黑龍江省哈爾濱市某中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)下冊(cè)開(kāi)學(xué)考試物理試題（解析版）

哈九中2024屆高三學(xué)年下學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試卷

一、選擇題：本題共10小題，共46分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符

合題目要求，每小題4分：第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6

分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得。分。

1.下列關(guān)于原子物理知識(shí)說(shuō)法正確的是（）

A.如圖1為氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí),

B.如圖2中重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應(yīng)連續(xù)的進(jìn)行，稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其中一種核裂變反應(yīng)方程為

言U-2Ba+；：Kr+”n

C.如圖3為光電效應(yīng)中光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖線，圖線的斜率為普朗克常量/?

D.核反應(yīng)方程髭6-：：笈+2*中，X是質(zhì)子

【答案】C

【解析】

【詳解】A.當(dāng)氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)，吸收能量。A錯(cuò)誤；

B.鈾核裂變反應(yīng)方程為

?U+iT】Ba+^Kr+3'n

B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知

Ek=hv-W0

該圖線的斜率表示普朗克常量，不同頻率的光照射同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，圖線的斜率相同。C正確；

D.核反應(yīng)方程髭e-靠Kr+2X中，X是_：e。D錯(cuò)誤；

故選C。

2.如圖1所示，野營(yíng)三腳架由三根對(duì)稱分布的輕質(zhì)細(xì)桿構(gòu)成（忽略細(xì)桿重力），炊具與食物的總質(zhì)量為

m,各桿與水平地面的夾角均為60°。盛取食物時(shí)，用光滑鐵鉤緩慢拉動(dòng)吊繩使炊具偏離火堆，如圖2所

示。重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

A.拉動(dòng)吊繩過(guò)程中，鐵鉤對(duì)吊繩的作用力沿水平方向

B.拉動(dòng)吊繩過(guò)程中，吊繩上的拉力大小變大

C.烹煮食物時(shí)，細(xì)桿對(duì)地面的作用力大小均為其IMg

9

D.烹煮食物時(shí)，三根細(xì)桿受到地面的摩擦力方向相同

【答案】C

【解析】

【詳解】B.用光滑鐵鉤拉動(dòng)吊繩過(guò)程中，炊具與食物受力平衡，吊繩的拉力等于炊具與食物的重力，故

大小不變，故B錯(cuò)誤；

A.拉動(dòng)吊繩過(guò)程中，繩子的節(jié)點(diǎn)受到豎直向下的繩子拉力、斜向上的的繩子拉力，以及鐵鉤對(duì)吊繩的作

用力，在拉動(dòng)吊繩過(guò)程中，斜向上的的繩子拉力的方向改變，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知鐵鉤對(duì)吊繩的作用力沿

豎直繩子與傾斜繩子拉力的對(duì)角線，因此鐵鉤對(duì)吊繩的作用力方向斜向下且不斷變化，故A錯(cuò)誤；

C.設(shè)細(xì)桿的彈力為凡在豎直方向根據(jù)共點(diǎn)力平衡有

3Fcos30°=mg

解得

r=-----m2

9

則烹煮食物時(shí)，細(xì)桿對(duì)地面的作用力大小均為拽加g,故c正確；

9

D.在水平方向上根據(jù)受力平衡可知烹煮食物時(shí)，各桿受到地面的摩擦力方向不相同，互成120。夾角，故

D錯(cuò)誤。

故選C。

3.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓a=sin副線圈電路中凡為定值電阻，尺是滑動(dòng)變阻

器，Y和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用q和3表示。A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用人

和，2表示。下列說(shuō)法正確的是（

A.-和3分別為原副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值

B.和與變壓器的原副線圈匝數(shù)成正比

C.滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中，4變小，變大

D.滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中，不變，/1變大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.交流電壓表測(cè)量的是有效值，故q和分別為原副線圈兩端電壓的有效值，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

，2〃1

可知和12與變壓器的原副線圈匝數(shù)成反比，故B錯(cuò)誤；

CD.滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，原線圈兩端電壓■不變，根據(jù)理想變壓器

原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，可知副線圈兩端電壓不變，則副線圈總電流,2增大，根據(jù)理想變壓器

原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，原線圈總電流力增大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.在正方體ABCD—EFG8中，。點(diǎn)為ABC。面中心，在頂點(diǎn)8、。處分別固定等量的異種點(diǎn)電荷+Q和

-Q,如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)不等

B.O點(diǎn)電勢(shì)高于G點(diǎn)電勢(shì)

C.將試探電荷從尸點(diǎn)沿直線移到H點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.+4在。點(diǎn)的電勢(shì)能大于在"點(diǎn)的電勢(shì)能

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布情況可知，A點(diǎn)與C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，都平行

于BD,AC是一條等勢(shì)線，A、C點(diǎn)電勢(shì)相等，故A錯(cuò)誤；

B.ACGE平面是一個(gè)等勢(shì)面，。點(diǎn)電勢(shì)等于G點(diǎn)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；

C.尸點(diǎn)電勢(shì)高于”點(diǎn)電勢(shì)，將試探電荷從E點(diǎn)沿直線移到H點(diǎn)，電勢(shì)能增大，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，

故C錯(cuò)誤；

D.。點(diǎn)電勢(shì)高于H點(diǎn)電勢(shì)，+4在。點(diǎn)的電勢(shì)能大于在H點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確。

故選D。

5.如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在/=0時(shí)刻的波形圖，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波沿尤軸負(fù)方向傳播，則

B.簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為6m

C.在/=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)〃的速度方向與加速度方向相反

4

D.經(jīng)過(guò)』T,質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為10cm

4

【答案】c

【解析】

【詳解】A.根據(jù)機(jī)械波的傳播方向可知，U0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M向下振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4m,故B錯(cuò)誤；

C.在t=時(shí)質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置下方，此時(shí)正在向y軸負(fù)方向振動(dòng)，而加速度的方向指向平衡位置，

即沿y軸正方向，故質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與加速度方向相反，故C正確；

D.經(jīng)過(guò)一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為8cm,又因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越大，故自題圖所示

T5

時(shí)刻在一時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程大于振幅2cm,故經(jīng)過(guò)一T,質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程大于10cm,故D錯(cuò)誤。

44

故選C。

6.假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由質(zhì)量分別為能和M的A、B兩顆星體組成。這兩顆星繞它們連線上的某一

點(diǎn)在二者萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A、B兩顆星的距離為L(zhǎng)引力常量為G,則

()

A.A星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大于B星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

B.若OA>OB,則

C.A星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為77f--

VG(M+m)

D.B星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

【答案】C

【解析】

【詳解】A.雙星系統(tǒng)中兩顆星體角速度相同，根據(jù)

T171

1=-----

CO

故A星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于B星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，故A錯(cuò)誤;

B.設(shè)A、B兩顆星體的軌道半徑為4、為，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

「Mm4/

Gir=m^

可得

mrx-Mr2

若即

n>r2

則

m<M

故B錯(cuò)誤;

CD.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

—Mm4/

G竿=M^r]

可得

“4/^64兀24

M=，租----1-

GT2GT2

即

..4萬(wàn)2萬(wàn)儲(chǔ)+馬）

M+m=---------------

GT2

根據(jù)幾何關(guān)系有

L=r\+r1

聯(lián)立解得A、B星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

T=27T——^r

、G（M+m）

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選Co

7.2023年9月29日，在杭州亞運(yùn)會(huì)田徑項(xiàng)目女子鉛球決賽中，中國(guó)選手鞏立姣奪得金牌，獲得亞運(yùn)會(huì)三

連冠。現(xiàn)把鉛球的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為如圖所示模型，鉛球拋出時(shí)離地的高度丸=L928m，鉛球落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)

的水平距離尤=20m,鉛球拋出時(shí)的速度%和水平方向的夾角6=37°,已知鉛球的質(zhì)量為m=4kg,不

計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,J,2.614471.62，J'3.3856人1.84，則

A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度零

B.小球拋出時(shí)的速度%約為13.59m/s

C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為1.62s

D.小球落地前任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量不相等

【答案】B

【解析】

【詳解】A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，故A錯(cuò)誤;

BC.小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有

X=%。cos，

小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有

2

h=-votsin夕+ggt

解得

Z=1.84s,%=13.59m/s

故B正確，C錯(cuò)誤；

D.小球落地前任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量為

Av=gA/

故小球落地前任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等，故D錯(cuò)誤。

故選B。

8.如圖所示，等腰直角三角形必c區(qū)域內(nèi)（包含邊界）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

B,在》c的中點(diǎn)。處有一粒子源，沿與6。平行的方向發(fā)射速率不同，質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電粒

子，已知這些粒子都能從ab邊離開(kāi)He區(qū)域，ab=2l,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正

確的是（

A.速度的最大值為叵業(yè)速度的最大值為（、巧+2）q*

mm

7mnm

C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為二D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為f

4qBqB

【答案】AD

【解析】

【詳解】粒子從防邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

々=（々+/）cos45°

解得

馬=（拒+1）/

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

qvB=m—

可得速度的最大值為

_qBn,_（0+1）。由

V——

mm

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由圖可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的最大圓心角為萬(wàn)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

1-12mnKm

t=-T=-x------=——

max22qBqB

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

9.如圖所示，質(zhì)量為2.5kg的物體A,其下端拴接一固定在水平地面上的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系

數(shù)上=100N/m,物體A的上端通過(guò)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)光滑的小定滑輪連接中間有孔的小球B,小

球B套在傾角。=37°的光滑直桿上，D為桿的底端，儀。與固定桿的夾角也是8,細(xì)線qaB水平，此

時(shí)細(xì)線的拉力是E=45N。小球B的質(zhì)量根=L5kg,C是桿上一點(diǎn)且02c與桿垂直，。2。=0.60,重

力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8?，F(xiàn)由靜止釋放小球B,下列說(shuō)法正確的是（）

A.物體A、B系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒：

B.小球B第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為7.2J

C.小球B第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)B做的功為10J

D.小球B第一次運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)A的動(dòng)能為零

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.物塊A與小球B組成的系統(tǒng)除了受到重力以外，彈簧彈力對(duì)A做功，即其它力所做功不為

零，則物塊A與小球B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A正確；

B.小球B第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，物塊A下降的高度為

/0]=B0,—02c=—------02c=0.4m

"sin0'

小球B下降的高度為

%=02ccos0=0.48m

未釋放小球B時(shí)，設(shè)彈簧的形變量為八七，對(duì)物塊A有

kM\+Mg=F

解得

Ax】=0.2m

此時(shí)彈簧被拉伸，當(dāng)小球B第一次運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)

AX2=hM-Ax1=0.2m

此時(shí)彈簧被壓縮，故此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能與未釋放小球B時(shí)相等，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,

有

1212

Mgk+mgk=-MVM+-mvB1

由于小球B在C點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與小球B速度方向垂直，可知

解得小球B的動(dòng)能為

1,

￡kB=17.2J

故B錯(cuò)誤；

C.小球B從釋放第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，對(duì)小球B,根據(jù)動(dòng)能定理可得

W+mg%=EkB

W=10J

故C正確;

D.由幾何知識(shí)可得

BO0=D(X

故小球B第一次運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，細(xì)線物塊A回到初始位置，設(shè)此時(shí)小球B的速度為02,物塊A的速度為

VA2,則

%izcose

小球B下降高度為

為2-2O2CCOS6=0.96m

整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得

1212

mg^=-Mv^+-mVB2

則A的動(dòng)能為

1,

4=5河破2>0

故D錯(cuò)誤。

故選ACo

10.如圖，質(zhì)量均為5加、電阻均為R的導(dǎo)體棒a、b,通過(guò)長(zhǎng)為/的絕緣輕桿連接形成“工”字形工件，工件

開(kāi)始時(shí)鎖定在寬為/的豎直導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌下方接有內(nèi)阻為R的電流表?！肮ぁ弊中喂ぜ猿跛俣龋?還@

05

下落，下落/后進(jìn)入寬為,、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為夙方向垂直導(dǎo)軌向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒6第一次穿過(guò)磁場(chǎng)

2

時(shí)速度減少了一半，之后經(jīng)過(guò)r時(shí)間工件穿過(guò)磁場(chǎng)，繼續(xù)下落一段距離（大于/）與EF發(fā)生彈性碰撞，之

后工件與E尸反復(fù)彈性碰撞，最終恰好不進(jìn)入磁場(chǎng)。已知重力加速度為g,工件始終與導(dǎo)軌接觸良好，不

計(jì)一切阻力和導(dǎo)軌電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

-------------a

-------——b

XXX

EF

I//////////

A.b棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為YH就

5

B.工件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電流表的最大示數(shù)為四11"

15R

C.整個(gè)過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為2mg/

D.工件第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)電流表有示數(shù)的時(shí)間為上匕+/—319

30mgR10g

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.6棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理

1212

lOmgl=—xlQmvl——xlOmvo

解得b棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為

5

故A正確;

B.6棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，電流表的示數(shù)最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=B/V]

總電阻為

總電流為

工件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電流表的最大示數(shù)為

1——

R157?

故B正確;

C.工件與跖反復(fù)彈性碰撞，最終恰好不進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，a棒位移磁場(chǎng)的下邊緣，根據(jù)動(dòng)能定理有

I1

IQmg-(I+-^)+W^=O--xlQmv^9

解得整個(gè)過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=-W^J，，｝

故C錯(cuò)誤;

D.棒。第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度減少了一半，則

1

嶺=2V1

根據(jù)動(dòng)量定理

Bly

lOmgt1—Bl----tx—10mv2—10mvi

R總

其中

解得

一B叩

t］一

30mgR10g

工件繼續(xù)下落;后，棒。進(jìn)入磁場(chǎng)，此過(guò)程不受安培力，設(shè)下落的時(shí)間為今，則有

I12

-=v2t2+-gt2

解得

,2=

10g

工件第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)電流表有示數(shù)的時(shí)間為

A[=%+%—%2=

30mgR10g

故D正確。

故選ABDo

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫

間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L(zhǎng)接通電源使光源正常工作,

發(fā)出白光。

濾

凸

光

光

目

透

源

片

鏡

鏡H

<d

一一=

一

圖甲

(1)分劃板刻線在某條明條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為mm。

(2)如圖甲所示組裝儀器時(shí)，。處應(yīng)固定(填“單縫”或“雙縫”)o

(3)若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則在目鏡中，o

A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋

(4)若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖乙中A、8位置時(shí)，游標(biāo)尺

6L

【解析】

【詳解】(1)[1]此游標(biāo)卡尺精度值為0.05mm,讀數(shù)等于可動(dòng)刻度讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，則有

x=3lmm+0.05mmx2=31.10mm

(2)[2]該實(shí)驗(yàn)為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，組裝儀器時(shí)，圖甲中。為單縫，6為雙縫；

(3)⑶若取下紅色濾光片，則出現(xiàn)白光干涉，白光的干涉圖樣為彩色條紋，故AB錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

(4)[4]由圖乙可知

.々一七

Ax=———1

6

根據(jù)八x=可得

a

7_（%2一%）1

/C-

6L

12.物理興趣小組想探究某種熱敏電阻阻值隨溫度的變化。

r—?-

P

~-E

圖1圖2

(1)興趣小組測(cè)出某種熱敏電阻的/-U圖像如圖1所示，那么他們選用的應(yīng)該是下圖_____電路(填

（填“增大”或“減小”）;

（2）小馬同學(xué)用一個(gè)內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為3V、中值電阻為100。的歐姆表（已調(diào)零）接在上述熱敏電阻

（伏安特性曲線如圖1所示）兩端，測(cè)量其阻值，如圖2所示，則測(cè)量值為Q（結(jié)果保留3位有效

數(shù)字）。

【答案】①.乙②.減?、?400

【解析】

【詳解】（1）口］描繪熱敏電阻的伏安特性曲線，要求電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，故選擇分壓電路乙;

⑵/-。圖像上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)的電阻的倒數(shù)，由圖1可知，熱敏電阻的阻值隨溫

度的升高而減小。

（2）［3］設(shè)熱敏電阻兩端電壓為U、通過(guò)熱敏電阻的電流為/,根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E—IR中

代入數(shù)據(jù)得

[7=3-100/

圖線交點(diǎn)表示此時(shí)熱敏電阻的電壓為2.4V、電流為6mA,故其電阻為

U24

7?=—=-^Q=400Q

I0.006

13.某天，強(qiáng)強(qiáng)同學(xué)在上學(xué)途中沿平直人行道以匕=lm/s的速度向公交站臺(tái)走去，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為

7w=8.OxlO3kg的公交車正以%=20m/s速度從身旁的平直公路同向勻速駛過(guò)，此時(shí)他們距站臺(tái)的距離

s=50m。為了乘上該公交車去學(xué)校，他開(kāi)始盡全力加速向前跑去，其最大加速度為q=2.5m/s2,能達(dá)

到的最大速度％=6m/s。假設(shè)公交車在行駛到距站臺(tái)s0=25m處開(kāi)始剎車，剛好到站臺(tái)停下，強(qiáng)強(qiáng)上

車后公交車再啟動(dòng)向前開(kāi)去。(不計(jì)車長(zhǎng))求:

(1)若公交車剎車過(guò)程視為勻減速運(yùn)動(dòng)，求其所受阻力的大小;

(2)公交車剛停下時(shí)，強(qiáng)強(qiáng)距站臺(tái)至少還有多遠(yuǎn)。

【答案】(1)/=6.4X104N；(2)Ay=32.5m

【解析】

【詳解】(1)由

得公交車的加速度大小

2

a2=8m/s

阻力為

4

f=ma2=6.4X10N

(2)公交車從相遇處到開(kāi)始剎車所用時(shí)間

；=-s一-品=—s5

%4

剎車過(guò)程所用時(shí)間

0-v10

%=----2-二—s

a24

公交車從相遇到停下所用時(shí)間

15

t=八+1?―s

強(qiáng)強(qiáng)以最大加速度達(dá)到最大速度用時(shí)間

%一匕6—1

’3—---=----s=2s

Q]2.5

通過(guò)的位移

1/\

^l=2（Vl+Vm）?3=7m

勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

7

%—t_——S

4

勻速運(yùn)動(dòng)的位移

52=%。=1°.5m

強(qiáng)強(qiáng)距站臺(tái)至少還有

Av=s-S]-§2=32.5m

14.如圖所示，在大氣壓強(qiáng)為Po=lxl（）5pa、室溫為（=300K的實(shí)驗(yàn)室中，一高度L=30cm、底面積

S=3xl0-4m2＞側(cè)壁及底面厚度不計(jì)的圓柱體氣缸豎直放置在地面上，內(nèi)有一質(zhì)量"=4kg、厚度

H=4cm的活塞，氣缸側(cè)壁頂部和正中間分別有一個(gè)大小不計(jì)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)P、Q,可以感知活塞是否與其

接觸，以制成傳感器。初始時(shí)活塞底部距離氣缸底部20cm,不計(jì)活塞與氣缸側(cè)壁間的摩擦，g取

10m/s2o

（1）若緩慢升高氣缸內(nèi)氣體溫度，求活塞剛好接觸微動(dòng)開(kāi)關(guān)尸時(shí)氣缸內(nèi)氣體溫度；

（2）若第（1）問(wèn)過(guò)程中，氣缸內(nèi)氣體從外界吸收熱量Q】=7.8J,氣體內(nèi)能變化量為多少？

（3）保持溫度不變，在活塞上緩慢施加壓力以觸發(fā)開(kāi)關(guān)。可制成壓力傳感器，若Q到活塞底部的距離為

5cm時(shí)，則可檢測(cè)的壓力大小是多少？

【答案】（1）4=390K；（2）△U=3.6J；⑶F=yN

【解析】

【詳解】（1）初始時(shí)氣缸內(nèi)氣柱的高度為

4=20cm

溫度為

Tx=300K

活塞剛好接觸微動(dòng)開(kāi)關(guān)P時(shí)氣缸內(nèi)氣柱的高度為

1%=26cm

設(shè)此時(shí)氣體溫度為72,此過(guò)程氣體發(fā)生等壓變化，由蓋一呂薩克定律有

Sl\_Sh2

了=可

解得

T2=390K

(2)由熱力學(xué)第一定律有

AU=W+0=-(Mg+p0S)AL+9

解得

AC7=3.6J

即氣體的內(nèi)能增大了3.6J；

(3)此過(guò)程氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律有

口乂=p?%

其中

Mg+p0S

K=4s

V2=hS

_Mg+F+p0S

0=s

聯(lián)立解得

3

15.如圖，帶電量為4=+2xl(y3c、質(zhì)量為m=lkg的小球B靜置于光滑的水平絕緣板右端，板的右側(cè)空間有

范圍足夠大的、方向水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度E=103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。與B球形狀相同、質(zhì)量為3kg的絕緣不

帶電小球A以初速度vo=lOrn/s向B運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生彈性碰撞后均逆著電場(chǎng)的方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中兩

球又發(fā)生多次彈性碰撞，已知每次碰撞時(shí)間極短，小球B的電量始終不變，取重力加速度g=10m/s2