精品解析：2025届河南省南阳市完全学校高三下学期第三次调研测试物理试题

2025年河南省南阳市完全学校高考物理三调试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图为原子核的比结合能随原子核的质量数变化曲线图，2023年1月，我国科学家利用和两种原子核进行核反应，成为世界上首个实现维持和调节超过1000秒的超长时间持续脉冲的核反应堆——“中国超环”，其核反应方程为，反应中释放出光子。关于核力、结合能下列说法正确的是（　　） A. X是中子，该核反应为衰变 B. 核比核更稳定 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 每个核子都跟相邻的核子存在核力作用，所以原子核可以由任意多个核子组成 2. 宇宙中大多数恒星系都是双星系统，如图所示，两颗远离其他星系的恒星A和B在相互之间的引力作用下绕O点做匀速圆周运动，且A星距离O点更近。轨道平面上的观测点P相对O点静止，观察发现每隔T时间，两颗恒星与O、P共线，已知引力常量为G，其中一颗恒星的质量为m，另一颗恒星的质量为3m，恒星的半径都远小于它们之间的距离。则以下说法正确的是（　　） A. A的质量为m B. 该双星系统的运动周期为T C. A、B相距的距离为 D. 在相同时间里，A、B两颗恒星与O点连线扫过的面积之比为 3. 如下图所示。甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则下列判断正确的是（ ） A. 该波的传播速率为4 cm/s B. 该波的传播方向沿x 轴正方向 C. 经过0.5 s 时间，质点P 运动的路程为0.4m D. 平衡位置x=1.5 m 处的质点在t=0s到t=2.25s 时间内的路程为 4. 如图所示半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R。某单色光由空气从OB边界的中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点，空气中的光速可认为是，则（　　） A. 该玻璃对此单色光的临界角为 B. 该玻璃对此单色光的折射率为 C. 光从A传到P的时间为 D. 玻璃临界角随入射光线位置变化而变化 5. 一定质量理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变 B. 过程bc中外界对气体做功小于气体向外放出的热量 C. 过程ca中单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D. 气体在a、b两状态的压强大小之比 6. 如图所示电路中电源电动势为、内阻为为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表。开关闭合后，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大、电流表的示数变小 B. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 C. 电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大 D. 消耗的功率变大、消耗的功率变小 7. 如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（ ） A. R1消耗的功率最大时，R3为0Ω B. R2消耗的功率最大时，R3为6Ω C. 电源的输出功率最大时，R3为6Ω D. R3消耗的功率最大时，R3为1Ω 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入A、B两个互感器（均为理想器材），两互感器原、副线圈的匝数比分别为和，电压表的示数为，电流表的示数为，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 互感器A是电压互感器，互感器B是电流互感器 B. 线路上损耗的功率为 C. 发电机输出的电功率为 D. 用户使用的用电设备增多，降压变压器输出电压大小不变 9. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与磁场方向平行 B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 10. 均匀介质中有两个点波源、位于xOy平面内，位置坐标分别为（-3m，0）和（5m，0）。时刻起两波源开始沿垂直坐标平面xOy方向做简谐运动，振动图像如图。已知两波源的振动传播到坐标原点O处的时间差为2s。下列说法正确的是（　　） A. 机械波在介质中传播速度为1m／s B. xOy平面内（1m，3m）位置处在振动加强区 C. 两波源间的连线上有7个振动最强点 D. 0~7s内，O处质点运动的路程为12cm 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。 请回答以下问题： （1）已知打点计时器的打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为____（结果保留三位有效数字）。 （2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝________，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝________。（本问结果均用k、b表示） 12. 简易多用电表内部电路图如图甲所示。已知表头（灵敏电流计G）的内阻、满偏电流，多用表内部电池电动势，内阻。已知选择开关Q拨到挡位1时测量的电流量程为0.6A； （1）使用时，P孔应该插入___________（选填“红表笔”或“黑表笔”）。 （2）根据已知条件可求得电阻=___________Ω。 （3）表头刻度盘如图乙所示，其中A、B、C、D、E、F分别对应表头刻度0、2、4、6、8、10.晓华同学将选择开关Q拨到挡位2，在进行欧姆调零的步骤时表头的指针应该指在图乙中的________（选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”或“F”）位置，欧姆调零完成后滑动变阻器的阻值为______（选填“1.3”、“2”、“2.7”或“5”）Ω。 （4）该同学正确进行欧姆调零后，在两表笔之间接入待测电阻，表头的指针指到图乙中C刻度位置，则此时待测电阻的大小为___________Ω。（结果保留小数点后一位） 四、简答题：本大题共1小题，共16分。 13. 如图，有两平行光滑金属导轨和，和段水平，和段倾斜，两导轨相距L，倾斜导轨和长度为d，倾斜角为，水平导轨内左端到导体棒a之间有竖直向上的匀强磁场（未知），倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场B（已知），导体棒a、b分别放在水平导轨和倾斜导轨上，两根导体棒质量均为m，接入导轨间的电阻均为R，导体棒a离左端的距离为x，当导体棒a在外力作用下向左以匀速运动时，导体棒b恰好能静止在倾斜导轨的上端处，导体棒a运动到时，立刻停止并被锁定，此后导体棒b开始下滑，滑到底端时近似达到匀速.不计导轨的电阻，求： （1）导体棒b静止时，b棒的电流大小； （2）水平导轨处匀强磁场的磁感应强度； （3）从导体棒a开始运动到导体棒b滑到的过程中，导体棒b产生的焦耳热. 五、计算题：本大题共2小题，共24分。 14. 如图所示，粗细均匀的强度足够大的等臂U形玻璃管竖直放置，A、B两管下部装有水银，上部均封闭着一定质量的理想气体，气柱长度分别为和，两臂水银柱高度差为。已知B管顶部气体压强为，玻璃管导热性能良好，环境温度为，热力学温度T与摄氏温度t的关系为。 （1）求A管顶部气体的压强； （2）若对B管顶部气体加热，加热过程中A管顶部气体温度不变，求两管水银面相平时B管顶部气体的温度。 15. 如图所示，用轻弹簧连接两小物块A，B静止在光滑水平面上，小物块B右侧有一竖直挡板一条不可伸长的轻质细绳长为，一端悬于小物块C正上方高为R的O点，另一端系一小球P。今将小球拉至悬线与竖直方向成角，由静止释放，小球到达最低点时与小物块C碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，碰后小物块C向右运动与小物块A发生弹性碰撞，已知物块A、B、C、小球P的质量分别是，，，弹簧始终在弹性限度内，小物块A、B、C，小球P均视为质点，重力加速度大小g取，假设物块A与C不发生二次碰撞，求： （1）小球运动到最低点与小物块C碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小； （2）小物块B离开墙壁前后弹簧最大弹性势能分别为多少； （3）小物块B离开墙壁后的最大速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年河南省南阳市完全学校高考物理三调试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图为原子核的比结合能随原子核的质量数变化曲线图，2023年1月，我国科学家利用和两种原子核进行核反应，成为世界上首个实现维持和调节超过1000秒的超长时间持续脉冲的核反应堆——“中国超环”，其核反应方程为，反应中释放出光子。关于核力、结合能下列说法正确的是（　　） A. X是中子，该核反应为衰变 B. 核比核更稳定 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 每个核子都跟相邻的核子存在核力作用，所以原子核可以由任意多个核子组成 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知X中子，该核反应为轻核聚变，A错误； B．由图可知核的比结合能大于的比结合能，比结合能越大，原子核越稳定，故核比核更稳定，B错误； C．由图可知的比结合能大于的比结合能，C正确； D．核力是短程力，只在内起作用，D错误。 故选C。 2. 宇宙中大多数恒星系都是双星系统，如图所示，两颗远离其他星系的恒星A和B在相互之间的引力作用下绕O点做匀速圆周运动，且A星距离O点更近。轨道平面上的观测点P相对O点静止，观察发现每隔T时间，两颗恒星与O、P共线，已知引力常量为G，其中一颗恒星的质量为m，另一颗恒星的质量为3m，恒星的半径都远小于它们之间的距离。则以下说法正确的是（　　） A. A的质量为m B. 该双星系统的运动周期为T C. A、B相距的距离为 D. 在相同时间里，A、B两颗恒星与O点连线扫过的面积之比为 【答案】C 【解析】 【详解】B．观察发现每隔T时间，两颗恒星与O、P共线，该双星系统的运动周期为2T，故B错误； AC．根据万有引力提供向心力有 解得 ， 因此质量大的恒星半径较小，可知，A的质量为3m，又有 解得 故A错误，C正确； D．单位时间内恒星与O点连线扫过的面积 则相等时间内，A、B两颗恒星与O点连线扫过的面积之比为 故D错误。 故选C。 3. 如下图所示。甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则下列判断正确的是（ ） A. 该波的传播速率为4 cm/s B. 该波的传播方向沿x 轴正方向 C. 经过0.5 s 时间，质点P 运动的路程为0.4m D. 平衡位置x=1.5 m 处的质点在t=0s到t=2.25s 时间内的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该波的传播速率为 选项A错误； B．因t=0时刻质点P向下振动，可知该波的传播方向沿x 轴负方向，选项B错误； C．经过0.5 s 时间即半个周期，质点P 运动的路程为2A=0.4m，选项 C正确； D．t=2.25s=2T，则平衡位置x=1.5 m 处的质点在t=0s 到t=2.25s 时间内的路程为通过的路程为 选项D错误； 故选C。 4. 如图所示半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R。某单色光由空气从OB边界的中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点，空气中的光速可认为是，则（　　） A. 该玻璃对此单色光的临界角为 B. 该玻璃对此单色光的折射率为 C. 光从A传到P的时间为 D. 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 【答案】B 【解析】 【详解】B．作出如图所示光路图，由几何关系入射角α为30°，折射角为60°，由折射定律 B正确； A．临界角的正弦值 A错误； C．光在玻璃中的传播速度为 光在玻璃中的传播时间为 C错误； D．玻璃的临界角与入射角无关，D错误。 故选B。 5. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变 B. 过程bc中外界对气体做功小于气体向外放出的热量 C. 过程ca中单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D. 气体在a、b两状态的压强大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程ab中，温度升高，分子热运动的平均动能增大，故A错误； B．过程bc中，温度降低，气体内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，过程bc中外界对气体做功小于气体向外放出的热量，故B正确； C．过程ca中，温度一定，气体分子运动的平均速率一定，体积增大，气体分子分布密集程度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数减小，故C错误； D．过程ab中，体积一定，根据查理定律有 解得 故D错误。 故选B。 6. 如图所示电路中电源电动势为、内阻为为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表。开关闭合后，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大、电流表的示数变小 B. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 C. 电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大 D. 消耗的功率变大、消耗的功率变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，由 可知干路电流增大，电流表示数变大，由路端电压与电动势的关系 可知电压表示数变小，故A错误； B．由路端电压与电动势的关系 可知 故B正确； C．由于 且总电阻减小，与电源内阻越来越接近，故电源的输出功率增大，而电源效率 总电阻减小，电源的效率逐渐减小，故C错误； D．由于干路电流增大，故消耗的功率增大，而 所以减小，因此减小，而 所以流过的电流增大，即消耗的功率增大，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（ ） A. R1消耗的功率最大时，R3为0Ω B. R2消耗的功率最大时，R3为6Ω C. 电源的输出功率最大时，R3为6Ω D. R3消耗的功率最大时，R3为1Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．由串并联电路的基本规律可知，R1与R3是并联关系， R1消耗的功率 由闭合电路欧姆定律可得 最大时，干路中电流最小，电路中总电阻最大，R3为6Ω，故A错误； B． R2消耗的功率 可知，R2消耗的功率最大时，R3为0Ω，故B错误； C．电源的输出功率 当时电源输出功率最大，电源内阻为1Ω，而外电阻小于1Ω，所以R3越大电源的输出功率越大，输出功率最大时，R3为6Ω，故C正确； D．由等效电源内阻 时，R3消耗功率最大，此时R3为1.5Ω，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入A、B两个互感器（均为理想器材），两互感器原、副线圈的匝数比分别为和，电压表的示数为，电流表的示数为，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 互感器A是电压互感器，互感器B是电流互感器 B. 线路上损耗的功率为 C. 发电机输出的电功率为 D. 用户使用的用电设备增多，降压变压器输出电压大小不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．互感器A的原线圈并联在升压变压器副线圈两端，是电压互感器，互感器B的原线圈串联在输电线电路中，是电流互感器，A正确； B．电流表的示数为，电流互感器B原、副线圈的匝数比为，可知输电线上的电流为I2=80A，输电线路总电阻，则有输电线路上损耗的功率为 B错误； C．电压表的示数为，电压互感器A的原、副线圈的匝数比为，可知升压变压器副线圈两端电压为U2=44000V，则升压变压器的输出功率为 则有升压变压器的输入功率为3520kW，可知发电机输出的电功率为3520kW，C正确； D．用户使用的用电设备增多，降压变压器副线圈回路的电流增大，则输电线上的电流增大，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压U3变小，降压变压器输出电压变小，D错误。 故选AC。 9. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与磁场方向平行 B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大 C. 从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 D. 线框转动一周产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，线圈中感应电流方向不变，线圈平面与磁场方向平行，故A错误，B正确； C．从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为 故C错误； D．线框转动一周产生的焦耳热为 故D正确。 故选BD 10. 均匀介质中有两个点波源、位于xOy平面内，位置坐标分别为（-3m，0）和（5m，0）。时刻起两波源开始沿垂直坐标平面xOy方向做简谐运动，振动图像如图。已知两波源的振动传播到坐标原点O处的时间差为2s。下列说法正确的是（　　） A. 机械波在介质中的传播速度为1m／s B. xOy平面内（1m，3m）位置处在振动加强区 C. 两波源间的连线上有7个振动最强点 D. 0~7s内，O处质点运动的路程为12cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A.两机械波在同一介质传播，传播速度相同，设为，由题意有 故A正确； BC.由题意知，波长为 由于两波源的起振方向相反，所以振动加强点满足 到点的距离为 到的距离为 所以处于振动减弱区。两波源间的连线上有8个振动加强点分别为，故BC错误； D.由上分析可知，O处质点为振动减弱点。从0时刻起，经3s，S1波传到O处质点。经5s，S2波传到O处质点，所以O处质点运动的路程为 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。 请回答以下问题： （1）已知打点计时器的打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为____（结果保留三位有效数字）。 （2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝________，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝________。（本问结果均用k、b表示） 【答案】（1）1.72 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 两点的时间为 根据逐差公式 【小问2详解】 [1]对重物由牛顿第二定律得 解得 已知图像的斜率为k，得 解得 截距绝对值为 [2]由图可知，钩码的加速度为重物加速度的，则有 对重物有 当M＝3m时，联立解得重物的加速度大小为 12. 简易多用电表内部电路图如图甲所示。已知表头（灵敏电流计G）的内阻、满偏电流，多用表内部电池电动势，内阻。已知选择开关Q拨到挡位1时测量的电流量程为0.6A； （1）使用时，P孔应该插入___________（选填“红表笔”或“黑表笔”）。 （2）根据已知条件可求得电阻=___________Ω。 （3）表头的刻度盘如图乙所示，其中A、B、C、D、E、F分别对应表头刻度0、2、4、6、8、10.晓华同学将选择开关Q拨到挡位2，在进行欧姆调零的步骤时表头的指针应该指在图乙中的________（选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”或“F”）位置，欧姆调零完成后滑动变阻器的阻值为______（选填“1.3”、“2”、“2.7”或“5”）Ω。 （4）该同学正确进行欧姆调零后，在两表笔之间接入待测电阻，表头的指针指到图乙中C刻度位置，则此时待测电阻的大小为___________Ω。（结果保留小数点后一位） 【答案】 ①. 黑表笔 ②. 2 ③. F ④. 2.7 ⑤. 7.5 【解析】 【详解】（1）[1]使用时，P孔因与内部电源的正极连接，可知应该插入黑表笔。 （2）[2]根据已知条件可求得电阻 （3）[3]在进行欧姆调零的步骤时，表头电流最大，则表头的指针应该指在图乙中的F位置； [4]改装后的电流表内阻 欧姆调零完成后，则 解得滑动变阻器的阻值为 （4）[5]若表头的指针指到图乙中C刻度位置，可知对应的电流为I=0.24A，则根据 解得 Rx=7.5Ω 四、简答题：本大题共1小题，共16分。 13. 如图，有两平行光滑金属导轨和，和段水平，和段倾斜，两导轨相距L，倾斜导轨和长度为d，倾斜角为，水平导轨内左端到导体棒a之间有竖直向上的匀强磁场（未知），倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场B（已知），导体棒a、b分别放在水平导轨和倾斜导轨上，两根导体棒质量均为m，接入导轨间的电阻均为R，导体棒a离左端的距离为x，当导体棒a在外力作用下向左以匀速运动时，导体棒b恰好能静止在倾斜导轨的上端处，导体棒a运动到时，立刻停止并被锁定，此后导体棒b开始下滑，滑到底端时近似达到匀速.不计导轨的电阻，求： （1）导体棒b静止时，b棒的电流大小； （2）水平导轨处匀强磁场的磁感应强度； （3）从导体棒a开始运动到导体棒b滑到的过程中，导体棒b产生的焦耳热. 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒b静止时，由平衡可知 解得b棒的电流大小 （2）对a棒向左运动时 解得 （3）导体棒a从开始运动到滑到最左端产生的焦耳热 导体棒b滑到底端时近似匀速，则 解得 则回路产生的焦耳热 则总焦耳热 导体棒b产生的焦耳热 五、计算题：本大题共2小题，共24分。 14. 如图所示，粗细均匀的强度足够大的等臂U形玻璃管竖直放置，A、B两管下部装有水银，上部均封闭着一定质量的理想气体，气柱长度分别为和，两臂水银柱高度差为。已知B管顶部气体压强为，玻璃管导热性能良好，环境温度为，热力学温度T与摄氏温度t的关系为。 （1）求A管顶部气体的压强； （2）若对B管顶部气体加热，加热过程中A管顶部气体温度不变，求两管水银面相平时B管顶部气体的温度。 【答案】（1）A管顶部气体的压强为110cmHg （2） 【解析】 【小问1详解】 根据同一液面压强相等可得，A管液面处的压强与B管液面下h处的压强相等， 则右管的气体压强为 【小问2详解】 两管水银面相平时，A管水银面上升，设管的横截面积为S，A管内的气体做等温变化，根据玻意耳定律则有 解得 对B内气体根据理想气体状态方程可得 解得 即 15. 如图所示，用轻弹簧连接两小物块A，B静止在光滑水平面上，小物块B右侧有一竖直挡板一条不可伸长的轻质细绳长为，一端悬于小物块C正上方高为R的O点，另一端系一小球P。今将小球拉至悬线与竖直方向成角，由静止释放，小球到达最低点时与小物块C碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，碰后小物块C向右运动与小物块A发生弹性碰撞，已知物块A、B、C、小球P的质量分别是，，，弹簧始终在弹性限度内，小物块A、B、C，小球P均视为质点，重力加速度大小g取，假设物块A与C不发生二次碰撞，求： （1）小球运动到最低点与小物块C碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小； （2）小物块B离开墙壁前后弹簧的最大弹性势能分别为多少； （3）小物块B离开墙壁后的最大速度大小。 【答案】（1）， 20N （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球与小物块C碰前的速度为，小球下摆过程，由机械能守恒定律得 解得 设小球运动到最低点与小物块C碰前对轻质细绳拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轻质细绳的拉力大小为20N。 【小问2详解】 小球与小物块C进行弹性碰撞，二者质量相等，交换速度，所以 即C与A碰前速度为，取C的初速度方向为正方向，对C与A碰撞过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得 解得碰后速度为， 物块B离开墙壁前，弹簧的弹性势能最大值为 物块B离开墙壁后，当A、B共速时弹性势能最大，取向左正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得 解得 小物块B离开墙壁后弹簧的最大弹性势能为 解得 【小问3详解】 物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，弹簧处于原长时，B速度最大，取向左为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得， 解得物块B离开墙壁后的最大速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$