精品解析:江苏省泰州市泰兴三校2025-2026学年高三上学期11月期中联考物理试题
2026-08-24
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内容正文:
江苏省泰州市泰兴三校2025-2026学年高三上学期11月期中联考
物理试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项∶
1、本试卷满分 100 分,考试时间为 75 分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2、答题前,请将自己的姓名、考试号(智学号)用 0.5毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。
3、选择题答案用2B铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑,非选择题用 0.5mm 的黑色签字笔在每题对应的答题区域内做答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共计44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示为起重机吊起铁管的场景。质量为200kg的铁管两端固定有一钢绳,起重机挂钩勾住钢绳,使铁管从静止开始先竖直向上做匀加速直线运动,达到某一速度后做匀速运动。若铁管始终保持水平,不计钢绳质量与一切阻力。下列说法正确的是( )
A. 匀加速阶段铁管处于超重状态
B. 匀速阶段钢绳的张力大小为1000N
C. 钢绳对铁管的拉力是由于铁管形变引起的
D. 匀加速阶段钢绳对铁管的作用力大于铁管对钢绳的作用力
2. 对于以下的光学现象说法中正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图,若只将光源由红色光改为绿色光,P0、P1两相邻亮条纹间距离∆x增大
B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,下图对应光的波长较短
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,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的
D. 图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波
3. 如图所示,有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,b是近地卫星,c是地球静止卫星,d是高空探测卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时大
B. 卫星c所需的向心力比卫星b所需的向心力要小
C. 卫星c的发射速度一定大于卫星b的发射速度
D. 卫星d的角速度是四颗卫星中最大的
4. 关于下面热学中的五张图片所涉及的相关知识,描述不正确的是( )
A. 甲是分子间的作用力跟距离的关系图,当时,分子间的作用力表现为引力
B. 要达到乙图的实验效果,应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上
C. 丙图中对同一气体而言,实线对应的气体分子温度高于虚线对应的气体分子温度
D. 丁图中,悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动表现得越明显
E. 戊图中,猛推推杆压缩筒内封闭的气体,气体温度升高、压强变大
5. 下面有四幅图片,涉及有关物理现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水银在玻璃上形成“椭球形”的液滴说明水银不浸润玻璃
B. 图乙中,若抽掉绝热容器中间的隔板,气体的温度将降低
C. 图丙中,观察二氧化氮扩散实验,说明空气分子和二氧化氮分子间存在引力
D. 图丁中,封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大,这表明气体分子间距离减小时,分子间斥力会增大
6. 如图所示,有两个半径相同、质量不同的小球A和B,两球静止在光滑的水平面上,其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度,使得A球与静止的B球发生正碰,取向右为正方向,则碰撞后A球的速度可能为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示,一束单色光从真空中沿半径射入半圆柱形透明工件,光在圆心O处发生折射和反射,折射光线的强度随着的变化而变化(如图乙所示),光在真空中的传播速度为c,,结合图像信息可知,单色光在工件中的传播速度为( )
A. B. C. D.
8. 下列运动可能存在的是( )
A. 物体加速度逐渐减小,但速度逐渐增大
B. 物体速度为零,但加速度却很大
C. 物体向上运动,而加速度却向下
D. 物体速度变化量方向为正,速度方向也为正,但物体做减速运动
9. 某空间存在如图所示的电场,图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子(不考虑所受重力)以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子从a点运动到c点的过程中,电势能增大20eV
C. 该粒子经过f点时的加速度为0
D. 若粒子经过d点时的动能为12eV,则该粒子经过a点时的动能为2eV
10. 如图甲为研究光电效应的实验电路,图乙纵坐标为实验中AK间的电压U(A电势高于K为正),横坐标为入射光的频率ν,图乙中BC为平行于U轴的直线,CD是一条斜率绝对值为k的直线,C点的坐标为(b,0),图中阴影部分表示能产生光电流的区域。现有大量氢原子处于某激发态,在向低能级跃迁时只能放出1种可见光,且该可见光恰好能使实验所用的金属材料发生光电效应,已知氢原子各能级关系为,其中E1为基态能级值,量子数n=1,2,3……,电子电量为e,光速为c,则( )
A. 直线CD是滑片P在aO之间滑动所收集的数据绘制而成
B. 斜率绝对值k等于普朗克常量数值
C. 能使实验所用金属材料发生光电效应的可见光光子动量至少为
D. 根据实验结果,氢原子基态的能级值为
11. 如图是镇同学将石块A、B、C从下到上依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,假设整个环境处于无风状态,则下列说法正确的是( )
A. 石块B对C的支持力和C的重力一定是一对平衡力
B. 石块B可能受到6个力的作用
C. 石块B一定会受到A施加给它的摩擦力
D. 石块B对石块A的作用力一定竖直向下
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13%题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 智能手机内置许多传感器,某同学想到使用其中的光传感器,结合单摆原理测量当地的重力加速度。
(1)实验操作步骤如下:
① 用螺旋测微器测量小钢球的直径d,测得结果如图甲所示,其读数 d=_______mm;
② 将细绳一端固定在O点,另一端系上小钢球,用毫米刻度尺测量出细绳的长度L;
③如图乙所示,实验前,使手机的光感元件位于小钢球的正下方,打开手机中测量亮度的应用软件;
④ 使单摆摆动,每当小钢球经过最低点时,光感元件会采集到一个亮度的最小值。采集到亮度随时间变化的图像如图丙,则单摆的周期T=_____s(保留两位有效数字);
(2)若该同学把 O 点到钢球中心的距离作为单摆摆长,则重力加速度的表达式可表示为:g=_________(用L、d、T 进行表示);
(3)关于实验操作,下列说法正确的是
A. 尽量选择粗一些、长一些的摆线
B. 尽量选择质量大、体积小的小球
C. 单摆偏离平衡位置的角度尽量大一些
D. 为使亮度变化更明显,应将小球涂黑
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示,且波恰好传播到处,已知振源的振动周期。求:
(1)该波的波长、振幅和频率;
(2)波速v的大小;
(3)时,波向前传播到x轴上的位置。
14. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控,小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器,如图所示,汽缸导热,缸内温度与环境温度可以认为相等,达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积,的活塞封闭着一定质量理想气体,活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物m,若轻绳拉力刚好为零,警报器即开始报警。当缸内温度为时,活塞与缸底相距,与重物相距。环境空气压强,重力加速度大小,不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)当活塞刚好接触重物时,求缸内气体的温度;
(2)某时刻警报器开始报警,若重物质量为,求此时缸内气体温度。
15. 静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置示意图如图所示。A、B为两块平行金属板,间距,两板间有方向由B指向A、电场强度的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的质量、电荷量为,喷出的初速度。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求:
(1)微粒落在B板上的动能;
(2)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间;
(3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积。
16. 某娱乐节目中设计了一水上闯关轨道,其简化模型如图所示,半径的光滑圆弧轨道与一传送带平滑连接,两轨道相切于点,A点与圆心点等高。传送带长,与水平方向夹角传送带以的速度顺时针方向转动,距点水平距离为,高为处设置一水平平台,闯关者从A点静止下滑,最后要从点飞出并落入平台,某次闯关时,闯关者质量,闯关者与传送带的动摩擦因数,不计空气阻力和轨道连接处的能量损失,不考虑传送带滑轮大小,,求:
(1)闯关者在圆弧轨道上的点时的速度大小以及对圆弧轨道的压力大小。
(2)为了使闯关者能恰好水平进入平台,求平台距点的水平距离。
(3)求这次闯关时,传送带和闯关者之间因摩擦而产生的热量。
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江苏省泰州市泰兴三校2025-2026学年高三上学期11月期中联考
物理试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项∶
1、本试卷满分 100 分,考试时间为 75 分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2、答题前,请将自己的姓名、考试号(智学号)用 0.5毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。
3、选择题答案用2B铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑,非选择题用 0.5mm 的黑色签字笔在每题对应的答题区域内做答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共计44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示为起重机吊起铁管的场景。质量为200kg的铁管两端固定有一钢绳,起重机挂钩勾住钢绳,使铁管从静止开始先竖直向上做匀加速直线运动,达到某一速度后做匀速运动。若铁管始终保持水平,不计钢绳质量与一切阻力。下列说法正确的是( )
A. 匀加速阶段铁管处于超重状态
B. 匀速阶段钢绳的张力大小为1000N
C. 钢绳对铁管的拉力是由于铁管形变引起的
D. 匀加速阶段钢绳对铁管的作用力大于铁管对钢绳的作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.在匀加速阶段,铁管竖直向上做匀加速直线运动,加速度向上,所以铁管处于超重状态,故A正确;
B.匀速阶段,钢绳的张力大小等于铁管重力大小,即,故B错误;
C.根据弹力的产生原因,钢绳对铁管的拉力是由于钢绳发生形变,要恢复原状而对铁管产生的力,并非铁管形变引起的,故C错误;
D.钢绳对铁管的作用力与铁管对钢绳的作用力是一对相互作用力,相互作用力大小相等、方向相反,与铁管的运动状态无关,所以匀加速阶段钢绳对铁管的作用力等于铁管对钢绳的作用力,故D错误。
故选A。
2. 对于以下的光学现象说法中正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图,若只将光源由红色光改为绿色光,P0、P1两相邻亮条纹间距离∆x增大
B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,下图对应光的波长较短
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,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的
D. 图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
若只将光源由红色光改为绿色光,波长变短,相邻亮条纹间距离将减小,A错误;
B.由图可知,上图的衍射现象比下图更明显,可知在狭缝宽度相同情况下,下图对应的光波长较短,B正确;
C.由图可知,条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲,说明弯曲处的光程差变短,空气薄膜间距变小,则被检测的平面在此处是凸起的,C错误;
D.缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,表明光波是横波,D错误。
故选B。
3. 如图所示,有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,b是近地卫星,c是地球静止卫星,d是高空探测卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时大
B. 卫星c所需的向心力比卫星b所需的向心力要小
C. 卫星c的发射速度一定大于卫星b的发射速度
D. 卫星d的角速度是四颗卫星中最大的
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星a处于赤道位置随地球自转,万有引力提供向心力和重力,而两极的向心力最小为零,则两极处的重力加速度最大,故卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时小,故A错误;
B.根据
卫星c的半径大于卫星的b半径,但由于两卫星的质量关系不确定,无法比较两卫星所受万有引力的大小,万有引力提供向心力,即无法比较卫星c所需的向心力与卫星b所需的向心力的大小,故B错误;
C.卫星要到达离地球越远的高度,需要克服引力做功越多,则需要的初动能越大,则卫星c的发射速度大于卫星b的发射速度,故C正确;
D.对b、c、d三颗公转的卫星,根据万有引力提供向心力,则有
其角速度满足
半径越大,角速度越大,,而对于a与c两个具有相同的角速度,有,故四颗卫星中b的角速度最大,故D错误。
故选C。
4. 关于下面热学中的五张图片所涉及的相关知识,描述不正确的是( )
A. 甲是分子间的作用力跟距离的关系图,当时,分子间的作用力表现为引力
B. 要达到乙图的实验效果,应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上
C. 丙图中对同一气体而言,实线对应的气体分子温度高于虚线对应的气体分子温度
D. 丁图中,悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动表现得越明显
E. 戊图中,猛推推杆压缩筒内封闭的气体,气体温度升高、压强变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.当时,分子间的作用力表现为引力,A正确;
B.应该先把痱子粉撒在水面上,然后将一滴油酸酒精溶液滴入水面,B错误;
C.根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知,虚线占百分比较大的分子速率较小,对应于气体分子平均动能较小,即温度较低,C正确;
D.悬浮在液体中的颗粒越小,在液体分子的撞击下越不稳定,布朗运动表现得越明显,D正确;
E.猛推推杆压缩筒内封闭的气体,筒内的气体在极短的时间内无法与外界发生热传递,而外界对气体做功,由热力学第一定律知,气体的内能增加,气体温度升高,由理想气体状态方程知,气体的压强变大,E正确。
题意选择描述不正确的,故选B。
5. 下面有四幅图片,涉及有关物理现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水银在玻璃上形成“椭球形”的液滴说明水银不浸润玻璃
B. 图乙中,若抽掉绝热容器中间的隔板,气体的温度将降低
C. 图丙中,观察二氧化氮扩散实验,说明空气分子和二氧化氮分子间存在引力
D. 图丁中,封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大,这表明气体分子间距离减小时,分子间斥力会增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,水银在玻璃上形成“椭球形”的液滴说明水银不浸润玻璃,故A正确;
B.图乙中,若抽掉绝热容器中间的隔板,由于容器右侧是真空,所以气体自由膨胀过程不做功,没有发生热传递,根据热力学第一定律可知,气体内能不变,则气体的温度不变,故B错误;
C.图丙中,观察二氧化氮扩散实验,此现象属于扩散现象,是分子无规则运动的结果,不能说明分子间存在相互作用的引力,故C错误;
D.图丁中,封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大,是气体压强逐渐变大的缘故,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,有两个半径相同、质量不同的小球A和B,两球静止在光滑的水平面上,其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度,使得A球与静止的B球发生正碰,取向右为正方向,则碰撞后A球的速度可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设A球质量为,B球质量为,若A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒可得
解得
若A、B发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
所以若碰撞后A的速度向右,则应该小于等于;若碰撞后A的速度向左,则应该小于等于。
故选B。
7. 如图甲所示,一束单色光从真空中沿半径射入半圆柱形透明工件,光在圆心O处发生折射和反射,折射光线的强度随着的变化而变化(如图乙所示),光在真空中的传播速度为c,,结合图像信息可知,单色光在工件中的传播速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图乙可知,当时,光发生全反射,此时有
代入数据解得
则单色光在工件中的传播速度为
故选A。
8. 下列运动可能存在的是( )
A. 物体加速度逐渐减小,但速度逐渐增大
B. 物体速度为零,但加速度却很大
C. 物体向上运动,而加速度却向下
D. 物体速度变化量方向为正,速度方向也为正,但物体做减速运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.当加速度与速度方向相同时,物体的加速度逐渐减小,速度仍在逐渐增大,故A正确;
B.物体速度为零,但加速度却很大,例如自由落体运动的初始位置,速度为零,但加速度为g,故B正确;
C.物体向上运动,而加速度却向下,例如物体做竖直上抛运动,故C正确;
D.物体速度变化量方向为正,速度方向也为正,说明加速度方向与物体运动的方向相同,则物体做加速运动,故D错误。
故选ABC。
9. 某空间存在如图所示的电场,图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子(不考虑所受重力)以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子从a点运动到c点的过程中,电势能增大20eV
C. 该粒子经过f点时的加速度为0
D. 若粒子经过d点时的动能为12eV,则该粒子经过a点时的动能为2eV
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得,该图中的等势面中,正电荷在上方,负电荷在下方;从粒子运动轨迹看出,轨迹向上弯曲,可知带电粒子受到了向上的力的作用,所以粒子带负电,故A错误;
B.粒子从a点运动到c点的过程中,电势能增大
故B正确;
C.等量异种点电荷连线上f点的电场强度不为0,则该粒子经过f点时的加速度不为0,故C错误;
D.粒子从a到d,电势能增大10eV,则粒子在d点的电势能为10eV,粒子的总能量为22eV,由于粒子在a点的电势能为0,则粒子经过a点时的动能为22eV,故D错误。
故选B。
10. 如图甲为研究光电效应的实验电路,图乙纵坐标为实验中AK间的电压U(A电势高于K为正),横坐标为入射光的频率ν,图乙中BC为平行于U轴的直线,CD是一条斜率绝对值为k的直线,C点的坐标为(b,0),图中阴影部分表示能产生光电流的区域。现有大量氢原子处于某激发态,在向低能级跃迁时只能放出1种可见光,且该可见光恰好能使实验所用的金属材料发生光电效应,已知氢原子各能级关系为,其中E1为基态能级值,量子数n=1,2,3……,电子电量为e,光速为c,则( )
A. 直线CD是滑片P在aO之间滑动所收集的数据绘制而成
B. 斜率绝对值k等于普朗克常量数值
C. 能使实验所用金属材料发生光电效应的可见光光子动量至少为
D. 根据实验结果,氢原子基态的能级值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图可知,直线CD表示AK间电压为负值,则A电势低于K,所以滑片P应在aO之间滑动,故A正确;
B.根据光电效应方程可得
所以
所以斜率绝对值,
故B错误;
C.能使实验所用金属材料发生光电效应的可见光光子动量至少为
故C正确;
D.根据题意可知,,
所以氢原子基态的能级值为
故D正确。
故选ACD。
11. 如图是镇同学将石块A、B、C从下到上依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,假设整个环境处于无风状态,则下列说法正确的是( )
A. 石块B对C的支持力和C的重力一定是一对平衡力
B. 石块B可能受到6个力的作用
C. 石块B一定会受到A施加给它的摩擦力
D. 石块B对石块A的作用力一定竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于石块C可能倾斜,此时石块C要受到B对其的摩擦力,故石块B对C的支持力和C的重力不一定是一对平衡力,故A错误;
B.石块B受力的个数最多可能5个,即重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和摩擦力,故B错误;
C.若石块B和A之间水平接触时,此时受力分析可知AB间没有摩擦力,故C错误;
D.受力分析可知A对BC的作用力竖直向上与BC的重力平衡,根据牛顿第三定律可知石块B对石块A的作用力一定竖直向下,故D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13%题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 智能手机内置许多传感器,某同学想到使用其中的光传感器,结合单摆原理测量当地的重力加速度。
(1)实验操作步骤如下:
① 用螺旋测微器测量小钢球的直径d,测得结果如图甲所示,其读数 d=_______mm;
② 将细绳一端固定在O点,另一端系上小钢球,用毫米刻度尺测量出细绳的长度L;
③如图乙所示,实验前,使手机的光感元件位于小钢球的正下方,打开手机中测量亮度的应用软件;
④ 使单摆摆动,每当小钢球经过最低点时,光感元件会采集到一个亮度的最小值。采集到亮度随时间变化的图像如图丙,则单摆的周期T=_____s(保留两位有效数字);
(2)若该同学把 O 点到钢球中心的距离作为单摆摆长,则重力加速度的表达式可表示为:g=_________(用L、d、T 进行表示);
(3)关于实验操作,下列说法正确的是
A. 尽量选择粗一些、长一些的摆线
B. 尽量选择质量大、体积小的小球
C. 单摆偏离平衡位置的角度尽量大一些
D. 为使亮度变化更明显,应将小球涂黑
【答案】(1) ①. 8.600 ②. 2.0
(2)
(3)BD
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的读数为
[2]当小钢球经过最低点时,光感元件会采集到一个亮度的最小值,可知相邻两次亮度的最小值的时间为单摆的半个周期,由此可得单摆的周期为
【小问2详解】
由题意可知,单摆的摆长为
根据单摆的周期公式
可得
【小问3详解】
A.该实验中,要选择细些的、伸缩性小些的摆线,长度要适当长一些,故A错误;
B.该实验中,选择体积比较小,密度较大,质量较大的小球,故B正确;
C.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置以内,角度过大则不能看作单摆,故C错误;
D.为使亮度变化更明显,应将小球涂黑,故D正确。
故选BD。
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示,且波恰好传播到处,已知振源的振动周期。求:
(1)该波的波长、振幅和频率;
(2)波速v的大小;
(3)时,波向前传播到x轴上的位置。
【答案】(1),,;(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由波形图知,波长,振幅,频率
(2)振源的振动周期与波的传播周期相等,则波的传播速度为
(3)时刻波已传播到处,经过时间波传播距离
则时,波向前传播到x轴上的位置为
14. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控,小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器,如图所示,汽缸导热,缸内温度与环境温度可以认为相等,达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积,的活塞封闭着一定质量理想气体,活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物m,若轻绳拉力刚好为零,警报器即开始报警。当缸内温度为时,活塞与缸底相距,与重物相距。环境空气压强,重力加速度大小,不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)当活塞刚好接触重物时,求缸内气体的温度;
(2)某时刻警报器开始报警,若重物质量为,求此时缸内气体温度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
从开始到活塞刚接触重物,气体为等压变化过程,则
解得
【小问2详解】
从刚接触重物到绳子拉力刚好为零,有
气体为等容变化过程
解得。
15. 静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置示意图如图所示。A、B为两块平行金属板,间距,两板间有方向由B指向A、电场强度的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的质量、电荷量为,喷出的初速度。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求:
(1)微粒落在B板上的动能;
(2)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间;
(3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据动能定理可得
可得微粒落在B板上的动能为
代入数据解得
(2)油滴受到的电场力方向竖直向下,所以速度垂直极板时的时间最短,设到达极板时速度为,有
,
解得
,
所以有最短时间为
(3)油滴落下的图形为一个圆,当油滴初速度垂直电场线方向时,落地水平距离最大,为圆的半径,此时有
,
得微粒最后落在B板上所形成图形的面积为
代入数值解得
16. 某娱乐节目中设计了一水上闯关轨道,其简化模型如图所示,半径的光滑圆弧轨道与一传送带平滑连接,两轨道相切于点,A点与圆心点等高。传送带长,与水平方向夹角传送带以的速度顺时针方向转动,距点水平距离为,高为处设置一水平平台,闯关者从A点静止下滑,最后要从点飞出并落入平台,某次闯关时,闯关者质量,闯关者与传送带的动摩擦因数,不计空气阻力和轨道连接处的能量损失,不考虑传送带滑轮大小,,求:
(1)闯关者在圆弧轨道上的点时的速度大小以及对圆弧轨道的压力大小。
(2)为了使闯关者能恰好水平进入平台,求平台距点的水平距离。
(3)求这次闯关时,传送带和闯关者之间因摩擦而产生的热量。
【答案】(1),1440N
(2)0.768m (3)180J
【解析】
【小问1详解】
从A点到点,根据动能定理有
解得
在点,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知,对圆弧轨道的压力大小为1440N。
【小问2详解】
由于,闯关者先做匀减速运动,在传送带上,根据牛顿第二定律有
解得
若全程匀减速,根据
解得
假设成立,故到达点时的速度为。从到,根据平抛运动规律有
,
解得
【小问3详解】
在传送带上运动时,闯关者的位移
运动时间
故传送带位移
摩擦生热
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