精品解析：辽宁省锦州市某校2024-2025学年高三下学期第五次模拟物理试卷

2025届高三第五次模拟考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题。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，每个小题4分；第8~10题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，有错选或不答的得0分） 1. 2024年6月我国探月工程嫦娥六号搭载的氡气测量仪主要探测月壤中氡222和氡220同位素及其衰变产物。已知静止的氡原子核自发衰变为钋原子核同时放出一个粒子X，且氡的半衰期为3.8天，下列说法正确的是（　　） A. 若该核反应在月球上进行，经过3.8天后剩余个数一定多于原来一半 B. 该核反应属于衰变 C. 反应过程中释放射线和另一种射线，射线穿透能力最强，另一种射线电离能力最强 D. 反应前、后的质量守恒，电荷数也守恒 2. “嫦娥奔月”非神话，“破壁飞天”化玉娥。“万户”精魂佑火箭，屈原“天问”下长河。2025年5月前后，天问二号将搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。天问二号将执行近地小行星2016HO3伴飞取样探测任务，若“天问二号”被小行星捕获后，某阶段进入环绕小行星的椭圆轨道Ⅰ上运行，在“近火点”A制动后，后来进入轨道Ⅱ绕小行星做匀速圆周运动。“天问二号”在轨道Ⅰ上的运行周期为，经过点A时的速率为，在轨道Ⅱ上运行的周期为，轨道半径为R，运行速率为。已知小行星质量为M，万有引力常量为G，则（　　） A. B. C. ， D. ， 3. 如图所示，水平桌面上放一张轻薄的复合板，复合板与桌面之间铺几支玻璃管，复合板上放一辆较重的电动遥控小车，小车质量大于复合板的质量。当启动遥控小车的前进挡后（　　） A. 小车仍然相对地面静止 B. 小车受到向左的摩擦力将向左运动 C. 复合板受到向左的摩擦力将向左运动 D. 小车对复合板的冲量大于复合板对小车的冲量 4. 如图（a）所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界（图中虚线）的匀强磁场中，绕中轴线按图示方向匀速转动产生交流电，与磁场边界重合。图（b）中端接入的电压和图（a）中线圈产生的感应电动势相同，理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动触头调节。图（b）中L是小灯泡，均为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ） A. 将上移，同时将下移可使灯泡L的亮度减小 B. 图（a）线圈中一半时间有电流，一半时间无电流 C. 仅将右移可使灯泡L的亮度减小 D. 仅将右移可使灯泡L的亮度减小 5. 一个半径为R、球心为O的半球形储油桶固定在水平面上，桶口平面保持水平，其右端点为点，且。当桶内没有油时，从某点A恰能看到弧形桶底的B点，OB连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底的最低点C点，已知光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. 油的折射率为 B. 油的折射率为 C. 装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为 D. 装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为 6. 如图，一小孩在玩躲猫猫游戏时，徒手靠摩擦爬上墙壁（地面有保护措施），已知该屋角两侧的竖直墙壁互相垂直，她爬升墙壁时利用手脚交替即双脚支撑时双手上移，双手支撑时双脚上移的方法，最后靠双脚与墙面作用停在某高度，假设此时双手不受力，双脚两个受力点受力均等，小孩重力为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为 B. 小孩受到墙壁的摩擦力方向竖直向上 C. 小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1 D. 若对称增加脚与墙壁挤压力，则摩擦力不改变 7. 工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A. 该蓄电池的电动势为12V B. 该蓄电池的内阻为2Ω C. 该蓄电池的最大输出功率为144W D. 该蓄电池的短路电流为12A 8. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT—100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器每秒喷出的一价氙离子数个，速度，单个氙离子的质量为，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间加速电压为275V B. A、B两电极间的加速电压为375V C. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小约为0.08N D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为29A 9. 平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A. 由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B. 时刻质点正沿轴正向运动 C. 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D. 从时刻开始，经过质点位于波峰 10. 长7l、高2l的矩形区域abcd中，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。纸面内大量电荷量为q、质量为m的带负电粒子（不计重力），从d点以相等的速率沿各个方向射入磁场，e为bc边中点，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 从c点射出的粒子速度偏转角度最大 B. be区域没有粒子射出 C. 粒子在磁场运动最大位移为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列器材需要用到的有______。 A. B. C. D. 12. 若用双缝干涉测量光波长的实验测得分划板中央刻线在第1条亮条纹中心测量头读数如图为______mm，分划板中央刻线在第4条亮条纹中心测量头读数为2.090mm，已知双缝间距，双缝到屏的距离，则对应的光波波长______nm（保留3位有效数字）。 13. 实验小组的同学要测定某一定值电阻的准确阻值，可供选择的器材如下： A.电源（电动势，内阻为0.5Ω） B.电流表A（量程0~0.6A，内阻为10Ω） C.电压表V（量程0~15V，内阻约为5） D.滑动变阻器（0~50Ω） E.滑动变阻器（0~2000Ω） F.待测电阻 G.单刀单掷开关两个，导线若干 （1）用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测量电阻R的阻值，表盘的示数如图甲所示，读数是___________Ω。 （2）为减小测量误差，在实验中，应采用如图所示的___________（填“乙”或“丙”）电路图。 （3）最合适的滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （4）若用（2）中所选的正确的电路图测量，某次电压表示数为4.5V，电流表示数为0.2A，则该待测电阻的阻值___________Ω。 14. 如图所示，在xOy坐标系中，涂有荧光物质且足够长的板OM左侧空间存在沿y轴负方向的匀强电场，大量完全相同的带正电粒子沿着与x轴成射入OM左侧的电场中，速率从（未知），其中以速度入射的粒子将到达板OM上距离O点为L的位置，且此时粒子速度恰好沿x轴正方向。不考虑粒子间的相互作用，粒子到达板OM上会发出荧光并立即被板吸收，粒子重力忽略不计。 （1）请写出直线OM的函数方程（必须要有斜率的推导过程，否则不得分） （2）请求出板OM发光部分的长度。 15. 气压式缓冲机是一种利用压缩空气来减缓冲击力或振动的机械装置。气压式缓冲机主要由气缸和活塞组成。气缸是一个封闭的空间，内部充有一定量的空气。当缓冲机受到外部冲击时，活塞在气缸内移动，压缩气缸内的空气吸收和分散冲击能量，达到减缓或消除冲击和振动的目的。某生产线上一个工件质量为（工件可视为质点），从长度为的水平传送带左端静止释放，传送带始终以匀速运行，传送带与工件间的动摩擦因数为，重力加速度，为防止工件损坏，工件到传送带右端后与固定在传送带右端平台上的气压式缓冲机活塞碰撞（工件与气缸壁不碰撞），并与活塞结合为一个整体。工件和气压式缓冲机活塞与气缸内壁间均无摩擦且不漏气，活塞与气缸均绝热良好，活塞质量为，当活塞速度减为零时立即锁定活塞，压缩气体转化的内能都被气体获得。气缸中为理想气体。求： （1）工件运动到传送带右端需要多长时间； （2）锁定活塞时气体的内能比最初增加多少； （3）若活塞刚被锁定时气体的压强为外界大气压的2倍，活塞锁定后通过缸壁上的阀门释放气体，经过足够长时间，测定有原有气体的释放到周围环境，且缸内气体温度下降到环境温度300K，则活塞刚被锁定时气体的温度为多少。 16. 如图甲所示，水平面内固定两根平行的足够长的光滑轨道，轨道间距，其中在E、F、G、H四点附近的轨道由绝缘材料制成，这四段绝缘轨道的长度非常短，其余轨道由金属材料制成，金属轨道的电阻不计，在右侧两轨道之间连接一个阻值的定值电阻。在矩形区域MNQP中存在竖直向上的磁场，记M点所在位置为坐标原点，沿MP方向建立x坐标轴，磁感应强度的大小随位置的变化如图乙所示，图中。现有一总质量的“工”字形“联动双棒”（由两根长度略长于L的平行金属棒ab和cd，用长度为L的刚性绝缘棒连接构成，棒的电阻均为），以初速度沿x轴正方向运动，运动过程中棒与导轨保持垂直，最终静止于轨道上，忽略磁场边界效应。求 （1）棒ab刚进入磁场时，流经棒ab的电流的大小和方向； （2）棒ab在EF处的速度大小和在GH处时的速度大小； （3）电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三第五次模拟考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题。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，每个小题4分；第8~10题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，有错选或不答的得0分） 1. 2024年6月我国探月工程嫦娥六号搭载的氡气测量仪主要探测月壤中氡222和氡220同位素及其衰变产物。已知静止的氡原子核自发衰变为钋原子核同时放出一个粒子X，且氡的半衰期为3.8天，下列说法正确的是（　　） A. 若该核反应在月球上进行，经过3.8天后剩余个数一定多于原来的一半 B. 该核反应属于衰变 C. 反应过程中释放射线和另一种射线，射线穿透能力最强，另一种射线电离能力最强 D. 反应前、后的质量守恒，电荷数也守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是一种统计规律，半衰期的大小由原子核内部自身因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，故A错误； B．核反应方程满足质量数和电荷数守恒，所以X的质量数为，电荷数为，可知X为氦原子核，所以该反应属于衰变，故B错误； C．衰变同时伴随射线的产生，射线与射线相比，射线电离能力最强，穿透能力最弱，射线穿透能力最强，电离能力最弱，故C正确； D．核反应前后的电荷数和质量数都守恒，但质量有亏损，因为核反应过程伴随有能量产生，亏损的质量以能量形式释放，故D错误。 故选C。 2. “嫦娥奔月”非神话，“破壁飞天”化玉娥。“万户”精魂佑火箭，屈原“天问”下长河。2025年5月前后，天问二号将搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。天问二号将执行近地小行星2016HO3伴飞取样探测任务，若“天问二号”被小行星捕获后，某阶段进入环绕小行星的椭圆轨道Ⅰ上运行，在“近火点”A制动后，后来进入轨道Ⅱ绕小行星做匀速圆周运动。“天问二号”在轨道Ⅰ上的运行周期为，经过点A时的速率为，在轨道Ⅱ上运行的周期为，轨道半径为R，运行速率为。已知小行星质量为M，万有引力常量为G，则（　　） A. B. C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】“天问二号”在轨道Ⅰ上做椭圆运动，在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知 已知轨道Ⅰ的轨道半径大，则； “天问二号”在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知 解得线速度 根据卫星变轨原理可知，探测器由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ需要在A点点火加速，故。 故选C 3. 如图所示，水平桌面上放一张轻薄的复合板，复合板与桌面之间铺几支玻璃管，复合板上放一辆较重的电动遥控小车，小车质量大于复合板的质量。当启动遥控小车的前进挡后（　　） A. 小车仍然相对地面静止 B. 小车受到向左的摩擦力将向左运动 C. 复合板受到向左的摩擦力将向左运动 D. 小车对复合板的冲量大于复合板对小车的冲量 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．小车在牵引力作用下，相对复合板向前运动，由于小车的质量大于复合板的质量，所以小车受到向左的摩擦力作用，向左运动不会相对地面静止。故A错误；B正确； C．根据牛顿第三定律，复合板受到向右的摩擦力将向右运动。故C错误； D．根据冲量的定义式，有 可知，小车对复合板的冲量等于复合板对小车的冲量，故D错误。 故选B。 4. 如图（a）所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界（图中虚线）的匀强磁场中，绕中轴线按图示方向匀速转动产生交流电，与磁场边界重合。图（b）中端接入的电压和图（a）中线圈产生的感应电动势相同，理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动触头调节。图（b）中L是小灯泡，均为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ） A. 将上移，同时将下移可使灯泡L的亮度减小 B. 图（a）线圈中一半时间有电流，一半时间无电流 C. 仅将右移可使灯泡L的亮度减小 D. 仅将右移可使灯泡L的亮度减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．将上移，同时将下移，会使变压器输出电压变小，灯泡L亮度减小，故A正确； B．线圈绕轴转动，始终有一半处于磁场中，线圈中一直有电流，故B错误； C．仅将右移，副线圈电路总电阻变小，电流变大，L中电流变大，灯泡亮度增大，故C错误； D．仅将右移，副线圈电路总电阻变大，电流变小，两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，灯泡亮度增大，故D错误。 故选A。 5. 一个半径为R、球心为O的半球形储油桶固定在水平面上，桶口平面保持水平，其右端点为点，且。当桶内没有油时，从某点A恰能看到弧形桶底的B点，OB连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底的最低点C点，已知光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. 油的折射率为 B. 油的折射率为 C. 装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为 D. 装满油时，光从C点出发传播到A点所用时间为 【答案】D 【解析】 【详解】 AB．如图所示，当桶内装满油时，由几何关系可得入射角为，折射角为 根据折射率公式，油的折射率，故AB错误； CD．光在油中的传播速度为 装满油时，光从A点出发传播到C点所用时间为 联立以上两式可得，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图，一小孩在玩躲猫猫游戏时，徒手靠摩擦爬上墙壁（地面有保护措施），已知该屋角两侧的竖直墙壁互相垂直，她爬升墙壁时利用手脚交替即双脚支撑时双手上移，双手支撑时双脚上移的方法，最后靠双脚与墙面作用停在某高度，假设此时双手不受力，双脚两个受力点受力均等，小孩重力为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为 B. 小孩受到墙壁的摩擦力方向竖直向上 C. 小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1 D. 若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力不改变 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．对小孩受力分析，小孩受到竖直向下的重力G，墙壁对每只脚的支持力为FN，对每只脚的摩擦力为f，则手脚交替的弹力、摩擦力，摩擦力的方向斜向上，如图所示 设每个受力点受到的支持力为FN，摩擦力为f，由图可知，不能确定小孩受到墙壁的支持力与重力的大小关系，但小孩受到墙壁的摩擦力大于重力的大小，小孩受到墙壁的摩擦力大于支持力，即 所以 故AB错误，C正确； D．由图可知，若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力增大，故D错误。 故选C。 7. 工程师对某款新能源汽车直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A. 该蓄电池的电动势为12V B. 该蓄电池的内阻为2Ω C. 该蓄电池的最大输出功率为144W D. 该蓄电池的短路电流为12A 【答案】A 【解析】 【详解】AB．蓄电池的输出功率为 变形得 结合图像可得 故A正确，B错误； C．由 可知当 最大输出功率为 故C错误； D．该蓄电池的短路电流为 故D错误。 故选A。 8. 中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT—100霍尔推进器，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E，工作时，工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器每秒喷出的一价氙离子数个，速度，单个氙离子的质量为，电子电荷量，不计一切阻力，计算时取氙离子的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则（　　） A. A、B两电极间的加速电压为275V B. A、B两电极间的加速电压为375V C. 单台霍尔推进器产生的平均推力大小约为0.08N D. 单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为29A 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为 U=275V 选项A正确，B错误； C．根据动量定理可得 代入数据解得 约为0.08N，选项C正确； D．单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流 选项D错误。 故选AC。 9. 平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A. 由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B. 时刻质点正沿轴正向运动 C. 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D. 从时刻开始，经过质点位于波峰 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由波源振动产生简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，能发生衍射，可能只是衍射现象不明显，故A错误； B．根据“同侧法”可知， 时刻质点P正沿轴负向运动，故B错误； C．简谐波的圆频率为 轴负半轴的波向左传播，时刻质点P在平衡位置向下振动，则质点P的振动方程为 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为 由于 可知在时刻，质点沿轴正向运动，故C正确； D．简谐波的波速为 根据波形平移法可知，从时刻波源处于波峰的振动传到Q处所用时间为 由于 可知从时刻开始，经过质点位于波峰，故D正确。 故选CD。 10. 长7l、高2l的矩形区域abcd中，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。纸面内大量电荷量为q、质量为m的带负电粒子（不计重力），从d点以相等的速率沿各个方向射入磁场，e为bc边中点，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 从c点射出的粒子速度偏转角度最大 B. be区域没有粒子射出 C. 粒子在磁场运动的最大位移为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABC．如图，轨迹与ab边相切的粒子位移最大，轨迹所对的线最长，运动时间最长，偏角最大，根据 可得 r=5l 若轨迹与ab线切，则由几何关系可得af=4l，fb=3l，gf=l，则粒子恰好从bc边中点e射出，be区域没有粒子射出；可得最大位移为 选项A错误，BC正确； D．由几何关系可知圆弧dfe所对的圆心角为直角，则时间为四分之一周期 所以D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列器材需要用到的有______。 A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】在这个实验中，需要用注射器或滴管来滴加油酸酒精溶液，以准确控制溶液的量；需要有浅盘来盛放水面，让油酸在水面上扩散形成油膜；还需要有坐标纸来描绘油膜的形状来计算油膜的面积，故AC选项符合题意。 故选AC。 12. 若用双缝干涉测量光的波长的实验测得分划板中央刻线在第1条亮条纹中心测量头读数如图为______mm，分划板中央刻线在第4条亮条纹中心测量头读数为2.090mm，已知双缝间距，双缝到屏的距离，则对应的光波波长______nm（保留3位有效数字）。 【答案】 ①. 1.130##1.129##1.131 ②. 480 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器精确值为，由图可知在第1条亮条纹中心测量头读数为 [2]相邻亮条纹的间距为 由，可得 13. 实验小组的同学要测定某一定值电阻的准确阻值，可供选择的器材如下： A.电源（电动势，内阻为0.5Ω） B.电流表A（量程0~0.6A，内阻为10Ω） C.电压表V（量程0~15V，内阻约为5） D.滑动变阻器（0~50Ω） E.滑动变阻器（0~2000Ω） F.待测电阻 G.单刀单掷开关两个，导线若干 （1）用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测量电阻R的阻值，表盘的示数如图甲所示，读数是___________Ω。 （2）为减小测量误差，在实验中，应采用如图所示的___________（填“乙”或“丙”）电路图。 （3）最合适的滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （4）若用（2）中所选的正确的电路图测量，某次电压表示数为4.5V，电流表示数为0.2A，则该待测电阻的阻值___________Ω。 【答案】 ①. 12.0（12也给分） ②. 乙 ③. ④. 12.5 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]多用表的读数为电阻的粗测值，由图可知，使用欧姆挡的“×1”挡，读数为12.0Ω； （2）[2]由于电流表内阻已知，可以计算出电流表的分压，故用图乙测量更准确； （3）[3]滑动变阻器调节范围过大，测量时难以调节到合适的阻值，所以滑动变阻器应选用； （4）[4]电流表内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有 14. 如图所示，在xOy坐标系中，涂有荧光物质且足够长的板OM左侧空间存在沿y轴负方向的匀强电场，大量完全相同的带正电粒子沿着与x轴成射入OM左侧的电场中，速率从（未知），其中以速度入射的粒子将到达板OM上距离O点为L的位置，且此时粒子速度恰好沿x轴正方向。不考虑粒子间的相互作用，粒子到达板OM上会发出荧光并立即被板吸收，粒子重力忽略不计。 （1）请写出直线OM的函数方程（必须要有斜率的推导过程，否则不得分） （2）请求出板OM发光部分的长度。 【答案】（1） （2）3L 【解析】 【小问1详解】 速率为v0的粒子的运动为类平抛运动的逆过程。故由粒子射出到速度水平相当于已知位移的方向即为沿着斜面方向。设斜面倾角为θ，由类平抛运动规律可知 因为 而斜面的斜率即为tanθ，故函数方程为 【小问2详解】 由于 故以角射入电场的带电粒子，一定都会沿水平方向达到板OM上，由 可知 则 又 又因为 由以上各式可知 故速度为2v0的粒子落点距离O点为4L，板OM上发光部分长度为 15. 气压式缓冲机是一种利用压缩空气来减缓冲击力或振动的机械装置。气压式缓冲机主要由气缸和活塞组成。气缸是一个封闭的空间，内部充有一定量的空气。当缓冲机受到外部冲击时，活塞在气缸内移动，压缩气缸内的空气吸收和分散冲击能量，达到减缓或消除冲击和振动的目的。某生产线上一个工件质量为（工件可视为质点），从长度为的水平传送带左端静止释放，传送带始终以匀速运行，传送带与工件间的动摩擦因数为，重力加速度，为防止工件损坏，工件到传送带右端后与固定在传送带右端平台上的气压式缓冲机活塞碰撞（工件与气缸壁不碰撞），并与活塞结合为一个整体。工件和气压式缓冲机活塞与气缸内壁间均无摩擦且不漏气，活塞与气缸均绝热良好，活塞质量为，当活塞速度减为零时立即锁定活塞，压缩气体转化的内能都被气体获得。气缸中为理想气体。求： （1）工件运动到传送带右端需要多长时间； （2）锁定活塞时气体的内能比最初增加多少； （3）若活塞刚被锁定时气体的压强为外界大气压的2倍，活塞锁定后通过缸壁上的阀门释放气体，经过足够长时间，测定有原有气体的释放到周围环境，且缸内气体温度下降到环境温度300K，则活塞刚被锁定时气体的温度为多少。 【答案】（1）6s （2）62.5J （3）540K 【解析】 【小问1详解】 工件放到传送带上，由牛顿第二定律有 工件需要t1时间与传送带共速，则有 解得t1=2s 该时间内工件的位移为 之后工件匀速到达传送带右端 解得t2=4s 则有t=t1+t2=6s 【小问2详解】 工件与活塞发生完全非弹性碰撞，则有 解得 由题意可知 【小问3详解】 对剩余在气缸中气体，根据理想气体状态方程有 解得活塞刚被锁定时气体的温度T1=540K 16. 如图甲所示，水平面内固定两根平行的足够长的光滑轨道，轨道间距，其中在E、F、G、H四点附近的轨道由绝缘材料制成，这四段绝缘轨道的长度非常短，其余轨道由金属材料制成，金属轨道的电阻不计，在右侧两轨道之间连接一个阻值的定值电阻。在矩形区域MNQP中存在竖直向上的磁场，记M点所在位置为坐标原点，沿MP方向建立x坐标轴，磁感应强度的大小随位置的变化如图乙所示，图中。现有一总质量的“工”字形“联动双棒”（由两根长度略长于L的平行金属棒ab和cd，用长度为L的刚性绝缘棒连接构成，棒的电阻均为），以初速度沿x轴正方向运动，运动过程中棒与导轨保持垂直，最终静止于轨道上，忽略磁场边界效应。求 （1）棒ab刚进入磁场时，流经棒ab的电流的大小和方向； （2）棒ab在EF处的速度大小和在GH处时的速度大小； （3）电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1），方向由b流向a；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）当ab棒刚进入磁场时产生的感应电动势为 由欧姆定律 解得 由右手定则可知，电流方向由b流向a。 （2）当ab棒进入磁场后，到ab棒到达EF处的过程中，对联动双棒由动量定理可得 又 联立解得 当ab棒经过EF后，由于EF绝缘，ab棒与cd棒不再形成闭合回路，虽有切割，但感应电流为0，所以两棒做匀速运动，直至cd棒经过EF处，此后，对ab棒 对cd棒 由乙图可知，电路中的总感应电动势为 由欧姆定律 则ab棒受到的安培力大小为 cd棒的到的安培力大小为 a联动双棒受到的安培力合力向左，大小为 当ab到达GH处时，对联动双棒由动量定理 又 联立解得 （3）当ab棒经过GH，由于GH绝缘，cd棒无电流，ab棒与右边电阻形成闭合回路，则 由欧姆定律得 ab棒所受安培力大小为 设ab棒运动的距离后减速为0，由动量定理可得 又 解得 故ab棒还未离开磁场就减速为0，由能量守恒可得 则电阻R产生的焦耳热为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $