精品解析：2025届江西省九江市高三下学期第二次模拟统一考试（二模）物理试卷

九江市2025年第二次高考模拟统一考试 物理 本试卷共6页，共100分，考试时长75分钟。 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。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，监考员将试题卷、答题卡一并收回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项行符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是周期是，引力常量G=试从这些数据估算地球的质量（　　） A. B. C. D. 2. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 3. 如图所示，某同学在同一位置先后水平抛出一物体，第一次落在甲点，第二次落在乙点，不计空气阻力，则（　　） A. 抛出时速度关系 B. 抛出后加速度关系 C. 抛出后位移关系 D. 抛出后时间关系 4. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面中a、b、c三点的位置如图所示，a、b、c三点的电势分别为8V、10V、12V，则（　　） A. O点的电势为10V B. 电场强度大小为 C. 电子从a到b电场力做的功为-2eV D. 电子在O点的电势能比b点的大 5. 如图所示，ab是固定在竖直平面内的光滑绝缘细杆，a、b两点恰好位于以O为圆心的圆周上，杆上套有质量为m、电荷量为+q的小球（可看成点电荷）。第一次在O点放一点电荷+Q，让小球从a点静止释放，通过b时的速度为v1，加速度为a₁；第二次在圆内加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，让小球仍从a点静止释放，通过b点时速度为v2，加速度为a₂、则（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，单匝正方形线圈A和B在外力作用下均以速度v向右匀速进入匀强磁场，B线圈的边长是A的2倍，线圈粗细相同，材料相同。在两个线圈完全进入磁场的过程中（　　） A. A、B线圈产生的电流之比是1：4 B. 外力对A、B线圈做功的功率之比是1：4 C. A、B线圈产生的热量之比是1：4 D. 通过A、B线圈横截面的电荷量之比是1：4 7. 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a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 8. 某同学利用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示（　　） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应图线是b B. 若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，对应的图线是a C. 若实验中有漏气，对应的图线是b D. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是c 9. 某同学参观了哈尔滨冬季最具盛名的冰灯节，他发现在透明均匀冰层内有一球状空气泡，如图所示，一束包含a、b两种单色光的细光束从冰射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C点、D点射回冰中。已知光束在A点的入射角；，a光经过气泡的偏向角（偏向角为射出气泡光线与射入气泡光线的夹角），CD弧所对圆心角为3°，则（　　） A. b光的频率比a光大 B. b光在冰中的速度比光大 C. b光经过气泡的偏向角为39° D. b光的折射率 10. 如图，半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，质量为m的A球和质量为3m的B球用长为R的轻杆相连，杆从竖直位置开始静止释放，则（　　） A. 杆第一次水平时，A的速度大小是 B. 杆从释放到第一次水平过程中，A的机械能增加 C. 杆从释放到第一次水平过程中，杆对B做正功 D. 整个运动过程中，A的最大速度为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为测量电源电动势E（约5V）和内阻r（约3），只有如下器材： A.相同电压表V₁、V₂（量程3V，内阻很大）； B.滑动变阻器R（最大阻值未知，可满足实验要求）； C.电阻箱R'（调节范围0~999.9）； D.开关和导线若干。 实验电路如图 （1）按电路图完成实物连线_________； （2）将电阻箱R'的阻值调至10，调节滑动变阻器R，电压表V1和V2有合适的示数。实验过程的两组数据如下： 电阻箱R'阻值 电压表V1示数 电压表V2示数 10 2.0V 2.3V 2.5V 1.9V 电源电动势E=_________V，内阻r=_________（均保留2位有效数字）。 12. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某小组进行实验的主要步骤是： ①如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条长度为GE； ②通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。记录O点位置以及F1、F2的大小和方向； ③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于O点，此时测力计的示数为F、如图丙所示。记录F的大小和方向； ④图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。 （1）关于此实验，下列叙述正确的有（　　） A. 进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好 B. 通过描点确定拉力方向时，所描的点到O点的距离应适当大一些 C. 进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点 D. 重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一次不同 （2）图丁中F'是以为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是_________（选填“F”“F'”）； （3）若在图乙中，F1、F2的夹角为钝角，现保持O点位置不变，同时使图中夹角、增大，则弹簧测力计a的示数_________（选填“增大”“减小”“不变”）。 （4）你认为F1、F2的夹角多大合适?_________。 13. 如图所示，在同一水平面内有相互平行的两条导轨MN和PQ相距1m，垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=1T，垂直于导轨放置的金属棒ab和cd的质量分别为1kg和2kg，每根金属棒的电阻均为1，其它电阻不计，ab、cd与导轨间的动摩擦因数均为=0.5，作用在cd棒上的水平向右的拉力F使其做加的匀加速直线运动，设最大静摩擦力等于滑动速度摩擦力，两金属棒与导轨始终接触良好，取。求： （1）当ab棒固定时，通过ab棒的电流随时间变化的关系式； （2）当ab棒不固定时，经多长时间ab棒开始运动?此时拉力F的功率多大? 14. 如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量的小球，底座与杆的总质量0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧的伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动方程； （3）若仅将小球质量改为m=0.4kg，取向上为正方向，求小球的振动方程。 15. 在光滑平直轨道边依次站着2025个人，间距均为d，每人手里拿着质量均为m、编号为1、2、3、…、2025的沙包。一个质量也为m的货斗，在恒定外力F的推动下，从距离第1人的左侧d处由静止开始沿直线向右运动，货斗经过人身边时，该人立即将沙包无初速放入货斗，直到沙包全部放入为止。设沙包放入货斗时间极短，货斗及沙包均可视为质点。求 （1）1号沙包放入货斗后瞬间的共同速率； （2）2025号沙包放入货斗后瞬间的共同速率； （3）全过程中的能量损失。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九江市2025年第二次高考模拟统一考试 物理 本试卷共6页，共100分，考试时长75分钟。 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。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，监考员将试题卷、答题卡一并收回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项行符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是周期是，引力常量G=试从这些数据估算地球的质量（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得 得 代入数据解得M≈6×1024kg 故选C。 2. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．由能级图可知，n=4能级的氢原子电离需要的能量至少为0.85eV，故用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，不可使氢原子电离，故A错误； B．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，根据 可知放出的光子波长最短，故B错误； C．由能级图可知， 可知有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故C正确； D．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，则有 根据光电效应方程可得逸出光电子的最大初动能为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，某同学在同一位置先后水平抛出一物体，第一次落在甲点，第二次落在乙点，不计空气阻力，则（　　） A. 抛出时速度关系 B. 抛出后加速度关系 C. 抛出后位移关系 D. 抛出后时间关系 【答案】D 【解析】 【详解】AD．物体做平抛运动，竖直方向有 由于，可得 水平方向有 由于，则有 故A错误，D正确； B．抛出后的加速度为重力加速度，则有，故B错误； C．抛出后的位移大小为 由于，，则无法确定抛出后的位移大小关系，故C错误。 故选D。 4. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面中a、b、c三点的位置如图所示，a、b、c三点的电势分别为8V、10V、12V，则（　　） A. O点的电势为10V B. 电场强度大小为 C. 电子从a到b电场力做的功为-2eV D. 电子在O点的电势能比b点的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可得 且 可得，故A错误； B．设轴上电势为的位置为点，则由几何关系可知其横坐标为，即为匀强电场中的一条等势线，如图所示 过作的垂线，垂足为，电场方向沿方向，由几何关系可得 得，则 ，则有 又 则电场强度，故B正确； C．因为 电子从到电场力做的功为，故C错误； D．因为，电子带负电，在电势低的电势能大，电子在O点的电势能比b点的小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，ab是固定在竖直平面内的光滑绝缘细杆，a、b两点恰好位于以O为圆心的圆周上，杆上套有质量为m、电荷量为+q的小球（可看成点电荷）。第一次在O点放一点电荷+Q，让小球从a点静止释放，通过b时的速度为v1，加速度为a₁；第二次在圆内加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，让小球仍从a点静止释放，通过b点时速度为v2，加速度为a₂、则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．A点和B点在同一个等势面上，第一次小球从A点由静止运动到B点的过程中，库仑力对小球做功的代数和为零。 根据动能定理有 第二次小球从A点由静止运动到B点的过程中，洛伦兹力不做功， 根据动能定理有 所以 A正确，B错误； CD．小球第一次经过B点时，库仑力有竖直向下的分量， 小球受的竖直方向的合力 由牛顿第二定律可知，小球经过B点时的加速度 小球第二次经过B点时，由左手定则可知，洛伦兹力始终与杆垂直向右，同时杆对小球产生水平向左的弹力，水平方向受力平衡。竖直方向只受重力作用， 由牛顿第二定律可知，小球经过B点时的加速度a2=g 所以 CD错误。 故选A。 6. 如图所示，单匝正方形线圈A和B在外力作用下均以速度v向右匀速进入匀强磁场，B线圈的边长是A的2倍，线圈粗细相同，材料相同。在两个线圈完全进入磁场的过程中（　　） A. A、B线圈产生的电流之比是1：4 B. 外力对A、B线圈做功的功率之比是1：4 C. A、B线圈产生的热量之比是1：4 D. 通过A、B线圈横截面电荷量之比是1：4 【答案】C 【解析】 【详解】A．设线圈边长为L，电阻为R，线圈横截面积为S，则线圈中的电流 线圈电阻 联立解得 可知电流与边长无关，则A、B线圈产生的电流之比是1：1，故A错误； B．对线圈，由平衡条件有 则外力功率 可知功率与L成正比，因为B线圈的边长是A的2倍，则外力对A、B线圈做功的功率之比是1：2，故B错误； C．线圈产生热量 联立解得 可知热量Q与成正比，故A、B线圈产生的热量之比是1：4，故C正确； D．电荷量 代入R，联立解得 可知q与L正比，通过A、B线圈横截面的电荷量之比是1：2，故D错误。 故选C。 7. 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a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 【答案】D 【解析】 【详解】A．油滴a做圆周运动，故重力与电场力平衡，有 解得油滴a带电量的大小 故A错误； B．根据 联立解得油滴a做圆周运动的速度大小 故B错误； C．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 故C错误； D．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 故D正确。 故选D。 8. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示（　　） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应的图线是b B. 若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，对应的图线是a C. 若实验中有漏气，对应的图线是b D. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是c 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程 可得 若增大气体体积时拉活塞速度过快，由于气体对外做功，气体温度将降低，图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故A正确； B．若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，则气体温度升高，图线的斜率将减小，则对应的图线是c，故B错误； C．若实验中有漏气，根据，可知图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故C正确； D．若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，设注射器和传感器连接细管中的气体体积为，则有 可得 则对应的图线是a，故D错误。 故选AC。 9. 某同学参观了哈尔滨冬季最具盛名的冰灯节，他发现在透明均匀冰层内有一球状空气泡，如图所示，一束包含a、b两种单色光的细光束从冰射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C点、D点射回冰中。已知光束在A点的入射角；，a光经过气泡的偏向角（偏向角为射出气泡光线与射入气泡光线的夹角），CD弧所对圆心角为3°，则（　　） A. b光的频率比a光大 B. b光在冰中的速度比光大 C. b光经过气泡的偏向角为39° D. b光的折射率 【答案】BD 【解析】 【详解】光线在A点的入射角为i，折射角分别为、，作出光路图，如图 A．由题意可知，而偏向角 解得得 由几何知识AC弧所对的圆心角为 CD弧所对的圆心角为3°，则AD弧所对的圆心角为78° 故 则b色光的偏向角为 介质对a色光的折射率 介质对b色光的折射率 可以判断出 则a光的频率大于b光的频率，A错误； B．根据两者折射率 由 可得b光在冰中的速度比光大 B正确； C．根据b光的折射角 则b色光的偏向角为 C错误； D．介质对b色光的折射率 D正确。 故选BD。 10. 如图，半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，质量为m的A球和质量为3m的B球用长为R的轻杆相连，杆从竖直位置开始静止释放，则（　　） A. 杆第一次水平时，A的速度大小是 B. 杆从释放到第一次水平过程中，A的机械能增加 C. 杆从释放到第一次水平过程中，杆对B做正功 D. 整个运动过程中，A的最大速度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．选取杆水平的位置为零势能面，杆水平时，杆到圆心的高度 从释放到杆水平，系统的机械能守恒，则有 解得杆第一次水平时，A的速度大小 A正确； B．选取杆水平的位置为零势能面，刚释放时A的机械能为 水平时A具有的机械能为 显然，A的机械能减小，B错误； C．对B而言，根据动能定理可得 解得 即杆对B做正功，C正确； D．AB整体而言，其质心位置距B的距离为 此时质心与圆心的距离为 质心以为半径，绕圆心做圆周运动，当质心运动到最低点时，下降的高度 系统机械能守恒则有 联立解得 D正确 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 为测量电源的电动势E（约5V）和内阻r（约3），只有如下器材： A.相同电压表V₁、V₂（量程3V，内阻很大）； B.滑动变阻器R（最大阻值未知，可满足实验要求）； C.电阻箱R'（调节范围0~999.9）； D.开关和导线若干。 实验电路如图。 （1）按电路图完成实物连线_________； （2）将电阻箱R'的阻值调至10，调节滑动变阻器R，电压表V1和V2有合适的示数。实验过程的两组数据如下： 电阻箱R'阻值 电压表V1示数 电压表V2示数 10 2.0V 2.3V 2.5V 1.9V 电源电动势E=_________V，内阻r=_________（均保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 4.9 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定理，则有 可解得 12. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某小组进行实验的主要步骤是： ①如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条长度为GE； ②通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。记录O点位置以及F1、F2的大小和方向； ③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于O点，此时测力计的示数为F、如图丙所示。记录F的大小和方向； ④图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。 （1）关于此实验，下列叙述正确的有（　　） A. 进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好 B. 通过描点确定拉力方向时，所描的点到O点的距离应适当大一些 C. 进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它合适点 D. 重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一次不同 （2）图丁中F'是以为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是_________（选填“F”“F'”）； （3）若在图乙中，F1、F2的夹角为钝角，现保持O点位置不变，同时使图中夹角、增大，则弹簧测力计a的示数_________（选填“增大”“减小”“不变”）。 （4）你认为F1、F2的夹角多大合适?_________。 【答案】（1）BD （2）F （3）减小 （4） 【解析】 【小问1详解】 A.进行图乙实验操作时，夹角应适当，并非越大越好。夹角过大，会使合力过小，实验误差增大，故A错误； B．通过描点确定拉力方向时，所描的点到O点距离适当大些，这样连线时误差更小，能更准确确定力的方向，故B正确； C．进行图丙实验操作时，必须将小圆环拉到O点，才能保证一个弹簧测力计的拉力与共同作用效果相同，故C错误； D．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 F'是通过平行四边形定则做出的合力理论值，而合力的实验值F由一个弹簧测力计直接测得，故F一定沿GO方向。 【小问3详解】 现保持O点位置不变，即合力不变，同时使图中夹角、增大，根据平行四边形定则作图如下 可知都减小，即弹簧测力计a的示数减小。 【小问4详解】 若夹角太小，会使合力过大，可能超出弹簧测力计的量程；若夹角太大，会使合力过小，实验误差较大。这个范围能在保证弹簧测力计示数合适的同时，减小实验误差。 13. 如图所示，在同一水平面内有相互平行的两条导轨MN和PQ相距1m，垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=1T，垂直于导轨放置的金属棒ab和cd的质量分别为1kg和2kg，每根金属棒的电阻均为1，其它电阻不计，ab、cd与导轨间的动摩擦因数均为=0.5，作用在cd棒上的水平向右的拉力F使其做加的匀加速直线运动，设最大静摩擦力等于滑动速度摩擦力，两金属棒与导轨始终接触良好，取。求： （1）当ab棒固定时，通过ab棒的电流随时间变化的关系式； （2）当ab棒不固定时，经多长时间ab棒开始运动?此时拉力F的功率多大? 【答案】（1） （2）； 【解析】 【小问1详解】 ab棒速度v=at 电动势E=BLv 电流 代入数据可得 【小问2详解】 ab棒开始运动，有 所以 即 由于cd棒做匀加速运动，因此有 对cd棒，根据牛顿第二定律，则有 所以F=23N 作用在cd上的拉力F的功率为 14. 如图甲所示，底座放在水平台面压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量的小球，底座与杆的总质量0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧的伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动方程； （3）若仅将小球质量改为m=0.4kg，取向上为正方向，求小球的振动方程。 【答案】（1）0.1m （2） （3） 【解析】 小问1详解】 由图像知，弹簧振子的周期 可得k=20N/m 由图像可知，t=0时刻台面对底座的支持力为零，对底座有 解得t=0时弹簧的伸长量 【小问2详解】 小球在平衡位置时有 可得 振幅 由题可知振动周期，故 设小球的初相为，则振动方程为 t=0时，弹簧处于最高点，即位移为A，代入解得 小球的振动方程为 【小问3详解】 当时，有 可得 振幅 由于弹簧振子的周期公式 可知振动周期故 小球的初相不变，则振动方程为 15. 在光滑平直轨道边依次站着2025个人，间距均为d，每人手里拿着质量均为m、编号为1、2、3、…、2025的沙包。一个质量也为m的货斗，在恒定外力F的推动下，从距离第1人的左侧d处由静止开始沿直线向右运动，货斗经过人身边时，该人立即将沙包无初速放入货斗，直到沙包全部放入为止。设沙包放入货斗时间极短，货斗及沙包均可视为质点。求 （1）1号沙包放入货斗后瞬间的共同速率； （2）2025号沙包放入货斗后瞬间的共同速率； （3）全过程中的能量损失。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 放入沙包前，对货斗动能定理： 代入数据解得 1号沙包放入货斗后: 可得 【小问2详解】 2号沙包放入货斗前： 2号沙包放入货斗后 可得 3号沙包放入货斗前： 3号沙包放入货斗后： 可得 依此类推，可知第n个沙包放入货斗后的共同速度 所以，2025个沙包放入货斗后的共同速度 【小问3详解】 全过程由能量守恒可知 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$