精品解析：河南省豫南九校2024-2025学年高三下学期5月联考物理试卷

物理 本试卷总分100分，考试时间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，再选涂其他答案标号。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、单项选择题: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，只有一项符合题目要求。 1. 某核弹中原子弹的装料主要为铀235（）或钚239（）。铀235和钚239均为放射性元素，半衰期分别为7.0×108年、2.41×104年，其中铀235发生α衰变，钚239衰变的产物为铀235。下列说法正确的是（　　） A. 钚239衰变为铀235发生的是α衰变 B. 装铀235的原子弹爆炸，是铀原子核集中发生α衰变 C. 因为铀235的半衰期长，所以不如钚239更适合用来制造原子弹 D. 用钚239制造的原子弹即使不引爆，经过4.82×104年后也完全没有了放射性 2. 如图所示，倾角θ=37°的斜面体ABC绕过C点的竖直轴转动，斜面上一可视为质点的小物块相对斜面静止。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6。则斜面体转动的最小角速度与最大角速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，将一凸透镜A（一面为平面，另一面为球面的凸透镜）放在一平面玻璃板B上，透镜的主光轴垂直于玻璃板面，一束单色平行光平行于主光轴照射到透镜上，从透镜上方可以看到明暗相间的同心环形条纹。下列说法正确的是（　　） A. 环形条纹是由光的衍射形成的 B. 靠近中心附近的条纹较宽，越往边缘越窄 C. 靠近中心附近的条纹较窄，越往边缘越宽 D. 所有条纹的宽度都是相等的 4. 2024年11月12日至17日，我国国际航展在珠海举行，并派出多种机型进行了精彩的飞行表演。某型号飞机在跑道上加速起飞过程中，受到发动机的推力F、竖直向上的升力F1、空气阻力F2、地面阻力f作用，已知，，，其中v为飞机的运动速度，N为飞机对地面的压力，k1、k2、k均为常数且，。起飞前的过程忽略飞机质量的变化，发动机保持最大功率不变。则起飞前的过程中，F及飞机加速度a的大小变化情况是（　　） A. F减小 a减小 B. F不变 a不变 C. F减小 a不变 D. F不变 a减小 5. 真空中某平面内有A、B、C、O四点，其位置关系如图所示，，。M、N为AO延长线上的点，。在A、B、C三点分别固定电荷量相等的正点电荷，将一负点电荷从无限远处沿AO延长线的反方向移动到O点。取无限远处电势为0，则该负点电荷（　　） A. 在O点，受到的电场力为0、电势能也为0 B. 从无限远到M点过程中，受到的电场力一直变大 C. 从无限远到M点过程中，电势能一直减小 D. 从无限远到M点过程中，电势能先减小后增大 6. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置位于处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 该波的频率为10Hz D. 该波的振幅为3cm 7. 如图所示，边长为L的单匝正方形线圈abcd以初速度v0（v0垂直于ab边）沿光滑绝缘水平面运动，穿过一磁感应强度为B、方向为竖直向下的匀强磁场区域，磁场区域的宽度也为L，线圈运动中保持ab边与磁场的两侧边界M、N平行。当ab边运动到边界M时开始计时，t1时刻ab边到达边界N，此时线圈的速度为，线圈通过磁场过程中感应电流i随时间t变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题: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. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆，实现首次月球背面采样返回，嫦娥六号的其他器件在月面工作时轨道器在距离月面高h处绕月球做圆周运动。2024年10月30日，神舟十九号飞船将三名航天员送入天宫空间站，与神舟十八号的三名航天员“太空会师”，天宫空间站在距离地面高H处绕地球做圆周运动。若地球可看作质量为M、半径为R的均匀球体，月球可看作质量为m、半径为r的均匀球体。关于天宫空间站在轨运行与嫦娥六号轨道器环月飞行，下列说法正确的是（　　） A. 速度之比为 B. 速度之比为 C. 周期之比为 D. 周期之比为 9. 如图所示，边长为L的正方形平板abcd倾斜固定，其倾角，四分之一圆弧轨道固定在平板上，轨道最高点与板的a点重合，最低点的切线水平。一可视为质点的小球从a点由静止释放，恰好经过平板的c点。重力加速度为g，忽略摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球经过c点时的速度大小为 B. 小球经过c点时的速度方向与bc边的夹角为30° C. 圆弧轨道的半径可能为 D. 如果将板直立，再使小球从a点由静止释放，则球仍经过c点 10. 如图所示，长L=2.8m、倾角为的传送带，以3m/s的恒定速率沿顺时针方向匀速运行。某时刻一质量为的小物块，沿传送带向上以5m/s的初速度从传送带下端滑上，最终被送到上端的平台上，传送带上留下一段划痕。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，。下列说法正确的是（　　） A. 物块滑上平台时的速度大小为1m/s B. 物块在传送带上运动的时间为1.2s C. 物块在传送带上留下的划痕长度为1.2m D. 物块与传送带间因摩擦产生的内能为2.4J 三、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，进行以下操作： ①配制油酸酒精溶液。向a毫升的油酸中注入酒精，直至总量达到b毫升。 ②测量一滴油酸酒精溶液的体积。用注射器抽取配制好的体积为V的溶液，逐滴滴进烧杯，记下总滴数N。 ③测油膜的面积。在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，形成一块油膜。待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。用正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积S。 请思考回答以下问题： （1）油酸分子的直径为__________（用题中所给各量的符号表示）。 （2）利用坐标方格计算油膜面积时，甲同学用的是边长为1cm的方格纸，乙同学觉得太小，格子数太多不方便数清，他认为可以换用边长为3cm的方格纸。你认为__________同学（填“甲”或“乙”）的误差更大。 （3）实验中为什么要将油酸用酒精稀释__________________________________________________？ 12. 用如图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻，其中电阻箱的最大阻值为999.9Ω，电流表的量程为0.6A、内阻约为1Ω，电压表的量程为3V、内阻约为15kΩ。 （1）请用笔画线代替导线，连接图乙中的实物图_______。 （2）把电阻箱的阻值调到最大，保持S2断开，将S1闭合。调节电阻箱接入电路的阻值，记录相应的电流表示数I和电阻箱接入电路的阻值R，利用所得数据绘制图像如图丙所示。某次电阻箱的旋钮位置如图丁所示，则电阻箱接入电路的阻值为__________Ω。 （3）把电阻箱的阻值调到最大，闭合S1、S2，调节电阻箱接入电路的阻值，记录相应的电流表示数I、电压表示数U、电阻箱接入电路的阻值R，利用所得数据绘制图像如图戊所示。 （4）若图丙中图线的纵截距为a、斜率为k，图戊中图线的纵截距为b。则被测电池的电动势为__________，内阻为__________（用题目中所给的物理量表示）。 13. 某气体温度计结构如图，A是测温泡，C是金属盒气压计，导热性很差的毛细管B连通测温泡和金属盒。在温度为T1的室内，向温度计中充入少量氦气并密封，达到热平衡后气压计示数为p1。当把温度计整体置于温度为T2（未知）的环境中时，稳定后气压计的示数为p2。在温度为T1的室内，要测量容器中温度较低液体的温度，将A置于液体中，C仍在温度为T1的室内，稳定后气压计的示数为p3。不考虑温度变化时各部分的容积变化，毛细管B的容积可忽略，温度计内的氦气一直可视为理想气体。求： （1）温度T2； （2）测液体温度时，从C中流入A中的氦气与C中剩余氦气的质量之比。 14. 如图所示为真空中的坐标系Oxyz，某时刻一质量为m、电荷量为（）的带电粒子以初速度v0沿x轴负方向从（，，）点经过。已知的空间存在沿z轴负方向的匀强电场（图中未画出），的空间存在沿y轴负方向的匀强磁场（图中未画出），在的空间还存在沿z轴负方向的匀强磁场（图中未画出），两区域磁场的磁感应强度大小均为。粒子第一次x坐标为零时恰好经过原点O。不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从离开P点，到第3次通过x轴经历的时间； （3）从粒子第二次经过x轴开始，再经时间，粒子位置与O点间的距离。 15. 如图所示，质量为1kg、可视为质点的滑块A放在长木板B上，B的右端固定着挡板，其质量（含挡板）为2kg，上表面长度为2m。长木板B和铁块C沿同一直线停放在足够大的光滑水平面上。某时刻给A施加一水平向右的恒定拉力F=10N，使A从B的左端由静止开始运动，当A与B的挡板将要碰撞时撤去F，A与B不再发生相对运动后B撞上C。A与B右端挡板的碰撞及B与C的碰撞均无机械能损失且时间极短，A与B上表面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未滑离B，g取10m/s²。 （1）求整个过程拉力F对A做的功； （2）试分析论证B与C可能的碰撞次数； （3）若C的质量为3kg，求最终A与B的挡板之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 本试卷总分100分，考试时间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，再选涂其他答案标号。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、单项选择题: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，只有一项符合题目要求。 1. 某核弹中原子弹的装料主要为铀235（）或钚239（）。铀235和钚239均为放射性元素，半衰期分别为7.0×108年、2.41×104年，其中铀235发生α衰变，钚239衰变的产物为铀235。下列说法正确的是（　　） A. 钚239衰变为铀235发生的是α衰变 B. 装铀235的原子弹爆炸，是铀原子核集中发生α衰变 C. 因为铀235的半衰期长，所以不如钚239更适合用来制造原子弹 D. 用钚239制造的原子弹即使不引爆，经过4.82×104年后也完全没有了放射性 【答案】A 【解析】 【详解】A．钚-239（）衰变的产物为（），质量数减少4，核电荷数减少2，所以发生的是α衰变，故A正确； BC．原子弹爆炸时发生的是裂变，不是衰变，与半衰期的长短无关，故BC错误； D．经过两个半衰期后，还有四分之一未衰变，所以仍然有放射性，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，倾角θ=37°的斜面体ABC绕过C点的竖直轴转动，斜面上一可视为质点的小物块相对斜面静止。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6。则斜面体转动的最小角速度与最大角速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小物块做水平面内的圆周运动，设半径为r，最小角速度为，最大角速度为，对应的支持力和摩擦力分别为、和、，根据牛顿第二定律得， 竖直方向有， 而， 整理得 故选D。 3. 如图所示，将一凸透镜A（一面为平面，另一面为球面的凸透镜）放在一平面玻璃板B上，透镜的主光轴垂直于玻璃板面，一束单色平行光平行于主光轴照射到透镜上，从透镜上方可以看到明暗相间的同心环形条纹。下列说法正确的是（　　） A. 环形条纹是由光的衍射形成的 B. 靠近中心附近的条纹较宽，越往边缘越窄 C. 靠近中心附近的条纹较窄，越往边缘越宽 D. 所有条纹的宽度都是相等的 【答案】B 【解析】 【详解】透镜的球面与玻璃板之间有一层空气，光到达透镜的球面时一部分反射，一部分折射，折射光到达玻璃板面时反射回来，两部分反射光发生干涉，形成明暗相间的条纹。空气薄层厚度不是均匀增加，而是由玻璃板中心向外单位长度上空气薄层越来越厚，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，而是越向外越密，即为中央疏边缘密的同心圆。 故选B。 4. 2024年11月12日至17日，我国国际航展在珠海举行，并派出多种机型进行了精彩的飞行表演。某型号飞机在跑道上加速起飞过程中，受到发动机的推力F、竖直向上的升力F1、空气阻力F2、地面阻力f作用，已知，，，其中v为飞机的运动速度，N为飞机对地面的压力，k1、k2、k均为常数且，。起飞前的过程忽略飞机质量的变化，发动机保持最大功率不变。则起飞前的过程中，F及飞机加速度a的大小变化情况是（　　） A. F减小 a减小 B. F不变 a不变 C. F减小 a不变 D. F不变 a减小 【答案】A 【解析】 【详解】飞机在跑道上加速运动时，竖直方向受力平衡，则有 解得 所以地面的阻力为 水平方向加速运动，则牛顿第二定律方程为 整理得 即 由于，，所以。发动机的功率保持不变，由可知，随着v的增大，F减小，而增大，故减小，所以加速度a减小。 故选A。 5. 真空中某平面内有A、B、C、O四点，其位置关系如图所示，，。M、N为AO延长线上的点，。在A、B、C三点分别固定电荷量相等的正点电荷，将一负点电荷从无限远处沿AO延长线的反方向移动到O点。取无限远处电势为0，则该负点电荷（　　） A. 在O点，受到的电场力为0、电势能也为0 B. 从无限远到M点过程中，受到的电场力一直变大 C. 从无限远到M点过程中，电势能一直减小 D. 从无限远到M点过程中，电势能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意，根据矢量叠加原理，可判断O点的电场强度为0，所以负点电荷在O点受到的电场力为0；但由于O点的电势不为0，所以电势能不为0，故A错误。 B．设正点电荷的电荷量为Q，根据矢量叠加原理可求得M、N点的电场强度大小分别为， 而无限远处电场强度为0，所以从无限远移到M点过程中，受到的电场力不是一直变大，故B错误。 CD．沿着AO的延长线，从M点到无限远，电场强度的方向不变且水平向右，负点电荷从无限远移到M点过程中，受到的电场力一直做正功，所以电势能一直减小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置位于处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 该波的频率为10Hz D. 该波的振幅为3cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，时刻质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．在0～0.1s时间内质点P从平衡位置运动到题图乙位置，结合题图甲可知波传播的距离为1m，所以波速，故B正确； C．该波的周期 频率，故C错误； D．根据题图乙， 代入数据（0.1，-2）可知，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，边长为L的单匝正方形线圈abcd以初速度v0（v0垂直于ab边）沿光滑绝缘水平面运动，穿过一磁感应强度为B、方向为竖直向下的匀强磁场区域，磁场区域的宽度也为L，线圈运动中保持ab边与磁场的两侧边界M、N平行。当ab边运动到边界M时开始计时，t1时刻ab边到达边界N，此时线圈的速度为，线圈通过磁场过程中感应电流i随时间t变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据， 可知加速度a随速度的减小而减小，则图像的切线斜率绝对值逐渐减小，即图像的切线斜率绝对值逐渐减小；根据动量定理得 又 则ab边到达边界N过程中有 可知线圈的cd边到达边界N时速度减小为0，线圈做减速运动，通过第一个L位移经历的时间为，第二个L位移经历的时间一定大于。 故选D。 二、多项选择题: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. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆，实现首次月球背面采样返回，嫦娥六号的其他器件在月面工作时轨道器在距离月面高h处绕月球做圆周运动。2024年10月30日，神舟十九号飞船将三名航天员送入天宫空间站，与神舟十八号的三名航天员“太空会师”，天宫空间站在距离地面高H处绕地球做圆周运动。若地球可看作质量为M、半径为R的均匀球体，月球可看作质量为m、半径为r的均匀球体。关于天宫空间站在轨运行与嫦娥六号轨道器环月飞行，下列说法正确的是（　　） A. 速度之比为 B. 速度之比为 C. 周期之比为 D. 周期之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】设天宫空间站的质量为，则在轨运行时有 设嫦娥六号轨道器的质量为，则环月飞行时有 可得， 故选BC。 9. 如图所示，边长为L的正方形平板abcd倾斜固定，其倾角，四分之一圆弧轨道固定在平板上，轨道最高点与板的a点重合，最低点的切线水平。一可视为质点的小球从a点由静止释放，恰好经过平板的c点。重力加速度为g，忽略摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球经过c点时的速度大小为 B. 小球经过c点时的速度方向与bc边的夹角为30° C. 圆弧轨道的半径可能为 D. 如果将板直立，再使小球从a点由静止释放，则球仍经过c点 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从a点到c点，根据机械能守恒定律有 解得，故A错误； BC．设轨道的半径为R，则小球离开圆弧轨道时的速度大小 之后做类平抛运动，沿水平方向 沿斜面向下方向， 解得或 小球经过c点时，水平方向的分速度 沿斜面方向的分速度，所以 解得，故B错误，C正确； D．当时，板直立后，小球离开圆弧轨道的速度 离开圆弧轨道到落到边的时间 所以，即小球仍经过c点 当时，小球一定过c点，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，长L=2.8m、倾角为的传送带，以3m/s的恒定速率沿顺时针方向匀速运行。某时刻一质量为的小物块，沿传送带向上以5m/s的初速度从传送带下端滑上，最终被送到上端的平台上，传送带上留下一段划痕。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，。下列说法正确的是（　　） A. 物块滑上平台时的速度大小为1m/s B. 物块在传送带上运动的时间为1.2s C. 物块在传送带上留下的划痕长度为1.2m D. 物块与传送带间因摩擦产生的内能为2.4J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设传送带的速度为，物块的初速度为，滑上平台时的速度为。第一过程，物块相对传送带向上运动，匀减速运动的加速度大小 时间 对地位移 第二过程，相对传送带向下运动，匀减速运动的加速度大小 根据速度—位移公式有 解得，故A正确； B．第二过程的时间 总运动时间，故B正确； C．第一过程中，物块相对传送带向上的位移大小 第二过程中，物块相对传送带向下的位移大小 所以划痕的长度为，故C错误； D．因摩擦产生的内能，故D正确。 故选ABD。 三、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，进行以下操作： ①配制油酸酒精溶液。向a毫升的油酸中注入酒精，直至总量达到b毫升。 ②测量一滴油酸酒精溶液的体积。用注射器抽取配制好的体积为V的溶液，逐滴滴进烧杯，记下总滴数N。 ③测油膜的面积。在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，形成一块油膜。待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。用正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积S。 请思考回答以下问题： （1）油酸分子的直径为__________（用题中所给各量的符号表示）。 （2）利用坐标方格计算油膜面积时，甲同学用的是边长为1cm的方格纸，乙同学觉得太小，格子数太多不方便数清，他认为可以换用边长为3cm的方格纸。你认为__________同学（填“甲”或“乙”）的误差更大。 （3）实验中为什么要将油酸用酒精稀释__________________________________________________？ 【答案】（1） （2）乙 （3）如果将一滴纯油酸滴在水面上，散开成单分子油膜后面积非常大，一般容器中的水面不会形成单分子油膜，实验难以操作甚至无法完成；用酒精稀释后的溶液滴在水面后，酒精溶于水且很快挥发，从而获得纯油酸单分子油膜。 【解析】 【小问1详解】 配制好的油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液中所含的油酸体积为 形成油膜后有 所以油酸分子的直径为 【小问2详解】 方格的边长增大后，会使测得的油膜面积偶然误差变大，从而增大了实验结果的误差，所以乙的误差更大。 【小问3详解】 如果将一滴纯油酸滴在水面上，散开成单分子油膜后面积非常大，一般容器中的水面不会形成单分子油膜，实验难以操作甚至无法完成；用酒精稀释后的溶液滴在水面后，酒精溶于水且很快挥发，从而获得纯油酸单分子油膜。 12. 用如图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻，其中电阻箱的最大阻值为999.9Ω，电流表的量程为0.6A、内阻约为1Ω，电压表的量程为3V、内阻约为15kΩ。 （1）请用笔画线代替导线，连接图乙中的实物图_______。 （2）把电阻箱的阻值调到最大，保持S2断开，将S1闭合。调节电阻箱接入电路的阻值，记录相应的电流表示数I和电阻箱接入电路的阻值R，利用所得数据绘制图像如图丙所示。某次电阻箱的旋钮位置如图丁所示，则电阻箱接入电路的阻值为__________Ω。 （3）把电阻箱的阻值调到最大，闭合S1、S2，调节电阻箱接入电路的阻值，记录相应的电流表示数I、电压表示数U、电阻箱接入电路的阻值R，利用所得数据绘制图像如图戊所示。 （4）若图丙中图线的纵截距为a、斜率为k，图戊中图线的纵截距为b。则被测电池的电动势为__________，内阻为__________（用题目中所给的物理量表示）。 【答案】 ①. ②. 13.4 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]从电池正极出发，根据电路图，逐点连线，注意两个支路，电表的正负极接线柱，如图所示 （2）[2]各个旋钮所对数字乘以相应倍率，相加即为电阻箱接入电路的阻值，即阻值为 （4）[3][4]闭合，断开时，根据闭合电路欧姆定律 即 、均闭合时，根据欧姆定律 所以，， 即， 13. 某气体温度计结构如图，A是测温泡，C是金属盒气压计，导热性很差的毛细管B连通测温泡和金属盒。在温度为T1的室内，向温度计中充入少量氦气并密封，达到热平衡后气压计示数为p1。当把温度计整体置于温度为T2（未知）的环境中时，稳定后气压计的示数为p2。在温度为T1的室内，要测量容器中温度较低液体的温度，将A置于液体中，C仍在温度为T1的室内，稳定后气压计的示数为p3。不考虑温度变化时各部分的容积变化，毛细管B的容积可忽略，温度计内的氦气一直可视为理想气体。求： （1）温度T2； （2）测液体温度时，从C中流入A中的氦气与C中剩余氦气的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从温度到温度，A、C内的总氦气发生等容变化 所以 【小问2详解】 设金属盒的容积为，从中流出的氦气在压强为、温度为的状态下的体积为，则 则 所以流出的氢气与剩余氢气的质量比为 14. 如图所示为真空中的坐标系Oxyz，某时刻一质量为m、电荷量为（）的带电粒子以初速度v0沿x轴负方向从（，，）点经过。已知的空间存在沿z轴负方向的匀强电场（图中未画出），的空间存在沿y轴负方向的匀强磁场（图中未画出），在的空间还存在沿z轴负方向的匀强磁场（图中未画出），两区域磁场的磁感应强度大小均为。粒子第一次x坐标为零时恰好经过原点O。不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从离开P点，到第3次通过x轴经历的时间； （3）从粒子第二次经过x轴开始，再经时间，粒子位置与O点间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从P到O过程中做类平抛运动，则有，， 联立解得 【小问2详解】 粒子经过O点时， 则粒子经过O点时的速度大小 方向与z轴负方向成，在空间做半径为R的匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子第二次经过x轴时的x坐标为 此时，沿x轴负方向和z轴方向的分速度均为，进入的空间后粒子一方面沿z轴做匀变速运动（先减速到速度为0后再反向加速），一方面在垂直于z轴的平面内做半径为r、周期为T的匀速圆周运动。有， 沿z轴匀减速运动到速度为0的时间 所以粒子第三次经过x轴的位置与第二次经过x轴的位置相同；粒子从P到O的时间 从O到第二次经过x轴的时间 粒子从离开P点，到第3次通过x轴经历的时间 【小问3详解】 从粒子第二次经过x轴开始，再经时间，由于 此时粒子的位置坐标，， 该位置到O的距离 15. 如图所示，质量为1kg、可视为质点的滑块A放在长木板B上，B的右端固定着挡板，其质量（含挡板）为2kg，上表面长度为2m。长木板B和铁块C沿同一直线停放在足够大的光滑水平面上。某时刻给A施加一水平向右的恒定拉力F=10N，使A从B的左端由静止开始运动，当A与B的挡板将要碰撞时撤去F，A与B不再发生相对运动后B撞上C。A与B右端挡板的碰撞及B与C的碰撞均无机械能损失且时间极短，A与B上表面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未滑离B，g取10m/s²。 （1）求整个过程拉力F对A做的功； （2）试分析论证B与C可能的碰撞次数； （3）若C的质量为3kg，求最终A与B的挡板之间的距离。 【答案】（1）30J （2）只发生一次碰撞 （3）0 【解析】 【小问1详解】 在F作用的过程中，对A有 位移为 对B有 位移为 而 故F做的功为 解得J 【小问2详解】 撤去F后到与C碰撞前，对A、B根据动量定理有 B与C碰撞中动量守恒、机械能守恒，则有， 整理得 A与B相互作用过程中 由于 整理得kg<<kg 物体的质量不可能为负值，即说明B与C只发生一次碰撞。 【小问3详解】 若kg，由（2）知，B与C只发生一次碰撞，设碰撞前A与挡板的距离为，根据能量守恒定律有 设B与C碰撞后，A在B上滑过的距离为，根据能量守恒定律 最终A与挡板的距离 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $