精品解析：甘肃白银市第十中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

白银市第十中学高三物理开学诊断考试 一、单选题 1. 如图所示，在奥运会400 m决赛中，起跑线错开排列，赛道排序从内往外依次为第1道、第2道……终点在第1跑道起跑线所在直线上。发令枪响后所有运动员同时起跑，并在各自的跑道上跑完400 m。最后第1道的运动员获得第一名，第3道、第7道的运动员获得并列第二名。下列说法正确的是（ ） A. 研究运动员的起跑姿势可以把运动员视为质点 B. 运动员通过的路程不相等 C. 第3道和第7道的运动员的平均速度相同 D. 第1道的运动员的平均速度最小 2. 中国科学院利用兰州重离子加速器，使高能氩-40（）离子束轰击金-197（），首次合成新核素锫-235（）和镅-231（），是核物理领域的重要突破。已知核反应方程为；。则下列说法正确的是（ ） A. 反应生成物X为中子，且 B. 生成物Y电离能力较弱，具有较强的穿透性 C. 锫-235的结合能小于镅-231 D. 将锫-235与镅-231置于高温高压环境中，半衰期均会显著缩短 3. 2025年7月1日起，运城北站新增一趟始发前往西安北的动车，这也是由运城北开往西安北的首趟始发动车。标志着运城与西安之间高铁“公交化”运营又迈出了坚实一步，“秦晋之好”有了更快的交通纽带。为了研究列车在某过程的直线运动状态，工程师李某绘制了该过程如图所示的图像，但是没有告知该过程是处于加速还是减速状态，下列说法正确的是（ ） A. 该过程列车处于加速状态 B. 该车在前6秒内的位移为48 m C. 该过程列车的加速度大小为 D. 该过程第2秒内的位移为14 m 4. 随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重。雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患。在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图像。忽略刹车反应时间，以下说法正确的是（　　） A. 小汽车0~1s内的加速度大小为40m/s² B. 在时速度相同，刚好发生追尾事故 C. 若紧急刹车时两车相距40m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5m D. 若紧急刹车时大卡车以加速度为匀加速直线运动，仍可能发生追尾事故 5. 如图所示，三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A，并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中错误的是（ ） A. 若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为 B. 若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为 C. 若穿过三块木块所用的时间相等，则三块木块的长度之比为 D. 若穿过三块木块所用的时间相等，则穿出第二块时的速度为 6. 一定质量的理想气体由a状态开始，经历a→b→c→a过程，其图像如图，ab的延长线过坐标原点O，bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，a→b过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是（　　） A. 气体在a状态下的压强小于在c状态下的压强 B. a→b过程中气体内能变化量的绝对值大于Q C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为 D. a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零 7. 如图所示，MN为半径为r的圆弧路线，NP为长度13.5r的直线路线，为半径为4r的圆弧路线，为长度10.5r的直线路线。赛车从M点以最大安全速度通过圆弧路段后立即以最大加速度沿直线加速至最大速度并保持匀速行驶。已知赛车匀速转弯时径向最大静摩擦力和加速时的最大合外力均为车重的n倍，最大速度，g为重力加速度，赛车从M点按照MNP路线到P点与按照路线运动到点的时间差为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 8. 如图所示，小球沿斜面向上做匀减速直线运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab=bd=16m，bc=2m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，则（　　） A. 小球经过b时的速度是6m/s B. 小球经过c时的速度是8m/s C. D. 从d到e所用时间为6s 9. 氢原子能级如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有2种不同频率的光a、b，照射到图乙电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图丙所示，则下列推断正确的是（ ） A. 测量Uc1、Uc2时，滑动变阻器的滑动触头P处于c点的右侧 B. 阴极金属的逸出功一定大于10.2eV C. 图丙中a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 D. 图丙中2条图线对应的遏止电压，一定有 10. 如图所示，甲、乙两个薄壁导热柱形汽缸中有通过刚性杆连接的两活塞，将甲用轻绳竖直悬挂于天花板上，乙悬空，已知甲、乙汽缸内壁光滑，汽缸的底面半径之比为。两个汽缸中密封有相同物质的量的同种理想气体（气体重力忽略不计），甲汽缸的质量为，乙汽缸的质量为，刚性杆和其连接的两活塞总质量为，大气压为，当地重力加速度大小为，环境温度稳定时，甲中气体的压强为，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为 B. 甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为 C. 将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小相等 D. 将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小不相等 三、实验题 11. 有同学在做“用研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。 ①实验过程中为什么要求缓慢推动活塞？_________ ②仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：_________ ③由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画图象，画出的图象应当是（ ） A． B． C． D． 12. 某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门（距底座有一定的高度）可测量小铁球通过光电门时挡光时间，位移传感器可测量电磁铁到底座的距离，请回答下列问题： （1）用游标卡尺测小铁球的直径，示数如图乙所示，则小铁球直径_____mm。 （2）小铁球被吸在电磁铁上，现给电磁铁断电，小铁球自由下落，若小铁球通过光电门的挡光时间为，则小铁球通过光电门时的速度大小_____（用和表示），保持光电门的位置不变，多次改变电磁铁的位置（电磁铁和光电门间的距离远大于小铁球的直径），重复实验，与光电门和位移传感器连接的计算机将测得每次实验小球的挡光时间及底座到电磁铁的距离，拟合成图像，则得到的图像应该是_____（选填“A”“B”或“C”）。 （3）若图像的斜率为，则当地的重力加速度_____（用、表示）。 四、解答题 13. 如图所示，在粗细均匀的玻璃管中用阀门和水银封闭了两部分理想气体，右管中空气柱的长度，压强，左管中空气柱的长度，两管中水银面的高度差。现打开阀门，当右管中的水银面下降时立即关闭阀门，在此过程中两部分气体的温度均保持不变。 （1）求关闭阀门后，左侧水银面上升后的压强； （2）求左管中放出的气体占其总量的百分比。 14. 随意变更车道，是非常不文明的驾驶习惯，也不安全。下图演示了甲车变更车道的过程，甲车至少要超出乙车车头一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度至少要比乙车快。完成并道后又需要立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向以a1=2m/s2的加速度匀加速行驶，横向移动的速度可忽略，而且甲车从超出乙车车头一个车位，到完成并线，恰好需要时间。并线完成后甲车立刻以a2=2.5m/s2的加速度匀减速刹车。已知甲车车身长度为，乙车与前车正常行驶时速度均为，求： （1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离； （2）若甲车安全完成变更车道，乙车车头到前车车尾之间的最小距离； （3）若甲车并线时的速度恰好比乙车快，并线后由于紧张，刹车踩得太深，汽车以大小为a3=5m/s2的加速度匀减速。甲车开始减速后，乙车经过的反应时间，开始刹车匀减速制动，为避免发生碰撞，乙车制动的最长时间。 15. 如图所示，AB段为足够长的水平面，CD为光滑的水平导轨，质量为的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角为，长为的传动带下端通过一小段光滑的圆弧轨道衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以恒定的速度运动，可视为质点的质量为的物体乙静止放在CD段，物体乙到C点的距离为，可视为质点的质量为的物体甲由传送带的顶端静止释放，经过一段时间两物体发生弹性正碰，物体乙滑上小车后经的时间从小车的左端飞出，物体乙落地后不反弹。已知小车上表面到AB面的高度差为，小车与AB段的动摩擦因数为，物体甲、乙与传送带以及小车上表面的动摩擦因数均为。重力加速度，，． （1）求甲乙碰后瞬间的速度大小； （2）求小车左右两端的距离； （3）通过计算分析此后小车车轮能否与物体乙发生碰撞。若能，请求出碰撞瞬间小车的速度；若不能，请求出静止时，甲乙之间的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白银市第十中学高三物理开学诊断考试 一、单选题 1. 如图所示，在奥运会400 m决赛中，起跑线错开排列，赛道排序从内往外依次为第1道、第2道……终点在第1跑道起跑线所在直线上。发令枪响后所有运动员同时起跑，并在各自的跑道上跑完400 m。最后第1道的运动员获得第一名，第3道、第7道的运动员获得并列第二名。下列说法正确的是（ ） A. 研究运动员的起跑姿势可以把运动员视为质点 B. 运动员通过的路程不相等 C. 第3道和第7道的运动员的平均速度相同 D. 第1道的运动员的平均速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究运动员的起跑姿势时，运动员的大小和形状不能忽略，因此不可以将其看成质点，A错误； B．运动员跑完后，其路程均为，所以运动员通过的路程相等，B错误； C．平均速度为位移与时间的比值，第3道与第7道运动员获得并列第二名，所用时间相同，由于两运动员终点相同，但起点不同，所以两者的位移不同，即第3道和第7道的运动员的平均速度不相同，C错误； D．由题意可知，第1道的运动员起点和终点在同一位置，即位移为0，平均速度为0，故平均速度最小，D正确。 故选D。 2. 中国科学院利用兰州重离子加速器，使高能氩-40（）离子束轰击金-197（），首次合成新核素锫-235（）和镅-231（），是核物理领域的重要突破。已知核反应方程为；。则下列说法正确的是（ ） A. 反应生成物X为中子，且 B. 生成物Y电离能力较弱，具有较强的穿透性 C. 锫-235的结合能小于镅-231 D. 将锫-235与镅-231置于高温高压环境中，半衰期均会显著缩短 【答案】A 【解析】 【详解】A．核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，第一个反应左边总质量数，总电荷数；右边质量数为235、电荷数为97，因此总质量数为，总电荷数为，可知为中子（），，故A正确； B．第二个反应中，的质量数为，电荷数为，即为粒子，粒子电离能力强、穿透能力弱，故B错误； C．原子核的结合能随核子数增加而增大，锫-235的核子数（235）大于镅-231的核子数（231），因此锫-235的结合能大于镅-231，故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，高温高压不会改变其半衰期，故D错误。 故选A。 3. 2025年7月1日起，运城北站新增一趟始发前往西安北的动车，这也是由运城北开往西安北的首趟始发动车。标志着运城与西安之间高铁“公交化”运营又迈出了坚实一步，“秦晋之好”有了更快的交通纽带。为了研究列车在某过程的直线运动状态，工程师李某绘制了该过程如图所示的图像，但是没有告知该过程是处于加速还是减速状态，下列说法正确的是（ ） A. 该过程列车处于加速状态 B. 该车在前6秒内的位移为48 m C. 该过程列车的加速度大小为 D. 该过程第2秒内的位移为14 m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动的位移时间公式 整理可得 可得图像的斜率表示初速度，纵截距表示，可得， 可得加速度为，速度与加速度方向相反，可知该过程列车处于减速状态，故A错误； B．列车停止运动所需时间 可得该车在前6秒内的位移为前5秒内的位移，为，故B错误； C．根据分析可知该过程列车的加速度大小为，故C错误； D．该过程第2秒内的位移为前 2s 位移减去前 1s 位移，前 1s 位移为 前 2s 位移为 可得该过程第2秒内的位移为，故D正确。 故选D。 4. 随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重。雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患。在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图像。忽略刹车反应时间，以下说法正确的是（　　） A. 小汽车0~1s内的加速度大小为40m/s² B. 在时速度相同，刚好发生追尾事故 C. 若紧急刹车时两车相距40m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5m D. 若紧急刹车时大卡车以加速度为匀加速直线运动，仍可能发生追尾事故 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像斜率可知，小汽车0~1s内的加速度大小为，故A错误； B．根据速度时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小，5s时两车的位移分别为， 由于 说明t=5 s前已经发生追尾，故B错误； C．若初始相距40 m，速度相等（t=5s）时位移差为35 m，由于40 m>35 m，两车不会追尾；最近距离为d=40 m −35 m =5 m，故C正确； D．小汽车1~5s的加速度为 若紧急刹车时大卡车以加速度为匀加速直线运动，设时两车速度相等，则有 解得 此时位移差为 速度相等后大卡车速度大于小汽车，距离会逐渐增大，不会追尾，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A，并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中错误的是（ ） A. 若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为 B. 若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为 C. 若穿过三块木块所用的时间相等，则三块木块的长度之比为 D. 若穿过三块木块所用的时间相等，则穿出第二块时的速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．子弹通过三块由同种材料制成的木块A、B、C，做的是末速度为零的匀减速直线运动，利用逆向思维，则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动；根据子弹通过连续相等的位移所用时间之比为 故若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块A、B、C的时间之比为，故A错误； B．利用逆向思维，则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动；设木块的长度为L，穿出第二块时的速度为v，根据运动学规律有， 解得，故B正确； CD．由题意，利用逆向思维，则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动，若穿过三块木块所用时间相等，则子弹通过C、B、A的位移之比为，故三块木块A、B、C的长度之比为 设穿过第二块时的速度大小为v1，穿过一块木块所用时间为t，则有， 解得，故CD正确。 由于本题选择错误的，故选A。 6. 一定质量的理想气体由a状态开始，经历a→b→c→a过程，其图像如图，ab的延长线过坐标原点O，bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，a→b过程中气体向外界放出的热量为Q。下列说法正确的是（　　） A. 气体在a状态下的压强小于在c状态下的压强 B. a→b过程中气体内能变化量的绝对值大于Q C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为 D. a→b→c→a整个过程中气体对外界做功为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知，气体在a状态下的压强小于在c状态下的压强，故A正确； B．a→b过程中，气体压强减小，体积减小，根据理想气体状态方程 可知，气体的温度减小，则气体的内能减小，即 气体体积减小，则外界对气体做功，有 又由题知，气体向外界放出热量Q，根据热力学第一定律有 ΔU为负值，W为正值，故，故B错误； C．b→c过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，气体压强增大，根据 可知，气体温度升高，则气体内能增大，根据热力学第一定律 可知，气体从外界吸收热量，且气体吸收的热量等于气体内能的增加量，由于a状态与c状态气体温度相同，则内能相等，则b→c过程中气体从外界吸收的热量 由图可知，a状态的气体压强为4p0，a→b过程外界对气体做功为 联立得，故C错误； D．a→b→c→a整个过程中气体对外界做功等于△abc的面积，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，MN为半径为r的圆弧路线，NP为长度13.5r的直线路线，为半径为4r的圆弧路线，为长度10.5r的直线路线。赛车从M点以最大安全速度通过圆弧路段后立即以最大加速度沿直线加速至最大速度并保持匀速行驶。已知赛车匀速转弯时径向最大静摩擦力和加速时的最大合外力均为车重的n倍，最大速度，g为重力加速度，赛车从M点按照MNP路线到P点与按照路线运动到点的时间差为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可得 设通过MN的最大速度为，通过的最大速度为，由最大静摩擦提供向心力可得 解得 设经过和的时间分别为、，可得 在直线路段由牛顿第二定律可得加速度 设NP段的加速度时间为，段的加速度时间为，则有 加速阶段各自的位移 可知在段达到最大速度的同时已经到达点，而在段还需匀速行驶的时间 由此可得赛车从M点按照MNP路线到P点与按照路线运动到点的时间差为 故选A。 二、多选题 8. 如图所示，小球沿斜面向上做匀减速直线运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab=bd=16m，bc=2m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，则（　　） A. 小球经过b时的速度是6m/s B. 小球经过c时的速度是8m/s C. D. 从d到e所用时间为6s 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知， 根据 可得加速度大小为 小球经过c时的速度为 从b点匀减速到c点，根据 解得小球经过b时的速度为，故A错误，B正确； C．从c点沿斜面向上分析，直到小球速度减为0，由 解得 则有 可得，故C错误； D．从d到e过程，根据逆向思维看成从e点到d点做初速度为0的匀加速直线运动，根据 解得从d到e所用时间为，故D正确。 故选BD。 9. 氢原子能级如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有2种不同频率的光a、b，照射到图乙电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图丙所示，则下列推断正确的是（ ） A. 测量Uc1、Uc2时，滑动变阻器的滑动触头P处于c点的右侧 B. 阴极金属的逸出功一定大于10.2eV C. 图丙中a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 D. 图丙中2条图线对应的遏止电压，一定有 【答案】BD 【解析】 【详解】B．大量能级氢原子向低能级跃迁，共产生种光子，光子能量分别为，，，，， 题目说明只有2种光子能发生光电效应，说明仅能量最大的前两种大于逸出功W，因此，故B正确； A．测量遏止电压时，光电管需要加反向电压（阴极K电势高于阳极A）。图乙为分压式接法，滑动变阻器端（左）接电源负极，电势低，端（右）接电源正极，电势高；滑片P在点左侧时，P（接）电势更低，满足反向电压要求，故A错误； C．根据光电效应方程，遏止电压绝对值越大，光子频率越大。由丙图得 因此对应光频率，故b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，故C错误； D．对两种能发生光电效应的光子，能量分别为， 由得，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，甲、乙两个薄壁导热柱形汽缸中有通过刚性杆连接的两活塞，将甲用轻绳竖直悬挂于天花板上，乙悬空，已知甲、乙汽缸内壁光滑，汽缸的底面半径之比为。两个汽缸中密封有相同物质的量的同种理想气体（气体重力忽略不计），甲汽缸的质量为，乙汽缸的质量为，刚性杆和其连接的两活塞总质量为，大气压为，当地重力加速度大小为，环境温度稳定时，甲中气体的压强为，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为 B. 甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为 C. 将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小相等 D. 将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小不相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．汽缸的底面半径之比为，设甲、乙底面积分别为、，对汽缸乙和活塞及杆的整体受力分析，有 而 联立可得 对汽缸乙受力分析，由平衡条件有 可得 两个汽缸中密封有相同物质的量的同种理想气体，且薄壁导热柱形汽缸环境温度稳定，即温度相同，由 可知 联立解得，A错误，B正确； CD．当甲、乙汽缸中气体温度升高时，大气压强不变，对乙汽缸和活塞分析可知两气体的压强均不变，故两气体均发生等压变化，由盖吕萨克定律有， 而两气体体积的变化为， 气体发生等压膨胀，气体对外做的功为 故甲、乙汽缸中的气体对外做的功之比为，C正确，D错误； 故选BC。 三、实验题 11. 有同学在做“用研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。 ①实验过程中为什么要求缓慢推动活塞？_________ ②仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：_________ ③由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画图象，画出的图象应当是（ ） A． B． C． D． 【答案】 ①. 使气体有充分的时间与外界进行热交换，保证气体做等温变化 ②. 注射器漏气，使气体的体积减小，图像向左偏移 ③. A 【解析】 【分析】 【详解】①[1]实验过程中要缓慢推动活塞，使气体有充分的时间与外界进行热交换，保证气体做等温变化； ②[2]仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：注射器漏气，使气体的体积减小，图像向左偏移（也可能是周围环境温度降低）； ③[3]由玻意耳定律可得 则等温变化时图象为直线，由于漏气或者环境温度降低使得气体的压强减小，图线向下弯曲。 故选A。 12. 某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门（距底座有一定的高度）可测量小铁球通过光电门时挡光时间，位移传感器可测量电磁铁到底座的距离，请回答下列问题： （1）用游标卡尺测小铁球的直径，示数如图乙所示，则小铁球直径_____mm。 （2）小铁球被吸在电磁铁上，现给电磁铁断电，小铁球自由下落，若小铁球通过光电门的挡光时间为，则小铁球通过光电门时的速度大小_____（用和表示），保持光电门的位置不变，多次改变电磁铁的位置（电磁铁和光电门间的距离远大于小铁球的直径），重复实验，与光电门和位移传感器连接的计算机将测得每次实验小球的挡光时间及底座到电磁铁的距离，拟合成图像，则得到的图像应该是_____（选填“A”“B”或“C”）。 （3）若图像的斜率为，则当地的重力加速度_____（用、表示）。 【答案】（1）10.75 （2） ①. ②. A （3） 【解析】 【小问1详解】 小铁球直径 【小问2详解】 [1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球通过光电门的速度为 [2]设小铁球从静止开始下落到光电门，下落的高度为，由于，且每次与差值恒定，设为，则根据机械能守恒 即 得到 故选A。 【小问3详解】 由（2）及题意知， 因此当地的重力加速度 四、解答题 13. 如图所示，在粗细均匀的玻璃管中用阀门和水银封闭了两部分理想气体，右管中空气柱的长度，压强，左管中空气柱的长度，两管中水银面的高度差。现打开阀门，当右管中的水银面下降时立即关闭阀门，在此过程中两部分气体的温度均保持不变。 （1）求关闭阀门后，左侧水银面上升后的压强； （2）求左管中放出的气体占其总量的百分比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 左管中空气柱初始压强 打开阀门再关闭后，右管气体柱长度为，设玻璃管横截面积，气体发生等温变化，由玻意耳定律，其中 解得 此时左右水银液柱高度差，因此左管气体柱末压强 【小问2详解】 关闭阀门后，左管气体柱长度，左侧气体发生等温变化，由变质量气体模型，有 放出的气体占其总量的百分比 联立解得 14. 随意变更车道，是非常不文明的驾驶习惯，也不安全。下图演示了甲车变更车道的过程，甲车至少要超出乙车车头一个车位，才能开始并线。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，其速度至少要比乙车快。完成并道后又需要立刻减速，以避免与前车追尾。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向以a1=2m/s2的加速度匀加速行驶，横向移动的速度可忽略，而且甲车从超出乙车车头一个车位，到完成并线，恰好需要时间。并线完成后甲车立刻以a2=2.5m/s2的加速度匀减速刹车。已知甲车车身长度为，乙车与前车正常行驶时速度均为，求： （1）甲车刚刚并线结束时，甲乙两车之间的最小距离； （2）若甲车安全完成变更车道，乙车车头到前车车尾之间的最小距离； （3）若甲车并线时的速度恰好比乙车快，并线后由于紧张，刹车踩得太深，汽车以大小为a3=5m/s2的加速度匀减速。甲车开始减速后，乙车经过的反应时间，开始刹车匀减速制动，为避免发生碰撞，乙车制动的最长时间。 【答案】（1）6m （2）19.8m （3）2.98s 【解析】 【小问1详解】 由题知，甲车至少比乙车快才安全，甲车刚刚并线结束时，甲、乙两车相距最小，则甲车的初速度为 1s内，甲车的位移为 乙车的位移为 则并线结束时，甲、乙两车之间的最小距离为 【小问2详解】 并线结束后，甲车的速度 并线完成后，甲车立刻以大小为的加速度匀减速刹车，设经过时间，前车和甲车共速，则有 解得 则甲车的位移为 乙车的位移为 此时甲车前端与乙车前端相距 此时甲车前端刚好与前车后端挨着，乙车车头到前车车尾之间距离 即L至少 【小问3详解】 在的反应时间内，甲车减速位移 乙车的位移为 乙车开始减速时，两车之间的距离 甲车在乙车开始减速时的速度 继续减速到零甲车的位移 为避免发生碰撞，乙车制动的最长时间，则 解得 15. 如图所示，AB段为足够长的水平面，CD为光滑的水平导轨，质量为的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角为，长为的传动带下端通过一小段光滑的圆弧轨道衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以恒定的速度运动，可视为质点的质量为的物体乙静止放在CD段，物体乙到C点的距离为，可视为质点的质量为的物体甲由传送带的顶端静止释放，经过一段时间两物体发生弹性正碰，物体乙滑上小车后经的时间从小车的左端飞出，物体乙落地后不反弹。已知小车上表面到AB面的高度差为，小车与AB段的动摩擦因数为，物体甲、乙与传送带以及小车上表面的动摩擦因数均为。重力加速度，，． （1）求甲乙碰后瞬间的速度大小； （2）求小车左右两端的距离； （3）通过计算分析此后小车车轮能否与物体乙发生碰撞。若能，请求出碰撞瞬间小车的速度；若不能，请求出静止时，甲乙之间的水平距离。 【答案】（1）， （2） （3）不能， 【解析】 【小问1详解】 甲释放后沿传送带加速下滑，对甲受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 设经过时间甲与传送带共速，则有 此阶段甲的位移大小 由于，故甲与传送带共速后继续加速下滑，设此阶段的加速度为，根据牛顿第二定律则有 解得 此阶段的位移大小 设甲物体到达底端的速度大小为，则有 解得 两物体发生弹性碰撞，以向左的方向为正方向，根据动量守恒定律则有 根据能量守恒定律则有 联立解得， 【小问2详解】 甲乙碰后，乙滑上小车的时间 甲运动到C点的时间 乙滑上小车后，由牛顿第二定律可得 解得 对小车则有 解得 即小车静止不动，结合题意可知，物体乙滑上小车后经过的时间从小车的左端飞出。则乙在小车上滑行2s后，甲滑上小车，然后乙再滑行1s后飞出小车，乙在小车上滑行时间内的位移大小和速度大小分别为， 代入数据解得， 物体甲滑上小车后，由牛顿第二定律可得 解得 此后末物体甲、乙、小车的速度分别为，， 此阶段甲的位移 乙的位移 小车的位移 故小车的长度为 【小问3详解】 由以上分析可知，乙物体以飞出小车，此后做平抛运动，乙在空中运动的时间 水平位移 物体乙离开小车瞬间，物体甲和小车的速度 由于，故甲与小车相对静止一起做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得 解得 假设小车与乙物体不会碰撞，物体乙离开小车后，小车的最大位移 因 故小车与乙物体不会碰撞，二者之间的距离大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $