河北省邯鄲市2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)第一次調(diào)研監(jiān)測(cè)物理試題（解析版）

邯鄲市2024屆高三年級(jí)第一次調(diào)研監(jiān)測(cè)

物理

本試卷共8頁，滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級(jí)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改

動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在

本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.物理學(xué)中物理定律最終都能用數(shù)學(xué)公式表示，物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定

了物理量間的單位關(guān)系。等式兩端單位必定一致。而量綱分析就是在保證量綱一致的原則下，分析和探求

物理量之間的關(guān)系，第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，千克由普朗克常量〃及米（m）和秒（s）定義，即

睦=___________乜_______

342

6.62607015xl0-m-s-'o則普朗克常量4的單位可表示為（）

A.J-sB.N-sC.J.s-1D.kgm-s-2

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)題意可得普朗克常量〃的單位為kg,m2/s,同時(shí)可知

1J-s=1N-m-s=1kg-m/s2?m?s=lkg-m2/s

故選Ao

2.生活中有很多跟物理相關(guān)的問題，我們可以利用所學(xué)知識(shí)對(duì)這些問題進(jìn)行分析，例如平伸手掌托起物體，

由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，最后靜止（物體始終沒有離開手）。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)分析正確的是（）

A.物體所受支持力始終大于重力，物體始終處于超重狀態(tài)

B.物體一直向上運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)出現(xiàn)失重狀態(tài)

C.物體所受支持力始終對(duì)物體做正功

D.物體的機(jī)械能不變

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，最后靜止，可知物體先向上做加速運(yùn)動(dòng)，加

速度向上，物體所受支持力大于重力，物體處于超重狀態(tài)，后向上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，物體所受支持

力小于重力，物體處于失重狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；

C.物體所受支持力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，為豎直向上，可知物體所受支持力始終對(duì)物體做正功，故C正確；

D.物體的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，故物體的機(jī)械能增大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.圖甲是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置，用“、6兩種不同頻率的單色光分別做實(shí)驗(yàn)，。光形成的相鄰兩條亮紋中心

之間的距離較大。圖乙是研究光電效應(yīng)工作的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)用“、〃兩束光分別照射陰極時(shí)，微安表均有示

數(shù)，普朗克常量為〃，下列說法正確的是（）

13-nx.屏?

甲乙

A.a光的頻率大于b光的頻率

B.用a光照射陰極，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)一定增大

C.用力光照射陰極時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能較大

D.陰極K接電源正極，微安表示數(shù)一定為零

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)=知，。光產(chǎn)生的條紋間距大，則“光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率小，故A錯(cuò)誤；

d

B.滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，光電管兩端電壓增大，會(huì)有更多光電子達(dá)到陽極，電流表的示數(shù)逐漸

增大，當(dāng)達(dá)到飽和光電流后，電流表示數(shù)不再增大，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

I,

^^-mv^hv-W

已知b光頻率大，可得用6光照射陰極時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能較大，故C正確；

D.陰極K接電源正極時(shí)，該裝置所加的電壓為反向電壓，而當(dāng)逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，使其無

法達(dá)到A端，此時(shí)電流表示數(shù)才為0,故D錯(cuò)誤；

故選C。

4.地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，它們之間的作用力是同一性質(zhì)的力，這種力與地球?qū)渖咸O果的力

也是同一性質(zhì)的力嗎？牛頓認(rèn)為蘋果受到地球的吸引才下落，這種吸引力與天體間（如地球與月球）的引力

Mm

具有相同的性質(zhì)，且都滿足廠oc---?已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍，蘋果自由落體的加

r2

速度為。革，根據(jù)牛頓的想法，月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度為。月，則（）

氏=_L4月=1

A.C.氏=602D.-=60

a蘋602a蘋60。蘋a蘋

【答案】A

【解析】

【詳解】假設(shè)地面的地球吸引力與地球吸引月球繞地球運(yùn)行的引力是同種力，即地面的重力滿足

GMm

-

則

GM

對(duì)于月球，有

GM

r1

所以

2

afi_R_1

故選Ao

5.降噪耳機(jī)越來越受到人們的青睞。降噪耳機(jī)的工作原理包括幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）耳機(jī)內(nèi)的微型麥克風(fēng)采集耳

朵能聽到的環(huán)境中的中、低噪聲（比如100~1000Hz）；（2）將噪聲信號(hào)傳至降噪電路，降噪電路對(duì)環(huán)境噪

聲進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、運(yùn)算等處理工作；（3）通過揚(yáng)聲器向外發(fā)出與噪聲相位相反、振幅相同的降噪聲波來抵消

噪聲。最后，我們的耳朵就會(huì)感覺到噪聲減弱甚至消失了。如圖為噪聲在某時(shí)刻的簡(jiǎn)諧波圖像，則下列說法

正確的是（）

A.降噪聲波的振幅為10cm

B.降噪聲波和噪聲聲波傳播速度不相等

C.質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻一定正從平衡位置向上振動(dòng)

D.如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，也不影響耳機(jī)的使用

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由題意可知，降噪聲波的振幅為

A=10cm

故A正確；

B.降噪聲波與噪聲聲波頻率相同、相位相反、振幅相同，即速度相等，相互疊加后波的振幅變?yōu)榱悖?/p>

B錯(cuò)誤；

C.未知波的傳播方向，無法判斷尸的振動(dòng)方向，故C錯(cuò)誤；

D.如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，則在降噪電路處理完成后，通過揚(yáng)聲器可能會(huì)向外發(fā)出與

噪聲相位相同、振幅相同的聲波來加強(qiáng)噪聲，則耳機(jī)使用者可能會(huì)聽到更強(qiáng)的噪聲，故D錯(cuò)誤；

故選Ao

6.如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖，A為運(yùn)動(dòng)員某次下落過程的最高點(diǎn)，B為運(yùn)動(dòng)員下落過程

中剛接觸蹦床時(shí)的位置，C為運(yùn)動(dòng)員下落過程的最低點(diǎn)。若A、B之間的豎直距離為//,B、C之間的豎直距

離為Ax，人的質(zhì)量為相，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.下落過程中運(yùn)動(dòng)員與蹦床組成的系統(tǒng)勢(shì)能一直在減小

B.從最高點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C,運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒

C.從B點(diǎn)至C點(diǎn)過程中，運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)時(shí)的加速度最大

D.蹦床的最大彈性勢(shì)能是〃2g（Av+〃）

【答案】D

【解析】

【詳解】A.不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員與蹦床組成的系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中只有重力與彈力做功，蹦床與運(yùn)

動(dòng)員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能在整個(gè)過程中先變大后變小，則運(yùn)動(dòng)員與蹦床組成的系統(tǒng)勢(shì)能

先變小后變大，故A錯(cuò)誤；

B.A至8,運(yùn)動(dòng)員先做自由落體運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒，從B運(yùn)動(dòng)到C,蹦床逐漸發(fā)生

形變，蹦床彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)員和蹦床組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)

誤；

CD.蹦床與運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在B點(diǎn)時(shí)，加速度大小為

從8點(diǎn)至C點(diǎn)過程中，運(yùn)動(dòng)員加速度先減小至0,后增大，可知在C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所有的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為

蹦床的彈性勢(shì)能，此時(shí)蹦床的彈性勢(shì)能最大，為

Ep+

則可得蹦床的彈力為

根據(jù)牛頓第二定律可得

T-mg-ma

則可知此時(shí)加速度最大，即在C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在的加速度最大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

7.如圖所示，傾角為。=30的斜面體c放在水平地面上，質(zhì)量%=2kg的小物塊h放在斜面上并通過絕

緣細(xì)繩跨過光滑定滑輪與通電直導(dǎo)線a相連，滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行，通電直導(dǎo)線處于豎直向上的磁場(chǎng)

中，通電直導(dǎo)線的質(zhì)量加“=0.5kg。初始時(shí)滑輪右側(cè)的細(xì)繩與豎直方向之間的夾角為60?，F(xiàn)將滑輪右側(cè)

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8逐漸減小，直到減為零，在此過程中氏c始終都處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)

恰好沒滑動(dòng)，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.初始狀態(tài)，地面對(duì)斜面體c的摩擦力大小為5N

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小的過程中，b對(duì)c的摩擦力一直在增大

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度8減小的過程中，地面對(duì)斜面體c的支持力先變小后變大

D.小物塊力和斜面體c之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為且

3

【答案】B

【解析】

【詳解】A.將a、b、C看成整體，水平方向有

f-F^-magtan60=56N

故初始狀態(tài)，地面對(duì)斜面體c的摩擦力大小為5百N，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)滑輪右側(cè)的細(xì)繩與豎直方向之間的夾角為6,對(duì)c受力分析有

心=”

COS。

可知磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小的過程中，。逐漸減小，繩子拉力逐漸減小，初始時(shí)滑輪右側(cè)的細(xì)繩與豎直方向之間

的夾角為60，繩子拉力為

人沿斜面向下的分力為

%gsin6=10N=K

可知磁感應(yīng)強(qiáng)度8減小的過程中，c受力平衡有

mhgsin0=F7+f

可知磁感應(yīng)強(qiáng)度8減小的過程中，c對(duì)人的摩擦力一直在增大，根據(jù)牛頓第三定律匕對(duì)c?的摩擦力一直在增

大，故B正確；

C.將〃、c看成整體，豎直方向有

N-mhg+mcg=4cos6=mag

可得

N=mhg+mcg+mag

故磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小的過程中，地面對(duì)斜面體c的支持力不變，故C錯(cuò)誤；

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)b恰好沒滑動(dòng)，有

mhgsin0=mag+/jmhgcos0

解得小物塊6和斜面體c之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

V3

故D錯(cuò)誤。

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有兩個(gè)

或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

8.如圖所示，兩正對(duì)的平行金屬板AB、CD與水平面成30角固定，豎直截面如圖所示。AB板帶正電、CD

板帶負(fù)電，兩板間距10cm,電荷量為1.0xICT'C，質(zhì)量為3.0xl()Tkg的小球用長(zhǎng)為5cm的絕緣細(xì)線懸掛

于A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)線與AB板夾角為30;剪斷細(xì)線，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)(未標(biāo)出)，g取

A.MC距離為15cm

B.小球的電勢(shì)能增加了36xl()Tj

4

C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2百X1()5N/C

D.剪斷細(xì)線后小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.剪斷細(xì)線，小球沿直線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，如圖所示:

MC=---=cm=106cm

tan30°y/3

3

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)幾何關(guān)系可得電場(chǎng)力下和細(xì)線拉力T夾角為60°,在三個(gè)力所在的三角形中，根據(jù)正弦定理可得

mg_r

sin120。-sin30。

可得電場(chǎng)力大小為

3

F=^mg^^x3.0xl0^xl0N=V3xl0-N

逆電場(chǎng)線方向的位移

x=d-Lsin300

其中

d=10cm=0.1m,L=5cm=0.05m

解得

x=0.075m

克服電場(chǎng)力做的功為

=,FX=V3X1O^XO.O75J=1V3X1O_4J

所以電勢(shì)能增加了故B正確;

C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

解得

￡=^X105N/C

故C錯(cuò)誤；

D.剪斷細(xì)線后小球平衡狀態(tài)被打破，受到的合外力為T,方向與原細(xì)線拉力方向的反方向，則可知其

沿原細(xì)線拉力方向的反方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D正確；

故選BD。

9.如圖1所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，實(shí)際用電因季節(jié)不同，電力需求量差異很大，用電高峰和低谷之間存

在一個(gè)較大的差值，因此有必要在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)再建立一個(gè)節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)。如圖2所示，這樣的電網(wǎng)可以

在用電低谷時(shí)段把電能儲(chǔ)存起來，高峰時(shí)段輸出，填補(bǔ)用電缺口。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓J=250V,輸

出功率為6=80kW,"=5000V，輸電線總電阻R=6()。。其余線路電阻不計(jì)，用戶端電壓U4=220V,

乙=44kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是()

圖1

A.發(fā)電機(jī)的輸出電流為32A

B.降壓變壓器的匝數(shù)比4：“4=40:1

C.輸送給儲(chǔ)能站的功率為30kW

D.輸電線上損失的功率為6kW

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.發(fā)電機(jī)的輸出電壓U=250V,輸出功率

Pi=80kW=8.0X104w

根據(jù)P=u/可得發(fā)電機(jī)的輸出電流為

/i=320A

故A錯(cuò)誤；

B.用戶端電壓。4=220V,功率

22=44kW=44X104W

根據(jù)%=U44可得降壓變壓器線圈中的電流為

/4=2()0A

降壓變壓器的匝數(shù)比可得

比一工一工

又因?yàn)楦鶕?jù)輸電線損耗可得

U2=U3+I.R

聯(lián)立數(shù)據(jù)解得

2=20:1

〃4

或

&=30:11

%

又因?yàn)槟芰渴睾悖瑒t僅成立

-^-=20:1

〃4

故B錯(cuò)誤；

CD,可得輸電線上的電流大小為

73=^-/4=10A

%

輸電線上損失的功率為

AP=I；R=102X60W=6000W=6.0kW

輸送給儲(chǔ)能站的功率為

電存=6-6-△0=8()kW-44kW-6kW=3()kW

故CD正確;

故選CD。

10.如圖1所示，匝數(shù)N=100、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m、電阻R=2Q、重力未知的正方形金屬線框用兩根均帶

有拉力傳感器（圖中未畫出）的絕緣輕繩懸掛在天花板上。位于線框中間的虛線上方充滿磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

按B=H（k未知且為恒量，式中各量的單位均為國際單位）變化，電腦顯示每個(gè)拉力傳感器的示數(shù)變化如

圖2所示，整個(gè)過程中輕繩未斷且線框始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。不考慮線框的形變和電阻的變化。下列說法正確

的是（）

4

B.k值為一T/s

25

C.02s時(shí)間內(nèi)線框的功率為4W

D.02s時(shí)間內(nèi)通過金屬線框某一截面的電荷量為2c

【答案】A

加斤】

【詳解】AB.根據(jù)拉力傳感器隨著時(shí)間的增大而增大，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度按8=。變化可知，楞次定律可

知金屬圓環(huán)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得金屬圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

「NABSNkE

E=--------=-------

△t2

可得電流為

E_Nkl?

2R

由左手定則可知安培力方向向下，由受力平衡可得

2F=G+F,^.=G+Nk2^t

2R

則可得線框的重力為

G=2X2N=4N

同時(shí)解得

,8―,

k=-T/s

5

故A正確，B錯(cuò)誤；

C.02s時(shí)間內(nèi)金屬環(huán)的功率為

,（NkC、

P=I-R=-------x/?=200W

I2R）

故c錯(cuò)誤；

D.02s時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為

（?=Mr=^LxA/=20C

2R

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

三、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某物理興趣小組的同學(xué)們想探究小燈泡的電阻在不同電壓下的阻值，于是設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖

進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為6kC,電流表內(nèi)阻為1.5Q待測(cè)小燈泡額定電壓為6V、額定功率約為

3W。

//mA

圖1圖2

（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變器的滑片應(yīng)該位于滑動(dòng)變阻器的（選填“左”或“右”）端。

（2）實(shí)驗(yàn)中得到的電流/和電壓U的關(guān)系曲線如圖2所示，電壓表示數(shù)是6V時(shí)，小燈泡的內(nèi)阻是

________0

（3）結(jié)合圖2在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出小燈泡實(shí)際的/-U圖線。

【答案】①.左②.12

【解析】

【詳解】（1）[1]為保護(hù)電路，開關(guān)閉合前燈泡兩端的電壓應(yīng)該最小，因此應(yīng)將該分壓式接法的滑動(dòng)變阻器

的滑片置于最左端。

（2）[2]根據(jù)圖2可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，流過小燈泡的電流為500mA,根據(jù)部分電路的歐姆定

律可得小燈泡此時(shí)的電阻為

R,——--^―Q=12c

L/0.5

（3）⑶根據(jù)圖1電路圖所得到的圖2關(guān)于小燈泡/-U圖線，通過數(shù)據(jù)計(jì)算得到小燈泡的內(nèi)阻為12C，電

流表的內(nèi)阻L5Q,與小燈泡串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致電流表分壓，分析可知，根據(jù)圖2可知，當(dāng)電壓為IV,電流為

200mA時(shí)，電流表分壓為0.3V,則此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓為0.7V；當(dāng)電壓為2V,電流為300mA時(shí)，電

流表的分壓為0.45V,則此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓為1.55V；當(dāng)電壓為3V,電流為400mA時(shí)，電流表的分壓

為0.60V,則此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓為2.40V；當(dāng)電壓為6V,電流為500mA時(shí)，電流表的分壓為0.75V,

則此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓為5.25V；也就是說，相同電流時(shí)，燈泡兩端的實(shí)際電壓要小于電壓表讀數(shù)，則

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可做出圖像如圖所示

12.用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在氣墊導(dǎo)軌的一端裝有位移傳感器（圖中未畫出），A、B

兩物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿同一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，若A物塊質(zhì)量g=300g,B物塊的質(zhì)量為〃?2=150g,

表中是電腦記錄的A、B兩物塊在同一時(shí)刻距離傳感器的距離。

xA/m1.201.010.800.590.400.350.30

/m00.100.210.300.400.250

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷出位移傳感器固定在_________（選填“A端”或“3端”）。

（2）為了更方便判斷A、B碰撞時(shí)是否滿足動(dòng)量守恒，于是畫出了A、B兩物塊位移隨時(shí)間變化的圖像,

“、方分別為A、B兩物塊碰撞前后的位移一時(shí)間圖線。

①碰撞前A物塊的速度為m/s,碰撞前B物塊的速度為m/s;

②由題中數(shù)據(jù)結(jié)合x-t圖像中提供的信息，可以得出的結(jié)論是.

③這個(gè)碰撞（選填“是”或“不是“）彈性碰撞。

【答案】①.B端②.-4③.2④.兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動(dòng)量守恒⑤.不

是

【解析】

【詳解】（1）［1］根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷出位移傳感器在開始時(shí)距離3端較近，可知固定在B端;

（2）①⑵碰撞前A物塊的速度為

0.40-1.20

%m/s=Tm/s

0.2-0

⑶碰撞前B物塊的速度為

0.40-0,

VB=-------m/s=2m/s

0.2-0

②⑷讀圖可知碰撞后A物塊的速度為

0-0.40,

攻--------m/s=-lm/s

0.6-0.2

碰撞后B物塊的速度為

則可知

叫匕+加2%=犯以+加24

故可得出的結(jié)論兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動(dòng)量守恒;

③⑸可知碰撞前的總動(dòng)能為

Eki=］班以+,?次=2.7J

碰撞后的總動(dòng)能為

線2=5町4+1網(wǎng)％2=135J

則可知這個(gè)碰撞不是彈性碰撞。

13.如圖所示，帶有加熱裝置(圖中未畫出)的絕熱汽缸用輕桿固定在天花板上?，F(xiàn)用一個(gè)質(zhì)量為

機(jī)=lkg,面積為S=100cm2的絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)。初始時(shí)缸內(nèi)溫度為

300K,活塞處于平衡狀態(tài)，此時(shí)缸內(nèi)氣體處于狀態(tài)A,體積為匕=600cm、現(xiàn)豎直向上緩慢將活塞推動(dòng)

1cm,此時(shí)缸內(nèi)氣體處于狀態(tài)及然后將活塞固定，同時(shí)啟動(dòng)汽缸內(nèi)的加熱裝置，氣體達(dá)到狀態(tài)C,此時(shí)

壓強(qiáng)Pc=L6xl()5pa。已知?dú)怏w從狀態(tài)A到狀態(tài)C,內(nèi)能增加25J,從狀態(tài)8到狀態(tài)C吸收的熱量為

⑵。已知大氣壓P。=l.()lxl()5pa,不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦。

(1)求氣體處于狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)；

(2)求氣體在狀態(tài)C的溫度及(結(jié)果保留一位小數(shù))；

(3)求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對(duì)氣體做的功。

////.////

【答案】(1)1.02xl05Pa；(2)392.2K；(3)13J

【解析】

【詳解】(1)氣體處于狀態(tài)4時(shí)，對(duì)活塞進(jìn)行分析有

mg+PAS=P<)S

解得

PA=L02xl05pa

（2）根據(jù)題意可知

%=%=%-△〃5=60（W-lxlOOcm3=500cm?

在AfC過程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

PcVC

TA~Tc

解得

r=—xlO3K?392.2K

c51

（3）由于氣缸與活塞均為絕熱，可知在AfB過程，與外界沒有熱交換，在BfC過程，氣體體積不

變，該過程氣體與外界沒有做功，則在AfC過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

\U=W+Q

其中

AU=25J,Q=12J

解得

W=13J

14.如圖所示的環(huán)形區(qū)域中存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知外圓半徑是內(nèi)圓半徑的石倍，內(nèi)圓半徑

為七M(jìn)N為磁場(chǎng)外圓邊界的直徑，一群均勻分布、質(zhì)量為〃八帶電荷量為+4的粒子垂直以速度v平

行射入磁場(chǎng)區(qū)域，粒子入射范圍的寬度等于MN的長(zhǎng)度.己知正對(duì)圓心。入射的粒子恰好沒有射入內(nèi)圓，

不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；

（2）若某粒子可以垂直射入內(nèi)圓，則該粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到內(nèi)圓所需的時(shí)間；

（3）從M點(diǎn)射入的粒子第一次在環(huán)形磁場(chǎng)中速度偏轉(zhuǎn)角的余弦值。

mv九R1一、八

【答案】(1)—；(2)—;(3)-L2L1

qR4v2

【解析】

【詳解】(1)正對(duì)圓心。入射的粒子恰好沒有射入內(nèi)圓，軌跡圖如圖1所示，根據(jù)幾何關(guān)系有

(辰/+/=(/+R)2

解得

r=R

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

V2

qvB=m—

r

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B=—

qR

(2)粒子可以垂直射入內(nèi)圓，軌跡圖如圖2所示，打在內(nèi)圓的點(diǎn)設(shè)為K，軌跡圓圓心為。，則三角形

OKQ為等腰直角三角形，可得

0Q=42R

根據(jù)

PQ2+QO2=PO2

可知

ZPQO=90

故軌跡的圓心角為

"NPQO-45=45

粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到內(nèi)圓所需的時(shí)間為

45.12萬RnR

t=-----T=—x----=——

3608v4v

(3)從M點(diǎn)射入的粒子第一次在環(huán)形磁場(chǎng)中，軌跡圖如圖3所示，。點(diǎn)為軌跡圓圓心，根據(jù)幾何關(guān)系可

知三角形COD為等腰三角形，有

00=(6-1)7?

從M點(diǎn)射入的粒子第一次在環(huán)形磁場(chǎng)中速度偏轉(zhuǎn)角的余弦值為

cosZMDC--cosNCDO-

15.如圖甲所示，物塊C以％=8m/s的速度沖上靜止于地面的木板B,距木板B右端x處固定一個(gè)物體

A。已知木板質(zhì)量=4kg,物塊C的質(zhì)量收=2kg,物塊C從沖上木板到最終靜止的u-f圖像如圖乙

所示，物塊C始終未從木板上掉下來，地面光滑，所有的碰撞均為彈性碰撞，重力加速度g=10m/s2。

(1)物體A距木板B右端的最大距離。

(2)木板的長(zhǎng)度至少是多少？

(3)若A距B木板右端的距離％=4-01,ZMA=4kg,解除A的固定，則B與A會(huì)碰撞幾次，A物體最

16

終的速度是多少？

0

B|反

///////Z/////////////////////

甲

【答案】(1)1m；(2)8m；(3)-m/s

3

【解析】

【詳解】(1)由B、C速度為零，可知B一定與A發(fā)生了碰撞，且碰撞次數(shù)越少，A距B板右端距離越

大，因此A、B只碰撞一次時(shí)x最大，且B、A碰撞前B、C未共速。設(shè)B與A碰撞前B的速度為％，C

的速度為。c，根據(jù)動(dòng)量守恒有

mcvc-mBvB=0

可得

1

%=/

根據(jù)物塊C從沖上木板到最終靜止的v-t圖像可知物塊C的加速度大小為

%4=§m/s2=4m/s2

Ar2

根據(jù)牛頓第二定律有

jLifncg=/ncac

〃機(jī)eg=

可得

2