精品解析：2027届山西现代双语学校等校高三上学期10月模拟预测物理试题

2026-2027学年高三年级上学期10月月考 物理试题 注意事项：1.本试卷满分100分，答题时间75分钟。 2.本试卷考查内容为70%一轮复习内容，30%选考。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 江苏省城市足球联赛，简称“苏超”，其赛事设计为每队仅限3名职业球员，其余全是来自各行各业的业余爱好者。某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】足球作曲线运动，在最高点时有水平分速度，且水平分速度方向沿轨迹的切线方向；足球除受重力外还受空气阻力作用，则所受的合力方向与速度方向的夹角为钝角。 故选C。 2. 如图是氢原子的能级示意图。大量处于基态的氢原子经某种频率的光照射后，共辐射出6种不同频率的光子，则照射光的光子的能量是（ ） A. 13.6 eV B. 12.75 eV C. 12.09 eV D. 0.85 eV 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知 得 即能发出种频率光的一定是能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为 综合选项内容分析，ACD错误，B正确； 故选B。 3. “套圈”是很多人喜欢的游戏项目。如图所示，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环在空中运动的时间短 B. 套中Ⅰ号物品，套环在空中速度变化得慢 C. 套中Ⅱ号物品，套环落地时的重力瞬时功率较大 D. 套中物品过程中两套环重力的平均功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律，竖直方向的位移公式为 可知套中物品的时间与高度有关，前后两次高度相同，则两次时间相同，故A错误； B．两次套环都做平抛运动，加速度恒定，根据 可知，套环在空中速度变化快慢相同，故B错误； C．根据平抛运动规律，两次套环运动时间相同，根据 可知两环落地时重力瞬时功率相同，故C错误； D．套中物品过程中，下落高度相同，时间相同，根据 可知，套环重力的平均功率相同，故D正确。 故选D。 4. 马刀锯是一种木匠常用的电动工具。其内部安装了特殊的传动装置，简化后如图所示，可以将电动机的转动转化为锯条的往复运动。电动机带动圆盘O转动，圆盘O上的凸起P在转动的过程中带动锯条左右往复运动。已知电动机正在顺时针转动，转速n=2400r/min，OP=2cm。某时刻OP与锯条运动方向的夹角θ=37°，下列说法正确的是（ ） A. 此时锯条向左运动 B. 此时锯条的速度大小约为5 m/s C. OP从图示位置转过30°的过程中，锯条的速度增大 D. 锯条往复运动的周期是40s 【答案】C 【解析】 【详解】转速 角速度 ， 点线速度： A．圆盘顺时针转动，点线速度沿圆周切线斜向右上，将沿平行锯条、垂直锯条分解，平行锯条分速度向右，因此锯条向右运动，故A错误。 B．如图所示 锯条速度是沿锯条方向的分速度 ，故B错误。 C．从图示位置顺时针转过，变大、变大，变大，锯条速度增大，故C正确。 D．周期 ，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，一可视为质点的物块从倾角的斜坡上的最高点由静止开始下滑，物块在下滑过程中的动能、重力势能E，与下滑位移x间的关系如图乙所示，取地面为零势能面，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 物块的质量为1kg B. 图乙中两直线交点的横坐标为 C. 物块下滑时的速度为 D. 物块与斜面之间动摩擦因数为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由图像可知物块全程下滑位移为，初始重力势能为，由重力势能的定义有 代入数据得 对全程应用动能定理，重力做功与滑动摩擦力做功的代数和等于动能的变化量，有 解得，故A错误，D正确； B．由前述计算得质量，动摩擦因数，物块下滑位移为时，由动能定理有 由重力势能的定义有 两图线交点满足 解得，故B错误； C．下滑位移为时，由前述动能关系得 由动能的定义有 代入数据得，，故C错误； 故选D。 6. 不同彗星的轨道和周期差异较大，如短周期彗星有恩克彗星、哈雷彗星等，长周期彗星有海尔—波普彗星等。如图所示，某彗星绕太阳的运行周期为27年，且彗星近日点与太阳的距离是6 AU，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），则彗星在近日点和远日点的动能之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】彗星绕太阳做椭圆运动，近日点和远日点分别是椭圆长轴的两个端点，太阳位于长轴上的一个焦点处。设彗星轨道的半长轴为、公转周期为，由开普勒第三定律可知，绕太阳运行的星体满足，其中只与太阳有关。地球绕太阳的公转周期、轨道半径，彗星的公转周期，把地球和彗星的数据分别代入该定律，得 把上式变形得 代入和，可求得 所以彗星轨道的半长轴为地球轨道半径的倍，即 彗星在近日点与太阳的距离为，而椭圆长轴的长度为，它等于近日点距离与远日点距离之和，即 把代入该式，得彗星在远日点与太阳的距离 由此可得，由开普勒第二定律，彗星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。在近日点和远日点附近取极短的时间，在这两个位置彗星的速度方向都与太阳光线垂直，扫过的面积分别为和 由这两个面积相等并消去公共因子，可得 由此式变形可得，近日点与远日点的速率之比为 彗星的质量为，两点的动能均满足，其中为该点的速率。所以两点的动能之比等于速率之比的二次方，即 所以彗星在近日点和远日点的动能之比为。 故选C。 7. 如图为探究机器人模仿人类表演杂技“水流星”示意图，一个质量为的机器人，站在台秤上，一长为的悬线一端系一个质量为的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动，a、b、c为小球运动轨迹上的点，a、c与圆心等高，且小球通过圆轨道最高点b时速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中，台秤的示数最大为 B. 小球运动过程中，台秤的示数最小为 C. 小球在a、b两个位置时，台秤的示数相同 D. 小球从b点运动到c点的过程中重力的瞬时功率先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．从最高点到最低点由机械能守恒定律 小球运动到最低点时绳的拉力最大，则 解得 则台秤的示数最大为，A错误； B．当绳与竖直方向的夹角为θ（过圆心的水平线以上）时台秤示数，由机械能守恒定律 由牛顿第二定律 解得 台称的示数 则当时FN有最小值，B正确； C．小球在a点时绳的拉力无竖直分量，则台称读数为Mg；b点时台称读数 即小球在a、b两个位置时，台秤的示数不相同，C错误； D．小球从b点运动到c点的过程中速度的竖直分量逐渐增加，根据可知，重力的瞬时功率逐渐增加，D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题输出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，波速为，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点。则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波的周期为 C. 时质点沿轴正方向运动 D. 0~2s内质点运动的路程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知 解得该波的波长为，故A错误； B．由波长和波速的关系得 其中波速 解得该波的周期为，故B正确； C．简谐横波在介质中沿轴正方向传播，根据平移法可知，时质点沿轴正方向运动，故C正确； D．P点位于y轴的负半轴，经过 波向x轴正方向传播，P向靠近平衡位置方向振动，在0~2 s的内质点P运动的路程一定大于，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，竖直平面内的光滑轨道由两部分组成，水平轨道abc和半圆轨道cde相切于c点，O为半圆轨道的圆心，c、e分别为半圆轨道的最低点和最高点，半圆轨道的半径为R。原长为2R的轻弹簧一端固定在O点，另一端拴接质量为m可视为质点的物块，物块放在水平轨道上的a点，同时在物块上施加一水平向右的恒力F，且，物块依次经过b、c、d、e四点。已知，d点为与圆心O等高的点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 物块在b、c两点时弹簧的弹性势能相等 B. 物块在c、d两点的动能相等 C. 物块在e点的动能比b点小 D. 物块在c点的动能比e点小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．物块在b点时的长度 物块在b点时弹簧的伸长量 物块在c点时弹簧的压缩量 所以物块在b、c两点时弹簧的弹性势能相等，故A正确； B．对物块从c到d由动能定理得 所以物块在c、d两点的动能相等，故B正确； C．物块在e点时弹簧的长度与c点相等，弹性势能与b、c点相等，对物块从b到e由动能定理得 所以物块在e点的动能比b点大，故C错误； D．物块从c点到e点，只有重力做负功，动能减小，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分别在圆心的两侧，用不可伸长的轻绳相连，两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA<RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时，绳中弹力FT与ω2的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.4 B. 物块B与圆心距离RB=1.25m C. 当角速度为1rad/s时，圆盘对A的摩擦力为0.25N D. 当角速度为rad/s时，A恰好要相对圆盘发生滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块和随圆盘一起转动，角速度相等，由于，根据向心力公式可知物块需要的向心力较大，则物块的静摩擦力先达到最大值。当时，绳中开始出现弹力，此时物块受到的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，当时，对物块根据牛顿第二定律有 推导得出 结合图乙可知图线的纵轴截距为，则有 代入数据解得，故A错误； B．根据图线斜率的物理意义可得 解得，故B正确； C．当角速度为时，即，根据A选项中的推导有 代入数据解得 对物块受力分析，假设圆盘对物块的摩擦力指向圆心，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 可知此时圆盘对的摩擦力大小为，故C错误； D．对物块，由C选项的分析推导得出摩擦力的表达式为 代入已知数据推导得出 可知随着角速度增大，圆盘对物块的摩擦力先减小后反向增大，当物块恰好要相对圆盘发生滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力且方向背离圆心，则有 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题（两个小题，共14分）。 11. 某实验小组用气垫导轨验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。重力加速度为。 （1）用螺旋测微器测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片宽度____________mm； （2）开动气源，让滑块在气垫导轨上点（图中未标出）由静止释放，滑块通过光电门时，挡光片挡光时间为，用手机的测角度功能测出气垫导轨的倾角，用刻度尺测出滑块在点时挡光片到光电门的距离，若滑块的质量为，则滑块从点滑到光电门，滑块动能的增加量为__________，重力势能的减少量_______； （3）改变气垫导轨的倾角多次实验，每次滑块均从点由静止释放，记录每次测得的气垫导轨的倾角，挡光片挡光的时间，根据测得的多组数据，作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于____________，则表明滑块滑动过程中机械能守恒。 【答案】（1）5.665##5.664##5.666 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，即 【小问2详解】 [1]滑块经过光电门时的速度为 滑块动能的增加量 [2]重力势能的减少量 【小问3详解】 如果机械能守恒，则 得到 当图像的斜率等于时，则表明滑块运动过程中机械能守恒。 12. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了频闪仪器A、B并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题（g取）。 （1）图乙中，频闪仪器A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则小球做平抛运动的初速度大小应为______m/s，小球在P点速度大小应为______m/s。 【答案】（1）（b） （2） ①. 1 ②. 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，故频闪仪器A所拍摄的频闪照片为（b）。 【小问2详解】 [1]竖直方向上，由 得 水平方向上 [2]小球在P点竖直方向的速度 则 四、解答题（三个小题，共40分）。 13. 竖直放置、开口向下的汽缸内用一定质量的活塞封闭着一部分理想气体，如图（a）所示，活塞横截面积，且能无摩擦地滑动。初始时活塞处于静止状态，距离汽缸底部的高度，封闭气体压强为。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞的质量； （2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，求活塞距汽缸底部的高度？。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始时活塞处于静止状态，活塞受平衡力作用，则 解得活塞的质量为 【小问2详解】 将汽缸缓慢倒置后，对活塞受力分析，则 解得 汽缸倒置前后，温度不变，封闭气体满足玻意耳定律，则 即 解得 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以 v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2。求： （1）小物块到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度L至少多大。 【答案】（1）4 m/s；（2）60 N，方向竖直向下；（3）2.5 m 【解析】 【详解】（1）小物块到达C点时的速度方向与水平方向的夹角为60°，则 （2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得 代入数据解得 小物块在D点时由牛顿第二定律得 代入数据解得 由牛顿第三定律得 方向竖直向下。 （3）若小物块始终在长木板上，当达到共同速度时速度大小为v，小物块在长木板上滑行的过程中，由动量守恒定律得 解得 对物块和长木板组成的系统，由功能关系得 解得 L＝2.5 m 15. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 【答案】（1）10m/s；31.2；（2）0；（3）0.2m 【解析】 【详解】（1）滑块a从D到F，由能量关系 在F点 解得 FN=31.2N （2）滑块a返回B点时的速度vB=1m/s，滑块a一直在传送带上减速，加速度大小为 根据 可得在C点的速度 vC=3m/s 则滑块a从碰撞后到到达C点 解得 v1=5m/s 因ab碰撞动量守恒，则 解得碰后b的速度 v2=5m/s 则碰撞损失的能量 （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，则ab碰后的共同速度 解得 v=2.5m/s 当弹簧被压缩到最短或者伸长到最长时有共同速度 则 当弹簧被压缩到最短时压缩量为x1，由能量关系 解得 同理当弹簧被拉到最长时伸长量为 x2=x1 则弹簧最大长度与最小长度之差 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三年级上学期10月月考 物理试题 注意事项：1.本试卷满分100分，答题时间75分钟。 2.本试卷考查内容为70%一轮复习内容，30%选考。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 江苏省城市足球联赛，简称“苏超”，其赛事设计为每队仅限3名职业球员，其余全是来自各行各业的业余爱好者。某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 如图是氢原子的能级示意图。大量处于基态的氢原子经某种频率的光照射后，共辐射出6种不同频率的光子，则照射光的光子的能量是（ ） A. 13.6 eV B. 12.75 eV C. 12.09 eV D. 0.85 eV 3. “套圈”是很多人喜欢的游戏项目。如图所示，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环在空中运动的时间短 B. 套中Ⅰ号物品，套环在空中速度变化得慢 C. 套中Ⅱ号物品，套环落地时的重力瞬时功率较大 D. 套中物品过程中两套环重力的平均功率相同 4. 马刀锯是一种木匠常用的电动工具。其内部安装了特殊的传动装置，简化后如图所示，可以将电动机的转动转化为锯条的往复运动。电动机带动圆盘O转动，圆盘O上的凸起P在转动的过程中带动锯条左右往复运动。已知电动机正在顺时针转动，转速n=2400r/min，OP=2cm。某时刻OP与锯条运动方向的夹角θ=37°，下列说法正确的是（ ） A. 此时锯条向左运动 B. 此时锯条的速度大小约为5 m/s C. OP从图示位置转过30°的过程中，锯条的速度增大 D. 锯条往复运动的周期是40s 5. 如图甲所示，一可视为质点的物块从倾角的斜坡上的最高点由静止开始下滑，物块在下滑过程中的动能、重力势能E，与下滑位移x间的关系如图乙所示，取地面为零势能面，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 物块的质量为1kg B. 图乙中两直线交点的横坐标为 C. 物块下滑时的速度为 D. 物块与斜面之间动摩擦因数为 6. 不同彗星的轨道和周期差异较大，如短周期彗星有恩克彗星、哈雷彗星等，长周期彗星有海尔—波普彗星等。如图所示，某彗星绕太阳的运行周期为27年，且彗星近日点与太阳的距离是6 AU，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），则彗星在近日点和远日点的动能之比为（ ） A. B. C. D. 7. 如图为探究机器人模仿人类表演杂技“水流星”示意图，一个质量为的机器人，站在台秤上，一长为的悬线一端系一个质量为的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动，a、b、c为小球运动轨迹上的点，a、c与圆心等高，且小球通过圆轨道最高点b时速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中，台秤的示数最大为 B. 小球运动过程中，台秤的示数最小为 C. 小球在a、b两个位置时，台秤的示数相同 D. 小球从b点运动到c点的过程中重力的瞬时功率先变大后变小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题输出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，波速为，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点。则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波的周期为 C. 时质点沿轴正方向运动 D. 0~2s内质点运动的路程为 9. 如图所示，竖直平面内的光滑轨道由两部分组成，水平轨道abc和半圆轨道cde相切于c点，O为半圆轨道的圆心，c、e分别为半圆轨道的最低点和最高点，半圆轨道的半径为R。原长为2R的轻弹簧一端固定在O点，另一端拴接质量为m可视为质点的物块，物块放在水平轨道上的a点，同时在物块上施加一水平向右的恒力F，且，物块依次经过b、c、d、e四点。已知，d点为与圆心O等高的点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 物块在b、c两点时弹簧的弹性势能相等 B. 物块在c、d两点的动能相等 C. 物块在e点的动能比b点小 D. 物块在c点的动能比e点小 10. 如图甲所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分别在圆心的两侧，用不可伸长的轻绳相连，两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA<RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时，绳中弹力FT与ω2的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.4 B. 物块B与圆心距离RB=1.25m C. 当角速度为1rad/s时，圆盘对A的摩擦力为0.25N D. 当角速度为rad/s时，A恰好要相对圆盘发生滑动 三、实验题（两个小题，共14分）。 11. 某实验小组用气垫导轨验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。重力加速度为。 （1）用螺旋测微器测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片宽度____________mm； （2）开动气源，让滑块在气垫导轨上点（图中未标出）由静止释放，滑块通过光电门时，挡光片挡光时间为，用手机的测角度功能测出气垫导轨的倾角，用刻度尺测出滑块在点时挡光片到光电门的距离，若滑块的质量为，则滑块从点滑到光电门，滑块动能的增加量为__________，重力势能的减少量_______； （3）改变气垫导轨的倾角多次实验，每次滑块均从点由静止释放，记录每次测得的气垫导轨的倾角，挡光片挡光的时间，根据测得的多组数据，作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于____________，则表明滑块滑动过程中机械能守恒。 12. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了频闪仪器A、B并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题（g取）。 （1）图乙中，频闪仪器A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则小球做平抛运动的初速度大小应为______m/s，小球在P点速度大小应为______m/s。 四、解答题（三个小题，共40分）。 13. 竖直放置、开口向下的汽缸内用一定质量的活塞封闭着一部分理想气体，如图（a）所示，活塞横截面积，且能无摩擦地滑动。初始时活塞处于静止状态，距离汽缸底部的高度，封闭气体压强为。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞的质量； （2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，求活塞距汽缸底部的高度？。 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以 v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2。求： （1）小物块到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，长木板的长度L至少多大。 15. 为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。 （1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN； （2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能； （3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $