精品解析：甘肃省武威第六中学2023-2024学年高二下学期第二次阶段性考试物理试卷

武威六中教育集团2023—2024学年度第二学期第二次阶段性考试 高二年级物理试卷 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意． 1. 如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1×103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（　　） A N・s B. N・m/s C. kg・m/s D. kg・m2/s3 2. 两个小球以大小相等的速度同时抛出，从A点抛出的小球做斜上抛运动，从C点抛出的小球做竖直上抛运动。C点正上方D点是从A点抛出小球能到达的最高点，如图所示，不计空气阻力。关于两个小球的运动，下列说法可能正确的是（　　） A. 两小球在D点相遇 B. 两小球同时落地 C. 两小球下落过程中相对速度不变 D. 两小球到达各自最高点过程中的速度变化量相同 3. 如图所示，系在轻绳上的A、B两球，从图示位置同时静止释放，两球向左摆过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 绳OA对A球做负功 B 绳OA对A球做正功 C. 绳AB对A球做负功 D. 绳AB对B球不做功 4. 如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜（横截面是等腰直角三角形），入射方向平行于BC边，两种色光在BC边均发生全反射后再从AC边射出，其中红光的出射点是D，则绿光从AC边射出光路可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ） A. 倍 B. 倍 C. 2倍 D. 3倍 6. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（　　） A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体 D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化 7. 如图所示，两端开口的细玻璃管竖直插入水中，由于毛细现象管中水会沿管上升一段高度。如果沿虚线处将玻璃管上方截去，则稳定后的现象是（　　） A. B. C. D. 8. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（　　） A. 油酸分子直径为 B 实验中，应先滴溶液后撒爽身粉 C. n滴该溶液所含纯油酸分子数为 D. 计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大 9. 用如图可拆变压器探究原、副线圈的电压与匝数的关系，下列说法正确的是（　　） A. 本实验通过铁芯导电进行电能的输送 B. 用多用电表测副线圈两端电压时，副线圈应空载 C. 因本实验电压较小，可用手直接接触接线柱和裸露导线 D. 为安全起见，须保证副线圈电压低于原线圈电压 10. 霍尔式位移传感器的测量原理如图，有一个沿轴正方向的磁场，磁感应强度随位置分布规律为（、k均为恒定正值）。将霍尔元件（沿方向厚度d很小，载流子为电子）固定在物体上，保持工作电流不变（方向沿），当物体沿轴正方向平移，发生位移时对应霍尔电压改变，定义传感器灵敏度为，则下列说法中不正确的是（　　） A. 上表面电势高于下表面 B. 当物体沿方向加速移动时，灵敏度增大 C. 当物体沿方向减速移动时，霍尔电压变大 D. 仅减小霍尔元件上下表面间的距离，灵敏度不变 11. 科学仪器常常利用磁场将带电粒子“约束”在一定区域内，使其不能射出。某同学为探究带电粒子“约束”问题，构想了如图所示的磁场区域：匀强磁场的磁感应强度大小为、垂直于纸面，其边界分别是半径为和的同心圆，为圆心，为磁场内在圆弧上的一点，为的中点。若点有一粒子源向纸面内的各个方向发射出比荷为的带负电粒子，粒子速度连续分布，且无相互作用。不计粒子的重力，则被磁场约束的粒子速度的最大值为（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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． 12. 某同学测量一根长直电阻丝的电阻率。按图1所示的电路用等效替代方法测出一段电阻丝的电阻∶导线Ⅰ和Ⅱ先按图1中的实线连接，后按图1中的虚线连接在上述两种情形下，当电流计G的示数为零时导线I和Ⅱ中无电流流过，电压，则，由此可测得P1P2段的电阻为R0。R0的阻值已知，P1P2的长度通过固定在电阻丝旁的刻度尺读出。 （1）待测电阻丝的总电阻约20Ω，若有两种阻值的定值电阻∶①10Ω；②30Ω，实验中R0应选用____________ （2）根据图1中实线的电路，请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入图2所示的实物电路。（ ） （3）按图1中实线连接好电路后，闭合开关S1和S2，接下来的正确操作顺序是____________。 ①将导线Ⅰ连接B上 ②记下P1位置在刻度尺上的读数 ③记下P2位置在刻度尺上的读数 ④调节滑动变阻器的触头，使G的示数为零 ⑤改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零 （4）该同学多次更换定值电阻R0重复上述实验。当R0=15Ω时，记下P1的读数为70.00cm，P2的读数为20.00cm。用螺旋测微器测得电阻丝的直径，并计算出电阻丝的横截面积为0.500mm2。由此求得电阻丝的电阻率ρ=____________Ω·m。 （5）小明同学认为与教材中“测量金属丝的电阻率”的实验方法相比，上述实验测得电阻的误差更小。你是否同意他的观点？请简要说明理由。（ ） 13. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为。导体绳所受的安培力克服大小为的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为，导体绳长为，地球半径为，质量为，轨道处磁感应强度大小为，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此求： （1）迷你系绳卫星飞行的速率； （2）电池电动势。 14. 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于 和处的两个质点。t=0时波形如图所示； 时质点Q第一次回到平衡位置，且通过的路程为6cm。求： （1）简谐波的波速； （2）质点P的初位置及其位移随时间变化的关系式。 15. 如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S活塞连接，不计活塞质量、汽缸质量及活塞与汽缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为27°C，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量m； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使得活塞回到位置A，求密封气体的热力学温度T应缓慢升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q； （3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量m的比值。 16. 如图所示，劲度系数k = 100N/m的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求 （1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度； （2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A的速度大小； （3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 武威六中教育集团2023—2024学年度第二学期第二次阶段性考试 高二年级物理试卷 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，计44分．每小题只有一个选项最符合题意． 1. 如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1×103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（　　） A N・s B. N・m/s C. kg・m/s D. kg・m2/s3 【答案】D 【解析】 【详解】A．不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义可知，是冲量的的单位，A错误； B．根据功率的计算公式可知功率的单位可以表示为，但不是国际单位制基本单位，B错误； C．根据动量的定义可知，是动量的单位，C错误； D．根据可知功率的单位可以表示为，结合可知，则功率得单位，D正确。 故选D。 2. 两个小球以大小相等的速度同时抛出，从A点抛出的小球做斜上抛运动，从C点抛出的小球做竖直上抛运动。C点正上方D点是从A点抛出小球能到达的最高点，如图所示，不计空气阻力。关于两个小球的运动，下列说法可能正确的是（　　） A. 两小球在D点相遇 B. 两小球同时落地 C. 两小球下落过程中相对速度不变 D. 两小球到达各自最高点过程中的速度变化量相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设两个小球抛出的初速度大小为v0，做斜抛运动的小球抛出的初速度与水平方向夹角为θ，做斜抛运动的小球在竖直方向的初速度为 由速度位移关系公式可得从A点抛出到达最高点的高度为 到达最高点的时间为 从C点抛出的小球做竖直上抛运动，上升最大高度 上升到最高点所用时间为 可知两小球到达最高点不相同，到达最高点的时间也不相同，不会在D点相遇，由运动的对称性可知，两个小球从抛出到落地所需时间不相同，不会同时落地，AB错误； C．两小球下落运动中，在竖直方向都做自由落体运动，从A点抛出的小球同时在水平方向还做匀速直线运动，因此两小球在下落运动中相对速度不变，C正确； D．从A点抛出的小球到达最高点时速度的变化量为gt1，从C点抛出的小球到达最高点时速度的变化量为gt2，则两小球在到达各自最高点的运动中速度变化量不相同，D错误。 故选C。 3. 如图所示，系在轻绳上的A、B两球，从图示位置同时静止释放，两球向左摆过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 绳OA对A球做负功 B. 绳OA对A球做正功 C. 绳AB对A球做负功 D. 绳AB对B球不做功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．OA绳的拉力始终与A球的速度方向垂直，所以绳OA对A球不做功，AB错误； CD．假设让A球和OA绳组成一个单摆，B球和OB绳组成另一个单摆，让两个单摆同时从图中位置向下摆动，根据单摆周期公式 可知A摆的周期小于B摆的周期，说明图中A球运动比B球运动快，则AB绳对A球的拉力与A球的瞬时速度方向夹角为钝角，所以AB绳对A球做负功；AB绳对B球的拉力与B球的瞬时速度方向夹角为钝角，所以AB绳对B球做正功，C正确，D错误。 故选C 4. 如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜（横截面是等腰直角三角形），入射方向平行于BC边，两种色光在BC边均发生全反射后再从AC边射出，其中红光的出射点是D，则绿光从AC边射出光路可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于入射方向平行于BC边，最终单色光射出时也应该平行于BC边，由于绿光的折射率大于红光的折射率，绿光从AC边射出时在D点的上方，A项正确，BCD错误； 故选A。 5. 用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ） A. 倍 B. 倍 C. 2倍 D. 3倍 【答案】B 【解析】 【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有 由题图知 x乙 = 2x甲 则 故选B。 6. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（　　） A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体 D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据 可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，分子的密集程度变小，故A错误； B．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的；压强增大并不是因为分子间斥力增大，故B错误； C．普通气体在温度不太低，压强不太大的情况下才能看作理想气体，故C错误； D．温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，两端开口的细玻璃管竖直插入水中，由于毛细现象管中水会沿管上升一段高度。如果沿虚线处将玻璃管上方截去，则稳定后的现象是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因开始时液柱在管中上升一定高度且液面呈现凹状，可知液体关于玻璃管是浸润的；如果沿虚线处将玻璃管上方截去，则稳定后液面仍呈现凹状，且液体不可能向外喷出。 故选D。 8. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（　　） A. 油酸分子直径为 B. 实验中，应先滴溶液后撒爽身粉 C. n滴该溶液所含纯油酸分子数为 D. 计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大 【答案】C 【解析】 【详解】A．一滴溶液中油酸的体积为 ① 油酸分子直径为 ② 故A错误； B．在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故B错误； C．一个油酸分子体积 ③ n滴该溶液所含纯油酸分子数为 ④ 联立①②③④得 故C正确； D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致面积偏大，所测分子直径偏小，故D错误。 故选C。 9. 用如图可拆变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系，下列说法正确的是（　　） A. 本实验通过铁芯导电进行电能的输送 B. 用多用电表测副线圈两端电压时，副线圈应空载 C. 因本实验电压较小，可用手直接接触接线柱和裸露导线 D. 为安全起见，须保证副线圈电压低于原线圈电压 【答案】B 【解析】 【详解】A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误； B．因线圈中导线有电阻，所以用多用电表测副线圈两端电压时，副线圈应空载，故B正确； C．为了保证人体安全，即使电压较低，通电时，也不可以直接用手接触接线柱和裸露导线，故C错误； D．为安全起见，实验电路中电压应该不超过36V，而不是副线圈电压低于原线圈电压，故D错误。 故选B。 10. 霍尔式位移传感器的测量原理如图，有一个沿轴正方向的磁场，磁感应强度随位置分布规律为（、k均为恒定正值）。将霍尔元件（沿方向厚度d很小，载流子为电子）固定在物体上，保持工作电流不变（方向沿），当物体沿轴正方向平移，发生位移时对应霍尔电压改变，定义传感器灵敏度为，则下列说法中不正确的是（　　） A. 上表面电势高于下表面 B. 当物体沿方向加速移动时，灵敏度增大 C. 当物体沿方向减速移动时，霍尔电压变大 D. 仅减小霍尔元件上下表面间的距离，灵敏度不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．霍尔元件是自由电子导电，受洛伦兹力的是电子，根据左手定则。电子受向下的洛伦兹力，所以下表面带负电，上表面带正电，上表面电势高于下表面，故A项正确，不符合题意； C．由题意可知，霍尔元件上下表面高度差为h，设电子定向移动速度为v，电子电荷量为e，霍尔元件平衡时，有 整理有 又因为 其中n为单位体积的自由电子数，整理有 当物体沿z轴正方向减速运动时，根据题意可知，其磁感应强度增加，所以电势差U增加，故C项正确，不合题意； BD．结合题意，以及之前的分析，其灵敏度为 因为 整理有 因此元件沿着方向加速运动时，以及仅改变霍尔元件上下表面间的距离h时，其灵敏度均不变，故B错误，符合题意，D正确，不合题意。 故选B。 11. 科学仪器常常利用磁场将带电粒子“约束”在一定区域内，使其不能射出。某同学为探究带电粒子“约束”问题，构想了如图所示的磁场区域：匀强磁场的磁感应强度大小为、垂直于纸面，其边界分别是半径为和的同心圆，为圆心，为磁场内在圆弧上的一点，为的中点。若点有一粒子源向纸面内的各个方向发射出比荷为的带负电粒子，粒子速度连续分布，且无相互作用。不计粒子的重力，则被磁场约束的粒子速度的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】粒子源的位置在P点时，设粒子在F点进入磁场，出射速度方向与OA夹角为θ，轨迹圆心为E点，轨迹圆与磁场外边界相切，轨迹如图所示。 在△OPF中，由正弦定理得 又有α+β=90°，可得 2cosβ=sinθ 在△OFE中，由余弦定理得 解得 当sinθ=1，即θ=90°时，RP最大等于R，被磁场约束的粒子速度最大。 则粒子速度最大值 故选A。 二、非选择题：共5小题，计56分．其中第13题~第16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． 12. 某同学测量一根长直电阻丝的电阻率。按图1所示的电路用等效替代方法测出一段电阻丝的电阻∶导线Ⅰ和Ⅱ先按图1中的实线连接，后按图1中的虚线连接在上述两种情形下，当电流计G的示数为零时导线I和Ⅱ中无电流流过，电压，则，由此可测得P1P2段的电阻为R0。R0的阻值已知，P1P2的长度通过固定在电阻丝旁的刻度尺读出。 （1）待测电阻丝的总电阻约20Ω，若有两种阻值的定值电阻∶①10Ω；②30Ω，实验中R0应选用____________ （2）根据图1中实线的电路，请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入图2所示的实物电路。（ ） （3）按图1中实线连接好电路后，闭合开关S1和S2，接下来的正确操作顺序是____________。 ①将导线Ⅰ连接在B上 ②记下P1位置在刻度尺上的读数 ③记下P2位置在刻度尺上的读数 ④调节滑动变阻器的触头，使G的示数为零 ⑤改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零 （4）该同学多次更换定值电阻R0重复上述实验。当R0=15Ω时，记下P1的读数为70.00cm，P2的读数为20.00cm。用螺旋测微器测得电阻丝的直径，并计算出电阻丝的横截面积为0.500mm2。由此求得电阻丝的电阻率ρ=____________Ω·m。 （5）小明同学认为与教材中“测量金属丝的电阻率”的实验方法相比，上述实验测得电阻的误差更小。你是否同意他的观点？请简要说明理由。（ ） 【答案】 ①. ① ②. ③. ②④①⑤③（或④②①⑤③） ④. 1.5×10-5 ⑤. 同意，因为按教材的方法电表内阻导致的实验误差更大 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由于 则 所以实验中R0应选用①10Ω。 (2)[2]实线电路，如图所示 (3)[3]先连接导线Ⅰ在C点，调节滑动变阻器使G的示数为零，或者先记下P1位置在刻度尺上的读数，接着将导线Ⅰ连接在B上，改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零，最后记下P2位置在刻度尺上的读数。则正确操作顺序是②④①⑤③（或④②①⑤③）。 (4)[4]由于 则 根据 则有 。 (5)[5]同意，因为按教材的方法电表内阻导致的实验误差更大，该方法采用了等效替代的方法减小的电表内阻导致的误差问题。 13. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为。导体绳所受的安培力克服大小为的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为，导体绳长为，地球半径为，质量为，轨道处磁感应强度大小为，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此求： （1）迷你系绳卫星飞行的速率； （2）电池电动势。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由万有引力提供向心力有 解得 （2）导体绳产生的感应电动势 又因为 安培力为 电路中电流为 又因为 联立得 14. 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于 和处的两个质点。t=0时波形如图所示； 时质点Q第一次回到平衡位置，且通过的路程为6cm。求： （1）简谐波的波速； （2）质点P的初位置及其位移随时间变化的关系式。 【答案】（1）20m/s；（2）； 【解析】 【详解】（1）由波动图像可知波长 周期 波速 （2）Q从波峰第一次回到平衡位置的路程为6cm, 故振幅 A=6cm 对于P点，初始时刻 质点P的位移随时间变化的关系式 即为 15. 如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，不计活塞质量、汽缸质量及活塞与汽缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为27°C，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量m； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使得活塞回到位置A，求密封气体的热力学温度T应缓慢升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q； （3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量m的比值。 【答案】（1）；（2）375K，；（3） 【解析】 【详解】（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，设汽缸的横截面积为S，由于汽缸不计质量，气体初态压强 由玻意耳定律可知 则 由平衡条件得 解得 （2）活塞从位置B回到位置A的过程，气体发生等压变化 解得 外界对气体做功 （3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，没站人时剩余气体在压强为时活塞到汽缸底的距离为h。由平衡条件得 解得 由玻意耳定律可知 解得 故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为 16. 如图所示，劲度系数k = 100N/m的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求 （1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度； （2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A的速度大小； （3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动的总路程。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初态A、B静止，有 得 加电场，A、B分离时，加速度相等，对A 对B 可得 ， （2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得 解得 分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有 ， 得 即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞 ， 得 ，， 即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。 （3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒 解得 撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后 解得 归纳可得 A运动的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$