江西省高考物理二轮复习专项练习-05解答题基础通关训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 江西省高考物理二轮复习专项练习-05解答题基础通关训练（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-30 00:00:00 | ||
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文档简介
江西省高考物理二轮复习专项练习-05解答题基础通关训练
一、气体、固体和液体
1．图为某变温箱的简化模型图，变温箱中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，内胆中气体的体积可视为不变，求：
(1)此时内胆中气体的压强；
(2)此过程内胆中气体的内能增加量。
2．如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以为压强单位）
3．气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。
(1)求此时平台上重物的质量；
(2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？
4．如图所示，绝热汽缸开口向上放置在水平面上，汽缸的总长度为L、横截面积为S，在距离汽缸底部处以及汽缸顶部均有销钉，现用质量均为m的活塞将理想气体Ⅰ、Ⅱ封闭在汽缸中，平衡时活塞乙位于销钉处，活塞甲刚好位于距离汽缸顶部处，此时两部分气体的压强均为，温度均为，活塞甲导热，活塞乙绝热，忽略一切摩擦，环境温度保持不变，大气压强恒为。汽缸底部有一电阻丝能对气体Ⅰ加热。求：
(1)当气体Ⅰ的温度为时，活塞甲到汽缸顶部的距离；
(2)当气体Ⅰ的温度为时，气体Ⅱ的压强大小。
5．某同学为估测一葫芦的容积，在葫芦口竖直插入一横截面积的玻璃管，玻璃管与葫芦间的缝隙用橡皮泥密封。管内有一长度的静止水银柱，水银柱底部到葫芦口的高度。现用注射器向玻璃管内缓慢加注水银，水银柱长度变为时，其底部到葫芦口的高度。已知大气压强，环境温度不变，葫芦导热良好，。
(1)求葫芦的容积；
(2)现给葫芦缓慢加热，使水银柱底部到葫芦口的高度重新回到，整个过程未有水银从玻璃管溢出，求加热过程中葫芦内气体对外做的功。
二、全反射
6．一细束单色光在三棱镜的侧面上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。
7．为了测量液体的折射率，小石同学在一个半径为r的圆形薄木板的圆心处插上一根大头针，将木板静止于待测液体的液面上。调整大头针插入木板的深度，使得他从液面上方的各个方向去看，恰好都看不到大头针，测得大头针露出的长度为h。
(1)利用测量数据r和h帮小石同学推导出该液体折射率的表达式；
(2)设光的频率为f，求光在该液体中的波长。
三、圆周运动
8．雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。
（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。
四、抛体运动
9．如图所示，MN、PQ为两水平边界，A点与水平边界MN的高度为h，将一质量为m的小球自A点以初速度沿水平向右抛出，小球进入两水平边界之间受到大小恒定的水平力F的作用。当恒力F水平向右时，小球在两边界之间沿直线运动，直到离开PQ；当恒力F水平向左时，小球离开PQ时的速度方向竖直向下。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求
(1)小球运动到MN时水平位移x的大小；
(2)水平恒力F的大小；
(3)MN、PQ之间距离H的大小。
10．2025 除夕夜央视春晚重庆分会场 7 分钟的时间里 ，2025 架无人机在夜空中组成了多种图案， 包括“2025 新春快乐”“你好新重庆”等字样，为全市群众送上新春佳节的祝福。无人机在夜空中实现了精确 编队和动态图案变换，打破传统烟花表演形式。 如图所示， 四轴遥控无人机是首要选择 ，极其方便。 质量 m=2kg 的能够垂直起降的小型遥控无人机，在某段时间里无人机在直角坐标系xOy 所在的平面内运动规律分别为，，水平向右为x 轴正方向 ，竖直向上为y 轴正方向 ，g取 10m/s2。求：
(1)该无人机上升到最高点的速度；
(2)无人机上升到最高点合外力做的总功。
五、磁场
11．通过电磁场控制带电粒子的运动是现代化的重要技术。如图1所示，两块平行正对金属板水平放置，两侧分布着以虚线为边界垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为，左侧靠近下方金属板边缘有一个粒子输送管道，管道不仅可以屏蔽管外磁场的影响，而且可以对带电粒子起到匀加速作用。已知上、下两金属板间加上如图2所示矩形交变电压，电压大小为，周期为，一带电粒子在时从管道左侧无初速度释放，经管道加速后，在时刻离开管道进入金属板之间区域，在时刻离开金属板之间区域，又在时刻从下金属板右侧边缘水平向左进入金属板之间区域，粒子运动的部分轨迹如图1中虚线所示。已知金属板长度是板间距离的倍，忽略粒子所受的重力、管道直径大小和场的边缘效应和交变效应。
(1)判断带电粒子的电性，并求其比荷；
(2)求管道的长度和金属板的长度；
(3)若在右边磁场中增加竖直方向的匀强电场，使得带电粒子不从右侧磁场的左边界飞出，则：
①请判定此匀强电场的方向；
②小明计算了满足此要求的电场强度大小的取值范围为，请论证这一结果是错误的。
六、电磁感应
12．如图所示，两间距为、阻值可忽略不计的平行光滑导轨沿水平方向固定，导轨左端连接电容为的电容器，用电键控制，两虚线之间的间距可忽略，虚线1的左侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量为、阻值为的导体棒垂直于导轨放置在两虚线之间，质量为、阻值可忽略不计的导体棒垂直于导轨放置，导体棒到虚线1的距离为，两导体棒的长度均为，且始终与导轨保持良好的接触，整个过程导体棒始终没有运动到导轨的最左端。求：
(1)若取下导体棒，闭合电键，在导体棒上施加一水平向右的恒力，求导体棒刚运动到虚线1处的速度大小；
(2)若电键断开放回导体棒，给导体棒一水平向右的初速度，经过一段时间两导体棒发生碰撞，且该碰撞过程没有机械能损失，求碰后瞬间两导体棒的速度。
13．如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为。求:
（1）时金属框所受安培力的大小；
（2）在到时间内金属框产生的焦耳热。
七、牛顿运动定律
14．如图甲，为了从筒中倒出最底部的羽毛球，将球筒竖直并筒口朝下，从筒口离地面m的高度松手，让球筒自由落体，撞击地面，球筒与地面碰撞时间s，碰撞后球筒不反弹。已知球筒质量g，球筒长度cm，羽毛球质量为g，羽毛球和球筒之间最大静摩擦力N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为简化问题把羽毛球视为质点，空气阻力忽略不计，g取10m/s ，求：
(1)碰撞过程中，地面对球筒的平均冲击力为多大；
(2)碰撞后羽毛球到达球筒口的速度大小；
(3)如图乙所示，某人伸展手臂握住球筒底部，使球筒与手臂均沿水平方向且筒口朝外，筒身离地高度仍为m，他以身体躯干为中心轴逐渐加速转动直至羽毛球刚好飞出，筒口离中心轴距离为m，则球落地后距离中心轴有多远？
八、静电场
15．如图，等边位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求
（1）B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；
（2）C点处点电荷的电荷量。
九、光学实验
16．用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为，A到过O点的法线的距离，M到玻璃砖的距离，到的距离为。
（ⅰ）求玻璃砖的折射率；
（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
试卷第1页，共3页
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《江西省高考物理二轮复习专项练习-05解答题基础通关训练》参考答案
1．(1)
(2)
【详解】（1）根据题意可知，气体体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得
解得
（2）根据热力学第一定律有
由于气体的体积不变，所以，解得
2．，
【详解】设B管在上方时上部分气压为pB，则此时下方气压为pA，此时有
倒置后A管气体压强变小，即空气柱长度增加1cm，A管中水银柱减小1cm，A管的内径是B管的2倍，则
可知B管水银柱增加4cm，空气柱减小4cm；设此时两管的压强分别为、，所以有
倒置前后温度不变，根据玻意耳定律对A管有
对B管有
其中
联立以上各式解得
3．(1)
(2)
【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得
解得
（2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得
解得
假设应向汽缸内充入气体体积为，则
解得
4．(1)
(2)
【详解】（1）初态时，对活塞甲受力分析得
则有
设温度为时活塞乙刚好要向上移动，当活塞乙刚好要移动时，将两活塞作为整体，受力分析得
对气体Ⅰ，由查理定律得
解得
显然当时，活塞乙已经向上移动了一段距离，活塞甲到达顶部销钉之前，气体Ⅱ的压强、温度都不变化，气体Ⅱ的体积也不变。设稳定后活塞乙距汽缸底部的高度为，则对气体Ⅰ，由理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲离顶部的距离为
（2）设当气体Ⅰ的温度为时，活塞甲刚好到汽缸顶部。对气体Ⅰ，根据理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲已到达汽缸顶部，设最终气体Ⅱ的压强为，气柱的高度为，对气体Ⅱ由玻意耳定律得
设此时气体Ⅰ的压强为，对活塞乙受力分析，由力的平衡条件得
此时气体Ⅰ的温度为，对气体Ⅰ，根据理想气体状态方程得
解得
5．(1)
(2)
【详解】（1）设葫芦的容积为，初始时，水银柱受力平衡，有
加注水银后，水银柱受力平衡，有
由玻意耳定律有
解得。
（2）由几何关系可知，气体体积变化量
葫芦内气体对外做的功
代入数据得。
6．1.5
【详解】
因为当时，恰好没有光线从AB边射出，可知光线在E点发生全反射，设临界角为C，则
由几何关系可知，光线在D点的折射角为
则
联立可得
n=1.5
7．(1)
(2)
【详解】（1）由题意可知，大头针发出的光在液面发生全反射，临界角为C，由几何关系得
根据
解得液体的折射率
（2）根据，
解得光在介质中的波长
8．（1）；（2）
【详解】（1）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得
联立解得
（2）设此时轻绳拉力为，沿和垂直竖直向上的分力分别为
，
对转椅根据牛顿第二定律得
沿切线方向
竖直方向
联立解得
9．(1)
(2)
(3)
【详解】解：（1）小球进入MN前做平抛运动，设初速度为，
根据公式，
解得
（2）当水平恒力F向右时，
其中
解得
（3）当水平恒力向左时，小球在水平方向上
设小球在两边界之间运动的时间为
在水平方向上
在竖直方向上
解得
10．(1)，方向水平向右
(2)
【详解】（1）根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的水平初速度为，水平加速度为
根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的竖直初速度为，竖直加速度为
则无人机上升到最高点所用时间为
此时无人机的速度为
方向水平向右。
（2）无人机的初速度为
人机上升到最高点时，根据动能定理可得合外力做的总功为
11．(1)正电，
(2)；
(3)①电场强度方向应该向上；②见解析
【详解】（1）在右侧磁场中，根据左手定则，可以判断粒子带正电。依题可知，粒子在磁场中运动的周期
又有
可计算
（2）粒子在金属板之间区域运动，分析其运动，可知是对称的匀变速曲线运动，进入或离开该区域的速度大小相同，设为，则有
又有
且
又有
结合给定条件
可计算
又有
可知
（3）①增加竖直方向的匀强电场后，粒子将做曲线运动，此曲线运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直面内的匀速圆周运动。只有水平方向的匀速直线运动向右，粒子才不会返回两金属板之间区域，根据配速法可知，电场力方向向上，故电场强度方向应该向上。
②根据前述计算可知
即小明的计算结果等价于令
则根据
即匀速直线运动分速度为
则匀速圆周运动的分速率为
即进入复合电磁场后，任何时刻粒子的垂直电磁场左边界的分速度，即粒子不会向左边界“回旋”，可见电场强度最小值还可以更小一些。
12．(1)
(2)，
【详解】（1）闭合电键，导体棒向右做加速运动，该过程中有
又
整理得
对导体棒由牛顿第二定律得
又
联立解得
金属棒的加速度大小为
又由运动学公式
解得
（2）电键断开时，给导体棒一水平向右的初速度到导体棒运动到虚线1的过程，由动量定理得
又由法拉第电磁感应定律得
又
由欧姆定律得
又
代入数据解得
两导体棒碰撞的过程，由动量守恒，有
根据机械能守恒，有
解得
13．（1）；（2）0.016J
【详解】（1）金属框的总电阻为
金属框中产生的感应电动势为
金属框中的电流为
t=2.0s时磁感应强度为
金属框处于磁场中的有效长度为
此时金属框所受安培力大小为
（2）内金属框产生的焦耳热为
14．(1)28.2N
(2)2m/s
(3)4.8m
【详解】（1）碰撞过程中，对球筒进行分析，根据动量定理有
解得F=28.2N
（2）碰撞后，球向下做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
解得a=40m/s
自由下落过程，根据速度与位移的关系有
碰撞后球下滑过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得x=0.45m>L
可知，羽毛球能到达筒口
解得v=2m/s
（3）令羽毛球刚好从筒口水平飞出时速度为v ，根据牛顿第二定律有
羽毛球飞出后做平抛运动，则有，
羽毛球落地点离中心轴的距离为
解得s=4.8m
15．（1），A、B、C均为正电荷；（2）
【详解】（1）因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为，电性与A相同，又点电场强度竖直向上，可得处电荷在点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示
可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷。
（2）如图所示
由几何关系
即
其中
解得
16．（i） （ii）15°
【详解】（i）从O点射入时，设入射角为α，折射角为β。根据题中所给数据可得：
再由折射定律可得玻璃砖的折射率：
（ii）当入射角为45°时，设折射角为γ，由折射定律：
可求得：
再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ，光路图如下：
而此时出射光线恰好消失，则说明发生全反射，有：
解得：
由几何关系可知：
即玻璃砖上下表面的夹角：
答案第1页，共2页
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一、气体、固体和液体
1．图为某变温箱的简化模型图，变温箱中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，内胆中气体的体积可视为不变，求：
(1)此时内胆中气体的压强；
(2)此过程内胆中气体的内能增加量。
2．如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以为压强单位）
3．气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。
(1)求此时平台上重物的质量；
(2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？
4．如图所示，绝热汽缸开口向上放置在水平面上，汽缸的总长度为L、横截面积为S，在距离汽缸底部处以及汽缸顶部均有销钉，现用质量均为m的活塞将理想气体Ⅰ、Ⅱ封闭在汽缸中，平衡时活塞乙位于销钉处，活塞甲刚好位于距离汽缸顶部处，此时两部分气体的压强均为，温度均为，活塞甲导热，活塞乙绝热，忽略一切摩擦，环境温度保持不变，大气压强恒为。汽缸底部有一电阻丝能对气体Ⅰ加热。求：
(1)当气体Ⅰ的温度为时，活塞甲到汽缸顶部的距离；
(2)当气体Ⅰ的温度为时，气体Ⅱ的压强大小。
5．某同学为估测一葫芦的容积，在葫芦口竖直插入一横截面积的玻璃管，玻璃管与葫芦间的缝隙用橡皮泥密封。管内有一长度的静止水银柱，水银柱底部到葫芦口的高度。现用注射器向玻璃管内缓慢加注水银，水银柱长度变为时，其底部到葫芦口的高度。已知大气压强，环境温度不变，葫芦导热良好，。
(1)求葫芦的容积；
(2)现给葫芦缓慢加热，使水银柱底部到葫芦口的高度重新回到，整个过程未有水银从玻璃管溢出，求加热过程中葫芦内气体对外做的功。
二、全反射
6．一细束单色光在三棱镜的侧面上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。
7．为了测量液体的折射率，小石同学在一个半径为r的圆形薄木板的圆心处插上一根大头针，将木板静止于待测液体的液面上。调整大头针插入木板的深度，使得他从液面上方的各个方向去看，恰好都看不到大头针，测得大头针露出的长度为h。
(1)利用测量数据r和h帮小石同学推导出该液体折射率的表达式；
(2)设光的频率为f，求光在该液体中的波长。
三、圆周运动
8．雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。
（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。
四、抛体运动
9．如图所示，MN、PQ为两水平边界，A点与水平边界MN的高度为h，将一质量为m的小球自A点以初速度沿水平向右抛出，小球进入两水平边界之间受到大小恒定的水平力F的作用。当恒力F水平向右时，小球在两边界之间沿直线运动，直到离开PQ；当恒力F水平向左时，小球离开PQ时的速度方向竖直向下。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求
(1)小球运动到MN时水平位移x的大小；
(2)水平恒力F的大小；
(3)MN、PQ之间距离H的大小。
10．2025 除夕夜央视春晚重庆分会场 7 分钟的时间里 ，2025 架无人机在夜空中组成了多种图案， 包括“2025 新春快乐”“你好新重庆”等字样，为全市群众送上新春佳节的祝福。无人机在夜空中实现了精确 编队和动态图案变换，打破传统烟花表演形式。 如图所示， 四轴遥控无人机是首要选择 ，极其方便。 质量 m=2kg 的能够垂直起降的小型遥控无人机，在某段时间里无人机在直角坐标系xOy 所在的平面内运动规律分别为，，水平向右为x 轴正方向 ，竖直向上为y 轴正方向 ，g取 10m/s2。求：
(1)该无人机上升到最高点的速度；
(2)无人机上升到最高点合外力做的总功。
五、磁场
11．通过电磁场控制带电粒子的运动是现代化的重要技术。如图1所示，两块平行正对金属板水平放置，两侧分布着以虚线为边界垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为，左侧靠近下方金属板边缘有一个粒子输送管道，管道不仅可以屏蔽管外磁场的影响，而且可以对带电粒子起到匀加速作用。已知上、下两金属板间加上如图2所示矩形交变电压，电压大小为，周期为，一带电粒子在时从管道左侧无初速度释放，经管道加速后，在时刻离开管道进入金属板之间区域，在时刻离开金属板之间区域，又在时刻从下金属板右侧边缘水平向左进入金属板之间区域，粒子运动的部分轨迹如图1中虚线所示。已知金属板长度是板间距离的倍，忽略粒子所受的重力、管道直径大小和场的边缘效应和交变效应。
(1)判断带电粒子的电性，并求其比荷；
(2)求管道的长度和金属板的长度；
(3)若在右边磁场中增加竖直方向的匀强电场，使得带电粒子不从右侧磁场的左边界飞出，则：
①请判定此匀强电场的方向；
②小明计算了满足此要求的电场强度大小的取值范围为，请论证这一结果是错误的。
六、电磁感应
12．如图所示，两间距为、阻值可忽略不计的平行光滑导轨沿水平方向固定，导轨左端连接电容为的电容器，用电键控制，两虚线之间的间距可忽略，虚线1的左侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量为、阻值为的导体棒垂直于导轨放置在两虚线之间，质量为、阻值可忽略不计的导体棒垂直于导轨放置，导体棒到虚线1的距离为，两导体棒的长度均为，且始终与导轨保持良好的接触，整个过程导体棒始终没有运动到导轨的最左端。求：
(1)若取下导体棒，闭合电键，在导体棒上施加一水平向右的恒力，求导体棒刚运动到虚线1处的速度大小；
(2)若电键断开放回导体棒，给导体棒一水平向右的初速度，经过一段时间两导体棒发生碰撞，且该碰撞过程没有机械能损失，求碰后瞬间两导体棒的速度。
13．如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为。求:
（1）时金属框所受安培力的大小；
（2）在到时间内金属框产生的焦耳热。
七、牛顿运动定律
14．如图甲，为了从筒中倒出最底部的羽毛球，将球筒竖直并筒口朝下，从筒口离地面m的高度松手，让球筒自由落体，撞击地面，球筒与地面碰撞时间s，碰撞后球筒不反弹。已知球筒质量g，球筒长度cm，羽毛球质量为g，羽毛球和球筒之间最大静摩擦力N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为简化问题把羽毛球视为质点，空气阻力忽略不计，g取10m/s ，求：
(1)碰撞过程中，地面对球筒的平均冲击力为多大；
(2)碰撞后羽毛球到达球筒口的速度大小；
(3)如图乙所示，某人伸展手臂握住球筒底部，使球筒与手臂均沿水平方向且筒口朝外，筒身离地高度仍为m，他以身体躯干为中心轴逐渐加速转动直至羽毛球刚好飞出，筒口离中心轴距离为m，则球落地后距离中心轴有多远？
八、静电场
15．如图，等边位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求
（1）B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；
（2）C点处点电荷的电荷量。
九、光学实验
16．用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为，A到过O点的法线的距离，M到玻璃砖的距离，到的距离为。
（ⅰ）求玻璃砖的折射率；
（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
试卷第1页，共3页
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《江西省高考物理二轮复习专项练习-05解答题基础通关训练》参考答案
1．(1)
(2)
【详解】（1）根据题意可知，气体体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得
解得
（2）根据热力学第一定律有
由于气体的体积不变，所以，解得
2．，
【详解】设B管在上方时上部分气压为pB，则此时下方气压为pA，此时有
倒置后A管气体压强变小，即空气柱长度增加1cm，A管中水银柱减小1cm，A管的内径是B管的2倍，则
可知B管水银柱增加4cm，空气柱减小4cm；设此时两管的压强分别为、，所以有
倒置前后温度不变，根据玻意耳定律对A管有
对B管有
其中
联立以上各式解得
3．(1)
(2)
【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得
解得
（2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得
解得
假设应向汽缸内充入气体体积为，则
解得
4．(1)
(2)
【详解】（1）初态时，对活塞甲受力分析得
则有
设温度为时活塞乙刚好要向上移动，当活塞乙刚好要移动时，将两活塞作为整体，受力分析得
对气体Ⅰ，由查理定律得
解得
显然当时，活塞乙已经向上移动了一段距离，活塞甲到达顶部销钉之前，气体Ⅱ的压强、温度都不变化，气体Ⅱ的体积也不变。设稳定后活塞乙距汽缸底部的高度为，则对气体Ⅰ，由理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲离顶部的距离为
（2）设当气体Ⅰ的温度为时，活塞甲刚好到汽缸顶部。对气体Ⅰ，根据理想气体状态方程得
解得
所以活塞甲已到达汽缸顶部，设最终气体Ⅱ的压强为，气柱的高度为，对气体Ⅱ由玻意耳定律得
设此时气体Ⅰ的压强为，对活塞乙受力分析，由力的平衡条件得
此时气体Ⅰ的温度为，对气体Ⅰ，根据理想气体状态方程得
解得
5．(1)
(2)
【详解】（1）设葫芦的容积为，初始时，水银柱受力平衡，有
加注水银后，水银柱受力平衡，有
由玻意耳定律有
解得。
（2）由几何关系可知，气体体积变化量
葫芦内气体对外做的功
代入数据得。
6．1.5
【详解】
因为当时，恰好没有光线从AB边射出，可知光线在E点发生全反射，设临界角为C，则
由几何关系可知，光线在D点的折射角为
则
联立可得
n=1.5
7．(1)
(2)
【详解】（1）由题意可知，大头针发出的光在液面发生全反射，临界角为C，由几何关系得
根据
解得液体的折射率
（2）根据，
解得光在介质中的波长
8．（1）；（2）
【详解】（1）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得
联立解得
（2）设此时轻绳拉力为，沿和垂直竖直向上的分力分别为
，
对转椅根据牛顿第二定律得
沿切线方向
竖直方向
联立解得
9．(1)
(2)
(3)
【详解】解：（1）小球进入MN前做平抛运动，设初速度为，
根据公式，
解得
（2）当水平恒力F向右时，
其中
解得
（3）当水平恒力向左时，小球在水平方向上
设小球在两边界之间运动的时间为
在水平方向上
在竖直方向上
解得
10．(1)，方向水平向右
(2)
【详解】（1）根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的水平初速度为，水平加速度为
根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的竖直初速度为，竖直加速度为
则无人机上升到最高点所用时间为
此时无人机的速度为
方向水平向右。
（2）无人机的初速度为
人机上升到最高点时，根据动能定理可得合外力做的总功为
11．(1)正电，
(2)；
(3)①电场强度方向应该向上；②见解析
【详解】（1）在右侧磁场中，根据左手定则，可以判断粒子带正电。依题可知，粒子在磁场中运动的周期
又有
可计算
（2）粒子在金属板之间区域运动，分析其运动，可知是对称的匀变速曲线运动，进入或离开该区域的速度大小相同，设为，则有
又有
且
又有
结合给定条件
可计算
又有
可知
（3）①增加竖直方向的匀强电场后，粒子将做曲线运动，此曲线运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直面内的匀速圆周运动。只有水平方向的匀速直线运动向右，粒子才不会返回两金属板之间区域，根据配速法可知，电场力方向向上，故电场强度方向应该向上。
②根据前述计算可知
即小明的计算结果等价于令
则根据
即匀速直线运动分速度为
则匀速圆周运动的分速率为
即进入复合电磁场后，任何时刻粒子的垂直电磁场左边界的分速度，即粒子不会向左边界“回旋”，可见电场强度最小值还可以更小一些。
12．(1)
(2)，
【详解】（1）闭合电键，导体棒向右做加速运动，该过程中有
又
整理得
对导体棒由牛顿第二定律得
又
联立解得
金属棒的加速度大小为
又由运动学公式
解得
（2）电键断开时，给导体棒一水平向右的初速度到导体棒运动到虚线1的过程，由动量定理得
又由法拉第电磁感应定律得
又
由欧姆定律得
又
代入数据解得
两导体棒碰撞的过程，由动量守恒，有
根据机械能守恒，有
解得
13．（1）；（2）0.016J
【详解】（1）金属框的总电阻为
金属框中产生的感应电动势为
金属框中的电流为
t=2.0s时磁感应强度为
金属框处于磁场中的有效长度为
此时金属框所受安培力大小为
（2）内金属框产生的焦耳热为
14．(1)28.2N
(2)2m/s
(3)4.8m
【详解】（1）碰撞过程中，对球筒进行分析，根据动量定理有
解得F=28.2N
（2）碰撞后，球向下做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
解得a=40m/s
自由下落过程，根据速度与位移的关系有
碰撞后球下滑过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得x=0.45m>L
可知，羽毛球能到达筒口
解得v=2m/s
（3）令羽毛球刚好从筒口水平飞出时速度为v ，根据牛顿第二定律有
羽毛球飞出后做平抛运动，则有，
羽毛球落地点离中心轴的距离为
解得s=4.8m
15．（1），A、B、C均为正电荷；（2）
【详解】（1）因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为，电性与A相同，又点电场强度竖直向上，可得处电荷在点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示
可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷。
（2）如图所示
由几何关系
即
其中
解得
16．（i） （ii）15°
【详解】（i）从O点射入时，设入射角为α，折射角为β。根据题中所给数据可得：
再由折射定律可得玻璃砖的折射率：
（ii）当入射角为45°时，设折射角为γ，由折射定律：
可求得：
再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ，光路图如下：
而此时出射光线恰好消失，则说明发生全反射，有：
解得：
由几何关系可知：
即玻璃砖上下表面的夹角：
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