江西省五市九校協(xié)作體高三年級(jí)下冊(cè)第二次聯(lián)考物理試卷

江西省五市九校協(xié)作體2024屆高三第二次聯(lián)考

物理試題

考試時(shí)間：75分鐘考試分值：100分

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一個(gè)選項(xiàng)

符合題目要求，每小題4分；第810題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)給6

分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.2022年8月9日，世界首條永磁磁浮空軌試驗(yàn)線(xiàn)在江西贛州投入使用。如圖所示，該列車(chē)和軌道應(yīng)用新

型稀土材料，僅憑磁力就可使列車(chē)自然懸浮和驅(qū)動(dòng)。已知列車(chē)質(zhì)量為優(yōu),空氣阻力不可忽略。當(dāng)列車(chē)水平

直線(xiàn)行駛時(shí)，則列車(chē)（）

A,勻速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力大小為〃陪

B.加速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力沿水平方向

C.以加速度。加速行駛時(shí)，列車(chē)受到的合外力大小為

D,減速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力小于加g

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由于空氣阻力不可忽略，則列車(chē)勻速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力大小大于mg,故A錯(cuò)誤；

B.加速行駛時(shí)，列車(chē)所受的合力沿水平方向，但由于空氣阻力不可忽略，則軌道對(duì)列車(chē)的作用力不沿水平

方向，故B錯(cuò)誤；

C.以加速度。加速行駛時(shí)，列車(chē)受到的合外力大小為加°,故C正確；

D.減速行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力在豎直方向的分量等于重力，則軌道對(duì)列車(chē)的作用力不可能小于mg,

故D錯(cuò)誤。

故選c。

2.2023年5月23日，中國(guó)空軍八一飛行表演隊(duì)時(shí)隔14年換裝新機(jī)型，殲10C飛出國(guó)門(mén)，在大馬航展上騰

空而起，特技表演驚艷全場(chǎng)。如圖所示，飛機(jī)在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機(jī)沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)

A.飛機(jī)所受合力指向圓弧的圓心B.飛機(jī)的向心加速度大小不變

C.飛機(jī)克服重力做功的功率變小D.飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角

【答案】D

【解析】

【詳解】AD.飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得合外力所做的功等于動(dòng)能的改變，則飛機(jī)的合外力做正

功，故飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，合外力方向不能指向圓心，故A錯(cuò)誤，D正確；

B.飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)看做是加速圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑方向有

V2

m-=ma?

R

飛機(jī)沿圓弧向上加速運(yùn)動(dòng)，則速度變化，故向心加速度發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；

C.飛機(jī)在豎直方向的速度為

v,=vsin'

0增大，豎直方向的速度增大，所以克服重力做功的功率越來(lái)越大，故C錯(cuò)誤。

故選D。

3.農(nóng)耕時(shí)代往往采用畜牧力，如圖甲所示，牛通過(guò)兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。如圖乙所示，兩根

耙索等長(zhǎng)且對(duì)稱(chēng)，延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)為a,夾角//。出=60。，拉力大小均為R平面與水平面的夾角

為30。（6為48的中點(diǎn)）,忽略耙索質(zhì)量，下列說(shuō)法正確的是（

圖甲圖乙

A.兩繩對(duì)耙拉力的合力為凡地對(duì)耙阻力為1.5廠

B.兩繩對(duì)耙拉力的合力為R地對(duì)耙阻力為百斤

C.兩繩對(duì)耙拉力的合力為百尸，地對(duì)耙阻力為1.5廠

D,兩繩對(duì)耙拉力的合力為J力，地對(duì)耙阻力為百尸

【答案】C

【解析】

【詳解】?jī)衫K對(duì)耙拉力的合力為

私=2廠cos30。=岳

耙沿水平方向勻速耙地，所以地對(duì)耙的水平阻力大小為

/=7^cos30°=1.5F

故選C。

4.10月6日，杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操個(gè)人全能資格賽暨個(gè)人團(tuán)體決賽在黃龍?bào)w育中心體育館舉行。中

國(guó)隊(duì)以總分313.400獲團(tuán)體銅牌。下圖為中國(guó)隊(duì)選手趙擷進(jìn)行帶操比賽。某段過(guò)程中彩帶的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為沿

x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=1.0s時(shí)的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)0的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列判斷正確

B.該時(shí)刻尸點(diǎn)的位移為56cm

C.再經(jīng)過(guò)0.25s,P點(diǎn)到達(dá)平衡位置

D.質(zhì)點(diǎn)。的振動(dòng)方程為y=10sin（R）cm

【答案】C

【解析】

【詳解】A.t=1.0s時(shí)，。點(diǎn)在平衡位置沿了軸正方向振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可知簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播。

故A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)振幅4=10cm,周期T=2s,由圖甲可知波的波長(zhǎng)為X=8m,從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)

尸點(diǎn)的振動(dòng)方程為

yp=lOsin［乃/+%Jem

，=0時(shí)2點(diǎn)的位移為

yp=5V2cm

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng):0.25s時(shí)，尸點(diǎn)的位移為

力=0

即尸點(diǎn)到達(dá)平衡位置。故C正確；

D./=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)。從平衡位置向下振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)。的振動(dòng)方程為

y=10sin(〃/+〃)cm

故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.如圖所示陰影部分為某玻璃磚的截面圖，/BCD是正方形，。。是半圓弧CPQ的直徑，。是其圓心，

一束單色光從邊的￡點(diǎn)射入玻璃放，入射角為3折射光線(xiàn)正好照射到半圓弧的頂端尸，并且在尸點(diǎn)恰

好發(fā)生全反射，反射光線(xiàn)正好經(jīng)過(guò)5C邊的尸點(diǎn)。已知sini="2,光在真空中的傳播速度為c，則該單色

3

光在玻璃磚中的傳播速度為()

4

【答案】B

【解析】

【詳解】在尸點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可知，在￡點(diǎn)的折射角與臨界角C互余。根據(jù)折射定律

smzsinz.「1

n=----=-------,sinC=—

sinrcosCn

解得

2

F

單色光在玻璃磚中的傳播速度為

cG

V=一=—C

n2

故選B。

6.《天問(wèn)》是屈原筆下的不朽詩(shī)篇，而“天問(wèn)”行星探索系列代表著中國(guó)人對(duì)深空物理研究的不懈追求。

如下圖所示，半徑均為R的兩球形行星A、B的密度之比為0A：PB=1：2,A、B各有一個(gè)近地衛(wèi)星C、D,

其繞行周期分別為：心、心。站在行星表面的宇航員從距A行星表面高為〃處以%水平拋出一物體°,從

距B行星表面高為2h處以2v0水平拋出另一物體6。下列說(shuō)法正確的是（）

A.C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為1:2

B.C、D繞A、B運(yùn)行的周期滿(mǎn)足￡=1

C.由于不知道。與6的質(zhì)量，所以無(wú)法求出二者落地時(shí)速度之比

D.a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為1：2

【答案】D

【解析】

【詳解】A.近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得

GMmv2

———=m一

R-R

可得

IG-p*兀R。CC

可知C、D繞A、B運(yùn)行的速度之比為

：

VC：VD=A/PT=1：8

故A錯(cuò)誤;

B.近地衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得

GMm

R2

可得

可知C、D繞A、B運(yùn)行的周期之比為

4：Tp=YI~PB-yJ~P\~g:1

故B錯(cuò)誤；

C.在行星表面有

GMm

—^=ms

可得

可知行星A、B的表面重力加速度之比為

gA：gB=%：R=1：2

對(duì)于物體a,根據(jù)動(dòng)能定理可得

,1212

mhmV

agA=-aa機(jī)"%

可得

匕=M+2g"

對(duì)于物體b,根據(jù)動(dòng)能定理可得

2

mbg3-2/z="尾-^mb(2v0)

可得

%=j4v；+4gB>=2M+2gjt

則有

匕:匕=1：2

故C錯(cuò)誤；

D.a、b兩物體在空中的時(shí)間分別為

則a、b兩物體從拋出到落地的位移之比為

SJS產(chǎn)后云：向百"：2

故D正確。

故選D。

7.如圖甲，足夠長(zhǎng)木板靜置于水平地面上，木板右端放置一小物塊。在，=0時(shí)刻對(duì)木板施加一水平向右的

恒定拉力/，作用1s后撤去E,此后木板運(yùn)動(dòng)的V-7圖像如圖乙。物塊和木板的質(zhì)量均為1kg,物塊與木

板間及木板與地面間均有摩擦，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的

是（）

A.拉力E的大小為24N

B.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.4

C.物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為3m

D.，=2s時(shí)刻，物塊的速度減為0

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.由圖像可知，撤去拉力廠前，物塊在木板上一直有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，否則，撤去拉力廠后，木板的

V-/圖像不可能是兩段折線(xiàn)。在0?1.5s內(nèi)，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有

一飛日…

設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃1，由牛頓第二定律有

Rng=max

解得

"i=0.2

撤去拉力后木板做勻減速，由圖乙可知

22

a2=——―m/s=10m/s

-M1-5-1

對(duì)木板，由牛頓第二定律有

pixmg+?2mg=ma2

解得

外—0.4

撤去拉力尸前，木板的加速度

a=—二8m/s2

0°At

對(duì)木板，根據(jù)第二定律有

F_(+〃2-2mg)=

得

F=18N

故AB錯(cuò)誤;

CD.在。=L5s內(nèi)，物塊位移為

32

------m=2.25m

2x2

木板位移為

/

VV2-v,2

X——t-\---------m=6.75m

290+3]

22a222x10)

由于

<〃2

可知，在4=L5s后，物塊與木板間仍有相對(duì)滑動(dòng)，物塊的加速度大小

a；==2mzs2

木板的加速度大小為色,則有

,2mg-%mg=ma；

解得

a；=6m/s2

物塊到停止的時(shí)間還需

^=27=|S=1-5S

ax乙

木板到停止的時(shí)間還需

—s=0.5s

t6

所以木板比物塊先停止運(yùn)動(dòng)，在％=L5s到物塊停止，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

A/=—r=1.5s

物塊的位移為

，32

Vj------m=2.25m

2a,2x2

木板位移為

x；=-^=^—m=0.75m

-2a；2x6

物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為

Ay=x2一（玉+玉'）=[6.75+0.75-（2.25+2.25）]m=3ir

由上述分析可知，物塊從開(kāi)始到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3s,2s時(shí)的速度不為0,故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.杯238是杯的同位素。杯的半衰期為86.4年，它用作核電池的熱源，也可用作空間核動(dòng)力和飛船的電源。

鋒237（充N(xiāo)p）吸收一個(gè)中子得到杯238（魯Pu）,其核反應(yīng)方程為叫Np+；n-貴pu+x。貫Pu衰

變時(shí)只放出口射線(xiàn)，半衰期為88年，下列說(shuō)法正確的是（）

A.X為電子

B.資Pu的衰變方程為貫Pu￡5u+4He

C.160個(gè)皆Pu原子核經(jīng)過(guò)88年后剩余80個(gè)

D.外界溫度降低，,Pu的半衰期不會(huì)變化

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，籍Np吸收一個(gè)中子后還應(yīng)釋放一個(gè)電子才能得到皆Pu,

核反應(yīng)方程為

237J.238,0八

93Np+011―>94Pu+_]C

故A正確；

B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為

,Pu.九+皿

故B錯(cuò)誤；

C.半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量原子核適用，對(duì)少量原子核不適用，故C錯(cuò)誤；

D.半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定的，與物理、化學(xué)環(huán)境無(wú)關(guān)，故D正確

故選ADo

9.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道九W、水平放置，軌道間距為心現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為相，長(zhǎng)

度為A的導(dǎo)體棒仍垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好，導(dǎo)體棒和軌道電阻均可忽略不計(jì)。有一電動(dòng)勢(shì)為

￡、內(nèi)阻為，的電源通過(guò)開(kāi)關(guān)S連接到軌道左端，另有一個(gè)定值電阻R也連接在軌道上，且在定值電阻右側(cè)

存在著垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為瓦現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)體棒仍開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列

敘述中正確的有（）

M

A.導(dǎo)體棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)導(dǎo)體棒中無(wú)電流

ER

B.導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度為（及+尸）或

E?R

C.導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電源的輸出功率小~m萬(wàn)

D.導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為￡

【答案】AB

【解析】

【分析】

【詳解】A.閉合開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)體棒受到安培力向右同時(shí)導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且方向與電源電

動(dòng)勢(shì)相反，電流減小，安培力減小，加速度減小，當(dāng)導(dǎo)體棒的電動(dòng)勢(shì)和定值電阻R兩端電壓大小相等時(shí)，

導(dǎo)體棒中電流為零，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大，故A正確；

B.由A分析可知

R

E.=BLv=------E

abmR+r

得

ER

v—

m{R+r}BL

故B正確；

C.導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電源的輸出功率為

9E7E-R

p=iR="=（尺+廳

故C錯(cuò)誤；

D.導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒中電流為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源兩端的路端電壓相等，即

故D錯(cuò)誤。

故選AB-

10.電子槍除了加速電子外，同時(shí)還有使電子束會(huì)聚或發(fā)散作用，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示。一球形界面外

部空間中各處電勢(shì)均為0,內(nèi)部各處電勢(shì)均為％，（02>/），球心位于Z軸上O點(diǎn)。一束靠近Z軸且關(guān)

于z軸對(duì)稱(chēng)的電子以相同的速度匕平行于z軸射入該界面，電子質(zhì)量為小，電子電荷量為e,由于電子在界

面處只受到法線(xiàn)方向的作用力，其運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生改變，不考慮相對(duì)論相應(yīng)和電子之間相互作用力。某電

子射到界面方向與法線(xiàn)的夾角為4,它射入球形界面后的運(yùn)動(dòng)方向與法線(xiàn)的夾角2（圖中未標(biāo)出），下列描

述正確的是（）

A.電子束匯聚到。點(diǎn)

B.電子束運(yùn)動(dòng)方向，1>%

C.電子通過(guò)界面動(dòng)能增加了e（%-0）

D.電子束運(yùn)動(dòng)方向21—2e（（P]

V1m

【答案】BCD

【解析】

【詳解】C.設(shè)電子穿過(guò)界面后的速度為%，由于電子只受法線(xiàn)方向的作用力，其沿界面切線(xiàn)方向速度不變。

則

%sinq=v2sin

電子穿過(guò)界面的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

故C正確;

ABD.上式解得

3組合匈

m

如圖所示

Vjsina

sin%=

?2—(2-0)

V

l+m

所以

a>02

故A錯(cuò)誤，BD正確。

故選BCDo

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.如圖1所示為某實(shí)驗(yàn)小組“探究加速度與物體所受合力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，氣墊導(dǎo)軌上滑塊（含遮光條）

的質(zhì)量為遮光條的寬度為d,兩光電門(mén)間的距離為滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以忽略導(dǎo)軌的摩擦

力，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,圖中滑輪均為輕質(zhì)滑輪。

O彈

1

:簧

.

2

3秤

4

5

光詈12光曾11遮光條

5氣墊導(dǎo)軌口,?1%

鉤碼調(diào)節(jié)旋鈕

圖1

（1）本實(shí)驗(yàn)（填“需要”或“不需要”）滿(mǎn)足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；

（2）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，再調(diào)整氣墊導(dǎo)軌上連接滑塊的細(xì)繩沿水平方向，氣源開(kāi)通后滑塊在鉤碼重力的

作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，遮光條先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)所用的時(shí)間分別為。和才2，則滑塊加速度。的表達(dá)式為

a=（用已知量表示）；

（3）保持滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M不變，多次改變鉤碼的質(zhì)量，記錄相應(yīng)的彈簧秤讀數(shù)尸，通過(guò)（2）

步驟計(jì)算各組的加速度描繪出a-廠圖像如圖2所示（圖中6和c為己知量），則滑塊質(zhì)量”的表達(dá)式

為1M=（用已知量表示）；

（4）根據(jù)圖中的6和C可以推算出，當(dāng)加速度大小為6時(shí)，所掛鉤碼質(zhì)量加的表達(dá)式為加=（用

已知量表示）。

/優(yōu)一4）CC

【答案】①.不需要②.\\?、?④.—_-

2Ltn2b2（g-6）

【解析】

【詳解】（1）[1]滑塊受到的拉力可以用彈簧秤測(cè)出，不需要滿(mǎn)足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；

（2）[2]由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式知

心-v；=2aL

代入得

(dY(dY

d2

2L2Lt泊

（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律知

—=Ma

2

由圖像知

代入數(shù)據(jù)得

M=—

2b

（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)加有

F

mg二ma

對(duì)州有

—=Ma

2

代入得

2（g-人）

12.某課外活動(dòng)小組用銅片、鋁片和自來(lái)水制作了由多個(gè)自來(lái)水電池構(gòu)成的電池組。為了測(cè)量電池組的電動(dòng)

勢(shì)￡和內(nèi)阻廠，他們選用數(shù)字電壓表（內(nèi)阻大于10M。）、電阻箱（0-9999。）以及開(kāi)關(guān)與該電池組連接成

電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）請(qǐng)?jiān)趫D1的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖

圖1

(2)按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路后，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值凡并同時(shí)記錄數(shù)字電壓表的讀數(shù)U,以工

U

為縱軸、工為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描出數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到圖2所示的圖線(xiàn)。已知圖線(xiàn)在縱軸上的截距為6,

R

,內(nèi)阻廠=o(用6和發(fā)表示)

圖2

(3)該小組的同學(xué)想用上面數(shù)字電壓表和電阻箱探究某光伏電池的特性。他們通過(guò)查閱資料知道，光伏電

池在特定光照條件下的伏安特性曲線(xiàn)如圖3所示，則他們得到的UR圖像可能是圖4中的o

0U

圖3

圖4

【答案】@.B

【解析】

【詳解】（1）[1]電路如圖所示

(2)⑵[3]根據(jù)

E=u"r

R

則

1r11

一二一X------1------

UERE

則

b="

解得

k

r--

b

（3）[4]根據(jù)圖3可知，開(kāi)始隨著電壓的增大，但是電流是定值，根據(jù)

U=IR

則開(kāi)始一段是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，然后隨著電壓的增大，電流減小，電阻值增大，最后電壓達(dá)到一個(gè)定值

故選B。

四、解答題

13.如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計(jì)，在/、2兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在4、

8之間運(yùn)動(dòng)，/左側(cè)汽缸的容積為匕，/、8之間汽缸的容積為0.2分，開(kāi)始時(shí)活塞在N處，缸內(nèi)氣體的壓

強(qiáng)為0.8p0為大氣壓強(qiáng)，恒定不變)，熱力學(xué)溫度”=300K?，F(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使活塞向8

處移動(dòng)。求：

(1)活塞剛要離開(kāi)/處時(shí)，缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度(；

(2)活塞剛到達(dá)3處時(shí)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T；

(3)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度5=500K時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p。

Ij

【答案】(1)7]=375K；(2)T=450K；(3)P=^P0

【解析】

【詳解】(1)經(jīng)分析可知，當(dāng)活塞剛要離開(kāi)/處時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為2°,從開(kāi)始加熱到活塞剛要離開(kāi)/

處的過(guò)程，缸內(nèi)氣體做等容變化，有

：二Po

解得

7；=375K

(2)假設(shè)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度q=500K時(shí)，活塞已到達(dá)2處，從活塞離開(kāi)/處到活塞剛到達(dá)2處的過(guò)

程，缸內(nèi)氣體做等壓變化，有

匕：：.+02匕

解得

T=450K

(3)由于7<%，因此假設(shè)成立，缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度q=450K時(shí)，活塞已到達(dá)2處，此后由于限制

裝置的作用，缸內(nèi)氣體做等容變化，有

T~T2

解得

10

P=萬(wàn)P。

14.如圖，xOy平面內(nèi)有區(qū)域I和II,其中區(qū)域I存在以原點(diǎn)。為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域H存在范圍足

夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向沿y軸負(fù)方向；兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2,

方向均垂直坐標(biāo)中面向里。某帶電粒子以速度vo從M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域I,從N點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域I并立

即進(jìn)入?yún)^(qū)域H,之后沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知8=0.05T,"點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0.1),粒子的比荷包=4x106c/kg,

m

不計(jì)粒子的重力。

(1)求粒子的速度V。；

(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度后

(3)某時(shí)刻開(kāi)始電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?￡(不考慮電場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響)，其他條件保持不變，一段時(shí)間

后，粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，尸點(diǎn)的縱坐標(biāo)>=-0.2m,求粒子經(jīng)過(guò)尸點(diǎn)的速度大小Vp。

”/m

0XXX

，/X'IIB

XXX

XN/,‘x/m

\XX

、/

、ZXXX

r、

E

3

【答案】（1）2x104m/s；（2）1X10N/C;（3）6x104mzs

【解析】

【詳解】(1)帶電粒子在區(qū)域I中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有

2

qBv=m—

0r

又有

r=0.1m

且

-^=4xlO6C/kg

m

聯(lián)立解得

4

v0=2xl0m/s

(2)帶電粒子在區(qū)域H中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由平衡條件有

qBv0=qE

解得

￡=1X103N/C

(3)電場(chǎng)強(qiáng)度突然變?yōu)?E,粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理有

解得

4

vp=