精品解析：2025届广东省揭阳市惠来县第一中学高三下学期考前预测物理试题

惠来一中2025年高考临门一脚考试物理试卷 一、单选题。本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示，Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线，下列说法正确的是（　　） A. Hα的频率比Hβ的大 B. Hα在真空中的传播速度比Hβ的小 C. 分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小 D 若Hβ照射某金属时发生光电效应，则Hα照射该金属时一定发生光电效应 2. 如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（　　） A. 钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B. 钢箱梁3所受合力最大 C. 钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力 D. 钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力 3. 如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（　　） A. 入篮前运动的时间相同 B. 入篮前时的速度相同 C. 入篮前运动的速度变化率相同 D. 入篮前时重力做功的功率相同 4. 如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间变化的图像如图乙所示，线圈电阻，电阻。则（　　） A. 时，线圈与中性面垂直 B. 线圈转动一周，电流的方向改变一次 C. 电阻R两端电压为10V D. 电阻R在10s内产生的热量为90J 5. 2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器，右图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越大 C. 航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，地球的万有引力对其做负功 D. 航天器在轨道1上运行的加速度小于其在轨道3上运行的加速度 6. 如图所示为儿童玩具弹簧木马，某同学坐上弹簧木马后，由同伴配合启动，若只进行上下运动，忽略能量损失，可木马和该同学组成的整体的运动看做简谐运动，此时做简谐运动的振动图像如图，下列判断正确的是（ ） A. t＝0.4s时，该整体做简谐运动的位移最大，且处于超重状态 B. t＝0.4s到t＝1.2s的时间内，该整体的速度先变小后变大 C. t＝0.2s和t＝1.4s时，该整体的加速度相同 D. 该整体做简谐运动的表达式为 7. 如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场。对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是（　　） A. 从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等 B. 从c点离开的电子在磁场中运动时间最长 C. 电子在磁场中运动速度偏转角最大为π D. 从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分。） 8. 为除去陶瓷工业所用粘土中的氧化铁，把粘土和水一起搅拌成悬浮液，将涂有绝缘层的金属圆盘吸附在盆底，金属棒插入悬浮液中，接入电源，形成如图所示电场，其中虚线为等势面。某粒子仅在电场力的作用下从点到点的轨迹如图所示，已知粘土粒子带负电荷，氧化铁粒子带正电荷，下列说法正确的是（　　） A. 端为电源正极 B. 该粒子可能为粘土粒子 C. 该粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力 D. 该粒子在点的动能小于在点的动能 9. 华裔科学家高馄被誉为“光纤之父”，他获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其纤芯和包层材料不同，光在纤芯中传播。下列关于光导纤维的说法正确的是（ ） A. 纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射 B. 纤芯的折射率比外套的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射 C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D. 频率越低的光在光纤中传播的速度越大 10. 图甲为测量储液罐中不导电液体高度装置，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储液罐中，电容器可通过开关与理想电感线圈（电阻不计）或电源相连。时把开关从拨到，由理想电感线圈与电容器构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板正对面积一定、两极板间距离一定、忽略回路电磁辐射的条件下，下列说法正确的是（　　） A. 当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率将降低 B. 时刻电容器所带电荷量最多 C. 时间段内回路中磁场能逐渐转化为电场能 D. 该振荡电流为正弦式交变电流，其有效值为 三、非选择题；共54分。考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的部分内容，请完成下列填空： （1）在“探究平抛运动的特点”实验中： ①用图1装置进行探究，下列说法正确的是（ ） A.只能探究平抛运动水平分运动的特点 B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 ②用图2装置进行实验，下列说法正确的是（ ） A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 （2）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与图1中________（选填“A”、“B”或“C”）一致。 12. 某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。实验室备有如下器材： A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ） B．电流表A1（量程100mA，电阻约为5Ω） C．电流表A2（量程2mA，电阻约为5Ω） D．滑动变阻器R1（，额定电流1A） E．电阻箱 F．开关S一只、导线若干 （1）研究小组用伏安法测定电阻的阻值，为了测量更准确，图中的电流表A应选___________（选填“A1”或“A2”）。 （2）答题卡中测量R0阻值的电路实物示意图的连线不完整，请补充完整______。 （3）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图象，如图乙所示，若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势内阻r=___________。（用k、b表示） 13. 某种喷雾器贮液简的总容积为6L，若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把0.2L压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程气体温度不变，求： （1）关闭阀门，用打气筒向贮液筒内再打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等时，气体压强为多大？ （2）要使贮液筒中液面上方的空气压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？在贮气筒内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？ （3）为了保证打气后，即使打开喷雾阀门不再打气也能把药液喷光，那么至少要拉压多少次打气筒？ 14. 如图甲所示，用表面绝缘的金属丝绕成的正方形闭合线框abcd放置于粗糙的水平桌面上，线框边长、匝数匝、质量、电阻，虚线MN是线框中线，MN左侧空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）时刻这50匝线框中产生的感应电动势以及所受安培力的大小和方向； （2）何时这50匝线框开始滑动？并求这50匝线框在滑动前所产生的焦耳热。 15. 如图所示，一半径为R=3m圆弧轨道固定在水平面上，且与水平面相切于圆弧最低点B，圆弧对应的圆心角θ=53°，C点处固定另一半径为r的竖直圆轨道且与水平面相切；距C点足够远的D点放有一质量为M=3kg物块，D点右侧水平面粗糙且与物块间的动摩擦因数为μ=0.1。一个质量为m=1kg的光滑小球从圆弧轨道的上端点A由静止释放，之后恰好能通过竖直圆轨道并与物块发生碰撞，忽略小球与物块的大小，且除了物块与D点右侧地面之间存在摩擦外，其余摩擦均不计，小球与物块的碰撞没有机械能损失，重力加速度g=10m/s2。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。试求： （1）小球刚滑到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； （2）竖直圆轨道半径及小球与物块第1次碰撞后物块速度大小； （3）判断小球能否与物块发生第2次碰撞。若不能，请通过计算说明理由；若能，求出小球与物块发生2次碰撞后物块滑行的总位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 惠来一中2025年高考临门一脚考试物理试卷 一、单选题。本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示，Hα和Hβ分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线，下列说法正确的是（　　） A. Hα频率比Hβ的大 B. Hα在真空中的传播速度比Hβ的小 C. 分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小 D. 若Hβ照射某金属时发生光电效应，则Hα照射该金属时一定发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢原子由至的能级差小于由至的能级差，故Hα的频率比Hβ的小，故A错误； B． Hα在真空中的传播速度与Hβ在真空中的传播速度相同，都为光速c，故B错误； C．因 Hα的频率比Hβ的小，根据 可知Hα的波长比Hβ的大，根据 可知分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小，故C正确； D．若Hβ照射某金属时发生光电效应，说明Hβ的频率大于该金属的极限频率，由于 Hα的频率比Hβ的小，故Hα的频率与该金属极限频率的大小关系无法确定，所以 Hα照射该金属时不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（　　） A. 钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力 B. 钢箱梁3所受合力最大 C. 钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力 D. 钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢箱梁1对2的作用力与钢箱梁2对1的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A错误； B．每个钢箱梁都处于平衡状态，合力均为零，故B错误； C．对钢箱梁2受力分析，设钢索的拉力与水平方向的夹角为，如图所示 由平衡条件得 所以钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力，故C正确； D．由竖直方向受力平衡得 可得 钢索拉力的方向相同，所以三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等，故D错误。 故选C。 3 如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（　　） A. 入篮前运动的时间相同 B. 入篮前时的速度相同 C. 入篮前运动的速度变化率相同 D. 入篮前时重力做功的功率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．竖直方向，从抛出到最高点，根据逆向思维，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据 可得 可知第一次抛出入篮前运动的时间较大，故A错误； D．竖直方向，根据 可知入篮时第一次抛出的篮球在竖直方向的速度较大，根据 可知第一次抛出的篮球入篮前时重力做功的功率较大，故D错误； B．根据题意无法判断入篮时篮球的速度大小，但方向肯定不同，故B错误； C．速度变化率即为加速度，因为两次球都只受重力，加速度相同，所以入篮前运动的速度变化率相同，故C正确。 故选C。 4. 如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间变化的图像如图乙所示，线圈电阻，电阻。则（　　） A. 时，线圈与中性面垂直 B. 线圈转动一周，电流的方向改变一次 C. 电阻R两端电压为10V D. 电阻R在10s内产生的热量为90J 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，电动势为零，线圈平面处于中性面处，故A错误； B．线圈转动一周的时间为一个周期，由图可知一个周期内电流的方向改变两次，故B错误； C．交流电电动势的有效值 根据串联电路分压原理可知电阻R两端电压 故C错误； D．电阻R在10s内产生的热量 故D正确。 故选D。 5. 2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器，右图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越大 C. 航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，地球的万有引力对其做负功 D. 航天器在轨道1上运行的加速度小于其在轨道3上运行的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律 可知，轨道半径越大，公转周期越大，所以航天器在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期，故A错误； BC．根据开普勒第二定律可知，航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越小，根据动能定理可知，地球的万有引力对其做负功，故B错误，C正确； D．根据 可知，航天器在轨道1上运行的加速度大于其在轨道3上运行的加速度，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为儿童玩具弹簧木马，某同学坐上弹簧木马后，由同伴配合启动，若只进行上下运动，忽略能量损失，可木马和该同学组成的整体的运动看做简谐运动，此时做简谐运动的振动图像如图，下列判断正确的是（ ） A. t＝0.4s时，该整体做简谐运动的位移最大，且处于超重状态 B. t＝0.4s到t＝1.2s的时间内，该整体的速度先变小后变大 C. t＝0.2s和t＝1.4s时，该整体的加速度相同 D. 该整体做简谐运动的表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．t＝0.4s时，该整体做简谐运动位移最大，此时加速度向下，处于失重状态，故A错误； B．t＝0.4s到t＝1.2s的时间内，该整体由最高点到平衡位置，再到最低点，则整体的速度先变大后变小，故B错误； C．t＝0.2s和t＝1.4s时，该整体的加速度大小相同，但是方向相反，故C错误； D．因 该整体做简谐运动的表达式为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，横截面为正方形abcd的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场。对于从不同边界射出的电子，下列判断错误的是（　　） A. 从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等 B. 从c点离开的电子在磁场中运动时间最长 C. 电子在磁场中运动的速度偏转角最大为π D. 从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．电子的速率不同，运动轨迹半径不同，如图，由周期公式 可知，周期与电子的速率无关，所以在磁场中的运动周期相同，根据 可得电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，故从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等且运动时间最长，AC正确，B错误； D．从bc边射出的轨道半径大于从ad边射出的电子的轨道半径，由半径公式 可得轨迹半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越大，故从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度，D正确。 本题选错误的，故选B。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分。） 8. 为除去陶瓷工业所用粘土中的氧化铁，把粘土和水一起搅拌成悬浮液，将涂有绝缘层的金属圆盘吸附在盆底，金属棒插入悬浮液中，接入电源，形成如图所示电场，其中虚线为等势面。某粒子仅在电场力的作用下从点到点的轨迹如图所示，已知粘土粒子带负电荷，氧化铁粒子带正电荷，下列说法正确的是（　　） A. 端为电源正极 B. 该粒子可能为粘土粒子 C. 该粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力 D. 该粒子在点的动能小于在点的动能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由沿电场线的方向电势越来越低，可判断金属棒接电源的负极，故端为电源负极，A错误； B．根据曲线运动的特点，粒子所受合力指向轨迹凹的一侧；则由轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的反方向，故粒子带负电，即该粒子为粘土粒子，B正确； C．由电场线的疏密表示电场的强弱，故Q点的电场强度大，故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力，C错误； D．由图中的等势面可得，则 所以该粒子从P运动到Q的过程中电场力做的功 即电场力做正功，粒子动能增加，故P点动能小于Q点动能，D正确。 故选BD。 9. 华裔科学家高馄被誉为“光纤之父”，他获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其纤芯和包层材料不同，光在纤芯中传播。下列关于光导纤维的说法正确的是（ ） A. 纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射 B. 纤芯的折射率比外套的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射 C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D. 频率越低的光在光纤中传播的速度越大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．光发生全反射的必要条件是光必须从光密介质（折射率较大的介质）射向光疏介质（折射率较小的介质），所以纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射，故A正确，B错误； CD．光频率越低（即波长越长），介质对其的折射率n越小；光频率越高（即波长越短），介质对其的折射率n越大。根据 可知波长越短的光在光纤中传播的速度越小，频率越低的光在光纤中传播的速度越大，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 图甲为测量储液罐中不导电液体高度的装置，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储液罐中，电容器可通过开关与理想电感线圈（电阻不计）或电源相连。时把开关从拨到，由理想电感线圈与电容器构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板正对面积一定、两极板间距离一定、忽略回路电磁辐射的条件下，下列说法正确的是（　　） A. 当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率将降低 B. 时刻电容器所带电荷量最多 C. 时间段内回路中磁场能逐渐转化为电场能 D. 该振荡电流为正弦式交变电流，其有效值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当储液罐内的液面高度升高时，电容器两板间充入的电介质增多，由可知电容变大，根据电路电流振荡周期可知，回路的振荡周期变长，故振荡频率降低，A正确； B．时刻电路中放电电流最大，对应电容器放电完毕，此时电容器所带电荷量为零，故B错误； C．时间段内回路中电容器正在充电，磁场能逐渐转化为电场能，C正确； D．该振荡电流的有效值为，D错误。 故选AC。 三、非选择题；共54分。考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的部分内容，请完成下列填空： （1）在“探究平抛运动的特点”实验中： ①用图1装置进行探究，下列说法正确的是（ ） A.只能探究平抛运动水平分运动的特点 B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 ②用图2装置进行实验，下列说法正确的是（ ） A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 （2）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与图1中________（选填“A”、“B”或“C”）一致。 【答案】（1） ①. B ②. C （2）B 【解析】 小问1详解】 ①[1]利用图1装置将做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球作对比，该实验只能说明平抛运动的竖直方向的运动情况，不能反映平抛运动的水平方向运动情况。实验时，需要改变小锤的击打力度，多次重复实验。 故选B。 ②[2]AC．用图2装置进行实验，为了保证从斜槽末端水平飞出的速度大小相等，小钢球必须从同一位置静止滚下，斜槽不必要光滑，但末端必须水平，故A错误，C正确； B．挡板的作用是为了方便确定小球的运动，没有必要每次等间距移动，故B错误。 故选C。 小问2详解】 A．由图可知，A为10分度的游标卡尺，分度值为，且不需要估读，则不可能读出10.10mm，故A错误； B．由图可知，B为20分度的游标卡尺，分度值为，且不需要估读，则可能读出10.10mm，故B正确； C．由图可知，C为螺旋测微器，分度值为，需要估读到分度值的下一位，则不可能读出10.10mm，故C错误。 故选B。 12. 某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。实验室备有如下器材： A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ） B．电流表A1（量程100mA，电阻约为5Ω） C．电流表A2（量程2mA，电阻约为5Ω） D．滑动变阻器R1（，额定电流1A） E．电阻箱 F．开关S一只、导线若干 （1）研究小组用伏安法测定电阻的阻值，为了测量更准确，图中的电流表A应选___________（选填“A1”或“A2”）。 （2）答题卡中测量R0阻值的电路实物示意图的连线不完整，请补充完整______。 （3）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图象，如图乙所示，若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势内阻r=___________。（用k、b表示） 【答案】 ①. A2 ②. ③. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流为 因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）； （2）[2]变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，故滑动变阻器应采用分压接法 故电流表应该采用内接法，补充的实物电路图如图所示 （3）[3]由图乙所示电路可知 则有 因此图象的纵轴截距 电动势 图象的斜率 则电源内阻 13. 某种喷雾器贮液简的总容积为6L，若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把0.2L压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程气体温度不变，求： （1）关闭阀门，用打气筒向贮液筒内再打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等时，气体压强为多大？ （2）要使贮液筒中液面上方的空气压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？在贮气筒内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？ （3）为了保证打气后，即使打开喷雾阀门不再打气也能把药液喷光，那么至少要拉压多少次打气筒？ 【答案】（1）1.4atm （2）15，2L （3）25 【解析】 【小问1详解】 把打气后药液面上方的气体作为研究对象，则V1=1.4L，p1=latm，V2=1L，由玻意耳定律得 解得 【小问2详解】 设打了n次，则，，， 由玻意耳定律得 解得n=15次 则 得贮气筒内还剩V5=6L-4L=2L 【小问3详解】 设打了k次，则 解得k=25次 14. 如图甲所示，用表面绝缘的金属丝绕成的正方形闭合线框abcd放置于粗糙的水平桌面上，线框边长、匝数匝、质量、电阻，虚线MN是线框中线，MN左侧空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）时刻这50匝线框中产生的感应电动势以及所受安培力的大小和方向； （2）何时这50匝线框开始滑动？并求这50匝线框在滑动前所产生的焦耳热。 【答案】（1）0.8V，0.48N，方向向右；（2）2.5s ；0.12J 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得 =0.8V 再由欧姆定律可得 =0.1A 由图乙可得：此时 1.2s时线框ad边所受安培力大小为 =0.48N 方向由左手定则可得向右。 （2）线框与桌面之间的最大静摩擦力 =1.0N 所以开始滑动时有 解得 t=2.5s 则线框在滑动前所产生的焦耳热为 =0.12×8×1.5=0.12J 15. 如图所示，一半径为R=3m的圆弧轨道固定在水平面上，且与水平面相切于圆弧最低点B，圆弧对应的圆心角θ=53°，C点处固定另一半径为r的竖直圆轨道且与水平面相切；距C点足够远的D点放有一质量为M=3kg物块，D点右侧水平面粗糙且与物块间的动摩擦因数为μ=0.1。一个质量为m=1kg的光滑小球从圆弧轨道的上端点A由静止释放，之后恰好能通过竖直圆轨道并与物块发生碰撞，忽略小球与物块的大小，且除了物块与D点右侧地面之间存在摩擦外，其余摩擦均不计，小球与物块的碰撞没有机械能损失，重力加速度g=10m/s2。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。试求： （1）小球刚滑到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； （2）竖直圆轨道的半径及小球与物块第1次碰撞后物块速度大小； （3）判断小球能否与物块发生第2次碰撞。若不能，请通过计算说明理由；若能，求出小球与物块发生2次碰撞后物块滑行的总位移。 【答案】（1）18N （2）0.48m， （3）1m 【解析】 【小问1详解】 小球释放后由动能定理可得 解得 在B点有 解得 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为18N； 【小问2详解】 小球恰好过圆轨道最高点，有， 且 解得 小球离开圆轨道后与物块相碰时，由动量守恒及机械能守恒可知， 解得， 【小问3详解】 小球反弹后能到达圆环轨道高度为h′，则 解得 故小球不能过固定圆轨道圆心等高点，以原来速度大小返回后与物块发生第2次碰撞，有， 解得， 故物块停下时有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$