精品解析:湖南省岳阳市汨罗市第二中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题
2025-09-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 岳阳市 |
| 地区(区县) | 汨罗市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.98 MB |
| 发布时间 | 2025-09-03 |
| 更新时间 | 2025-09-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53749059.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年8月高三物理入学考试试题
一、单选题(每题5分,共30分)
1. 为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】速度沿轨迹的切线方向,“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角,“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角,故C正确,ABD错误。
故选C。
2. 如图所示为某智能机器人机械臂简化示意图,、、三根轻杆通过铰链连接,固定在水平方向,位于竖直平面内,与水平方向的夹角为,与水平方向的夹角为。在点用轻绳悬挂重为的货物,系统处于静止状态时,杆、杆弹力的大小分别用、表示,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对O点受力分析如图,根据相似三角形以及三角形的性质,大边对大角,(所对的角为30°、对角为125°、G对角为25°),则。
故选A。
3. 以下四幅图片中:图甲是光在玻璃球中传播,图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样,图丁影的中心存在一个亮斑。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,b光在玻璃球中的速度较小
B. 图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,是检测工件表面平整程度时得到的图样,利用了光的衍射原理
D. 图丁中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个圆孔得到的衍射图样
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,b光的偏折程度较大,b光的折射率大于a的折射率,根据可得,b光在玻璃球中的传播速度较小,故A正确;
B.图乙中,根据双缝干涉相邻条纹间距公式
可知若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将增大,故B错误;
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,故C错误;
D.丁图中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个不透光的小圆盘得到的衍射图样,故D错误。
故选A。
4. 下列各叙述中,正确的是( )
A. 库仑提出了用电场线描述电场的方法
B. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容,加速度都是采用比值法定义的
C. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
D. 温度不变时,金属丝拉长为原来的两倍,电阻变为原来的四倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.法拉第提出了用电场线描述电场的方法,故A错误;
B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容,都是采用比值法定义的;加速度不是采用比值法定义的,故B错误;
C.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大其导电性能越差;但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小,而电阻与导体的长度和横截面积有关,所以电阻率越大的导体对电流的阻碍作用不一定越大,故C错误;
D.温度不变时,金属丝拉长为原来的两倍,则横截面积变为原来的,根据电阻定律
可知电阻变为原来的四倍,故D正确。
故选D。
5. 我国航空母舰福建舰上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统。已知无风的情况下某型号战斗机在跑道上靠自身发动机加速时产生的加速度为5,战斗机起飞速度为50m/s,航空母舰正在以20m/s的速度匀速前进,弹射系统能使战机具有相对甲板沿前进方向20m/s的初速度,则此次起飞战机脱离弹射系统后还需要相对甲板滑行的距离为( )
A. 50m B. 90m C. 210m D. 250m
【答案】A
【解析】
【详解】飞机的起飞速度50m/s是相对于空气的速度。由于航母以20m/s匀速前进,战机相对于甲板的速度需满足
因此,战机相对甲板的末速度应为
弹射系统提供初速度,加速度,末速度
根据公式
代入数据
故选A。
6. 质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动,力的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB .对滑块受力分析,由平衡条件有
滑块从A缓慢移动B点时,越来越大,则推力F越来越大,支持力N越来越小,所以AB错误;
C.对凹槽与滑块整体分析,有墙面对凹槽的压力为
则越来越大时,墙面对凹槽的压力先增大后减小,所以C正确;
D.水平地面对凹槽的支持力为
则越来越大时,水平地面对凹槽的支持力越来越小,所以D错误;
故选C。
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 探月卫星的发射过程可简化如下:首先进入绕地球运行的停泊轨道,在该轨道的P处,通过变速,进入地月转移轨道,在到达月球附近的Q点时,对卫星再次变速,卫星被月球引力俘获后成为环月卫星,最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测,工作轨道周期为T,距月球表面的高度为h,月球半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 月球表面的重力加速度为
C. 探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道
D. 探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.探月卫星绕月球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
解得球的质量为
故A错误;
B.根据
可得月球表面的重力加速度为
故B正确;
C.探月卫星需在P点加速做离心运动,才能从停泊轨道进入地月转移轨道,故C正确;
D.探月卫星需在Q点减速做近心运动,才能从地月转移轨道进入工作轨道,故D正确。
故选BCD。
8. 大明洪武二十三年,有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上,自己坐在椅子上,并命令仆人点燃引线,最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动,点火后5秒末燃料耗尽,且点火后第5秒的位移是,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 燃料耗尽前的加速度是
B. 燃料耗尽前的加速度是
C. 陶成道离地最大距离是
D. 陶成道离地最大距离是
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设前五秒的位移为,前四秒的位移为,加速度为a,故有
解得
故A项错误,B项正确;
CD.由上面的分析解得
5秒后,陶成道做竖直上抛运动,设5秒末的速度为v,竖直上抛运动的上升最大高度为h,陶成道整个运动过程中的最大高度为H,则有
解得
故C项错误,D项正确。
故选BD。
9. 如图所示,两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置,导轨间距为L,垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B的相反方向的竖直匀强磁场,两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧,并与导轨保持良好接触,不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量,使导体棒a获得一个水平向右的初速度,则下列关于a、b两棒此后的整个运动过程的说法中,以下说法正确的是( )
A. a、b两棒组成的系统动量守恒
B. a、b两棒最终将以大小为的速度分别向右,向左做匀速直线运动
C. 整个过程中,a棒上产生焦耳热为
D. 整个过程中,流过a棒的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由右手定则和左手定则可知,两导体棒所受安培力均向左,因此系统动量不守恒,A错误;
BCD.回路总电动势为,随着的减小,的增大,回路总电动势减小,回路电流减小,安培力减小,两棒加速度最终减为零,两棒均匀速运动,设整个过程回路中的平均电流为,则由动量定理,有
棒:
棒:
同时
两式联立,解得,向右;,向左;
流过棒的电荷量为
同时,整个过程中,回路中产生的焦耳热为
则棒上产生的焦耳热为
故C错误,BD正确。
故选BD。
三、实验题(共16分)
10. 如图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______(填A或B)。
(2)下述现象中能够观察到的是:( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(3)已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,由计算公式______,可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m。(已知双缝间距,双缝到屏的距离L = 700mm,计算结果保留一位小数)
【答案】 ①. A ②. AC ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度;衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距;根据此特点知甲图是干涉条纹,故选A;
(2)[2]A.根据双缝干涉条纹的间距公式知,将滤光片由蓝色的换成红色的,频率减小,波长变长,则干涉条纹间距变宽,故A正确;
B.根据双缝干涉条纹的间距公式,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变,故B错误;
C.根据双缝干涉条纹的间距公式,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,故C正确;
D.去掉滤光片后,通过单缝与双缝的光成为白色光,白色光通过双缝后,仍然能发生干涉现象。故D错误。
(3)[3]已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,根据
可得计算公式
[4]已知第1条亮纹中心到第6条亮纹中心间距,可得
由得
代入得
11. 某小组利用如图所示的气垫导轨实验装置探究“物体受力一定时加速度与物体质量的关系”。已知滑块(包括拉力传感器、遮光条)的质量。请回答下列问题:
(1)不挂托盘,开启气源,反复调节导轨下方的螺丝,直至推动滑块后,遮光条通过光电门1的挡光时间__________(选填“大于”“等于”或“小于”)通过光电门2的挡光时间。
(2)挂上托盘,调节定滑轮的高度,使导轨上方细线与导轨平行。移动滑块,让遮光条从光电门1的右侧恰好不遮光的位置由静止释放,滑块向左滑动,拉力传感器的示数为0.42N,记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间,__________(选填“需要”或“不需要”)满足托盘及砝码的总质量远小于滑块的质量。
(3)在滑块上添加已知质量的钩码,在托盘中应适当__________(选填“增大”或“减小”)砝码质量,重新让遮光条从光电门1的右侧恰好不遮光的位置由静止释放,运动过程中拉力传感器的示数应保持为__________N,记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间。
(4)保持光电门1到光电门2的距离L不变,多次实验,可获得多组遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t、滑块及钩码的总质量M的数据,作出t2−M图像如图所示,根据如图可以得出结论:物体受力一定时,加速度与物体质量成反比。还可以求出两个光电门之间的距离L=__________m。
【答案】(1)等于 (2)不需要
(3) ①. 减小 ②. 0.42
(4)0.63
【解析】
【小问1详解】
不挂托盘的情况下,开启气源,反复调节导轨下方的螺丝,推动滑块后遮光条通过两个光电门的遮光时间相等,说明导轨水平。
【小问2详解】
由于细线的拉力大小是通过拉力传感器测出的,不需要满足托盘及砝码的总质量远小于滑块的质量。
小问3详解】
[1][2]由于本实验的目的是探究物体受力一定时加速度与物体质量的关系,所以应保证滑块受到的合力恒定,即应保证拉力传感器的示数仍为0.42N。若在滑块上添加已知质量的钩码后,托盘及砝码的加速度减小,细线的拉力将变大,所以应减小托盘中的砝码质量。
【小问4详解】
由牛顿第二定律可得
又由运动学公式有
联立可得
结合题图得
又
解得两个光电门之间的距离为
四、解答题(共39分)
12. 在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态,然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为.已知和.求:
(1)表达式;
(2)的表达式;
(3)到过程,气泡内气体的内能变化了多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题可知,根据玻意耳定律可得
解得
(2)根据理想气体状态方程可知
解得
(3)根据热力学第一定律可知
其中,故气体内能增加
13. 如图甲所示,两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时,一质量m=1kg、阻值r=0.5的金属杆,在水平外力的作用下由静止开始向右运动,5s末到达MN,MN右侧为一匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后,保持外力的功率不变,金属杆进入磁场,8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计,杆和导轨始终垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度。试计算:
(1)进入磁场前,金属杆所受的外力F;
(2)金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率;
(3)电阻的阻值R;
(4)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J,试求这段时间内电阻R上产生的热量。
【答案】(1),方向水平向右;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)进入磁场前导体棒的加速度
根据牛顿第二定律可知
解得
方向水平向右;
(2)由图乙所示图象可知,金属杆到达MN瞬间速度为;金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率
(3)当金属棒匀速运动时
解得
(4)前5s内摩擦力的功
则5-8s内摩擦力做功
在5-8s内由动能定理
解得
产生总焦耳热
则电阻R产生的焦耳热
14. 某传送装置的示意图如图所示,整个装置由三部分组成,左侧为粗糙倾斜直轨道,中间为水平传送带,传送带顺时针匀速运动,其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定,右侧为光滑水平面。倾斜轨道末端及水平面与传送带两端等高并平滑对接,质量分别为的个物块在水平面上沿直线依次静止排列。质量为的物块从斜面的最高点由静止开始沿轨道下滑,已知点距离传送带平面的高度,水平距离,传送带两轴心间距,物块与倾斜直轨道、传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度,所有物块均可视为质点。
(1)求物块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)改变传送带的速度,求物块从传送带右侧滑出时的最大速度;
(3)若物块以速度(已知)离开传送带,滑到水平轨道上与发生碰撞,从而引起各物块的依次碰撞,碰撞前后各物块的运动方向处于同一直线上,各物块间碰撞无机械能损失,且各物块之间不发生第二次碰撞。经过依次碰撞后,定义第个物块获得的动能与第1个物块的初动能之比为第1个物块对第个物块的动能传递系数,求;
(4)接第(3)问,若,求为何值时,第个物块获得的速度最大,并求出第个物块的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4),
【解析】
【详解】(1)对物块,由A运动到B的过程,根据动能定理有
解得
(2)当传送带的速度较大时,物块在传送带上一直做匀加速运动,物块从传送带右侧滑出时的速度最大,由动能定理有
解得
(3)两物块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向
由动量守恒定律得
碰撞过程无机械能损失,由机械能守恒定律得
解得
物块的动能,
对物块1、2,动能传递系数
同理可得,和碰撞后的动能传递系数
(4)质量相等的物块碰撞时没有机械能损失,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可知,物块碰撞后交换速度,则与后面的物块碰撞后依次交换速度,的最大速度等于第n个物块的最大速度
又
则
当,即
此时分母最小,最大为,此时第n个物块的速度最大,有
解得
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2025年8月高三物理入学考试试题
一、单选题(每题5分,共30分)
1. 为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示为某智能机器人机械臂简化示意图,、、三根轻杆通过铰链连接,固定在水平方向,位于竖直平面内,与水平方向的夹角为,与水平方向的夹角为。在点用轻绳悬挂重为的货物,系统处于静止状态时,杆、杆弹力的大小分别用、表示,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
3. 以下四幅图片中:图甲是光在玻璃球中传播,图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样,图丁影的中心存在一个亮斑。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,b光在玻璃球中的速度较小
B. 图乙中,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,是检测工件表面平整程度时得到的图样,利用了光的衍射原理
D. 图丁中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个圆孔得到的衍射图样
4. 下列各叙述中,正确的是( )
A. 库仑提出了用电场线描述电场的方法
B. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容,加速度都是采用比值法定义的
C. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
D. 温度不变时,金属丝拉长为原来的两倍,电阻变为原来的四倍
5. 我国航空母舰福建舰上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统。已知无风的情况下某型号战斗机在跑道上靠自身发动机加速时产生的加速度为5,战斗机起飞速度为50m/s,航空母舰正在以20m/s的速度匀速前进,弹射系统能使战机具有相对甲板沿前进方向20m/s的初速度,则此次起飞战机脱离弹射系统后还需要相对甲板滑行的距离为( )
A. 50m B. 90m C. 210m D. 250m
6. 质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动,力的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 探月卫星发射过程可简化如下:首先进入绕地球运行的停泊轨道,在该轨道的P处,通过变速,进入地月转移轨道,在到达月球附近的Q点时,对卫星再次变速,卫星被月球引力俘获后成为环月卫星,最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测,工作轨道周期为T,距月球表面的高度为h,月球半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 月球表面的重力加速度为
C. 探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道
D. 探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道
8. 大明洪武二十三年,有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上,自己坐在椅子上,并命令仆人点燃引线,最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动,点火后5秒末燃料耗尽,且点火后第5秒的位移是,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 燃料耗尽前的加速度是
B. 燃料耗尽前的加速度是
C. 陶成道离地最大距离是
D. 陶成道离地最大距离是
9. 如图所示,两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置,导轨间距为L,垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B的相反方向的竖直匀强磁场,两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧,并与导轨保持良好接触,不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量,使导体棒a获得一个水平向右的初速度,则下列关于a、b两棒此后的整个运动过程的说法中,以下说法正确的是( )
A. a、b两棒组成系统动量守恒
B. a、b两棒最终将以大小为的速度分别向右,向左做匀速直线运动
C. 整个过程中,a棒上产生的焦耳热为
D. 整个过程中,流过a棒电荷量为
三、实验题(共16分)
10. 如图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______(填A或B)。
(2)下述现象中能够观察到的是:( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(3)已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,由计算公式______,可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m。(已知双缝间距,双缝到屏的距离L = 700mm,计算结果保留一位小数)
11. 某小组利用如图所示的气垫导轨实验装置探究“物体受力一定时加速度与物体质量的关系”。已知滑块(包括拉力传感器、遮光条)的质量。请回答下列问题:
(1)不挂托盘,开启气源,反复调节导轨下方的螺丝,直至推动滑块后,遮光条通过光电门1的挡光时间__________(选填“大于”“等于”或“小于”)通过光电门2的挡光时间。
(2)挂上托盘,调节定滑轮的高度,使导轨上方细线与导轨平行。移动滑块,让遮光条从光电门1的右侧恰好不遮光的位置由静止释放,滑块向左滑动,拉力传感器的示数为0.42N,记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间,__________(选填“需要”或“不需要”)满足托盘及砝码的总质量远小于滑块的质量。
(3)在滑块上添加已知质量的钩码,在托盘中应适当__________(选填“增大”或“减小”)砝码质量,重新让遮光条从光电门1的右侧恰好不遮光的位置由静止释放,运动过程中拉力传感器的示数应保持为__________N,记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间。
(4)保持光电门1到光电门2的距离L不变,多次实验,可获得多组遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t、滑块及钩码的总质量M的数据,作出t2−M图像如图所示,根据如图可以得出结论:物体受力一定时,加速度与物体质量成反比。还可以求出两个光电门之间的距离L=__________m。
四、解答题(共39分)
12. 在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态,然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为.已知和.求:
(1)的表达式;
(2)表达式;
(3)到过程,气泡内气体的内能变化了多少?
13. 如图甲所示,两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时,一质量m=1kg、阻值r=0.5的金属杆,在水平外力的作用下由静止开始向右运动,5s末到达MN,MN右侧为一匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后,保持外力的功率不变,金属杆进入磁场,8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计,杆和导轨始终垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度。试计算:
(1)进入磁场前,金属杆所受的外力F;
(2)金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率;
(3)电阻的阻值R;
(4)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J,试求这段时间内电阻R上产生的热量。
14. 某传送装置的示意图如图所示,整个装置由三部分组成,左侧为粗糙倾斜直轨道,中间为水平传送带,传送带顺时针匀速运动,其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定,右侧为光滑水平面。倾斜轨道末端及水平面与传送带两端等高并平滑对接,质量分别为的个物块在水平面上沿直线依次静止排列。质量为的物块从斜面的最高点由静止开始沿轨道下滑,已知点距离传送带平面的高度,水平距离,传送带两轴心间距,物块与倾斜直轨道、传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度,所有物块均可视为质点。
(1)求物块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)改变传送带的速度,求物块从传送带右侧滑出时的最大速度;
(3)若物块以速度(已知)离开传送带,滑到水平轨道上与发生碰撞,从而引起各物块的依次碰撞,碰撞前后各物块的运动方向处于同一直线上,各物块间碰撞无机械能损失,且各物块之间不发生第二次碰撞。经过依次碰撞后,定义第个物块获得的动能与第1个物块的初动能之比为第1个物块对第个物块的动能传递系数,求;
(4)接第(3)问,若,求为何值时,第个物块获得的速度最大,并求出第个物块的最大速度。
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