2025届广东省广州市真光中学高三下学期3月一测适应性测试物理试卷
1．（2025·广州模拟）近日，“夸父一号”先进天基太阳天文台载荷“硬X射线成像仪”的首张科学图像在中国科学院紫金山天文台发布。这是目前国际上以地球视角拍摄的唯一太阳硬X射线图像。太阳耀斑加速的高能粒子可以与太阳大气作用使其原子向高能级跃迁，部分原子跃迁后在向低能级跃迁的过程中会产生X射线，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A．该过程只能产生一种频率的X射线
B．该过程可能产生多种频率的X射线
C．该过程可能产生任意频率的X射线
D．该过程不可能使太阳大气中的原子电离
2．（2025·广州模拟）如图所示，光滑圆弧轨道ABC竖直固定，与水平面相切于A点，B为圆弧上一点，C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径。质量相等的小球甲、乙（两小球可以看成质点）分别从B、C位置由静止同时释放，则两球从开始运动到A点的过程中（ ）
A．甲球比乙球运动的时间短 B．两球可能在A点右侧相撞
C．两球动量的改变量相等 D．两球重力的冲量相等
3．（2025·广州模拟）手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，通过导线与灵敏电流计组成回路，现使手柄以的转速从图示位置开始匀速转动，则线圈（ ）
A．产生的是直流电
B．转过时产生的感应电流最大
C．转过时产生的感应电流最大
D．产生的感应电动势最大值为
4．（2025·广州模拟）榫卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式，我国未来的月球基地将采用月壤烧制的带有榫卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形榫眼用的是如图甲所示木工凿，凿削榫眼时用锤子敲击木工凿柄，将木工凿尖端钉入木头，木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示，锤子对木工凿施加的力F沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．和是的两个分力
B．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于
C．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于F
D．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于F
5．（2025·广州模拟）精彩的飙车比赛为我们解释了什么叫速度与激情。如图为一赛车手驾驶着方程式赛车飙车的物理模型，该赛车手正以速度匀速经过半径为16米的半圆（为简化问题，可视为轮胎所受摩擦力指向圆心），已知人与赛车质量为1t，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．赛车受到地面的作用力为
B．向心加速度
C．轮胎与地面的摩擦系数至少为0.2
D．轮胎所受摩擦力不做功
6．（2025·广州模拟）2024年12月，我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道，即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况，在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化，下列说法正确的是（ ）
A．降轨之后，卫星的周期变大
B．降轨之后，卫星的加速度变大
C．降轨之后，卫星的线速度变小
D．降轨之后，卫星受到的万有引力变小
7．（2025·广州模拟）图为边长为L的正方体，下列说法正确的是（ ）
A．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，A处点电荷在D点的电场强度EAD和B处点电荷在D点的电场强度EBD大小相等
B．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，D点的场强ED和G点的场强EG等大反向
C．若在AE边上放置一根电流从A流向E的直通电导线，B处的磁感应强度方向沿BD方向指向D
D．若在AG，CH，DB，EF四条竖直边上各放置一根电流大小方向都相同的直通电导线，每根导线受到的合安培力都相同
8．（2025·广州模拟）当人们的车辆出现故障而不能移动时，常常呼叫路政来帮忙，如图为华华呼叫路政帮忙拉车的模型示意图，华华则在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，F为恒力，下列说法不正确的是（ ）
A．此时华华受到2个力的作用，车受到4个力的作用
B．因为物体的运动不需要力而来维持，所以撤去恒力F后车还会一直运动
C．若华华马上蹲下，则车先减速后加速，最后匀速
D．若华华马上起立，则车先减速后加速，最后匀速
9．（2025·广州模拟）如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．两球在最高点合外力均为0
B．运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒
C．两球速度最大时，二者电势能相同
D．从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小
10．（2025·广州模拟）如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流（频率较高），可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的点磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则（ ）
A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
11．（2025·广州模拟）在“用单摆测重力加速度”实验中：
（1）当单摆摆动稳定后，用秒表测量时间t，秒表的示数如图所示，则t= s。
（2）用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d= cm。
（3）若摆线长为L，摆球直径为D，从0数起，摆球n次经过最低点所用时间为t，写出重力加速度的表达式g= 。
12．（2025·广州模拟）一同学在做“平抛运动”实验中采用了如下方法：如图所示，斜槽末端的正下方为O点。底板水平。用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至O2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B。O、O1间的距离为x1，O、O2间的距离为x2，A、B间的高度差为y。则小球抛出时的初速度v0为 。
13．（2025·广州模拟）某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：
热敏电阻；
电流表G（内阻为，满偏电流为）；
定值电阻R（阻值为）；
电阻箱（阻值）；
电源E（电动势恒定，内阻不计）；
单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。
请完成下列步骤：
（1）该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
（2）开关开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。
（3）该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。（结果取整数）
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。再将改接2，如果电流表示数为，则此时热敏电阻 （用k表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。
14．（2025·广州模拟）如图为传统的爆米花机，工作时将玉米粒倒入铁质容器后，将容器封闭，对容器加热，当内外气体压强之差达到一定数值时，将容器打开即爆出爆米花。已知大气压强为、容器内的初始温度为17℃，，假设加热过程中，容器内玉米粒的体积不变，气体看成理想气体，。求：
（1）为使玉米粒炸成爆米花，容器内的最低温度为多少摄氏度：
（2）将容器打开爆出爆米花，当容器内温度变为307℃时，容器内剩余气体与加热前气体的质量之比。（假设容器内剩余爆米花的体积与玉米粒的体积相同）
15．（2025·广州模拟）汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，总质量为的某型号国产汽车出厂前需进行如下测试：
（1）该型号汽车具有特色的预碰撞安全系统，进行自动刹车性能测试。已知测试车在平直路面上匀速行驶，从发现问题开始计时，其运动学图像如图甲所示，经反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，求汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，为检测碰撞时汽车的安全气囊否正常开启，分别对该型号汽车进行了实车撞墙实验和滑车互撞实验。实车撞墙实验让该型号汽车以一定的速度与固定的刚性墙发生正碰、其受力随作用行程的变化关系如图乙所示，作用行程为300mm时，汽车刚好停止。滑车互撞实验让该型号汽车以的速度与静止在水平面上的物体发生正碰，碰撞时间极短，物体碰后的速度为。不考虑碰撞过程中的质量变化，求：
①汽车与刚性墙碰撞前瞬间的速度的大小；
②汽车与物体碰撞过程中系统损失的机械能。
16．（2025·广州模拟）如图甲所示为一种可用于检测和分离同位素的装置，大量带电粒子从加速电场的上边缘由静止释放，通过宽度为L的狭缝MN，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后，均打到照相底片上．若释放的粒子是质子和氘核，其电荷量均为，质量分别为m和2m，不考虑重力及粒子之间的相互作用。
（1）若加速电场的电势差为U，求质子打在照相底片上的位置到M点的最小距离；
（2）要使质子和氘核在照相底片上形成的谱线带能够完全分离，求加速电场的电势差应满足的条件；（用m、e、B、L表示）
（3）某同学将该装置的狭缝宽度减小到可忽略的程度，将狭缝下方的磁场改为水平向左、电场强度大小为E的匀强电场，并在狭缝MN下方距离为d处水平放置照相底片（如图乙），请推导静止释放的质子，通过两个电场后在照相底片上形成的谱线距狭缝的水平距离x与加速电场的电势差U的关系式，并判断该改装装置能否用于检测和分离同位素。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】本题考查了X射线、能级等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，对于各种电磁波的特点要熟记。ABC．根据玻尔理论，原子向低能级跃迁时会产生能量为能级差的射线，故该过程不可能产生任意频率的X射线，可能产生多种频率的X射线，故AC错误，B正确；
D．若高能粒子的能量大于太阳大气中某些的原子的基态能量，则有可能使原子电离，故D错误。
故选B。
【分析】原子向低能级跃迁时会产生能量为能级差的射线，电子获得足够的能量，能够克服原子核的束缚，就发生了原子的电离。
2．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期；动量；冲量
【解析】【解答】本题主要考查对机械能守恒定律的掌握，解题时需知，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。AB．由于弧长AC远小于半径，可认为小球甲、乙在光滑圆弧轨道做简谐运动，根据单摆周期公式可得周期为
小球甲、乙从B、C位置由静止同时释放，两球从开始运动到A点运动时间均为
可知两球在A点相撞，故AB错误；
D．根据
由于两球质量相等，可知两球重力的冲量相等，故D正确。
C．根据动能定理可得
可得小球到达A点的速度大小为
则小球的动量变化量为
由于两球释放高度不同，所以两球动量的改变量不相等，故C错误。
故选D。
【分析】结合题意，根据甲、乙的质量及释放位置，确定两者运动情况，再结合冲量、动量、机械能的关系，即可分析判断。
3．【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题的关键在于理解法拉第电磁感应定律，并能将其应用于具体情境中。通过计算线圈的磁通量变化率，我们能够确定线圈产生的感应电动势。这不仅加深了对电磁感应原理的理解，也展示了如何将理论知识应用于实际问题的解决中。A．线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，符合正弦式交流电的产生条件，即产生交流电，A项错误；
BC．转过时线圈平面垂直于中性面，产生的感应电流最大，C项正确，B项错误；
D．产生的感应电动势的最大值
D项错误。
故选C。
【分析】根据电磁感应原理，法拉第电磁感应定律，根据手摇式发电机的原理，其中涉及到的物理概念包括磁感应强度、线圈的转速、以及由此产生的感应电动势。
4．【答案】D
【知识点】力的分解
【解析】【解答】本题考查了共点力的平衡，解题的关键是把力F根据力的作用效果分解，根据几何关系找出F与两个分力的大小关系。A．和是凿子对木头的弹力，其大小等于在垂直两接触面方向上的分力大小，故A错误；
BCD．将沿垂直两接触面分解，如图
分力大小分别等于和，则由数学知识可知一定大于和；当时，，当时，，当时，，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】根据力的作用效果把F分解，根据几何关系可得F1、F2与F的大小关系，则可得结论。
5．【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；功的概念
【解析】【解答】本 题主要是考查对圆周运动的理解，明确向心力向心加速度的公式。向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系 。AB．赛车所需向心力为
向心力由地面对车的摩擦力提供，地面的作用力还包含支持力的作用，故赛车受到地面的作用力大于；
向心加速度为
故AB错误；
C．根据牛顿第二定律可得
可得
可知轮胎与地面的摩擦系数至少为0.4，故C错误；
D．轮胎所受摩擦力提供向心力，方向总是与速度方向垂直，所以轮胎所受摩擦力不做功，故D正确。
故选D。
【分析】赛车做圆周运动，根据圆周运动向心力的公式计算向心力，向心加速度，根据功的公式分析做功的情况。
6．【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握开普勒第三定律的应用方法。根据
可知
，，
则降轨后轨道半径减小，则周期减小，加速度变大，线速度变大，卫星受的万有引力变大。
故选B。
【分析】根据开普勒第三定律分析周期的变化；根据牛顿第二定律分析加速度的变化；由万有引力提供向心力得到线速度表达式分析线速度的变化；根据万有引力定律分析万有引力大小的变化。
7．【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电场强度的叠加
【解析】【解答】本题的关键在于理解点电荷和通电导线在空间中产生的场强和磁感应强度的计算，以及矢量的合成原理。通过分析点电荷和通电导线在空间中的位置和方向，可以判断出电场强度和磁感应强度的大小和方向，以及导线受到的安培力的大小和方向。A．A处点电荷在D点的电场强度
B处点电荷在D点的电场强度
故A错误；
B．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，则根据等量同种电荷的电场分布，且D点和G点关于A、B连线对称，所以D点的场强ED和G点的场强EG等大反向，故B正确；
C．若在AE边上放置一根电流从A流向E的直通电导线，B处的磁感应强度方向垂直BE斜向右上方，故C错误；
D．若在AG，CH，DB，EF四条竖直边上各放置一根电流大小方向都相同的直通电导线，每根导线受到的合安培力大小相同，方向不同，故D错误。
故选B。
【分析】根据电场和磁场的基本概念，以及点电荷和通电导线在空间中产生的场强和磁感应强度的计算。根据点电荷产生的电场强度公式和通电导线产生的磁感应强度公式，以及矢量的合成原理。
8．【答案】A,B,C
【知识点】受力分析的应用；牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】本题考查了超重和失重、力和运动的关系，加速度向上为超重，加速度向下为失重，关键要关注车受的摩擦力的变化情况。A．人在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，此时人受到重力和支持力2个力的作用，车受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、人的压力和拉力5个力的作用，A错误；
B．根据受力分析可知，车受地面的摩擦力作用，撤去恒力F后车会减速运动最后停止，B错误；
C．若人马上蹲下，先失重后超重，根据
可知人对车的压力先小于自身重力后大于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先减小后增大，根据牛顿第二定律可知车先加速后减速，最后匀速，C错误；
D．若人马上起立，先超重后失重，根据
可知人对车的压力先大于自身重力后小于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先增大后减小，则车先减速后加速，最后匀速，D正确。
本题选错误的，故选ABC。
【分析】分别对华华和车进行受力分析，结合运动状态分析；根据力和运动的关系分析；若华华马上蹲下，华华先失重后超重，判断地面的摩擦力的变化情况，从而分析车的运动情况。
9．【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律；电势
【解析】【解答】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题，同时注意系统机械能动量守恒的条件。A．两球在最高点时均受到重力、细线的拉力、水平方向的电场力，此时小球的速度为零，但受力不平衡，以带正电的小球为例，重力和电场力的合力方向斜向右下方，而绳子的拉力不能与该合力平衡，故合外力不为0，A错误；
B．对两球组成的系统，在水平方向上，系统受到的外力为电场力，由于两球带等量的异种电荷，水平方向上所受的电场力等大反向，故系统在水平方向所受合外力为零，因此水平方向上，系统的动量守恒，B正确；
C．两球速度最大时，两球在同一水平面上，根据电场力做功
两球带等量的异种电荷，开始时的电势相同，速度最大时，二者在同一水平面上，根据对称性可知，末位置电势相等，所以电场力做功相等，电势能的变化量相等。由于O点电势能为0，故速度最大时，二者具有相同的电势能，C正确；
D．小球从最低点摆动到最高点时，小球在水平方向上的速度先增大后减小，而电场力的大小不变，根据
可知，电场力的瞬时功率先增大后减小，D错误。
故选BC。
【分析】根据两球在最高点时的受力情况判断两球在最高点合外力； 根据动量守恒的条件判断两球组成的系统在水平方向上动量是否守恒； 根据电场力做功判断两球速度最大时，二者电势能关系； 根据P=Fv判断从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率的变化。
10．【答案】A,C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】闭合或不闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端将产生感应电动势。如果电路闭合，电路中形成感应电流。切割磁感线运动的那部分导体相当于电路中的电源。A．因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小车前方为弯道，选项A正确；
B．因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为零，则感应电流不为零，选项B错误；
C．a中电流大于b中电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调整方向，选项C正确；
D．小车运动方向和导线平行时，由A分析可知，中无电流，此时中电流大于中电流，小车不需要调整方向。当中电流不为0，a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧，则小车需要向左调整方向，选项D错误。
故选AC。
【分析】穿过闭合线圈的磁通量发生变化，回路产生感应电流，根据题意分析答题。
11．【答案】（1）337.5
（2）1.85
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】本题考查单摆周期公式的运用，解题关键掌握基本公式的理解，注意实验原理的掌握。
（1）由图可知，秒表的读数为
（2）由图可知，游标卡尺的读数为
（3）由题意可知，单摆的周期为
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
解得
【分析】（1）根据秒表的读数方法读数，小圈1格1分钟，大圈一格1s；
（2）游标卡尺读数等于主尺读数加上游标读数，结果不用估读；
（3）根据单摆周期公式计算重力加速度。
（1）由图可知，秒表的读数为
（2）由图可知，游标卡尺的读数为
（3）由题意可知，单摆的周期为
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
解得
12．【答案】
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本题考查平抛运动规律运用，解题关键掌握基本公式的理解，注意实验原理的掌握。根据平抛运动得
，，，
整理得
联立解得
【分析】水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，根据平抛运动规律分析解答。
13．【答案】（1）
（2）最大；
（3）9
（4）
【知识点】实验基础知识与实验误差；闭合电路的欧姆定律；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律测量温度， 理解实验原理、分析清楚图示电路结构是解题的前提与关键，根据题意应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。
（2）由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
开关接1时，由欧姆定律可得
接2时，则有
联立解得
（3）由图（c）可知，时，对应的温度约为9℃。
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合
，可得干路电流为，则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得
结合
其中
解得
【分析】（1）根据原理图连接实物图；
（2）闭合开关前，必须保证回流电流最小，为了保护电流表，再根据电路特点调节电阻阻值；根据串并联知识计算热敏电阻RT的阻值；
（3）由图（c）得到温度控制室内此时的温度；
（4）根据串并联知识计算热敏电阻RT的阻值。
（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。
（2）[1]由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
[2]开关接1时，由欧姆定律可得
接2时，则有
联立解得
（3）由图（c）可知，时，对应的温度约为9℃。
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合
，可得干路电流为，则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得
结合
其中
解得
14．【答案】（1）解：由题知，在容器中属于等容变化，设容器内最低温度为，则
代入得
=1160K
可知
（2）解：打开容器盖，当炉内温度变为307℃时，设此时温度，体积为，由等压变化知
代入得
故炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为。
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】（1）气体在容器中属于等容变化，根据查理定律列式求解；
（2）容器发生等压变化，列出初末状态的状态参量，根据盖-吕萨克定律列式求解；注意公式的T为热力学温度。
（1）由题知，在容器中属于等容变化，设容器内最低温度为，则
代入得=1160K
可知t1=(1160-273)℃=887℃
（2）打开容器盖，当炉内温度变为307℃时，设此时温度，体积为，由等压变化知
代入得
故炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为。
15．【答案】（1）解：由图像可知，在反应时间内汽车行驶 x=2m，可知汽车运动的速度
根据
由图像可知，汽车刹车的加速度大小
汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）解：①汽车与刚性墙碰撞时阻力对汽车做功为
由动能定理可知
可知汽车碰前瞬间的速度
②汽车与物体碰撞过程中由动量守恒定律
系统损失的机械能
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）由题意，根据运动规律、牛顿第二定律分别列式，即可分析求解；
（2）①先确定汽车与刚性墙碰撞时克服阻力做的功，再结合动能定理列式，即可分析求解；
②汽车与物体碰撞过程，汽车、物体系统动量守恒，由动量守恒定律列式，再由能量守恒列式，即可分析求解。
（1）由图像可知，在反应时间内汽车行驶 x=2m，可知汽车运动的速度
根据
由图像可知，汽车刹车的加速度大小
汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）①汽车与刚性墙碰撞时阻力对汽车做功为
由动能定理可知
可知汽车碰前瞬间的速度
②汽车与物体碰撞过程中由动量守恒定律
系统损失的机械能
16．【答案】解：（1）质子在加速电场中运动时，根据动能定理有
质子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律有
解得质子在磁场中的轨道半径
质子打在底片上的位置到M点的最小距离
解得
（2）由（1）得氘核在磁场中的轨道半径
要使两谱线完全分离，需满足
解得
（3）质子在加速电场中运动时，根据功能定理有
质子进入水平电场后，做类平抛运动有
联立解得
照相底片上形成的谱线位置与带电粒子的质量和电荷量无关，因此该改装装置不能用来检测和分离同位素。
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【分析】（1）质子在加速电场中运动时，根据动能定理求解速度，结合洛伦兹力提供向心力分析；
（2）根据表达式以及两谱线完全分离条件分析；
（3）质子在加速电场中运动时，根据功能定理有求解速度，质子进入水平电场后，做类平抛运动求解照相底片上形成的谱线位置表达式，根据表达式分析。
2025届广东省广州市真光中学高三下学期3月一测适应性测试物理试卷
1．（2025·广州模拟）近日，“夸父一号”先进天基太阳天文台载荷“硬X射线成像仪”的首张科学图像在中国科学院紫金山天文台发布。这是目前国际上以地球视角拍摄的唯一太阳硬X射线图像。太阳耀斑加速的高能粒子可以与太阳大气作用使其原子向高能级跃迁，部分原子跃迁后在向低能级跃迁的过程中会产生X射线，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A．该过程只能产生一种频率的X射线
B．该过程可能产生多种频率的X射线
C．该过程可能产生任意频率的X射线
D．该过程不可能使太阳大气中的原子电离
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】本题考查了X射线、能级等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，对于各种电磁波的特点要熟记。ABC．根据玻尔理论，原子向低能级跃迁时会产生能量为能级差的射线，故该过程不可能产生任意频率的X射线，可能产生多种频率的X射线，故AC错误，B正确；
D．若高能粒子的能量大于太阳大气中某些的原子的基态能量，则有可能使原子电离，故D错误。
故选B。
【分析】原子向低能级跃迁时会产生能量为能级差的射线，电子获得足够的能量，能够克服原子核的束缚，就发生了原子的电离。
2．（2025·广州模拟）如图所示，光滑圆弧轨道ABC竖直固定，与水平面相切于A点，B为圆弧上一点，C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径。质量相等的小球甲、乙（两小球可以看成质点）分别从B、C位置由静止同时释放，则两球从开始运动到A点的过程中（ ）
A．甲球比乙球运动的时间短 B．两球可能在A点右侧相撞
C．两球动量的改变量相等 D．两球重力的冲量相等
【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期；动量；冲量
【解析】【解答】本题主要考查对机械能守恒定律的掌握，解题时需知，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。AB．由于弧长AC远小于半径，可认为小球甲、乙在光滑圆弧轨道做简谐运动，根据单摆周期公式可得周期为
小球甲、乙从B、C位置由静止同时释放，两球从开始运动到A点运动时间均为
可知两球在A点相撞，故AB错误；
D．根据
由于两球质量相等，可知两球重力的冲量相等，故D正确。
C．根据动能定理可得
可得小球到达A点的速度大小为
则小球的动量变化量为
由于两球释放高度不同，所以两球动量的改变量不相等，故C错误。
故选D。
【分析】结合题意，根据甲、乙的质量及释放位置，确定两者运动情况，再结合冲量、动量、机械能的关系，即可分析判断。
3．（2025·广州模拟）手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，通过导线与灵敏电流计组成回路，现使手柄以的转速从图示位置开始匀速转动，则线圈（ ）
A．产生的是直流电
B．转过时产生的感应电流最大
C．转过时产生的感应电流最大
D．产生的感应电动势最大值为
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题的关键在于理解法拉第电磁感应定律，并能将其应用于具体情境中。通过计算线圈的磁通量变化率，我们能够确定线圈产生的感应电动势。这不仅加深了对电磁感应原理的理解，也展示了如何将理论知识应用于实际问题的解决中。A．线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，符合正弦式交流电的产生条件，即产生交流电，A项错误；
BC．转过时线圈平面垂直于中性面，产生的感应电流最大，C项正确，B项错误；
D．产生的感应电动势的最大值
D项错误。
故选C。
【分析】根据电磁感应原理，法拉第电磁感应定律，根据手摇式发电机的原理，其中涉及到的物理概念包括磁感应强度、线圈的转速、以及由此产生的感应电动势。
4．（2025·广州模拟）榫卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式，我国未来的月球基地将采用月壤烧制的带有榫卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形榫眼用的是如图甲所示木工凿，凿削榫眼时用锤子敲击木工凿柄，将木工凿尖端钉入木头，木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示，锤子对木工凿施加的力F沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．和是的两个分力
B．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于
C．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于F
D．凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于F
【答案】D
【知识点】力的分解
【解析】【解答】本题考查了共点力的平衡，解题的关键是把力F根据力的作用效果分解，根据几何关系找出F与两个分力的大小关系。A．和是凿子对木头的弹力，其大小等于在垂直两接触面方向上的分力大小，故A错误；
BCD．将沿垂直两接触面分解，如图
分力大小分别等于和，则由数学知识可知一定大于和；当时，，当时，，当时，，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】根据力的作用效果把F分解，根据几何关系可得F1、F2与F的大小关系，则可得结论。
5．（2025·广州模拟）精彩的飙车比赛为我们解释了什么叫速度与激情。如图为一赛车手驾驶着方程式赛车飙车的物理模型，该赛车手正以速度匀速经过半径为16米的半圆（为简化问题，可视为轮胎所受摩擦力指向圆心），已知人与赛车质量为1t，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．赛车受到地面的作用力为
B．向心加速度
C．轮胎与地面的摩擦系数至少为0.2
D．轮胎所受摩擦力不做功
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；功的概念
【解析】【解答】本 题主要是考查对圆周运动的理解，明确向心力向心加速度的公式。向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系 。AB．赛车所需向心力为
向心力由地面对车的摩擦力提供，地面的作用力还包含支持力的作用，故赛车受到地面的作用力大于；
向心加速度为
故AB错误；
C．根据牛顿第二定律可得
可得
可知轮胎与地面的摩擦系数至少为0.4，故C错误；
D．轮胎所受摩擦力提供向心力，方向总是与速度方向垂直，所以轮胎所受摩擦力不做功，故D正确。
故选D。
【分析】赛车做圆周运动，根据圆周运动向心力的公式计算向心力，向心加速度，根据功的公式分析做功的情况。
6．（2025·广州模拟）2024年12月，我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道，即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况，在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化，下列说法正确的是（ ）
A．降轨之后，卫星的周期变大
B．降轨之后，卫星的加速度变大
C．降轨之后，卫星的线速度变小
D．降轨之后，卫星受到的万有引力变小
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握开普勒第三定律的应用方法。根据
可知
，，
则降轨后轨道半径减小，则周期减小，加速度变大，线速度变大，卫星受的万有引力变大。
故选B。
【分析】根据开普勒第三定律分析周期的变化；根据牛顿第二定律分析加速度的变化；由万有引力提供向心力得到线速度表达式分析线速度的变化；根据万有引力定律分析万有引力大小的变化。
7．（2025·广州模拟）图为边长为L的正方体，下列说法正确的是（ ）
A．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，A处点电荷在D点的电场强度EAD和B处点电荷在D点的电场强度EBD大小相等
B．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，D点的场强ED和G点的场强EG等大反向
C．若在AE边上放置一根电流从A流向E的直通电导线，B处的磁感应强度方向沿BD方向指向D
D．若在AG，CH，DB，EF四条竖直边上各放置一根电流大小方向都相同的直通电导线，每根导线受到的合安培力都相同
【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电场强度的叠加
【解析】【解答】本题的关键在于理解点电荷和通电导线在空间中产生的场强和磁感应强度的计算，以及矢量的合成原理。通过分析点电荷和通电导线在空间中的位置和方向，可以判断出电场强度和磁感应强度的大小和方向，以及导线受到的安培力的大小和方向。A．A处点电荷在D点的电场强度
B处点电荷在D点的电场强度
故A错误；
B．若在顶点A、B处各固定一正点电荷，电荷量均为+Q，则根据等量同种电荷的电场分布，且D点和G点关于A、B连线对称，所以D点的场强ED和G点的场强EG等大反向，故B正确；
C．若在AE边上放置一根电流从A流向E的直通电导线，B处的磁感应强度方向垂直BE斜向右上方，故C错误；
D．若在AG，CH，DB，EF四条竖直边上各放置一根电流大小方向都相同的直通电导线，每根导线受到的合安培力大小相同，方向不同，故D错误。
故选B。
【分析】根据电场和磁场的基本概念，以及点电荷和通电导线在空间中产生的场强和磁感应强度的计算。根据点电荷产生的电场强度公式和通电导线产生的磁感应强度公式，以及矢量的合成原理。
8．（2025·广州模拟）当人们的车辆出现故障而不能移动时，常常呼叫路政来帮忙，如图为华华呼叫路政帮忙拉车的模型示意图，华华则在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，F为恒力，下列说法不正确的是（ ）
A．此时华华受到2个力的作用，车受到4个力的作用
B．因为物体的运动不需要力而来维持，所以撤去恒力F后车还会一直运动
C．若华华马上蹲下，则车先减速后加速，最后匀速
D．若华华马上起立，则车先减速后加速，最后匀速
【答案】A,B,C
【知识点】受力分析的应用；牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】本题考查了超重和失重、力和运动的关系，加速度向上为超重，加速度向下为失重，关键要关注车受的摩擦力的变化情况。A．人在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，此时人受到重力和支持力2个力的作用，车受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、人的压力和拉力5个力的作用，A错误；
B．根据受力分析可知，车受地面的摩擦力作用，撤去恒力F后车会减速运动最后停止，B错误；
C．若人马上蹲下，先失重后超重，根据
可知人对车的压力先小于自身重力后大于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先减小后增大，根据牛顿第二定律可知车先加速后减速，最后匀速，C错误；
D．若人马上起立，先超重后失重，根据
可知人对车的压力先大于自身重力后小于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先增大后减小，则车先减速后加速，最后匀速，D正确。
本题选错误的，故选ABC。
【分析】分别对华华和车进行受力分析，结合运动状态分析；根据力和运动的关系分析；若华华马上蹲下，华华先失重后超重，判断地面的摩擦力的变化情况，从而分析车的运动情况。
9．（2025·广州模拟）如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．两球在最高点合外力均为0
B．运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒
C．两球速度最大时，二者电势能相同
D．从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小
【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律；电势
【解析】【解答】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题，同时注意系统机械能动量守恒的条件。A．两球在最高点时均受到重力、细线的拉力、水平方向的电场力，此时小球的速度为零，但受力不平衡，以带正电的小球为例，重力和电场力的合力方向斜向右下方，而绳子的拉力不能与该合力平衡，故合外力不为0，A错误；
B．对两球组成的系统，在水平方向上，系统受到的外力为电场力，由于两球带等量的异种电荷，水平方向上所受的电场力等大反向，故系统在水平方向所受合外力为零，因此水平方向上，系统的动量守恒，B正确；
C．两球速度最大时，两球在同一水平面上，根据电场力做功
两球带等量的异种电荷，开始时的电势相同，速度最大时，二者在同一水平面上，根据对称性可知，末位置电势相等，所以电场力做功相等，电势能的变化量相等。由于O点电势能为0，故速度最大时，二者具有相同的电势能，C正确；
D．小球从最低点摆动到最高点时，小球在水平方向上的速度先增大后减小，而电场力的大小不变，根据
可知，电场力的瞬时功率先增大后减小，D错误。
故选BC。
【分析】根据两球在最高点时的受力情况判断两球在最高点合外力； 根据动量守恒的条件判断两球组成的系统在水平方向上动量是否守恒； 根据电场力做功判断两球速度最大时，二者电势能关系； 根据P=Fv判断从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率的变化。
10．（2025·广州模拟）如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流（频率较高），可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的点磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则（ ）
A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
【答案】A,C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】闭合或不闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端将产生感应电动势。如果电路闭合，电路中形成感应电流。切割磁感线运动的那部分导体相当于电路中的电源。A．因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小车前方为弯道，选项A正确；
B．因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为零，则感应电流不为零，选项B错误；
C．a中电流大于b中电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调整方向，选项C正确；
D．小车运动方向和导线平行时，由A分析可知，中无电流，此时中电流大于中电流，小车不需要调整方向。当中电流不为0，a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧，则小车需要向左调整方向，选项D错误。
故选AC。
【分析】穿过闭合线圈的磁通量发生变化，回路产生感应电流，根据题意分析答题。
11．（2025·广州模拟）在“用单摆测重力加速度”实验中：
（1）当单摆摆动稳定后，用秒表测量时间t，秒表的示数如图所示，则t= s。
（2）用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d= cm。
（3）若摆线长为L，摆球直径为D，从0数起，摆球n次经过最低点所用时间为t，写出重力加速度的表达式g= 。
【答案】（1）337.5
（2）1.85
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】本题考查单摆周期公式的运用，解题关键掌握基本公式的理解，注意实验原理的掌握。
（1）由图可知，秒表的读数为
（2）由图可知，游标卡尺的读数为
（3）由题意可知，单摆的周期为
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
解得
【分析】（1）根据秒表的读数方法读数，小圈1格1分钟，大圈一格1s；
（2）游标卡尺读数等于主尺读数加上游标读数，结果不用估读；
（3）根据单摆周期公式计算重力加速度。
（1）由图可知，秒表的读数为
（2）由图可知，游标卡尺的读数为
（3）由题意可知，单摆的周期为
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
解得
12．（2025·广州模拟）一同学在做“平抛运动”实验中采用了如下方法：如图所示，斜槽末端的正下方为O点。底板水平。用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至O2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B。O、O1间的距离为x1，O、O2间的距离为x2，A、B间的高度差为y。则小球抛出时的初速度v0为 。
【答案】
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本题考查平抛运动规律运用，解题关键掌握基本公式的理解，注意实验原理的掌握。根据平抛运动得
，，，
整理得
联立解得
【分析】水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，根据平抛运动规律分析解答。
13．（2025·广州模拟）某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：
热敏电阻；
电流表G（内阻为，满偏电流为）；
定值电阻R（阻值为）；
电阻箱（阻值）；
电源E（电动势恒定，内阻不计）；
单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。
请完成下列步骤：
（1）该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
（2）开关开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。
（3）该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。（结果取整数）
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。再将改接2，如果电流表示数为，则此时热敏电阻 （用k表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。
【答案】（1）
（2）最大；
（3）9
（4）
【知识点】实验基础知识与实验误差；闭合电路的欧姆定律；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律测量温度， 理解实验原理、分析清楚图示电路结构是解题的前提与关键，根据题意应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。
（2）由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
开关接1时，由欧姆定律可得
接2时，则有
联立解得
（3）由图（c）可知，时，对应的温度约为9℃。
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合
，可得干路电流为，则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得
结合
其中
解得
【分析】（1）根据原理图连接实物图；
（2）闭合开关前，必须保证回流电流最小，为了保护电流表，再根据电路特点调节电阻阻值；根据串并联知识计算热敏电阻RT的阻值；
（3）由图（c）得到温度控制室内此时的温度；
（4）根据串并联知识计算热敏电阻RT的阻值。
（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。
（2）[1]由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
[2]开关接1时，由欧姆定律可得
接2时，则有
联立解得
（3）由图（c）可知，时，对应的温度约为9℃。
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合
，可得干路电流为，则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得
结合
其中
解得
14．（2025·广州模拟）如图为传统的爆米花机，工作时将玉米粒倒入铁质容器后，将容器封闭，对容器加热，当内外气体压强之差达到一定数值时，将容器打开即爆出爆米花。已知大气压强为、容器内的初始温度为17℃，，假设加热过程中，容器内玉米粒的体积不变，气体看成理想气体，。求：
（1）为使玉米粒炸成爆米花，容器内的最低温度为多少摄氏度：
（2）将容器打开爆出爆米花，当容器内温度变为307℃时，容器内剩余气体与加热前气体的质量之比。（假设容器内剩余爆米花的体积与玉米粒的体积相同）
【答案】（1）解：由题知，在容器中属于等容变化，设容器内最低温度为，则
代入得
=1160K
可知
（2）解：打开容器盖，当炉内温度变为307℃时，设此时温度，体积为，由等压变化知
代入得
故炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为。
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】（1）气体在容器中属于等容变化，根据查理定律列式求解；
（2）容器发生等压变化，列出初末状态的状态参量，根据盖-吕萨克定律列式求解；注意公式的T为热力学温度。
（1）由题知，在容器中属于等容变化，设容器内最低温度为，则
代入得=1160K
可知t1=(1160-273)℃=887℃
（2）打开容器盖，当炉内温度变为307℃时，设此时温度，体积为，由等压变化知
代入得
故炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为。
15．（2025·广州模拟）汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，总质量为的某型号国产汽车出厂前需进行如下测试：
（1）该型号汽车具有特色的预碰撞安全系统，进行自动刹车性能测试。已知测试车在平直路面上匀速行驶，从发现问题开始计时，其运动学图像如图甲所示，经反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，求汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，为检测碰撞时汽车的安全气囊否正常开启，分别对该型号汽车进行了实车撞墙实验和滑车互撞实验。实车撞墙实验让该型号汽车以一定的速度与固定的刚性墙发生正碰、其受力随作用行程的变化关系如图乙所示，作用行程为300mm时，汽车刚好停止。滑车互撞实验让该型号汽车以的速度与静止在水平面上的物体发生正碰，碰撞时间极短，物体碰后的速度为。不考虑碰撞过程中的质量变化，求：
①汽车与刚性墙碰撞前瞬间的速度的大小；
②汽车与物体碰撞过程中系统损失的机械能。
【答案】（1）解：由图像可知，在反应时间内汽车行驶 x=2m，可知汽车运动的速度
根据
由图像可知，汽车刹车的加速度大小
汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）解：①汽车与刚性墙碰撞时阻力对汽车做功为
由动能定理可知
可知汽车碰前瞬间的速度
②汽车与物体碰撞过程中由动量守恒定律
系统损失的机械能
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）由题意，根据运动规律、牛顿第二定律分别列式，即可分析求解；
（2）①先确定汽车与刚性墙碰撞时克服阻力做的功，再结合动能定理列式，即可分析求解；
②汽车与物体碰撞过程，汽车、物体系统动量守恒，由动量守恒定律列式，再由能量守恒列式，即可分析求解。
（1）由图像可知，在反应时间内汽车行驶 x=2m，可知汽车运动的速度
根据
由图像可知，汽车刹车的加速度大小
汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）①汽车与刚性墙碰撞时阻力对汽车做功为
由动能定理可知
可知汽车碰前瞬间的速度
②汽车与物体碰撞过程中由动量守恒定律
系统损失的机械能
16．（2025·广州模拟）如图甲所示为一种可用于检测和分离同位素的装置，大量带电粒子从加速电场的上边缘由静止释放，通过宽度为L的狭缝MN，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后，均打到照相底片上．若释放的粒子是质子和氘核，其电荷量均为，质量分别为m和2m，不考虑重力及粒子之间的相互作用。
（1）若加速电场的电势差为U，求质子打在照相底片上的位置到M点的最小距离；
（2）要使质子和氘核在照相底片上形成的谱线带能够完全分离，求加速电场的电势差应满足的条件；（用m、e、B、L表示）
（3）某同学将该装置的狭缝宽度减小到可忽略的程度，将狭缝下方的磁场改为水平向左、电场强度大小为E的匀强电场，并在狭缝MN下方距离为d处水平放置照相底片（如图乙），请推导静止释放的质子，通过两个电场后在照相底片上形成的谱线距狭缝的水平距离x与加速电场的电势差U的关系式，并判断该改装装置能否用于检测和分离同位素。
【答案】解：（1）质子在加速电场中运动时，根据动能定理有
质子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律有
解得质子在磁场中的轨道半径
质子打在底片上的位置到M点的最小距离
解得
（2）由（1）得氘核在磁场中的轨道半径
要使两谱线完全分离，需满足
解得
（3）质子在加速电场中运动时，根据功能定理有
质子进入水平电场后，做类平抛运动有
联立解得
照相底片上形成的谱线位置与带电粒子的质量和电荷量无关，因此该改装装置不能用来检测和分离同位素。
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【分析】（1）质子在加速电场中运动时，根据动能定理求解速度，结合洛伦兹力提供向心力分析；
（2）根据表达式以及两谱线完全分离条件分析；
（3）质子在加速电场中运动时，根据功能定理有求解速度，质子进入水平电场后，做类平抛运动求解照相底片上形成的谱线位置表达式，根据表达式分析。
