湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 248.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-12 00:00:00 | ||
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文档简介
高 三 物 理
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。
一、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，只有一项是符合题目要求的）
1.量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是
A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C.康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
2.很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，重力加速度取，下列说法不正确的是
A.时刻手机的加速度最大，速度不是最大
B.时刻手机离开手掌
C.时刻手机处于失重状态
D.手机离开手掌后上升的最大高度为
3.如图所示，一足够长的轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的点，另一端跨过大小可忽略、不计摩擦的定滑轮悬挂物块，段的绳子水平，长度为。现将一带光滑挂钩的物块挂到段的绳子上，、物块最终静止。已知（包括挂钩）、的质量比为，，，则此过程中物块上升的高度为
A. B.
C. D.
4. 篮球运动是大众喜爱的体育活动。假设某篮球运动员在练习投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角保持不变），第一次击中篮板时速度方向为水平，第二次击中篮板的位置与抛出点处于同一高度，如图所示。则第一次与第二次投球过程中篮球初速度的比值是
A.2 B.
C. D.
5. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入一张薄纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是
A. 当纸片向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些
B. 保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏
C. 若增大红光射到平板玻璃上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃的下表面发生全反射
D. 若平板玻璃的上表面某处有一个细小的凹坑，则此处对应的干涉条纹会向右弯曲
6. 如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度随时间正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向），线圈距离右边电路无穷远，且线圈开口极小。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻，为理想二极管，下列说法正确的是
A. 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流
B. 时，原线圈中电势差为
C. 内，圆形线圈内流过的电荷量为
D. 内原线圈输入的能量为
7. 随着我国航天事业的发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为的飞行器与星球中心距离为时，引力势能为，若要使飞行器经历最少变轨次数到达距离星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. 飞船到达目标轨道做匀速圆周运动时，其引力势能为
B. 从发射到变轨，经历的最短时间为
C. 发射的初速度为
C. 第一次变轨时，推进器对飞行器做功
二、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，有多项是符合题目要求。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. 一简谐横波沿轴方向传播，已知时的波形图如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是
A. 该简谐横波沿轴正方向传播
B. 该简谐横波的波速为
C. 该简谐横波遇到尺寸为的障碍物时，不能发生衍射
D. 处的质点，在时到达平衡位置，且沿轴负方向运动
9. 如图所示，半径为、圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。，电子从点移动到点，电场力做功为；若将该电子从点移动到点，电场力做功为，电子电荷量的值为，下列说法正确的是
A. 点电势低于点电势
B. 匀强电场方向与连线所成夹角的正切值为
C. 该匀强电场的场强大小为
D. 若将该电子从点移动到点，电场力做功
10. 如图，是放在光滑水平面上的一块右端有固定挡板的长木板，在木板的上面有两块可视为质点的小滑块和，三者的质量均为，滑块、与木板间的动摩擦因数均为，最初木板静止。以初速度从的左端水平向右滑上木板，同时，以初速度从木板上某一位置水平向右滑上木板。在之后的运动过程中曾以的速度与的右挡板发生过一次弹性碰撞，重力加速度为。则对整个运动过程说法正确的是
A. 滑块的最小速度为
B. 滑块的最小速度为
C. 刚滑上木板时，二者之间的最小距离为
D. 刚滑上木板时，二者之间的最小距离为
三、非选择题（本大题共5题，共57分）
11.（8分）某实验小组用图1所示的装置探究加速度与力的关系。滑块与遮光条的总质量为。
（1） 用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图2所示，则遮光条宽度______ ；
（2） 实验前需要调节气垫导轨使其水平：不悬挂沙桶和动滑轮，接通气源，轻推滑块使其依次通过光电门1、2，记录滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、，如果，则应调节气垫导轨底座螺钉，使气垫导轨右端适当调______（填“高”或“低”），直至轻推滑块后，滑块通过两光电门的挡光时间相等；
（3） 本实验______（填“需要”或“不需要”）满足沙桶的总质量远小于滑块与遮光条的总质量；
（4） 按图1装置，做好各种调节后进行实验，测出两光电门间的距离，多次改变沙桶中沙的质量进行实验，记录每次实验中弹簧测力计的示数及滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、，根据测得的数据，以为纵轴，以为横轴作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为______（用、、表示），表明质量一定时，加速度与合外力成正比。
12.（8分）新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为3.7 V，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势和内阻，设计了如下两组实验：
（1） 利用图甲测量定值电阻的大小。已知电流表的内阻为，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则定值电阻______。从设计原理看，其测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
（2）乙实验中，闭合开关 、，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计 示数为0，记录 示数 ， 示数 ，电阻箱示数 ，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计 示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的 和 的示数，做出 图像，若图像的纵截距为 ，斜率的绝对值为 ，则该硅基电池的电动势 ，内阻 （用 、、 表示）。
13.（10分）一定质量的某种理想气体，沿 图像中箭头所示方向，从状态 开始先后变化到状态 、、，其中状态 和状态 温度相同， 、 的延长线经过坐标原点。已知气体在状态 时的体积为1.0 L。求：
（1）气体在状态 时的体积 ；
（2）气体在 过程中吸收的总热量 。
14.（15分）如图所示为某研究光电效应的装置示意图。足够大的金属板M和金属筛网N竖直正对放置，金属筛网N接地，且只能让速度方向垂直其平面的粒子通过。筛网右侧分布有区域足够大，方向平行于金属板且水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。沿磁场方向放置一半径为R的足够长金属圆筒Q，其轴线O与筛网N的距离为3R，圆筒通过导线和内阻为 的电流表A接地，其最右侧壁记为A点。现用频率为 的光照射板M右表面时，当金属圆筒不带电时，以最大初动能出射的电子，只能射到圆筒上以A点和C点为界的ABC弧上，而ADC弧上各点均不能接收到电子。已知电子质量为m，电荷量为e，普朗克常量为h，忽略运动电子间的相互作用。
（1）求逸出光电子的最大初速度 以及弧ABC对应的圆心角；
（2）若逐渐降低入射光频率，发现某时刻电流表A的示数恰为零，求此时入射光的频率 ；
（3）若在金属板M和筛网N间加一电压U（M板电势小于0），仍以频率为 的光照射M板右表面，当金属圆筒Q上电荷量达到相对稳定后，测得电流表A的示数为I。求电流恒定时电子到达圆筒Q时的最大速度v。
15.（16分） 如图所示，两根足够长的平行金属导轨 、，电阻忽略不计，固定在倾角（）的斜面上，间距为 ，整个空间分布着磁感应强度大小为 、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒 、 放置在导轨上，并用绝缘轻绳绕过定滑轮将 和物块 连接，滑轮左侧轻绳与导轨平行，右侧轻绳竖直。已知 、 棒的长度均为 ，电阻均为 ，、 的质量分别为 ，。金属棒 、 始终与导轨垂直且接触良好，与导轨间动摩擦因数均为 ，其他摩擦不计。初始时 、 间轻绳恰好绷直，、 始终在导轨上， 始终在竖直方向运动且不会碰到地面和滑轮。重力加速度 取 。
（1） 若 ，同时由静止释放 、、，发现 棒能始终保持静止，求 的最大质量 ；
（2） 若 ，将 的质量调整为 ，同时由静止释放 、、，详细说明 、 最终能达到的运动状态，并求 棒运动位移 的过程中流过 棒的电荷量 ；
（3） 若 ，将 的质量调整为 ，同时由静止释放 、、，若经时间 可认为系统达到稳定状态，求此时相对于释放时 、 棒之间增加的距离 。
高三物理参考答案
一、二选择题（1～7每小题4分。8～10每小题5分，选对但不全得3分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D B A C C AD AB AD
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11.（8分，每空2分）（1）3.00（2）低 （3）不需要 （4）
12.（8分，每空2分）（1） 等于 （2）
13.（10分）（1）气体从A到B经历等容变化过程，从B到C经历等压变化过程，
由盖—吕萨克定律得 …………………………………………………………………………（2分）
解得 …………………………………………………………………………（2分）
（2）气体从A到B及从C到D经历等容变化过程，外界对气体不做功。
从A到B过程由查理定律得 …………………………………………………………………………（2分）
解得。
从B到C过程，外界对气体做功为： ……………………………………………………（2分）
解得。由于，气体内能不变，故。
气体经历过程，根据热力学第一定律得： ……………………………………………………（1分）
解得 …………………………………………………………………………（1分）
14.（15分）（1）根据题意，逸出初速度最大的光电子在磁场中运动的轨道半径 ………………（1分）
由 …………………………………………………………………………（2分）
得
设OC连线与金属圆筒水平直径之间的夹角为，根据几何关系有 ………………………………（1分）
则，故弧所对圆心角为 …………………………………………………………………………（1分）
（2）用频率的光照射金属板时，根据爱因斯坦光电效应方程得 ………… （2分）
入射光的频率为时，所有电子恰好不能打在圆筒，可知 ……………………………… （1分）
设逸出光电子的最大初速度为，则有 …………………………………………………… （1分）
由爱因斯坦光电效应方程 …………………………………………… （1分）
联立解得 …………………………………………………… （1分）
（3）稳定时，圆筒上电荷不再增加，电流表两端电压为 ………………………………………… （1分）
以最大速度打到金属圆筒的粒子，射到圆柱表面时速度满足 ………… （2分）
解得 …………………………………………………… （1分）
15.（16分）（1）当棒运动后，要保证金属棒始终静止，允许通过的最大电流为，
根据平衡条件有 …………………………………………………… （1分）
解得 …………………………………………………………………………………… （1分）
对棒分析，做加速度减小的加速运动，最终匀速时电流最大，根据平衡条件有
…………………………………………… （1分）
解得 …………………………………………………………………………… （2分）
（2）对、、整体，动量守恒且总动量为，最终均做匀速运动。设最终的速度为，位移为，、整体的
速度为，位移为，根据动量守恒有， ………………………………………… （1分）
故 ……………………………………………………………… （1分）
棒切割磁感线产生的电动势相互叠加，回路中的电流为
对棒分析，受力平衡，故 …………………………………………………… （1分）
联立解得， ， …………………………………………………… （1分）
当棒运动位移时，棒运动位移为 ………………………………………… （1分）
根据
解得 …………………………………………………………………………… （1分）
（3）稳定后，最终均做匀变速运动，设加速度为，对整体分析：，
解得 ………………………………………………………………………… （1分）
设刚稳定时，、速度分别为， （，均为矢量），相对速度为，
对棒分析： …………………………………………… （1分）
解得
对、、整体，研究时间内，根据动量定理，
……………………………… （1分）
联立解得， ， …………………………………………………… （1分）
对棒，根据动量定理： ……………………………… （1分）
解得 …………………………………………………… （1分）
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。
一、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，只有一项是符合题目要求的）
1.量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是
A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C.康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
2.很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，，，，重力加速度取，下列说法不正确的是
A.时刻手机的加速度最大，速度不是最大
B.时刻手机离开手掌
C.时刻手机处于失重状态
D.手机离开手掌后上升的最大高度为
3.如图所示，一足够长的轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的点，另一端跨过大小可忽略、不计摩擦的定滑轮悬挂物块，段的绳子水平，长度为。现将一带光滑挂钩的物块挂到段的绳子上，、物块最终静止。已知（包括挂钩）、的质量比为，，，则此过程中物块上升的高度为
A. B.
C. D.
4. 篮球运动是大众喜爱的体育活动。假设某篮球运动员在练习投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角保持不变），第一次击中篮板时速度方向为水平，第二次击中篮板的位置与抛出点处于同一高度，如图所示。则第一次与第二次投球过程中篮球初速度的比值是
A.2 B.
C. D.
5. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入一张薄纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是
A. 当纸片向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些
B. 保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏
C. 若增大红光射到平板玻璃上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃的下表面发生全反射
D. 若平板玻璃的上表面某处有一个细小的凹坑，则此处对应的干涉条纹会向右弯曲
6. 如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度随时间正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向），线圈距离右边电路无穷远，且线圈开口极小。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻，为理想二极管，下列说法正确的是
A. 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流
B. 时，原线圈中电势差为
C. 内，圆形线圈内流过的电荷量为
D. 内原线圈输入的能量为
7. 随着我国航天事业的发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为的飞行器与星球中心距离为时，引力势能为，若要使飞行器经历最少变轨次数到达距离星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. 飞船到达目标轨道做匀速圆周运动时，其引力势能为
B. 从发射到变轨，经历的最短时间为
C. 发射的初速度为
C. 第一次变轨时，推进器对飞行器做功
二、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，有多项是符合题目要求。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. 一简谐横波沿轴方向传播，已知时的波形图如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是
A. 该简谐横波沿轴正方向传播
B. 该简谐横波的波速为
C. 该简谐横波遇到尺寸为的障碍物时，不能发生衍射
D. 处的质点，在时到达平衡位置，且沿轴负方向运动
9. 如图所示，半径为、圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。，电子从点移动到点，电场力做功为；若将该电子从点移动到点，电场力做功为，电子电荷量的值为，下列说法正确的是
A. 点电势低于点电势
B. 匀强电场方向与连线所成夹角的正切值为
C. 该匀强电场的场强大小为
D. 若将该电子从点移动到点，电场力做功
10. 如图，是放在光滑水平面上的一块右端有固定挡板的长木板，在木板的上面有两块可视为质点的小滑块和，三者的质量均为，滑块、与木板间的动摩擦因数均为，最初木板静止。以初速度从的左端水平向右滑上木板，同时，以初速度从木板上某一位置水平向右滑上木板。在之后的运动过程中曾以的速度与的右挡板发生过一次弹性碰撞，重力加速度为。则对整个运动过程说法正确的是
A. 滑块的最小速度为
B. 滑块的最小速度为
C. 刚滑上木板时，二者之间的最小距离为
D. 刚滑上木板时，二者之间的最小距离为
三、非选择题（本大题共5题，共57分）
11.（8分）某实验小组用图1所示的装置探究加速度与力的关系。滑块与遮光条的总质量为。
（1） 用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图2所示，则遮光条宽度______ ；
（2） 实验前需要调节气垫导轨使其水平：不悬挂沙桶和动滑轮，接通气源，轻推滑块使其依次通过光电门1、2，记录滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、，如果，则应调节气垫导轨底座螺钉，使气垫导轨右端适当调______（填“高”或“低”），直至轻推滑块后，滑块通过两光电门的挡光时间相等；
（3） 本实验______（填“需要”或“不需要”）满足沙桶的总质量远小于滑块与遮光条的总质量；
（4） 按图1装置，做好各种调节后进行实验，测出两光电门间的距离，多次改变沙桶中沙的质量进行实验，记录每次实验中弹簧测力计的示数及滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、，根据测得的数据，以为纵轴，以为横轴作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为______（用、、表示），表明质量一定时，加速度与合外力成正比。
12.（8分）新型硅基负极材料标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为3.7 V，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势和内阻，设计了如下两组实验：
（1） 利用图甲测量定值电阻的大小。已知电流表的内阻为，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则定值电阻______。从设计原理看，其测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
（2）乙实验中，闭合开关 、，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计 示数为0，记录 示数 ， 示数 ，电阻箱示数 ，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计 示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的 和 的示数，做出 图像，若图像的纵截距为 ，斜率的绝对值为 ，则该硅基电池的电动势 ，内阻 （用 、、 表示）。
13.（10分）一定质量的某种理想气体，沿 图像中箭头所示方向，从状态 开始先后变化到状态 、、，其中状态 和状态 温度相同， 、 的延长线经过坐标原点。已知气体在状态 时的体积为1.0 L。求：
（1）气体在状态 时的体积 ；
（2）气体在 过程中吸收的总热量 。
14.（15分）如图所示为某研究光电效应的装置示意图。足够大的金属板M和金属筛网N竖直正对放置，金属筛网N接地，且只能让速度方向垂直其平面的粒子通过。筛网右侧分布有区域足够大，方向平行于金属板且水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。沿磁场方向放置一半径为R的足够长金属圆筒Q，其轴线O与筛网N的距离为3R，圆筒通过导线和内阻为 的电流表A接地，其最右侧壁记为A点。现用频率为 的光照射板M右表面时，当金属圆筒不带电时，以最大初动能出射的电子，只能射到圆筒上以A点和C点为界的ABC弧上，而ADC弧上各点均不能接收到电子。已知电子质量为m，电荷量为e，普朗克常量为h，忽略运动电子间的相互作用。
（1）求逸出光电子的最大初速度 以及弧ABC对应的圆心角；
（2）若逐渐降低入射光频率，发现某时刻电流表A的示数恰为零，求此时入射光的频率 ；
（3）若在金属板M和筛网N间加一电压U（M板电势小于0），仍以频率为 的光照射M板右表面，当金属圆筒Q上电荷量达到相对稳定后，测得电流表A的示数为I。求电流恒定时电子到达圆筒Q时的最大速度v。
15.（16分） 如图所示，两根足够长的平行金属导轨 、，电阻忽略不计，固定在倾角（）的斜面上，间距为 ，整个空间分布着磁感应强度大小为 、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒 、 放置在导轨上，并用绝缘轻绳绕过定滑轮将 和物块 连接，滑轮左侧轻绳与导轨平行，右侧轻绳竖直。已知 、 棒的长度均为 ，电阻均为 ，、 的质量分别为 ，。金属棒 、 始终与导轨垂直且接触良好，与导轨间动摩擦因数均为 ，其他摩擦不计。初始时 、 间轻绳恰好绷直，、 始终在导轨上， 始终在竖直方向运动且不会碰到地面和滑轮。重力加速度 取 。
（1） 若 ，同时由静止释放 、、，发现 棒能始终保持静止，求 的最大质量 ；
（2） 若 ，将 的质量调整为 ，同时由静止释放 、、，详细说明 、 最终能达到的运动状态，并求 棒运动位移 的过程中流过 棒的电荷量 ；
（3） 若 ，将 的质量调整为 ，同时由静止释放 、、，若经时间 可认为系统达到稳定状态，求此时相对于释放时 、 棒之间增加的距离 。
高三物理参考答案
一、二选择题（1～7每小题4分。8～10每小题5分，选对但不全得3分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D B A C C AD AB AD
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11.（8分，每空2分）（1）3.00（2）低 （3）不需要 （4）
12.（8分，每空2分）（1） 等于 （2）
13.（10分）（1）气体从A到B经历等容变化过程，从B到C经历等压变化过程，
由盖—吕萨克定律得 …………………………………………………………………………（2分）
解得 …………………………………………………………………………（2分）
（2）气体从A到B及从C到D经历等容变化过程，外界对气体不做功。
从A到B过程由查理定律得 …………………………………………………………………………（2分）
解得。
从B到C过程，外界对气体做功为： ……………………………………………………（2分）
解得。由于，气体内能不变，故。
气体经历过程，根据热力学第一定律得： ……………………………………………………（1分）
解得 …………………………………………………………………………（1分）
14.（15分）（1）根据题意，逸出初速度最大的光电子在磁场中运动的轨道半径 ………………（1分）
由 …………………………………………………………………………（2分）
得
设OC连线与金属圆筒水平直径之间的夹角为，根据几何关系有 ………………………………（1分）
则，故弧所对圆心角为 …………………………………………………………………………（1分）
（2）用频率的光照射金属板时，根据爱因斯坦光电效应方程得 ………… （2分）
入射光的频率为时，所有电子恰好不能打在圆筒，可知 ……………………………… （1分）
设逸出光电子的最大初速度为，则有 …………………………………………………… （1分）
由爱因斯坦光电效应方程 …………………………………………… （1分）
联立解得 …………………………………………………… （1分）
（3）稳定时，圆筒上电荷不再增加，电流表两端电压为 ………………………………………… （1分）
以最大速度打到金属圆筒的粒子，射到圆柱表面时速度满足 ………… （2分）
解得 …………………………………………………… （1分）
15.（16分）（1）当棒运动后，要保证金属棒始终静止，允许通过的最大电流为，
根据平衡条件有 …………………………………………………… （1分）
解得 …………………………………………………………………………………… （1分）
对棒分析，做加速度减小的加速运动，最终匀速时电流最大，根据平衡条件有
…………………………………………… （1分）
解得 …………………………………………………………………………… （2分）
（2）对、、整体，动量守恒且总动量为，最终均做匀速运动。设最终的速度为，位移为，、整体的
速度为，位移为，根据动量守恒有， ………………………………………… （1分）
故 ……………………………………………………………… （1分）
棒切割磁感线产生的电动势相互叠加，回路中的电流为
对棒分析，受力平衡，故 …………………………………………………… （1分）
联立解得， ， …………………………………………………… （1分）
当棒运动位移时，棒运动位移为 ………………………………………… （1分）
根据
解得 …………………………………………………………………………… （1分）
（3）稳定后，最终均做匀变速运动，设加速度为，对整体分析：，
解得 ………………………………………………………………………… （1分）
设刚稳定时，、速度分别为， （，均为矢量），相对速度为，
对棒分析： …………………………………………… （1分）
解得
对、、整体，研究时间内，根据动量定理，
……………………………… （1分）
联立解得， ， …………………………………………………… （1分）
对棒，根据动量定理： ……………………………… （1分）
解得 …………………………………………………… （1分）
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