精品解析：湖南省常德市汉寿县汉寿县第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二下学期6月月考物理试卷 一、单选题 1. 如图所示为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，产生一些不同频率的光，让这些光照射一个逸出功为2.29 eV的钠光电管，以下说法正确的是( ) A. 这些氢原子可能发出3种不同频率的光 B. 能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子 C. 光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部 D. 钠光电管在这些光照射下发出的光电子再次轰击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n＝3的能级 2. 将某种材料的长方体锯成A、B两块放在水平桌面上，并紧靠在一起，如图所示，物体A的角度如图中所示，现用水平方向的力F推物体，使A、B保持矩形整体沿力F方向匀速运动，则（ ）． A. 物A在水平方向受两个力作用，合力为零 B. 作用于A的摩擦力不止一个 C. 物B对A的压力大小等于桌面对A的摩擦力的大小 D. 物B在水平方向受三个力的作用 3. 小爱同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（　　） A. 机动车处于匀加速状态 B. 机动车在前3秒的位移是12m C. 机动车的加速度为 D. 机动车前2秒内的平均速度为6m/s 4. 如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则（ ） A. 甲星所受合外力为 B. 乙星所受合外力为 C. 其它条件不变，去掉乙星，剩下甲与丙构成双星后，甲星的周期与原来相同 D. 甲星和丙星的动能相同，均为 5. 2022年2月19日，中国选手隋文静和韩聪顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名，为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌。比赛中，两个人静立在赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演。隋文静的质量小于韩聪的质量，假设双人滑冰场地为光滑冰面，下列关于两个人互推前后的说法正确的是（　　） A. 静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量不再为0 B. 静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的动量相同 C. 韩聪质量较大，互推后两人分离时他获得的速度较大 D. 隋文静质量较小，互推后两人分离时她获得的动能较大 6. 一柱状容器的高为3l，底面是边长为2l的正方形，容器内装满某种透明液体。过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面图的左下角处有一点光源，其发出的红光经过容器内部相应光路后，从液体上表面的D点射出两束相互垂直的光，则（　　） A. 该透明液体对红光的折射率为 B. 红光在透明液体中的传播速度为0.6c C. 红光从透明液体到空气的临界角为37° D. 将红光改为紫光后从D点射出的两束光夹角为锐角 二、多选题 7. 一列简谐横波沿轴正方向传播，处在的质点和的质点各自的振动图像如图所示，由此可知（　　） A. 质点在波峰时，在波谷 B. 该波的周期为 C. 该波的波速可能为 D. 该波的波长可能为 8. 在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定（　　） A. 电源的电动势E一定大于击穿电压U B. 电容器所带的最大电荷量一定为 C. 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D. 在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 9. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 10. 如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的动能为Ek、重力的功率为P、绳子拉力为F，向心加速度为a；若改变小球质量或悬线长度，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的动能Ek变为原来的2倍 B. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的重力功率P变为原来的2倍 C. 若仅增加悬线长度，则最低点时绳子拉力F不变 D. 若仅增加悬线长度，则最低点时向心加速度a增大 三、实验题 11. 如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置： （1）他让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打下的点，再取纸带的一段进行研究，那么测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用______测量这一段的___，并计算重物在这一段运动的初速度和末速度； （2）该同学计算了多组动能的变化量，画出动能的变化量与下落的对应高度的关系图像，在实验误差允许的范围内，得到的图应是 图； A. B. C. D. 12. 某同学通过连接如图（a）实验器材来描绘额定电压为2.0V，额定功率为1.0W的小灯泡L的图线（要求L的电流从零开始），其中电源的电动势为3V； （1）该同学有两条连线是错误的，请在图（a）中对错线打“×”，并画出正确连线； （2）他根据实验数据，计算并描绘出的图像如图（b）所示，由图像可知，当所加电压为0.8V时，灯丝电阻为_______Ω，灯泡实际消耗的电功率为________W；由此图可知小灯泡L的电阻随着电压的增大而______ 。（计算结果保留二位有效数字） 13. 某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压，电阻约几欧） B．电压表一个（量程，内阻约） C．电流表一个（量程，内阻约） D．滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干 （1）在图甲中用笔划线完成实验电路的连接__________； （2）开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于__________端（选填“最左”或“最右”）； （3）作出小灯泡的图像如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻约为__________（保留2位有效数字）。若将该小灯泡接入电源（电动势为2.0V，内阻为5.0Ω）的两端，小灯泡的实际功率为__________W。（保留2位有效数字） 四、解答题 14. 抽气吸盘能帮助工人快速搬运大质量岩板、瓷砖、玻璃等。某次施工时，工人把横截面积为的吸盘放在质量的岩板上，多次按压抽气泵抽出吸盘内空气，使吸盘内空气体积变为原来的一半，此时恰能向上提起岩板，假设吸盘内的气体为理想气体，抽气过程中温度不变，外界大气压强为。求： （1）此时吸盘内气体压强为多少？ （2）吸盘内被抽出气体质量和原来气体质量的比值。 15. 如图，有一平行于轴长为的线状粒子发射器，其中心位于轴负半轴某处，在间均匀发射沿平行轴方向速度均相同的同种粒子，粒子的电荷量为，质量为。其右侧有一沿轴正向的匀强电场，场强为，宽为。有一圆心在半径为的圆形匀强磁场I，其磁感应强度为，方向垂直纸面向外。第四象限下方有垂直向里的匀强磁场II，其磁感应强度为。已知从点射入圆形磁场的粒子，刚好从圆形磁场最下端点沿-轴方向射出，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）粒子的初速度； （2）发射出的粒子经过磁场I的最长时间与最短时间之差； （3）若第四象限的位置有一足够长的荧光屏，所有打在荧光屏上的粒子均被吸收，则线状粒子发射器同一时刻射出的粒子，最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比。 16. 如图所示，处于竖直平面内的轨道装置，由倾角光滑直轨道AB、圆心为的半圆形光滑轨道BCD，圆心为的光滑圆弧外轨道EF组成。且，B为轨道间的相切点，B、、D、和处于同一直线上。已知滑块质量，轨道BCD和EF的半径为。滑块开始时从轨道AB上某点由静止释放。（，，，，） （1）若释放点距离B点的高度差为h，求滑块在最低点C时轨道对滑块支持力与高度h的函数关系； （2）若释放点距离地面的高度差为，滑块在轨道BCD上的P点刚好脱离轨道，求滑块能达到距离地面的最大高度；（结果保留3位有效数字） （3）若释放点距离地面的高度差为5R，求滑块从F点抛出后水平位移和重力的冲量。（结果保留2位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二下学期6月月考物理试卷 一、单选题 1. 如图所示为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，产生一些不同频率的光，让这些光照射一个逸出功为2.29 eV的钠光电管，以下说法正确的是( ) A. 这些氢原子可能发出3种不同频率的光 B. 能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子 C. 光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部 D. 钠光电管在这些光照射下发出的光电子再次轰击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n＝3的能级 【答案】B 【解析】 【详解】A.大量氢原子从n＝4能级跃迁能产生6种不同频率的光，故A错误； B.其中能让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子，即为氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级，从n＝3能级跃迁到n＝1能级，从n＝4能级跃迁到n＝1能级，从n＝4能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子，故B正确； C.光电管发出的光电子来自于金属板原子核外的自由电子，故C错误； D.氢原子从n＝4能级向n＝1能级发生跃迁，辐射光能量最大，当该光照射钠光电管时，逸出的光电子的最大能量为 E＝－0.85 eV－(－13.60 eV)－2.29 eV＝10.46 eV， 而氢原子从n＝1能级跃迁到n＝3能级，需要吸收的能量为 E′＝－1.51 eV－(－13.60 eV)＝12.09 eV， 因10.46 eV<12.09 eV，故用该光电子轰击处于基态的氢原子，不能使之跃迁到n＝3能级，故D错误。 故选：B 2. 将某种材料的长方体锯成A、B两块放在水平桌面上，并紧靠在一起，如图所示，物体A的角度如图中所示，现用水平方向的力F推物体，使A、B保持矩形整体沿力F方向匀速运动，则（ ）． A. 物A在水平方向受两个力作用，合力为零 B. 作用于A的摩擦力不止一个 C. 物B对A的压力大小等于桌面对A的摩擦力的大小 D. 物B在水平方向受三个力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】AB. 对木板分析受力情况：木板在水平面受到水平向左的滑动摩擦力，对木板弹力和摩擦力，合力为零，故A错误，B正确； C. 根据平衡条件得知：对木板弹力和摩擦力，的合力与桌面对的滑动摩擦力大小相等，作出和的合力如图，由几何知识得知： 故C错误； D. 木板在水平面内受到的弹力和摩擦力，水平面的摩擦力和推力，共四个力的作用，故D错误． 3. 小爱同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（　　） A. 机动车处于匀加速状态 B. 机动车在前3秒的位移是12m C. 机动车的加速度为 D. 机动车前2秒内的平均速度为6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】AC．根据题意，由公式可得 由图像斜率可得 由纵轴交点可得可知。机动车处于匀减速状态，故AC错误； B．机动车匀减速运动的总时间为 则3s车已经停下来了，机动车在前3秒的位移是 故B错误； D．机动车第2s末的速度为 机动车前2秒内的平均速度为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则（ ） A. 甲星所受合外力为 B. 乙星所受合外力为 C. 其它条件不变，去掉乙星，剩下甲与丙构成双星后，甲星的周期与原来相同 D. 甲星和丙星的动能相同，均为 【答案】D 【解析】 【详解】甲星所受的合外力为：，故A错误；甲星和丙星对乙星的万有引力大小相等，方向相反，则乙星所受的合外力为零，故B错误；去掉乙星，甲、丙所受的合力发生变化，轨道半径不变，根据万有引力提供向心力知，周期发生变化，故C错误；甲丙均绕乙星做匀速圆周运动，由于甲、丙所受的合力大小相等，轨道半径相同，则线速度大小相同，即动能相等，根据，可得：，故D正确．所以D正确，ABC错误． 5. 2022年2月19日，中国选手隋文静和韩聪顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名，为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌。比赛中，两个人静立在赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演。隋文静的质量小于韩聪的质量，假设双人滑冰场地为光滑冰面，下列关于两个人互推前后的说法正确的是（　　） A. 静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量不再为0 B. 静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的动量相同 C. 韩聪质量较大，互推后两人分离时他获得的速度较大 D. 隋文静质量较小，互推后两人分离时她获得的动能较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．隋文静，韩聪组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统初状态总动量为零，由动量守恒定律可知，分开后两人的总动量始终为零，总动量不变，两人的动量大小相等、反向相反，AB错误； C．根据动量守恒 韩聪质量较大，分离时他获得的速度较小，隋文静质量较小，分离时她获得的速度较大，动能较大，C错误，D正确。 故选D。 6. 一柱状容器的高为3l，底面是边长为2l的正方形，容器内装满某种透明液体。过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面图的左下角处有一点光源，其发出的红光经过容器内部相应光路后，从液体上表面的D点射出两束相互垂直的光，则（　　） A. 该透明液体对红光的折射率为 B. 红光在透明液体中的传播速度为0.6c C. 红光从透明液体到空气的临界角为37° D. 将红光改为紫光后从D点射出的两束光夹角为锐角 【答案】A 【解析】 【详解】设从光源发出的光直接照射到D点射出的光的入射角为i1，折射角为r1，经反光壁反射后从D点射出的光的入射角为i2，折射角为r2，在剖面图内作光源相对于反光壁的对称点C，连接CD，交反光壁于E点，则这两束光的光路图如图所示 A．设液体对红光的折射率为n，由折射定律可得 由题意可得 r1＋r2=90° 由几何关系可得 ， 联立可得 A正确； B．由折射定律可得 可得红光在透明液体中的传播速度 B错误； C．由全反射临界角公式可得 故红光从透明液体到空气的临界角大于37°，C错误； D．将红光改为紫光后，光的频率增大，液体对光的折射率变大，因为入射角不变，则折射角增大，故两条折射光线夹角为钝角，D错误。 ‍故选A。 二、多选题 7. 一列简谐横波沿轴正方向传播，处在的质点和的质点各自的振动图像如图所示，由此可知（　　） A. 质点在波峰时，在波谷 B. 该波的周期为 C. 该波的波速可能为 D. 该波的波长可能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由振动图像得质点在波峰时，质点在平衡位置，故A错误； B．由图像知该波的周期为，故B正确； CD．由题意，根据图像知质点和质点之间的距离 可得该列波的波长 该波的波速为，当时，；波长不可能为，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定（　　） A. 电源的电动势E一定大于击穿电压U B. 电容器所带的最大电荷量一定为 C. 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D. 在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，故A正确； B．电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为 Q=CU 故B错误； C．闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，故C错误； D．充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．时刻，闭合开关，回路中的电流 对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨进行分析有 解得，故A正确； B．时刻力F的大小趋近于0，导体棒速度达到最大值时，回路总的电动势为0，回路中的电流为0，导体棒做匀速直线运动，则有 结合上述解得，故B正确； C．时间内，对导体棒进行分析，根据动量定理有 根据欧姆定律有 其中，解得，故C错误； D．对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨与导体棒构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 此时回路总电动势为0，则有 结合上述解得，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的动能为Ek、重力的功率为P、绳子拉力为F，向心加速度为a；若改变小球质量或悬线长度，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的动能Ek变为原来的2倍 B. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的重力功率P变为原来的2倍 C. 若仅增加悬线长度，则最低点时绳子拉力F不变 D. 若仅增加悬线长度，则最低点时向心加速度a增大 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．由机械能守恒定律有 解得 若仅将小球的质量变为原来的2倍，小球到最低点的速度v不变，由可知，最低点的动能Ek变为原来的2倍，选项A正确； B．在最低点时速度的方向为水平方向，与重力方向垂直，重力的功率为零，所以小球的重力功率P不变仍然为零，选项B错误； C．在最低点绳子的拉力为F，由牛顿第二定律可得 则 F＝3mg 可见在最低点时绳子的拉力与绳长无关，选项C正确； D.小球最低点时的向心加速度 与绳长无关，选项D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置： （1）他让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打下的点，再取纸带的一段进行研究，那么测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用______测量这一段的___，并计算重物在这一段运动的初速度和末速度； （2）该同学计算了多组动能的变化量，画出动能的变化量与下落的对应高度的关系图像，在实验误差允许的范围内，得到的图应是 图； A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 刻度尺 ②. 位移##高度 （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在这个过程中重力的功为 故取纸带的一段进行研究，需要用刻度尺测量这一段的位移。 故需要用刻度尺测量这一段的高度。 【小问2详解】 重力所做的功理论上等于动能的变化量，即 所以与应成正比，图像应为一条过原点的直线。 故选C。 12. 某同学通过连接如图（a）实验器材来描绘额定电压为2.0V，额定功率为1.0W的小灯泡L的图线（要求L的电流从零开始），其中电源的电动势为3V； （1）该同学有两条连线是错误的，请在图（a）中对错线打“×”，并画出正确连线； （2）他根据实验数据，计算并描绘出的图像如图（b）所示，由图像可知，当所加电压为0.8V时，灯丝电阻为_______Ω，灯泡实际消耗的电功率为________W；由此图可知小灯泡L的电阻随着电压的增大而______ 。（计算结果保留二位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 2.3 ②. 0.28 ③. 增大 【解析】 【小问1详解】 灯泡的额定电流为 可知电流表量程应选择；同时由于满足，所以电流表应用外接法；出错导线及改正图如图所示 【小问2详解】 [1][2]从图像可知所加电压为0.8V时，电流为0.35A，由欧姆定律可得故灯丝电阻为 灯泡实际消耗的电功率为 [3]由图可知，图像上的点与坐标原点的连线的斜率越来越大，说明灯泡电阻随电压的增大而增大。 13. 某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压，电阻约几欧） B．电压表一个（量程，内阻约） C．电流表一个（量程，内阻约） D．滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干 （1）在图甲中用笔划线完成实验电路的连接__________； （2）开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于__________端（选填“最左”或“最右”）； （3）作出小灯泡的图像如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻约为__________（保留2位有效数字）。若将该小灯泡接入电源（电动势为2.0V，内阻为5.0Ω）的两端，小灯泡的实际功率为__________W。（保留2位有效数字） 【答案】（1） （2）最右 （3） ①. 5.7##5.8 ②. 0.19 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的电阻约几欧，远小于电压表内阻，所以电流表应采用外接法，则完整的实物连线如图所示 【小问2详解】 开关S闭合之前，为了使电压和电流从0开始调节，应把滑动变阻器的滑片置于最右端。 【小问3详解】 [1]小灯泡正常工作时，此时电压为，由图乙可知电流约为，则灯泡正常工作时的电阻约为 [2]若将该小灯泡接入电源（电动势为2.0V，内阻为5.0Ω）的两端，设小灯泡的实际电压为，实际电流为，根据闭合电路欧姆定律可得 即 在小灯泡的图像中作出对应的关系图线，如图所示 由图中交点可知，小灯泡的实际功率为 四、解答题 14. 抽气吸盘能帮助工人快速搬运大质量岩板、瓷砖、玻璃等。某次施工时，工人把横截面积为的吸盘放在质量的岩板上，多次按压抽气泵抽出吸盘内空气，使吸盘内空气体积变为原来的一半，此时恰能向上提起岩板，假设吸盘内的气体为理想气体，抽气过程中温度不变，外界大气压强为。求： （1）此时吸盘内气体压强为多少？ （2）吸盘内被抽出气体质量和原来气体质量的比值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设此时吸盘内气体压强为，以岩板为对象，根据受力平衡可得 可得 （2）设吸盘内原来空气体积为，根据玻意耳定律可得 则吸盘内被抽出气体质量和原来气体质量的比值为 15. 如图，有一平行于轴长为的线状粒子发射器，其中心位于轴负半轴某处，在间均匀发射沿平行轴方向速度均相同的同种粒子，粒子的电荷量为，质量为。其右侧有一沿轴正向的匀强电场，场强为，宽为。有一圆心在半径为的圆形匀强磁场I，其磁感应强度为，方向垂直纸面向外。第四象限下方有垂直向里的匀强磁场II，其磁感应强度为。已知从点射入圆形磁场的粒子，刚好从圆形磁场最下端点沿-轴方向射出，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力。求： （1）粒子的初速度； （2）发射出的粒子经过磁场I的最长时间与最短时间之差； （3）若第四象限的位置有一足够长的荧光屏，所有打在荧光屏上的粒子均被吸收，则线状粒子发射器同一时刻射出的粒子，最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子以速度经过电场加速后速度为,根据动能定理则有 粒子以速度由O进入磁场刚好从圆形磁场最下端点沿方向射出，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 由几何关系 联立以上各式解得 【小问2详解】 粒子在磁场中进行磁聚焦，粒子会汇聚在点，从圆形磁场最上端进入磁场和从最下端进入磁场的粒子时间间隔最大，粒子圆周运动的周期 最上端粒子运动时间 最下端粒子运动时间 最大时间间隔 【小问3详解】 刚好在磁场II射到荧光屏上轨迹恰好与荧光屏相切，由几何关系， 在磁场中 最终打到荧光屏上的粒子数与总粒子数之比 16. 如图所示，处于竖直平面内的轨道装置，由倾角光滑直轨道AB、圆心为的半圆形光滑轨道BCD，圆心为的光滑圆弧外轨道EF组成。且，B为轨道间的相切点，B、、D、和处于同一直线上。已知滑块质量，轨道BCD和EF的半径为。滑块开始时从轨道AB上某点由静止释放。（，，，，） （1）若释放点距离B点的高度差为h，求滑块在最低点C时轨道对滑块支持力与高度h的函数关系； （2）若释放点距离地面的高度差为，滑块在轨道BCD上的P点刚好脱离轨道，求滑块能达到距离地面的最大高度；（结果保留3位有效数字） （3）若释放点距离地面的高度差为5R，求滑块从F点抛出后水平位移和重力的冲量。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）；（2）0.148m； （3）， 【解析】 【详解】（1）滑块从释放到C点过程，根据动能定理可得 在C点时，根据向心力公式可得 联立解得 （2）设小球在与圆心的连线跟竖直方向夹角为θ处脱离轨道，有 从释放点到圆轨道最低点，由动能定理，有 解得 从圆轨道的最低点到脱离处P点，由 可得 解得 小球脱离轨道后做斜抛运动，在最高点时的速度 从圆轨道的最低点到最高点，由 可得 解得 （3）从释放点到F点，由动能定理可知 解得 由几何关系可知，在F点滑块的速度与水平方向夹角为69°。 小球脱离轨道后做斜抛运动，设从F点处到最高处的时间为，则有水平方向 竖直方向 解得 竖直方向上升的高度 此后做平抛运动，设平抛运动的时间为， 解得 滑块从F点抛出后水平位移 重力的冲量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $