精品解析：2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三下学期三模物理试题

高三物理 一、单项选择题：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. 如图，C由质量为M的物块及右上角光滑轻质定滑轮组成，静置于水平地面。跨过滑轮用轻绳连接两质量分别为2m和m的物块A、B，除地面外的其余各接触处均光滑。开始用手托住B，使轻绳刚好伸直。由静止释放B，在B下落而A又未碰到滑轮的过程中，C始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 地面对C有向右的摩擦 B. 物体C受到4个力作用 C. 绳中拉力等于mg D. 地面对C的支持力小于 2. “两江四岸”烟花活动中，某同学用手机录制了一段烟花运动视频，经电脑处理得到某一烟花的运动轨迹如图所示，其中最高点切线水平，点切线竖直，由图可知（　　） A. 该烟花由点运动到点过程中，水平方向匀速运动 B. 该烟花由点运动到点过程中，其机械能守恒 C. 该烟花在点的加速度方向竖直向下 D. 该烟花在点处于失重状态 3. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4，R1＝RA，R2＝7RA。关于改装表的下列说法正确的是（　　） A. 若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0A D. 若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5V 4. 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平行玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出。已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对蓝光的折射率小于1.5 B. 下表面射出的红光、蓝光一定平行 C. 若将θ增大，红光有可能在下表面发生全反射 D. 若将θ从0°增大至90°的过程中，始终大于 5. 氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝2跃迁到n＝1时产生的 B. 丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eV C. 丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子 D 丙图中 6. 如图所示，两个正点电荷A、B所带电荷量分别为和，C是A、B连线上一点，A、C之间的距离是B、C之间距离的3倍，在A、B连线上，C点的电势最低，则和之间关系正确的是（  ） A. B. C. D. 7. 有两颗人造地球卫星A和B的轨道在同一平面内，A、B同向转动，轨道半径分别为r和4r，每隔时间t会发生一次“相冲”现象，即地球、卫星A和B三者位于同一条直线上，且A、B位于地球的同侧，已知万有引力常量为G，则地球质量可表示为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 直线加速器是粒子物理学重要实验工具，图中一系列管状导体叫做漂移管，漂移管与频率恒定的交变电源相连，每当电子到达两个相邻漂移管交界处时，电子前方的漂移管总是接电源正极，电子后方的漂移管总是接电源负极。当电子最后离开加速器时速度能够接近光速。不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 电子在漂移管中被加速 B. 电子在漂移管中做匀速运动 C. 从前到后相邻漂移管之间的距离差不变 D. 从前到后相邻漂移管之间的距离差逐渐变小 9. 如图是一列沿着x轴传播的机械波上一个质点A的振动图像，在x轴上另有一质点B，A、B两点平衡位置之间的距离为8m，B点的振动“步调”始终与A点相反，下列说法正确的是（ ） A. 时A点向方向运动 B. 时B点向方向运动 C. 这列波的波速不大于 D. 这列波的波长不小于16m 10. 如图所示，水平面内放置光滑平行导轨左窄右宽，左轨宽度为d，右轨宽度为2d，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B。质量为m和2m的甲、乙两金属棒分别垂直放在导轨上，某时刻，分别给甲、乙两金属棒一个大小为和的向右的初速度，设回路总电阻不变，导轨足够长，从甲、乙两金属棒获得初速度到二者稳定运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙加速度总是大小相等 B. 甲、乙匀速运动的速度大小相等 C. 回路产生的焦耳热为 D. 通过回路某一横截面的电荷量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度大小。调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打的点记为0，之后的点依次记为1，2，3，…，0与120两点间的距离为152.36cm，119与121两点间的距离为5.08cm，两滑轮、细绳及纸带的质量均不计，回答下列问题：（结果均保留两位小数） （1）打点计时器打记为120的点时小车的速度大小＝______m/s。 （2）小车的加速度大小a＝______ （3）测得小车的质量，砝码盘和砝码的总质量，则当地的重力加速度大小g＝______ 12. 实验小组的同学利用如图甲所示的电路测绘小灯泡的I-U图像，研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验室提供的器材有： A．待测小灯泡：额定电压2.5V； B．电压表V：量程为3.0V，内阻约为3.0kΩ C．电流表A：量程为0.6A，内阻为0.33Ω； D．滑动变阻器R：最大阻值为10Ω； E．三节干电池：每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为0.7Ω； F．开关一个、导线若干。 （1）按如图甲所示的电路图连接好实物图，检查无误后，将滑动变阻器滑片移动到______（填“左”或“右”）端，闭合开关，将滑动变阻器滑片移动少许，记录电流表和电压表的示数I和U，重复上述过程得到多组I、U （2）根据数据描出的I-U图像经过点（2.6V，0.3A），如图乙所示，由此可知，小灯泡的电阻随电压的增大而______（填“增大”或“减小”），当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的实际电压为______V，小灯泡的实际功率为______W。（后两空保留两位有效数字） （3）实验小组的同学将小灯泡直接与一节干电池串联形成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为______W。（结果保留两位有效数字） 13. 如图所示，护士给病人输液，当输液针处药液的压强大于血液压强（含血液流动阻力产生的压强）时，才能输液成功，所以输液瓶都要挂在高处且通气管C保持与外界相通。已知某病人的血压（血液压强与大气压之差）约为，瓶中药液产生的压强和观察滴液泡体积不计，大气压强约为，药液的密度约为取，计算结果均保留小数点后2位。 （1）求在为病人输液时，输液瓶相对于针头的高度差h至少为多大； （2）如果输液瓶挂在高处正常输液，突然瓶口通气管C堵塞，此时药液上方空气体积，求之后输液瓶里能够滴下的药液体积。 14. 如图（a）所示，物块a、b紧贴着静置在粗糙水平面上，时刻对施加水平方向外力，外力随时间的变化规律如图（b）所示，规定向右为正方向。已知物块a、b的质量分别为、，与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）两物块的最大速度和内运动的距离； （2）从两物块分离到静止的过程运动的距离。 15. 如图所示，和为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨的段段相互平行间距。段与段也是平行的，间距为。质量均为的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，另一端连接质量的重物c，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对金属杆a施加一水平向左、大小为5N的恒力F，使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，光滑金属杆b始终在宽度为1m的窄轨部分运动，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为，已知a杆与导轨、间的动摩擦因数为，其余摩擦均不计，重力加速度。 （1）若将重物c锁定在地面上，求金属杆a最终速度的大小； （2）若将重物c解除锁定，从金属杆a开始运动到重物c刚要离开地面时，经历的时间为，求此过程回路产生的焦耳热Q。 （3）若将重物c解除锁定，求a杆从静止开始运动的整个过程中，回路的最大电流。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理 一、单项选择题：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. 如图，C由质量为M的物块及右上角光滑轻质定滑轮组成，静置于水平地面。跨过滑轮用轻绳连接两质量分别为2m和m的物块A、B，除地面外的其余各接触处均光滑。开始用手托住B，使轻绳刚好伸直。由静止释放B，在B下落而A又未碰到滑轮的过程中，C始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 地面对C有向右的摩擦 B. 物体C受到4个力作用 C. 绳中拉力等于mg D. 地面对C的支持力小于 【答案】A 【解析】 【详解】C．设绳子拉力为T，对B由牛顿第二定律 对A由牛顿第二定律 联立可得 C错误； A．对ABC整体应用牛顿第二定律，水平方向地面摩擦力 摩擦力方向与A加速度方向一致，水平向右，A正确； C．物体C受到A的压力、绳对滑轮作用力、地面支持力、重力、地面摩擦力，五个力，C错误； D．对ABC整体应用牛顿第二定律，竖直方向 解得 故地面对C的支持力大于，D错误。 故选A。 2. “两江四岸”烟花活动中，某同学用手机录制了一段烟花运动视频，经电脑处理得到某一烟花的运动轨迹如图所示，其中最高点切线水平，点切线竖直，由图可知（　　） A. 该烟花由点运动到点过程中，水平方向匀速运动 B. 该烟花由点运动到点过程中，其机械能守恒 C. 该烟花在点的加速度方向竖直向下 D. 该烟花在点处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．轨迹的切线方向为速度方向，由题可知、点切线水平，点切线竖直，即、两点速度在水平方向分量不为0，在点速度在水平方向分量减为0，所以该烟花由点运动到点过程中，水平方向做减速运动，故A错误； B．结合A选项可知该烟花由点运动到点过程中，水平方向做减速运动，即该烟花由b点运动到c点过程中，烟花在运动过程中受到摩擦阻力，机械能不守恒，故B错误； C．该烟花在最高点切线水平，即此时运动方向为水平向右，摩擦阻力水平向左，则摩擦力和重力的合力朝左下，所以加速度方向与合力方向一致，故C错误； D．该烟花在最高点有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故D正确。 故选D。 3. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4，R1＝RA，R2＝7RA。关于改装表的下列说法正确的是（　　） A. 若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0A D. 若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5V 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据电流表改装原理，若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为 故AC错误； BD．根据电压表改装原理，若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为 故B正确，D错误。 故选B。 4. 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平行玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出。已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对蓝光的折射率小于1.5 B. 下表面射出红光、蓝光一定平行 C. 若将θ增大，红光有可能在下表面发生全反射 D. 若将θ从0°增大至90°的过程中，始终大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．不同频率的光在同种介质中的相互作用不同，因此它们的折射率也会有所差异， 一般情况下，同种介质中的折射率与光的频率呈正相关关系，即频率越高，折射率越大，由于蓝光的频率高于红光的频率，所以该玻璃砖对红光的折射率为1.5，则玻璃砖对蓝光的折射率大于1.5，故A错误； B．红、蓝两单色光穿过玻璃砖自下表面射出的光路图如图所示 由几何关系可知红光、蓝光在玻璃砖中上下界面与法线的夹角相同，设折射角为，由折射定律 可知红光满足 蓝光满足 即有 所以红光、蓝光两单色光通过平行玻璃砖后出射方向不变，只是发生一定程度的侧移，且侧移距离随折射率的增大而增大，所以从下表面射出时，红光、蓝光的折射角应是相等的，即从下表面射出的红光、蓝光一定平行，故B正确； C．由于光路是可逆的，根据B选项可知红光、蓝光两单色光通过平行玻璃砖后出射方向不变，只是发生一定程度的侧移，若要红光有在下表面发生全反射，则上表面入射光入射角应增大至，即与上表面平行，此时光线不能到达下表面，也就不能发生全反射，故C错误； D．设折射角为，由折射定律 且 在玻璃砖中的时间为 因为红光的折射率小于蓝光的折射率，则红光的折射角大于蓝光的折射角，根据题意可知，红光的折射率为1.5，可知红光的折射角 可知，两种光线在θ从0°增大至90°的过程中，折射角的2倍都小于，且红光的折射角大于蓝光的折射角，则在θ从0°增大至90°的过程中，可知，红光在玻璃砖中传播时间小于蓝光在玻璃砖中传播时间，由题意可知，红光在玻璃砖中传播时间是，蓝光在玻璃砖中传播时间是，则始终大于，故D错误。 故选B。 5. 氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝2跃迁到n＝1时产生的 B. 丙图中②曲线对应入射光光子能量为12.09eV C. 丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子 D. 丙图中 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光的光子能量分别为 ，， 可知不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝3跃迁到n＝2时产生的。故A错误； BD．根据 可知丙图中②曲线对应的入射光光子能量为光子能量较大的光子即12.09eV。丙图中①曲线的遏制电压为 故B正确，D错误； C．丙图中①曲线对应的入射光光子能量为10.20eV，能使钾金属产生光电子最大初动能为 故C错误。 故选B。 6. 如图所示，两个正点电荷A、B所带电荷量分别为和，C是A、B连线上一点，A、C之间的距离是B、C之间距离的3倍，在A、B连线上，C点的电势最低，则和之间关系正确的是（  ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】C点的电势最低，则C点的场强为0（A、C之间，B、C之间场强均大于0），根据场强 得 故选D。 7. 有两颗人造地球卫星A和B的轨道在同一平面内，A、B同向转动，轨道半径分别为r和4r，每隔时间t会发生一次“相冲”现象，即地球、卫星A和B三者位于同一条直线上，且A、B位于地球的同侧，已知万有引力常量为G，则地球质量可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】每隔时间t会发生一次“相冲”现象，得 根据万有引力提供向心力 联立解得地球质量为 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 直线加速器是粒子物理学重要的实验工具，图中一系列管状导体叫做漂移管，漂移管与频率恒定的交变电源相连，每当电子到达两个相邻漂移管交界处时，电子前方的漂移管总是接电源正极，电子后方的漂移管总是接电源负极。当电子最后离开加速器时速度能够接近光速。不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 电子在漂移管中被加速 B. 电子在漂移管中做匀速运动 C. 从前到后相邻漂移管之间的距离差不变 D. 从前到后相邻漂移管之间的距离差逐渐变小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于静电屏蔽，管状导体漂移管内的强度为0，电子在漂移管内做匀速直线运动，而在漂移管之间形成的电场中被加速，故A错误，B正确； CD．由于每当电子到达两个相邻漂移管交界处时，电子前方的漂移管总是接电源正极，则电子在每个漂移管中匀速直线运动的时间等于交变电源周期的一半，即电子在相邻漂移管之间加速过程的时间也等于交变电源周期的一半，则有 若电子被加速n次后、被加速n+1次后、被加速n+2次后，根据动能定理有 ，， 第n个漂移管与第n+1个漂移管前后的距离 第n +1个漂移管与第n+2个漂移管前后的距离 则从前到后相邻漂移管之间的距离差 解得 可知，从前到后相邻漂移管之间的距离差逐渐变小，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图是一列沿着x轴传播的机械波上一个质点A的振动图像，在x轴上另有一质点B，A、B两点平衡位置之间的距离为8m，B点的振动“步调”始终与A点相反，下列说法正确的是（ ） A. 时A点向方向运动 B. 时B点向方向运动 C. 这列波的波速不大于 D. 这列波的波长不小于16m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知时A点向方向运动。故A错误； B．由图可知时A点向方向运动，B点的振动“步调”始终与A点相反，所以B点向方向运动。故B正确； CD．依题意，有 解得 可知这列波的波长不大于16m。由图可知，该波的周期为 根据 可知这列波的波速不大于。故C正确；D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平面内放置的光滑平行导轨左窄右宽，左轨宽度为d，右轨宽度为2d，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B。质量为m和2m的甲、乙两金属棒分别垂直放在导轨上，某时刻，分别给甲、乙两金属棒一个大小为和的向右的初速度，设回路总电阻不变，导轨足够长，从甲、乙两金属棒获得初速度到二者稳定运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙加速度总是大小相等 B. 甲、乙匀速运动的速度大小相等 C. 回路产生的焦耳热为 D. 通过回路某一横截面的电荷量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，对甲棒 对乙棒 解得 故A正确； B．当两棒产生的感应电动势相等时，电路里无感应电流，甲、乙匀速运动，则有 解得 故B错误； C．根据动量定理，对甲棒 对乙棒 解得 ， 根据能量守恒 回路产生的焦耳热为 故C错误； D．根据动量定理，对甲棒 其中 解得 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度大小。调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打的点记为0，之后的点依次记为1，2，3，…，0与120两点间的距离为152.36cm，119与121两点间的距离为5.08cm，两滑轮、细绳及纸带的质量均不计，回答下列问题：（结果均保留两位小数） （1）打点计时器打记为120的点时小车的速度大小＝______m/s。 （2）小车的加速度大小a＝______ （3）测得小车的质量，砝码盘和砝码的总质量，则当地的重力加速度大小g＝______ 【答案】（1）127 （2）0.53 （3）9.81 【解析】 【小问1详解】 相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打记为120的点时小车的速度大小 【小问2详解】 根据动力学公式 解得小车的加速度大小为 【小问3详解】 对砝码盘和砝码，根据牛顿第二定律 对小车，根据牛顿第二定律 解得当地的重力加速度大小为 12. 实验小组的同学利用如图甲所示的电路测绘小灯泡的I-U图像，研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验室提供的器材有： A．待测小灯泡：额定电压为2.5V； B．电压表V：量程为3.0V，内阻约为3.0kΩ C．电流表A：量程为0.6A，内阻为0.33Ω； D．滑动变阻器R：最大阻值为10Ω； E．三节干电池：每节干电池电动势均为1.5V，内阻均为0.7Ω； F．开关一个、导线若干。 （1）按如图甲所示的电路图连接好实物图，检查无误后，将滑动变阻器滑片移动到______（填“左”或“右”）端，闭合开关，将滑动变阻器滑片移动少许，记录电流表和电压表的示数I和U，重复上述过程得到多组I、U （2）根据数据描出的I-U图像经过点（2.6V，0.3A），如图乙所示，由此可知，小灯泡的电阻随电压的增大而______（填“增大”或“减小”），当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的实际电压为______V，小灯泡的实际功率为______W。（后两空保留两位有效数字） （3）实验小组的同学将小灯泡直接与一节干电池串联形成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为______W。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）左 （2） ①. 增大 ②. 2.5 ③. 0.75 （3）0.28 【解析】 【小问1详解】 为防止烧坏电表，小灯泡两端电压应从零开始，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到左端。 【小问2详解】 [1]小灯泡的图像上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值，由图乙可知，电阻随灯泡两端电压增大而增大。 [2]当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的实际电压为 [3]小灯泡的实际功率为 【小问3详解】 根据闭合电路的欧姆定律 一节干电池的伏安曲线为 在小灯泡图像中作出电源的图线，如图所示 两图像的交点坐标为小灯泡两端电压与通过小灯泡的电流，由图可知，此时小灯泡两端电压约为1.40V，通过灯泡的电流约为0.20A。此时小灯泡的实际功率为 13. 如图所示，护士给病人输液，当输液针处药液的压强大于血液压强（含血液流动阻力产生的压强）时，才能输液成功，所以输液瓶都要挂在高处且通气管C保持与外界相通。已知某病人的血压（血液压强与大气压之差）约为，瓶中药液产生的压强和观察滴液泡体积不计，大气压强约为，药液的密度约为取，计算结果均保留小数点后2位。 （1）求在为病人输液时，输液瓶相对于针头的高度差h至少为多大； （2）如果输液瓶挂在高处正常输液，突然瓶口通气管C堵塞，此时药液上方空气体积，求之后输液瓶里能够滴下的药液体积。 【答案】（1）1.06m；（2） 【解析】 【详解】（1）血液压强 因此输液时，输液针处药液压强应大于p，即 解得 （2）药液上方气体可看作等温变化，初始压强为，直到不能滴为止，此时的压强设为，则 解得 设最终输液瓶中空气体积为V，根据玻意耳定律可得 解得 故通气管堵塞后，能向下滴的液体体积为 14. 如图（a）所示，物块a、b紧贴着静置在粗糙水平面上，时刻对施加水平方向的外力，外力随时间的变化规律如图（b）所示，规定向右为正方向。已知物块a、b的质量分别为、，与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）两物块的最大速度和内运动的距离； （2）从两物块分离到静止的过程运动的距离。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知两物块一起所受的最大静摩擦力 根据图（b）可知时外力，此后两物块开始运动；时两物块的速度达到最大，从到对两物块由动量定理有 又图像与横轴围成的面积表示冲量大小，可知 其中 ，，， 联立解得两物块的最大速度为 同理有 可解得4s时两物块的速度为 内，根据动能定理有 解得 （2）内两物块一起做减速运动，时，外力反向，两物块分离，物块向右做匀减速直线运动，物块在外力和摩擦力作用下做加速度减小的减速运动，假设在16s之前停止运动；根据动量定理有 其中 ， 解得 （不符合题意，舍去） 时外力的大小小于所受的最大静摩擦力，假设成立；即从两物块分离到物块静止，物块运动的时间为 则有 解得 15. 如图所示，和为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨的段段相互平行间距。段与段也是平行的，间距为。质量均为的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，另一端连接质量的重物c，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对金属杆a施加一水平向左、大小为5N的恒力F，使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，光滑金属杆b始终在宽度为1m的窄轨部分运动，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为，已知a杆与导轨、间的动摩擦因数为，其余摩擦均不计，重力加速度。 （1）若将重物c锁定在地面上，求金属杆a最终速度的大小； （2）若将重物c解除锁定，从金属杆a开始运动到重物c刚要离开地面时，经历的时间为，求此过程回路产生的焦耳热Q。 （3）若将重物c解除锁定，求a杆从静止开始运动整个过程中，回路的最大电流。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若将重物c锁定在地面上，则杆b静止不动。a杆产生感应电动势 感应电流 安培力 a杆加速运动，由牛顿第二定律 当加速度减小到零时，a杆做匀速直线运动，即 可得a杆的稳定速度 （2）重物c刚要离开地面时，则有 则b杆所受安培力 由可知电路中电流 电动势 由可知，此时a杆的速度 从a杆开始运动到重物c刚要离开地面过程，对a杆由动量定理 设a杆运动的位移为x，则 可得 对a杆利用动能定理有 可得克服安培力做的功 此过程回路产生的焦耳热 （3）重物c解除锁定后，设某时刻a、b两杆的速度分别为、，回路中产生的感应电动势 回路中总电流 a杆的加速度 b杆和重物c看作一个整体，则加速度 刚开始时a、b两杆均做变加速直线运动，通过分析可知，当时，回路中电流达到最大值，此后电流保持不变，a、b两杆均做匀加速直线运动，则有 解得 即最大电流为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$