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20250207 物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C B D D C BD BC AD
11.(6分) BD(2分)
sin
sin
(2分) 偏小(1分) 不变(1分)
12.(8分)每次使用欧姆表以及换挡后都要重新进行欧姆调零(2分) 22、0 (2分)
D(2分) ④(1分) 1R(1分)
13.(13分)(1)3p (2)5SL (3)1.5pSL
【详解】(1)(3分)右侧缸内气体始终与外界大气相连,则右侧缸内气体压强始终为 p,
C关闭前活塞对左侧立柱恰无作用力时,左侧缸内气体体积为 SL,压强满足
2p S pS pS 左 (2分)
p 左=3p (1分)
(2)(5分)活塞恰运动到右侧立柱时左侧缸内气体体积为 2SL,压强满足
2p S pS pS kL 左 (2分)
设充入气体在压强 p时的体积为V ,则对左侧缸内气体和充入气体整体有
2p SL pV p SL 左 左 (2分)
解得 5V SL (1分)
(3)(5分)活塞从右侧立柱缓慢移动到左侧立柱过程,活塞对气体的作用力从 4pS随位
移线性减为3pS,则活塞对左侧缸内气体做的功为
1
3 4
2
W pSL (2分)
从C处阀门排出气体在大气压强下的体积为V ,对外界做的功为
2 5W pSL (2分)
则该过程左侧缸内气体从外界吸收的热量 2 1 1.5Q W W pSL (1分)
14.(15分)(1) 0
2 3
3
v ,方向与 x轴正方向夹角为30o; (2) 0
3mv
qh
;(3)
22 3
9
h
【详解】(1)(5分)粒子在电场中做类平抛运动,则有
3
3
ℎ = ��
2
� (1分)
02h v t (1分)
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令在 b点速度方向与 x轴正方向夹角为,利用速度分解有
2 2
0 yv v v ,
0
tan y
v
v
(1分)
解得 0
2 3
3
v v (1分), 30 (1分)
(2)(6分)根据上述,结合题意,作出粒子运动轨迹如图所示
粒子从 d点飞出磁场,根据几何关系有
4 3 2 sin 60 2 tan30
3
h R h (2分)
解得
2
3
R h (1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
2vqvB m
R
(1分)
解得 0
3mvB
qh
(1分)
根据左手定则,B的方向垂直于纸面向里 (1分)
(3)(4分)根据上述可知,矩形磁场区域的最小面积
2 sin 60 cos60S R R R (2分)
解得
22 3
9
hS (2分)
15.(18分)(1)
17
3
mg (2) gL (3)
1
2
L,
3
2
L
【详解】(1)(4分)设小球滑出圆弧轨道时的速度为 0v ,刚被卡住瞬间速度为 v,与小盒
C相连的绳子上的拉力大小为 T。对小球从 A到B,由动能定理得
2
0
12 2 2
2
mg L mv (1分)
小球撞击 C瞬间,二者组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
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02 2mv m m v (1分)
对小球和 C组成的系统,由圆周运动公式可知,与小盒 C相连的绳子上的拉力大小
2
3 3
2
vT mg m
L
(1分)
解得
17
3
T mg (1分)
(2)(7分)由(1)知,当小球刚被小盒 C卡住时,物块 D对木板 E压力为零,此时桌
面对木板E的最大静摩擦力 f mg (1分)
由 f m m g
知木板 E将向右运动;木板E向右运动与挡板相撞前,将木板 E圆环和细杆 F视为一个整
体,设加速度大小为 a,由牛二定律
m m g mg m m m a (1分)
解得
1
2
a g= (1分)
对圆环由牛顿第二定律 mg f ma (1分)
可知圆环所受摩擦力
1 7
2 2
f mg f mg 滑 (1分)
所以木板 E向右运动与挡板相撞前,圆环与细杆F之间未发生相对滑动,假设第一次相撞的
速度大小为 1v ,则由匀变速直运动推导公式
2
1 2v aL (1分)
解得 1v gL (1分)
(3)(7分)由分析知,第一次相撞后细杆 F与圆环发生相对滑动,设相撞后圆环向下做
匀减速直线运动的加速度大小为 1a ,木板 E向左、细杆 F向上做匀减速直线运动的加速度
大小为 2a ,则对圆环由牛顿第二定律
7
2
mg 1mg ma (1分)
对木板 E细杆 F整体由牛顿第二定律 2
7
2
mg mg mg m m a (1分)
解得 1
5
2
a g 2
5
2
a g
因为 1 2、a a 大小相等,则圆环与木板 E细杆 F同时减速为零,且圆环与细杆 F的位移大小相
等,方向相反。设第一次相撞后,木板 E向左的最大位移为 1L ,则由匀变速直线运动推导
公式
2
1 1 12v a L
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解得 1
1
5
L L
同理可得:第二次相撞后,木板 E向左的最大位移为
2
2 1
1 1
5 5
L L L
第 n次碰撞后,木板 E向左的最大位移为 1
5
n
nL L
(1分)
则第一次相撞后,圆环与细杆 F的最大相对位移 1 12x L
同理可得:第二次相撞后,圆环与细杆 F的最大相对位移 2 22x L
第 n次相撞后,圆环与细杆 F的最大相对位移 2n nx L (1分)
设细杆 F的长度为 x,则 1 2 3
1
152 1 21
5
x x x x L L
(1分)
设木板 E运动的总路程为 s ,由能量守恒
7Δ
2
mgL mg x L mg s mgx (1分)
联立解得
3
2
s L (1分)
或者∆� = � + 2�1 + 2�2 + 2�3 +⋯+ 2��
解得
3
2
s L