精品解析：四川省泸县第五中学2025-2026学年高三下学期第602次考试物理试卷

泸县五中高2023级高三下期第602次考试 物理 第I卷 选择题 46分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 在放射性药物研发领域，锕227（）是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中，研究人员观察到锕227发生衰变，生成原子核。为了优化药物性能，用高能质子（）轰击原子核，反应后检测到该核反应释放出一个中子（），并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 地铁以其快速、准时、运量大等特点成为大城市人们出行的首选交通工具。某条线路上的地铁列车的最高运行时速为72km/h，地铁在加速阶段和减速阶段的最大加速度均为，在该条线路上，站点A、B间的距离约为1.7km，A、B间的轨道可视为直线，则列车由站点A运动至站点B的最短时间约为（　　） A. 80s B. 90s C. 100s D. 110s 3. 如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2>F1，则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. N点场强一定大于M点场强 C. 把电子从N点移到M点，电势能减小 D. M、N两点可能在同一等势面上 4. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上绕有线圈M，线圈M和电源、开关、热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 B. 开关闭合瞬间，金属环向左摆动 C. 若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，金属环向左摆动 D. 保持开关闭合，当温度迅速升高时，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 5. 国际科研团队发现了两颗距离地球仅100光年的新行星，其中一颗可能适合生命生存。这两颗行星分别是LP890-9b（以下简称行星A）和LP890-9c（以下简称行星B）。行星A的半径约为8370公里，仅需2.7天就能绕恒星C一圈；行星B半径约为8690公里，8.5天能绕恒星C一圈，行星B到恒星C的距离约为水星与太阳间距离的0.1倍，水星的公转周期约为88天。假设行星A、B绕恒星C做匀速圆周运动。则（　　） A. 行星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度 B. 行星A的公转轨道半径大于行星B的公转轨道半径 C. 太阳的质量大于恒星C的质量 D. 水星的公转速度大于行星B的公转速度 6. 位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t1时刻波源停止振动，t2=0.35s时的完整波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=-0.5m，下列说法正确的是（　　） A. t1=0.3s B. t=0.25s时，波源的位移为正 C. t=0.4s时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到0.2s内，质点b运动总路程是0.6m 7. 如图所示，一束含有大量正、负带电粒子的射线，以相同的速度垂直于磁场沿AO方向射入圆形匀强磁场区域，它们在磁场中的运动径迹分成了如图的a、b两束，不计粒子重力以及粒子之间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. a粒子比荷较大 C. a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小 D. a粒子在磁场中运动时间较长 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分. 8. 已知横波无法穿过液态物质，而纵波能穿透。科学家通过分析地震波中的横波和纵波在地球内部的传播特点推断地下物质的性质。以下说法正确的是（　　） A. 纵波在岩浆层竖直传播时，岩浆质点是水平振动的 B. 在性质不同的固体岩石中传播时，地震波的速度不同 C. 若探测到某区域横波突然消失，可推断该区域存在液态物质 D. 地表人工产生的地震波在传播过程中，地表的物质和能量都随波传递至地下深处 9. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R和定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 若将线圈的转速加倍，则电压表的示数变为原来的2倍 C. 若将R的滑片向下移动，电压表、的示数均变大 D. 若将R的滑片向下移动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 10. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一质量为m=1kg的小物块恰好能静止在斜面上。现对小物块施加一纸面内某方向的恒力，使小物块从静止开始以加速度a=2m/s2沿斜面向上运动0.5m，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，则（　　） A. 恒力最小值为6N B. 恒力最小值为6N C. 恒力做功最小值为3.5J D. 恒力做功最小值为 第II卷 非选择题 54分 三、实验题：（16分） 11. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究“当质量一定时，加速度与合外力的关系”。 （1）下列操作正确的是______。（填正确答案标号） A. 使小车质量远小于钩码质量 B. 调节定滑轮高度使细绳与长木板平行 C. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）用A、B、C三辆质量不同的小车按规范操作做实验，测出钩码质量m不同的情况下小车的加速度a。钩码重力记为F，在同一坐标系中作出a－F图像如图乙所示。三个小车中，质量最小的是______（填“A”“B”或“C”）小车。 （3）根据图乙中的实验图线猜想和推断：当小车的质量______时，a与F成正比。 12. 某实验小组的同学准备测量电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下： A.电池（电动势约为3V，内阻约为4Ω） B.电流表A1（量程0~2mA，内阻约200Ω） C.电流表A2（量程0~5mA，内阻未知） D.滑动变阻器R0（最大阻值100Ω） E.电阻箱R1（阻值范围0~999.9Ω） F.电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω） G.开关一个，导线若干 （1）①该实验小组准备先测量电流表A1的内阻，设计了如图甲所示的电路，请根据实验电路用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。______ ②将滑动变阻器的滑片移到合适位置，调节电阻箱的阻值，当电流表的示数是电流表的三倍时，电阻箱R1的示数为99.0Ω，则电流表A1的内阻为______Ω。 （2）①某同学设计了如图丙所示的电路图测量电池的电动势和内阻，将电流表的量程变为原来的10倍，则电阻箱的示数应调为______Ω。 ②闭合开关，改变电阻箱接入回路的阻值，记录多组电流表的示数I（A）和电阻箱的阻值R，作出的图像如图丁所示，则电池的电动势______，内阻______。 四、解答题（13题8分，14题12分，15题18分，共38分） 13. 如图所示，A、B是两个容积为V的容器，C是用活塞密封的气筒，它的工作容积为0.5V，C与A、B通过两只单向进气阀a、b相连，当气筒抽气时a打开、b关闭，当气筒打气时b打开、a关闭。最初A、B两容器内气体的压强均为大气压强p0，活塞位于气筒C的最右侧。（气筒与容器间连接处的容积不计，气体温度保持不变）求： （1）活塞以工作容积完成第一次抽气后，气筒C内气体的压强p1； （2）活塞以工作容积完成抽气、打气各2次后，A、B容器内的气体压强之比。 14. 摩天轮的座舱可以简化为如图所示模型，对木板施加外力，使其托着质量为的物块在竖直面内做角速度为的匀速圆周运动。已知与的接触面始终水平，始终相对静止，且做圆周运动的半径为，重力加速度为。 （1）求在运动过程中受到的摩擦力的最大值。 （2）若运动到上半圆周部分，其速度方向与竖直方向夹角为且斜向上，求此时对的作用力的功率； （3）若、之间动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要保证始终相对静止，求应满足的条件。 15. 如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.1m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在最低点C点平滑连接。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，C的左侧有水平向右E=2×104N/C的匀强电场。将一个带电量q=+3×10-6C，质量为m=5×10-2kg的绝缘小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球而压缩弹簧至A处使弹簧具有弹性势能Ep=0.1J，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后进入CD管道，刚好能到最高点D处。在小球运动到C点前弹簧已恢复原长，水平轨道左侧AC段长为L=0.2m。g=10m/s2，小球运动的全过程中所带电荷不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求（答案可保留分数）： （1）小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力的大小； （2）水平轨道的动摩擦因数； （3）若在前两问的基础上，仅在半圆形轨道CD区域再加上水平向右=1.25×105N/C的匀强电场，再次将小球由A处静止释放，小球进入轨道CD后的最大动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泸县五中高2023级高三下期第602次考试 物理 第I卷 选择题 46分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 在放射性药物研发领域，锕227（）是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中，研究人员观察到锕227发生衰变，生成原子核。为了优化药物性能，用高能质子（）轰击原子核，反应后检测到该核反应释放出一个中子（），并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应过程满足质量数守恒、电荷数守恒可知， 故选C。 2. 地铁以其快速、准时、运量大等特点成为大城市人们出行的首选交通工具。某条线路上的地铁列车的最高运行时速为72km/h，地铁在加速阶段和减速阶段的最大加速度均为，在该条线路上，站点A、B间的距离约为1.7km，A、B间的轨道可视为直线，则列车由站点A运动至站点B的最短时间约为（　　） A. 80s B. 90s C. 100s D. 110s 【答案】D 【解析】 【详解】作出列车的图像如下 由图可知 故减速阶段的时间也是，根据图线的物理意义可知，加速和减速的位移 所以匀速运动的位移 故匀速运动的时间 列车运动的总时间 故选D。 3. 如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2>F1，则以下说法正确的是（　　） A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. N点场强一定大于M点场强 C. 把电子从N点移到M点，电势能减小 D. M、N两点可能在同一等势面上 【答案】B 【解析】 【详解】A．将F2和F1的作用线延长相交，交点即为点电荷的位置，可知点电荷对M处试探电荷有排斥力，对N处试探电荷有吸引力，所以这两个试探电荷的电性一定相反，故A错误； B．由电场强度定义式可知，由于，则有，故B正确； C．若点电荷带负电，则把电子从M点移到N点，电场力做负功，电势能增大；若点电荷带正电，电子从M点移到N点，电场力做正功，电势能减小，故C错误； D．由于，可知M、N到点电荷的距离不等，故不在同一等势面上，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上绕有线圈M，线圈M和电源、开关、热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 B. 开关闭合瞬间，金属环向左摆动 C. 若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，金属环向左摆动 D. 保持开关闭合，当温度迅速升高时，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据楞次定律“增反减同”，金属环中感应电流产生的磁场方向向左。再根据安培定则，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，A错误； B．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律的“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向左摆动，B正确； C．若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向右摆动，C错误； D．保持开关闭合，当温度迅速升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过金属环的磁通量向右增加。根据楞次定律，金属环中感应电流产生的磁场方向向左，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，D错误。 故选B。 5. 国际科研团队发现了两颗距离地球仅100光年的新行星，其中一颗可能适合生命生存。这两颗行星分别是LP890-9b（以下简称行星A）和LP890-9c（以下简称行星B）。行星A的半径约为8370公里，仅需2.7天就能绕恒星C一圈；行星B半径约为8690公里，8.5天能绕恒星C一圈，行星B到恒星C的距离约为水星与太阳间距离的0.1倍，水星的公转周期约为88天。假设行星A、B绕恒星C做匀速圆周运动。则（　　） A. 行星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度 B. 行星A的公转轨道半径大于行星B的公转轨道半径 C. 太阳的质量大于恒星C的质量 D. 水星的公转速度大于行星B的公转速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，万有引力提供行星上表面重力加速度得 故重力加速度为 行星A与行星B的质量关系未知，故无法判断两行星表面的重力加速度的大小，A错误； B．根据开普勒第三定律，由题意可知，行星A的周期比行星B的周期小，故行星A的轨道半径小于行星B的轨道半径，B错误； C．由题意，设行星B到恒星C的距离与水星到太阳的距离之比为，行星B绕恒星C的一周所用时间与水星绕太阳一周所用时间之比为，根据万有引力提供向心力可得 解得 所以恒星C与太阳的质量之比 故太阳的质量大于恒星C的质量，C正确； D．公转速度与公转周期的关系为 故行星B的公转速度v1与水星的公转速度v2之比为 故水星的公转速度小于行星B的公转速度，D错误。 故选C。 6. 位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t1时刻波源停止振动，t2=0.35s时的完整波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=-0.5m，下列说法正确的是（　　） A. t1=0.3s B. t=0.25s时，波源的位移为正 C. t=0.4s时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到0.2s内，质点b运动总路程是0.6m 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，该波的波长λ=1m。由题意可知， 可得T=0.2s，t1=0.3s，故A正确； B．由波形图可知，波源起振方向沿y轴负向，则时，波源位于负向最大位移处，B错误； C．t=0.4s时，即从图示位置再振动四分之一周期，质点a回到平衡位置，沿y轴正方向振动，C错误； D．波源的振动转到b点的时间为，在0到0.2s内，质点b振动四分之一周期，则运动总路程是15cm，D错误。 故选A。 7. 如图所示，一束含有大量正、负带电粒子的射线，以相同的速度垂直于磁场沿AO方向射入圆形匀强磁场区域，它们在磁场中的运动径迹分成了如图的a、b两束，不计粒子重力以及粒子之间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. a粒子比荷较大 C. a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小 D. a粒子在磁场中运动时间较长 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则，粒子向右运动，a粒子运动轨迹向下弯曲，受到向下的洛伦兹力，因此a粒子带负电；b粒子运动轨迹向上弯曲，受到向上的洛伦兹力，因此b粒子带正电，A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力可得 由于磁感应强度B相同，速度v相同，又有 所以比荷， B正确； C．根据洛伦兹力公式可知，磁感应强度B相同以及速度v相同，那么 由于仅知道比荷，粒子质量未知，所以不能确定与大小，所以无法判断洛伦兹力大小，C错误； D．根据洛伦兹力提供向心力可知 已知比荷，那么 根据粒子在磁场中做圆周运动所需的时间 由于粒子在磁场中运动对应的圆心角未知，所以无法判断粒子在磁场中运动时间的长短，D错误。 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分. 8. 已知横波无法穿过液态物质，而纵波能穿透。科学家通过分析地震波中的横波和纵波在地球内部的传播特点推断地下物质的性质。以下说法正确的是（　　） A. 纵波在岩浆层竖直传播时，岩浆质点是水平振动的 B. 在性质不同的固体岩石中传播时，地震波的速度不同 C. 若探测到某区域横波突然消失，可推断该区域存在液态物质 D. 地表人工产生的地震波在传播过程中，地表的物质和能量都随波传递至地下深处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．纵波的质点振动方向与波的传播方向共线，纵波竖直传播时，岩浆质点振动方向为竖直方向，故A错误； B．机械波的传播速度由介质性质决定，性质不同的固体岩石属于不同介质，地震波在其中传播速度不同，故B正确； C．横波无法穿过液态物质，若某区域横波突然消失，说明横波无法穿透该区域，可推断该区域存在液态物质，故C正确； D．波传播过程中仅传递能量、振动形式和信息，介质质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此地表的物质不会随波传递至地下，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R和定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 当线圈位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 若将线圈的转速加倍，则电压表的示数变为原来的2倍 C. 若将R的滑片向下移动，电压表、的示数均变大 D. 若将R的滑片向下移动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势的瞬时值最大，根据理想变压器原理可知，副线圈输出电压的瞬时值最大，但电压表的示数为副线圈输出电压的有效值，不变，故A错误； B．若将线圈的转速加倍时，原线圈中感应电动势的峰值将变为原来的2倍，根据理想变压器原理可知副线圈电压峰值也将变为原来的2倍，然而电压表的示数为有效值，也是原来有效值的2倍，故B正确； C．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，副线圈中电流变小，电阻两端的电压变小，故电压表的示数变大；因为变压器原线圈两端电压不变，根据理想变压器原理知副线圈两端电压也不变，所以的示数不变，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律，在副线圈回路有，则，为定值电阻不变，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一质量为m=1kg的小物块恰好能静止在斜面上。现对小物块施加一纸面内某方向的恒力，使小物块从静止开始以加速度a=2m/s2沿斜面向上运动0.5m，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，则（　　） A. 恒力最小值为6N B. 恒力最小值为6N C. 恒力做功最小值为3.5J D. 恒力做功最小值为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设恒力与斜面成角，对小物块进行受力分析，如图所示 由牛顿第二定律，沿斜面方向有 垂直斜面方向有 解得 依题意小物块恰好能静止在斜面上，有，即，则当时，F有最小值，即，A错误，B正确； CD．根据前面分析可得恒力做功为，要最小，则要最大，即最大，因小物块不能离开斜面，由图可知，最大时恰有，即垂直斜面方向有 沿斜面方向有 解得，则恒力做功最小值，C正确，D错误。 故选BC。 第II卷 非选择题 54分 三、实验题：（16分） 11. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究“当质量一定时，加速度与合外力的关系”。 （1）下列操作正确的是______。（填正确答案标号） A. 使小车质量远小于钩码质量 B. 调节定滑轮高度使细绳与长木板平行 C. 释放小车后立即打开打点计时器 （2）用A、B、C三辆质量不同的小车按规范操作做实验，测出钩码质量m不同的情况下小车的加速度a。钩码重力记为F，在同一坐标系中作出a－F图像如图乙所示。三个小车中，质量最小的是______（填“A”“B”或“C”）小车。 （3）根据图乙中的实验图线猜想和推断：当小车的质量______时，a与F成正比。 【答案】（1）B （2）A （3）远大于钩码质量 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小车所受的合外力大小近似等于钩码的总重力，应使小车的质量远大于钩码的质量，故A错误； B．细绳必须与长木板平行，才能保证小车所受拉力等于小车受到的合力，故B正确； C．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 根据F＝ma可知，相同的外力，A小车产生的加速度最大，则说明A小车的质量最小。 【小问3详解】 A和B两小车的实验图线a－F均发生了弯曲，a与F不成正比，造成这一现象的原因是在弯曲部分，没有满足小车的质量远大于钩码的质量这一条件。可见本实验中，a与F成正比的条件是小车的质量远大于钩码的质量，只有满足这一条件，小车所受合外力才近似等于钩码的重力。 12. 某实验小组的同学准备测量电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下： A.电池（电动势约为3V，内阻约为4Ω） B.电流表A1（量程0~2mA，内阻约200Ω） C.电流表A2（量程0~5mA，内阻未知） D.滑动变阻器R0（最大阻值100Ω） E.电阻箱R1（阻值范围0~999.9Ω） F.电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω） G.开关一个，导线若干 （1）①该实验小组准备先测量电流表A1的内阻，设计了如图甲所示的电路，请根据实验电路用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。______ ②将滑动变阻器的滑片移到合适位置，调节电阻箱的阻值，当电流表的示数是电流表的三倍时，电阻箱R1的示数为99.0Ω，则电流表A1的内阻为______Ω。 （2）①某同学设计了如图丙所示的电路图测量电池的电动势和内阻，将电流表的量程变为原来的10倍，则电阻箱的示数应调为______Ω。 ②闭合开关，改变电阻箱接入回路的阻值，记录多组电流表的示数I（A）和电阻箱的阻值R，作出的图像如图丁所示，则电池的电动势______，内阻______。 【答案】（1） ①. 见解析 ②. 198 （2） ①. 22.0 ②. 3 ③. 4.2 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电路图，连接实物图如图所示 [2]根据欧姆定律有 其中 解得 【小问2详解】 [1]将电流表的量程变为原来的10倍，则有 解得 [2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 根据图像有， 解得， 四、解答题（13题8分，14题12分，15题18分，共38分） 13. 如图所示，A、B是两个容积为V的容器，C是用活塞密封的气筒，它的工作容积为0.5V，C与A、B通过两只单向进气阀a、b相连，当气筒抽气时a打开、b关闭，当气筒打气时b打开、a关闭。最初A、B两容器内气体的压强均为大气压强p0，活塞位于气筒C的最右侧。（气筒与容器间连接处的容积不计，气体温度保持不变）求： （1）活塞以工作容积完成第一次抽气后，气筒C内气体的压强p1； （2）活塞以工作容积完成抽气、打气各2次后，A、B容器内的气体压强之比。 【答案】（1） （2）2∶7 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，工作过程是等温变化，则完成第一次抽气结束后，由玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 第二次抽气结束后，有 第一次打气结束后，有p0V＋0.5p1V=p2V 第二次打气结束后，有p2V＋0.5pAV=pBV 联立解得pA∶pB=2∶7 14. 摩天轮的座舱可以简化为如图所示模型，对木板施加外力，使其托着质量为的物块在竖直面内做角速度为的匀速圆周运动。已知与的接触面始终水平，始终相对静止，且做圆周运动的半径为，重力加速度为。 （1）求在运动过程中受到的摩擦力的最大值。 （2）若运动到上半圆周部分，其速度方向与竖直方向夹角为且斜向上，求此时对的作用力的功率； （3）若、之间动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要保证始终相对静止，求应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当运动到圆心等高的位置时，摩擦力最大，此时摩擦力提供圆周运动的向心力，则有 【小问2详解】 根据动能定理可知，在匀速圆周中，合力的功等于零，则有 此时重力的功率 对的作用力的功率 【小问3详解】 设与圆心连线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律则有， 又因为 解得 要求始终相对静止，则应该比的最小值小，由数学知识可得 15. 如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.1m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在最低点C点平滑连接。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，C的左侧有水平向右E=2×104N/C的匀强电场。将一个带电量q=+3×10-6C，质量为m=5×10-2kg的绝缘小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球而压缩弹簧至A处使弹簧具有弹性势能Ep=0.1J，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后进入CD管道，刚好能到最高点D处。在小球运动到C点前弹簧已恢复原长，水平轨道左侧AC段长为L=0.2m。g=10m/s2，小球运动的全过程中所带电荷不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求（答案可保留分数）： （1）小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力的大小； （2）水平轨道的动摩擦因数； （3）若在前两问的基础上，仅在半圆形轨道CD区域再加上水平向右=1.25×105N/C的匀强电场，再次将小球由A处静止释放，小球进入轨道CD后的最大动能。 【答案】（1）2.5N；（2）；（3）=0.1125J 【解析】 【详解】（1）刚好能到最高点D处，D处时的速度为零，则从C到D由机械能守恒定律 在C点时 由牛顿第三定律，小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力 解得 （2）从A到C，由能量守恒定律有 解得 （3）设M点具有最大动能，M点与竖直方向的夹角，有 从C到M由动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $