精品解析：2025届江西省景德镇市高三上学期一模物理试题

景德镇市2025届高三第一次质检试题 物理 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（本题共46分。第1~7题单项选择题，每小题4分；第8~10题多项选择题，每小题6分，选对得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分） 1. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 2. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻波形如图所示，此时平衡位置坐标的质点P速度正在增大，从该时刻计时经0.3s质点P第一次到达波峰，则下列说法中正确的是（　　） A. 简谐波沿x轴正方向传播 B. 简谐波波速为 C. 简谐波的周期0.8s D. 0~0.3s时间内，质点P运动的路程为 3. 如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力为G的灯笼1和重力为的灯笼2悬挂起来。两灯笼静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。则（　　） A. a中的拉力大小为 B. c中的拉力大小为 C. b中的拉力大于a中的拉力 D. 只增加灯笼2的质量，c最先断 4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则下列错误的是（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小 5. 高大建筑物的顶端都装有避雷针来预防雷击。老师给同学们在实验室模拟尖端放电现象，原理如图所示。假设一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，为纸面内矩形的四个顶点，矩形区域内（含边界）处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，，。一质量为m、电荷量为q（）的粒子，从a点沿ab方向运动，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子能通过cd边的最短时间 B. 若粒子恰好从d点射出磁场，粒子速度 C 若粒子恰好从c点射出磁场，粒子速度 D. 若粒子只能从ad边界射出磁场，则粒子的入射速度 7. 在某户外大型实景演出中，为了做出灯光特效，工作人员在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为6m，已知水的折射率，要想在水面看到如图所示的灯光效果，细灯带到水面的最远距离为（　　） A. m B. m C. m D. m 8. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中时间内，三物体的平均速度相等 B. 乙图中阶段，物体的加速度大小为 C. 丙图中阴影面积表示时间内物体的速度变化量 D. 丁图中物体做匀加速直线运动，加速度大小为 9. 高水平的足球运动员可以指哪打哪。如图所示是某次训练中分别将质量为m的相同足球射入两扇高度为、处的窗户，出脚处到窗户的水平距离为x，两次均恰好将球垂直射入窗户。假设两次出球速度大小均为，与水平方向夹角分别为、，空中飞行时间分别为、。足球可视为质点，两运动轨迹在同一竖直面内，且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 球在空中过程动能变化量之比 B. 球在空中过程重力冲量之比 C. 踢中窗户的那脚球，运动员对球多做功 D. 水平距离与足球飞行时间满足 10. 如图所示，和为同一水平面内足够长的平行金属导轨，导轨间距为1m，空间存在竖直向下的磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小分别为、。质量均为0.2kg的金属杆a、b位于两侧，且距足够远，垂直于导轨放置，对a杆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与导轨垂直并良好接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为0.5Ω，两杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 若将b杆锁定在导轨上，a杆最终速度为 B. b杆刚要运动时，a杆的速度大小为 C. 足够长时间后，回路的面积减小 D. 足够长时间后，回路的电流为1.8A 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量 C. 垫块位置向右调整 D. 升高垫块高度 （2）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。由图可知，乙组所用槽码的质量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）甲组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_____________。 （3）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 A. B. C. D. 12. 智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，小明准备利用所学知识设计智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻R。 （1）小明首先利用图1中多用电表粗略测量了光敏电阻阻值。下列关于实验过程的描述，正确的是（　　） A. 用不同挡位测量光敏电阻的阻值时，必须重新欧姆调零 B. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较大的挡位，重新调零后测量 C. 图1中光敏电阻测量值 D. 测量光敏电阻阻值时，应该把该电阻与电路断开 （2）为了精确测量多组不同光照强度下光敏电阻的阻值，小明采用图2中的实验器材进行实验，部分实物连接已经完成，描绘的阻值R随照度I[反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）]变化的图像如图3，根据图3可知，光敏电阻的阻值随照度增加而________（选填“增大”或“减小”）。若电压表的量程为0~3V，内阻约为3kΩ，毫安表的量程为0~3mA，内阻约为5Ω，请将图2中导线P、Q连接在合适的位置，形成完整测量电路________。 （3）小明设计如图4所示的智能光控电路。当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度I更小时，自动控制系统就开始补光，则需要________（选填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 13. 如图所示，竖直放置在粗糙水平面上的绝热汽缸，汽缸里封闭一部分理想气体。其中缸体质量，活塞质量，横截面积，大气压强，活塞的上部与劲度系数为的弹簧相连，挂在某处。当汽缸内气体温度为227℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为。求： （1）当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为零； （2）当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为160N。（g取，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦） 14. 高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定为前车在超车道上低速行驶，后车因制动距离不足，以的速度追尾前车。假设两车发生正碰，碰撞时间极短，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为仅在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，两车均视为质点。如图为事故现场俯视图。已知后车质量，前车质量，两车与路面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，根据图中给出的数据，求： （1）两车碰后瞬间的速度大小和前车碰撞前瞬间的速度大小； （2）两车碰撞过程中损失的机械能。 15. 如图所示，在的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点以速度沿x轴正方向进入电场，粒子从B点进入磁场后，恰好与静止在C点质量为的中性粒子乙沿x轴正方向发生弹性正碰，且有的电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率和磁感应强度B的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在的区域加上与区域内相同的磁场，试通过计算判断两粒子碰撞后能否再次相遇，如果能，求再次相遇的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 景德镇市2025届高三第一次质检试题 物理 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（本题共46分。第1~7题单项选择题，每小题4分；第8~10题多项选择题，每小题6分，选对得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分） 1. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长长的方向移动，A错误； B．根据光电效应方程 可知发生光电效应时，溢出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，B正确； C．根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能放出特定频率的光，C错误； D．康普顿效应证实了光子具有动量，根据 可知波长越长，动量越小，D错误。 故选B。 2. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形如图所示，此时平衡位置坐标的质点P速度正在增大，从该时刻计时经0.3s质点P第一次到达波峰，则下列说法中正确的是（　　） A. 简谐波沿x轴正方向传播 B. 简谐波波速为 C. 简谐波的周期0.8s D. 0~0.3s时间内，质点P运动的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．质点速度正在增大，质点速度沿轴正方向，根据同侧法可知简谐波沿轴负方向传播，故A错误； B．离质点最近的波峰传到点，质点第一次到达波峰，故波速为 故B错误； C．简谐波的周期为 故C错误； D．该波的波动方程为 由图可知 ， 整理可得 则时刻，点位移大小为 时间内，质点运动的路程为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力为G的灯笼1和重力为的灯笼2悬挂起来。两灯笼静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。则（　　） A. a中的拉力大小为 B. c中的拉力大小为 C. b中的拉力大于a中的拉力 D. 只增加灯笼2的质量，c最先断 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将两灯笼看作一个整体，对整体受力分析，如图所示 根据平衡条件可得 ， 解得 ， 故A正确，B错误； C．对2灯笼隔离分析，利用平衡条件可得 故C错误； D．三根相同细线a、b、c的拉力大小关系为 因三根相同细线所能承受的最大拉力相同，故只增加灯笼2的质量，由上可知，a最先断，故D错误。 故选A。 4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则下列错误的是（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同，故A正确； B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故B错误； C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故C正确； D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，故D正确。 本题选错误项，故选B。 5. 高大建筑物的顶端都装有避雷针来预防雷击。老师给同学们在实验室模拟尖端放电现象，原理如图所示。假设一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，所以电子向针状电极运动，电场强度逐渐增大，电场力逐渐增大，故B错误； A．电子的加速度 电场强度增大，电子的加速度增大，速度-时间图线的斜率增大，故A正确； C．根据 电场力做正功，电势能减小，电场强度增大，电势能-位移图线的斜率增大，C错误； D．根据 ， 解得 逆电场线运动电势升高；电场强度增大，电势-位移图线的斜率增大，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，为纸面内矩形的四个顶点，矩形区域内（含边界）处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，，。一质量为m、电荷量为q（）的粒子，从a点沿ab方向运动，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子能通过cd边最短时间 B. 若粒子恰好从d点射出磁场，粒子速度 C. 若粒子恰好从c点射出磁场，粒子速度 D. 若粒子只能从ad边界射出磁场，则粒子的入射速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子能通过cd边，从c点射出的粒子在磁场中运动的时间最短，根据几何关系 解得 则转过的圆心角 即 粒子在磁场中运动的周期 则粒子能通过cd边的最短时间 故A错误； B．若粒子恰好从d点射出磁场，由几何关系可知其半径 根据 解得 故B错误； C．若粒子恰好从c点射出磁场，根据几何关系 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 故C正确； D．若粒子从d点射出磁场，粒子运动轨迹为半圆，从d点出射时半径最大，对应的入射速度最大，则 故若粒子只能从ad边界射出磁场，则粒子的入射速度，故D错误。 故选C。 7. 在某户外大型实景演出中，为了做出灯光特效，工作人员在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为6m，已知水的折射率，要想在水面看到如图所示的灯光效果，细灯带到水面的最远距离为（　　） A. m B. m C. m D. m 【答案】B 【解析】 【详解】灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值 则 灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图甲所示，根据几何关系可得 则一个点发出的光在水面上能看到半径为r的圆，光射出的水面形状边缘为弧形，如图乙所示，等腰直角三角形发光体的内切圆半径满足 由于图中有空缺，可得 解得m 故选B。 8. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中时间内，三物体的平均速度相等 B. 乙图中阶段，物体的加速度大小为 C. 丙图中阴影面积表示时间内物体的速度变化量 D. 丁图中物体做匀加速直线运动，加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图甲可知，时间内，A、B、C三物体做直线运动的位移相同，则三物体的平均速度均为 故A错误； B．根据 整理，可得 可知图像的斜率的绝对值等于2a，所以乙图中物体的加速度大小为 解得 故B错误； C．根据 解得 可知丙图中阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C正确； D．根据 可得 根据丁图可知 整理得结合可知加速度大小为 故D错误。 故选AC。 9. 高水平的足球运动员可以指哪打哪。如图所示是某次训练中分别将质量为m的相同足球射入两扇高度为、处的窗户，出脚处到窗户的水平距离为x，两次均恰好将球垂直射入窗户。假设两次出球速度大小均为，与水平方向夹角分别为、，空中飞行时间分别为、。足球可视为质点，两运动轨迹在同一竖直面内，且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 球在空中过程动能变化量之比 B. 球在空中过程重力冲量之比 C. 踢中窗户的那脚球，运动员对球多做功 D. 水平距离与足球飞行时间满足 【答案】BD 【解析】 【详解】A．球在空中过程动能变化量大小 可知球在空中过程动能变化量之比，选项A错误； B．重力冲量 可知球在空中过程重力冲量之比，选项B正确； C．两次运动员对球做功相等，均为 选项C错误； D．水平距离 整理可得 可得 即 竖直方向 与 联立可知水平距离与足球飞行时间满足 选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，和为同一水平面内足够长的平行金属导轨，导轨间距为1m，空间存在竖直向下的磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小分别为、。质量均为0.2kg的金属杆a、b位于两侧，且距足够远，垂直于导轨放置，对a杆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与导轨垂直并良好接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为0.5Ω，两杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 若将b杆锁定在导轨上，a杆的最终速度为 B. b杆刚要运动时，a杆的速度大小为 C. 足够长时间后，回路的面积减小 D. 足够长时间后，回路的电流为1.8A 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．若将b杆锁定在导轨上，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杆稳定速度 m/s 故A正确； B．b杆刚要运动时，则b杆所受安培力 a、b两杆串联，电流相等，可知电路中电流 A 电动势 V 由 可知此时a杆的速度 m/s 故B错误； D．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杆的加速度 a、b两杆均加速运动，开始a杆加速快，可知增大，则电流i增大，减小，增大，当与增加的一样快时，即 时，回路中电流达到稳定，代入数据，可得 m/s，m/s，A 故D正确； C．根据前面分析足够长时间后，由于b的加速度大，最后速度大于a，回路面积逐渐减小。故C正确。 故选ACD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量 C. 垫块位置向右调整 D. 升高垫块高度 （2）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。由图可知，乙组所用槽码的质量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）甲组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_____________。 （3）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2） ①. 大于 ②. 见解析 （3）B 【解析】 【小问1详解】 轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，小车做加速运动，要保证小车做匀速运动，垫块位置向右调整或降低垫块高度。 故选C。 【小问2详解】 [1]设槽码的质量为m，以小车和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律有 整理得 则斜率 乙组的斜率小，说明乙组所用槽码的质量大于甲组槽码的质量； [2]由 可知小明的观点不正确，图像不过原点的原因是槽码的质量不可忽略，即不满足小车和砝码的质量M远大于槽码的质量m。 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 整理得 图线为一条过原点的倾斜直线。 故选B。 12. 智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，小明准备利用所学知识设计智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻R。 （1）小明首先利用图1中多用电表粗略测量了光敏电阻阻值。下列关于实验过程的描述，正确的是（　　） A. 用不同挡位测量光敏电阻的阻值时，必须重新欧姆调零 B. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较大的挡位，重新调零后测量 C. 图1中光敏电阻测量值 D. 测量光敏电阻阻值时，应该把该电阻与电路断开 （2）为了精确测量多组不同光照强度下光敏电阻的阻值，小明采用图2中的实验器材进行实验，部分实物连接已经完成，描绘的阻值R随照度I[反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）]变化的图像如图3，根据图3可知，光敏电阻的阻值随照度增加而________（选填“增大”或“减小”）。若电压表的量程为0~3V，内阻约为3kΩ，毫安表的量程为0~3mA，内阻约为5Ω，请将图2中导线P、Q连接在合适的位置，形成完整测量电路________。 （3）小明设计如图4所示的智能光控电路。当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度I更小时，自动控制系统就开始补光，则需要________（选填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】（1）AD （2） ①. 减小 ②. （3）增大 【解析】 【小问1详解】 A．用不同挡位测量光敏电阻阻值时，需要进行欧姆调零，故A正确； B．测量电阻时，如果指针偏转过大，说明待测电阻阻值较小，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，故B错误； C．欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以图1中光敏电阻测量值为 故C错误； D．测量光敏电阻阻值时，应该把该电阻与电路断开，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]由图可知，阻值R随照度I的增加而减小。 [2]本实验为了精确测量多组不同光照强度下光敏电阻的阻值，所以滑动变阻器应采用分压式接法，又 所以电流表应采用内接法，故电路图如图所示 【小问3详解】 若增大电阻箱R2的阻值，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，则光敏电阻需要变大才能达到两端的电压定值，可以达到照度更小，光敏电阻阻值较大时，自动控制系统开始补光的目的。 13. 如图所示，竖直放置在粗糙水平面上的绝热汽缸，汽缸里封闭一部分理想气体。其中缸体质量，活塞质量，横截面积，大气压强，活塞的上部与劲度系数为的弹簧相连，挂在某处。当汽缸内气体温度为227℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为。求： （1）当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为零； （2）当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为160N。（g取，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦） 【答案】（1） （2）1000K 【解析】 小问1详解】 对初态活塞根据平衡条件有 可得 末态对汽缸根据平衡条件 得 当汽缸对地面压力为零时，对整体，根据平衡条件 可得 初态 ，， 末态 ， 根据理想气体状态方程 解得 【小问2详解】 汽缸对地面的压力为160N时，以汽缸为研究对象，根据平衡条件可得 解得 对活塞进行受力分析，可得 解得 则体积为 根据理想气体状态方程 解得 14. 高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定为前车在超车道上低速行驶，后车因制动距离不足，以的速度追尾前车。假设两车发生正碰，碰撞时间极短，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为仅在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，两车均视为质点。如图为事故现场俯视图。已知后车质量，前车质量，两车与路面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，根据图中给出的数据，求： （1）两车碰后瞬间的速度大小和前车碰撞前瞬间的速度大小； （2）两车碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设两车碰后瞬间的速度大小为，根据题意可知两车碰后一起做匀减速直线运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 解得 设碰撞前瞬间，后车速度为，前车速度为，根据动量守恒可得 代入数据解得前车碰撞前瞬间的速度大小为 小问2详解】 两车碰撞过程中损失的机械能为 代入数据解得 15. 如图所示，在的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点以速度沿x轴正方向进入电场，粒子从B点进入磁场后，恰好与静止在C点质量为的中性粒子乙沿x轴正方向发生弹性正碰，且有的电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率和磁感应强度B的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在的区域加上与区域内相同的磁场，试通过计算判断两粒子碰撞后能否再次相遇，如果能，求再次相遇的时间。 【答案】（1） （2）， （3）能， 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中沿轴匀速直线运动 沿轴匀加速直线运动 ， 联立求得 【小问2详解】 沿轴匀加速直线运动 进入磁场中粒子的运动轨迹如图所示，速度与轴的夹角 即 则进入磁场速率 有几何关系可得 又由 求得 小问3详解】 甲乙粒子在C点发生弹性碰撞，设碰后速度为，有弹性碰撞可得 求得 两粒子碰后在磁场中运动 ， 求得 半径相同，可以再次相遇，两粒子在磁场中一直做轨迹相同的匀速圆周运动，周期分别为 ， 则两粒子碰后再次相遇需满足 解得再次相遇时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $