精品解析：辽宁大连市第二十四中学2026-2027学年高三上学期开学考物理试题

大连市第二十四中学2026-2027上学期开学考物理试题 一 、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每 题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 物理是实验科学，从实验现象研究出物理本质，下列有关物理现象反映物理本质的说法不正确有（ ） A. 黑体辐射现象，光电效应现象，原子特征谱线现象都反映能量的不连续，即量子化 B. 卢瑟福的α粒子散射实验，反映原子有核式结构 C. 汤姆孙发现阴极射线，贝克勒尔发现β射线，均说明原子核外电子受激跃迁（电离）成为射线 D. 卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，人们认识到原子核由质子中子组成 2. 如图是运动员参加10米台跳水比赛的图像，时运动员起跳离开跳台，将运动员视为质点，图中为直线，不计空气阻力，重力加速度为，则运动员（　　） A. 在时间内的速度变化越来越快 B. 离开跳台后在时刻到达最大高度 C. 在时刻刚好进入水中 D. 离跳台最大高度为 3. 如题图所示，一中学生用弹簧拉力器锻炼身体，该弹簧拉力器配置的每根弹簧完全相同。当只用2根弹簧时，该同学能将弹簧在弹性限度内从原长最大拉抻到。不计弹簧拉力器自重，若同时用5根弹簧，则该同学能将弹簧拉伸到的最大长度为（　　） A. B. C. D. 4. “玻璃弹珠”是跳棋游戏中的棋子，一般为玻璃制造。某同学想用它来研究光的折射现象，他找来一个圆球形的透明玻璃弹珠水平放置在桌面上，让一束细光线从P点沿直线PQ通过球心，另一束细光线平行于PQ从A点水平射入，入射角，经球形玻璃后从B点射出，两束光线相交于C点且夹角为，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 改变光在A点的入射角，都不可能使光在玻璃球的内表面发生全反射 B. 光在玻璃球中传播的速度和真空中一样大 C. 该玻璃球的折射率为 D. OC之间的距离为玻璃球半径的倍 5. 光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量与光的波长的关系式为，其中为普朗克常量。氢原子的能级图如图所示，大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时可释放若干种不同频率的光子，这些光子的最大动量与最小动量之比为（　　） A. 425∶22 B. 403∶22 C. 272∶17 D. 170∶11 6. 中国钍基熔盐堆即将建成小型实验堆，为我国能源安全和可持续发展提供有力支持。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（ ） A. 方程①中X是质子 B. 方程②中发生了α衰变 C. 受反应堆高温影响，的半衰期不受影响 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 7. 如图所示，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，拉动细线使小球缓慢沿圆环上移，则细线对小球拉力大小随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，长为50cm的细玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，中间用10cm长的水银柱密封20cm长的空气柱。现将细玻璃管置于倾角为30°且足够长的固定斜面上，如图乙所示。细玻璃管与斜面间的动摩擦因数μ=。已知玻璃管导热性能良好，被封闭气体可视为理想气体，外界温度不变，忽略摩擦生热，外界大气压强为p0=75cmHg，重力加速度g=10m/s2，待系统运动稳定后，下列说法正确的是（　　） 甲　　　　乙 A. 被封闭气体的压强为80cmHg B. 被封闭气体的压强为77.5cmHg C. 被封闭气体的长度为cm D. 若被封闭气体被稍微加热，再次稳定时玻璃管的加速度大小不变 9. 如图甲所示，大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，用这些光照射图乙电路中的金属板K，当电压表示数为5.10V时，电流表示数恰好为0。另外测得金属板K逸出的光电子的最大初动能与入射光波长的关系如图丙所示，图丙中水平虚线为曲线的渐近线。已知氢原子跃迁发出的光中，能使金属板K发生光电效应的光子波长最大为、最小为，这两种光子打在金属板K上逸出光电子的最大初动能分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子处于能级 B. 氢原子跃迁发出的光中有2种频率的光能使金属板K发生光电效应 C. D. 10. 如图甲所示，在倾角的足够长光滑斜面上，放着质量均为m的A、B两物块，轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力F使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为l时，A与B分离。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 恒力F的大小为 B. 弹簧的劲度系数为 C. A与B分离时，A的加速度大小为 D. A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动 二、实验题（11题6分，12题8分，合计14分） 11. 劳埃德镜干涉是利用平面镜实现的类双缝干涉实验：单色光源发出的光，一部分直接射向光屏，另一部分经平面镜反射后射向光屏，两束光满足相干条件，在光屏上形成干涉条纹。 （1）图甲为实验装置示意图，用螺旋测微器测量干涉条纹位置。已知光屏上第1条亮条纹读数为，第7条亮条纹的螺旋测微器示数如图乙所示，请读数并计算单色光波长。 ①图乙中第7条亮条纹的读数________； ②已知光源到平面镜的垂直距离，到光屏的垂直距离为，推导该单色光的波长________（保留两位有效数字）。 （2）将平面镜向下平移一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 由于空气阻力的影响，物体从空中静止下落其实严格意义上不是自由落体运动，经验表明，当下落物体的质量不是特别大的时候，空气阻力的影响是无法忽略的。为了探究空气阻力的性质，某同学准备了若干由同种轻质材料密度为制成的半径不同的小球，将它们从足够高的同一个地方静止释放，利用摄像机拍摄其下落过程，并利用计算机逐帧分析技术分析其运动过程。 （1）实验中使用游标卡尺测量小球的半径r，下图给出了其中某个小球的测量结果，则这个小球的半径为__________ （2）实验得到的若干个小球的图像如图所示，在时间足够长之后会发现速度会趋于一个定值，称作收尾速度，收尾速度的存在表明空气阻力的大小和小球的运动速度有关。该同学假设空气阻力f和小球的速度的n次方成正比，比例系数为称作阻力系数，即。已知当地重力加速度为g，那么收尾速度的表达式为__________用k，n，r，g，表示 （3）该同学为了验证自己的假设，准备了密度不同但是半径相同的小球，实验得到的图像是一条斜率约为1的直线，这个结果表明__________； （4）该同学想知道阻力系数是否和小球的形状有关和体积，截面积，半径等成比例，为此他绘制了图像小球材料一样，实验得到的图像为一条斜率约为2的直线，实验结果表明__________。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 如图甲所示，A、B两物体在平直轨道上同向运动，时，两物体位置平齐。为了检测两物体的运动性能，传感器记录了两物体运动过程中速度的平方（）随位移（x）变化的图像如图乙所示。已知A物体做匀减速直线运动，B物体做匀加速直线运动。两物体均可视为质点。 （1）求A、B两物体的加速度大小； （2）求A、B两物体在相遇之前相距的最大距离。 14. 某个热等静压设备的炉腔内的气体压强与时间的关系如图所示，在0到时间内，将温度为27℃、压强为的氩气通过压缩机压入炉腔内，整个过程温度保持不变。时刻开始，使用热功率为的加热装置给炉腔内的氩气加热，直至氩气压强达到才停止加热。已知炉腔的容积，时，炉腔内处于真空状态，加热过程中热量全部被氩气吸收，，氩气视为理想气体。 （1）求氩气压入炉腔之前体积V0为多大； （2）已知整个过程中，炉内氩气内能增加了ΔU=，求炉腔内氩气最终温度以及加热装置的工作时间。 15. 如图所示，有一水平传送带，其上表面长，上表面到地面的高度为H，传送带顺时针转动。一小物块从传送带左端开始运动。小物块与传送带间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取。 （1）若小物块初速度为零，传送带以匀速转动，求小物块从左端运动到右端所用时间； （2）若小物块初速度为零，传送带从静止开始先以大小为的加速度加速转动，2秒后，再以大小为的加速度减速转动直到停下。问小物块能不能到达传送带右端？若能，求出小物块到达右端所用时间；若不能，求出小物块最终离右端的距离； （3）若小物块有向右的初速度，传送带以匀速转动，小物块内盛有细沙，小物块在传送带上运动的过程中，细沙从小物块底部的孔不断漏出（漏沙不影响小物块的运动），沙子漏出时相对小物块的速度为零。传送带沿运动方向开有细缝，正好可以让沙子漏到下面的地面上。沙子所受空气阻力可以忽略，沙子落到地面上立即静止。为使地面上所有沙子均可溯源（即可确定是从传送带上哪个位置漏下来的），求H的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大连市第二十四中学2026-2027上学期开学考物理试题 一 、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每 题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 物理是实验科学，从实验现象研究出物理本质，下列有关物理现象反映物理本质的说法不正确有（ ） A. 黑体辐射现象，光电效应现象，原子特征谱线现象都反映能量的不连续，即量子化 B. 卢瑟福的α粒子散射实验，反映原子有核式结构 C. 汤姆孙发现阴极射线，贝克勒尔发现β射线，均说明原子核外电子受激跃迁（电离）成为射线 D. 卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，人们认识到原子核由质子中子组成 【答案】C 【解析】 【详解】A．黑体辐射现象，光电效应现象，原子特征谱线现象都反映能量的不连续，即量子化，故A正确，不符合题意； B．卢瑟福的α粒子散射实验，反映原子有核式结构，故B正确，不符合题意； C．β射线是原子核内中子转化为质子的过程中释放出来的，故C错误，符合题意； D．卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，人们认识到原子核由质子中子组成，故D正确，不符合题意。 故选C。 2. 如图是运动员参加10米台跳水比赛的图像，时运动员起跳离开跳台，将运动员视为质点，图中为直线，不计空气阻力，重力加速度为，则运动员（　　） A. 在时间内的速度变化越来越快 B. 离开跳台后在时刻到达最大高度 C. 在时刻刚好进入水中 D. 离跳台最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率代表加速度，在时间内,图像的斜率在减小，说明加速度在减小，速度变化越来越慢，A错误； B．在时刻速度改变方向，此时到达最大高度，B错误； C．之后，图像斜率发生变化，说明受力发生变化，之后运动员开始进入水中，C错误； D．0~t1为运动员的上升阶段，离跳台最大高度 ，D正确。 故选 D。 3. 如题图所示，一中学生用弹簧拉力器锻炼身体，该弹簧拉力器配置的每根弹簧完全相同。当只用2根弹簧时，该同学能将弹簧在弹性限度内从原长最大拉抻到。不计弹簧拉力器自重，若同时用5根弹簧，则该同学能将弹簧拉伸到的最大长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当只用2根弹簧时，该同学能将弹簧在弹性限度内从原长最大拉抻到，则人的拉力为 若同时用5根弹簧，则有 解得 故选C。 4. “玻璃弹珠”是跳棋游戏中的棋子，一般为玻璃制造。某同学想用它来研究光的折射现象，他找来一个圆球形的透明玻璃弹珠水平放置在桌面上，让一束细光线从P点沿直线PQ通过球心，另一束细光线平行于PQ从A点水平射入，入射角，经球形玻璃后从B点射出，两束光线相交于C点且夹角为，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 改变光在A点的入射角，都不可能使光在玻璃球的内表面发生全反射 B. 光在玻璃球中传播的速度和真空中一样大 C. 该玻璃球的折射率为 D. OC之间的距离为玻璃球半径的倍 【答案】A 【解析】 【详解】A、要使光在玻璃球的内表面发生全反射，则折射角r要达到临界角C，而B点的入射角等于A点的折射角，这样入射角i就要达到，而入射角为无法进入玻璃球，故A正确； B、因为玻璃的折射率，根据 可知光在玻璃球中传播的速度比真空中小，故B错误； C、在A点发生折射光线偏离原来方向 在B发生折射光线又偏离了 所以，， 可得 该玻璃球的折射率 故C错误； D、在三角形OBC中应用正弦定理 得OC之间的距离为玻璃球半径的倍，故D错误。 故选A。 5. 光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量与光的波长的关系式为，其中为普朗克常量。氢原子的能级图如图所示，大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时可释放若干种不同频率的光子，这些光子的最大动量与最小动量之比为（　　） A. 425∶22 B. 403∶22 C. 272∶17 D. 170∶11 【答案】A 【解析】 【详解】由，， 得 即 大量处于量子数为4的能级的氢原子向低能级跃迁时，放出光子的最大能量和最小能量分别为， 则 故选A。 6. 中国钍基熔盐堆即将建成小型实验堆，为我国能源安全和可持续发展提供有力支持。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（ ） A. 方程①中X是质子 B. 方程②中发生了α衰变 C. 受反应堆高温影响，的半衰期不受影响 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，方程①中X质量数为1，电荷数为零，则是中子，选项A错误； B．方程②中放出负电子，则发生了β衰变，选项B错误； C．放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项C正确； D．方程②释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，拉动细线使小球缓慢沿圆环上移，则细线对小球拉力大小随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对小球进行分析，小球受到重力、绳的拉力T与圆环的弹力N三个力的作用，令圆环的圆心为O，半径为R，则重力方向平行于图中虚线表示的直径，绳拉力方向沿绳，圆环弹力方向沿半径指向圆心，根据相似三角形有 根据几何关系可得 解得 可知，T随变化的图像为余弦曲线关系，且最大值为2G。 故选D。 8. 如图甲所示，长为50cm的细玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，中间用10cm长的水银柱密封20cm长的空气柱。现将细玻璃管置于倾角为30°且足够长的固定斜面上，如图乙所示。细玻璃管与斜面间的动摩擦因数μ=。已知玻璃管导热性能良好，被封闭气体可视为理想气体，外界温度不变，忽略摩擦生热，外界大气压强为p0=75cmHg，重力加速度g=10m/s2，待系统运动稳定后，下列说法正确的是（　　） 甲　　　　乙 A. 被封闭气体的压强为80cmHg B. 被封闭气体的压强为77.5cmHg C. 被封闭气体的长度为cm D. 若被封闭气体被稍微加热，再次稳定时玻璃管的加速度大小不变 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．玻璃管竖直放置时,被封闭气体的压强p1=p0+ph=85cmHg 玻璃管置于斜面上时，由μ=<tan 30°= 可知玻璃管会沿斜面加速下滑，设玻璃管和水银柱整体质量为M，对整体由牛顿第二定律有 解得a=2.5 m/s2 设水银柱质量为m，对水银柱由牛顿第二定律有， 联立解得p2=77.5cmHg，A错误B正确； C．被封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律有p1S×20 cm=p2Sl2 解得l2= cm，C错误； D．若被封闭气体被稍微加热，玻璃管和水银柱整体所受外力并没有发生变化，再次稳定时玻璃管的加速度不变，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，用这些光照射图乙电路中的金属板K，当电压表示数为5.10V时，电流表示数恰好为0。另外测得金属板K逸出的光电子的最大初动能与入射光波长的关系如图丙所示，图丙中水平虚线为曲线的渐近线。已知氢原子跃迁发出的光中，能使金属板K发生光电效应的光子波长最大为、最小为，这两种光子打在金属板K上逸出光电子的最大初动能分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子处于能级 B. 氢原子跃迁发出的光中有2种频率的光能使金属板K发生光电效应 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电压表示数为5.10V时，电流表示数恰好为0，表明对能量最大的光子照射图乙电路中的金属板K时，对应的遏止电压为U0=5.10V 对该光子有 根据图丙有 当时， 解得 由于 结合上述解得 可知，氢原子处于能级，故A正确； B．氢原子从4能级跃迁至3能级 氢原子从3能级跃迁至2能级 氢原子从4能级跃迁至2能级 氢原子从4能级跃迁至1能级 氢原子从3能级跃迁至1能级 氢原子从2能级跃迁至1能级 可知，氢原子跃迁发出的光中有3种频率的光能使金属板K发生光电效应，故B错误； C．波长越长，频率越小，光子的能量越小，对上述3种能使金属板K发生光电效应的光有， 解得，故C正确； D．结合上述有， 结合上述解得 故选AC。 10. 如图甲所示，在倾角的足够长光滑斜面上，放着质量均为m的A、B两物块，轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力F使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为l时，A与B分离。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 恒力F的大小为 B. 弹簧的劲度系数为 C. A与B分离时，A的加速度大小为 D. A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．未作用时，设弹簧压缩量为，对A、B由平衡条件有 由图乙可知作用瞬间，A、B加速度大小为，此时对A、B有 联立解得，故A正确； BC．A、B分离瞬间，A、B间弹力为0，且二者加速度相等，对A有 对B有 联立解得，故B错误，C正确； D．从开始作用到A、B分离过程，结合 可知图乙“面积”表示的改变量，则有 解得A、B分离时的速度满足 A、B分离后，对A，有 解得 A还能继续沿斜面向上运动，故D错误。 故选AC。 二、实验题（11题6分，12题8分，合计14分） 11. 劳埃德镜干涉是利用平面镜实现的类双缝干涉实验：单色光源发出的光，一部分直接射向光屏，另一部分经平面镜反射后射向光屏，两束光满足相干条件，在光屏上形成干涉条纹。 （1）图甲为实验装置示意图，用螺旋测微器测量干涉条纹位置。已知光屏上第1条亮条纹读数为，第7条亮条纹的螺旋测微器示数如图乙所示，请读数并计算单色光波长。 ①图乙中第7条亮条纹的读数________； ②已知光源到平面镜的垂直距离，到光屏的垂直距离为，推导该单色光的波长________（保留两位有效数字）。 （2）将平面镜向下平移一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 5.203##5.202##5.204 ②. （2）变小 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器测量最小分度为0.01mm，图乙中第7条亮条纹的读数 [2]已知光源到平面镜的垂直距离，到光屏的垂直距离为，条纹间距 根据题意光源和像的距离等效成双缝间距，为，可得 解得该单色光的波长。 【小问2详解】 将平面镜向下平移一小段距离，相当于增大双缝间距，故干涉条纹的间距将变小。 12. 由于空气阻力的影响，物体从空中静止下落其实严格意义上不是自由落体运动，经验表明，当下落物体的质量不是特别大的时候，空气阻力的影响是无法忽略的。为了探究空气阻力的性质，某同学准备了若干由同种轻质材料密度为制成的半径不同的小球，将它们从足够高的同一个地方静止释放，利用摄像机拍摄其下落过程，并利用计算机逐帧分析技术分析其运动过程。 （1）实验中使用游标卡尺测量小球的半径r，下图给出了其中某个小球的测量结果，则这个小球的半径为__________ （2）实验得到的若干个小球的图像如图所示，在时间足够长之后会发现速度会趋于一个定值，称作收尾速度，收尾速度的存在表明空气阻力的大小和小球的运动速度有关。该同学假设空气阻力f和小球的速度的n次方成正比，比例系数为称作阻力系数，即。已知当地重力加速度为g，那么收尾速度的表达式为__________用k，n，r，g，表示 （3）该同学为了验证自己的假设，准备了密度不同但是半径相同的小球，实验得到的图像是一条斜率约为1的直线，这个结果表明__________； （4）该同学想知道阻力系数是否和小球的形状有关和体积，截面积，半径等成比例，为此他绘制了图像小球材料一样，实验得到的图像为一条斜率约为2的直线，实验结果表明__________。 【答案】（1）25.10 （2） （3）见解析 （4）阻力系数和小球的半径成正比 【解析】 【小问1详解】 图中游标卡尺的精度为，可读得小球的直径为 小球的半径为 【小问2详解】 小球以收尾速度运动时做匀速直线运动，受到的阻力等于重力，即 小球的质量为 联立可得 【小问3详解】 图像是一条斜率约为1的直线，由数学知识可得 结合上式可知 即空气阻力的大小和小球的运动速度成正比。 【小问4详解】 图像为一条斜率约为2的直线，由数学知识可得 结合前面式子得 可知阻力系数和小球的半径成正比。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 如图甲所示，A、B两物体在平直轨道上同向运动，时，两物体位置平齐。为了检测两物体的运动性能，传感器记录了两物体运动过程中速度的平方（）随位移（x）变化的图像如图乙所示。已知A物体做匀减速直线运动，B物体做匀加速直线运动。两物体均可视为质点。 （1）求A、B两物体的加速度大小； （2）求A、B两物体在相遇之前相距的最大距离。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动满足 整理可得 所以图线的斜率表示 则A物体 解得，即A物体的加速度大小为 B物体 解得 【小问2详解】 图线的纵截距表示。则A物体的初速度为 当两物体共速时，距离最大，设用时为，则 解得， 此时两物体相距 其中， 解得 14. 某个热等静压设备的炉腔内的气体压强与时间的关系如图所示，在0到时间内，将温度为27℃、压强为的氩气通过压缩机压入炉腔内，整个过程温度保持不变。时刻开始，使用热功率为的加热装置给炉腔内的氩气加热，直至氩气压强达到才停止加热。已知炉腔的容积，时，炉腔内处于真空状态，加热过程中热量全部被氩气吸收，，氩气视为理想气体。 （1）求氩气压入炉腔之前体积V0为多大； （2）已知整个过程中，炉内氩气内能增加了ΔU=，求炉腔内氩气最终温度以及加热装置的工作时间。 【答案】（1）； （2）， 【解析】 【小问1详解】 压入前氩气的压强为，体积为 由图可知时刻炉内压强为，炉腔容积为。压入过程温度保持不变，对同一批理想气体根据玻意耳定律有 推导得 代入数据解得 【小问2详解】 开始加热时氩气温度为，初始压强为，停止加热时压强为。加热过程中氩气的物质的量和体积均保持不变，根据理想气体状态方程有 推导得 代入数据解得 对同一批氩气而言，压入过程温度保持不变，理想气体的内能只由温度决定，因此压入阶段内能变化为零，题给总内能增量即为加热阶段的内能增量。加热阶段炉腔体积不变，氩气不对外做功，根据热力学第一定律有 加热装置提供的热量为 联立解得 代入数据解得 15. 如图所示，有一水平传送带，其上表面长，上表面到地面的高度为H，传送带顺时针转动。一小物块从传送带左端开始运动。小物块与传送带间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取。 （1）若小物块初速度为零，传送带以匀速转动，求小物块从左端运动到右端所用时间； （2）若小物块初速度为零，传送带从静止开始先以大小为的加速度加速转动，2秒后，再以大小为的加速度减速转动直到停下。问小物块能不能到达传送带右端？若能，求出小物块到达右端所用时间；若不能，求出小物块最终离右端的距离； （3）若小物块有向右的初速度，传送带以匀速转动，小物块内盛有细沙，小物块在传送带上运动的过程中，细沙从小物块底部的孔不断漏出（漏沙不影响小物块的运动），沙子漏出时相对小物块的速度为零。传送带沿运动方向开有细缝，正好可以让沙子漏到下面的地面上。沙子所受空气阻力可以忽略，沙子落到地面上立即静止。为使地面上所有沙子均可溯源（即可确定是从传送带上哪个位置漏下来的），求H的范围。 【答案】（1） （2）不能， （3）或 【解析】 【小问1详解】 设小物块的质量为，小物块在与传送带不共速时，受到滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律，有 解得小物块的加速度大小为 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，小物块加速至与传送带共速所需时间为 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，此阶段位移为 小物块距传送带右端的距离为 此阶段运动时间为 小物块从传送带左端运动到右端所用时间为 【小问2详解】 在时间内，小物块做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度与时间的关系，在时，小物块的速度大小为 传送带的加速度大小为，传送带的速度大小为 设经过时间，小物块达到与传送带共速，根据匀变速直线运动速度与时间的关系，有 解得 则小物块做匀加速直线运动的时间为 根据匀变速直线运动位移与时间的关系，在时间内，小物块的位移为 之后小物块做匀减速直线运动，根据运动的对称性，此阶段小物块的位移为 小物块的总位移为 由于，所以小物块不能到达传送带右端，小物块最终离右端的距离为 【小问3详解】 设小物块运动到传送带右端的速度大小为，根据匀变速直线运动速度与位移的关系，得 解得 设沙子在传送带上任意两个漏出位置的位移分别为、，在两个位置的速度大小分别为、，根据匀变速直线运动速度与位移的关系，有 整理得 沙子从传送带漏出后做平抛运动，在竖直方向上，根据自由落体运动规律，运动时间为 在水平方向上做匀速直线运动，漏到地面上的沙子在水平方向上的位移分别为， 则地面上的沙子在水平方向上的位移差为 代入，解得 当时，所有沙子的相对位置始终不发生改变，其中，则 当时，所有沙子的相对位置全都发生改变，其中，则 故为使地面上所有沙子均可溯源，的范围为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $