海南省琼海市海桂中学2023-2024学年高三下学期期中考试物理试卷

绝密★启用前 海南省琼海市海桂中学2023-2024学年高三下学期期中物理试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 题号 一 二 三 四 总分 得分           注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题）   评卷人 得分     一、单选题(共8题，每题3分，共24分) 1．如图所示,半径为R、内壁光滑的圆轨道竖直固定,在圆心处固定了一点电荷,质量为m的带电小球静止在轨道最低点,此时轨道对小球的支持力为2mg,若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则下列判断正确的是 A.小球通过轨道最高点时速度一定大于等于 B.当<v0<2时,小球能做完整的圆周运动 C.若v0=,小球会在AB之间某位置脱离轨道 D.只要小球能做完整的圆周运动,则小球对轨道的最大压力与最小压力之差与v0无关 2．科学家重新分析了开普勒太空望远镜退役前收集到的数据,发现了一颗与地球大小基本相同的系外行星——Kepler-1649c,距离地球约300光年,围绕一颗红矮星运行。假设该行星的公转轨道半径是地球的k倍,行星质量是地球质量的q倍,红矮星质量是太阳的p倍,假设该行星的半径和地球的相等,则下列说法正确的是 A.该行星公转轨道半径的三次方和公转周期平方的比值与地球的相等 B.该行星的绕行周期是地球的倍 C.该行星的第一宇宙速度是地球的q倍 D.该行星表面的重力加速度是地球的倍 3．已知某行星的平均密度与地球的平均密度大致相等,若探测器登陆到该行星后,做了竖直上抛实验,并作出位移-时间图象来研究行星的一些参量,图中甲、乙曲线分别是在地球上和该行星上以不同初速度竖直上抛的物体的位移-时间图象,不计空气阻力和星球自转。则下列说法正确的是 A.该行星与地球的重力加速度大小之比为9∶11 B.该行星与地球的质量之比为27∶32 C.该行星与地球的半径之比为32∶27 D.该行星与地球的第一宇宙速度之比为272∶322 4．如图甲所示,质量为m=2 kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图象如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,取水平向右为正方向,由此可知 A.在0~3 s时间内物块的加速度大小为6 m/s2 B.在3~5 s时间内物块的加速度大小为3 m/s2,方向水平向右 C.5 s末,物块速度大小为3 m/s,方向水平向右 D.在5 s末,克服水平拉力F做功的功率为0 5．发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示,则以下说法正确的是 A.要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3,需要先在圆轨道1的Q点点火加速,再在椭圆轨道2的P点点火减速 B.卫星在轨道3上的速率有可能大于在轨道1上的速率 C.当卫星在椭圆轨道2上运行时,在Q点的速度一定大于7.9 km/s,而在P点的速度一定小于7.9 km/s D.当卫星在椭圆轨道2上运行时,在Q点的机械能要大于在P点的机械能 6．如图,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B,A以速度v1斜向上抛出,B以速度v2竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度为g,以下判断正确的是 A.相遇时A的速度一定为零 B.从抛出到相遇,A、B的动量变化量不同 C.A从抛出到最高点的时间为 D.A、B相遇时B的速度一定为零 7．如图所示,三角形传送带以v=2 m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,两边倾斜的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37°。A、B两个小物块(均可视为质点)同时分别从左、右传送带顶端都以v0=2 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是μ=0.5,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列判断正确的是 A.物块A比B先到达传送带底端 B.物块A、B同时到达传送带底端 C.传送带对物块A的摩擦力沿传送带向上,对物块B的摩擦力沿传送带向下 D.物块A下滑过程中相对传送带的路程等于物块B下滑过程中相对传送带的路程 8．在国际单位制中,力学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)。导出单位W(瓦特)用上述基本单位可表示为 A.m·kg2·s-3 B.m2·kg·s-3 C.m2·kg·s-2 D.m2·kg·s-1   评卷人 得分     二、多选题(共5题，每题4分，共20分) 9．如图所示,在x轴上方有一个无限大的垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在xOy平面内,从原点O处以速率v发射一个带负电的粒子,方向与x轴正方向成θ角(0<θ<π),不计重力,则 A.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若θ一定,v越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远 C.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越长 D.若v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远 10．如图所示在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点O为圆心的两个同心圆,两圆上有a、b、c、d四个点,Oac三点共线,则 A.a、c两点的电场强度方向相同,大小不可能相等 B.a、b两点的电势相同 C.将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点,电场力不做功 D.带正电的试探电荷仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动 11．如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是 A.A、B的质量之比为1∶ B.A、B所受弹簧弹力大小之比为∶ C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为∶1 D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1∶ 12．一个带负电小球,电荷量为q(q<0),置于光滑水平面上,水平面的空间内存在着电场,其中一条水平的电场线如图1中Ox1所示。在电场中小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动。以O点为坐标原点,取向右方向为x轴正方向,小球在运动过程中的动能Ek随位移x变化的关系如图2所示,不考虑空气阻力。则下列说法中正确的是 A.该电场为匀强电场,方向沿x轴正方向 B.小球在从O点到位置x1的过程中,加速度减小 C.O点的电势比位置x1的电势高 D.O点与位置x1间的电势差U= 13．如图所示,两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是 A.a点电势比b点电势高 B.a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点场强大 C.b点电势比c点电势高,场强方向相同 D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点 第II卷（非选择题）   评卷人 得分     三、实验题(共2题，每题10分，共20分) 14．现要准确地测量量程为0~100 mA、内阻约为10 Ω的电流表A的内阻RA,实验室提供的器材如下: 电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω); 电压表V(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ); 定值电阻R1(阻值为2.0 Ω); 定值电阻R2(阻值为15 Ω); 定值电阻R3(阻值为150 Ω); 滑动变阻器R(最大阻值约10 Ω,允许通过的最大电流为2 A); 电源E(电动势1.5 V,内阻约0.5 Ω); 开关S一个,导线若干。 (1)为测量电流表A的内阻,某同学选用上述的一些器材如图甲所示,其中定值电阻R甲应该选择　　　　(填写对应器材的符号),并连接实物电路图。 (2)按图甲电路进行实验,多次测量得到多组电流表A和A1的示数I、I1,以I为纵轴,I1为横轴,用描点法得到I-I1图象,若图线的斜率为k,定值电阻R甲的阻值设为R0,则电流表A的内阻RA=　　　　。(用题中所给字母R0、k表示) (3)为测电流表A的内阻,另一同学选用上述的一些器材设计了图乙所示电路。从实验测量精度的角度分析,该电路存在的主要问题是　　　　　　　　　　。 15．两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r,调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图乙所示的两条U—I直线a、b,回答下列问题: (1)根据两同学描绘的直线a、b,可知b图线是根据电压表　　　　(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得　　　　　　　　　　　(填写物理量符号及计算结果)。 (2)忽略各电表对电路的影响,则该电路中电流表的读数最大不超过　　　　A。   评卷人 得分     四、计算题(共3题，每题12分，共36分) 16．2016年10月17日,我国成功发射了神舟十一号飞船,并按计划与在轨的目标飞行器天宫二号空间实验室交会对接,形成组合体。设组合体在轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知组合体所在轨道处的重力加速度大小为g,地球质量和半径分别为M和R。(引力常量G已知)求: (1)组合体轨道离地面的高度h; (2)组合体在轨道上绕地球运行的速度大小v。 17．如图所示,PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的水平虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E。在O点放置一粒子发射源,能向右侧与荧光屏成α角的方向发射一系列带正电的粒子,粒子的质量均为m,电荷量均为q,在磁场中运动的轨迹半径均为R,忽略粒子的重力。 (1)当α=90°时,该粒子从发射至到达荧光屏上所用的时间为多少? (2)当α=60°时,粒子到达荧光屏时的位置距离O点多远? (3)当0<α<180°时,粒子发射源发射出的粒子到达荧光屏时的位置与O点的距离范围为多少? 18．[选修3-3] 如图所示,某兴趣小组设计了一款测量水深的装置,内壁光滑的P、Q两气缸通过容积可忽略的细管相连。气缸P上端开口,横截面积为2S,气缸Q下端封闭,横截面积为S,使用前用密闭性良好的轻质活塞A和B在两气缸内分别封闭一定质量的理想气体,稳定时活塞A距P底部距离为L,P内部气体压强为p0,活塞B位于气缸Q顶端且距气缸底部距离为L,缸内气体压强为4p0。使用时将此装置置于深水中,根据测量活塞相对气缸的位置可计算出装置所处位置的水深。已知外界大气压强始终为p0(p0相当于10 m高的水柱产生的压强),不计气缸壁厚,缸中气体温度保持不变。 (1)若将该装置放在水面下10 m处(L≪10 m),求稳定后活塞A相对气缸P向下移动的距离d; (2)求该装置可测量水深的最大值hm。 …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 试卷第2页，总2页 试卷第1页，总2页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1.D 【解析】分析可知,在最高点,小球受到的重力与库仑力平衡,轨道的支持力提供小球在最高点所需的向心力,即FN+mg-F库=FN=m,故小球通过最高点时v≥0,A错误。小球由最低点到最高点,电势能不变,由动能定理得mv2-m=-2mgR,解得v0≥2,B错误。若v0=,小球不能到达最高点,但由于库仑力的作用,小球在运动过程中始终与轨道之间存在弹力,不会脱离轨道,C错误。小球能做完整的圆周运动,在最低点有Fmax-mg-F库=m,在最高点有Fmin+mg-F库=m,m-m=2mgR,联立解得Fmax-Fmin=6mg,与v0无关,D正确。 【备注】无   2.B 【解析】根据开普勒第三定律可知,行星公转轨道半径的三次方和公转周期平方的比值与中心天体的质量有关,结合题意可知A选项错误。天体绕行时,由万有引力提供向心力有=mr,得T=,故该行星的绕行周期是地球的倍,B选项正确。第一宇宙速度即卫星贴近行星表面绕行时的速度,有,得v=,该行星的第一宇宙速度是地球的倍,C选项错误。行星表面的物体受到的重力约等于行星与物体间的万有引力,即m2g=,得g=,故该行星表面的重力加速度是地球的q倍,D选项错误。 【备注】无   3.C 【解析】从图象中可看出在地球上竖直上抛物体在空中上升运动的时间为2t,上升的高度为3H,3H=g(2t)2,同理在行星上有2H=g'(1.5t)2,联立解得,选项A错误;在地球表面有G=mg,在该行星表面有G=mg',又M=ρ·πR3,M'=ρ·πR'3,联立解得,,选项B错误,C正确;对在地球附近做匀速圆周运动的卫星有=mg,解得,选项D错误。 【备注】无   4.D 【解析】本题考查图象、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、功率及其相关知识点。在0~3 s时间内,F1=12 N,由牛顿第二定律,F1-μmg=ma1,解得物块加速度a1=1 m/s2,选项A错误。在3~5 s时间内,F2=4 N,由牛顿第二定律,F2-μmg=ma2,解得物块加速度a2=-3 m/s2,3 s末,物块速度为v1=a1t1=3 m/s,4 s末,物块速度为v2=v1+a2t2=0,摩擦力大于拉力,4 s末物块停止运动,则5 s末,克服水平拉力F做功的功率为0,选项B、C错误,D正确。 【备注】无   5.C 【解析】本题考查卫星变轨及第一宇宙速度等知识。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,即卫星在轨道1上的运行速度是第一宇宙速度7.9 km/s,卫星的速度变大,才可能由轨道1变为轨道2,所以卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s,而在远地点P的速度一定小于7.9 km/s,C正确。将卫星从轨道1变轨到轨道2,需要在Q点点火加速,从轨道2变轨到轨道3需要在P点点火加速,故A错误;卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,G=m,解得v=,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,故B错误;卫星在椭圆轨道2上运行时机械能不变,在椭圆轨道上Q、P两点时的机械能相等,故D错误。 【备注】无   6.D 【解析】A在水平方向不受力,做匀速直线运动,在竖直方向仅受重力作用,做匀变速直线运动,相遇时A到达最高点,其竖直分速度为零,但水平分速度不为零,则合速度不为零,故A错误。从抛出到相遇,A与B都只受重力作用,且运动时间相同,根据I=Ft可知,两者的动量变化量相同,故B错误。A与B到达最高点时运动的时间相等,均为t=,故C错误。A与B在竖直方向上的运动情况相同,则此时B也到达最高点,速度为0,故D正确。 【备注】无   7.B 【解析】本题以三角形传送带为情境命题,考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及其相关知识点,考查的核心素养是运动与相互作用观念、科学思维。 小物块A的初速度方向与传送带速度方向相反,所受滑动摩擦力沿传送带向上;小物块B的初速度方向与传送带速度方向相同,且大小相等,由于μ<tan 37°,故小物块B沿传送带向下做加速运动,速度大于传送带速度,所受滑动摩擦力沿传送带向上。由于小物块A、B在两侧传送带上受力情况相同,初速度大小相同,所以物块A、B同时到达传送带底端,选项AC错误,B正确。由于小物块A的速度方向与传送带速度方向相反,小物块B的速度方向与传送带速度方向相同,所以物块A下滑过程中相对传送带的路程大于物块B下滑过程中相对传送带的路程,选项D错误。 【备注】解答此题常见的错误主要有:一是误认为小物块B速度方向和传送带方向相同,且初速度与传送带速度相等,相对传送带静止,不受滑动摩擦力作用,导致错选A;二是没有认真分析,导致错选C或D。   8.B 【解析】本题考查国际单位制的知识,意在考查考生的理解能力。 根据功率定义式P=,功的定义式W=Fx,再结合牛顿第二定律F=ma得P=,则功率的单位可表示为m2·kg·s-3,故B正确,ACD错误。 【备注】无   9.BC 【解析】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动及其相关的知识点。若θ角一定,速度v越大,带电粒子在磁场中运动的轨迹半径越大,圆弧轨迹所对应的圆心角不变,粒子在磁场中运动的时间不变,粒子离开磁场的位置距O点越远,选项A错误,B正确;若速度v一定,θ越大,粒子在磁场中运动的轨迹圆弧所对的圆心角2θ越大,粒子在磁场中运动的时间越长,选项C正确;若速度v一定,当θ=90°时,粒子离开磁场的位置距O点的距离最远,为半径的2倍,选项D错误。 【备注】无   10.BD 【解析】本题考查等量同种负点电荷电场、场强叠加、电势、电场力做功及其相关知识点。根据两个等量同种负点电荷电场线特点,a、c两点的电场强度方向相同,大小可能相等,选项A错误。a、b两点在同一等势面上,两点的电势相同,选项B正确。由于b、d两点不在同一等势面上,将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点,电场力做负功,选项C错误。在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向O点的电场力,在此平面内可能做匀速圆周运动,选项D正确。 【备注】无   11.CD 【解析】本题考查受力平衡与瞬时加速度问题,意在考查考生的理解、推理能力。 A、B都处于平衡状态,分别对A、B受力分析。对物体A有tan 60°=,得mA= ,对物体B有F弹=mBg,mB=,同一根弹簧弹力相等,所以=,故AB错误。对物体A,细线的拉力TA= ;对物体B,细线的拉力TB=,所以TA∶TB=cos 45°∶cos 60°=∶1,故C正确。快速撤去弹簧的瞬间,物体A、B将以各自对应的悬点为圆心做圆周运动,重力与细线拉力的合力沿垂直于细线的方向,对物体A∶mAgsin 30°=mAaA,解得aA=g;对物体B∶mBgsin 45°=mBaB,解得aB=g;联立得=,故D正确。 【备注】无   12.BC 【解析】本题考查电场中电势、电场强度及电场力做功等问题。从题图2知图线斜率表示电场力,即电场力大小减小,根据牛顿第二定律知,小球的加速度减小,该电场不是匀强电场,选项B正确,A错误;小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动,动能减小,说明电场力做负功,小球所受电场力方向向左,则电场方向沿x轴正方向,可知O点的电势比位置x1的电势高,选项C正确;根据qU=Ek1-Ek0得,O点与位置x1间的电势差U=,选项D错误。 【备注】无   13.BD 【解析】本题考查了电势、电势差等知识,意在考查考生对点电荷电场的理解。等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,可知a、b两点的电势相等,A错误;电场线的疏密表示场强的大小,中垂线上b处电场线最密,则b点场强比a点大,a、b两点场强方向都与中垂线垂直,a、b两点场强方向相同,B正确;根据沿着电场线方向电势降低,可知b点电势比c点低,两点场强方向相同,C错误;曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧,而电子在c点所受的电场力方向向右,所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点,D正确。 【备注】无   14.(1)R1    如图所示 (限流接法也可)　(2) -R0 　(3)图乙中电压表V的量程过大 (其他答法正确也可) 【解析】本题考查测量电流表内阻实验,考查考生的实验探究能力。 (1)题图甲中测量电流表A的内阻,应选用电流表A1测干路电流,定值电阻R甲与电流表A并联。若定值电阻用R2或R3,则待测电流表满偏时电流表A1的示数不足满偏的,误差较大,故不能用R2或R3。若用R1,两电流表几乎同时达到满偏,故应用R1。测量电流表A的实物电路图如答图所示。(2)对所连实物电路根据串并联特点有(I1-I)R0=IRA,变形得I=I1,故有k=,解得RA=-R0。(3)题图乙电路中测量电流表A的内阻时将电流表A和电压表V并联,电流表A两端的最大电压为Um=IARA≈1 V,此时电压表V的示数为其满偏的三分之一,这样测量误差较大,故电路存在的主要问题是图乙中电压表V的量程过大。 【备注】无   15.(1)V2　R0=2.0 Ω　(2)0.5 【解析】本题考查了伏安法测电阻以及测电源电动势和内阻的实验,意在考查考生处理实验数据的能力。(1)定值电阻的U—I图线是正比例图线,一定经过原点,故图线b是根据电压表V2和电流表A的数据描绘的,由图线b可得R0的电阻为2.0 Ω。(2)当滑动变阻器的滑片滑到最左端时,总电阻最小,电流最大,示数为0.5 A。 【备注】本题关键是要明确定值电阻的U—I图象和电源的U—I图象的物理意义和区别,定值电阻的U—I图线是正比例图线,斜率表示电阻;电源的U—I图线的纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻;然后根据具体数据进行判断。   16.(1) h=-R    (2) v= 【解析】本题考查万有引力定律,意在考查考生对万有引力定律的理解。 (1)设组合体质量为m 对m:G=mg 解得h=-R (2)由mg= 联立解得v=。 【备注】无   17.(1)+  (2) R+BR  (3) 0<y<R+2BR 【解析】本题考查了带电粒子在组合场中的运动,意在考查考生的分析综合能力和应用数学知识处理物理问题的能力。 (1)如图甲所示,假设粒子从O点以任意方向进入磁场,经偏转后由磁场边界的O2点离开磁场,由于粒子的轨迹半径等于磁场的半径,令磁场区域的圆心为O3、轨迹圆的圆心为O1,则OO1O2O3为菱形,又因为OO3垂直荧光屏,故粒子离开磁场的速度方向垂直O1O2,因此所有粒子离开磁场的速度方向均平行于荧光屏。 粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力得qvB=m 解得v= 当α=90°时,粒子在磁场中转过圆弧后以平行于荧光屏的速度v进入匀强电场,粒子在磁场中运动的时间为 t1=== 粒子进入电场后做类平抛运动,粒子到达荧光屏上时沿电场方向运动的距离为R,由匀变速直线运动规律有 R=·· 解得t2= 故粒子从发射至到达荧光屏上所用的时间为 t=t1+t2=+ (2)当α=60°时,粒子的运动轨迹如图乙所示,粒子在磁场中转过120°角后离开磁场,再沿直线到达图乙中的M点,最后垂直电场方向进入电场,做类平抛运动,并到达荧光屏,由几何关系可得M到荧光屏的距离为 x1=R+Rsin 30°=1.5R 设粒子在电场中运动的时间为t3,由匀变速直线运动规律有 x1=· 解得t3= 在电场中,粒子在竖直方向上做匀速直线运动,到达荧光屏上时有 y1=vt3=BR 粒子到达荧光屏时的位置与O点的距离为 y=R+y1=R+BR (3)假设α无限接近0°时,粒子由磁场的最右端离开后竖直向上运动,垂直进入电场中做类平抛运动,到达荧光屏上时的位置距离O点最远,此时xmax=2R 则2R=· 粒子在电场中竖直向上运动的距离为 y2=vt4=2BR 此时粒子到达荧光屏上的位置与O点的距离为ymax=R+y2=R+2BR 假设α无限接近180°时,粒子到达荧光屏上时的位置距离O点最近,此时ymin=0 故粒子到达荧光屏上时的位置与O点的距离范围为 0<y<R+2BR。 【备注】无   18.(1) d=    (2) hm=50 m 【解析】本题考查玻意耳定律、压强的计算等相关知识点,意在考查考生的推理论证能力。 (1)若该装置放入水深10 m处,由于p0相当于10 m高的水柱产生的压强,故此时气缸P中气体的压强等于2p0,由于气缸Q中气体的压强等于4p0,故活塞B不动。设活塞A向下移动的距离为d,P内气体为等温变化,由玻意耳定律得 p0L·2S=2p0(L-d)·2S 解得d= (2)当测量最大深度时,活塞A刚好到气缸P的底端,设活塞B向下移动的距离为x,当活塞B再次静止时,上、下两部分气体压强相等,设为p1,则 对原P中气体,由玻意耳定律得 p0L·2S=p1x·S 对原Q中气体,由玻意耳定律得 4p0L·S=p1(L-x)·S 解得p1=6p0 又因为p1=p0+ρghm 所以hm=50 m 【备注】无   学科网（北京）股份有限公司 $$