機密★啟用前

2025屆高三第二次調(diào)研測試

物理

注意事項：

1.本試卷滿分為100分，考試時間為75分鐘.

2.答卷前，考生務必將自己的姓名、班級、準考證號填寫在答題卡上.

3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑.如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫

在本試卷上無效.

4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。

1.康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)了部分X射線的波長變長，X射線波長變長，則（）

A.速度變小B,頻率變大

C.動量變小D.能量變大

2.水星和地球繞太陽做勻速圓周運動，己知水星的公轉(zhuǎn)周期約為88天。則水星（）

A.軌道半徑比地球的大B.角速度比地球的大

C.線速度比地球的小D.加速度比地球的小

3.碳（14）具有放射性，能夠自發(fā)地進行￡衰變，核反應方程為fCf；4N+°Ie,該反應釋放的能量為

瓦貝||（）

A.[C的質(zhì)量比;"N的大B.[C的結(jié)合能為￡

C.的結(jié)合能與;"N的相等D.￡衰變產(chǎn)生的電子來自于fC的核外電子

4.一束波長為丈的單色光垂直入射到一個狹縫上，在屏上觀察到衍射圖樣，縫的寬度為d,縫到屏的距離

為心請根據(jù)學過的知識判斷，中央明條紋的寬度可能是（）

2LA2dA2d2L

A.------B.------C.----D.----

dLALAd

5.用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，一同學在實驗中記錄了某次碰撞前后小球落點的位置尸和

M,N,發(fā)現(xiàn)M、N點不在。。連線上，下列圖中落點位置可能正確的是（）

6.如圖所示，/BCD是折射率〃=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱橫截面，其中N/=NC=90°Z5=60°。

現(xiàn)有一束光垂直入射到棱鏡的N8面上，入射點從/移到8的過程中，光只能（）

A.從CD、2c面射出B.從.BC、AD面射出

C.從AB、4D面射出D.從BC面射出

7.如圖所示，讓裝有水的玻璃杯繞過其側(cè)面的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,杯中液面形狀可能正確的是()

d>

T

B.

D.

8.在一輛向右勻加速直線運動的車廂里，將光滑的小球從高〃處相對車廂靜止釋放，小球與車廂水平地板

發(fā)生彈性碰撞，部分相鄰落點。、6、c如圖所示，已知小方格邊長為心重力加速度為g,不計空氣阻

力。貝U（）

abc

A.可以求出車廂的加速度

B.可以求出小球釋放時車廂的速度

C.可以求出車廂在落點八c對應時間內(nèi)的位移

D.可以判斷c是小球與地板第一次碰撞的落點

9.如圖所示，豎直放置在光滑絕緣水平面上的平行板電容器，極板M固定，N與輕質(zhì)絕緣彈簧相連，彈

簧右端固定。充電后電容器所帶電荷量為。，N板靜止在。點，板間電場強度大小為E,每個極板在板間

產(chǎn)生的電場均為勻強電場。若將N板向左移動Ax由靜止釋放，此后運動過程中（）

?X

O

B.N板所帶的電荷量為+幺

A.N板在。點時彈簧處于原長

2

C.彈簧彈力的方向不會改變D.系統(tǒng)機械能變化的最大值為QE'x

10.如圖所示，正方形導線框在光滑水平面上以某初速度進入有界勻強磁場，線框邊長是磁場寬度的一

半。線框穿過磁場的過程中，感應電流力隨時間/的變化關(guān)系和速度V隨位移X的變化關(guān)系圖像，可能正

確的是（）

XXXXI

I

XXXX1

11

XXXXII

-A||

XXXX1\

XXXX；,---

I

XXXX'

D.

二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文字說明、方

程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出

數(shù)值和單位。

11.某小組用圖甲所示電路測量毫安表G的內(nèi)阻晶。毫安表G量程/g=3mA,內(nèi)阻小約60Q?90Q,可供

選擇的器材如下:

A.滑動變阻器&（最大阻值500Q）；

B.滑動變阻器&（最大阻值5kQ）；

C.電阻箱R(0-999.9Q)；

D.電壓表（量程0?300mV）；

E.電源E（電動勢約為6V）；

F.開關(guān)、導線若干。

圖乙圖丙

（1）實驗中，滑動變阻器應選用（選填或“&”），在圖乙中用筆畫線代替導線將實物電路

圖補充完整

（2）實驗前，應將圖乙中滑動變阻器的滑片移到（選填“左端”或“右端”）；

（3）閉合開關(guān)Si，開關(guān)S2接a,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電表示數(shù)如圖丙所示，毫安表G內(nèi)阻的測量值

7?gi=Q；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）閉合開關(guān)Si，斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使毫安表G的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片

的位置不變，將開關(guān)S2接6,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使毫安表G的指針指在1.50mA處，記下電阻箱的阻值

7?=76.8Q?則毫安表G內(nèi)阻的測量值&2=。；

（5）該小組認為在（4）中測得毫安表G的內(nèi)阻較為準確。你（選填“同意”或“不同意”）該

觀點，理由是

12.手持細繩，使繩上/點從Q0時刻開始帶動細繩上各點上下做簡諧運動，振幅為0.2m,/=0.4s時8點

剛開始振動，/點回到平衡位置，繩上形成的波形如圖所示，規(guī)定向上為質(zhì)點振動位移的正方向。

(1)寫出/點的振動方程；

(2)求0?3s內(nèi)質(zhì)點3的路程s。

13.某校冬季籃球比賽在球館內(nèi)進行，籃球被帶入球館前，球內(nèi)氣體的溫度九=-3。(2,壓強

月=1.35xl()5pa。被帶入球館后一段時間，球內(nèi)氣體溫度介=7。＜2,球的體積保持不變。

(1)求溫度為與時球內(nèi)氣體壓強。2；

(2)比賽要求籃球內(nèi)氣體壓強P=1.6xl()5pa,則需充入一定質(zhì)量的氣體。設(shè)充氣過程中球內(nèi)氣體溫度

保持友不變，求充入球內(nèi)氣體的質(zhì)量與原來球內(nèi)氣體質(zhì)量的比值上

14.如圖甲所示，傾角。=37。的斜面體放置在水平面上，右側(cè)靠著半徑為R的球，球上端固定一輕桿，輕

桿在固定裝置約束下只能沿豎直方向運動。已知斜面體的高度為3.2R,斜面體和球的質(zhì)量均為加，不計一

(1)水平向右推動斜面體，求最小推力的大小人0；

(2)若斜面體在推力作用下由靜止開始向右做加速度為a=0.8g的勻加速直線運動，求斜面對球作用力的

大小FN;

(3)在第(2)問中，斜面體運動到其最高點剛好與球面接觸，如圖乙所示，求該過程中推力做的功沙。

15.如圖所示，在xQy坐標系第一象限內(nèi)有兩個四分之一圓弧兒加、PQ,圓弧的圓心均在坐標原點。處，

"N的半徑為凡MN、尸。間有一電壓為彷(未知)的輻向電場。外側(cè)第一象限內(nèi)存在勻強磁場，磁

感應強度大小為8,方向垂直紙面向里。從尸。上各處飄入電場的電子，其初速度幾乎為0,這些電子沿

徑向加速后進入磁場。從M點進入磁場的電子直接從磁場中N點射出。已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為

mo

(1)求電壓U°；

(2)若電壓為以，求M點進入磁場的電子在磁場中運動的時間/；

3

(3)若電壓為34,求上進入磁場的電子在磁場中經(jīng)過區(qū)域的面積S。

參考答案

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。

1.康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)了部分X射線的波長變長，X射線波長變長，則()

A.速度變小B.頻率變大

C.動量變小D,能量變大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.X射線是一種光，光在真空中傳播速度始終為c,即X射線速度不變，故A錯誤；

B.根據(jù)C=4/

可知，X射線波長變長，則頻率變小，故B錯誤；

C.根據(jù)4=?

P

可知，X射線波長變長，則動量變小，故c正確；

D.結(jié)合上述可知，X射線波長變長，則頻率變小，根據(jù)￡=

可知，能量變小，故D錯誤。

故選C。

2.水星和地球繞太陽做勻速圓周運動，已知水星的公轉(zhuǎn)周期約為88天。則水星()

A.軌道半徑比地球的大B.角速度比地球的大

C.線速度比地球的小D.加速度比地球的小

【答案】B

【解析】

Mm

【詳解】A.根據(jù)萬有引力定律提供向心力有G

解得7=2萬

因水星的公轉(zhuǎn)周期約為88天小于地球的公轉(zhuǎn)周期365天，故水星的軌道半徑比地球的小，故A錯誤;

B.根據(jù)萬有引力定律提供向心力有G,=機。2r

GM

解得3—

r3

因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的角速度比地球的大，故B正確;

C.根據(jù)萬有引力定律提供向心力有G^=加匕

rr

GM

解得n=

因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的線速度比地球的大，故C錯誤;

Mm

D.根據(jù)萬有引力定律提供向心力有G：1=機。

解得

r

因水星的軌道半徑比地球的小，故水星的加速度比地球的大，故D錯誤。

故選B。

3.碳(14)具有放射性，能夠自發(fā)地進行/衰變，核反應方程為:4Cf；4N+0]e,該反應釋放的能量為

瓦貝！I()

A.fc的質(zhì)量比；N的大B.[C的結(jié)合能為E

C.fC的結(jié)合能與;"N的相等D.p衰變產(chǎn)生的電子來自于fC的核外電子

【答案】A

【解析】

【詳解】A.在進行夕衰變時，1C虧損質(zhì)量，釋放能量，故1C的質(zhì)量比VN的大，故A正確；

B.核子結(jié)合為原子核的過程中，虧損質(zhì)量，釋放的能量就是該原子核的結(jié)合能，而能量E是［C在進行

』衰變時釋放的能量，故B錯誤；

C.衰變過程中，質(zhì)量虧損，釋放能量，因此2c與［N的結(jié)合能不會相等，故C錯誤；

D./衰變產(chǎn)生的電子來自于核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子的同時釋放出來的，D錯誤。

故選Ao

4-一束波長為4的單色光垂直入射到一個狹縫上，在屏上觀察到衍射圖樣，縫的寬度為力縫到屏的距離

為工。請根據(jù)學過的知識判斷，中央明條紋的寬度可能是（）

2LA2dA2d2L

A.------B.------C.----D.----

dLALAd

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)雙縫干涉相鄰明條紋中心間距公式有=a

2/夕

類比上述表達式可知，單縫衍射中央明條紋的寬度可能是。

故選A。

5.用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，一同學在實驗中記錄了某次碰撞前后小球落點的位置尸和

M、N,發(fā)現(xiàn)M、N點不在OP連線上，下列圖中落點位置可能正確的是（

M

B.

0PN

N

M

C.D.

()PO

【答案】B

【解析】

【詳解】碰撞前的動量等于碰撞后的動量，設(shè)碰撞的小球質(zhì)量為如，被碰撞小球質(zhì)量為機2，所以尸點是

碰撞前入射小球單獨下落的位置，M是碰撞后入射小球的位置，N是被碰小球的下落位置，M.N點不在

0P連線上，說明兩小球碰撞時不沿OP方向，可知碰撞前后兩小球在垂直于0P方向上動量守恒，兩小球

在垂直于0P方向的速度方向相反，則兩小球落地點在0P的兩側(cè)，則有機F”一機2V2/=0

由于>m2

所以匕》<V2y

碰撞后兩小球做平拋運動，下落的高度相等，所以下落的時間相等，在垂直于。尸方向的位移y=o/

則必<歹2

故選B。

6.如圖所示，N8CD是折射率“=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱橫截面，其中N/=NC=90°，ZB=60°?

現(xiàn)有一束光垂直入射到棱鏡的N8面上，入射點從/移到8的過程中，光只能（）

A.從CD、2c面射出B.ABC、ND面射出

C.仄AB、4D面射出D.從.AB、8c面射出

【答案】D

【解析】

【詳解】光線從左側(cè)垂直射入棱鏡時，透射方向不變，光線射到CD時，由幾何知識得:

入射角為=30°,該棱鏡的臨界角為C,則sinC='=」-<!

n2.42

故有C<30°

所以直接射到DC面上的光線發(fā)生了全反射（例如光線①），然后射到N2面上的入射角為60。，再次全反

射后垂直射到面上射出；

射到DC面上的光線全反射后射到2C面上時（例如光線②）入射角為60。，再次全反射垂直射到面上

射出；

直接射到2C面上的光線的入射角為60。也發(fā)生全反射射到DC面上再次全反射后垂直射出（例如光線

③）光路圖如圖所示；則入射點從N移到8的過程中，光只能從N8、8c面射出。

故選D。

7.如圖所示，讓裝有水的玻璃杯繞過其側(cè)面的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，杯中液面形狀可能正確的是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】對水面上一個質(zhì)量很小的水滴m受力分析,因受豎直向下的重力和水面對水滴的作用力，兩個力

的合力充當向心力，因向心力沿水平方向指向轉(zhuǎn)軸,可知水面對水滴的作用力應該斜向上方，設(shè)與豎直方

向夾角為仇則由牛頓第二定律7〃gtan6=機02r

I

可知tan0=——r

g

因r越大，則。越大，可知水面的形狀為C的形狀。

故選C。

8.在一輛向右勻加速直線運動的車廂里，將光滑的小球從高〃處相對車廂靜止釋放，小球與車廂水平地板

發(fā)生彈性碰撞，部分相鄰落點°、6、c如圖所示，己知小方格邊長為d,重力加速度為g,不計空氣阻

力。貝I()

abc

A.可以求出車廂的加速度

B,可以求出小球釋放時車廂的速度

C.可以求出車廂在落點a、c對應時間內(nèi)的位移

D,可以判斷c是小球與地板第一次碰撞的落點

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由題意，小球相對車廂靜止釋放，小球在水平方向上與車具有相同的初速度，小球與車廂水

平地板發(fā)生彈性碰撞，可知每次小球與車廂相撞前后豎直方向的速度大小不變，則相鄰落點“、6、c之間

1,

的時間間隔相同，根據(jù)力=]g/,Ax=3d—2d=江2,r=2t

聯(lián)立可求出車廂的加速度a=/

8/z

故A正確；

B.要想求出小球釋放時車廂(及小球本身)相對于地面的初速度%,需要知道小球相對于地面的水平運

動情況；而題中僅給出了車廂內(nèi)相鄰落點的示意，并無對地速度的任何參照，故無法求出釋放時車廂相對

于地面的速度，故B錯誤；

1,

C.車廂相對于地面的位移x=%/+5a產(chǎn)，其中%是車廂初速度，題中并不知道%的數(shù)值，故無法明確

計算從碰撞。到碰撞c所經(jīng)歷時間內(nèi)車廂相對于地面的“絕對”位移，故C錯誤。

D.僅憑示意圖中幾個落點的位置并不能斷定哪個落點是小球第一次碰撞地板的位置，例如落點c也可能

是第二次或第三次碰撞時的位置，故D錯誤。

故選Ao

9.如圖所示，豎直放置在光滑絕緣水平面上的平行板電容器，極板M固定，N與輕質(zhì)絕緣彈簧相連，彈

簧右端固定。充電后電容器所帶電荷量為。，N板靜止在。點，板間電場強度大小為E,每個極板在板間

產(chǎn)生的電場均為勻強電場。若將N板向左移動Ax由靜止釋放，此后運動過程中（）

MN

+|

+E

___WWWWM

一十、、

_+

------------?AX

O

A.N板在。點時彈簧處于原長B.N板所帶的電荷量為+&

2

C.彈簧彈力的方向不會改變D.系統(tǒng)機械能變化的最大值為QEAx

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意，充電前電容器極板N與輕質(zhì)絕緣彈簧相連，此時彈簧處于原長，在。點右側(cè)，充

電后電容器極板M固定，N極板在電場力作用下向左移動，靜止在。點，所以此時彈簧處于伸長狀態(tài)，

故A錯誤；

B.將N板向左移動Ax由靜止釋放，此后運動過程中，由圖可知電源是斷開的，所以N板所帶的電荷量

不變?yōu)?。，故B錯誤；

C.根據(jù)題意，N極板運動過程中，彈簧會在壓縮和伸長狀態(tài)間變化，彈力方向會改變，故C錯誤；

D.當N極板運動到最右端時，電場力做功為沙=0EAx

由于電場力做功使系統(tǒng)機械能改變，系統(tǒng)機械能變化的最大值為?！瓯P，故D正確。

故選D。

10.如圖所示，正方形導線框在光滑水平面上以某初速度進入有界勻強磁場，線框邊長是磁場寬度的一

半。線框穿過磁場的過程中，感應電流，隨時間f的變化關(guān)系和速度v隨位移x的變化關(guān)系圖像，可能正

確的是（）

XXXX

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)法拉第電磁感應定律E=Blv

E

設(shè)線圈電阻為R,根據(jù)閉合電路的歐姆定律/=一

R

根據(jù)安培力公式廠=8〃

根據(jù)牛頓第二定律

m

o2z2

聯(lián)立解得a=2d

mR

根據(jù)加速度的表達式可知，線框向右全部進入磁場的過程，線框做加速度減小的減速運動；線框完全進入

磁場后，穿過線框的磁通量不變，線框中感應電動勢為零，感應電流為零，安培力為零，加速度為零，因

此線框完全進入磁場到剛要離開磁場過程，線框做勻速運動；線框穿出磁場過程中，根據(jù)加速度的表達式

可知，線框繼續(xù)做加速度減小的減速運動，直到完全穿出磁場；此過程v-f圖應為如下圖所示

由于線框?qū)挾戎挥写艌鰧挾鹊囊话耄跃€框整體在磁場中勻速運動的距離與出磁場的距離相等

則根據(jù)”——

R

可知出磁場電流將越來越小，方向與進磁場時的電流方向相反

綜上可以得出出磁場時間比在磁場中勻速運動時間更長，故AB錯誤;

CD.線框進入磁場過程中，水平向右由動量定理A/=MV-m%

R

R2J2—

聯(lián)立得------A/=mv-mv

Rn0

因此v-x圖應該線性變化；完全進入磁場后，通過線框的磁通量為定值，所以沒有安培力，線框做勻速直

線運動；出磁場時同理可得線框V-X圖應該也為線性變化，故C錯誤，D正確。

故選D。

二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文字說明、方

程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出

數(shù)值和單位。

11.某小組用圖甲所示電路測量毫安表G的內(nèi)阻Rg。毫安表G量程7g=3mA,內(nèi)阻Rg約60。?90。，可供

選擇的器材如下：

A.滑動變阻器&（最大阻值500。）；

B.滑動變阻器&（最大阻值5kfl）；

C.電阻箱及（0-999.9Q）；

D.電壓表（量程0?300mV）；

E.電源￡（電動勢約為6V）；

F.開關(guān)、導線若干。

圖甲圖乙圖丙

（1）實驗中，滑動變阻器應選用________（選填“R]”或“&”），在圖乙中用筆畫線代替導線將實物電路

圖補充完整；

(2)實驗前，應將圖乙中滑動變阻器的滑片移到(選填“左端”或“右端”)；

(3)閉合開關(guān)Si，開關(guān)S2接。，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電表示數(shù)如圖丙所示，毫安表G內(nèi)阻的測量值

Q；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(4)閉合開關(guān)S”斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使毫安表G的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片

的位置不變，將開關(guān)S2接6,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使毫安表G的指針指在1.50mA處，記下電阻箱的阻值

7?=76.8Qo則毫安表G內(nèi)阻的測量值42=。；

(5)該小組認為在(4)中測得毫安表G的內(nèi)阻較為準確。你(選填“同意”或“不同意”)該

觀點，理由是

【答案】⑴①

(2)左端(3)80.0

(4)76.8(5)①.不同意(2).(3)中電表內(nèi)阻不會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，測量值較準確；(4)中

流過電阻箱的電流大于4,測量值偏小。

2

【解析】

【小問1詳解】

［1］毫安表G量程/g=3mA,則電路中的最大電流為3mA,電路中的最小電阻為

F6

R=—=------7a=2義1。3。=2k。

I3xl()3

故滑動變阻器應選用R］；

［2］根據(jù)實驗電路圖，將實物電路連接完整，如圖所示

為保護電路，實驗前，應將圖乙中滑動變阻器的滑片移到阻值最大的位置，即左端；

【小問3詳解】

由圖丙可知，電壓表示數(shù)為U=160mV,電流表示數(shù)為/=2.00mA,則毫安表G內(nèi)阻的測量值

7?gl=y=80,0Q

【小問4詳解】

此過程利用了半偏法測毫安表的內(nèi)阻。閉合開關(guān)Si，斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使毫安表G

的指針滿偏，即回路中的電流為3mA；將開關(guān)S2接6后認為回路中的總電流仍不變，也為3mA,調(diào)節(jié)電

阻電阻箱，使用毫安表G的指針指在1.50mA處，則另1.50mA的電流從電阻箱流過，記下電阻箱的阻值

R=76.8O,毫安表與電阻箱并聯(lián)，電壓相等，故毫安表的內(nèi)阻與電阻箱的阻值相等，即《2=76.8。。

【小問5詳解】

[1]不同意；

[2](3)中電表內(nèi)阻不會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，測量值較準確；(4)中流過電阻箱的電流大于4,測量值偏

2

小。

12.手持細繩，使繩上/點從片0時刻開始帶動細繩上各點上下做簡諧運動，振幅為0.2m,/=0.4s時8點

剛開始振動，/點回到平衡位置，繩上形成的波形如圖所示，規(guī)定向上為質(zhì)點振動位移的正方向。

(1)寫出/點的振動方程；

(2)求0?3s內(nèi)質(zhì)點2的路程s。

【答案】(1)x=0.2sin(5^+^)m

(2)5.2m

【解析】

【小問1詳解】

振動周期T=0.4s

振動方程％=/sin[亍+/J

Z=0時刻A點向下振動，。?

解得x=0.2sin(5R+0m

【小問2詳解】

由題知，質(zhì)點5振動時間加=2.6s

A/=nT

s=nx4A

解得s=5.2m

13.某校冬季籃球比賽在球館內(nèi)進行，籃球被帶入球館前，球內(nèi)氣體的溫度4=?3。(2,壓強

/?!=1.35xlO5Pa?被帶入球館后一段時間，球內(nèi)氣體溫度史7℃,球的體積保持不變。

(1)求溫度為友時球內(nèi)氣體壓強。2；

(2)比賽要求籃球內(nèi)氣體壓強夕=1.6xl()5pa,則需充入一定質(zhì)量的氣體。設(shè)充氣過程中球內(nèi)氣體溫度

保持與不變，求充入球內(nèi)氣體的質(zhì)量與原來球內(nèi)氣體質(zhì)量的比值譏

【答案】⑴1.4xlO5Pa

【解析】

【小問1詳解】

球從室外帶入球館，球內(nèi)氣體做等容變化，則有卷=祟

412

其中7；=/]+273K,T2=r,+273K

解得夕2=1.4xl()5pa

【小問2詳解】

設(shè)在球館內(nèi)將壓強為.、體積為匕的氣體充入體積為％的籃球內(nèi)，氣體做等溫變化，則有pV0=p2(匕+匕)

充入球內(nèi)氣體的質(zhì)量與原來球內(nèi)氣體質(zhì)量的比值左=,

解得左=工

7

14.如圖甲所示，傾角9=37。的斜面體放置在水平面上，右側(cè)靠著半徑為R的球，球上端固定一輕桿，輕

桿在固定裝置約束下只能沿豎直方向運動。已知斜面體的高度為3.2R,斜面體和球的質(zhì)量均為加，不計一

切摩擦，重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.80

(1)水平向右推動斜面體，求最小推力的大小入;

(2)若斜面體在推力作用下由靜止開始向右做加速度為a=0.8g的勻加速直線運動，求斜面對球作用力的

大小FN；

(3)在第(2)問中，斜面體運動到其最高點剛好與球面接觸，如圖乙所示，求該過程中推力做的功少。

3

【答案】⑴F0=-mg

⑵FN=2mg

(3)W=8mgR

【解析】

【小問1詳解】

球剛好被推離地面時推力最小，可認為此時球和桿處于靜止狀態(tài)，對球和桿受力分析如圖所示

豎直方向有序支COS0=mg

對斜面受力分析如圖所示

水平方向有心壓sin。=/

根據(jù)牛頓第三定律有果斗支=/壓

3

解得耳=-mg；

【小問2詳解】

斜面沿水平方向運動，位移為x,同時球沿豎直方向運動，位移為y,由圖中幾何關(guān)系可知tan8=?

X

由可得。球=atan0

如圖所示，在豎直方向，由牛頓第二定律有&cos，-機g=w?a球

解得FN=2mg

斜面在最高點與球面接觸時，小球和桿的位移為〃，如圖所示，由幾何關(guān)系可知h=3.2R+Rcos0-R

斜面體水平方向的速度為V1，球豎直方向的速度為V2，由tan(9=上可得%=%tan。

由丫2_nj=2ax得v；=2a球fi

1,1,

由功能關(guān)系可知W=—znv；+—mv^+mgh

解得W=8mgR

15.如圖所示，在坐標系第一象限內(nèi)有兩個四