精品解析：辽宁沈阳市第二中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试题

沈阳二中2026—2027学年度上学期10月月考 高三（27届）物理试题 说明：1．测试时间：75分钟 总分：100分 2．客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 第Ⅰ卷（46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8～10题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。 1. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　） A. β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 D. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 2. 2026年7月10日，长征十号乙运载火箭首飞成功，其一子级与二子级分离后，经过姿态调整、减速和返回飞行，最后精准降落到南海海上回收平台，被平台张开的柔性网成功捕获。则一子级（　　） A. 在姿态调整时可看作质点 B. 在减速上升时处于失重状态 C. 在返回飞行途中点火减速时处于失重状态 D. 被柔性网捕获时对网的作用力大于网对火箭的作用力 3. 理想变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原、副线圈中（ ） A. 电流的频率之比为2∶1 B. 电功率之比为2∶1 C. 电流之比为2∶1 D. 电压之比为2∶1 4. 目前绕地球运行的人造卫星有17000颗左右。若两颗卫星在半径不同的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，则这两颗卫星的下列物理量可能相同的是（　　） A. 线速度大小 B. 运动周期 C. 与地心连线在单位时间内扫过的面积 D. 受到地球引力大小 5. 抛绣球是广西壮族自治区传统节日“三月三”的传统活动节目，某次在同一位置先后抛出两个相同的绣球a、b，绣球的运动轨迹如图所示，其中虚线为绣球运动轨迹的对称线，某时刻，绣球a、b在空中恰好关于虚线对称，以空中的绣球a、b为研究对象，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 此时，在空中的绣球a、b的动量相同 B. 相等时间内绣球a、b的动量变化量不同 C. 相等时间内绣球a、b动能变化量大小相等 D. 相等时间内绣球a、b受到的合力冲量相同 6. 某品牌双肩书包在人体工学设计和舒适度提升方面进行了特别研究。如图所示为学生背上书包时的侧视图，书包与背部接触面竖直，两条长度相同的背带（图中仅展示了一条）分别跨过左、右肩部并连接到书包，确保两条背带的上（下）端连接点P与P`（Q与Q`）等高，左、右肩部的背带平面平行且与背部平面垂直。在忽略背部与书包、肩部与背带之间的摩擦力，以及不考虑背带质量的情况下，若背上书包后，仅对两条背带增加相同长度，则（　　） A. 背部对书包的作用力大小变大 B. 背部对书包的作用力大小先变大后变小 C. 背带对肩部的作用力大小变小 D. 背带对肩部的作用力大小先变小后变大 7. 如图（a）所示，一个可视为质点的滑块放在水平转台上，滑块恰好能随转台绕点做匀速圆周运动，图（b）为俯视图。某学校物理兴趣小组利用位移传感器采集滑块的位置和时刻信息，画出某时刻起滑块沿轴的分速度随时间的变化关系如图（c）所示。取水平向右为正方向，滑块所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，不计空气阻力，重力加速度为。则滑块与转台间动摩擦因数和图（c）中阴影部分面积大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图甲所示，夏季云南的天空中常常能够观察到日晕，是日光射入卷层云中的六角冰晶折射形成。其简化光路如图乙所示，光线从冰晶的上表面进入，从右侧面射出，以下分析正确的是（ ） A. 光线从空气进入冰晶后频率变小 B. 光线从空气进入冰晶后波长变短 C. 光均从右侧面射出时，紫光在上，红光在下 D. 光均从右侧面射出时，红光在上，紫光在下 9. 如图所示，水平地面上有一倾角为的传送带，以的速度逆时针匀速运行。传送带顶端距地面的高度为，将一煤块从传送带顶端由静止开始运送到地面，煤块可看作质点，已知煤块的质量为，煤块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为，。煤块由顶端运送到地面的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运送煤块所用的时间为 B. 摩擦力对煤块做的功为 C. 煤块相对传送带运动而产生的痕迹长 D. 煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为 10. 如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的段轨道与四分之一光滑圆弧轨道在点水平相切。点距水面的高度为，圆弧轨道的半径为，圆心恰在水面。一质量为的游客（视为质点）可从轨道的任意位置滑下，不计空气阻力。游客从点由静止开始滑下，到点时沿切线方向滑离轨道落在水面点，，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 游客滑到点时的速度大小为 B. 游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功为 C. 若游客停在点，受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到点后滑离轨道，则游客在点速度大小为 D. 若游客停在点，受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到点后滑离轨道，则点离水面的高度 第Ⅱ卷（54分） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中。 （1）实验原理是等效原理，其等效性是指　　　。 A. 使两次橡皮条伸长的长度相等 B. 使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变 C. 使两分力与合力满足平行四边形定则 D. 使两次橡皮条与细绳套的结点都与某点O重合 （2）下列哪些方法可减小实验误差　　　　。 A. 两个分力间的夹角越小越好 B. 两个分力的大小要适当大些 C. 拉橡皮条的细绳要适当短些 D. 弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 （3）如图2所示是甲、乙两名同学在做实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中符合实验事实的是____。 12. 实验小组用下图所示的装置验证机械能守恒定律。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d（d很小）； ②调节光电门1、2和小球在同一条竖直直线上； ③用米尺量出光电门1、2间的高度差H； ④发射器竖直向上发射小球，记录小球先后经过两光电门的遮光时间、； ⑤改变光电门2的位置，重复实验（小球每次出射的初速度不变）。 请回答下列问题： （1）小球需要选用___________； A. 木球 B. 塑料球 C. 铁球 D. 泡沫球 （2）小球经过光电门2时速度的大小为___________（用题中物理量的符号表示）； （3）已知重力加速度为g，若满足关系式___________（用题中物理量的符号表示），则验证了小球机械能守恒； （4）该小组同学利用测得的数据绘制了H与的图像，已知图像斜率的大小为k，则当地的重力加速度为___________（用题中物理量的符号表示）； （5）实验中发现小球增加的重力势能略大于小球减少的动能，下列原因中可能的是___________。 A. 存在空气阻力 B. 小球直径d的测量值偏小 C. 光电门之间高度差H的测量值偏小 D. 光电门1测得的时间偏大 13. 如图所示，竖直放置的圆柱形导热良好的汽缸，深度为、横截面积为。某同学将质量为厚度不计的活塞竖直置于缸口，封住汽缸内气体，活塞最终处于静止状态。已知环境温度为，不计活塞与汽缸间的摩擦，全程气体无泄漏，重力加速度为，大气压强为。求： （1）为使活塞缓慢回到汽缸口，密封气体的热力学温度应缓慢上升到多少？ （2）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。 14. 如图所示，AB是一段较长的光滑圆弧轨道，其最低点B与水平桌面相切，水平面BD段粗糙，BD段的长度L=2 m。桌面左侧竖直放置一光滑圆弧轨道EMN，其半径r=1 m，α=53°，M为最低点。可视为质点的滑块在AB上距离桌面BD的高度h0=1.45 m处静止释放，从水平桌面左侧端点D水平飞出恰好由E点无碰撞地落入圆轨道。滑块的质量m=2 kg，与粗糙平面间的动摩擦因数为0.5。重力加速度g取10 m/s2，sin53°=0.8。求： （1）E点到桌面的竖直距离h； （2）滑块到达圆轨道最低点M时对轨道的压力； 15. 如图甲所示，上表面光滑的固定平台上有A、B两物体，A与一轻弹簧相连，以初速度向B运动。从弹簧接触B到与B分离过程A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，A运动的距离为。完全分离后B滑上静止在光滑地面上与平台等高的木板C，C由水平粗糙轨道和1/4光滑圆弧轨道组成、两者相切，圆弧轨道半径，水平轨道长度。已知B、C质量均为m，A、B可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g。求： （1）A物体质量； （2）为使B物体能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离C，则B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ满足的条件； （3）A、B碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳二中2026—2027学年度上学期10月月考 高三（27届）物理试题 说明：1．测试时间：75分钟 总分：100分 2．客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 第Ⅰ卷（46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8～10题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。 1. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　） A. β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 D. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 【答案】B 【解析】 【详解】A．β衰变的本质是原子核内的中子转化为质子时释放出电子，对应核反应为 电子并非原子核的固有组成部分，故A错误； B．玻尔理论的核心假设包括原子能量量子化（定态假设）、轨道量子化假设、跃迁假设，原子能量量子化是其假设之一，故B正确； C．卢瑟福的核式结构模型仅解释了α粒子散射实验的现象，无法解释原子光谱的分立特征，该特征是由玻尔的量子化原子模型解释的，故C错误； D．比结合能是原子核结合能与核子数的比值，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故D错误。 故选B。 2. 2026年7月10日，长征十号乙运载火箭首飞成功，其一子级与二子级分离后，经过姿态调整、减速和返回飞行，最后精准降落到南海海上回收平台，被平台张开的柔性网成功捕获。则一子级（　　） A. 在姿态调整时可看作质点 B. 在减速上升时处于失重状态 C. 在返回飞行途中点火减速时处于失重状态 D. 被柔性网捕获时对网的作用力大于网对火箭的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．在姿态调整时，一子级的大小和形状不能忽略，不可以看作质点。故A错误； B．在减速上升时，一子级的加速度向下，处于失重状态。故B正确； C．在返回飞行途中点火减速时，一子级的加速度向上，处于超重状态。故C错误； D．被柔性网捕获时，根据牛顿第三定律可知，一子级对网的作用力等于网对火箭的作用力。故D错误。 故选B。 3. 理想变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原、副线圈中（ ） A. 电流的频率之比为2∶1 B. 电功率之比为2∶1 C. 电流之比为2∶1 D. 电压之比为2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．变压器可以改变电压、电流，但不能改变电流的频率，则原、副线圈中电流的频率之比为1∶1，故A错误； B．理想变压器本身不消耗能量，因此 即原、副线圈中电功率之比为1∶1，故B错误； C．根据理想变压器电流规律有 即原、副线圈中电流之比为1∶2，故C错误； D．根据理想变压器电压规律有 即原、副线圈中电压之比为2∶1，故D正确。 故选D。 4. 目前绕地球运行的人造卫星有17000颗左右。若两颗卫星在半径不同的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，则这两颗卫星的下列物理量可能相同的是（　　） A. 线速度大小 B. 运动周期 C. 与地心连线在单位时间内扫过的面积 D. 受到地球引力大小 【答案】D 【解析】 【详解】两颗卫星在半径不同的圆轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 A．线速度大小，半径不同，则线速度大小一定不同，故A错误； B．周期，半径不同，则周期一定不同，故B错误； C．与地心连线在单位时间内扫过的面积，即面积速率，半径不同，则面积速率一定不同，故C错误； D．受到地球的引力大小，它不仅与轨道半径有关，还与卫星质量有关。当两颗卫星质量不同时，即使轨道半径不同，引力大小也有可能相同，故D正确。 故选D。 5. 抛绣球是广西壮族自治区传统节日“三月三”的传统活动节目，某次在同一位置先后抛出两个相同的绣球a、b，绣球的运动轨迹如图所示，其中虚线为绣球运动轨迹的对称线，某时刻，绣球a、b在空中恰好关于虚线对称，以空中的绣球a、b为研究对象，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 此时，在空中的绣球a、b的动量相同 B. 相等时间内绣球a、b的动量变化量不同 C. 相等时间内绣球a、b动能变化量大小相等 D. 相等时间内绣球a、b受到的合力冲量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．动量是矢量，动量方向与速度方向相同，由于、速度的方向不同，所以动量也不同，故A错误； B．根据动量定理，动量变化量 因为两个绣球相同，在相等的时间内，它们的动量变化量也是完全相同的（大小相等，方向也相同），故B错误； C．根据动能定理，动能变化量 竖直方向两球加速度均为重力加速度，在相等的时间内，绣球a、b在竖直方向的位移变化量均不同，所以重力做功的大小不相等，因此，动能变化量的大小不相等，故C错误； D．根据冲量的定义，合力冲量 方向竖直向下，因为两个绣球相同，所以质量m相同，在相等的时间内，它们受到的合力冲量是完全相同的（大小相等，方向也相同），故D正确。 故选D。 6. 某品牌双肩书包在人体工学设计和舒适度提升方面进行了特别研究。如图所示为学生背上书包时的侧视图，书包与背部接触面竖直，两条长度相同的背带（图中仅展示了一条）分别跨过左、右肩部并连接到书包，确保两条背带的上（下）端连接点P与P`（Q与Q`）等高，左、右肩部的背带平面平行且与背部平面垂直。在忽略背部与书包、肩部与背带之间的摩擦力，以及不考虑背带质量的情况下，若背上书包后，仅对两条背带增加相同长度，则（　　） A. 背部对书包的作用力大小变大 B. 背部对书包的作用力大小先变大后变小 C. 背带对肩部的作用力大小变小 D. 背带对肩部的作用力大小先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】设两条背带对肩部的作用力大小合为F1，两条背带对书包的作用力大小为F2，背部对书包的作用力大小为F3。不考虑背带与肩部的摩擦力，则背带上各处张力相等且F1与F2大小相等、方向相反。分析书包受力如图，若仅对两条背带增加相同长度，F2与竖直方向的夹角变小，F2与F3的大小均变小。 故选C。 7. 如图（a）所示，一个可视为质点的滑块放在水平转台上，滑块恰好能随转台绕点做匀速圆周运动，图（b）为俯视图。某学校物理兴趣小组利用位移传感器采集滑块的位置和时刻信息，画出某时刻起滑块沿轴的分速度随时间的变化关系如图（c）所示。取水平向右为正方向，滑块所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，不计空气阻力，重力加速度为。则滑块与转台间动摩擦因数和图（c）中阴影部分面积大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】由图（c）可知，的变化周期为，其最大值等于滑块的线速度，故。由线速度与角速度关系可得转台的角速度为 滑块恰好随转台做匀速圆周运动时，最大静摩擦力提供向心力，有 解得 图（c）中阴影部分对应至内滑块沿轴的位移。由得轨道半径为 从到，滑块转过的角度为 结合图（b）中的初始位置和速度方向，此时滑块的横坐标为 时滑块到达圆周最右端，横坐标为，故阴影面积为 故选D。 8. 如图甲所示，夏季云南的天空中常常能够观察到日晕，是日光射入卷层云中的六角冰晶折射形成。其简化光路如图乙所示，光线从冰晶的上表面进入，从右侧面射出，以下分析正确的是（ ） A. 光线从空气进入冰晶后频率变小 B. 光线从空气进入冰晶后波长变短 C. 光均从右侧面射出时，紫光在上，红光在下 D. 光均从右侧面射出时，红光在上，紫光在下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．光线从空气进入冰晶后频率不变，故A错误； B．空气的折射率约为1，冰晶的折射率，光从空气进入冰晶后，传播速度 光的频率由光源决定、保持不变，由 为真空中波长，可知光在冰晶中的波长比空气中更短，故B正确； CD．可见光中红光的折射率小于紫光，光线进入冰晶时，紫光的偏折程度比红光大，从侧面射出时，紫光偏折程度进一步大于红光，最终出射光呈现红光在上、紫光在下的色散分布，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，水平地面上有一倾角为的传送带，以的速度逆时针匀速运行。传送带顶端距地面的高度为，将一煤块从传送带顶端由静止开始运送到地面，煤块可看作质点，已知煤块的质量为，煤块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为，。煤块由顶端运送到地面的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运送煤块所用的时间为 B. 摩擦力对煤块做的功为 C. 煤块相对传送带运动而产生的痕迹长 D. 煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．煤块刚放在传送带上时，相对传送带向上滑动，滑动摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律得 代入数据解得 经过一段时间后与传送带共速，满足 该阶段煤块运动的位移为 由题意可知传送带的长度 由于 故之后煤块还会继续向下加速，有 代入数据解得 设该阶段煤块滑到底端所用的时间为，有 解得或（舍去） 故运送煤块所用的时间为，故A错误； B．时间内，传送带对煤块的摩擦力沿斜面向下，摩擦力对煤块做的功为 时间内，传送带对煤块的摩擦力沿斜面向上，摩擦力对煤块做的功为 故由顶端运送到地面的过程中，摩擦力对煤块做的功为，故B正确； C．时间内，传送带运行的位移为 煤块的位移 煤块相对传送带的位移向上，大小为 时间内，传送带运行的位移为 煤块的位移 煤块相对传送带的位移向下，大小为 由于两次运动的相对位移方向不同，划痕取较长的值，即，故C正确； D．摩擦生热等于滑动摩擦力乘以各阶段相对位移的绝对值之和，即，故D错误。 故选BC。 10. 如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的段轨道与四分之一光滑圆弧轨道在点水平相切。点距水面的高度为，圆弧轨道的半径为，圆心恰在水面。一质量为的游客（视为质点）可从轨道的任意位置滑下，不计空气阻力。游客从点由静止开始滑下，到点时沿切线方向滑离轨道落在水面点，，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 游客滑到点时的速度大小为 B. 游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功为 C. 若游客停在点，受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到点后滑离轨道，则游客在点速度大小为 D. 若游客停在点，受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到点后滑离轨道，则点离水面的高度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．游客从点滑出后做平抛运动，竖直方向 可得 水平方向 可得 故A正确； B．对游客从到的过程，根据动能定理有 即 则 故B错误； CD．游客在点刚离开轨道，此时轨道对游客的支持力 设此时与竖直方向的夹角为， 根据牛顿第二定律有 从到的过程，根据机械能守恒定律有 联立解得， 故C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（54分） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中。 （1）实验原理是等效原理，其等效性是指　　　。 A. 使两次橡皮条伸长的长度相等 B. 使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变 C. 使两分力与合力满足平行四边形定则 D. 使两次橡皮条与细绳套的结点都与某点O重合 （2）下列哪些方法可减小实验误差　　　　。 A. 两个分力间的夹角越小越好 B. 两个分力的大小要适当大些 C. 拉橡皮条的细绳要适当短些 D. 弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 （3）如图2所示是甲、乙两名同学在做实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中符合实验事实的是____。 【答案】（1）D （2）BD （3）甲 【解析】 【小问1详解】 实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮条与细绳套的结点都与某点O重合。 故选D。 【小问2详解】 AB．在合力不超过量程的前提下，两个分力要尽量大些，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误，B正确； C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时，两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C错误； D．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，这样才能读数准确，减小误差，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 由一个弹簧测力计拉橡皮条至О点的拉力一定沿AO方向，而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，则沿AO方向的是，则图2中实验结果符合实验事实的是甲。 12. 实验小组用下图所示的装置验证机械能守恒定律。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d（d很小）； ②调节光电门1、2和小球在同一条竖直直线上； ③用米尺量出光电门1、2间的高度差H； ④发射器竖直向上发射小球，记录小球先后经过两光电门的遮光时间、； ⑤改变光电门2的位置，重复实验（小球每次出射的初速度不变）。 请回答下列问题： （1）小球需要选用___________； A. 木球 B. 塑料球 C. 铁球 D. 泡沫球 （2）小球经过光电门2时速度的大小为___________（用题中物理量的符号表示）； （3）已知重力加速度为g，若满足关系式___________（用题中物理量的符号表示），则验证了小球机械能守恒； （4）该小组同学利用测得的数据绘制了H与的图像，已知图像斜率的大小为k，则当地的重力加速度为___________（用题中物理量的符号表示）； （5）实验中发现小球增加的重力势能略大于小球减少的动能，下列原因中可能的是___________。 A. 存在空气阻力 B. 小球直径d的测量值偏小 C. 光电门之间高度差H的测量值偏小 D. 光电门1测得的时间偏大 【答案】（1）C （2） （3） （4） （5）BD 【解析】 【分析】 【小问1详解】 为减小空气阻力的影响，小球应选择质量大，体积小的，即应选择密度大的，故选C。 【小问2详解】 根据极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，得小球经过光电门2时的速度大小 【小问3详解】 小球经过光电门1时的速度大小 小球在上升的过程中，若满足机械能守恒，有 整理得 【小问4详解】 由（3）整理可得 则 解得 【小问5详解】 A．存在空气阻力，会使小球增加的重力势能略小于小球减少的动能，故A错误； B．小球直径d的测量值偏小，小球减少的动能测量值偏小，会使小球增加的重力势能略大于小球减少的动能，故B正确； C．光电门之间高度差H的测量值偏小，小球增加的重力势能测量值偏小，会使小球增加的重力势能略小于小球减少的动能，故C错误； D．光电门1测得的时间偏大，导致v1偏小，小球减少的动能测量值偏小，会使小球增加的重力势能略大于小球减少的动能，故D正确。 故选BD。 13. 如图所示，竖直放置的圆柱形导热良好的汽缸，深度为、横截面积为。某同学将质量为厚度不计的活塞竖直置于缸口，封住汽缸内气体，活塞最终处于静止状态。已知环境温度为，不计活塞与汽缸间的摩擦，全程气体无泄漏，重力加速度为，大气压强为。求： （1）为使活塞缓慢回到汽缸口，密封气体的热力学温度应缓慢上升到多少？ （2）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。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设活塞静止时瓶内气体的压强为，对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 将活塞置于管口处到活塞静止的过程可以看成等温变化，设活塞静止时，活塞到瓶底的距离为，根据玻意耳定律可得 解得 升温过程为等压变化，末态活塞回到缸口，根据盖-吕萨克定律可知 联立解得 【小问2详解】 由热力学第一定律，气体内能变化满足 活塞缓慢回到瓶口过程可以看成等压变化，该过程中气体膨胀做功为 代入解得该过程中缸内气体从外界吸收的热量 14. 如图所示，AB是一段较长的光滑圆弧轨道，其最低点B与水平桌面相切，水平面BD段粗糙，BD段的长度L=2 m。桌面左侧竖直放置一光滑圆弧轨道EMN，其半径r=1 m，α=53°，M为最低点。可视为质点的滑块在AB上距离桌面BD的高度h0=1.45 m处静止释放，从水平桌面左侧端点D水平飞出恰好由E点无碰撞地落入圆轨道。滑块的质量m=2 kg，与粗糙平面间的动摩擦因数为0.5。重力加速度g取10 m/s2，sin53°=0.8。求： （1）E点到桌面的竖直距离h； （2）滑块到达圆轨道最低点M时对轨道的压力； 【答案】（1） （2）86 N，方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 滑块从释放到D点由动能定理 滑块从D点飞出做平抛运动，竖直分速度满足 滑块在E点无碰撞入轨，速度沿E点切线，OE与竖直方向夹角53°，因此 代入数据解得高度 【小问2详解】 E点速度 从E到M动能定理 M点向心力公式 解得 由牛顿第三定律，滑块对轨道压力为86 N，方向竖直向下。 15. 如图甲所示，上表面光滑的固定平台上有A、B两物体，A与一轻弹簧相连，以初速度向B运动。从弹簧接触B到与B分离过程A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，A运动的距离为。完全分离后B滑上静止在光滑地面上与平台等高的木板C，C由水平粗糙轨道和1/4光滑圆弧轨道组成、两者相切，圆弧轨道半径，水平轨道长度。已知B、C质量均为m，A、B可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g。求： （1）A物体质量； （2）为使B物体能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离C，则B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ满足的条件； （3）A、B碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞，系统动量守恒，由图乙有 解得 【小问2详解】 从弹簧接触B到与B分离，设分离时A物体速度物体速度，有 解得 若B物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，则对B与C整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 若B物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对B与C整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 综上所述B与C的水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围为。 【小问3详解】 弹簧接触B后，弹簧压缩过程中，A、B动量守恒，有 对方程两边同时乘以时间，有 之间，根据位移等于速度在时间上的累积，可得 将 代入，得 则弹簧压缩量的最大值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $