通州區(qū)2025年高三年級模擬考試物理試卷本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.如圖所示，由紅光與黃光組成的雙色光，從空氣斜射向一塊平行玻璃磚，在上表面經(jīng)折射分成兩束單色光、，并都從下表面斜射出去。下列說法正確的是（）A.光為紅光B.在真空中，光的速度更快C.、光射出玻璃磚時，兩束光線平行D.、光分別照射同一個雙縫裝置，光產(chǎn)生的干涉條紋更寬【答案】C【解析】【詳解】A．光的偏折越大，則折射率越大，可知a的折射率更大，則為黃光，故A錯誤；B．介質(zhì)中的光速，則光的速度更快，故B錯誤；C．因?yàn)閍、b光束射到下表面的入射角等于射到上表面的折射角，可知從下表射出時的折射角等于射到上表面時的入射角，即光分別從下表面兩點(diǎn)射出后，兩束光相互平行，故C正確；D．的頻率大，則的波長短，根據(jù)可知，通過相同的雙縫裝置，的條紋更窄，故D錯誤。故選C。2.如圖所示為玻爾模型中氫原子能級示意圖，一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時會發(fā)出頻率不同的光。下列關(guān)于這群氫原子的發(fā)射光譜的說法中，正確的是（）A.是連續(xù)譜B.最多有3種頻率C.波長最長的是從能級躍遷到能級所發(fā)出的光D.只有3種不同頻率的光能使逸出功為3.34eV的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】A．是線狀光譜，A錯誤；B．最多有6種頻率，B錯誤；C．根據(jù)，波長最長的是從能級躍遷到能級所發(fā)出的光，C錯誤；D．只有從能級躍遷到能級、從能級躍遷到能級、從能級躍遷到能級發(fā)出的光子的能量大于3.34eV，所以只有3種不同頻率的光能使逸出功為3.34eV的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。故選D。3.超市中有一種“強(qiáng)力吸盤掛鉤”，其工作原理如下：如甲圖所示，使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，此時吸盤內(nèi)封閉的氣體壓強(qiáng)仍與外界大氣壓強(qiáng)相等。然后再把鎖扣扳下，讓鎖扣通過細(xì)桿把吸盤向外拉起，使吸盤內(nèi)封閉氣體的體積增大，從而使吸盤緊緊吸在墻上，如乙圖所示。若吸盤內(nèi)封閉的氣體可視為理想氣體，且安裝過程中其質(zhì)量和溫度保持不變。則在鎖扣扳下的過程中（）A.吸盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大B.吸盤內(nèi)氣體分子的內(nèi)能不變C.吸盤內(nèi)氣體分子的密度增大D.吸盤內(nèi)氣體放出熱量【答案】B【解析】【詳解】C．吸盤內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，由圖可知，吸盤內(nèi)的氣體體積變大，吸盤內(nèi)氣體分子的密度減小，故C錯誤；B．溫度不變，吸盤內(nèi)氣體分子的平均動能不變，理想氣體的內(nèi)能只與分子動能有關(guān)，所以氣體分子的內(nèi)能不變，故B正確；A．溫度不變，體積變大，由玻意耳定律可知，吸盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，故A錯誤；D．理想氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積變大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，吸盤內(nèi)氣體要吸收熱量，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，虛線、、代表電場中的三條電場線，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，是軌跡上的三個點(diǎn)。在運(yùn)動過程中，該帶電粒子（）A.在點(diǎn)時受力沿虛線向左B.在點(diǎn)時的加速度比在點(diǎn)時小C.在點(diǎn)時的動能比在點(diǎn)時小D.在點(diǎn)時的電勢能比在點(diǎn)時小【答案】D【解析】【詳解】A．粒子所受合力指向軌跡的凹側(cè)，所以在點(diǎn)時受力沿虛線向右，故A錯誤；B．因?yàn)镻點(diǎn)的電場線比Q點(diǎn)密集，所以P點(diǎn)的電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)大，粒子在P點(diǎn)時所受的電場力比Q點(diǎn)時大，根據(jù)牛頓第二定律可知，在P點(diǎn)時的加速度比Q點(diǎn)時大，故B錯誤；CD．假設(shè)粒子由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)（也可以假設(shè)由Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)，不影響判斷結(jié)果），則粒子所受電場力與速度方向成鈍角，電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增大，所以粒子在點(diǎn)時的動能比在點(diǎn)時大，在點(diǎn)時的電勢能比在點(diǎn)時小，故C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的圖像，波源振動周期為。由圖像可知（）A.質(zhì)點(diǎn)的振幅為0B.該波波速為C.經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向移動D.從時刻起，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知質(zhì)點(diǎn)的振幅為，故A錯誤；B．由題圖可知波長為，則波速為故B錯誤；C．質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置上下振動，不會隨波的傳播方向遷移，故C錯誤；D．波沿軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，時刻質(zhì)點(diǎn)向下振動，則從時刻起，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，故D正確。故選D。6.如圖所示，一只蝸牛沿著一根固定不動的弧形樹枝從左端開始緩慢向上爬行。下列說法正確的是（）A.蝸牛受到的合力不斷減小B.樹枝對蝸牛的作用力不變C.樹枝對蝸牛彈力大小不變D.樹枝對蝸牛的摩擦力不斷增大【答案】B【解析】【詳解】ACD．設(shè)豎直于水平方向的夾角為，蝸牛受重力，彈力、摩擦力，蝸牛緩慢前行，故蝸牛的合外力始終為零，由平衡方程有，由于坡角逐漸變小，故豎直對蝸牛的支持力逐漸變大，樹枝對蝸牛的摩擦力逐漸變小，A錯誤，C錯誤，D錯誤；B．由受力平衡可知樹枝對蝸牛的作用力與蝸牛的重力始終等大反向，故樹枝對蝸牛的作用力不變，B正確。故選B。7.2024年10月30日，神舟十九號載人飛船將三名航天員送入太空，飛船入軌后按照預(yù)定程序與天和核心艙對接。飛船與核心艙對接過程的示意圖如圖所示。飛船從圓軌道Ⅰ，通過變軌后，沿橢圓軌道Ⅱ由A處運(yùn)動到B處，與沿圓軌道Ⅲ運(yùn)行的核心艙對接，對接后的組合體繼續(xù)在圓軌道Ⅲ上運(yùn)行。在上述過程中，飛船（）A.由軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ，需在B處減速B.在B處與核心艙對接前后的加速度相等C.在軌道Ⅰ上A處的速度小于在軌道Ⅲ上B處的速度D.在軌道Ⅱ上由A到B的時間大于在軌道Ⅲ上運(yùn)行周期的一半【答案】B【解析】【詳解】A．需在B處加速，做離心運(yùn)動，才能由軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ，A錯誤；B．在B處與核心艙對接前后的加速度相等，加速度大小為，B正確；C．根據(jù)，解得，軌道半徑越小，速度越大，所以在軌道Ⅰ上A處的速度大于在軌道Ⅲ上B處的速度，C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律，在軌道Ⅱ上運(yùn)行周期小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行周期，所以在軌道Ⅱ上由A到B的時間小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行周期的一半，D錯誤。故選B。8.如圖所示，在光滑水平桌面上，邊長為、總電阻為的單匝均勻正方形金屬線框，在水平拉力作用下，以速度勻速進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場。進(jìn)入過程中，線框邊與磁場邊界平行，且線框平面保持水平。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在線框進(jìn)入磁場過程中，下列說法正確的是（）A.線框產(chǎn)生沿方向的感應(yīng)電流B.邊兩端的電壓C.拉力做功為D.邊所受安培力始終為0【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則，可知線框產(chǎn)生的電流方向?yàn)锳錯誤；B．導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢根據(jù)歐姆定律可知，線框中的電流邊兩端的電壓等于外電路的電壓，則有B錯誤；C．由于線框勻速運(yùn)動，則線框受力平衡，則有故拉力所做的功C正確；D．a(chǎn)b邊進(jìn)入磁場后，磁場對其有安培力的作用，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后，線框中沒有感應(yīng)電流，ab邊的安培力為零，D錯誤。故選C。9.從地面上以初速度豎直上拋一質(zhì)量為的小球，一段時間后落回地面的速度大小為。小球運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若運(yùn)動過程中小球受到的阻力與其速率成正比，重力加速度為，下列說法中正確的是（）A.小球上升過程的時間大于下落過程的時間B.小球上升和下降過程中阻力的沖量大小相等C.小球上升過程中的平均速度大于D.整個過程中阻力做功為0【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可得，上升過程中，小球的加速度為下落過程中，小球的加速度為可知上升的平均加速度大于下落的平均加速度，且又上升和下降的位移相同，根據(jù)可知小球上升過程的時間小于下落過程的時間，故A錯誤；B．由題意可得，阻力與速率的關(guān)系為故阻力的沖量大小為因?yàn)樯仙^程和下降過程位移相同，則上升和下降過程阻力沖量大小相等，故B正確；C．上升過程若是勻減速運(yùn)動，則平均速度為但由圖可知，其速度時間圖像面積小于勻減速運(yùn)動的面積，即小球上升的位移小于勻減速上升的位移，則可得小球上升過程中的平均速度小于，故C錯誤；D．整個過程中阻力方向一直與速度反向，故阻力一直做負(fù)功，故D錯誤。故選B。10.如圖所示的裝置是用來測量勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的等臂電流天平，其右臂掛著匝數(shù)為n的矩形線圈，線圈的水平邊長為l，磁場的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài)，當(dāng)線圈通入圖示電流I時，則須在一個托盤中加質(zhì)量為m的小砝碼才能使天平重新平衡。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.應(yīng)在右盤中加入小砝碼B.由以上測量數(shù)據(jù)可求出勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.若發(fā)現(xiàn)右盤向上翹起，則應(yīng)增大線圈中的電流D.若只改變電流的方向，線圈仍保持平衡狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，安培力向下，應(yīng)在左盤中加入小砝碼，A錯誤；B．根據(jù)平衡條件得，解得，B錯誤；C．若發(fā)現(xiàn)右盤向上翹起，表明向下的安培力偏小，則應(yīng)增大線圈中的電流，C正確；D．若只改變電流的方向，安培力向上，線圈不能保持平衡狀態(tài)，D錯誤。故選C。11.如圖所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流，為定值電阻，為滑動變阻器，電流表、電壓表均可視為理想電表，不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。將滑動變阻器的滑片向下移動過程中，下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)增大B.電路中總電阻增大C.電壓表的示數(shù)增大D.恒流源輸出功率增大【答案】A【解析】【詳解】B．滑動變阻器的滑片向下移動時，接入電路的電阻變小，根據(jù)并聯(lián)電路的特征可知電路中總電阻減小，B錯誤；AC．恒流源流出的總電流不變，電路中總電阻減小，則并聯(lián)部分總電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，則流過電阻R的電流減小，由于總電流不變，則流過滑動變阻器的電流增大，即電流表的示數(shù)增大，A錯誤，C正確；D．根據(jù)由于恒流源電流大小不變，總電阻減小，所以恒流源輸出功率減小，D錯誤。故選A12.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖。矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈面積為S，匝數(shù)為，線圈電阻為，外接負(fù)載電阻為。下列說法正確的是（）A.圖示時刻，穿過線圈的磁通量的變化率最小B.從圖示時刻開始計(jì)時，電動勢的瞬時值表達(dá)式為C.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻的電荷量D.線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量【答案】C【解析】【詳解】A．線圈平面與磁場平行，穿過線圈的磁通量為0，但磁通量變化率最大，故A錯誤；B．從圖示時刻開始計(jì)時，電動勢的瞬時值表達(dá)式為故B錯誤；C．從題圖所示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為故C正確；D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量故D錯誤。故選C。13.電磁血流量計(jì)的原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，可用于心血管手術(shù)的精密監(jiān)控，其原理如圖所示。空間存在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)血液從內(nèi)徑為的水平血管左側(cè)流入、右側(cè)流出時，因?yàn)檠褐泻写罅康恼⒇?fù)離子，血管上下兩側(cè)間將形成電勢差。當(dāng)血液的流量（單位時間內(nèi)流過血管橫截面的血液體積）一定時，下列說法正確的是（）A.血管上側(cè)電勢低，血管下側(cè)電勢高 B.若血管內(nèi)徑變大，則血液流速變大C.若血管內(nèi)徑變大，則變小 D.的大小與血液流速無關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，正離子所受洛倫茲力向上，負(fù)離子所受洛倫茲力向下，所以，血管上側(cè)聚集正離子，電勢高，下側(cè)聚集負(fù)離子，電勢低，故A錯誤；B．血液的流量為若血管內(nèi)徑變大，則S變大，因Q一定，則v變小，故B錯誤；C．穩(wěn)定時，粒子所受洛倫茲力等于所受的電場力，即得又，聯(lián)立得所以，若d變大，則變小，故C正確；D．在流量Q一定的條件下，根據(jù)可知若v變化，則d就變化，根據(jù)可知，必定變化，所以與v有關(guān)，故D錯誤。故選C。14.半導(dǎo)體熱電偶是一種將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示。它是由一對型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體串聯(lián)而成。其中，型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量為。若兩種半導(dǎo)體相連的一端和高溫?zé)嵩唇佑|，而另一端、與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會從高溫端向低溫端擴(kuò)散，最終在、兩端形成穩(wěn)定的電勢差。電勢差的大小與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g的溫度差滿足，其中稱為塞貝克系數(shù)，是衡量材料熱電轉(zhuǎn)換能力的關(guān)鍵參數(shù)。下列說法正確的是（）A.A端是半導(dǎo)體熱電偶的正極B.若只交換高、低溫?zé)嵩吹奈恢?，則A、B兩端不能形成穩(wěn)定的電勢差C.塞貝克系數(shù)越大，說明材料熱電轉(zhuǎn)換能力越弱D.半導(dǎo)體熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．n型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會從高溫端向低溫端擴(kuò)散，A端聚集電子，所以A端是溫差發(fā)電裝置的負(fù)極，A錯誤；B．只交換高、低熱源的位置，二者之間存在溫差，載流子依然可以定向移動，從而可以在A、B兩端形成電勢差，B錯誤；C．根據(jù)可知，溫差一定時，塞貝克系數(shù)越大，A、B端的電勢差就越大，說明材料熱電轉(zhuǎn)換能力越強(qiáng)，C錯誤；D．載流子從高溫端向低溫端擴(kuò)散的“驅(qū)動力”是非靜電力，其方向與載流子擴(kuò)散方向相同，D正確。故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.用圖所示裝置“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)中需要測量空氣柱的橫截面積B.柱塞上應(yīng)該涂油C.應(yīng)緩慢推拉柱塞D.注射器必須固定在豎直平面內(nèi)【答案】BC【解析】【詳解】A．由于注射器的橫截面積相等，所以在此可用長度代替體積，故不需要測空氣柱的橫截面積，A錯誤；B．柱塞上涂油，既減小摩擦，又防止漏氣，B正確；C．若急速推拉活塞，則有可能造成漏和等溫條件的不滿足，所以應(yīng)緩慢推拉活塞，C正確；D．壓強(qiáng)由壓力表測量，不是由豎直的平衡條件計(jì)算，所以不需要豎直放置，D錯誤。故選BC。16.某實(shí)驗(yàn)小組在完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的“鋸齒”邊沿油膜，且油膜的面積相對較小，出現(xiàn)該圖樣的原因可能是（）A.滴入太多的油酸酒精溶液B.痱子粉撒得太多，且厚度不均勻C.淺盤中裝的水量太多D.油酸酒精溶液的濃度太大【答案】B【解析】【詳解】由圖中情況可知，油酸并沒有充分地推開痱子粉，故原因是痱子粉撒得太多，且厚度不均勻。故選B。17.按要求完成填空。（1）某同學(xué)用多用表的歐姆擋測量一個未知電阻的阻值。由于第一次將歐姆擋的選擇開關(guān)置于“”時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。此時，應(yīng)將選擇開關(guān)置于_____（選填“×100”或“×1”），進(jìn)行歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量。（2）另一同學(xué)利用如圖所示的伏安法測一個未知電阻的阻值。將電壓表左端接，當(dāng)右端接時，測得的數(shù)據(jù)是；當(dāng)右端接時，測得的數(shù)據(jù)是。由此可知，為使測量誤差小些，電壓表右端應(yīng)接在_____（選填“b”或“c”）點(diǎn)?！敬鸢浮浚?）（2）c【解析】【小問1詳解】歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)過小，說明待測電阻阻值較大，為了使測量盡量準(zhǔn)確，應(yīng)切換更大的倍率，即?！拘?詳解】根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知，即電壓表的分流作用明顯，為使測量誤差小些，應(yīng)將電流表內(nèi)接，即電壓表右端應(yīng)接在c點(diǎn)。18.在利用如圖1所示的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是（）A.交流電源 B.刻度尺 C.天平（含砝碼） D.秒表（2）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)，測得它們到起始點(diǎn)的距離分別為、、，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，只要表達(dá)式_____在誤差允許的范圍內(nèi)成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（用本小問中所給字母書寫表達(dá)式）（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小球從點(diǎn)自由下落，下落過程中通過光電計(jì)時器（圖中未畫出）記錄小球通過光電門的時間，測出之間的距離。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。a．該同學(xué)先用螺旋測微器測出小球的直徑如圖4所示，則其直徑_____mm。b．保持電磁鐵的位置不變，上下調(diào)節(jié)光電門，改變釋放點(diǎn)到光電門的距離，多次實(shí)驗(yàn)記錄多組數(shù)據(jù)，作出隨變化的圖像如圖5所示，若該圖線的斜率近似等于_____，就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒。c．考慮到實(shí)際存在空氣阻力，設(shè)小球在下落過程中平均阻力大小為，則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力與小球重力的比值_____（用、表示）?！敬鸢浮浚?）AB（2）（3）①.6.200②.2g③.【解析】【小問1詳解】在該實(shí)驗(yàn)中，電磁打點(diǎn)計(jì)時器用的是約8V的交流電源，通過打點(diǎn)計(jì)時器可以知道計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔，所以不需要秒表；由于驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約去，所以不需要天平；需要用刻度尺測量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。故選AB?！拘?詳解】從點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量為動能的增加量為若在誤差允許的范圍內(nèi)即只要表達(dá)式在誤差允許的范圍內(nèi)成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒?！拘?詳解】[1]由圖可知，其直徑為[2]若小球在下落的過程中機(jī)械能守恒，則化簡可得即滿足該圖線的斜率[3]由動能定理可得所以實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力與小球重力的比值19.如圖所示，輕繩下端吊著一個質(zhì)量的沙袋。一個質(zhì)量的子彈以的速度水平射入沙袋，經(jīng)過極短的時間與沙袋達(dá)到共同速度，然后隨沙袋一起擺動。已知重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力。求：（1）子彈射入沙袋后，子彈與沙袋共同速度的大小；（2）子彈隨沙袋一起擺動上升的最大高度；（3）子彈射入沙袋過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）0.6m/s（2）0.018m（3）898.2J【解析】【小問1詳解】規(guī)定子彈的初速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒得解得【小問2詳解】子彈隨沙袋一起擺動上升到最大高度的過程，根據(jù)動能定理得解得【小問3詳解】根據(jù)能量守恒得，子彈射入沙袋過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能20.如圖所示為導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸）?；瑝K可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源?；瑝K被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距，滑塊的質(zhì)量，滑塊沿導(dǎo)軌滑行后獲得的發(fā)射速度（此過程可視為勻加速運(yùn)動）。（1）求滑塊在發(fā)射過程中的加速度的大??；（2）求發(fā)射過程中電源提供的電流的大小；（3）若滑塊所在電路的總電阻為，試推導(dǎo)論證滑塊在發(fā)射過程中可視為勻加速運(yùn)動的合理性?！敬鸢浮浚?）（2）（3）見解析【解析】【小問1詳解】滑塊在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動解得【小問2詳解】根據(jù)牛頓第二定律，可知滑塊受到的安培力解得【小問3詳解】滑塊在發(fā)射過程中可視為勻加速運(yùn)動的情況下，若忽略滑塊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，電源的電動勢為當(dāng)滑塊速度最大時，由于切割磁感線，滑塊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為此時的為最大感應(yīng)電動勢，通過對比可知電源電動勢遠(yuǎn)大于，因此在加速過程中，滑塊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可忽略不計(jì)，即滑塊受到的安培力可看作定值。根據(jù)牛頓第二定律可知滑塊視做勻加速運(yùn)動是合理的。21.目前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的我國空間站天和核心艙，搭載了一種全新的推進(jìn)裝置——離子推進(jìn)器，這種引擎不需要燃料，也無污染物排放。該裝置獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場（初速度忽略不計(jì)），A、B間電壓為，使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得恒定的推力。已知每個離子質(zhì)量為、電荷量為，單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為。將該離子推進(jìn)器固定在地面上進(jìn)行試驗(yàn)。（1）求正離子經(jīng)過電極B時的速度的大小；（2）求推進(jìn)器獲得的平均推力的大??；（3）加速正離子束所消耗的功率不同時，引擎獲得的推力也不同，試推導(dǎo)的表達(dá)式，并指出為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大可以采取的兩條措施。【答案】（1）（2）（3）見解析【解析】【小問1詳解】正離子A、B之間加速過程，根據(jù)動能定理，有解得【小問2詳解】設(shè)正離子束所受的電場力為，根據(jù)牛頓第三定律，有以很短時間時間內(nèi)飄入電極間的個正離子為研究對象，以離子噴出時的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動量定理，有其中解得【小問3