定滑轮，通过轻质绝缘细线分别连接绝缘带电小滑块A和绝缘带电长滑块C（足够长），A和C的质量均为m，电荷量均为+q，A和C可在相互平行的方向上沿平面运动。开始时系统静止在水平向左、电场强度大小为E的匀强电场中。如图所示，某时刻起，长滑块C上表面有一质量为2m、带电荷量为+2q的绝缘小滑块B以初速度v0水平向右运动。已知B、C之间的滑动摩擦力大小为qE且略小于最大静摩擦力，A与C在运动过程中没有与定滑轮发生碰撞，A、B、C之间的静电力可忽略。求： （1）初始时B和C的加速度大小； （2）B向右的最大位移以及达到最大位移过程中静电力对整个系统所做的功。 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）小滑块B刚在长滑块C上运动时，B、C之间发生发生相对滑动，B、C间的摩擦力为滑动摩擦力。对B受力分析，其受到水平向左摩擦力和电场力，根据牛顿第二定律及题意可得 解得 初始时，AC处于静止状态。B在C上运动时，AC的加速度大小相等，对AC整体进行受力分析，根据牛顿第二定律及题意可得 解得 （2）由（1）分析可知B在C上做匀减速运动，AC做匀加速运动，设B在C上开始运动到ABC达到同速率所需时间为t，则根据匀变速直线运动规律有 此过程B和AC运动的位移分别为 ， 解得 ，，， 当ABC达到共速后，ABC均做匀减速运动，假设共速后BC不发生相对滑动，则对ABC整体，根据牛顿第二定律有 以B为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得 ， 故假设成立，共速后ABC以共同的加速度做匀减速直线运动，当B的速度减为零时，B向右的位移达到最大值。根据匀变速直线运动规律可知，此过程ABC运动的位移为 解得 故B向右的最大位移为 整个过程中A、C运动的位移大小相等、方向相反。故静电力对A和C做功的总和为零，故整个过程静电力对整个系统所做的功为 15. 如图，某圆形薄片置于水平面上，圆心位于坐标原点O，平面上方存在大小为E、沿z轴负向的匀强电场，以该圆形绝缘材料为底的圆柱体区域内存在大小为B、沿z轴正向的匀强磁场，圆柱体区域外无磁场。现可从原点O向平面上方的各方向发射电荷量为q、质量为m、速度大小为v的带正电荷的粒子。粒子重力忽略不计，不考虑粒子间的相互作用，不计碰撞时间。 （1）若粒子每次与材料表面的碰撞为弹性碰撞，且从原点O发出的所有粒子都被该电场和磁场束缚在上述圆柱体内，则此圆形薄片的半径至少为多大？ （2）若某粒子每次与材料表面的碰撞点都在坐标原点O，则此粒子的发射方向与z轴正方向夹角的三角函数值须满足什么条件？ （3）若在粒子每次与材料表面碰撞后的瞬间，速度竖直分量反向，水平分量方向不变；竖直方向的速度大小和水平方向的速度大小均按同比例减小，以至于动能减小75%。求发射方向与z轴正向成角的粒子从发射直至最终动能耗尽而沉积于材料表面所经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）速度与z轴正方向夹角，即贴着平面方向的粒子最易脱离磁场束缚，此粒子运动半径设为R 解得 圆形薄片的半径r至少为 （2）设速度v与z轴正方向的夹角为，则其在z轴正方向的分量为 z轴分运动的加速为 经过 粒子在平行平面内的分运动为匀速圆周运动，周期 若要碰撞点在坐标原点O，必须有 联立得 （3）与z轴正向成角的粒子沿z轴方向的分速度大小为 每次碰撞，动能减小75%，即碰完动能是碰前的，速率为碰前的，第n次碰撞后沿z轴方向的分速度大小为 从发射至第1次碰撞的时间 从第 次至第n次碰撞的时间 从发射至第n次碰撞的时间 当 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $