2025届湖南省高三下学期物理考前热身训练题1（基础容易） （解析版）

这是一份2025届湖南省高三下学期物理考前热身训练题1（基础容易） （解析版），共4页。试卷主要包含了关于交流电下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标
号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，
将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 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．太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由正，负电子和 、 等原子核组成，维
持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是 （释放的核能），
这些核能最后转化为辐射能．已知质子质量 ， 核质量
，电子质量 ，光速 ，则每发生一次上
述核聚变反应所释放的核能为（ ）
A． B． C． D．
2．北京时间 2024 年 12 月 3 日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号”乙运载火箭，成
功将通信技术试验卫星十三号发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
假设通信技术试验卫星十三号、同步卫星围绕地球均做匀速圆周运动，通信技术试验卫星
十三号运行的周期为 T1、轨道半径为 r1，同步卫星运行的周期为 T2，且 T1＜T2，地球半径
为 R，引力常量为 G。下列说法正确的是（ ）
A．它们的运行速度均大于 7.9km/s
B．同步卫星的轨道半径为
C．由题目条件可知地球的平均密度为
D．某时刻通信技术试验卫星十三号、同步卫星在轨道上相距最远，再经过 时间，
它们再次相距最远
3．位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源 ，在 时刻起振，产生两列分别沿 轴负方向与正
方向传播的机械波， 时刻波形如图所示， 、 分别是 轴上的两个点，已知距离
， 。下列说法正确的是（ ）
A．波在介质Ⅰ和Ⅱ中的波长之比为
B．波在介质Ⅰ和Ⅱ中传播的速度之比为
C．质点 起振方向向上
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D．质点 起振时，质点 位于平衡位置向上振动
4．“太极球”运动是一项较流行的健身运动，做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极
球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上，现将太极球
拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直平面内始终不脱
离平板且做匀速圆周运动，则
A．小球运动过程中动量保持不变
B．小球运动到 B、D 两处的加速度相同
C．小球在 B、D 两处一定受到摩擦力的作用
D．小球从 C 到 A 的过程中，重力的功率先增大后减小
5．如图，空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为
E。磁感应强度大小为 B。一质量为 m 的带电油滴 a，在纸面内做半径为 R 的匀速圆周运
动。当 u 运动到最低点 P 时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。小
油滴Ⅰ在 P 点时与 a 的速度方向相同，并做半径为 3R 的匀速圆周运动，小油滴Ⅱ的轨迹
未画出。已知重力加速度大小为 g，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，
则（ ）
A．油滴 a 带电量的大小为
B．油滴 a 做圆周运动的速度大小为
C．小油滴Ⅰ做圆周运动的周期为
D．小油滴Ⅱ做圆周运动的半径为 R
6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为 的绝缘圆环，圆环的 、 、 、 端点上分
别固定有一个点电荷，电荷量分别为 、 、 、 ，圆心为 ， 垂直于
， 、 、 、 分别为 、 、 、 的中点，在 的延长线上有 点和 点，
且 。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）
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A． 、 、 、 四点的电场强度大小相等
B． 、 、 、 四点的电势相同
C． 点和 点的电场强度大小相等
D． 点电势大于 点电势
二、选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 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。
7．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由
真空沿半圆柱体的径向与其底面过 O 点的法线成θ角射入。CD 为光学传感器，可以探测光
的强度，从 AB 面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现将由这种新材料制成的
一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），用同种激光从光导纤
维束的端面 EF 射入，且光线与 EF 的夹角为β，如图丙所示。则
甲 乙 丙
A．图甲中，若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
B．该新材料的折射率为
C．若该束激光在真空中的波长为λ，则射入该新材料后波长变为 λ
D．若该束激光不从光导纤维束的侧面外泄，则β角需满足 0°＜β＜180°
8．一传送带装置如图所示，水平部分 长为 ，倾斜部分 长为 ，倾角 。
和 在 点通过一极短的圆弧连接，传送带以 的恒定速率顺时针运转。已知
工件与传送带间的动摩擦因数为 0.5。现将一质量 的工件（可视为质点）无初速地
放在 A 点，重力加速度 ， ， ，下列说法正确的是
（ ）
A．工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为
B．工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为 4m
C．工件第二次到达 B 点的速度大小为
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D．工件自释放至第三次到达 B 点的时间为
9．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，A、B 两物体通过劲度系数为 k 的绝缘竖直
轻质弹簧相连放在水平地面上，A、B 都处于静止状态。A、B 质量均为 m，其中 A 带正
电，电荷量为＋q，B 不带电，电场强度的大小 E＝ ，其中 g 为重力加速度。弹簧始终
在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为 Ep＝ kx2，k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形
变量。若不计空气阻力，不考虑物体 A 电荷量的变化，保持电场强度的大小不变，将电场
方向改为竖直向上，下列说法正确的是
A．电场换向的瞬间，物体 A 的加速度大小为 3g
B．从电场换向瞬间到物体 B 刚要离开地面的过程中，物体 A 的速度一直增大
C．从电场换向瞬间到物体 B 刚要离开地面的过程中，物体 A 的机械能增加量大于物体 A
电势能的减少量
D．物体 B 刚要离开地面时，物体 A 的速度大小为 g
10．关于交流电下列说法正确的是
A．小强和小国自制一个原、副线圈匝数分别为 400 和 40 的变压器，原线圈接 24 V 的正
弦式交流电源，副线圈接额定电压为 2．4 V 的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为 2．2
V，小强仅通过增加副线圈匝数就可以使小灯泡正常发光
B．选项 A 中的小国将两个 2．4 V 的小灯泡并联起来接入副线圈也会使小灯泡正常发光
C．我国 1 100 kV 的特高压直流输电工程送电端用“整流”设备将交流电变成直流电，用户
端需要先用“逆变”设备将直流电变成交流电，然后再降压
D．远距离输电中输送的电功率是由用户端负载的总功率决定的
三、非选择题：本大题共 5 题，共 56 分。
11．（10 分）(1)小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中：实验时测得小球的直径为 D，
改变摆长，测出几组摆线长度（悬点到摆球最顶端）和对应周期 T 的数据作出 图像。
如图甲，利用图甲中给出的坐标求出重力加速度，其表达式 （用 T1、T2、
l1、l2、π表示）。若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是
（用 D 表示）。
(2)小明同学学习了传感器后，利用该小球和摆线，设计了利用力传感器做测定重力加速度
的创新实验，如图乙，按照图乙所示的装置组装好实验器材，用刻度尺测量此时摆线的长
度 l0。实验时用拉力传感器测得摆线的拉力 F 随时间 t 变化的图像如图丙所示。则当地的
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重力加速度可表示为 （用 D、l0、t0、π表示）。
12．（9 分）某同学用图甲所示的电路测量电阻 Rx 的阻值。实验步骤如下：
甲
i．按照电路图连接好电路，将滑片 P 置于电阻丝 R0 上的适当位置，闭合开关 S1；
ii．将双刀双掷开关 S2（中间连杆为绝缘材料）掷于触点 1、2，调节电阻箱 R，使灵敏
电流计 G 的指针指零，读出电阻箱阻值，记为 R1；
iii．保持滑片 P 的位置不动，将 S2 掷于触点 3、4，调节电阻箱 R，仍使灵敏电流计 G 的
指针指零，读出电阻箱阻值，记为 R2；
iv．断开开关，整理器材。
回答下列问题：
（1）实验过程中， （填“需要”或“不需要”）测量滑片 P 两侧电阻丝的长度；
（2）关于实验对电阻丝规格的要求，下列说法正确的是 ；
A．总电阻必须已知，粗细必须均匀
B．总电阻必须已知，粗细无须均匀
C．总电阻无须已知，粗细必须均匀
D．总电阻无须已知，粗细无须均匀
（3）某次测量中，R1＝70 Ω，如图乙是电阻箱指示的 R2 的阻值，则待测电阻的测量值
Rx＝ Ω（结果保留 3 位有效数字）；
乙
（4）若在步骤 ii 后、步骤 iii 之前，误将滑片 P 向右移动了少许，继续进行测量，则 Rx
的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13．（10 分）如图所示，上端开口的绝热圆筒汽缸竖直放置。绝热活塞把一定质量的气体
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（可视为理想气体）密封在缸内，活塞可在缸内无摩擦地上下滑动，且不漏气。汽缸处在
大气中，大气压强为 p0。活塞平衡时，缸内密封气体的体积为 V0，温度为 T0。已知活塞的
横截面积为 S、质量 m＝ （g 为重力加速度），密封气体的内能 U 与温度 T 的关系为 U
＝kT（k 为常量）。现用电热丝缓慢地加热气体至体积为 2V0，求此过程中气体吸收的热量
Q。
14．（12 分）如图所示，倾角为 、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，在斜面上有
垂直斜面向下、磁感应强度为 的匀强磁场区域 ，
。一个边长为 、质量为 、总电阻为
的正方形金属线框从 边界处以初速度 沿斜面向上进入磁场，经
时间 到达最高点，然后线框开始沿斜面向下运动，离开磁场时线框已匀速，线框
与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度 ，不计空气阻力。求：
（1） 线框刚进入磁场区域时的加速度大小 ；
（2） 线框沿斜面向上运动过程中产生的焦耳热 ；
（3） 线框沿斜面开始下滑至完全离开磁场过程中减少的机械能 （结果保留两位小
数）。
15．（15 分）如图所示，水平地面上有一轻质弹簧自然伸长，左端固定在墙面上，右端位
于 O 点。地面上 M 点右侧有一传送带，其上表面与地面齐平，传送带以 v0＝6 m/s 的速度
逆时针转动。现用力推动置于 O 点、质量 mA＝4 kg 的小物块 A，使弹簧缓慢压缩到 Q 点
后由静止释放，物块 A 运动到 O 点时的速度 vA＝1 m/s。现将物块 A 换成质量 mB＝1 kg 的
物块 B，重复以上过程，发现物块 B 运动到 M 点速度刚好减为零。此时将质量 mC＝1 kg
的物块 C 在传送带上与 M 点距离为 l（未知）的位置由静止释放，物块 B、C 碰撞后粘在
一起，形成结合体 P，P 第一次到达 O 点时的速度大小为 v（未知）。已知地面 O 点左侧
光滑，物块 B、C 与传送带、O 点右侧水平地面间的动摩擦因数均为μ＝0．4，M、N 之间
的距离 L＝9 m，重力加速度 g 取 10 m/s2，物块 A、B、C 均可视为质点。
（1）求 O、M 两点间的距离 s。
（2）若 v＝0，求 l 的大小。
（3）求 v 与 l 的关系表达式。
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参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算
【答案】B
【详解】根据质能方程，可知每发生一次上述核聚变反应所释放的核能
2．【知识点】“火星凌日”问题、万有引力定律问题的分析与计算、天体密度的计算
【答案】C
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得 ，解得
，第一宇宙速度 7.9km/s 是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，所以它
们的运行速度均小于 7.9km/s，A 错误；由开普勒第三定律可得 ，可得同步卫星的
轨道半径为 ，B 错误；对通信技术试验卫星十三号有 ，则地球的
平均密度为 ，C 正确；某时刻通信技术试验卫星十三号、同步
卫星在轨道上相距最远，到它们再次相距最远，则有 ，解得 ，D
错误。
3．【知识点】波的干涉的应用
【答案】D
【详解】本题考查机械波基本规律：波长、波速、频率关系、质点起振方向的一致性。要
求学生通过波形图判断波长比与波速比；考查学生逻辑推理能力，强化波动问题的综合分
析能力，提升从图像中提取关键信息（如传播距离、起振方向）的学科素养。
由于波源产生的两列波在 时刻起振，经历相同时间 ，传播的距离分别为 和 ，对
应一个波长，故两列波的波长之比为 ， 错误；两列波在介质Ⅰ和Ⅱ中传播时频率 相
等，根据 可知两列波在介质Ⅰ和Ⅱ中的传播速度之比为 ， 错误；由于所有质
点的起振方向与波源起振方向相同，根据图像可知波源起振方向向下，故质点 起振方向
也向下， 错误；当质点 起振时，波在介质Ⅰ中传播了 的距离，在介质Ⅱ中传播了
的距离，故质点 振动了半个周期，即此时质点 位于平衡位置且向上振动， 正确。
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4．【知识点】功率的计算和估算、竖直面内圆周运动问题
【答案】D
【解析】小球在运动过程中速度方向时刻改变，故其动量方向时刻改变，因动量为矢量，
所以动量时刻改变，A 错误；B、D 两处小球加速度大小相等，但方向相反，故加速度不
相同，B 错误；如果小球在 B、D 两处受到的支持力和重力的合力恰好指向圆心且等于小
球做匀速圆周运动所需要的向心力，则小球可以不受摩擦力的作用，C 错误；小球从 C 到
A 的过程中，重力大小保持不变，但在竖直方向上的分速度先增大后减小，由 P＝mgvy 可
知，重力的功率先增大后减小，D 正确。
【一题多解】小球在 C、A 两处时，速度方向均与重力方向垂直，重力的功率为零，小球
在 B、D 两处时，速度方向均与重力方向平行，重力的功率最大，所以小球从 C 到 A 的过
程中，重力的功率先增大后减小，D 正确。
5．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】D
【详解】油滴 a 做圆周运动，重力与电场力平衡，有 ，解得油滴 a 带电量的大小
，A 错误；根据 ，联立解得油滴 a 做圆周运动的速度大小 ，B
错误；设小油滴Ⅰ的速度大小为 ，得 ，小油滴Ⅰ做圆周运动的周期 ，
联立解得 ，C 错误；带电油滴 a 分离前后动量守恒，设分离后小油滴Ⅱ的速度为，
取油滴 a 分离前瞬间的速度方向为正方向，得 ，联立解得小油滴Ⅱ的速度
，由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡，则小油滴Ⅱ做圆周运动
的半径 ，联立解得 ，D 正确。
6．【知识点】电场的叠加
【答案】A
【解析】根据等量异种点电荷形成的电场特点可知， 、 和 、 处的点电荷在 、 、 、
四点处的电场分布如图甲所示, 点和 点处的点电荷形成的电场中电场强度 、
，方向都是竖直向下， 点和 点处的点电荷形成的电场中电场强度 、
，方向都是水平向右，且 ， ，
根据电场强度的叠加可知 、 、 、 四点的电场强度大小相等， 正确；选取无穷远电势
为零，可知正电荷周围的电势离正电荷越近电势越高，且为正值，离负电荷越近电势越低
且为负值，根据对称性和叠加原理可知 ， 错误；根据等量异种点电
荷形成的电场特点可知，四个点电荷在 、 两点处电场分布如图乙所示，根据库仑定律及
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几何关系有 ， ， ， ，根据场强
叠加法则可知 点电场强度大于 点电场强度， 错误；根据电势的叠加原理可知 点的
和 点的 电荷在 点和 点产生的电势之和均为零， 点的 和 点的 电荷
形成的电场线如图丙所示，可知电场线方向由 指向 ，根据沿着电场线方向电势逐渐降
低可知 ， 错误。
甲 乙 丙
【命题创新 】电场和电势的叠加属于高考中的常考点，近几年等量同种或异种点电荷的场
强均有考查，本题巧妙地构建了四个点电荷，可构建成两对异种点电荷模型，考查学生对
电场和电势叠加的理解，需要学生具备一定的对称思想。
7．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】BCD
【解析】题图甲中，若减小入射角θ，则反射角减小，折射角也减小，故反射光线和折射光
线之间的夹角将变大，A 错误；由题图乙可知，当入射角大于 45°时，反射光线的强度不
再变化，可知全反射临界角为 C＝45°，则该新材料的折射率为 n＝ ＝ ，B 正确；若
该束激光在真空中的波长为λ，则λ＝ ，射入该新材料后，波长变为λ'＝ ＝ ＝ λ，C
正确；若该束激光恰好不从光导纤维束的侧面外泄，则β角需满足 n＝ ，解得β＝
0°，若该束激光不从光导纤维束的侧面外泄，则β角需满足 0°＜β＜180°，D 正确。
8．【知识点】传送带模型
【答案】BD
【详解】由于 ，可知工件在传送带倾斜部分上滑和下滑受到的滑动
摩擦力方向均沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得 ，解得加速度
大小为 ，工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为 1:1，A 错误；
工件无初速地放在 A 点，加速度大小为 ，设经过 时间工件与传送
带共速，则有 ，共速前工件通过的位移大小为
，可知工件以速度 从 B 点滑上传送带倾斜
部分，则工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为 ，B 正确；
由于工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度相同，所以工件第二次到达 B 点的速度大
小为 ，C 错误；工件第一次在传送带水平部分运动加速运动时间为
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，匀速运动时间为 ，工件第一次经过 B
点到第二次到达 B 点所用时间为 ，工件第二次到达 B 点后在传送带水
平部分先向左做匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，根据对称性可知，工件第二
次经过 B 点到第三次到达 B 点所用时间为 ，则工件自释放至第三次
到达 B 点的时间为 ，D 正确。
9．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、带电粒子（物体）在重力场和电场
组成的复合场中的运动
【答案】CD
【解析】电场换向前，对物体 A，由平衡条件得，弹簧弹力大小 F＝qE＋mg＝2mg，电场
换向的瞬间，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得 F＋qE－mg＝ma，联立解得物体 A 的加
速度大小为 a＝2g，A 错误；物体 A 的合力为零时速度最大（点拨：当电场反向后，物体
A 向上运动，弹簧处于压缩状态时，对物体 A 做正功；弹簧处于伸长状态时，对物体 A 做
负功，电场反向后电场力大小始终与重力相等，所以当弹簧恢复原长时，物体 A 的动能最
大），此时弹簧弹力大小 F1＝0，故弹簧恢复原长时物体 A 的速度最大，物体 B 刚要离开
地面时地面对 B 的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态，故从电场换向瞬间到物体 B 刚要
离开地面的过程中，物体 A 的速度先增大后减小，B 错误；电场换向前，弹簧的压缩量 x1
＝ ＝ ，物体 B 刚要离开地面时，弹簧的伸长量 x2＝ ，则 x1＞x2，从电场换向瞬间
到物体 B 刚要离开地面的过程中，由能量守恒定律知，物体 A 的机械能增加量等于弹簧弹
性势能的减少量和物体 A 电势能的减少量之和，C 正确；根据能量守恒定律得 mg（x1＋
x2）＋ mv2＝ k － k ＋qE（x1＋x2），解得物体 B 刚要离开地面时物体 A 的速度大
小为 v＝g ，D 正确。
【知识拓展】
当作用在弹簧上的力发生突变时，弹簧自身的弹力并不随之突变，而细绳或轻杆上的弹力
则会随作用力的改变而发生突变。
10．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】ACD
【解析】根据 ＝ 可知，仅增加副线圈匝数 n2，副线圈的输出电压 U2 增大，可以使小
灯泡正常发光，A 正确；选项 A 中的小国将两个 2.4 V 的小灯泡并联起来接入副线圈，每
个小灯泡两端的电压均为 2.2 V，不会使小灯泡正常发光，B 错误；我国 1 100 kV 的特高
压直流输电工程送电端用“整流”设备将交流电变成直流电，因变压器只能改变交流电压，
则用户端需要先用“逆变”设备将直流电变成交流电，然后再降压，C 正确；远距离输电中
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输送的电功率是由用户端负载的总功率决定的，若用户端负载功率增加，则输电功率就要
增加，D 正确。
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】(1) ， ；(2)
【详解】（1）根据题意，由单摆周期公式有 ，解得 ，结合
图像可知其斜率 k 为 ，解得 ，图像纵轴截距的绝对
值是 。
（2）由图丙可知，周期为 ，单摆周期 ，联立可得 。
12．【知识点】实验：电阻的测量
【答案】（1）不需要（2 分） （2）D（2 分） （3）198（2 分） （4）大于（3 分）
【解析】（1）双刀双掷开关 S2 掷于触点 1、2 和触点 3、4 时等效电路图分别如图甲、乙
所示，由于电流计的指针指零，故电流计两端电势相等，由串联分压得 ＝ ， ＝
，联立解得 Rx＝ ，故不需要测量滑片 P 两侧电阻丝的长度。
甲 乙
（2）由 Rx＝ 知，电阻丝总电阻无须已知，粗细无须均匀，D 正确。
（3）由题图乙知，R2＝558 Ω，则待测电阻的测量值 Rx＝ ≈198 Ω。
（4）若在步骤 ii 后、步骤 iii 之前，误将滑片 P 向右移动了少许，则 R3 变大，R4 减小，
由 ＝ 知，R2 变大，由 Rx＝ 知，Rx 的测量值大于真实值。
13．【知识点】气体的等压变化与盖—吕萨克定律、热力学第一定律及其应用
【答案】kT0＋2p0V0
【解析】设用电热丝缓慢地加热气体至体积为 2V0 时气体的温度为 T，气体做等压变化，
由盖－吕萨克定律可得 ＝ （2 分）
解得 T＝2T0（1 分）
设活塞上升的过程中，气体的压强为 p1，对外做的功为 W，对活塞由平衡条件可得 p1S＝
p0S＋mg，
又 m＝ ，
联立解得 p1＝2p0
气体对外所做的功为
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W＝－p1·ΔV＝－2p0·V0＝－2p0V0（2 分）
由题意可知，初状态时气体的内能为
U0＝kT0，
末状态时气体的内能为
U＝kT＝k·2T0＝2kT0，
则此过程中气体内能的变化量为
ΔU＝U－U0＝2kT0－kT0＝kT0（2 分）
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q 可得
Q＝ΔU－W＝kT0－（－2p0V0）＝kT0＋2p0V0（2 分）
所以在此过程中气体吸收的热量为 Q＝kT0＋2p0V0（1 分）
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1）
（2）
（3）
【题图剖析】
技巧必背 焦耳热的三种求法
【解析】
（1） 线框刚进入磁场区域时，切割磁感线产生的电动势 …………1 分
根 据 欧 姆 定 律 有 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有
…………1 分
解得 …………1 分
（2） 线框沿斜面向上运动过程中，假设线框不能完全出磁场，能离开磁场部分的长度为 ，
则 由 动 量 定 理 有
…………1 分
线 框 进 、 出 磁 场 过 程 有
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， 联 立 解 得
，假设成立…………1 分
由能量守恒定律有
…………1 分
解得 …………1 分
（3） 线框匀速出磁场时，切割磁感线产生的电动势为 …………1 分
根据欧姆定律有 ，根据平衡条件有
…………1 分
解 得 ， 线 框 从 开 始 下 滑 至 完 全 离 开 磁 场 过 程 中 ， 根 据 动 能 定 理 有
安 …………1 分
减少的机械能为 安 …………1 分
解得 …………1 分
15．【知识点】动量和能量的综合应用、弹簧问题中机械能守恒定律的应用、求解非弹性
碰撞问题
【答案】（1）0.5 m （2）2 m
（3）当 2 m≤l＜4.5 m 时，v＝ m/s；当 4.5 m≤l≤9 m 时，v＝ m/s
【解析】（1）设弹簧的最大弹性势能为 Ep，物块 A 从 Q 点运动到 O 点过程，由机械能守
恒定律可得
Ep＝ mA （1 分）
物块 B 从 Q 点运动到 O 点过程，由机械能守恒定律可得
Ep＝ mB （1 分）
物块 B 从 O 点到 M 点过程，由动能定理可得
－μmBgs＝0－ mB （1 分）
解得 O、M 两点间的距离 s ＝ 0.5 m （2 分）
（2）设 P 刚好能回到 O 点，由动能定理可得
－μmPgs＝0－ mP （1 分）
解得 B、C 碰后的速度 ＝2 m/s，
B、C 碰撞过程动量守恒，则有 mCvC＝（mB＋mC） （1 分）
解得 vC＝4 m/s＜6 m/s＝v0，
说明物块 C 一直被加速到 M 点，由动能定理得
μmCgl＝ mC （1 分）
解得 l＝2 m（1 分）
（3）设 C 加速到与传送带共速时位移大小为 l0 ，由动能定理得
μmCgl0＝ mC （1 分）
解得 l0 ＝ 4.5 m （1 分）
①当 2 m≤l＜4.5 m 时，C 运动到 M 点时的速度 v'2C＝2μgl（1 分）
B、C 碰撞过程动量守恒，则 mCv'C＝（mB＋mC）v'P，
P 由 M 点到 O 点有 v2－v ＝－2μgs，
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解得 v＝ m/s（1 分）
②当 4.5 m≤l≤9 m 时，物块 C 运动到 M 点的速度恒为 v0（1 分）
B、C 碰撞过程动量守恒，则
mCv0＝（mB＋mC）v″P，
P 由 M 点到 O 点有 v2－v″2P＝－2μgs，
解得 v＝ m/s（1 分）
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