精品解析：甘肃省金昌市永昌县第一高级中学2025-2026学年高三上学期第一次诊断考试物理试卷

永昌县第一高级中学高三第一次诊断考试 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：高考范围。 一、选择题：共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 碘131是碘的一种放射性同位素，半衰期为8天。碘131发生β衰变时变成氙131，发出的β射线可用于治疗甲状腺疾病。下列说法正确的是（　　） A. β射线的实质是高速电子，说明碘131原子核内存在电子 B. β衰变的本质是原子核中一个中子转变为质子，同时放出一个电子 C. 经过24天，患者体内的碘131全部发生衰变 D. 碘131原子核的比结合能比氙131原子核的比结合能大 2. 如果青少年长时间的久坐与不正确的姿势，经过累积就会引起各种劳损与慢性疾病。学习一段时间要站起来活动一下，尽量避免长时间久坐。小明课下站立在水平地面上时，两腿绷直时夹角的角平分线与地面垂直。下列说法正确的是（ ） A. 两条腿分开的角度越大，小明对地面的压力越小 B. 两条腿分开的角度越大，小明受到的合力越大 C. 两条腿分开的角度越小，小明越费力 D. 小明对地面的压力与两条腿间的角度无关 3. 一根轻质细绳上端固定，串联着三个质量不同的小球，从上到下小球的质量分别为2kg、3kg、1kg，三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。当三个小球稳定静止时，其实际形态最接近的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，太极球是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的A点为圆周运动最高点，点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A. 太极球在运动过程中机械能守恒 B. 太极球在点受到向心力、重力和弹力的作用 C. 从点运动到点过程中，球拍对太极球做了正功 D. 在点，球拍对太极球的作用力大小为 5. 在如图所示的坐标系，将一面镀有反射膜的平行玻璃砖放在图示位置，激光笔发出的一束激光从坐标原点射向玻璃砖表面，在坐标轴上观察到两个光点的坐标分别为、。则实验所用玻璃砖的折射率为（　　） A. B. C. D. 6. 图是学校通过校门外变压器给学校供电的示意图。两条输电线的总电阻等效为图中的r，为便于分析，假设所有用电器都是同一规格的电灯，理想变压器的输入电压不变。受疫情影响，校园内工作的用电器减少为原来的一半，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器的输入功率减小为原来的一半 B. 输电线r上损耗的功率减少为原来的1/4 C. 工作的同一电灯的电阻比原来略变小 D. 工作的同一电灯实际功率比原来略变大 7. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在倾角的光滑斜面上，弹簧的上端有一个可视为质点的静止物块，物块与弹簧不连接。现用沿斜面向上的拉力作用在物块上，使物块开始向上做匀加速运动，拉力与物块位移之间的关系图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度。下列说法中正确的是（　　） A. 未施加时，弹簧的弹力为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物块的质量为 D. 物块的加速度大小为 8. 在学校运动场上50m直跑道AB的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点O出发，向端点A缓慢行进。在此过程中他会听到扬声器的声音强弱交替（　　） A. 这是波的干涉现象 B. 这是波的多普勒效应 C. 他走到距O点6.25m处，听到的声音较弱 D. 他走到距O点8.75m处，听到的声音较强 9. 由20个国家持续25年、投入数万名科学家倾力合作的詹姆斯·韦伯太空望远镜被成功发射，被送入日—地拉格朗日L2点；如图所示的L1、L2、L3、L4、L5为法籍意大利数学家拉格朗日指出的太阳和地球所在同一平面上的5个拉格朗日点。韦伯太空望远镜位于这个点上，在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 韦伯太空望远镜绕太阳运动线速度比地球绕太阳运动的线速度小 B. 韦伯太空望远镜绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 C. 韦伯太空望远镜在L2点处于平衡状态 D. 同一飞行器稳定在L2处所受太阳和地球引力的合力比稳定在L1处大 10. 如图所示，间距的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角，在同一水平面内，整个空间内存在着竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。长度、质量、电阻的导体杆a静止放置在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从斜面上处由静止释放，运动到虚线处有最大速度，此时导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体杆与导轨倾斜部分和水平部分的动摩擦因数相同。取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A. 导体杆a与导轨间的动摩擦因数为0.5 B. 导体杆a与导轨间的动摩擦因数为 C. 导体杆b的最大速度为0.5m/s D. 导体杆b的最大速度为1m/s 二、非选择题：共5小题，共57分。 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数 C. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）经正确操作后获得一条如图乙所示的纸带（两相邻计数点间还有四个点），相邻计数点的距离分别为、、，。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式__________；小车加速度的表达式__________。（用题中给出的物理量表示） （3）多次改变砂和砂桶的质量，得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，作出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量为__________。 12. 某同学测量一个满偏电流的微安表的内阻并将其改装成量程较大的电流表。利用的实验器材有:电动势为的直流电源，电流表A（内阻），微安表（内阻待测），滑动变阻器，开关，导线和不同阻值的电阻若干。请完成下列填空： （1）在答题卡上将图1中所示的器材符号连线，画出测量表内阻的实验电路原理图________； （2）先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表的示数为75mA，此时表的示数如图2所示，则流过的电流是________，表的内阻＝______； （3）给表并联一个的电阻改装成较大量程的电流表，并将电路改装成图3校准电路进行校准，当发现表的示数为时，标准电流表的示数为，则_______；改装之后的该电流表的实际量程是0～________（第（3）问结果均保留一位小数）。 13. 某同学设计了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上，盖上盆子，不用手接触盆子就能把钱取走。该同学做了下面操作：把两张餐巾纸平铺在盆底上，倒上适量水，把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上，用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体，手抓拔罐缓慢地提起盆子，取走现金。示意图如图所示，假设拔罐口横截面积为S1，盆底的横截面积为S2，盆子和湿透的餐巾纸总质量为m，当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力，盆子（包括餐巾纸）与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体，忽略抽气过程气体温度的变化及盆子的形变，大气压强为p0，重力加速度为g，求： （1）盆子提起后，拔罐中气体的压强； （2）罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。 14. 如图，虚线以下存在电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场Ⅰ，一质子以初速度从点进入电场Ⅰ中，并从点沿水平方向离开Ⅰ进入半圆环形辐向电场Ⅱ，在Ⅱ中以点为圆心的同一个圆弧上各点电场强度大小相等、方向均指向圆心，质子在电场Ⅱ中恰好做匀速圆周运动。已知与水平方向的夹角，点与点间的距离为，质子的电荷量为，质量为，不计重力，求： （1）质子从到的运动时间； （2）、两点间的距离； （3）质子做圆周运动的轨迹所在圆弧处对应的辐向电场的电场强度的大小。 15. 为了解决航空公司装卸货物时因抛掷造成物品损坏的问题，一位同学设计了如图所示的缓冲转运装置，卸货时飞机不动，缓冲装置A紧靠飞机，转运车B靠紧A。包裹C沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为μ1=0.4，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为M=60kg，A、B水平部分的长度均为L=4m。包裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度g=10m/s2。C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。 （1）要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量m最大不超过多少； （2）若某包裹的质量为m1=20kg，从h=2.4m处静止滑下，停在转运车B，求该包裹在转运车B上运动过程中产生的热量； （3）若某包裹的质量为m2=120kg，为使该包裹能滑上转运车B上，则该包裹释放时的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 永昌县第一高级中学高三第一次诊断考试 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：高考范围。 一、选择题：共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 碘131是碘的一种放射性同位素，半衰期为8天。碘131发生β衰变时变成氙131，发出的β射线可用于治疗甲状腺疾病。下列说法正确的是（　　） A. β射线的实质是高速电子，说明碘131原子核内存在电子 B. β衰变的本质是原子核中一个中子转变为质子，同时放出一个电子 C. 经过24天，患者体内的碘131全部发生衰变 D. 碘131原子核的比结合能比氙131原子核的比结合能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．β射线是高速电子流，但原子核由质子和中子组成，β衰变中的电子来源于中子转化为质子时释放的，并非核内原有电子，A错误； B．β衰变时，原子核内的一个中子转化为质子，同时释放一个电子（及反电子、中微子），此描述符合β衰变的本质，B正确； C．半衰期为8天，经过24天（3个半衰期），剩余碘131的质量为原来的 仍有未衰变，C错误； D．衰变产物氙131比碘131更稳定，因此氙131的比结合能更大，D错误。 故选B。 2. 如果青少年长时间的久坐与不正确的姿势，经过累积就会引起各种劳损与慢性疾病。学习一段时间要站起来活动一下，尽量避免长时间久坐。小明课下站立在水平地面上时，两腿绷直时夹角的角平分线与地面垂直。下列说法正确的是（ ） A. 两条腿分开的角度越大，小明对地面的压力越小 B. 两条腿分开的角度越大，小明受到的合力越大 C. 两条腿分开的角度越小，小明越费力 D. 小明对地面的压力与两条腿间的角度无关 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．根据牛顿第三定律可知小明对地面的压力与地面对小明的支持力大小相等，支持力与重力为一对平衡力，合力为零，所以小明对地面的压力与重力大小相等，与两条腿间的角度无关，故AB错误，D正确； C．设两腿对身体作用力为，与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 两条腿分开的角度越小，越小，小明越省力，C错误。 故选D。 3. 一根轻质细绳上端固定，串联着三个质量不同的小球，从上到下小球的质量分别为2kg、3kg、1kg，三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。当三个小球稳定静止时，其实际形态最接近的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】令、、，绳子与竖直方向夹角如图所示 则 ，， 所以 故选A。 4. 如图所示，太极球是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的A点为圆周运动最高点，点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A. 太极球在运动过程中机械能守恒 B. 太极球在点受到向心力、重力和弹力的作用 C. 从点运动到点过程中，球拍对太极球做了正功 D. 在点，球拍对太极球的作用力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．太极球在运动的过程中动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，故A错误； B．太极球在点受到重力和弹力的作用，两个力的合力充当圆周运动的向心力，故B错误； C．从A点运动到B点过程中，合外力做功为零，重力做正功，则球拍对太极球做了负功，故C错误； D．在点，球拍对太极球的作用力大小为，故D正确。 故选D。 5. 在如图所示的坐标系，将一面镀有反射膜的平行玻璃砖放在图示位置，激光笔发出的一束激光从坐标原点射向玻璃砖表面，在坐标轴上观察到两个光点的坐标分别为、。则实验所用玻璃砖的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】实验时玻璃砖光路图如图所示 根据折射光线与入射光线的对称性可知，入射点的坐标为，玻璃砖内反射点的坐标为，设入射角为i，折射角为r。根据数学知识得 ， 所以该玻璃的折射率为 故选A。 6. 图是学校通过校门外变压器给学校供电的示意图。两条输电线的总电阻等效为图中的r，为便于分析，假设所有用电器都是同一规格的电灯，理想变压器的输入电压不变。受疫情影响，校园内工作的用电器减少为原来的一半，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器的输入功率减小为原来的一半 B. 输电线r上损耗的功率减少为原来的1/4 C. 工作的同一电灯的电阻比原来略变小 D. 工作的同一电灯实际功率比原来略变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．设每个用电器的电阻为，用电器并联的总电阻为 此时副线圈的总电阻为 校园内工作的用电器减少为原来的一半后 此时副线圈的总电阻为 由于副线圈电压不变，根据 可知用电器减少一半后输出功率并不是原来的一半，由于变压器输入功率等于输出功率，因此变压器的输入功率并未减小为原来的一半，故A错误； B．同理，由 可知，用电器减少一半后副线圈的总电流并未减小为原来的一半，根据电功率公式可知输电线r上损耗的功率并未减少为原来的1/4，故B错误； C．工作的同一电灯两端电压增大或者通过的电流增大，温度升高，电阻略大，故C错误； D．由于 当用电器减少一半后副线圈总电阻增大，由于副线圈电压不变，因此副线圈总电流减小，输电线内阻电压减小，故电灯并联电压增大，根据 可知工作的同一电灯实际功率比原来略变大，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在倾角的光滑斜面上，弹簧的上端有一个可视为质点的静止物块，物块与弹簧不连接。现用沿斜面向上的拉力作用在物块上，使物块开始向上做匀加速运动，拉力与物块位移之间的关系图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度。下列说法中正确的是（　　） A. 未施加时，弹簧的弹力为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物块的质量为 D. 物块的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．初始时物块处于静止状态，沿斜面方向有 当沿斜面向上的拉力作用在物块上时物块开始向上做匀加速运动，设加速度为 当x=0cm时F1=10N，根据牛顿第二定律有 当x=2cm时F2=15N，且之后拉力大小不变，说明当x=2cm时物块与弹簧分离，根据牛顿第二定律有 联立解得，，，故AD错误，C正确； B．由乙图可知物块向上运动2cm后弹力为零，说明初始时弹簧的压缩量为x=2cm，根据胡克定律有 解得，故B错误。 故选C。 8. 在学校运动场上50m直跑道AB的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点O出发，向端点A缓慢行进。在此过程中他会听到扬声器的声音强弱交替（　　） A. 这是波的干涉现象 B. 这是波的多普勒效应 C. 他走到距O点6.25m处，听到的声音较弱 D. 他走到距O点8.75m处，听到的声音较强 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．他会听到扬声器的声音强弱交替是波的干涉现象，A正确，B错误； C．当他走到距O点x=6.25m处，两列波的波程差 听到的声音较弱，C正确； D．他走到距O点处，两列波的波程差 听到的声音较弱，D错误。 故选AC。 9. 由20个国家持续25年、投入数万名科学家倾力合作的詹姆斯·韦伯太空望远镜被成功发射，被送入日—地拉格朗日L2点；如图所示的L1、L2、L3、L4、L5为法籍意大利数学家拉格朗日指出的太阳和地球所在同一平面上的5个拉格朗日点。韦伯太空望远镜位于这个点上，在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 韦伯太空望远镜绕太阳运动线速度比地球绕太阳运动的线速度小 B. 韦伯太空望远镜绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 C. 韦伯太空望远镜在L2点处于平衡状态 D. 同一飞行器稳定在L2处所受太阳和地球引力的合力比稳定在L1处大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．韦伯太空望远镜位于拉格朗日L2点，其半径比地球半径大，由于韦伯太空望远镜在拉格朗日L2点与地球同步绕太阳做圆周运动，即两者角速度相等，根据 ， 可知韦伯太空望远镜绕太阳运动线速度比地球绕太阳运动的线速度大，韦伯太空望远镜绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，A错误，B正确； C．由于韦伯太空望远镜保持与地球同步绕太阳做圆周运动，由合外力提供向心力，则韦伯太空望远镜在L2点处于非平衡状态，C错误； D．由于飞行器在拉格朗日点保持与地球同步绕太阳做圆周运动，即角速度与地球绕太阳公转的角速度相等，根据 由于同一飞行器稳定在L2处的半径比稳定在L1处大，可知同一飞行器稳定在L2处所受太阳和地球引力的合力比稳定在L1处大，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，间距的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角，在同一水平面内，整个空间内存在着竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。长度、质量、电阻的导体杆a静止放置在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从斜面上处由静止释放，运动到虚线处有最大速度，此时导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体杆与导轨倾斜部分和水平部分的动摩擦因数相同。取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A. 导体杆a与导轨间的动摩擦因数为0.5 B. 导体杆a与导轨间的动摩擦因数为 C. 导体杆b的最大速度为0.5m/s D. 导体杆b的最大速度为1m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当导体杆b的速度最大时，对导体杆a受力分析有 对导体杆b受力分析，沿斜面方向有 垂直斜面方向有 摩擦力大小 联立解得 故A错误、B正确； CD．当导体杆b的速度最大时，有 电动势 电流 导体杆b受到的安培力 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题：共5小题，共57分。 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数 C. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）经正确操作后获得一条如图乙所示的纸带（两相邻计数点间还有四个点），相邻计数点的距离分别为、、，。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式__________；小车加速度的表达式__________。（用题中给出的物理量表示） （3）多次改变砂和砂桶的质量，得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，作出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量为__________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 AC．本实验中拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误； B．打点计时器使用时，先接通电源，再释放小车，该实验探究质量一定时加速度与力的关系，要记录弹簧测力计的示数，故B正确。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]两相邻计数点间的时间间隔 打计数点5时小车速度的表达式 小车加速度的表达式 【小问3详解】 以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标 根据牛顿第二定律 得小车质量 12. 某同学测量一个满偏电流的微安表的内阻并将其改装成量程较大的电流表。利用的实验器材有:电动势为的直流电源，电流表A（内阻），微安表（内阻待测），滑动变阻器，开关，导线和不同阻值的电阻若干。请完成下列填空： （1）在答题卡上将图1中所示的器材符号连线，画出测量表内阻的实验电路原理图________； （2）先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表的示数为75mA，此时表的示数如图2所示，则流过的电流是________，表的内阻＝______； （3）给表并联一个的电阻改装成较大量程的电流表，并将电路改装成图3校准电路进行校准，当发现表的示数为时，标准电流表的示数为，则_______；改装之后的该电流表的实际量程是0～________（第（3）问结果均保留一位小数）。 【答案】 ①. ②. 30.0 ③. 1250 ④. 250.0 ⑤. 300.0 【解析】 【详解】（1）[1]实验原理图如图 （2）[2][3]根据题意可知，微安表的分度值为，流过G的电流为，由欧姆定律 （3）[4]标准电流表与改装电流表串联，则 [5]该电流表的实际量程 13. 某同学设计了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上，盖上盆子，不用手接触盆子就能把钱取走。该同学做了下面操作：把两张餐巾纸平铺在盆底上，倒上适量水，把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上，用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体，手抓拔罐缓慢地提起盆子，取走现金。示意图如图所示，假设拔罐口横截面积为S1，盆底的横截面积为S2，盆子和湿透的餐巾纸总质量为m，当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力，盆子（包括餐巾纸）与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体，忽略抽气过程气体温度的变化及盆子的形变，大气压强为p0，重力加速度为g，求： （1）盆子提起后，拔罐中气体的压强； （2）罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设盆子提起后，拔罐中气体的压强为，则有 解得 （2）设拔罐中气体的体积为V，抽出气体在压强为时的体积为，由玻意耳定律有 罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比 14. 如图，虚线以下存在电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场Ⅰ，一质子以初速度从点进入电场Ⅰ中，并从点沿水平方向离开Ⅰ进入半圆环形辐向电场Ⅱ，在Ⅱ中以点为圆心的同一个圆弧上各点电场强度大小相等、方向均指向圆心，质子在电场Ⅱ中恰好做匀速圆周运动。已知与水平方向的夹角，点与点间的距离为，质子的电荷量为，质量为，不计重力，求： （1）质子从到的运动时间； （2）、两点间的距离； （3）质子做圆周运动的轨迹所在圆弧处对应的辐向电场的电场强度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 质子从到过程，由牛顿第二定律有 竖直方向做匀减速直线运动，有 联立解得 【小问2详解】 质子从到过程水平方向的位移 质子从到过程竖直方向的位移 则、间的距离 解得 【小问3详解】 质子在电场Ⅱ中做匀速圆周运动，有 ， 解得 15. 为了解决航空公司装卸货物时因抛掷造成物品损坏的问题，一位同学设计了如图所示的缓冲转运装置，卸货时飞机不动，缓冲装置A紧靠飞机，转运车B靠紧A。包裹C沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为μ1=0.4，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为M=60kg，A、B水平部分的长度均为L=4m。包裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度g=10m/s2。C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。 （1）要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量m最大不超过多少； （2）若某包裹的质量为m1=20kg，从h=2.4m处静止滑下，停在转运车B，求该包裹在转运车B上运动过程中产生的热量； （3）若某包裹的质量为m2=120kg，为使该包裹能滑上转运车B上，则该包裹释放时的最小值。 【答案】（1）60kg；（2）120J；（3）m 【解析】 【详解】（1）A恰好不运动需要满足 解得 m=60kg 故包裹C的质量最大不超过60kg； （2）因C的质量，故装置A始终处于静止状态 由动能定理得 解得 v0=m/s C与B相互作用的全过程，两者组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，则 由能量守恒定律得 解得 Q=120J （3）因C的质量为，故装置A和B会一起运动 释放C的高度最小时，C滑上B车时，A、B、C三者共速，C由释放到曲面轨道最低点的过程，由动能定理得 C在A的水平部分滑动过程，A、B组成的整体加速度为a1，C的加速度为a2，取向右为正方向，根据牛顿第二定律得 解得 a1=1m/s2 ﹣μ1m2g=m2a2 解得 达到共速，有 可得 t= 由位移关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $