还剩21页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024锦州某校高三下学期2月摸底考试及答案(九科)
成套系列资料，整套一键下载
2024锦州某校高三下学期2月摸底考试物理含解析
展开
这是一份2024锦州某校高三下学期2月摸底考试物理含解析，共24页。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题纸上，将条形码贴在相应位置上。
第Ⅰ卷（共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
2. 下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子
B. 图乙，1为射线，它的电离能力较弱，可用于消除静电
C. 图丙，处于基态的氢原子可吸收能量为的光子发生跃迁
D. 图丁，汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
3. 比亚迪作为国内新能源汽车领域最有影响力的品牌，在市场上备受瞩目，为了用户的安全，比亚迪进行多次安全测试。在某次安全测试中，某款比亚迪汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度为20m/sB. 该汽车的初速度为6m/s
C. 该汽车的加速度大小为D. 该汽车从制动到停止用时5s
4. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A. 气泡表面有折射没有全反射
B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射
D. 光射入气泡干涉形成“亮纹”
5. 如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上的Р点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
C. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动时间越短
6. 如图所示，有一周期为沿轴正方向传播波，当时波恰好传到点，，则时，段的波形图为（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲轨道，静止在光滑的水平面上，整个小车（含轨道）的质量为3m。现有质量为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，能沿弯曲轨道上升到最大高度，然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿轨道上升到最大高度时，速度零
B. 小球沿轨道上升最大高度为
C. 小球滑离小车时，小车恢复静止状态
D. 小球滑离小车时，小车相对小球的速度大小为
8. 如图所示，在轴上的M、N两点分别固定电荷量为和的点电荷，轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示，点为曲线最低点，点位于PN之间，间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是（ ）
A. 大于，且和是同种电荷
B. 点的左侧不存在与点场强相同的点
C. 点的电场强度最大
D. 点的左侧一定有与点电势相同的点
9. 如图，近日，华为公司发布了全球首款支持卫星通信技术的智能手机Mate 60。该手机能通过天通一号卫星与外界进行联系。目前，我国已成功发射天通一号01、02、03三颗静止轨道卫星。这些卫星的运行轨道距地球表面的高度约为地球半径的5.6倍。对于该系列卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 可以在汕头的上空保持相对静止
B. 不同质量的天通一号卫星的环绕速率相等
C. 绕地心运行的角速度比月球绕地运行的角速度大
D. 向心加速度比地球表面重力加速度大
10. 某磁悬浮列车刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A. 列车进站过程中电流方向为abcd
B. 列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D. 列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
第Ⅱ卷（共54分）
二、非选择题（共54分，11题6分，12题8分，13题10分，14题12分，15题18分）
11. 某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向______（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g=______（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得g=______m/s2（保留3位有效数字）。
12. 要测一个待测电阻Rx（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50 Ω ；
电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000 Ω ；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干．
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻______（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．
（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）．
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是________V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx= ________Ω．
13. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。
（1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强；
（2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
14. 小区需要安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如图所示。为保证小孩玩要安全，工程师们进行了模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距离地面高h＝1.8m处由静止开始下滑，滑篮和“小孩”总质量mA＝10kg，下滑后与静止于O点的橡胶块B发生碰撞。碰撞后瞬间橡胶块的速度vB1＝2m/s，橡胶块向右移动x1m时的速度vm/s。已知水平轨道OM长度L＝1.0m，滑篮和橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）橡胶块的质量mB；
（2）橡胶块与OM段之间的动摩擦因数；
（3）弹簧最大的弹性势能Ep。
15. 光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽，一导体棒长也为，质量，电阻，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
①当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
②当开关始终接a，要想在最短时间内使棒向左移动而静止，则棒的最大速度是多少；
③要想棒在最短时间内向左移动而静止，则棒中产生的焦耳热是多少。
2024高三二月摸底考试
物理试题
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满分100分，考试时间75分钟，
2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题纸上，将条形码贴在相应位置上。
第Ⅰ卷（共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力F偏向圆心。
故选C。
2. 下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子
B. 图乙，1为射线，它的电离能力较弱，可用于消除静电
C. 图丙，处于基态的氢原子可吸收能量为的光子发生跃迁
D. 图丁，汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
【答案】D
【解析】
【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验的实验结果，提出了原子的核式结构，故A错误；
B．根据左手定则，轨迹1的粒子带正电，所以轨迹1的射线为射线，其它的电离能力很强，可用于消除静电，故B错误；
C．若处于基态的氢原子吸收了能量为10.4eV的光子，根据波尔理论，设跃迁后的能级为E，则有
解得
对比图中氢原子的能级图，其不存在该能级，故C错误；
D．汤姆孙通过分析阴极射线管中的射线，发现该射线带负电，从而发现了电子，揭示了原子还可以再分，故D正确。
故选D。
3. 比亚迪作为国内新能源汽车领域最有影响力品牌，在市场上备受瞩目，为了用户的安全，比亚迪进行多次安全测试。在某次安全测试中，某款比亚迪汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度为20m/sB. 该汽车的初速度为6m/s
C. 该汽车的加速度大小为D. 该汽车从制动到停止用时5s
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由于汽车恒力制动，则可知该汽车制动后做匀减速直线运动，设该汽车制动后的加速度大小为，由位移与时间的关系可得
变式可得
结合题图所给图像可得
，
故A正确，BC错误；
D．根据速度与时间的关系可得，该汽车从制动到停止用时
故D错误。
故选A。
4. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A 气泡表面有折射没有全反射
B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射
D. 光射入气泡干涉形成“亮纹”
【答案】C
【解析】
【详解】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。
故选C。
5. 如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上的Р点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
C. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB．当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，作出此时的轨迹如图所示
该轨迹恰好与y轴相切，若，粒子速度越大，轨迹半径越大，轨迹飞出点逐渐从上述轨迹的切点位置上移，可知，对应轨迹圆心角越小，根据
可知，粒子在磁场中运动的时间越短，故A错误，B正确；
CD．若，结合上述可知，粒子轨迹为一段优弧，粒子从x轴正方向射出，根据单边有界磁场的对称性，飞出的速度方向与x轴正方向夹角仍然等于60°，根据几何关系可知，轨迹所对应的圆心角始终为240°，根据
可知，如果，则在磁场中运动的时间一定，与速度大小无关，故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，有一周期为沿轴正方向传播的波，当时波恰好传到点，，则时，段的波形图为（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知，该波的波长为0.5m，故波速可表示为
时，该波传播的距离为
由于BD距离为4m，故在时，该波刚好传播至D点，故CD段的波形图与选项C一致。
故选C。
7. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲轨道，静止在光滑的水平面上，整个小车（含轨道）的质量为3m。现有质量为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，能沿弯曲轨道上升到最大高度，然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿轨道上升到最大高度时，速度为零
B. 小球沿轨道上升的最大高度为
C. 小球滑离小车时，小车恢复静止状态
D. 小球滑离小车时，小车相对小球的速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．依题意，小车和小球组成的系统水平方向不受外力，则系统水平方向动量守恒，设达到最高点的高度为H，此时小球仍然具有水平速度，由动量守恒定律，可得
根据能量守恒，可得
联立，解得
故A错误；B正确；
CD．设小球滑离小车时，二者速度分别为和，取水平向右为正方向，由动量守恒和能量守恒可得
，
联立，解得
，
可知小车相对小球的速度大小为
故CD错误。
故选B。
8. 如图所示，在轴上的M、N两点分别固定电荷量为和的点电荷，轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示，点为曲线最低点，点位于PN之间，间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是（ ）
A. 大于，且和是同种电荷
B. 点的左侧不存在与点场强相同的点
C. 点的电场强度最大
D. 点的左侧一定有与点电势相同的点
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．图线的切线斜率表示电场强度的大小，P点切线斜率为零，则P点的电场强度为零，即两电荷在P点的合场强为零，由于间距离大于PN间距离，根据点电荷的场强公式
可得的电荷量一定大于的电荷量，从坐标到电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势降低，可知两电荷一定是正电荷，故A正确，C错误；
B．根据点电荷形成的场强的特点，可知点的左侧场强方向向左，到无穷远处电场强度为零，且点左侧与点的场方向均向左，则一定存在与点场强相同的点，故B错误；
D．点的左侧到无穷远处电势为零，而P点电势不为零，故一定有与点电势相同的点，故D正确。
故选AD。
9. 如图，近日，华为公司发布了全球首款支持卫星通信技术的智能手机Mate 60。该手机能通过天通一号卫星与外界进行联系。目前，我国已成功发射天通一号01、02、03三颗静止轨道卫星。这些卫星的运行轨道距地球表面的高度约为地球半径的5.6倍。对于该系列卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 可以在汕头上空保持相对静止
B. 不同质量的天通一号卫星的环绕速率相等
C. 绕地心运行的角速度比月球绕地运行的角速度大
D. 向心加速度比地球表面重力加速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．天通一号三颗卫星只能在地球静止轨道上运行，所以该卫星不可能在汕头的上空保持相对静止，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
可得地球卫星的环绕速度大小
天通一号三颗卫星的轨道半径相等，则速率相等，与卫星的质量无关，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
天通一号三颗卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故绕地心运行角速度比月球绕地心运行的角速度大，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力可得
据地球表面万有引力等于重力可得
联立可得
故D错误。
故选BC。
10. 某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A. 列车进站过程中电流方向为abcd
B. 列车ab边进入磁场瞬间，线框电流大小为
C. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D. 列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】
【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为abcd，故A正确；
BC．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
对列车由牛顿第二定律得
联立解得
B错误，C正确；
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量与克服空气阻力产生的摩擦生热，故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（共54分）
二、非选择题（共54分，11题6分，12题8分，13题10分，14题12分，15题18分）
11. 某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向______（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g=______（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得g=______m/s2（保留3位有效数字）。
【答案】 ①. 右 ②. ③. 9.76
【解析】
【详解】[1]对中性笔进行受力分析，如图所示
根据矢量合成可知，中性笔所受外力的合力方向向右，即加速度方向向右，则可以判断地铁在经过弯道时是向右转弯；
[2]稳定后中性笔也做匀速圆周运动，则有
解得
[3]圆周运动的速度
v=72km/h=20m/s
结合上述，将相应数据代入，可以解得
12. 要测一个待测电阻Rx（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50 Ω ；
电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000 Ω ；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干．
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻______（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．
（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）．
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是________V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx= ________Ω．
【答案】 ①. （1）A2 ②. R2 ③. （2）甲 ④. （3）1.20 ； ⑤. 200
【解析】
【分析】把电流表改装成电压表，需要知道电流表内阻与满偏电流；根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路；根据欧姆定律求出电压表示数与待测电阻阻值．
【详解】（1）将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A2．串联电阻阻值，定值电阻应选R2．
（2）因=3.8～4.2，≈31.6～28.6，＞，电流表应采用外接法，实验电路应选甲．
（3）电压表示数U =1.20V，待测电阻阻值．
13. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。
（1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强；
（2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）缸内气体发生等容变化，根据查理定律得
其中
解得，此时缸内气体的压强为
（2）将放出的气体与气缸内的气体整体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有
其中
联立解得
缸内剩余气体质量与原来气体总质量比为
14. 小区需要安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如图所示。为保证小孩玩要安全，工程师们进行了模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距离地面高h＝1.8m处由静止开始下滑，滑篮和“小孩”总质量mA＝10kg，下滑后与静止于O点的橡胶块B发生碰撞。碰撞后瞬间橡胶块的速度vB1＝2m/s，橡胶块向右移动x1m时的速度vm/s。已知水平轨道OM长度L＝1.0m，滑篮和橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）橡胶块的质量mB；
（2）橡胶块与OM段之间的动摩擦因数；
（3）弹簧最大的弹性势能Ep。
【答案】（1）50kg；（2）0.2；（3）J
【解析】
【详解】（1）滑篮和“小孩”由静止从P点下滑到O点，由机械能守恒定律，则有
滑篮和“小孩”与橡胶块B发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律，则有
根据能量守恒定律有
联立解得
vA＝−4m/s
mB＝50kg
（2）橡胶块B与滑篮和“小孩”第一次碰后向右做匀减速运动，由速度位移关系公式可得
由牛顿第二定律可得
联立解得
μ＝0.2
（3）橡胶块B从O点运动到M点过程，由动能定理可得
解得
Ek1＝0
可知橡胶块B运动到M点静止。
滑篮和“小孩”碰撞后向左运动，返回从O点运动到M点过程，设运动到M点的速度为v＇，根据动能定理有
解得
v'＝2m/s
滑篮和“小孩”与橡胶块B再次发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
滑篮和“小孩”碰撞后被弹回；弹簧压缩最短时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律，可知最大弹性势能为
代入数据联立解得
15. 光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽，一导体棒长也为，质量，电阻，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
①当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
②当开关始终接a，要想在最短时间内使棒向左移动而静止，则棒的最大速度是多少；
③要想棒在最短时间内向左移动而静止，则棒中产生的焦耳热是多少。
【答案】①，方向向右；②；③
【解析】
【详解】①当电流从M流向N时，由左手定则可判断安培力向右，故加速度方向向右。
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
②开关始终接a时，电流N到M，经过时间后电流变为M到N，再经时间速度减为零，前 s，则有
后s，则有
根据
联立解得
③先接a一段时间，电流由N到M，再接到b端一段时间，再接到a端一段时间，电流由M到N，最后接到b静止
第一段，则有
第二段，则有由动量定理
且
则有
第二段末的加速度与第三段相同，则第三段，
又
解得
v＇=1m/s
故
2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题纸上，将条形码贴在相应位置上。
第Ⅰ卷（共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
2. 下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子
B. 图乙，1为射线，它的电离能力较弱，可用于消除静电
C. 图丙，处于基态的氢原子可吸收能量为的光子发生跃迁
D. 图丁，汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
3. 比亚迪作为国内新能源汽车领域最有影响力的品牌，在市场上备受瞩目，为了用户的安全，比亚迪进行多次安全测试。在某次安全测试中，某款比亚迪汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度为20m/sB. 该汽车的初速度为6m/s
C. 该汽车的加速度大小为D. 该汽车从制动到停止用时5s
4. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A. 气泡表面有折射没有全反射
B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射
D. 光射入气泡干涉形成“亮纹”
5. 如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上的Р点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
C. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动时间越短
6. 如图所示，有一周期为沿轴正方向传播波，当时波恰好传到点，，则时，段的波形图为（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲轨道，静止在光滑的水平面上，整个小车（含轨道）的质量为3m。现有质量为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，能沿弯曲轨道上升到最大高度，然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿轨道上升到最大高度时，速度零
B. 小球沿轨道上升最大高度为
C. 小球滑离小车时，小车恢复静止状态
D. 小球滑离小车时，小车相对小球的速度大小为
8. 如图所示，在轴上的M、N两点分别固定电荷量为和的点电荷，轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示，点为曲线最低点，点位于PN之间，间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是（ ）
A. 大于，且和是同种电荷
B. 点的左侧不存在与点场强相同的点
C. 点的电场强度最大
D. 点的左侧一定有与点电势相同的点
9. 如图，近日，华为公司发布了全球首款支持卫星通信技术的智能手机Mate 60。该手机能通过天通一号卫星与外界进行联系。目前，我国已成功发射天通一号01、02、03三颗静止轨道卫星。这些卫星的运行轨道距地球表面的高度约为地球半径的5.6倍。对于该系列卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 可以在汕头的上空保持相对静止
B. 不同质量的天通一号卫星的环绕速率相等
C. 绕地心运行的角速度比月球绕地运行的角速度大
D. 向心加速度比地球表面重力加速度大
10. 某磁悬浮列车刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A. 列车进站过程中电流方向为abcd
B. 列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D. 列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
第Ⅱ卷（共54分）
二、非选择题（共54分，11题6分，12题8分，13题10分，14题12分，15题18分）
11. 某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向______（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g=______（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得g=______m/s2（保留3位有效数字）。
12. 要测一个待测电阻Rx（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50 Ω ；
电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000 Ω ；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干．
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻______（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．
（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）．
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是________V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx= ________Ω．
13. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。
（1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强；
（2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
14. 小区需要安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如图所示。为保证小孩玩要安全，工程师们进行了模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距离地面高h＝1.8m处由静止开始下滑，滑篮和“小孩”总质量mA＝10kg，下滑后与静止于O点的橡胶块B发生碰撞。碰撞后瞬间橡胶块的速度vB1＝2m/s，橡胶块向右移动x1m时的速度vm/s。已知水平轨道OM长度L＝1.0m，滑篮和橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）橡胶块的质量mB；
（2）橡胶块与OM段之间的动摩擦因数；
（3）弹簧最大的弹性势能Ep。
15. 光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽，一导体棒长也为，质量，电阻，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
①当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
②当开关始终接a，要想在最短时间内使棒向左移动而静止，则棒的最大速度是多少；
③要想棒在最短时间内向左移动而静止，则棒中产生的焦耳热是多少。
2024高三二月摸底考试
物理试题
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满分100分，考试时间75分钟，
2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题纸上，将条形码贴在相应位置上。
第Ⅰ卷（共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力F偏向圆心。
故选C。
2. 下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子
B. 图乙，1为射线，它的电离能力较弱，可用于消除静电
C. 图丙，处于基态的氢原子可吸收能量为的光子发生跃迁
D. 图丁，汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
【答案】D
【解析】
【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验的实验结果，提出了原子的核式结构，故A错误；
B．根据左手定则，轨迹1的粒子带正电，所以轨迹1的射线为射线，其它的电离能力很强，可用于消除静电，故B错误；
C．若处于基态的氢原子吸收了能量为10.4eV的光子，根据波尔理论，设跃迁后的能级为E，则有
解得
对比图中氢原子的能级图，其不存在该能级，故C错误；
D．汤姆孙通过分析阴极射线管中的射线，发现该射线带负电，从而发现了电子，揭示了原子还可以再分，故D正确。
故选D。
3. 比亚迪作为国内新能源汽车领域最有影响力品牌，在市场上备受瞩目，为了用户的安全，比亚迪进行多次安全测试。在某次安全测试中，某款比亚迪汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度为20m/sB. 该汽车的初速度为6m/s
C. 该汽车的加速度大小为D. 该汽车从制动到停止用时5s
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由于汽车恒力制动，则可知该汽车制动后做匀减速直线运动，设该汽车制动后的加速度大小为，由位移与时间的关系可得
变式可得
结合题图所给图像可得
，
故A正确，BC错误；
D．根据速度与时间的关系可得，该汽车从制动到停止用时
故D错误。
故选A。
4. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A 气泡表面有折射没有全反射
B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射
D. 光射入气泡干涉形成“亮纹”
【答案】C
【解析】
【详解】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。
故选C。
5. 如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上的Р点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
C. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D. 如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB．当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，作出此时的轨迹如图所示
该轨迹恰好与y轴相切，若，粒子速度越大，轨迹半径越大，轨迹飞出点逐渐从上述轨迹的切点位置上移，可知，对应轨迹圆心角越小，根据
可知，粒子在磁场中运动的时间越短，故A错误，B正确；
CD．若，结合上述可知，粒子轨迹为一段优弧，粒子从x轴正方向射出，根据单边有界磁场的对称性，飞出的速度方向与x轴正方向夹角仍然等于60°，根据几何关系可知，轨迹所对应的圆心角始终为240°，根据
可知，如果，则在磁场中运动的时间一定，与速度大小无关，故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，有一周期为沿轴正方向传播的波，当时波恰好传到点，，则时，段的波形图为（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知，该波的波长为0.5m，故波速可表示为
时，该波传播的距离为
由于BD距离为4m，故在时，该波刚好传播至D点，故CD段的波形图与选项C一致。
故选C。
7. 如图所示，小车上固定一个光滑弯曲轨道，静止在光滑的水平面上，整个小车（含轨道）的质量为3m。现有质量为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，能沿弯曲轨道上升到最大高度，然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿轨道上升到最大高度时，速度为零
B. 小球沿轨道上升的最大高度为
C. 小球滑离小车时，小车恢复静止状态
D. 小球滑离小车时，小车相对小球的速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．依题意，小车和小球组成的系统水平方向不受外力，则系统水平方向动量守恒，设达到最高点的高度为H，此时小球仍然具有水平速度，由动量守恒定律，可得
根据能量守恒，可得
联立，解得
故A错误；B正确；
CD．设小球滑离小车时，二者速度分别为和，取水平向右为正方向，由动量守恒和能量守恒可得
，
联立，解得
，
可知小车相对小球的速度大小为
故CD错误。
故选B。
8. 如图所示，在轴上的M、N两点分别固定电荷量为和的点电荷，轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示，点为曲线最低点，点位于PN之间，间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是（ ）
A. 大于，且和是同种电荷
B. 点的左侧不存在与点场强相同的点
C. 点的电场强度最大
D. 点的左侧一定有与点电势相同的点
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．图线的切线斜率表示电场强度的大小，P点切线斜率为零，则P点的电场强度为零，即两电荷在P点的合场强为零，由于间距离大于PN间距离，根据点电荷的场强公式
可得的电荷量一定大于的电荷量，从坐标到电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势降低，可知两电荷一定是正电荷，故A正确，C错误；
B．根据点电荷形成的场强的特点，可知点的左侧场强方向向左，到无穷远处电场强度为零，且点左侧与点的场方向均向左，则一定存在与点场强相同的点，故B错误；
D．点的左侧到无穷远处电势为零，而P点电势不为零，故一定有与点电势相同的点，故D正确。
故选AD。
9. 如图，近日，华为公司发布了全球首款支持卫星通信技术的智能手机Mate 60。该手机能通过天通一号卫星与外界进行联系。目前，我国已成功发射天通一号01、02、03三颗静止轨道卫星。这些卫星的运行轨道距地球表面的高度约为地球半径的5.6倍。对于该系列卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 可以在汕头上空保持相对静止
B. 不同质量的天通一号卫星的环绕速率相等
C. 绕地心运行的角速度比月球绕地运行的角速度大
D. 向心加速度比地球表面重力加速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．天通一号三颗卫星只能在地球静止轨道上运行，所以该卫星不可能在汕头的上空保持相对静止，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
可得地球卫星的环绕速度大小
天通一号三颗卫星的轨道半径相等，则速率相等，与卫星的质量无关，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
天通一号三颗卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故绕地心运行角速度比月球绕地心运行的角速度大，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力可得
据地球表面万有引力等于重力可得
联立可得
故D错误。
故选BC。
10. 某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A. 列车进站过程中电流方向为abcd
B. 列车ab边进入磁场瞬间，线框电流大小为
C. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D. 列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】
【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为abcd，故A正确；
BC．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
对列车由牛顿第二定律得
联立解得
B错误，C正确；
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量与克服空气阻力产生的摩擦生热，故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（共54分）
二、非选择题（共54分，11题6分，12题8分，13题10分，14题12分，15题18分）
11. 某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向______（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g=______（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得g=______m/s2（保留3位有效数字）。
【答案】 ①. 右 ②. ③. 9.76
【解析】
【详解】[1]对中性笔进行受力分析，如图所示
根据矢量合成可知，中性笔所受外力的合力方向向右，即加速度方向向右，则可以判断地铁在经过弯道时是向右转弯；
[2]稳定后中性笔也做匀速圆周运动，则有
解得
[3]圆周运动的速度
v=72km/h=20m/s
结合上述，将相应数据代入，可以解得
12. 要测一个待测电阻Rx（190Ω--210 Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50 Ω ；
电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000 Ω ；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2A；
定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干．
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻______（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．
（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）．
（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是________V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx= ________Ω．
【答案】 ①. （1）A2 ②. R2 ③. （2）甲 ④. （3）1.20 ； ⑤. 200
【解析】
【分析】把电流表改装成电压表，需要知道电流表内阻与满偏电流；根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路；根据欧姆定律求出电压表示数与待测电阻阻值．
【详解】（1）将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A2．串联电阻阻值，定值电阻应选R2．
（2）因=3.8～4.2，≈31.6～28.6，＞，电流表应采用外接法，实验电路应选甲．
（3）电压表示数U =1.20V，待测电阻阻值．
13. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。
（1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强；
（2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）缸内气体发生等容变化，根据查理定律得
其中
解得，此时缸内气体的压强为
（2）将放出的气体与气缸内的气体整体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有
其中
联立解得
缸内剩余气体质量与原来气体总质量比为
14. 小区需要安装供小朋友玩游戏的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点，如图所示。为保证小孩玩要安全，工程师们进行了模拟测试：坐在塑料滑篮里的“小孩”从距离地面高h＝1.8m处由静止开始下滑，滑篮和“小孩”总质量mA＝10kg，下滑后与静止于O点的橡胶块B发生碰撞。碰撞后瞬间橡胶块的速度vB1＝2m/s，橡胶块向右移动x1m时的速度vm/s。已知水平轨道OM长度L＝1.0m，滑篮和橡胶块与OM段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，滑篮和橡胶块均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）橡胶块的质量mB；
（2）橡胶块与OM段之间的动摩擦因数；
（3）弹簧最大的弹性势能Ep。
【答案】（1）50kg；（2）0.2；（3）J
【解析】
【详解】（1）滑篮和“小孩”由静止从P点下滑到O点，由机械能守恒定律，则有
滑篮和“小孩”与橡胶块B发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律，则有
根据能量守恒定律有
联立解得
vA＝−4m/s
mB＝50kg
（2）橡胶块B与滑篮和“小孩”第一次碰后向右做匀减速运动，由速度位移关系公式可得
由牛顿第二定律可得
联立解得
μ＝0.2
（3）橡胶块B从O点运动到M点过程，由动能定理可得
解得
Ek1＝0
可知橡胶块B运动到M点静止。
滑篮和“小孩”碰撞后向左运动，返回从O点运动到M点过程，设运动到M点的速度为v＇，根据动能定理有
解得
v'＝2m/s
滑篮和“小孩”与橡胶块B再次发生弹性碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
滑篮和“小孩”碰撞后被弹回；弹簧压缩最短时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律，可知最大弹性势能为
代入数据联立解得
15. 光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽，一导体棒长也为，质量，电阻，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
①当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
②当开关始终接a，要想在最短时间内使棒向左移动而静止，则棒的最大速度是多少；
③要想棒在最短时间内向左移动而静止，则棒中产生的焦耳热是多少。
【答案】①，方向向右；②；③
【解析】
【详解】①当电流从M流向N时，由左手定则可判断安培力向右，故加速度方向向右。
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
②开关始终接a时，电流N到M，经过时间后电流变为M到N，再经时间速度减为零，前 s，则有
后s，则有
根据
联立解得
③先接a一段时间，电流由N到M，再接到b端一段时间，再接到a端一段时间，电流由M到N，最后接到b静止
第一段，则有
第二段，则有由动量定理
且
则有
第二段末的加速度与第三段相同，则第三段，
又
解得
v＇=1m/s
故
相关试卷
辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月摸底考试物理试卷（Word版附解析）： 这是一份辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月摸底考试物理试卷（Word版附解析），共24页。
辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题： 这是一份辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题，共10页。
辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题： 这是一份辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题，文件包含辽宁省锦州市某校2023-2024学年高三下学期2月摸底考试物理试题docx、物理答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共11页， 欢迎下载使用。
