《江苏省句容三中、海安实验中学联考2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省句容三中、海安实验中学联考2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题含答案.pdf（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、句容三中、海安实中高三年级联合测试物句容三中、海安实中高三年级联合测试物 理理命题：陆学新命题：陆学新 校对：吴国华（本试卷满分校对：吴国华（本试卷满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟）一、单项选择题：共分钟）一、单项选择题：共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。1.我国 2023 年建成的杭州亚运会馆呈椭球型。为了简化，将屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的（）A.摩擦力变大B.支持力变小C.支持力不变D.合力保持不变2.如图所示，运动员在
2、做俯卧撑运动。已知运动员每分钟完成 25 个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近（）A.1WB.10WC.100WD.1000W3.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体 M 的受力和运动情况是（）A.绳的拉力等于 M 的重力B.绳的拉力大于 M 的重力江苏省句容三中、海安实验中学联考2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题C.物体 M 向上做匀速运动D.物体 M 向上做匀加速运动4.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用两个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点，两弹簧测力计读数分别为1F和2F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点时读数
3、为F，通过作图法验证时，图中符合实际情况的是（）A.B.C.D.5.利用如图甲所示的实验装置观测光电效应，已知实验中测得某种金属的遏止电压cU与入射光频率之间的关系如图乙所示，电子的电荷量为191.6 10Ce，则（）A.普朗克常量为11eUB.电源的右端为负极C.该金属的逸出功为1eUD.若电流表的示数为10A，则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为126.25 10个6.钚的一种同位素23994Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为23994Pu23592U42He，并伴随 光子辐射，则下列说法中正确的是（）A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中 光子的能量就是23994Pu
4、核的结合能C.23592U核比23994Pu核更稳定，说明23592U核的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量，所以23994Pu核比23592U核的比结合能大7.如图，一直线上有 A、B、C 三点，A 点处固定一个电荷量为1q点电荷，B 点处固定另一电荷量为2q的点电荷，在 C 点处由静止释放一个电荷量很小的试探电荷，发现试探电荷在该直线上做往复运动，不计点电荷的重力，下列说法正确的是（）A.电荷量12qqB.刚释放试探电荷时，它一定向右运动C.试探电荷与固定在 A 处的点电荷的电性一定相同D.试探电荷在往复运动一个周期内1q对它的冲量大于2q对它的冲量8.如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面
5、上，质量为 m 的滑块以水平初速 v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。若将木板分成长度相等的两段（如图乙），滑块仍以 v0从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变。则下列分析正确的是（）A.滑块滑到木板的右端后飞离木板B.滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止C.两过程滑块的动量变化相同D.两过程系统产生的热量相等9.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的 P 点且处于静止状态。下列说法正确的是（）A.减小极板间的正对面积，带电油
6、滴会向上移动，且 P 点的电势会降低B.贴着上极板插入金属板，则电路中有顺时针方向的电流C.将上极板向左平移一小段距离，P 点处的油滴的电势能增大D 将开关断开，并向上移动上极板，则油滴仍处于静止状态的.10.从地面上高 H 处由静止释放一个小球，小球在运动过程中其机械能 E 随离地高度 h 的变化图线如图所示，取地面为参考平面，以竖直向下为正方向，下列关于物体的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的图像，动能kE、重力势能pE随高度 h 变化的图像，正确的是（）A.B.C.D.二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分。其中第分。其中第 1215 题解答时请写出必要的文字
7、说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.小顾同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数。如图甲所示，在水平放置的带滑轮的长木板上静置一个带有砝码的木块，最初木块与砝码总质量为 M，木块的左端通过细绳连接一小托盘（质量忽略不计），木块右端连接纸带。小顾同学的实验方案如下：（1）调节滑轮高度，保证_；（2）将木块中放置的砝码取出一个并轻放在小托盘上，接通打点计时器电源，释放小车，小车开始加速运动，打点计时
8、器在纸带上打下一系列的点；（3）继续将木块中放置的砝码取出并放在小托盘中，再次测量木块运动的加速度；（4）重复以上操作，记录下每次托盘中砝码的重力mg，通过纸带计算每次木块的加速度 a，数据表格如下：实验次数12345托盘中砝码的总重力gm1.5N2N2.5N3 0N3 5N木块的加速度（单位：2m/s）0.001.952.974.065a第 5 次实验中得到的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器工作频率为 50Hz，纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，由此可计算得出5a _2m/s；（5）根据表格中数据描点，在图丙中作出amg图象_，由图线得到_（g 取29.8m/s，结果保留两位小数）。（
9、6）分析发现的测量值大于真实值，其原因除打点计时器与纸带间的摩擦影响外，还可能是_（写出一条即可）。12.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图，从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门 K 打开，水即从枪口喷出，若初始时水枪内气体压强为120kPa，容积 3L，现从储水罐充气口充入气体，充入气体的压强为 100kPa，充气过程气体温度等于环境温度27 C不变，充气完成后玩具水枪内的压强为 240kPa，求：（1）充入气体的体积；（2）当环境温度降为7 C，测得其内部压强为 210kPa，试通过计算分析水枪是否漏气，如漏气，求剩余.的气体与原气体质量
10、之比。13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道 I 上运动，运行周期为2 2T。在近月点 P 处减速，使探测器转移到近月圆轨道 II 上运动，运行周期为 T。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G，求：（1）月球的质量 M；（2）椭圆轨道 I 上远月点 Q 距月球表面的高度 h。14.如图所示，倾角37的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为1kgm 的物体 A 和 B 用一劲度系数120N/mk 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过
11、定滑轮与质量为 M 的小环C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环 C 位于 Q 处时，绳与细杆间的夹角53，且物体 B 对挡板 P 的压力恰好为零。图中 SD 水平且长度为0.4md，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让环 C 从位置 R 由静止释放，sin370.6，cos370.8，g 取210m/s。求：（1）小环 C 的质量 M；（2）小环 C 运动到位置 Q 的速率 v；（3）小环 C 通过位置 S 时的动能kE及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功TW。15.如图所示的直角坐标系xOy中，在
12、直线xd 到 y 轴之间的区域内存在沿 x 轴正方向的匀强电场，场强大小为0E。在 y 轴到直线2xd之间水平放置长为2d的两金属板 P、Q，两金属板正中间水平放置金属网 G，金属网恰好在 x 轴上，P、Q、G 的尺寸相同。G 接地，P、Q 电势相等且大于零。在电场左边界上 A 点(,)d d与 B 点(,)dd之间，连续分布着质量为 m、电量为 q 且均处于静止状态的带正电粒子。若 C 点1,4dd的粒子由静止释放，在电场力作用下，第一次到 x 轴的位置为 D1,02d，不计粒子的重力及它们间的相互作用。（1）求 C 处粒子静止释放后到达 y 轴时的速度大小0v；（2）求 C 处粒子从静止释
13、放到第一次运动至其轨迹最低点所用的时间 t；（3）若粒子离开 PQ 板间电场时的位置与释放时的位置等高，求粒子释放时可能的位置坐标。句容三中、海安实中高三年级联合测试句容三中、海安实中高三年级联合测试物物 理理命题：陆学新命题：陆学新 校对：吴国华校对：吴国华（本试卷满分（本试卷满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟）分钟）一、单项选择题：共一、单项选择题：共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。1.我国 2023 年建成的杭州亚运会馆呈椭球型。为了简化，将屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须
14、在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的（）A.摩擦力变大B.支持力变小C.支持力不变D.合力保持不变【答案】D【解析】【详解】BC.对警卫人员受力分析，侧面受力如图所示：根据共点力平衡条件，将 F支、Ff进行力的合成，可得cosFG支fsinFG当缓慢向上爬行时，渐渐变小，则 F支变大，故 BC 错误；A.当缓慢向上爬行时，渐渐变小，则 Ff变小，故 A 错误；D.缓慢向上爬，说明每时刻都处于平衡状态，所以所受合力都为 0，不变化。故 D 正确。故选 D。2.如图所示，运动员在做俯卧撑运动。已知运动员每分钟完成 25 个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近（）A.1WB.10
15、WC.100WD.1000W【答案】C【解析】【详解】假设运动员质量为 60kg，每次重心上升的距离均为 0.3m，克服重力做功为25 60 10 0.3J4500JWnmgh则运动员克服重力做功的平均功率约为4500W75W60WPt故选 C。3.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体 M 的受力和运动情况是（）A.绳的拉力等于 M 的重力B.绳的拉力大于 M 的重力C.物体 M 向上做匀速运动D.物体 M 向上做匀加速运动【答案】B【解析】【分析】【详解】CD汽车匀速向左运动，其速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度cosvv汽车在匀速向
16、左运动的过程中，绳子与水平方向的夹角 减小，所以 v增大，即物体 M 向上做加速运动，又因为 v变化不均匀，所以不是匀加速运动，选项 C、D 错误；AB由于物体 M 做加速运动，由Fmgma所以绳子的拉力大于 M 的重力，选项 A 错误，B 正确；故选 B。4.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用两个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点，两弹簧测力计读数分别为1F和2F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点时读数为F，通过作图法验证时，图中符合实际情况的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】用一个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点时拉力F一定与橡皮筋在同一直线上，用两个弹簧测力计拉
17、橡皮筋到 O 点时两弹簧测力计拉力1F和2F的合力在平行四边形的对角线上，对比可知 C 图像符合题意。故选 C。5.利用如图甲所示的实验装置观测光电效应，已知实验中测得某种金属的遏止电压cU与入射光频率之间的关系如图乙所示，电子的电荷量为191.6 10Ce，则（）A.普朗克常量为11eUB.电源的右端为负极C.该金属的逸出功为1eUD.若电流表的示数为10A，则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为126.25 10个【答案】C【解析】【详解】AC根据题意，由光电效应方程及动能定理有k0ceUEhW整理可得0cWhUee结合图像可得11eUh，01WeU故 A 错误，C 正确；B根据题意可知，
18、要测某种金属的遏止电压cU与入射光频率之间的关系，需接反向电压，则K极板接正极，则电源的右端为正极，故 B 错误；D若电流表的示数为10A，由电流的定义式qIt可知，每秒流过电流的电荷量为51 10 Cq 则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为136.25 10qne个故 D 错误。故选 C。6.钚的一种同位素23994Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为23994Pu23592U42He，并伴随 光子辐射，则下列说法中正确的是（）A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中 光子的能量就是23994Pu核的结合能C.23592U核比23994Pu核更稳定，说明23592U核的结合能
19、大D.由于衰变时释放巨大能量，所以23994Pu核比23592U核的比结合能大【答案】A【解析】【详解】A.由于比结合能越小的核越不稳定，越容易发生核反应释放能量，所以核燃料总是利用比结合能小的核，故 A 正确；B.核反应中，反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差就是该次核反应所释放（或吸收）的核能。所以题设核反应中，23994Pu的结合能等于42He和23592U的总结合能与核反应所释放的核能之和，不仅仅等于 光子的能量，故 B 错误；C.23592U比23994Pu核更稳定，说明23592U的比结合能大，故 C 错误；D.衰变时释放巨大能量，说明23994Pu
20、核比23592U核的结合能大，故 D 错误。故选 A。7.如图，一直线上有 A、B、C 三点，A 点处固定一个电荷量为1q的点电荷，B 点处固定另一电荷量为2q的点电荷，在 C 点处由静止释放一个电荷量很小的试探电荷，发现试探电荷在该直线上做往复运动，不计点电荷的重力，下列说法正确的是（）A.电荷量12qqB.刚释放试探电荷时，它一定向右运动C.试探电荷与固定在 A 处的点电荷的电性一定相同D.试探电荷在往复运动一个周期内1q对它的冲量大于2q对它的冲量【答案】A【解析】【详解】A由于在 C 点静止释放一个试探电荷 q 后，q 开始做往复运动，试探电荷 q 在 C 附近必定有一点受到的电场力为
21、零，则 B 点右侧必定有一点的电场强度为零，根据点电荷电场的特点以及矢量合等于零的特点可知 q1和 q2一定是异种电荷，根据2kQEr可知它们带电量的绝对值的大小关系一定是|q1|q2|，故 A 正确；B因场强为零的点位置和 C 点位置关系未知，刚释放试探电荷时，它的运动方向不确定，故 B 错误；C假设 q1带正电，q2带负电，根据点电荷电场叠加的特点可知，若 C 点在零场强点的右侧，则 C 处电场强度的方向必定向右，试探电荷 q 在 C 点受到的电场力的方向向左，则 q 必定带负电；若 C 点在零场强点的左侧，则 C 处电场强度的方向必定向左，试探电荷 q 在 C 点受到的电场力的方向向右，
22、则 q 必定带负电；若 q1带负电，q2带正电，根据点电荷电场叠加的特点可知，若 C 点在零场强点的右侧，则 C 处电场强度的方向必定向左，试探电荷 q 在 C 点受到的电场力的方向向左，则 q 必定带正电；若 C 点在零场强点的左侧，则 C 处电场强度的方向必定向右，试探电荷 q 在 C 点受到的电场力的方向向右，则 q 必定带正电；故 C 错误；D试探电荷在往复运动一个周期内，动量变化为零，则合力的冲量为零，则1q对它的冲量等于2q对它的冲量，故 D 错误。故选 A。8.如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为 m 的滑块以水平初速 v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。若
23、将木板分成长度相等的两段（如图乙），滑块仍以 v0从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变。则下列分析正确的是（）A.滑块滑到木板的右端后飞离木板B.滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止C.两过程滑块的动量变化相同D.两过程系统产生的热量相等【答案】B【解析】【详解】AB在一次在滑块运动过程中，滑块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次滑块先使整个木板加速，运动到右半部分上后左半部分停止加速，只有右半部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次滑块与右边木板将更早达到速度相等，所以滑块还没有运动到最右端。故 A 错误，B 正确；C根据动量守恒定律可知两过程中滑块最后的速
24、度不同，则两过程滑块的动量变化不同，故 C 错误；D根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，知在右边木板上相对运动的位移没有左边长度的 2 倍，所以产生的热量小于在左边木板上滑行产生热量，故 D 错误。故选 B。9.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的 P 点且处于静止状态。下列说法正确的是（）A.减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且 P 点的电势会降低B.贴着上极板插入金属板，则电路中有顺时针方向的电流C.将上极板向左平移一小段距离，P 点处的油
25、滴的电势能增大D.将开关断开，并向上移动上极板，则油滴仍处于静止状态【答案】D【解析】【详解】根据题意可知，二极管具有单向导电性，闭合电键，电容器充电，电容器的电容为4SCkd、QCU，极板间的电场强度为UEd，整理可得4 kQES油滴静止，油滴所受合力为 0，向上的电场力与向下的重力大小相等，则有EqmgA减小极板间的正对面积，电容减小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由4 kQES可知，极板间电场强度变大，则带电油滴所受电场力变大，向上移动，由于P点与下极板间的距离不变，由UEd可知，P点与下极板间的电势差变大，则 P 点的电势会升高，故 A 错误；B贴着上极板插入金属板，由4S
26、Ckd可知，电容器的电容变大，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，故 B 错误；C将上极板向左平移一小段距离，由4SCkd可知，电容器的电容变小，结合 A 分析可知，P点电势升高，由于电场方向向下，电场力方向向上，可知油滴带负电，由pEq可知，P 点处的油滴的电势能减小，故 C 错误；D将开关断开，极板上电荷量不变，由4 kQES可知，向上移动上极板，极板间电场强度不变，则油滴受到的电场力不变，油滴仍处于静止状态，故 D 正确。故选 D。10.从地面上高 H 处由静止释放一个小球，小球在运动过程中其机械能 E 随离地高度 h 的变化图线如图所示，取地面为参考平面，以竖直向下为正方向，下列关于
27、物体的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的图像，动能kE、重力势能pE随高度 h 变化的图像，正确的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A由题可知，小球在下落过程中，机械能逐渐减小，所以小球受竖直向上阻力，且Eh图线切线的斜率为空气阻力，下落过程中斜率增大，空气阻力增大，根据牛顿第二定律可得mgfma阻力增大，所以加速度减小，小球做加速度减小加速运动，故 A 错误；B小球加速度的变化是由于空气阻力发生变化，而阻力不是均匀增大，所以加速度也不可能均匀减小，故 B 错误；C当高度为 H 时，速度为零，动能为零，当高度为 0 时，小球速度不为零，故 C 错误；DPEh图线的斜率表示重
28、力，所以斜率不变，且当高度减小时，重力势能减小，故 D 正确。故选 D。二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分。其中第分。其中第 1215 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.小顾同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数。如图甲所示，在水平放置的带滑轮的的的的长木板上静置一个带有砝码的木块，最初木块与砝码总质量为 M，木块的左端通过细绳连接一小托盘（
29、质量忽略不计），木块右端连接纸带。小顾同学的实验方案如下：（1）调节滑轮高度，保证_；（2）将木块中放置的砝码取出一个并轻放在小托盘上，接通打点计时器电源，释放小车，小车开始加速运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；（3）继续将木块中放置的砝码取出并放在小托盘中，再次测量木块运动的加速度；（4）重复以上操作，记录下每次托盘中砝码的重力mg，通过纸带计算每次木块的加速度 a，数据表格如下：实验次数12345托盘中砝码的总重力gm1.5N2N2.5N3.0N3.5N木块的加速度（单位：2m/s）0.001.952.974.065a第 5 次实验中得到的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器工作频率为
30、 50Hz，纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，由此可计算得出5a _2m/s；（5）根据表格中的数据描点，在图丙中作出amg图象_，由图线得到_（g 取29.8m/s，结果保留两位小数）。（6）分析发现的测量值大于真实值，其原因除打点计时器与纸带间的摩擦影响外，还可能是_（写出一条即可）。【答案】.细线和长木板平行 .0.513 .0.17#0.18#0.19#0.20#0.21#0.22 .滑轮与细线摩擦、滑轮轴承间摩擦及空气阻力的影响【解析】【详解】（1）1调节滑轮高度，保证细线和长木板平行；（2）2第 5 次的加速度225220.42100.10800.1080m/s5.13m/s4
31、40.1CEACxxaT（5）3图丙中作出amg图象如图 4 根据牛顿第二定律以及牛顿第三定律可得mgTma()()TMm gMm aTT二者的拉力为相互作用力等大反向联立上式可得()mgMm gMa456根据()mgMm gMa整理可得(1)mgagM斜率为1kM截距为bg 解得在bggbMkg利用描点图像数据可知截距约等于 1.7 代入bg可得0.17在 0.170.27 范围之内都正确。（6）5分析发现的测量值大于真实值，其原因除打点计时器与纸带间的摩擦影响外，还可能是滑轮与细线摩擦、滑轮轴承间摩擦及空气阻力的影响。12.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图，从储水罐
32、充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门 K 打开，水即从枪口喷出，若初始时水枪内气体压强为120kPa，容积 3L，现从储水罐充气口充入气体，充入气体的压强为 100kPa，充气过程气体温度等于环境温度27 C不变，充气完成后玩具水枪内的压强为 240kPa，求：（1）充入气体的体积；（2）当环境温度降为7 C，测得其内部压强为 210kPa，试通过计算分析水枪是否漏气，如漏气，求剩余气体与原气体质量之比。【答案】（1）3.6L；（2）漏气，0.94【解析】【详解】（1）以水枪内气体和充入的气体为研究对象，初始水枪内气体1120kPap，13LV；充入气体2100kPap，
33、末态3240kPap，33LV。气体做等温变化，由玻意耳定律1 12233pVp Vp V解得充入气体的体积23.6LV（2）以充完气后所有的气体为研究对象，假设不漏气，初态3240kPap，300KT，末态280KT，体积不变，由查理定律解得33ppTT解得3224kPap 210kPa所以水枪漏气。对剩余气体做等温变化333p Vp V剩解得当剩余气体压强为 224KPa 时，其体积32.8125LV 所以剩余气体与原气体质量之比330.94mVmV剩原13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道 I 上运动，运行周期为2 2T。在近月点 P 处减速，
34、使探测器转移到近月圆轨道 II 上运动，运行周期为 T。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G，求：（1）月球的质量 M；（2）椭圆轨道 I 上远月点 Q 距月球表面的高度 h。【答案】（1）2324RMGT；（2）h=2R【解析】【详解】（1）设探测器质量为 m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力222()MmGmRRT解得月球质量2324RMGT（2）由题意，设椭圆轨道 I 的半长轴为 a，则2a=2R+h根据开普勒第三定律得33222 2RaTT解得h=2R14.如图所示，倾角37的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为1kgm
35、 的物体 A 和 B 用一劲度系数120N/mk 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环 C 位于 Q 处时，绳与细杆间的夹角53，且物体 B 对挡板 P 的压力恰好为零。图中 SD 水平且长度为0.4md，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让环 C 从位置 R 由静止释放，sin370.6，cos370.8，g 取210m/s。求：（1）小环 C 的质量 M；（2）小环 C 运动到位置 Q
36、的速率 v；（3）小环 C 通过位置 S 时的动能kE及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功TW。【答案】（1）0.72kg；（2）2 2m/s；（3）2.328J，0.6J【解析】【详解】（1）先以 AB 组成的整体为研究对象，AB 系统受到重力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则绳子的拉力为2sin2 1 10 sin3712NTmg 以 C 为研究对象，则 C 受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图 则cos53TMg代入数据得0.72kgM（2）环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，对于小环 C、弹簧和 A 组成的系统机械能守恒 22A112 cot22Mg
37、dMvmvAcosvv两式联立可得2 2m/sv（3）由题意，开始时 B 恰好对挡板没有压力，所以 B 受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；产生 B 沿斜面方向的受力1sin6NFmg弹簧伸长量1sin0.05mmgxk当小环 C 通过位置 S 时 A 下降的距离为A0.1msindxd此时弹簧的压缩量2A10.05mxxx由速度分解可知此时 A 的速度为零，所以小环 C 从 R 运动到 S 的过程中，初末态的弹性势能相等，对于小环 C、弹簧和 A 组成的系统机械能守恒有的AkcotsinMgdmgxE解得k2.328JE 环从位置 R 运动到位置 S 的过程中，由动能定理可知kc
38、otTWMgdE解得0.6JTW 15.如图所示的直角坐标系xOy中，在直线xd 到 y 轴之间的区域内存在沿 x 轴正方向的匀强电场，场强大小为0E。在 y 轴到直线2xd之间水平放置长为2d的两金属板 P、Q，两金属板正中间水平放置金属网 G，金属网恰好在 x 轴上，P、Q、G 的尺寸相同。G 接地，P、Q 电势相等且大于零。在电场左边界上 A 点(,)d d与 B 点(,)dd之间，连续分布着质量为 m、电量为 q 且均处于静止状态的带正电粒子。若 C 点1,4dd的粒子由静止释放，在电场力作用下，第一次到 x 轴的位置为 D1,02d，不计粒子的重力及它们间的相互作用。（1）求 C 处
39、粒子静止释放后到达 y 轴时的速度大小0v；（2）求 C 处粒子从静止释放到第一次运动至其轨迹最低点所用的时间 t；（3）若粒子离开 PQ 板间电场时的位置与释放时的位置等高，求粒子释放时可能的位置坐标。【答案】（1）002qE dvm；（2）092mdtqE；（3）2,(1,2,3,4)4ddnn【解析】【详解】（1）C 处粒子静止释放后在电场力作用下运动到 y 轴的过程中，由动能定理得20012qE dmv得002qE dvm（2）金属板 P 与金属网 G 之间的电场沿 y 轴向下，金属板 Q 与金属网 G 之间的电场沿 y 轴向上，场强大小相等。C 处粒子静止释放后，运动到 y 轴的时间
40、为1t，从到 y 轴到位置 D 时间为2t，则0 112dv t0 212dv t由对称性可得粒子从 y 轴运动到轨迹最低点所用时间为22t122ttt解得092mdtqE（3）金属板 P 与金属网 G、金属板 Q 与金属网 G 之间的场强大小设为 E，对 C 处粒子有221142qEdtm解得04EE设位置坐标满足(,)dy的粒子均能从与释放时的位置等高处射出，则其从 y 轴第一次到 x 轴的水平位移x 满足42(1,2,3,4)nxd n粒子从 y 轴第一次到 x 轴的时间设为3t，则有0 3xv t2312qEytm解得24dyn因此，若粒子离开 PQ 板间电场时的位置与释放时的位置等高，其释放时可能的位置坐标为2,(1,2,3,4)4ddnn