湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高考物理模擬試題（一模）含答案

湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高考物理模擬試題

（一模）

一、單選題（本大題共7小題）

1.2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊

曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為121.6nm的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為

10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（）

M￡7eV

oo------------------------0

4----------------------0.85

3----------------------1.51

2----------------------3.40

1-13.6

A."=2和〃=1能級(jí)之間的躍遷B."=3和〃=1能級(jí)之間的躍遷

C."=3和"=2能級(jí)之間的躍遷D.〃=4和〃=2能級(jí)之間的躍遷

2.2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線，此

現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，

火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3:2,如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（）

A.火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27:8

B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩者的相對(duì)速度最大

C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9:4

D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前

3.在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，其電勢(shì)分別為°M、小，電場(chǎng)強(qiáng)度大小

分別為品、鳥(niǎo)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.若。M>9N,則M點(diǎn)到電荷0的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)

B.若則M點(diǎn)到電荷0的距離比N點(diǎn)的近

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從“點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，則為<為

D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則鳥(niǎo)>2

4.兩節(jié)動(dòng)車(chē)的額定功率分別為<和鳥(niǎo)，在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為匕和

匕?，F(xiàn)將它們編成動(dòng)車(chē)組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)受到的阻力在編組前后不變，則該動(dòng)車(chē)組在

此鐵軌上能達(dá)到的最大速度為（）

耳一+—匕耳.+-匕（?+一）%%（4+一）叩2

A.片+6B.q+6c.4Vl+￡%D.耳3+6Vl

5.近場(chǎng)通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)壓平的線圈，線

圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長(zhǎng)分別為

1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直

通過(guò)此線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為lO'T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近（）

天線

A.0.30VB.0.44Vc.0.59VD.4.3V

6.如圖所示，楔形玻璃的橫截面P。。的頂角為30°,OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)。的

距離為d,垂直于OP邊的光線SN在。。邊的折射角為45°。不考慮多次反射，。。邊

上有光射出部分的長(zhǎng)度為（）

1,V2,

A.2B.2C.dD.<2d

7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)為100cm,振幅為8cm。介質(zhì)中有。和6兩個(gè)

40

x=-----cm

質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于3和x=120cm處。某時(shí)刻6質(zhì)點(diǎn)的位移為》=4Acm,

且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為（）

二、多選題（本大題共3小題）

8.，=°時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P從原點(diǎn)由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度。隨時(shí)間/按圖示的正

弦曲線變化，周期為“。。在0~3f。時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）

八a

A."2"時(shí)，尸回到原點(diǎn)B."2%時(shí)，尸的運(yùn)動(dòng)速度最小

31

?_+t=—/At=—tr,

C.’=1時(shí)，尸到原點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)D.2時(shí)，p的運(yùn)動(dòng)速度與2時(shí)相同

9.如圖所示，原長(zhǎng)為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點(diǎn)，另一端與一質(zhì)量為加的小球

相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5o桿上M、N兩點(diǎn)

-I

與。點(diǎn)的距離均為I,尸點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為2,OP與桿垂直。當(dāng)小球置于桿上尸點(diǎn)

時(shí)恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。小球以

某一初速度從M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，在此過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正

確的是（）

/

/

/

X.；

OxWWVWVQP

、\

qX\\

\

\

\

\

\

'，N

4mg

A.彈簧的勁度系數(shù)為一廠

B.小球在P點(diǎn)下方5處的加速度大小為G拒-4）g

C.從〃點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力先變小再變大

D.從M點(diǎn)到P點(diǎn)和從尸點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力做功相同

io.一帶正電微粒從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓a加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間

電壓為微粒射入時(shí)緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為45°,微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的

最高點(diǎn)到極板左右兩端的水平距離分別為2Z和3到兩極板距離均為d,如圖所示。

忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是（）

B%:=1：1

C.微粒穿過(guò)電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2

D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運(yùn)動(dòng)軌跡不變

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

11.某同學(xué)利用測(cè)質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計(jì)了測(cè)量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)〃的

實(shí)驗(yàn)。

如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和

放在電子秤上的重物B通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊/間的輕

繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置"（"=0,123,45）個(gè)祛碼（電子秤

稱得每個(gè)祛碼的質(zhì)量加。為20.0g）,向左拉動(dòng)木板的同時(shí)，記錄電子秤的對(duì)應(yīng)示數(shù)

機(jī)。

圖(b)

（1）實(shí)驗(yàn)中，拉動(dòng)木板時(shí)（填“必須”或“不必”）保持勻速。

（2）用加A和加B分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則加和機(jī)A、%、％〃”所滿足的

關(guān)系式為m==

（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出機(jī)一〃圖像，如圖（b）所示，可得木塊/和木板

間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=（保留2位有效數(shù)字）。

12.某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路，所用器材

如下：

電壓表（量程0~3V,內(nèi)阻很大）；

電流表（量程°?0-6A）.

電阻箱（阻值0-999.9Q）.

干電池一節(jié)、開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。

圖（a）圖（b）

（1）根據(jù)圖（a）,完成圖（b）中的實(shí)物圖連線=

（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開(kāi)關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相

應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓表示數(shù)U.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的"-/圖像如圖（c）所示，則

干電池的電動(dòng)勢(shì)為V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為。（保留

（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出/圖像如圖（d）所示。利用圖（d）

中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問(wèn)得到的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為—

。（保留2位有效數(shù)字）。

（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值（填“偏大

或“偏小”）。

四、解答題（本大題共3小題）

13.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別

為S、2S,由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理

想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時(shí)，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度

均為H,彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)

L

活塞下降3,左側(cè)活塞上升5H。已知大氣壓強(qiáng)為。。，重力加速度大小為g,汽缸足

夠長(zhǎng)，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為

2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端/、8在桌面邊緣，8與半徑為R的固定光滑圓弧軌道

協(xié)在同一豎直平面內(nèi)，過(guò)C點(diǎn)的軌道半徑與豎直方向的夾角為60。。小物塊以某一

水平初速度由/點(diǎn)切入擋板內(nèi)側(cè)，從8點(diǎn)飛出桌面后，在C點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌

1

道加內(nèi)側(cè)，并恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)。。小物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2兀，

重力加速度大小為g,忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）小物塊到達(dá)。點(diǎn)的速度大?。?/p>

（2）8和。兩點(diǎn)的高度差；

（3）小物塊在A點(diǎn)的初速度大小。

A

15.如圖所示，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=

0時(shí)刻，一帶正電粒子甲從點(diǎn)P(2a,0)沿y軸正方向射入，第一次到達(dá)點(diǎn)O時(shí)與運(yùn)

動(dòng)到該點(diǎn)的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?

倍，粒子甲運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周時(shí)，粒子乙剛好運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)圓周。己知粒子甲的質(zhì)量為m,

兩粒子所帶電荷量均為q.假設(shè)所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，碰撞過(guò)程

中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮重力和兩粒子間庫(kù)侖力的影響。求：

(1)第一次碰撞前粒子甲的速度大?。?/p>

(2)粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小;

(3)夕8時(shí)刻粒子甲、乙的位置坐標(biāo)，及從第一次碰撞到QB的過(guò)程中粒子

乙運(yùn)動(dòng)的路程。(本小問(wèn)不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，只寫(xiě)出答案即可)

X八”

XXXX

B

X\X

XXXX

—*—

P

XXX廠X

XXXXXX

答案

1.【正確答案】A

【詳解】由圖中可知片2和〃=1的能級(jí)差之間的能量差值為

NE=E1-El^-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV；與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等，可知此譜線

來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子/2和〃=1能級(jí)之間的躍遷。選Ao

2.【正確答案】B

【詳解】A.火星和地球均繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，由于火星與地球的軌道半徑之比約為3：2,

強(qiáng)匕AF-3^

根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有琮地72,可得之地2也,A錯(cuò)誤；

B.火星和地球繞太陽(yáng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，由于

兩者的速度方向相反，此時(shí)兩者相對(duì)速度最大，B正確；

「Mm

G—z—=mg

C.在星球表面根據(jù)萬(wàn)有引力定律有廣，由于不知道火星和地球的質(zhì)量比，無(wú)

法得出火星和地球表面的自由落體加速度，c錯(cuò)誤；

2萬(wàn)271

①火=不~①地

D.火星和地球繞太陽(yáng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有黑，狐，要發(fā)生下一次火星沖日則

有I覆丁火),得Q-糯,可知下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月

18日之后，D錯(cuò)誤。選Bo

3.【正確答案】C

【詳解】A.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知若

%＞外，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近，A錯(cuò)誤；

B.電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知若

E＜嗎，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤；

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電

勢(shì)增加，有為〈外，C正確；

D.若把帶正電的試探電荷從〃點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)；根

據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知EM＜E"口錯(cuò)誤。選c。

4.【正確答案】D

【詳解】由題意可知兩節(jié)動(dòng)車(chē)分別有＜=工匕，呂=力匕，當(dāng)將它們編組后有

片+g=(工+力?,聯(lián)立可得4匕+￡斗，選口。

5.【正確答案】B

【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知

￡=—==1()3x(1.02+1.22+1.42)X10-4V=0.44V

A/Af'7，選B。

6.【正確答案】C

【詳解】設(shè)光線在。。界面的入射角為a,折射角為‘，幾何關(guān)系可知a=30。，則有

〃=陋=收

折射定律sina,光線射出。0界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中

OB1CS

光線在N8兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有全反射定律"2,即N8兩處全反射的臨界角

為45°,之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知AB=2AC=2CS=OS=d,選c。

7.【正確答案】A

404

Ax=----1-120=-A

【詳解】之間的距離為33，此時(shí)b點(diǎn)的位移4cm且向〉軸正方向運(yùn)

715乃

o.(D=—(D=------

動(dòng)，令此時(shí)6點(diǎn)的相位為。，則有47=t8sin0,解得6或6(舍去，向下振動(dòng))，

4

8,25

(p-(p=—'27t=Q=-?

由。6之間的距離關(guān)系可知力3,則“6,可知。點(diǎn)此時(shí)的位移為

>=8sin/=4cm,且向下振動(dòng)，即此時(shí)的波形圖為，選A。

8.【正確答案】BD

【詳解】ABC.質(zhì)點(diǎn)在'。時(shí)間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)再做加速度減

小的加速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程一直向前加速運(yùn)動(dòng)，‘。~2,0時(shí)間內(nèi)加速度和速度反向，先做加速

度增加的減速運(yùn)動(dòng)再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，2%時(shí)刻速度減速到零，此過(guò)程一直向

前做減速運(yùn)動(dòng)，2%重復(fù)此過(guò)程的運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)一直向前運(yùn)動(dòng)，AC錯(cuò)誤，B正確;

^0..t/0

D.。?，圖像的面積表示速度變化量，22內(nèi)速度的變化量為零，因此2時(shí)刻的速

3

一'0

度與2時(shí)刻相同，D正確。選BD。

9.【正確答案】AD

FN=/|

【詳解】A.小球在尸點(diǎn)受力平衡，則有機(jī)g=/,f=叫,N12人聯(lián)立解得

k事

1,A正確；

C.在之間任取一點(diǎn)/,令/。與之間的夾角為。，則此時(shí)彈簧的彈力為

I2sinO人小球受到的摩擦力為＜=〃%=“sin。，化簡(jiǎn)得“(2人

夕在之間增大在PN減變小，即摩擦力先變大后變小，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)對(duì)稱性可知在任意關(guān)于尸點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)摩擦力大小相等，因此由對(duì)稱性可知M

到P和尸到N摩擦力做功大小相等；D正確；

/.f..V2kl}

1Nkl------

B.小球運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)下方5時(shí)e=45。，此時(shí)摩擦力大小為I22A由牛頓第

二定律用g+尸cos45，/=機(jī)a,聯(lián)立解得。=&g,B錯(cuò)誤。選AD。

10.【正確答案】BD

【詳解】B.粒子在電容器中水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻變速直線直線運(yùn)動(dòng),

￡*_-2.

根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系及場(chǎng)強(qiáng)和電場(chǎng)力的關(guān)系可得2d,F=qE=ma,粒子

v=vcos45=----v

射入電容器后的速度為%,水平方向和豎直方向的分速度020,

2，［從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系\一〃。,粒子射入電場(chǎng)時(shí)由

動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得4:02=1:1,B正確；

0+匕

d=___匕.t

A.粒子從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得2L-J,2,聯(lián)立可得

L:d=1:1,A錯(cuò)誤；

C.粒子穿過(guò)電容器時(shí)從最高點(diǎn)到穿出時(shí)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得八V4,》=西，射入電容器到

最高點(diǎn)有。=“'，解得”2,設(shè)粒子穿過(guò)電容器與水平的夾角為a,則

tana=^=ltan(a+4)=」ana+tan#=3

匕2,粒子射入電場(chǎng)和水平的夾角為B=45°l-tanctan夕，c

錯(cuò)誤;

y——at

D.粒子射入到最高點(diǎn)的過(guò)程水平方向的位移為龍，豎直方向的位移為.2，聯(lián)立

12"0+v；,

qUTT,=—mv，y=~—，/y=-----t

x=Y,2,Vx=vcos4A5CO,解得?4亞，且x=vj,/2,即解得

x=2L,y=d=L；即粒子在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中水平和豎直位移均與電荷量和質(zhì)量無(wú)關(guān),

,,_v=%+0..尤1"

最高點(diǎn)到射出電容器過(guò)程同理苫=乙=丫工,%=。'才，"2144,即軌跡不會(huì)

變化，D正確。選BD?

11.【正確答案】不必；"=%-〃（4+”加。）；0.40

【詳解】（1）[1]木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力與兩者之間的相對(duì)速度無(wú)關(guān)，則實(shí)驗(yàn)拉動(dòng)木

板時(shí)不必保持勻速；

（2）[2]對(duì)木塊、祛碼以及重物B分析可知〃（加A+"〃％）g+^g=〃％g,解得

m=mB-〃（加人+〃加0）

刖。二厘=8

（3）[3]根據(jù)機(jī)-加B-〃"?A,結(jié)合圖像可知5,貝!!〃=0.40

12.【正確答案】；1.58；0.64；2.5；偏小

(2)[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得U=E-Ir,由圖像可知E=1.58V,內(nèi)

1.58-1.37-oc

r=---------Q=0.64Q

阻0.33

J_=J_.火+(+--=2

(3)[4]根據(jù)￡=/(△+&+)可得/￡E,由圖像可知E,解得

RA=2.5Q

(4)[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值,

即實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電池內(nèi)阻偏小。

史〃k=2m=2

13.【正確答案】(1)17°.(2)17H；17g

【詳解】(1)對(duì)左右氣缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)0="，體積匕=跖+2M=3S〃

3217

V=S—H+-H-2S=—SH

223

末態(tài)壓強(qiáng)22,體積6,根據(jù)玻意耳定律可得PK=P2匕,解得

18

Pi=-A

_m=^-

(2)對(duì)右邊活塞受力分析可知mg+p0-2S=p2-2S解得17g,對(duì)左側(cè)活塞受力分

”2

pnS+k--H=p,S

析可知2,解得17H

14.【正確答案】(1)庾；(2)0；(3)4戢

m—=mg

【詳解】(1)由題知，小物塊恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)D,則在。點(diǎn)有R'

解得匕=9

(2)由題知，小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道內(nèi)側(cè)，則在C點(diǎn)有

cos60°=-

%,小物塊從C到。的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

。1212

-mg(R+Rcos60°)=—mvD--mvc

則小物塊從3到。的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

小小馬臉,聯(lián)立解得

力=底,HBD=0

2

-LimgS=—mvl--mvA

(3)小物塊從A到B的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有22,S=w2R,解

得匕=7^

qBa13qBa

15.【正確答案】（1）m.（2）2,m.（3）甲（-6。，0）,乙（0,0）,

67Ra

【詳解】（1）由題知，粒子甲從點(diǎn)P（2a,0）沿y軸正方向射入到達(dá)點(diǎn)O,則說(shuō)明

2

qVf?0B=m^悔。=幽

粒子甲的半徑r=a,根據(jù)體。，解得中

（2）由題知，粒子甲運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周時(shí)，粒子乙剛好運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)圓周，則T甲=2T乙,

4/_m1

qvB=m——r7m=—m

根據(jù)丁，有.乙加，則72,粒子甲、乙碰撞過(guò)程，取豎直向下為正有

1212

2加蜂心去殍V0=]加？]+,機(jī)V1

mv^o+mzvzo=一加v叩1+冽/v/i

3qBa

解得y/0=-5v尹o，v/i=3v^o，則第一次碰撞后粒子乙的速度大小為m

7rm

4二—

（3）已知在時(shí)，甲、乙粒子發(fā)生第一次碰撞且碰撞后有v甲i=-3v?o，vz

qvB=m——