内容正文:
江西省九江市匡庐星瀚高级中学2026-2027学年度上学期开学考
高三物理试题
(时间 75分钟 总分100分)
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。
第一部分(选择题 共46分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G的数值。若用国际单位表示引力常量G的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D. 无单位
【答案】C
【解析】
【详解】由万有引力定律,整理得
在国际单位制中,力的单位为,距离的单位为,质量的单位均为
所以引力常量的单位为
故选C。
2. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”,下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B. 装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高
C. 重力只作用在瓶的重心上
D. 瓶所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,严格来说,重力是地球对物体吸引力的一个分力,所以重力不等于物体受到的地球的吸引力,故A错误;
B.瓶本身(不包括其中的水)的重心位置不变,随瓶中水的增加直至装满,整体的重心位置先降低后升高再降低,所以在重心下降阶段,装入瓶中的水越多,瓶的重心会降低,故B错误;
C.根据重心的定义可知,瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,重力作用在瓶的各个部分,故C错误;
D.根据三力汇交原理,瓶所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点,故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示,质量m=2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行,其动能Ek随位移x变化的关系图像如图乙所示,则下列判断中正确的是( )
A. 物体运动的总位移大小为10m B. 物体运动的加速度大小为10m/s2
C. 物体运动的初速度大小为5m/s D. 物体所受的摩擦力大小为5N
【答案】A
【解析】
【详解】AD.由图像可知,物体运动的总位移为10m,根据动能定理得-fx=0-Ek0
解得,故A正确,D错误;
B.根据牛顿第二定律得,物体运动的加速度大小为,故B错误;
C.根据
得,故C错误。
故选A。
4. 如图所示,纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为、、和。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应,该光的波长为( )
A. λ1 B. λ2 C. λ3 D. λ4
【答案】C
【解析】
【详解】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应,该光子对应的能量最大,根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。
故选C。
5. 由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于火警报警装置。如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻及报警器P(有内阻)组成闭合电路,流过报警器P的电流超过Ic时就会发出警报声。则以下判断正确的是( )
A. 电压表示数为20V
B. 变压器原线圈两端交变电压u=220sinπt(V)
C. 当所在处出现火情时,变压器输入功率增大
D. 当所在处出现火情时,流过报警器P的电流会减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.原线圈电压的有效值为
理想变压器原、副线圈的匝数比
根据变压器原、副线圈中的电压之比等于匝数比可得副线圈电压的有效值为
由于报警器P有内阻,所以电压表示数小于20V,故A错误;
B.原线圈接的题图乙所示的正弦交流电,由图知最大电压,周期,故角速度是
变压器原线圈中交流电压的瞬时表达式
故B错误;
CD.当处出现火情时温度升高、阻值减小,副线圈中电流增大,理想变压器的输出功率变大,则变压器的输入功率变大,故C正确,D错误;
故选C。
6. 如图所示,一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点,另一端拴着一质量为的小球,上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角为,挡板与水平地面的夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力大小为
B. 剪断轻绳的瞬间,挡板对小球的弹力大小不变
C. 释放挡板的瞬间,小球的加速度大小为
D. 剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球静止时,轻绳拉力与挡板弹力的方向关于竖直方向对称。设轻绳拉力和挡板弹力大小分别为和,由水平方向平衡可知二者大小相等,由竖直方向平衡得
解得,故A错误;
BD.剪断轻绳时,挡板仍保持原位置。沿垂直挡板方向由牛顿第二定律得
解得,与初态弹力比较可知,挡板弹力大小发生改变。沿挡板向下方向由牛顿第二定律得
解得,故B错误,D正确;
C.释放挡板后,挡板向下转动并与小球分离,小球仅受重力和轻绳拉力。小球初速度为零,沿轻绳方向的加速度为零,沿垂直轻绳方向由牛顿第二定律得
解得,故C错误。
故选D。
7. 如图所示,质量为1kg的足够长木板静止在光滑水平面上,质量为1kg的物块静止在木板右端,现给物块一个水平向左大小为5m/s的初速度,同时给木板一个水平向右大小为10N的拉力,已知物块与木板间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,不计物块的大小,则下列说法正确的是( )
A. 物块向左运动的最大距离为2m
B. 物块与木板运动的加速度开始不同,后来相同
C. 当物块与木板速度大小相等时,物块与木板运动的位移大小之比为
D. 物块始终与木板相对滑动,且物块与木板的速度差恒为5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A. 物块相对于木板向左运动,因此物块加速度方向向右,物块相对木板向左运动的加速度大小
物块向左运动的最大距离为。故A错误;
B.对木板分析,由牛顿第二定律可得
解得
可知木板水平方向上所受合力向右,木板的加速度方向向右,因此物块与木板运动的加速度一直相同。故B错误;
C.当物块与木板速度大小相等时,由运动学公式可得
解得运动时间
物块运动的位移大小
木板运动的位移大小
物块与木板运动的位移大小之比为。故C错误;
D.由于物块与木板的加速度一直相同,设水平向右为正方向,物块和木板的速度差为
速度差始终保持为,因此物块始终与木板相对滑动,故D正确。
故选D。
二、多选题(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,有多项是符合题目要求。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. 如图所示,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),为等压过程,为绝热过程,为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体内能增大 B. 过程中,气体从外界吸热
C. 过程中,气体内能增大 D. 过程中,气体从外界吸热
【答案】AB
【解析】
【详解】A.为绝热过程,根据热力学第一定律可知此时气体体积减小,外界对气体做功,故气体内能增大,选项A正确;
B.为等压过程,根据盖-吕萨克定律可知气体体积增大时温度升高,气体内能增大,此时气体体积增大,气体对外界做的功,故气体吸收热量,选项B正确:
C.为绝热过程,此时气体体积增大,气体对外界做的功,根据热力学第一定律可知气体内能减小,选项C错误:
D.为等容过程,根据查理定律可知压强减小时温度降低,故气体内能减小,由于气体体积不变,故可知气体向外界放热,选项D错误。
故选AB。
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为和,图乙为质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速为 B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点a在时速度为零 D. 质点a在0~4.5s时间内通过的路程为4.5m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由甲图可知波长,周期
故波速为,故A正确;
B.由乙图可知质点b在向上振动,根据甲图由“上下坡”法可知该波沿x轴正方向传播,故B错误;
C.根据,质点a从正向最大位移处振动到负向最大位移处,故此时速度为0,故C正确;
D.根据,且从正向最大位移处到平衡位置时速度逐渐增大,故,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的径向电场。三个带电粒子有相同的动能从A点垂直端面射入,仅在静电力作用下,甲粒子从B射出,乙粒子做圆周运动从C射出,丙粒子从D射出。已知甲、乙、丙的电荷量大小分别为、、,,。下列说法正确的是( )
A.
B. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为2
C. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为
D. 甲粒子动能变化的绝对值大于丙粒子动能变化的绝对值
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.因,故易知乙粒子做匀速圆周运动从C射出,根据牛顿第二定律,有
乙粒子经过的位置电场强度大小均为
甲粒子做向心运动
丙粒子离心运动
则,故AC错误, B正确;
D.因为BC间平均场强比CD平均场强大,又
故
则
所以甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的变化量的绝对值,故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,11题6分,12题10分,除特殊标注外,每空2分,共16分。)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平木板上的垂直投影为O,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上;重复多次,测出落点的平均位置P与O点的距离,将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放,两球碰撞后均落在木板上;重复多次,分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为、,实验中须满足条件______(填“>”或“<”);
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度,依据是______。
【答案】(1)> (2) ①. ②. 小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直方向高度相同故下落时间相同,水平方向匀速运动直线运动,小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
【解析】
【小问1详解】
为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求;
【小问2详解】
[1]两球离开斜槽后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们做平抛运动的时间t相等,碰撞前a球的速度大小
碰撞后a的速度大小
碰撞后b球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒,则碰撞前后系统动量相等,则
整理得
[2]小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直方向高度相同故下落时间相同,水平方向匀速运动直线运动,小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
12. 在用单摆测重力加速度的实验中,
(1)如图1所示,可在单摆悬点处安装力传感器,也可在摆球的平衡位置处安装光电门。甲同学利用力传感器,获得传感器读取的力与时间的关系图像,如图2所示,则单摆的周期为___________s(结果保留3位有效数字)。乙同学利用光电门,从小钢球第1次遮光开始计时,记下第n次遮光的时刻t,则单摆的周期为___________;
(2)丙同学发现小钢球已变形,为减小测量误差,他改变摆线长度l,测出对应的周期T,作出相应的关系图线,如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b,则重力加速度___________,小钢球重心到摆线下端的高度差___________;(结果均用k、b表示)
(3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽,如图4所示。他让小钢球在槽中运动,测出其运动周期,算出重力加速度为。若周期测量无误,则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是___________。
【答案】(1) ①. 1.31 ②.
(2) ①. ②.
(3)存在空气阻力,且小球不是纯平动而有滚动,导致实际测出的周期大于理想情况下的周期,导致g的测量值小于真实值。
【解析】
【小问1详解】
[1]单摆摆动过程中,在最低点绳子的拉力最大,相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期。从图2可知,从起始值到终止值经历的时间间隔
则有
解得
[2]由题可得
解得周期为
【小问2详解】
[1]设小钢球重心到摆线下端的高度差为,则摆长为
根据单摆周期公式有
可得
变形得
可得图像的斜率为
解得
[2]当时,则有
解得小钢球重心到摆线下端的高度差
【小问3详解】
略
四、计算题(本题共3小题,13题10分,14题14分,15题14分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,活塞横截面积,质量,活塞与汽缸之间无摩擦。汽缸内密封有一定质量的理想气体,气体温度,气柱长度,汽缸内距缸底处有固定的卡环(卡环大小忽略不计)。已知大气压为,。现缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触。
(1)求此时缸内气体温度T2;
(2)若该降温过程气体内能变化量,求缸内气体放出热量Q。
【答案】(1);(2)32J
【解析】
【详解】(1)缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触,此过程缸内气体经历等压变化,则有
解得
(2)活塞处于平衡状态,根据平衡条件,有
外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
解得
Q=32J
14. 如图所示,质量的物体,以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车质量,物体与小车水平上表面之间的动摩擦因数为0.6,取,设小车足够长。求:
(1)在物体相对小车滑动的过程中,小车的加速度;
(2)小车和物体的共同速度大小;
(3)在物体相对小车滑动的过程中,系统因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体在小车上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
物体与小车组成的系统动量守恒
解得小车和物体的共同速度
【小问3详解】
根据能量守恒定律有
解得
15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计,其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上,其中左侧为光滑金属轨道,轨道电阻忽略不计,间接有定值电阻,右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴,坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场,垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为,长度为,电阻为的金属棒垂直放置在轨道上,与距离为。的右方还有质量为3m,各边长均为的形框,其电阻为。棒在恒力作用下向右运动,到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力,随后与U形框发生碰撞,碰后连接成“口”字形闭合线框,并一起运动,后续运动中受到与运动方向相反的阻力,阻力大小与速度满足。已知,,,,,,,求:
(1)棒ab与U形框碰撞前速度的大小;
(2)棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量;
(3)“口”字形线框停止运动时,fc边的坐标;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知棒ab到达前已匀速,则有
又,
联立解得
【小问2详解】
棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量为
其中,
联立可得
【小问3详解】
设碰后瞬间金属框的速度为,根据动量守恒可得
解得
此后任意时刻闭合线框的速度为v,ab边处磁场为,de边处磁场为,则回路中的电动势为
其中
回路总电阻为4R,根据闭合电路欧姆定律可得
此时回路受到的安培力大小为
根据动量定理可得
即
联立解得“口”字形线框停止运动时,fc边的坐标为
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江西省九江市匡庐星瀚高级中学2026-2027学年度上学期开学考
高三物理试题
(时间 75分钟 总分100分)
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。
第一部分(选择题 共46分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G的数值。若用国际单位表示引力常量G的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D. 无单位
2. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”,下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B. 装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高
C. 重力只作用在瓶的重心上
D. 瓶所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点
3. 如图甲所示,质量m=2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行,其动能Ek随位移x变化的关系图像如图乙所示,则下列判断中正确的是( )
A. 物体运动的总位移大小为10m B. 物体运动的加速度大小为10m/s2
C. 物体运动的初速度大小为5m/s D. 物体所受的摩擦力大小为5N
4. 如图所示,纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为、、和。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应,该光的波长为( )
A. λ1 B. λ2 C. λ3 D. λ4
5. 由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于火警报警装置。如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻及报警器P(有内阻)组成闭合电路,流过报警器P的电流超过Ic时就会发出警报声。则以下判断正确的是( )
A. 电压表示数为20V
B. 变压器原线圈两端交变电压u=220sinπt(V)
C. 当所在处出现火情时,变压器输入功率增大
D. 当所在处出现火情时,流过报警器P的电流会减小
6. 如图所示,一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点,另一端拴着一质量为的小球,上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角为,挡板与水平地面的夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力大小为
B. 剪断轻绳的瞬间,挡板对小球的弹力大小不变
C. 释放挡板的瞬间,小球的加速度大小为
D. 剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为
7. 如图所示,质量为1kg的足够长木板静止在光滑水平面上,质量为1kg的物块静止在木板右端,现给物块一个水平向左大小为5m/s的初速度,同时给木板一个水平向右大小为10N的拉力,已知物块与木板间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,不计物块的大小,则下列说法正确的是( )
A. 物块向左运动的最大距离为2m
B. 物块与木板运动的加速度开始不同,后来相同
C. 当物块与木板速度大小相等时,物块与木板运动的位移大小之比为
D. 物块始终与木板相对滑动,且物块与木板的速度差恒为5m/s
二、多选题(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,有多项是符合题目要求。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. 如图所示,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),为等压过程,为绝热过程,为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体内能增大 B. 过程中,气体从外界吸热
C. 过程中,气体内能增大 D. 过程中,气体从外界吸热
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为和,图乙为质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速为 B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点a在时速度为零 D. 质点a在0~4.5s时间内通过的路程为4.5m
10. 如图所示,某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的径向电场。三个带电粒子有相同的动能从A点垂直端面射入,仅在静电力作用下,甲粒子从B射出,乙粒子做圆周运动从C射出,丙粒子从D射出。已知甲、乙、丙的电荷量大小分别为、、,,。下列说法正确的是( )
A.
B. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为2
C. 乙粒子经过的位置电场强度大小均为
D. 甲粒子动能变化的绝对值大于丙粒子动能变化的绝对值
三、实验题(本题共2小题,11题6分,12题10分,除特殊标注外,每空2分,共16分。)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平木板上的垂直投影为O,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上;重复多次,测出落点的平均位置P与O点的距离,将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放,两球碰撞后均落在木板上;重复多次,分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为、,实验中须满足条件______(填“>”或“<”);
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度,依据是______。
12. 在用单摆测重力加速度的实验中,
(1)如图1所示,可在单摆悬点处安装力传感器,也可在摆球的平衡位置处安装光电门。甲同学利用力传感器,获得传感器读取的力与时间的关系图像,如图2所示,则单摆的周期为___________s(结果保留3位有效数字)。乙同学利用光电门,从小钢球第1次遮光开始计时,记下第n次遮光的时刻t,则单摆的周期为___________;
(2)丙同学发现小钢球已变形,为减小测量误差,他改变摆线长度l,测出对应的周期T,作出相应的关系图线,如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b,则重力加速度___________,小钢球重心到摆线下端的高度差___________;(结果均用k、b表示)
(3)丁同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于、半径已知的圆弧槽,如图4所示。他让小钢球在槽中运动,测出其运动周期,算出重力加速度为。若周期测量无误,则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是___________。
四、计算题(本题共3小题,13题10分,14题14分,15题14分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,活塞横截面积,质量,活塞与汽缸之间无摩擦。汽缸内密封有一定质量的理想气体,气体温度,气柱长度,汽缸内距缸底处有固定的卡环(卡环大小忽略不计)。已知大气压为,。现缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触。
(1)求此时缸内气体温度T2;
(2)若该降温过程气体内能变化量,求缸内气体放出热量Q。
14. 如图所示,质量的物体,以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车质量,物体与小车水平上表面之间的动摩擦因数为0.6,取,设小车足够长。求:
(1)在物体相对小车滑动的过程中,小车的加速度;
(2)小车和物体的共同速度大小;
(3)在物体相对小车滑动的过程中,系统因摩擦产生的热量。
15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计,其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上,其中左侧为光滑金属轨道,轨道电阻忽略不计,间接有定值电阻,右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴,坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场,垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为,长度为,电阻为的金属棒垂直放置在轨道上,与距离为。的右方还有质量为3m,各边长均为的形框,其电阻为。棒在恒力作用下向右运动,到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力,随后与U形框发生碰撞,碰后连接成“口”字形闭合线框,并一起运动,后续运动中受到与运动方向相反的阻力,阻力大小与速度满足。已知,,,,,,,求:
(1)棒ab与U形框碰撞前速度的大小;
(2)棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量;
(3)“口”字形线框停止运动时,fc边的坐标;
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