精品解析：2025届甘肃省白银市实验中学高三下学期第三次模拟考试物理试卷

普通高中学业水平选择性考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 根据多普勒效应，下列说法中正确的是（　　） A. 多普勒效应只适用于声波 B. 当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 C. 当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 D. 当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 2. 如图为氢原子能级图，下列说法正确的是（　　） A. 用动能为12.3eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级 B. 从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光子能量为17eV C. 一群处于n=4能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多8种 D. 用光子能量为1.75eV的可见光照射大量处于n=3能级的氢原子时，氢原子不能发生电离 3. 如图所示，一足够长且不可伸长的轻绳的一端系一小环甲，另一端系一重物乙，甲套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为L，现将甲从与定滑轮等高的O处由静止释放，当甲沿直杆下滑到图中P处时，OP的距离也为L，已知甲、乙重分别为G和2G，定滑轮大小及质量可忽略，则（　　） A. 甲释放后，甲的机械能守恒 B. 甲到达P处时，乙上升的高度也为L C. 甲在P处的速度与乙上升的速度大小之比等于 D. 甲在P处的速度与乙上升的速度大小之比等于 4. 我国自主研制的环境减灾二号06卫星成功发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知减灾二号06卫星绕地球飞行的圆轨道半径为r1、周期为T1，前期发射的天问一号绕火星飞行的圆轨道半径为r2、周期为T2，引力常量为G．下列说法正确的是（　　） A. 开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳的运动，不适用于天问一号绕火星的运动 B. 根据开普勒第三定律有 C. 减灾二号06卫星和天问一号在地球表面的发射速度均需要大于第二宇宙速度 D. 天问一号在地球表面的发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度 5. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的是绿色滤光片（滤光片装在单缝前），在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹。下列说法错误的是（　　） A. 如果仅把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变大 B. 仅把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离变小 C. 如果仅改用间距为0.3mm的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变小 D. 如果仅把光源与双缝间的单缝向双缝移近，相邻两亮条纹中心的距离不变 6. 如图所示，在xOy直角坐标系的第一象限以坐标原点为圆心、半径为R的四分之一圆OADC内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，D为圆弧AC的中点；从坐标原点沿x轴正向向磁场内射入各种不同速率的带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。关于粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 粒子从圆弧边射出时，速度越大，粒子在磁场中运动的时间越长 C. 若粒子从D点射出，则粒子出磁场时速度沿y轴正向 D. 从A点射出的粒子和从D点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为4∶1 7. 已知两点电荷M、N固定在x轴上的、处，其中A、B、C为x轴上的三点，坐标值为、x、2x，B点的切线水平，已知点电荷在空间某点的电势为，Q为场源电荷的电荷量，r为某点到场源电荷的间距，A点的电势为。则下列说法正确的是（　　） A. M、N为异种电荷 B. C. B点的电势为 D. 8. 一辆新型锂电池电动车在水平的直轨道上由静止开始以10kW的恒定功率加速前进，电动车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知电动车在直轨道上运动时受到的阻力大小不变，电动车从起点到达到最大速度所用的时间为30s。下列说法正确的是（　　） A. 电动车的质量为10kg B. 电动车所受的阻力大小为500N C. 电动车的速度大小为5m/s时的加速度大小为60m/s2 D. 电动车从起点到达到最大速度时通过的距离为50m 9. 如图所示是一理想变压器示意图，原线圈n1=1100匝，其中一副线圈n2=500匝，两端接阻值R=250Ω的电阻；另一副线圈n3=150匝，两端接有额定值为“30V，15W”的灯泡L。原线圈接入交变电压后，灯泡L恰能正常发光。则下列说法正确的是（　　） A. 电阻R的电压为100V B. 电阻R的电功率为20W C. 原线圈的电流为0.25A D. 原线圈的功率为110W 10. 如图所示，倾角为θ = 30°的斜面体固定在水平面上，质量mb = 1kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，（重力加速度大小为g = 10m/s2）则（ ） A. a物体质量为1kg B. F最小时，方向水平向右 C. F最小时，绳中张力大小为 D. F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为 二、非选择题：共57分。 11. 实验小组的同学做研究平抛运动实验。 （1）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。用如图甲所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是_____。 A. 两球的质量必须相等 B. 应听到两次撞地声音 C. 应改变装置的高度，多次实验 D. 该实验同时能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）借助频闪仪成功拍摄了小球做平抛运动的照片如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为l，频闪仪的闪光频率为f，则小球的平抛速度大小为v0=_____，小球经B点时的速度大小为vB=_____，当地重力加速度大小为g=_____。 12. 某实验小组做下面改装电表实验： （1）甲同学将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示，改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，使用的电源电动势大小为_____V，则6mA刻度应改为_____Ω。 （2）乙同学将电流表G改装成大量程的电压表，电流表G的内阻是Rg = 200Ω，满刻度电流值是Ig = 500μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，应_____联一个_____Ω的电阻。 （3）丙同学将电流表G改装成大量程的电流表。下列说法正确的是_____。 A. 改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B. 改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变 C. 改装后，表头G自身的电阻减小了 D. 改装后使用时，表头G本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大 13. 郑州市共享亲子车投放仪式在河南省艺术中心文化广场举行。本次在市内主城八区投放1000辆，满足市民的亲子出行需要。假设工作人员在27℃的室内对车胎充气，已知充气前轮胎容积3L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L、压强为1atm的气体，忽略车胎容积变化及充气过程中气体温度的变化，摄氏温标所确定的温度t与热力学温度T的关系为：T=t+273K，求： （1）充气多少次可以让气体压强增大至3atm； （2）将充气后车胎拿到温度为37℃的室外后，压强将变为多少。 14. 如图所示，足够长的运输带沿倾角α=30°的方向固定，以v0的速度顺时针匀速传动，两虚线1、2间存在垂直斜面向下的匀强磁场，质量为m、电阻值为R、边长为d的正方形导线框abcd随运输带向上运动，经过一段时间ab边越过虚线1，且导线框相对运输带发生运动，当ab边刚到达虚线2时导线框的速度恢复到v0，已知虚线间的距离为L且L>2d，磁感应强度大小为B，导线框与运输带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，整个过程导线框的ab边始终与两虚线平行。求： （1）ab边刚越过虚线1瞬间的加速度大小； （2）导线框的ab边由虚线1运动到虚线2的时间； （3）导线框的ab边由虚线1到虚线2的过程中，因摩擦而产生的热量与电流产生的焦耳热的比值。 15. 如图所示，半径为R=1.5m的弧形槽固定在水平面上，槽右侧衔接一长木板乙，质量为m0=1.5kg的可视为质点的滑块丙静止在长木板的最右端，长木板的上表面比弧形槽的最低点B高，可视为质点的物体甲由弧形槽左上方某高度处以水平速度抛出，抛出瞬间的动能为4.5J，经过一段时间物体甲无碰撞地由A点进入弧形槽，且物体甲在A点的动能为12.5J，物体甲滑到B点与长木板乙发生弹性碰撞，物体甲由A到B的过程中克服摩擦力做功0.5J。已知甲，乙的质量分别为m=1kg、M=3kg，滑块丙与长木板、长木板与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物体甲的抛出点与A点间的水平间距； （2）物体甲与长木板碰后瞬间的速度大小； （3）欲使滑块丙不离开长木板乙，求长木板乙的最小长度以及全程滑块丙与长木板、长木板与地面之间因摩擦分别产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 普通高中学业水平选择性考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 根据多普勒效应，下列说法中正确的是（　　） A. 多普勒效应只适用于声波 B. 当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 C. 当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 D. 当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 【答案】C 【解析】 【详解】A．多普勒效应适用于各种类型的波，故A错误； B．当波源和观察者同向运动时，观察者不一定远离波源，所以观察者接收到的频率不一定比波源发出的频率低，故B错误； C．当波源和观察者相向运动时，观察者逐渐靠近波源，接收到的频率一定比波源发出的频率高，故C正确； D．当波源和观察者反向运动时，观察者逐渐远离波源，接收到的频率一定比波源发出的频率低，故D错误。 故选C。 2. 如图为氢原子能级图，下列说法正确的是（　　） A. 用动能为12.3eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级 B. 从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光子能量为17eV C. 一群处于n=4能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多8种 D. 用光子能量为1.75eV的可见光照射大量处于n=3能级的氢原子时，氢原子不能发生电离 【答案】A 【解析】 【详解】A．因12.3eV大于n=1和n=2之间的能级差10.2eV，则用动能为12.3eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级，选项A正确； B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，辐射光子的能量为，选项B错误； C．根据可知，一群处于n=4能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多6种，选项C错误； D．用光子能量为1.75eV的可见光照射大量处于n=3能级的氢原子时，因，氢原子能发生电离，选项D错误。 故选A。 3. 如图所示，一足够长且不可伸长的轻绳的一端系一小环甲，另一端系一重物乙，甲套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为L，现将甲从与定滑轮等高的O处由静止释放，当甲沿直杆下滑到图中P处时，OP的距离也为L，已知甲、乙重分别为G和2G，定滑轮大小及质量可忽略，则（　　） A. 甲释放后，甲的机械能守恒 B. 甲到达P处时，乙上升的高度也为L C. 甲在P处的速度与乙上升的速度大小之比等于 D. 甲在P处的速度与乙上升的速度大小之比等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意，甲与乙组成的系统机械能守恒，释放后乙从静止上升，机械能增加，甲机械能减小，故A错误； B．甲到达P处时，乙上升的高度h应为绳子缩短的长度，即，故B错误； CD．根据题意，甲与乙沿绳子方向的速度大小相等，将甲的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足 可得 可知甲在P处的速度与乙上升的速度大小之比等于，故D错误，C正确。 故选C。 4. 我国自主研制的环境减灾二号06卫星成功发射，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知减灾二号06卫星绕地球飞行的圆轨道半径为r1、周期为T1，前期发射的天问一号绕火星飞行的圆轨道半径为r2、周期为T2，引力常量为G．下列说法正确的是（　　） A. 开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳的运动，不适用于天问一号绕火星的运动 B. 根据开普勒第三定律有 C. 减灾二号06卫星和天问一号在地球表面的发射速度均需要大于第二宇宙速度 D. 天问一号在地球表面的发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒行星运动定律适用于任何中心天体的卫星系统，天问一号绕火星的运动同样遵循开普勒定律，故A错误； B．开普勒第三定律成立的条件是同一中心天体，而减灾卫星绕地球，天问一号绕火星，中心天体不同，故不成立，故B错误； C．减灾二号06是地球卫星，发射速度应介于第一宇宙速度（7.9 km/s）和第二宇宙速度（11.2 km/s）之间；天问一号需脱离地球引力，发射速度需大于第二宇宙速度，故C错误； D．天问一号需脱离地球引力但未脱离太阳系，发射速度应大于第二宇宙速度（11.2 km/s）且小于第三宇宙速度（16.7 km/s），故D正确。 故选D。 5. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的是绿色滤光片（滤光片装在单缝前），在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹。下列说法错误的是（　　） A. 如果仅把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变大 B. 仅把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离变小 C. 如果仅改用间距为0.3mm的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变小 D. 如果仅把光源与双缝间的单缝向双缝移近，相邻两亮条纹中心的距离不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉时相邻两个亮（或暗）条纹间距公式可知，如果仅l变大，则变大，故A正确，不符合题意； B．仅把绿色滤光片换为红色，变大，则变大，故B错误，符合题意； C．如果仅改用0.3mm的双缝，即仅d变大，则变小；故C正确，不符合题意； D．仅把光源与双缝间的单缝向双缝移近时，l、d、均不变，故不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，在xOy直角坐标系的第一象限以坐标原点为圆心、半径为R的四分之一圆OADC内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，D为圆弧AC的中点；从坐标原点沿x轴正向向磁场内射入各种不同速率的带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。关于粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 粒子从圆弧边射出时，速度越大，粒子在磁场中运动的时间越长 C. 若粒子从D点射出，则粒子出磁场时速度沿y轴正向 D. 从A点射出的粒子和从D点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为4∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子从y轴射出在磁场中运动的时间最长，最长为，故A错误； B．不同速度的粒子从圆弧边射出时，在磁场中运动轨道所对的弦长相同，速度越大，半径越大，轨迹所对的圆心角越小，运动时间越短，故B错误； C．若粒子从D点出射，运动轨迹如图 根据几何关系，轨迹所对的圆心角为90°，因此粒子从D点出磁场时，速度沿y轴正向，故C正确； D．从A点出射的粒子在磁场中运动的时间为半个周期，从D点出射的粒子在磁场中运动的时间为四分之一个周期，因此时间之比为2∶1，故D错误。 故选C。 7. 已知两点电荷M、N固定在x轴上的、处，其中A、B、C为x轴上的三点，坐标值为、x、2x，B点的切线水平，已知点电荷在空间某点的电势为，Q为场源电荷的电荷量，r为某点到场源电荷的间距，A点的电势为。则下列说法正确的是（　　） A. M、N为异种电荷 B. C. B点的电势为 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．φ-x图像中，图像的斜率表示电场强度大小，由于B点的切线水平，则B点的电场强度为零，则点电荷M、N一定带同种电荷，又因为各点的电势均小于零，所以两点电荷M、N一定均带负电荷，故A错误； B．由于B点的电场强度为零，则两点电荷M、N在B点形成的电场强度的矢量和为零，即 则，故B正确； C．A点的电势为两点电荷M、N在A点电势的代数和，则 同理B点的电势为 解得，故C错误； D．同理C点的电势为 解得 A、B两点的电势差为 C、B两点的电势差为 则，故D错误。 故选B。 8. 一辆新型锂电池电动车在水平的直轨道上由静止开始以10kW的恒定功率加速前进，电动车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知电动车在直轨道上运动时受到的阻力大小不变，电动车从起点到达到最大速度所用的时间为30s。下列说法正确的是（　　） A. 电动车的质量为10kg B. 电动车所受的阻力大小为500N C. 电动车的速度大小为5m/s时的加速度大小为60m/s2 D. 电动车从起点到达到最大速度时通过的距离为50m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由牛顿第二定律 电动车做加速度逐渐减小的加速直线运动，整理得 所以图像的斜率恒定为 与纵轴的截距为 结合图像可得， 代入 解得，，选项A错误，B正确； C．将代入 解得，选项C正确； D．达到最大速度时有 又 解得 电动车从起点到达到最大速度时根据动能定理有 解得电动车从起点到达到最大速度时通过的距离为，选项D错误。 故选BC。 9. 如图所示是一理想变压器示意图，原线圈n1=1100匝，其中一副线圈n2=500匝，两端接阻值R=250Ω的电阻；另一副线圈n3=150匝，两端接有额定值为“30V，15W”的灯泡L。原线圈接入交变电压后，灯泡L恰能正常发光。则下列说法正确的是（　　） A. 电阻R的电压为100V B. 电阻R的电功率为20W C. 原线圈的电流为0.25A D. 原线圈的功率为110W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因灯泡L正常发光，所以，由 代入数据，可得 由代入数据，可得，选项A正确； B．电阻R的电功率为，选项B错误； CD．因为理想变压器有，即 则有 解得原线圈中的电流为，原线圈的功率，C正确、D错误。 故选AC。 10. 如图所示，倾角为θ = 30°的斜面体固定在水平面上，质量mb = 1kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，（重力加速度大小为g = 10m/s2）则（ ） A. a物体质量为1kg B. F最小时，方向水平向右 C. F最小时，绳中张力大小为 D. F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．设绳中张力为T，物体a受力示意图如图，可知当拉力F斜向右上与绳子垂直时的拉力最小，根据平衡条件有， 解得，，故A正确、故BC错误； D．当F最小时绳中张力为，根据平衡条件可知，物体b的摩擦力为，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：共57分。 11. 实验小组的同学做研究平抛运动实验。 （1）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。用如图甲所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是_____。 A. 两球的质量必须相等 B. 应听到两次撞地声音 C. 应改变装置的高度，多次实验 D. 该实验同时能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）借助频闪仪成功拍摄了小球做平抛运动的照片如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为l，频闪仪的闪光频率为f，则小球的平抛速度大小为v0=_____，小球经B点时的速度大小为vB=_____，当地重力加速度大小为g=_____。 【答案】（1）C （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与小球质量是否相等无关，故A错误； B．平抛运动的竖直分运动是自由落体与其合运动具有等时性，所以应听到一次撞地声，故B错误； C．为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验，故C正确； D．此实验说明不了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]据频闪照片，水平方向有得 [2]B点为AC过程的时间中点，其竖直分速度 故 [3]由得 12. 某实验小组做下面改装电表实验： （1）甲同学将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示，改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，使用的电源电动势大小为_____V，则6mA刻度应改为_____Ω。 （2）乙同学将电流表G改装成大量程的电压表，电流表G的内阻是Rg = 200Ω，满刻度电流值是Ig = 500μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，应_____联一个_____Ω的电阻。 （3）丙同学将电流表G改装成大量程的电流表。下列说法正确的是_____。 A. 改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B. 改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变 C. 改装后，表头G自身的电阻减小了 D. 改装后使用时，表头G本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大 【答案】（1） ①. 1.92 ②. 180 （2） ①. 串 ②. 1800 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律得，， 解得，， 【小问2详解】 [1][2]把电流表改装成电压表需串联一个电阻R，改装后有 解得 即应串联一个1800Ω的电阻。 【小问3详解】 把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变。 故选BD。 13. 郑州市共享亲子车投放仪式在河南省艺术中心文化广场举行。本次在市内主城八区投放1000辆，满足市民的亲子出行需要。假设工作人员在27℃的室内对车胎充气，已知充气前轮胎容积3L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L、压强为1atm的气体，忽略车胎容积变化及充气过程中气体温度的变化，摄氏温标所确定的温度t与热力学温度T的关系为：T=t+273K，求： （1）充气多少次可以让气体压强增大至3atm； （2）将充气后车胎拿到温度为37℃的室外后，压强将变为多少。 【答案】（1）30次 （2） 【解析】 【小问1详解】 设充气n次可以让气体压强增大至3atm。以车胎内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，则初状态， 末状态， 由玻意耳定律得 解得充气次数n=30次 【小问2详解】 当温度变化，则初状态， 末状态 气体发生等容变化，由查理定律得 代入数据解得压强将变为 14. 如图所示，足够长的运输带沿倾角α=30°的方向固定，以v0的速度顺时针匀速传动，两虚线1、2间存在垂直斜面向下的匀强磁场，质量为m、电阻值为R、边长为d的正方形导线框abcd随运输带向上运动，经过一段时间ab边越过虚线1，且导线框相对运输带发生运动，当ab边刚到达虚线2时导线框的速度恢复到v0，已知虚线间的距离为L且L>2d，磁感应强度大小为B，导线框与运输带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，整个过程导线框的ab边始终与两虚线平行。求： （1）ab边刚越过虚线1瞬间的加速度大小； （2）导线框的ab边由虚线1运动到虚线2的时间； （3）导线框的ab边由虚线1到虚线2的过程中，因摩擦而产生的热量与电流产生的焦耳热的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据安培力公式有 根据闭合电路欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有 整理得 由于导线框的ab边越过虚线1后，导线框相对运输带发生运动，又由楞次定律以及左手定则可知，ab边所受的安培力沿运输带向下，则由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 设导线框的ab边由虚线1运动到虚线2的时间为t，导线框的ab边由虚线1到cd边运动至虚线1的时间为。则该过程由动量定理得 又， 根据法拉第电磁感应定律得 由运动学公式 解得 【小问3详解】 导线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程，由动能定理得 又由功能关系得该过程中产生的焦耳热为 该过程因摩擦而产生的热量为 解得 15. 如图所示，半径为R=1.5m的弧形槽固定在水平面上，槽右侧衔接一长木板乙，质量为m0=1.5kg的可视为质点的滑块丙静止在长木板的最右端，长木板的上表面比弧形槽的最低点B高，可视为质点的物体甲由弧形槽左上方某高度处以水平速度抛出，抛出瞬间的动能为4.5J，经过一段时间物体甲无碰撞地由A点进入弧形槽，且物体甲在A点的动能为12.5J，物体甲滑到B点与长木板乙发生弹性碰撞，物体甲由A到B的过程中克服摩擦力做功0.5J。已知甲，乙的质量分别为m=1kg、M=3kg，滑块丙与长木板、长木板与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求： （1）物体甲的抛出点与A点间的水平间距； （2）物体甲与长木板碰后瞬间的速度大小； （3）欲使滑块丙不离开长木板乙，求长木板乙的最小长度以及全程滑块丙与长木板、长木板与地面之间因摩擦分别产生的热量。 【答案】（1） （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 设物体甲抛出瞬间的速度为v0，由 解得 由题意可知，物体甲落在A点瞬间的速度沿弧形槽的切线方向，则物体甲落在A点瞬间的速度为 物体甲在A点的竖直分速度为 物体甲由抛出点到A点的时间为 物体甲的抛出点与A点间的水平间距为 【小问2详解】 设弧形槽的圆心角为，由（1）解析可知 物体甲由A点运动到B点的过程中，由动能定理得 解得 物体甲与长木板乙发生弹性碰撞，设物体甲与长木板乙碰后的速度分别为，v2，由动量守恒定律以及机械能守恒定律得 解得， 【小问3详解】 物体甲与长木板乙碰后，滑块丙向右做匀加速直线运动，加速度为 长木板乙的加速度为 当二者速度相等后，由于整体的加速度等于滑块丙的最大加速度，所以此后二者保持相对静止，设等速前经历的时间为t，则由速度关系得 解得 该过程中长木板乙的位移为 滑块丙的位移为 为使滑块丙不离开长木板乙，则长木板乙的最小长度为 解得 由以上分析可知，t时刻滑块丙和长木板乙的速度为 此后二者共同减速到静止，且减速时的加速度大小为 减速到静止的位移大小为 滑块丙与长木板因摩擦产生的热量为 长木板与地面之间因摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $