精品解析：2025届江苏省南京市临江高级中学二模物理试题

2024——2025学年第二学期高三物理模拟考试 一、单选题（每小题4分，共44分） 1. 如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其反应方程为，用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核（）每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，则下列说法正确的是（　　） A. 铀核的比结合能比钡核的小 B. 该反应为热核反应 C. 中子与氘核碰后可原速反弹 D. 镉棒插入深一些可增大链式反应的速度 2. 关于分子力，下列对自然中的现象解释合理的是（　　） A. 拉长一根橡皮筋，能感觉到橡皮筋的张力，是因为分子间的距离变大，相邻分子间只有引力 B. 水很难被压缩，是因为压缩时，分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力 C. 空中的小雨滴一般呈球形，主要是因为表面张力使水分子聚集成球体 D. 注射器中封闭一段气体，堵住出口，压缩气体感觉比较费力，因为压缩气体时相邻分子间的作用力表现为斥力 3. 如图所示，氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。下列说法正确的是（　　） A. 6种不同频率的光中包含有γ射线 B. 基态的氢原子受激后跃迁到n=6的能级 C. 从n=4能级跃迁到n=2发出的光是可见光 D. 从n=4能级跃迁到n=3发出的光波长最短 4. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示竖直条纹。下列说法正确的是（　　） A. 装置中的双缝沿水平方向放置 B. 仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大 C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大 D. 仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大 5. 羲和号卫星是我国首颗绕地球运行的太阳探测卫星。设该卫星在离地球表面高度517km的圆轨道上运行，能经过地球南北两极上空，可24小时观测太阳。则该卫星（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 向心加速度等于地球表面重力加速度 C. 运行周期等于地球静止卫星的周期 D. 运行速度大于地球静止卫星的运行速度 6. 一定质量的理想气体从状态a开始，经三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在过程中做等温变化 B. 气体在过程中内能增加 C. 气体在过程和过程对外界做的功相等 D. 气体在一次循环过程中会向外界放出热量 7. 如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高。则足球（　　） A. 从a运动到b时间大于从b运动到c的 B. 在b点的加速度方向竖直向下 C. 在a点的机械能比在b点的大 D. 在a点的动能与在c点的相等 8. 如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表为值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出），为一定值电阻。当传感器所在处出现火情时，以下说法中正确的是（　　） A. 的示数增大，的示数增大 B. 的示数不变，的示数减小 C. 的示数减小，的示数减小 D. 的示数减小，的示数减小 9. 如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子Q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度随坐标x变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是（　　） A. Q2带负电且电荷量小于Q1 B. b点的场强比a点的场强大 C. a点的电势比b点的电势高 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 10. 滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点，如图。不考虑空气对人的作用力，选项图不能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　） A. 加速下滑 B. 加速下滑 C. 减速上滑 D. 减速上滑 11. 如图所示，MN和PQ是两根足够长、电阻不计相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆，始终与导轨垂直且接触良好。开始时，将开关S断开，让金属杆由静止开始下落，经过一段时间后，再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示；通过金属杆的电流、电量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时，则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题（15分）（每空3分） 12. 现要尽量准确地测量量程为0~0.6A、内阻约为2Ω的电流表A1的内阻RA，实验室提供的其他器材如下： 电流表A2（量程0~3A，内阻r=10Ω）； 滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，最大电流3.5A）； 电阻箱R2（阻值0~999Ω）； 电源E（电动势30V，内阻约0.5Ω）； 开关、导线若干。 选用上述的一些器材，两个同学分别设计了图甲、图乙所示的电路图。 （1）在图甲的电路中，下列电阻箱R2的取值最合理的是 。 A. 5Ω B. 50Ω C. 500Ω （2）在图甲的电路中，测得电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电阻箱的示数为R2，则电流表A1的内阻RA的测量值为___________。（用所给物理量表示） （3）按图乙的电路进行如下操作： ①先将滑动变阻器R1的滑动触头移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到______（填“最大”或“最小”）。 ②闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针有较大幅度偏转，记录电流表A2的示数I。 ③断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1的内阻RA=_________。 三、解答题 13. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体压强； （2）该过程放出的热量。 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C。 （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 15. 如图所示，长为L=5.0m的倾斜传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动，与水平方向间夹角θ=37°。质量mA=2.0kg的小物块A和质量mB=1.0kg的小物块B由跨过轻质定滑轮的轻绳连接，A与滑轮间的绳子和传送带平行。某时刻给A沿传送带向上的初速度，给B竖直向上的初速度，速度大小均为v0=4.0m/s，此时轻绳绷紧，在A、B获得初速度的同时，在A上施加方向沿传送带向上、大小恒定的拉力，使A沿传送带向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮摩擦，轻绳足够长且不可伸长，整个运动过程中B都没有上升到滑轮处，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，研究A沿传送带上升的过程，求： （1）A、B始终匀速运动时拉力的大小F0； （2）拉力F1=24N，A所受摩擦力的冲量大小I； （3）拉力F2=12N，传送带对A所做的功W和A与传送带摩擦所产生的内能Q。 16. 某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~Um的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求： （1）此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值vm； （2）电压表的示数恒为时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024——2025学年第二学期高三物理模拟考试 一、单选题（每小题4分，共44分） 1. 如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其反应方程为，用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核（）每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，则下列说法正确的是（　　） A. 铀核的比结合能比钡核的小 B. 该反应为热核反应 C. 中子与氘核碰后可原速反弹 D. 镉棒插入深一些可增大链式反应的速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．比结合能越大，原子核越稳定，反应后的钡核比反应前的铀核更稳定，所以铀核的比结合能比钡核的小，故A正确； B．该反应为重核裂变反应，故B错误； C．碰撞为弹性正碰，且碰撞前氘核是静止的，由于碰后氘核具有一定的动能，根据能量守恒可知，碰后中子的动能一定减小，则中子与氘核碰后不可能原速反弹，故C错误； D．镉棒插入深一些，更多的中子被吸收，可减小链式反应的速度，故D错误。 故选A。 2. 关于分子力，下列对自然中的现象解释合理的是（　　） A. 拉长一根橡皮筋，能感觉到橡皮筋的张力，是因为分子间的距离变大，相邻分子间只有引力 B. 水很难被压缩，是因为压缩时，分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力 C. 空中的小雨滴一般呈球形，主要是因为表面张力使水分子聚集成球体 D. 注射器中封闭一段气体，堵住出口，压缩气体感觉比较费力，因为压缩气体时相邻分子间的作用力表现为斥力 【答案】C 【解析】 【详解】A．拉长一根橡皮筋，橡皮筋内部相邻分子间距离大于r0，分子间引力和斥力同时存在，引力大于斥力，分子力表现为引力，故A错误； B．水在被压缩时，分子间距离变小，相邻分子间既有引力又有斥力，斥力大于引力，分子力表现斥力，故B错误； C．空中的小雨滴一般呈球形，主要是因为表面张力作用使小雨滴的表面积达到最小，体积一定时，球的表面积最小，空中的小雨滴一般呈球形，故C正确； D．压缩气体费力不是分子斥力造成的，而是压强造成的，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为1.64eV～3.19eV。下列说法正确的是（　　） A. 6种不同频率的光中包含有γ射线 B. 基态的氢原子受激后跃迁到n=6的能级 C. 从n=4能级跃迁到n=2发出的光是可见光 D. 从n=4能级跃迁到n=3发出的光波长最短 【答案】C 【解析】 【详解】A．γ射线是具有高能量的电磁波，能量高于1.24MeV，故6种不同频率的光中不可能包含有γ射线，A错误； B．一群氢原子从n级自发向低能级跃迁能辐射出种不同频率的光，由于一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光， 故基态的氢原子受激后跃迁到n=4的能级，B错误； C．根据 由n=4能级跃迁到n=2能级产生的光子的能量为 在可见光范围内，C正确； D．从n=4能级跃迁到n=3发出的光频率最小，波长最长，D错误。 故选C。 4. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是（　　） A. 装置中的双缝沿水平方向放置 B. 仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大 C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大 D. 仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，装置中的双缝沿竖直方向放置，故A错误； B．根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，条纹间距不变，故B错误； C．仅更换双缝间距更小的双缝，d变小，干涉条纹间距将变大，故C正确； D．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，故D错误。 故选C。 5. 羲和号卫星是我国首颗绕地球运行太阳探测卫星。设该卫星在离地球表面高度517km的圆轨道上运行，能经过地球南北两极上空，可24小时观测太阳。则该卫星（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 向心加速度等于地球表面的重力加速度 C. 运行周期等于地球静止卫星的周期 D. 运行速度大于地球静止卫星的运行速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度，第二宇宙速度是使卫星脱离地球束缚的最小发射速度，所以“羲和号”的发射速度应介于第一和第二宇宙速度之间，故A错误； CD．设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、周期为T、速度大小为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 分别解得 地球静止卫星位于赤道上方高度约36000km处，所以其轨道半径远大于“羲和号”卫星的轨道半径，则根据以上两式可知“羲和号”的运行周期小于地球静止卫星的周期，运行速度大于地球静止卫星的运行速度，故C错误，D正确。 B．对地球静止卫星和“羲和号”卫星，由万有引力提供向心力 可得地球静止卫星的向心加速度小于“羲和号”卫星的向心加速度，又对比地球静止卫星和地球表面的物体有 ， 所以地球静止卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度，故“羲和号”卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度，故B错误。 故选D 6. 一定质量的理想气体从状态a开始，经三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在过程中做等温变化 B. 气体在过程中内能增加 C. 气体在过程和过程对外界做的功相等 D. 气体在一次循环过程中会向外界放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体在过程中因pV乘积变大，可知温度升高，选项A错误； B．气体在过程中因pV乘积变小，可知温度降低，内能减小，选项B错误； C．在p-V图像中，图像与坐标轴围成的面积等于气体对外做功，可知气体在过程和过程对外界做的功相等，选项C正确； D．气体在一次循环过程中从a到b再到c过程对外做功，从c到a过程外界对气体做功，整个过程中气体对外做功，且内能不变，则气体会从外界吸收热量，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高。则足球（　　） A. 从a运动到b的时间大于从b运动到c的 B. 在b点的加速度方向竖直向下 C. 在a点的机械能比在b点的大 D. 在a点的动能与在c点的相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球被踢出后，对足球受力分析，足球受到重力和空气阻力，当足球从a运动到b过程中竖直方向上重力和空气阻力都向下，b运动到c的空气阻力向上，故a运动到b过程中的竖直方向上的加速度大于b运动到c过程中的加速度，a、c两点等高，故从a运动到b的时间小于从b运动到c的，A错误； B．在b点，足球运动方向向右，空气阻力水平向左，故此刻足球的加速度斜向下，B错误； C．由于过程中空气阻力做负功，机械能减少，故在a点的机械能比在b点的大，C正确； D．从a运动到c过程中机械能减少，a、c两点等高重力势能相同，a点的动能比在c点时大，D错误。 故选C。 8. 如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表为值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出），为一定值电阻。当传感器所在处出现火情时，以下说法中正确的是（　　） A. 的示数增大，的示数增大 B. 的示数不变，的示数减小 C. 的示数减小，的示数减小 D. 的示数减小，的示数减小 【答案】B 【解析】 【详解】接线柱a、b接在电压u=311sin314t（V）的正弦交流电源上，该交流电的有效值为 电压表测量的是原线圈两端的电压的有效值，因此电压表V1的示数不变；根据 可知副线圈两端电压不变，副线圈电流为 为用半导体热敏材料制成的传感器，当传感器所在处出现火警时，温度升高，传感器的阻值变小，可知副线圈中的电流增大，根据 可知原线圈中的电流增大，即的示数增大；副线圈中的电流增大，定值电阻两端电压增大，则并联部分电压减小，电压表的示数减小，根据欧姆定律可知电流表的示数减小。 故选B。 9. 如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子Q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度随坐标x变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是（　　） A. Q2带负电且电荷量小于Q1 B. b点的场强比a点的场强大 C. a点的电势比b点的电势高 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图像分析可知：在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知b点的合场强为零，Q2带负电，且有 所以 Q1＞Q2 故A正确，B错误。 CD．该带电粒子从a点到b点，做减速运动，且该粒子带正电，电场力做负功，所以电势能增大，再据Ep=qφ知，电势升高，所以b点电势较高，电势能较大，故CD错误。 故选A。 10. 滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点，如图。不考虑空气对人的作用力，选项图不能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　） A. 加速下滑 B. 加速下滑 C. 减速上滑 D. 减速上滑 【答案】A 【解析】 【详解】A．A图中游客受绳的拉力和重力作用，合力沿轨道向上，游客向下作减速运动，不能表示加速下滑，故A符合题意； B．B图中游客受绳的拉力和重力作用，合力沿轨道向下，游客向下作加速运动，可以表示加速下滑，故B不符合题意； CD．C、D图中游客受绳的拉力和重力作用，合力沿轨道向下，游客向上作减速运动，可以表示减速上滑，故CD不符合题意。 故选A。 11. 如图所示，MN和PQ是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆，始终与导轨垂直且接触良好。开始时，将开关S断开，让金属杆由静止开始下落，经过一段时间后，再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示；通过金属杆的电流、电量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时，则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】让金属杆由静止开始自由下落，经过一段时间后具有速度，闭合开关S后，回路产生感应电流，金属杆受到安培力竖直向上，可能有以下三种情况： 若此刻安培力等于重力，金属杆做匀速运动，安培力、运动速度、电流都不变，通过金属杆的电量与时间成正比，此情况ABC不可能，D可能； 若此刻安培力大于重力，金属杆将做加速度减小的减速运动，直至匀速运动，安培力、运动速度、电流先变小后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，，此情况ABCD均不可能； 若此刻安培力小于重力，金属杆将做加速度减小的加速运动，直至匀速运动，安培力、运动速度、电流先变大后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，此情况ABCD均不可能。 综上所述q随时间t变化的图像可能正确，D正确。 故选D。 二、实验题（15分）（每空3分） 12. 现要尽量准确地测量量程为0~0.6A、内阻约为2Ω的电流表A1的内阻RA，实验室提供的其他器材如下： 电流表A2（量程0~3A，内阻r=10Ω）； 滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，最大电流3.5A）； 电阻箱R2（阻值0~999Ω）； 电源E（电动势30V，内阻约0.5Ω）； 开关、导线若干。 选用上述的一些器材，两个同学分别设计了图甲、图乙所示的电路图。 （1）在图甲的电路中，下列电阻箱R2的取值最合理的是 。 A. 5Ω B. 50Ω C. 500Ω （2）在图甲的电路中，测得电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电阻箱的示数为R2，则电流表A1的内阻RA的测量值为___________。（用所给物理量表示） （3）按图乙的电路进行如下操作： ①先将滑动变阻器R1的滑动触头移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到______（填“最大”或“最小”）。 ②闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针有较大幅度偏转，记录电流表A2的示数I。 ③断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1的内阻RA=_________。 【答案】（1）B （2） （3） ①. 最大 ②. 仍为I ③. 【解析】 【小问1详解】 为了减小测量误差，图甲中两个电流表应同时偏转较大角度，阻箱R2的阻值应为。 故选B。 【小问2详解】 在图甲的电路中，测得电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电阻箱的示数为R2，则电流表A1两端的的电压为 故电流表A1电阻的测量值为 【小问3详解】 [1]实验前电阻箱R2的阻值调到应该调节到最大，以保证电表安全； [2][3]替代法最简单的操作是让A2的示数不变，仍为I，则可直接从的读数得到电流表的内阻，即。 三、解答题 13. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体的压强； （2）该过程放出的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据玻意耳定律 解得 （2）设该活塞对气体做功为,吸收的热量为，根据热力学第一定律 由题意知 ， 对活塞，根据动能定理 解得 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C。 （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 【答案】（1）6eV；（2）6.75eV；（3）2.55×1014eV 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图乙可得a光照射金属时的遏止电压 Ua=6V 由动能定理可知，逸出光电子的最大初动能为 Ek=eUa=6eV (2)由图乙可知a光的遏止电压最大，则可知a光光子能量最大，则a光光子是由第4能级跃迁到基态所辐射的光子，则a光的光子能量为 Ea=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV 根据光电效应方程有 Ek=Ea-W 解得 W=6.75eV (3)时间t内发射的电子数为 n==2×1013（个） 则每秒钟照射到阴极K的光子总能量 =[(-3.4eV)-(-13.6eV)]=10.2eV×2.5×1013=2.55×1014eV 15. 如图所示，长为L=5.0m的倾斜传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动，与水平方向间夹角θ=37°。质量mA=2.0kg的小物块A和质量mB=1.0kg的小物块B由跨过轻质定滑轮的轻绳连接，A与滑轮间的绳子和传送带平行。某时刻给A沿传送带向上的初速度，给B竖直向上的初速度，速度大小均为v0=4.0m/s，此时轻绳绷紧，在A、B获得初速度的同时，在A上施加方向沿传送带向上、大小恒定的拉力，使A沿传送带向上运动。已知A与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮摩擦，轻绳足够长且不可伸长，整个运动过程中B都没有上升到滑轮处，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，研究A沿传送带上升的过程，求： （1）A、B始终匀速运动时拉力的大小F0； （2）拉力F1=24N，A所受摩擦力的冲量大小I； （3）拉力F2=12N，传送带对A所做的功W和A与传送带摩擦所产生的内能Q。 【答案】（1）30N；（2）10N⸱s；（3）16J， 【解析】 【详解】（1）A、B始终匀速运动时，系统受力平衡，有 代入相关数据解得 （2）拉力F1=24N时，设物体运动的加速度大小为a1，绳中拉力为T1，取A研究，根据牛顿第二定律有 取B研究有 联立解得 设历时t1后和皮带共速，则 运动的距离为s1，则 之后摩擦力突变为静摩擦力，设为f，A、B一起向上匀速，则 解得 方向沿斜面向下；设匀速过程历时t2，则 可得上升过程中A所受摩擦力的冲量大小为 解得 （3）拉力F2=12N时，设物体运动的加速度大小为a2，绳中拉力为T2，取A研究，根据牛顿第二定律有 取B研究有 解得 设历时t1′后和皮带共速，则 运动的距离为s1′，则 皮带运动的距离s皮1，则 之后继续向上减速，设加速度大小为a3，则 解得 设历时t2′后速度减为0，则 减速的距离为s2′，则 该过程皮带运动的距离s皮2，则 传送带对A所做的功 A与传送带摩擦所产生的内能 16. 某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~Um的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求： （1）此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值vm； （2）电压表示数恒为时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）橡胶带达到最大速度时匀速，切割磁感线产生的电动势为 由闭合电路的欧姆定律有 解得 （2）金属条所受的安培力为 克服安培力做的功为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $