浙江省寧波市某中學(xué)2025年高考物理模擬試卷（含答案）

浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)2025年高考物理模擬試卷

一、單選題：本大題共13小題，共39分。

1.下列幾個(gè)單位中不屬于國際單位制基本單位的是（）

A.N（牛）B.4（安）C.即（千克）D.巾（米）

2.如圖所示為運(yùn)動(dòng)會中的四個(gè)比賽場景。下列對各場景的闡述中正確的是（）

A.圖甲所示，在運(yùn)動(dòng)員展示小輪車騎行技巧時(shí)，可將其看成質(zhì)點(diǎn)

B.圖乙所示，運(yùn)動(dòng)員在參加田徑女子20公里競走，“20公里”指的是比賽過程中的位移

C.圖丙所示，運(yùn)動(dòng)員在4X100米決賽跑出38秒06,“38秒06”指的是時(shí)亥IJ

D.圖丁所示，運(yùn)動(dòng)員跳高下落時(shí)，通過海綿墊可增加接觸面與運(yùn)動(dòng)員的作用時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)緩沖

3.急行跳遠(yuǎn)起源于古希臘奧林匹克運(yùn)動(dòng)。如圖所示，急行跳遠(yuǎn)由助跑、起跳、騰空與落地等動(dòng)作組成，空

氣阻力不能忽略，下列說法正確的是（）

?夕'號

助跑起跳需至醞施

A.助跑過程中，地面對運(yùn)動(dòng)員做正功

B.蹬地起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)

C.在騰空的最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的速度是0

D.從起跳后到最高點(diǎn)過程中，運(yùn)動(dòng)員重力勢能的增加量小于其動(dòng)能的減少量

4.二十世紀(jì)初，愛因斯坦、盧瑟福、波爾等物理學(xué)家相繼取得了一系列重要的成果，他們的發(fā)現(xiàn)對人類文

明進(jìn)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。下列關(guān)于該段時(shí)間內(nèi)的物理學(xué)成就描述正確的是（）

A.H5U+加一^Ba+瑞Kr+3m是重核的裂變，它是目前核電站反應(yīng)堆工作原理之一

B.IH+彳H-tHe+加是輕核的聚變，該反應(yīng)會釋放能量，原因是［He的比結(jié)合能比gH和的比結(jié)合

能都小

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C.若質(zhì)子、電子具有相同的動(dòng)能，則它們的物質(zhì)波波長相等

D.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短

5.用激光筆照射光具盤上的半圓形玻璃磚，觀察到的現(xiàn)象如圖所示。以下說法正

確的是（）

A.光線a是入射光線

B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚時(shí)，光線b也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚時(shí)，光線b亮度逐漸減弱

D.現(xiàn)換用頻率更小的光源，其他條件不變，一定只剩下兩條光線

6.電子墨水是一種無光源顯示技術(shù)，它利用電場調(diào)控帶電顏料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈現(xiàn)出

不同顏色，透明面板下有一層膠囊，其中每個(gè)膠囊都是一個(gè)像素。如圖所示某一像素膠囊中有帶正電的白

色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒，當(dāng)膠囊下方的電極極性由負(fù)變正時(shí)，微粒在膠囊內(nèi)遷移（每個(gè)微粒電量保持不

變），像素由黑色變成白色。下列說法正確的是（）

透明面板

黑色微粒

（帶負(fù)電）

像素膠囊

電極

白色微粒

（帶正電）

A.像素由黑變白的過程中，電場力對黑色微粒做正功，對白色微粒做負(fù)功

B.像素由黑變白的過程中，黑色微粒向下遷移過程中電勢能增大

C.像素呈黑色時(shí)，黑色微粒所在區(qū)域的電勢低于白色微粒所在區(qū)域的電勢

D.無論人眼看見的透明面板是白色還是黑色，黑色微粒所在區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢

7.如圖所示，一質(zhì)量為0.3kg的白板擦靜止在豎直磁性白板上，現(xiàn)給白板擦一個(gè)恒定的水平推力4.0N,重力

加速度g取10m/s2,則推力作用后（）

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A.白板擦可能做水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)B.白板擦可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.白板擦受到的摩擦力大小為5.0ND.白板擦共受6個(gè)力

8.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星與通信系統(tǒng)，

如圖所示，I為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中在赤道平面內(nèi)的一顆衛(wèi)星，其對地張角

為26=60。，II為地球赤道上方的近地衛(wèi)星，兩衛(wèi)星都沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

已知地球的半徑為R,萬有引力常量為G,地球表面重力加速度為g,根據(jù)

題中條件，可求出（）

A.由題中所給數(shù)據(jù)不能求得地球密度

B.衛(wèi)星I和衛(wèi)星n的周期之比為1：2

C.衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的動(dòng)能之比為1：2

4匹/2gR

D.衛(wèi)星II可以持續(xù)直接接收到衛(wèi)星I發(fā)出的電磁波信號的最長時(shí)間為

3(2/2-1)5

9.如圖甲所示，杭州亞運(yùn)村啟用一款公共座椅，該座椅安裝了嵌入式無線充電器，其無線充電功能支持多

種充電協(xié)議。充電器下方銘牌如圖乙所示，下列說法正確的是（）

充電器銘牌信息

輸入：1OO-24OV

50/60HZ1.5A

輸入：5V-3A9V-3A

2OV-3.25A21V-3A

圖甲圖乙

A.該充電器以最大輸出功率輸出時(shí)，輸出電壓為21V

B.交流供電電路中電壓偶有波動(dòng)，該充電器允許輸入電壓的峰值為240U

C.某電池容量為5000m4i,使用5U-32協(xié)議充電，電池由完全耗盡到充滿，大約需要1.7h

D.某電池容量為5000nMh,使用5U-34協(xié)議充電，電池由完全耗盡到充滿，無線充電器輸出的電能為9000/

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10.圖甲中給出了氫原子光譜中四種可見光譜線對應(yīng)的波長，氫原子能級圖如圖乙所示。已知普朗克常量八=

6.63x10-34/.s,則下列說法中正確的是（）

HH

E/eV

4甯

-0.85

-1.51

HEEU

1EI-3.40

U1OU

FE-

...

99r0

等f

s一-13.6

寸

9寸

甲乙

A.譜線對應(yīng)光子的能量大于“6譜線對應(yīng)光子的能量

B.可見光治是由處于幾=5的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級躍遷的過程中產(chǎn)生的

C.叫譜線對應(yīng)可見光只能使處于幾=2能級的氫原子向高能級躍遷并且還達(dá)不到電離狀態(tài)

D.若外譜線對應(yīng)可見光可使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則為譜線對應(yīng)可見光也一定可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

11.一只蜜蜂在平靜湖面邊上的淺水中振翅，在水面激起的波紋（部分）

如圖所示。蜜蜂翅膀與水面接觸點(diǎn)為4B,y軸與4B中垂線重合，與48

兩點(diǎn)距離差為9nlm的C點(diǎn)附近區(qū)域水面較為平靜。已知蜜蜂每秒鐘振

動(dòng)翅膀200次，則該水波（）

A.波速約為0.72m/s

AB

B.經(jīng)過直徑9an的石頭會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

C.中垂線上兩波紋間的距離為0.36mn

D.中垂線上兩波紋間的中點(diǎn)較為平靜

12.在某次實(shí)驗(yàn)中把放射源放入鉛制成的容器中，該放射源能放出三種射線，且射線只能從1,

容器的小孔射出，打到鉛盒上方水平放置的屏幕P上的a和6兩點(diǎn)，a點(diǎn)在小孔。的正上方，b/

點(diǎn)在a點(diǎn)的右側(cè)，鉛盒與屏幕之間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，則下列說法正確的是（）

A.放射源的天然放射性現(xiàn)象是由弱相互作用引起的

B.若在小孔上方放一張黑紙，a,b兩點(diǎn)仍有粒子打到

C.電場和磁場可能的方向?yàn)椋弘妶鏊较蜃?、磁場垂直紙面向?/p>

D.電場和磁場可能的方向?yàn)椋弘妶龇较蛳蛴?、磁場垂直紙面向?/p>

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13.市場上某款“自發(fā)電”門鈴開關(guān)的原理如圖所示。在按下門鈴按鈕過程中，夾著永磁鐵的鐵塊向下移動(dòng),

改變了與“E”形鐵芯接觸的位置，使得通過線圈的磁場發(fā)生改變。松開門鈴按鈕后，彈簧可使之復(fù)位（與a、

b連接的外電路未畫出）。由此可判斷（）

內(nèi)：按下按鈕時(shí)

A.按下按鈕過程中，a點(diǎn)電勢高于b

B.按住按鈕不動(dòng)，門鈴會一直響

按鈕復(fù)位的過程中，磁通量一直減小

D.連續(xù)按壓和松開按鍵過程，線圈中一定產(chǎn)生交變電流

二、多選題：本大題共2小題，共6分。

14.下列說法正確的是（）

A.外界對物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能定增加

B.利用太陽光譜中的暗線可以分析太陽大氣層中含有的元素

C.在浸潤現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏

D.某同學(xué)制作一個(gè)簡易的收音機(jī)，若想接收一個(gè)頻率較高的電臺，則應(yīng)該減小線圈的匝數(shù)

15.如圖所示，光滑水平面上放有質(zhì)量為M=2kg的足夠長的木板B,通過水平輕彈簧與豎直墻壁相連的物

塊4疊放在B上，4的質(zhì)量為巾=1kg,彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,初始時(shí)刻，系統(tǒng)靜止，彈簧處于原長。

m

現(xiàn)用一水平向右的拉力尸=10N作用在B上，已知4B間動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2,彈簧振子的周期為T=2兀~k

取g=10m/s2,兀2=io。貝|J（）

WAWWVWA

A.拉力F作用在B上時(shí)，4與B就開始發(fā)生相對滑動(dòng)

B.4向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為2sl

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C.當(dāng)4的總位移為2cm時(shí)，B的位移一為5cm

D.從初始時(shí)刻到A的總位移為4czn,彈簧對4的沖量大小可能為0.6兀(N-s)

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共3小題，共23分。

16.某同學(xué)想做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材：一重物、木板、白紙、圖釘、刻

度尺、細(xì)繩套和一只彈簧測力計(jì)a。

O「/

O:?第一次位置

“第二次位置

686//cm

甲乙內(nèi)丁

(1)為了完成實(shí)驗(yàn)，他找來一根輕彈簧b,用刻度尺和彈簧秤測量輕彈簧的長度2和彈力F,做出如圖甲所示

圖像，根據(jù)圖像，求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

(2)為“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”，又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①將貼有白紙的木板豎直固定，彈簧測力計(jì)a上端懸掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛重物Q,測出重物Q的重力

G,如圖乙所示；

②將輕彈簧b的右端用細(xì)線系于0點(diǎn)，手拉輕彈簧的左端，使結(jié)點(diǎn)。靜止在某位置，如圖丙所示。測量輕彈

簧b的和讀出彈簧測力計(jì)a的示數(shù),并在白紙上記錄。點(diǎn)的位置和三條細(xì)線的方向；

③根據(jù)圖甲求出彈簧的彈力，在白紙上作出各力的圖示，驗(yàn)證力的平行四邊形定則是否成立；

④改變彈簧的拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

下列操作正確的是o(多選)

A.細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行

員彈簧測力計(jì)外殼可以貼在木板上

C.改變拉力：進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要使。點(diǎn)靜止在同一位置

⑤改變彈簧的拉力時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩次結(jié)點(diǎn)。的位置與P連線長度不同，如圖丁所示，則下列說法中正確的是

A.第二次彈簧測力計(jì)a示數(shù)較大

員兩次彈簧測力計(jì)a示數(shù)相同

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C.第二次彈簧b的長度一定更長

。.第二次彈簧b的長度可能不變

17.收音機(jī)中可變電容器作為調(diào)諧電臺使用。如圖甲所示為空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電容器的結(jié)構(gòu)，它是利用正對

面積的變化改變電容器的電容大小，某同學(xué)想要研究這種電容器充、放電的特性，于是將之接到如圖乙所

(1)充電穩(wěn)定后，斷開單刀雙擲開關(guān)，用電壓表接在電容器兩端測量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，原因是o

(2)首先將開關(guān)S打向1,這時(shí)觀察到G有短暫的示數(shù)，穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，使電容器正對面積迅速變大，從

開始到最終穩(wěn)定，微電流傳感器G記錄的/-t圖像可能是。

(3)利用該電路也能測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，該同學(xué)固定電容器正對面積后(電容器可視為理想電容器)，先

將開關(guān)接1,充電穩(wěn)定后將開關(guān)接2,得到微電流傳感器的圖像。兩次充放電過程中電流的峰值分別為人、/2。

已知微電流傳感器內(nèi)阻為R,則電源的電動(dòng)熱為,電源內(nèi)阻為(用字母”,%，R”表示)。

18.某實(shí)驗(yàn)小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實(shí)驗(yàn)。

(1)為測量玻璃的折射率，按如圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下表述正確的是—

A用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線L和人

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2.大頭針之間的距離遠(yuǎn)一些，可以減小誤差

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角因應(yīng)盡量小一些，以減小實(shí)驗(yàn)誤差

(2)為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點(diǎn)入射到空氣與玻璃的分界面

.保持相同的入射角，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出光路圖，并標(biāo)記紅光和綠光，如圖乙所示。此實(shí)驗(yàn)初步表明：對于

同一種介質(zhì)，折射率與光的頻率有關(guān)。頻率大，折射率(填“大”或“小”)。

(3)為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系，用同一束微光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì)，如圖丙、丁所示。保持

相同的入射角，測出兩次實(shí)驗(yàn)光在下邊界的出射點(diǎn)與上邊界的入射點(diǎn)之間的水平距離分別為右、％2,若測

得的<冷，則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為九._____71介質(zhì)(填“>”或“<”)。此實(shí)驗(yàn)初步表明:

對于一定頻率的光，折射率與介質(zhì)材料有關(guān)。

四、計(jì)算題：本大題共4小題，共32分。

19.如圖所示，高度足夠的絕熱氣缸開口向上，其內(nèi)用質(zhì)量為m=2kg、

橫截面積為S=2c62的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上方有一用輕

繩懸掛的重物。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為27久時(shí)，活塞與氣缸底相距L=2cm,

此時(shí)重物底面距活塞八=2cm?已知空氣壓強(qiáng)po=1.0x105Pa,活塞厚

度不計(jì)，與氣缸壁間的摩擦不計(jì)。已知理想氣體內(nèi)能U正比于溫度T,求：

(1)若氣體吸熱升溫至活塞剛剛碰到重物時(shí)，氣體溫度為多少？

(2)繼續(xù)升溫至900k時(shí)輕繩剛好松弛，重物的質(zhì)量是多少？

(3)初始?xì)怏w內(nèi)能U=0.6/,從氣體升溫開始到輕繩剛好松弛，氣體吸收了多少熱量？

20.一固定裝置由水平的光滑直軌道4B、傾角為8=37。的光滑直軌道8C、圓弧管道(圓心角為8=37。)。。組

成，軌道間平滑連接，其豎直截面如圖所示。8C的長度L=1.5m,圓弧管道半徑R=1.0m(忽略管道內(nèi)徑大

小)，。和圓心。在同一豎直線上。軌道48CD末端。的右側(cè)緊靠著光滑水平地面放置的一輕質(zhì)木板，小物塊加2

在木板最左端緊挨著管道出口板右上方有一水平位置可調(diào)節(jié)的擋板P,小物塊爪3靜止于木板右端?，F(xiàn)有

一質(zhì)量為加1可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，從4端彈射獲得a=15.5/的動(dòng)能后，經(jīng)軌道48C。水平滑到。點(diǎn)，并與小物

塊加2發(fā)生彈性碰撞，經(jīng)過一段時(shí)間后瓶3和右側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中血2、血3未發(fā)生碰撞，

與擋板P碰撞后均反向彈回，碰撞前后瞬間速度大小相等。已知巾2、加3與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)4均為0.2,

2

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，m-L=m2=1kg,m3=2kg,g=10m/s?試求：

(1)求滑塊Hi1到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的作用力；

(2)若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小3只與擋板碰撞1次，且返回后最終小2、爪3停止了運(yùn)動(dòng)，求最初血3與擋板P的水平距

離；

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(3)調(diào)節(jié)瓶3與擋板P的水平距離，使整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中瓶3與擋板總共碰撞2次，且最終爪2、巾3停止了運(yùn)動(dòng)，求

整個(gè)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間t和此過程最初爪3與擋板P的水平距離。

21.2024年10月31日，由中國中車自主研制的國內(nèi)首套高溫超導(dǎo)電動(dòng)懸浮全要素。試驗(yàn)系統(tǒng)完成第10次懸

浮運(yùn)行試驗(yàn)如圖甲。該磁懸浮列車渦流制動(dòng)原理的模型如圖乙所示。模型車的頭部車廂下端裝有電磁鐵系

統(tǒng)，該電磁鐵系統(tǒng)在其正下方產(chǎn)生的磁場，可看成磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=107、方向豎直向下的長為L=2m,

寬為d=0.5in矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場。將長大于L、寬為d、電阻為R=200,匝數(shù)為100的矩形線圈(粗細(xì)忽

略不計(jì)，線圈之間彼此絕緣)等間隔鋪設(shè)在軌道正中央，相鄰兩線圈的間隔也恰好為心在某次試驗(yàn)中模型

車初速度%=30m/s,電磁鐵系統(tǒng)進(jìn)入線圈A4BB'左側(cè)44'時(shí)開啟電磁制動(dòng)。模型車(含電磁鐵系統(tǒng))的質(zhì)量

為M=105kg,模型車與軌道之間無摩擦。求：

(1)該模型車的磁場全部進(jìn)入任意一個(gè)線圈的過程中，流過線圈的電荷量q。

(2)該模型車頭部車廂的電磁鐵系統(tǒng)經(jīng)過多少個(gè)矩形線圈制動(dòng)能夠停下。

(3)若該模型車頭部車廂的電磁鐵系統(tǒng)相鄰處加裝一個(gè)相同尺寸的電磁鐵系統(tǒng)如圖丙，產(chǎn)生方向相反大小一

樣的豎直方向勻強(qiáng)磁場。求該模型車制動(dòng)過程頭部車廂到達(dá)的最后1個(gè)線圈所產(chǎn)生的熱量。

22.研究光電效應(yīng)的裝置如甲圖所示，該裝置可用于分析光子的信息。在xOy平面(紙面)內(nèi)，垂直紙面的金

屬薄板M、N與y軸平行放置，板N中間有一小孔01，坐標(biāo)為(04)。第一象限存在垂直向里的勻強(qiáng)磁場，久軸

?,0)處有小孔。2,平行板電容器4K的上極板與x軸緊靠且平行，其長度為3板間距為，，A板中央小孔。3

與。2對齊，K板連接電流表后接地。在入射光的照射下，質(zhì)量為加，電荷量為e的電子從M板逸出后經(jīng)極板

電壓加速從。1點(diǎn)持續(xù)不斷進(jìn)入磁場，速度大小在胃為與%之間，已知速度為火的電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰能垂

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直X軸射入。2點(diǎn)，板M的逸出功為加，普朗克常量為Q忽略電子之間的相互作用，電子到達(dá)邊界或極板立

即吸收并導(dǎo)走。

(1)求逸出光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率；

(2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和所有能到達(dá)X軸上的電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；

(3)UKA=0時(shí)，求到達(dá)K板最左端的電子剛從板M逸出時(shí)速度%的大小及與x軸的夾角公

(4)若在小孔。3處增加一特殊裝置，可使進(jìn)入的電子沿各方向均勻分布在與-久軸成0?90。范圍內(nèi)，速率在

苧為與%之間。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)每秒鐘有幾個(gè)電子通過小孔。3,調(diào)節(jié)加載在k與4板之間的電壓U“，試在乙圖中大

致畫出流過電流表的電流i隨Us變化的關(guān)系曲線。標(biāo)出相關(guān)數(shù)據(jù)，寫出必要的計(jì)算過程。

力

C

3

第10頁，共17頁

1.【答案】A

2.【答案】D

3.【答案】D

4.【答案】A

5.【答案】B

6.【答案】D

7.【答案】B

8.【答案】D

9.【答案】C

10.【答案】C

11.【答案】A

12.【答案】D

13.【答案】A

14.【答案】BD

15.【答案】AD

16.【答案】15長度ABAD

17.【答案】電壓表并非理想電表，電容器通過電壓表放電，電荷量越來越少，電壓越來越小AI2R^-R

ii

18.【答案】B大)

19.【答案】解：(1)當(dāng)活塞剛剛碰到重物的過程中，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律可得察=》，

1112

解得

代入數(shù)據(jù)解得了2=600K;

(2)活塞接觸重物之后氣體做等容變化，根據(jù)查理

T2&

代入數(shù)據(jù)解得

P3=1.5X105pa對活塞受力分析可知P3=p0+等整理代入數(shù)據(jù)解得m=1kg;

(3)活塞剛接觸物體時(shí)，氣體對外做的功W=-p0Sh

第11頁，共17頁

代入數(shù)據(jù)解得卬=-0.4/因?yàn)闅怏w的內(nèi)能U正比于溫度T,設(shè)1/=4,則可得左="，代入數(shù)據(jù)解得k=2x

11

10-3〃K故繩子松弛時(shí)，氣體的內(nèi)能為3=叫

代入數(shù)據(jù)解得/=1.8/內(nèi)能的改變量4U=4—%=1.8/-0.6/=1.2/

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知AU=W+Q解得Q=AU-W=1.2/-(-0.47)=1.6/

答：(1)若氣體吸熱升溫至活塞剛剛碰到重物時(shí)，氣體溫度為600K。

(2)繼續(xù)升溫至900k時(shí)輕繩剛好松弛，重物的質(zhì)量是1kg。

(3)初始?xì)怏w內(nèi)能U=0.6/,從氣體升溫開始到輕繩剛好松弛，氣體吸收了1.6/。

20.【答案】解：(1)質(zhì)量為的物體，從4端彈射，經(jīng)軌道4BCD水平滑到。點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

—m1g(<Lsin6+R—Rcosd)=-m1v^—Ek,

解得：

vD=3m/s,

在。點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：

m±g-N=m建,

解得：

N=1N,方向豎直向上，

根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊對軌道的作用力方向豎直向下，大小為1N；

(2)以水平向右為正方向，

7H1與m2發(fā)生彈性碰撞，則Ml、血2系統(tǒng)動(dòng)量守恒且動(dòng)能無損失，可得：

mrvD=m1v1+m2v2i

2血1%=gmi說+|m2V2，

聯(lián)立可得：

v2=vD=3m/s,

根據(jù)動(dòng)量守恒，在與擋板P碰撞前的過程中，則有：

m2v2=m2v4+m3v3,

在與擋板尸碰后直到停止的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒，則有：

m2V4—7713v3=°，

聯(lián)立可得：

v3=0.75m/s,

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v4=1.5m/s,

對m3和輕質(zhì)木板整體，由動(dòng)能定理可得:

林

m2gx=^m3vj,

解得：

9

x=豆n

(3)以水平向右為正方向，

根據(jù)動(dòng)量守恒，在與擋板P第一次碰撞前的過程中，則有：

m2v2=m2v5+m3v6,

從第一次碰撞后，到第二次碰撞的過程中，對于小物塊機(jī)3和輕質(zhì)木板整體，根據(jù)牛頓第二定律，則有:

林m2g=m3a0

解得：

a1=lm/s2,

對于小物塊加3,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，則有：

17

o="6%—5al培，

~v7=v6~。1片，

解得：

"7=。6，

對于小物塊加2,根據(jù)牛頓第二定律，則有：

由m2g=m2a2，

解得：

2

a2=2m/s,

對于小物塊加2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，則有：

v8=V5~

對于第二次碰撞到停止的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒，則有：

m2v8—m3v7=0,

綜上所述，可解得：

=那/S，

對小物塊徵3和輕質(zhì)木板整體，由動(dòng)能定理可得：

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"TH2gxi=加3年，

解得：

9

向=布n

對于爪2整個(gè)過程，由動(dòng)量定理可得：

一林m2gt=m2(0-v2),

解得：

t=1.5s；

答：(1)滑塊爪1到達(dá)。點(diǎn)時(shí)對軌道的作用力大小為IN,方向豎直向下；

(2)若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)3只與擋板碰撞1次，且返回后最終62、加3停止了運(yùn)動(dòng)，最初機(jī)3與擋板P的水平距離

為初;

(3)調(diào)節(jié)血3與擋板P的水平距離，使整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中血3與擋板總共碰撞2次，且最終小2、爪3停止了運(yùn)動(dòng)，整

個(gè)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間t為l.5s,此過程最初巾3與擋板P的水平距離為高機(jī)。

IZo

21.【答案】解：(1)在電磁鐵系統(tǒng)通過線圈的過程中，任意線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=n^n^

平均感應(yīng)電流：7=5

流過線圈的電荷量：q=I?At

Tpz>./r-?、j曰YLBLd100x10x2x0.5》l

聯(lián)上代入得：q=n—=---=---------C=50C

KKZU

(2)該模型車經(jīng)過極短的時(shí)間a'，速度減小運(yùn)動(dòng)的位移為4%,由動(dòng)量定理得：-Fa'=M4u

兩邊求和有：X_nBIL-Atr=-Jv

又因?yàn)殡娏鳎?=嗒

聯(lián)立可得：犬簪

K

結(jié)合u-At=4%上式可得，模型車停止的總距離%=詈的=獴2m=15m

所以通過線圈的個(gè)數(shù)為：N=^=麻個(gè)=15個(gè)

ZaZXU.5

(3)該模型車頭部車廂的電磁鐵系統(tǒng)相鄰處加裝一個(gè)相同尺寸的電磁鐵系統(tǒng)，當(dāng)該系統(tǒng)通過線圈時(shí)，相當(dāng)于

同時(shí)有兩組線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，也受到安培力

產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E=nBLv

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平均感應(yīng)電流：7=5

K

受到的平均安培力為：F=2B1L

聯(lián)立以上各式可得：足=烤蛆力

此種情況下設(shè)通過的線圈個(gè)數(shù)為N,從打開制動(dòng)系統(tǒng)到停止，對列車根據(jù)動(dòng)量定理有：：-F-At=O-Mvo

結(jié)合位移規(guī)律：V-At=X

1()5x20x30

聯(lián)立以上可知:m=3.75m

-4n2B2L24X1002X102X22

那么線圈的個(gè)數(shù)為"言=熬"

設(shè)進(jìn)入第四個(gè)線圈的速度為以，在通過前三個(gè)線圈的過程中，根據(jù)動(dòng)量定理有：-超a="嗎-

結(jié)合以上結(jié)論有：畤=%—4足B2.XX0-3=_4X1卷;,X3/s=24m/s