2023-2024学年湘豫名校高三（上）入学摸底考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年湘豫名校高三（上）入学摸底考试物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.有些核反应是放出能量的，如自然衰变反应，有些核反应是吸收能量的，如人工核反应。

现有核反应甲：弱,加+2HeT得P+X、核反应乙：得PT言Si+丫，下列说法正确的是（）

A.核反应甲放出能量，X为电子B.核反应甲吸收能量，X为正电子

C.核反应乙吸收能量，Y为电子D.核反应乙放出能量，Y为正电子

2.如图所示，将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光源的右侧，人在与光源

同侧的位置观察液膜，下列说法正确的是（）

A.若将该装置放在地球表面上观察，可看到竖直直条纹

B.若将该装置放在空间站上观察，可看到水平直条纹

C.若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为4%,在月球表面观察到的水平直条纹

的间距为«∆X2

D.若将红色光源换为蓝色光源，在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大

3.2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭在文昌航天发射场点火升空，成功将我国空

间站的第二个实验舱一一梦天实验舱送入预定轨道，并与天和核心舱对接。己知天和核心舱

绕地球的运动近似为匀速圆周运动，运动周期为T,地球半径为R,地球表面的重力加速度大

小为g。下列说法正确的是（）

A.天和核心舱里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力

B.天和核心舱运动的速率为年

C.天和核心舱运动的轨道半径为3叵!

D.天和核心舱运动的加速度的大小为27∕回!

4.如图所示，电源的电动势E恒定不变且内阻r不可忽略，&、/？2和R3都是定值电阻，R是

滑动变阻器，电压表匕、电压表眩和电流表4都是理想电表。闭合开关S,当滑动变阻器的滑

片由图示位置向左缓慢移动时，下列说法正确的是（）

A.电压表匕、电压表彩和电流表4的示数均减小

B.电压表匕和电压表瞑的示数减小，电流表力的示数增大

C.电压表匕的示数减小，电流表4和电压表彩的示数增大

D.电压表/的示数减小，电流表4和电压表匕的示数增大

5.如图所示，在足够大的光滑绝缘水平桌面上存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

大小为有三个质量均为τn的物块a、b、c（均可视为质点）分别位于桌面上直角三角形HCD的

三个顶点处，已知乙1=30。，CD的长度为L,物块a带正电，电荷量为q,物块氏C不带电。

现给物块a--方向垂直AC边、大小为为（未知）的初速度，观察到物块a与物块b恰好能发生

碰撞。已知物块a、b、C相互碰撞后粘在一起，且带电荷量保持不变。则下列说法正确的是（）

XI

×I

喟

×

A.物块a的初速度大小％=看

B.物块a与物块b碰撞以后整体再运动时间上=舞后与物块C发生碰撞

C.物块a与物块b碰撞以后整体不可能再与物块C发生碰撞

D.物块a从开始运动经过时间t=黑可以再回到出发点4

6.在竖直光滑墙壁和光滑挡板之间放置两个光滑的球P、Q,挡板可绕。点在竖直平面内转

动，开始时该系统处于静止状态，如图所示。现将挡板沿顺时针方向缓慢转动，已知此过程

中大球Q、小球P与光滑墙壁始终紧密接触。在挡板沿顺时针方向缓慢转动的过程中，下列说

法正确的是（）

A.小球P受到光滑墙壁的弹力逐渐增大B.小球P受到大球Q的弹力逐渐减小

C.大球Q受到光滑墙壁的弹力逐渐减小D.大球Q受到挡板的弹力逐渐增大

7.如图甲所示，用折射率为的玻璃做成内径为R、外径为「/?、长为L的半圆环柱体。

一束平行光射向此半圆环柱体的外表面，且与主截面的对称轴00'平行，如图乙所示，不计多

次反射。则半圆环柱体内表面有光线射出的区域的面积是（）

A.ττRLB.RLC.=TrRLD.马TIRL

8.如图所示，倾角为。的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直挡板，劲度系数

为Zc的轻质弹簧一端固定在挡板，另一端连接质量为Jn的小球4当小球4处于静止状态时，

弹簧的弹性势能大小为E。现将另一个大小相等，质量相同的小球B（图中未画出）紧挨小球4右

侧轻放在斜面上，已知重力加速度大小为g,弹簧一直处在弹性限度内，则弹簧的最大弹性

势能为（）

4m2g2sin2θ„

-k+E

C.⅛!≡⅛D4m2g2sin2θ

+eiI乙CI

kk

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.一定质量的理想气体经历了ɑ→b→c→d→α的变化过程，其状态变化过程的p图象

如图所示，M平行于普由，αd垂直于一轴，de的延长线过原点。。下列说法正确的是（）

A.α→b过程中气体的温度升高

B.b→c过程中气体向外界放出热量

C.c→d过程中气体从外界吸收热量

D.d-α过程中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减少

10.小明同学设计了一个绳波演示游戏,将两段材料不同的绳连接起来，以连接点为原点。，

以绳为X轴建立如图所示的坐标系。甲、乙两位同学分别在平衡位置在Xl=-6m的SI点和平

衡位置在过=12a的S?点同时手握绳振动，产生两列简谐横波甲、乙，分别沿X轴正方向和X

轴负方向传播。已知£=0时刻平衡位置分别在％3=-2m和%4=4m处的质点刚好开始振动，

某时刻两列波恰好同时到达原点。。若从t=0开始到t=卷S时间内P点经过的路程为6cm。

下列说法正确的是（）

A.波源Sl的起振方向向上，波源S2的起振方向向下

B.甲、乙两列简谐横波到达原点。前传播速度大小不同

C.因为甲、乙两列波的波长不同，故相遇后不能形成稳定的干涉图样

D.当两列波到达对方波源处后，平衡位置在肛=2巾的质点是振动加强点

11.日常生活中手机充电的情景可以等效为如图所示的理想变压器电路模型。已知理想变压

器的原、副线圈的匝数比为∏ι：电=20：1,原线圈串联Rl=4000的电阻，副线圈串联/?2=

50的电阻，充电时图中a、b间接入电压为u=220√"NSinlOOrt⑺的交变电源，变压器副线

圈的电压为Io乙则下列说法正确的是（）

A.c、d端输出电流的频率为2.5OHZB,原线圈的电流为0.054

C.手机的充电电流为24D.手机的充电功率为5/

12.如图甲所示，空间存在电场方向为竖直方向、电场强度大小变化的电场，质量为m、带

正电的小球在电场中从某高度。处由静止开始下落。小球初始时的机械能为E。，小球下落过

程中的机械能E随下降的高度九变化的关系如图乙中实线所示，图中E。、E1.比、生和心均为

已知量，P为关系图线上的点，其坐标为Si,EQ。小球在下落过程中所受空气阻力作用忽略

不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

O

A.在九2处小球的重力势能一定为零

B.电场的方向竖宜向上，电场强度随八的增大而增大

C.小球在下落过程中电势能不断增大

D.在刈处小球所受的电场力大小为意

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

13.如图甲所示，某研究性学习小组同学设计了“验证机械能守恒定律”的实验装置，质量

分别为Wh和r∏2的物块爪B,与动滑轮及定滑轮（两滑轮均为轻质滑轮）用不可伸长的轻质绳

按图示方式连接（绳竖直）。物块8从高处由静止开始下落，物块4上拖着的纸带打出一系列的

点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸

带，。点是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有3个点（图中未标出），计数点间的距

离如图乙所示。（已知当地的重力加速度大小为g,打点计时器使用电源的频率为f）

（1）在纸带上打下记数点5时物块A的速度大小V=（用xl、x2和

f表示）。

（2）若将4、B两物块看作一个系统，则打0点到打5点的过程中，系统减少的重力势能为

，系统增加的动能为。（以上两空均用题目给出

的物理量的字母表示）

（3）经过多次实验发现4、B两物块组成的系统减少的重力势能UEp与系统增加的动能ZEk并不

相等，请从系统误差的角度分析二者不相等的可能原因是（

写出一条即可）。

14.利用霍尔效应工作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。小聪同学设计了一

个研究霍尔电压与电流、磁感应强度等物理量的关系的实验，小聪查得某种由铜制成的霍尔

元件的霍尔电压在5V以内变化，工作电流在600τnA以内，并设计了如图甲所示的电路。图甲

中线圈电流不超过24已知霍尔元件处的磁感应强度B与线圈中的电流A大小成正比。

实验室可供选择的器材有：

A.电流表（量程1.54内阻约为0.150）

区电流表（量程600mA,内阻约为2.0。）

C电流表（量程150τn4内阻约为6.00）

D电压表（量程6.0V,内阻约为20k。）

E电压表（量程15.0V,内阻约为20fcΩ）

F.滑动变阻器（电阻150,允许通过的最大电流1.5A）

G.滑动变阻器（电阻20。，允许通过的最大电流1.（M）

，.两个相同的电源（电动势均为12V,内阻可忽略）

/.单刀单掷开关两个和导线若干

（1）为了完成实验，电流表4应选用,电压表U应选用,滑动变阻器

Rl应选用。（以上均选填器材前的字母标号）

（2）用笔画线代替导线将图甲中的电压表的连线补充完整。（要注意电压表正、负接线柱接线

正确）

（3）为了研究霍尔电压与电流的关系，应闭合开关工、S?后，先调节滑动变阻器RI使电流表Al

的指针有较大偏转，并保持电流表41的示数不变，调节滑动变阻器/?2,记录电流表42的示数

/和对应的电压表的示数U,将记录的实验数据描绘在U-/坐标系中，如图乙所示，请作出U-

/关系图线，结合所作图象可得，在误差允许范围内霍尔电压U与电流/的关系式为(选

填“U=kl”“U=Id2"或“u=k5”

乙

(4)为了研究霍尔电压与磁感应强度的关系，应闭合开关&、S?后，先调节滑动变阻器

(选填"RJ或"/?2使相应的电流表指针有较大偏转并稳定后，再调节滑动变阻器

(选填"k”或“/?2”)记录相应电流表必的示数/和对应的电压表的示数U,从而就

可以判断霍尔电压与磁感应强度的关系。

四、计算题(本大题共4小题，共47.0分)

15.质量均为Zn的滑块4、B靠在一起，静止放置在水平地面上，滑块4与地面的动摩擦因数

为林,滑块8与地面的动摩擦因数为24。现用水平向右的推力尸推动滑块B,作用一段时间％后

撤去推力F,已知推力F=重力加速度大小为g。求：

(1)在推力F推动滑块B的过程中，滑块B对滑块4的弹力大小；

(2)撤去水平推力产后，滑块4与滑块B之间的最大距离。

FBA

—

16.如图所示，在平面直角坐标系Xoy中4轴的上方，存在电场方向竖直向下、电场强度大

小为El=呼的匀强电场，在X轴下方存在电场方向向上的匀强电场与磁场方向垂直纸面向里

的匀强磁场的复合场(图中未画出)。带电荷量为+q的小球在y轴上的4点以一定的初速度沿X

轴负方向水平抛出，经过一段时间后与X轴成45。角进入X轴的下方，并在复合场中做匀速圆周

运动，并垂直经过y轴。已知0、A两点间的距离为L,重力加速度大小为g。求：

(1)小球刚进入X轴的下方时的速度大小；

(2)X轴下方匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小的比值。

17.如图所示，导热性良好的汽缸竖直固定放置。该汽缸由足够长的，上下两部分汽缸组成，

上、下两部分汽缸的横截面积分别为S和2S,质量分别为m和2τn的a、b两活塞，用长度为2L

的轻杆连接，两活塞间在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时环境热力学温度为7°，阀

门K打开，活塞a上部和活塞b下部均与大气相通，此时封闭气体的压强为外界大气压强的机

a、b两活塞到上、下汽缸连接处的距离均为3系统保持静止。已知重力加速度大小为g,活

塞与汽缸间的摩擦忽略不计且不漏气。

(1)求外界大气压强PO和阀门K打开时轻杆的弹力大小F。；

(2)若环境热力学温度保持"不变，用抽气机把活塞a上部分的汽缸抽成真空后，关闭阀门K,

此时活塞b处于上、下汽缸连接处，求稳定后轻杆弹力的大小Fi。

J⅛K

TT

18.如图所示，两根相距为L的光滑平行导轨水平固定放置，处在垂直纸面向里、磁感应强

度大小为8的匀强磁场中。导轨上放置三根长度均为L、同种金属材料制成的粗细均匀的导体

棒a、b、c,导体棒a、b的质量均为导体棒C的质量为2τn,导体棒a的电阻为R。初始时

导体棒b、C之间的距离为d,且均处于静止状态，现给导体棒a一个水平向右、大小为几的初

速度。已知若导体棒a、b能发生碰撞，则碰撞后将粘在一起，a、氏C三导体棒运动过程中

始终垂直导轨且接触良好。

(1)若要使导体棒a、b不能发生碰撞，求导体棒氏C加速度大小的比值，以及导体棒a开始运

动时与导体棒b之间的距离X应满足的条件;

(2)若导体棒ɑ开始运动时与导体棒b之间的距离XO=繇，求最终导体棒b、C之间的距离(已

ODL

知导体棒b、C没有发生碰撞)。

答案和解析

I.【答案】。

【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可得：^Al+^He→IlP+In,得PT得Si+?e,即X为中

子，Y为正电子，核反应甲是人工核反应，吸收能量，核反应乙是衰变反应，放出能量，。项正确。

2.【答案】C

【解析】单色光在光程差相同的位置干涉连成的线会形成条纹，当肥皂液膜竖直放置时，单色光

垂直照射肥皂液膜，在前、后两面反射形成干涉条纹，若将该装置放在地球上观察，由于重力作

用，在高度相等的位置的光程差相同，故可看到水平直条纹，4项错误；若将该装置放在空间站

观察，由于处于完全失重状态，肥皂液膜厚度均匀，所以观察不到干涉条纹，B项错误；因为地

球表面的重力加速度大于月球表面的重力加速度，该装置在地球表面薄膜上下厚度相差更大，该

装置在地球表面观察到的水平条纹间距为4匕，在月球表面观察到的水平直条纹间距为4g，则

∆x1<∆x2,C项正确；若将光源换为蓝色光源，因为波长变短，所以在地球表面观察，可看到水

平直条纹的间距将减小，。项错误。

3.【答案】C

【解析】

【分析】

本题主要是考查了万有引力定律及其应用，解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，

忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是对于绕星球做圆周运动的卫星，根据万有引力

提供向心力列方程进行解答。

【解答】

天和核心舱里的宇航员处于悬浮状态是因为处于完全失重状态，但仍受重力作用，4项错误；

设天和核心舱的轨道半径为r,则有G鬻=mr竽，地球表面的物体所受的万有引力近似等于重

力，即G粤=mg,联立解得r='叵!，C项正确；

天和核心舱的轨道半径大于地球半径，故天和核心舱的运行速率不等于半，B项错误；

由向心加速度表达式可知α=o>2r=警，解得°=竿呼%，D项错误。

4.【答案】B

【解析】滑动变阻器R的滑片向左移动，R的阻值减小，回路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定

律知干路的总电流增大，由U=E-∕r可知路端电压减小，所以电压表匕的示数减小；根据部分

电路欧姆定律，通过电阻RI的电流。减小，流经滑动变阻器R所在支路的电流4增大，由分流原理

知电流表A的示数增大：路端电压减小，电阻此两端的电压增大，所以电压表彩的示数减小，B项

正确。

5.【答案】B

【解析】由物块α与物块b恰好能发生碰撞，作出物块ɑ的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知

物块ɑ的轨迹半径r=L,根据牛顿第二定律可知8q%=m⅛解得%=*T=鬻A项错误；

物块ɑ与物块b碰撞以后，根据动量守恒定律有m%=2m%,求得物块a、b碰撞粘在一起后整体

做圆周运动的半径为r'=鬻=L,周期为T'=黑,可见物块a、b碰撞粘在一起后整体再运动

时间/1=2〃=能后与物块C发生碰撞，B项正确，C项错误；物块a与物块b碰撞粘在一起后以

后整体与物块C碰撞后的运动周期为7"=鬻,物块a从开始运动经过时间t=J+1+(=粤后

DQZooSBq

可以再回到出发点4,。项错误。

6.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查共点力平衡，解题关键是合理选取研究对象，灵活运用整体法与隔离法，做好受力分析,

根据平衡条件分析解题。

【解答】

开始时系统处于静止状态，对小球P进行受力分析，如图甲所示,

在挡板缓慢转动过程中由几何关系可知。不变，由平衡条件知大球Q对小球P的弹力Nz和墙壁对小

球P的弹力Nl大小不变，力、B项错误；

对球P、Q整体进行受力分析如图乙所示，

乙

可见挡板沿顺时针方向缓慢转动过程中，大球Q受到光滑墙壁的弹力逐渐减小，大球Q受到挡板的

弹力逐渐减小，C项正确，。项错误。

7.【答案】D

【解析】

【分析】

本题为几何光学问题，根据题意正确的做出光路图是解题的关键，根据几何关系、折射定律、全

反射的条件分析解题。

【解答】

设光线α'a射入外表面，沿αb方向射向内表面，刚好发生全反射，由SinC=解得C=45。,在4Oab

n

中，0α=Λ∕^2R,Ob=R,由正弦定理得sm(理°C)=萼，解得「=30。，由n=理，解得i=45。，

SRRsɪnr

又因为/0'0α=i,zθ=C-r=45o-30o=15o,所以Z∙0'0b=i+O=45。+15°=60°,当射

向外表面的入射光线的入射角小于i=45。时，这些光线都会射出内表面，所以半圆环柱体内部有

光线射出的区域的面积是S=,ττRL,。项正确。

8.【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查牛顿第二定律、机械能守恒、简谐运动等知识点，在恒力与弹簧弹力作用下的小球AB整

体做简谐运动，在最低点弹性势能最大，根据简谐运动的对称性结合系统机械能守恒求解。

【解答】

初始时A、B两小球的加速度最大，以A、B两小球为整体，根据牛顿第二定律有2mgsin8-/CXl=

2ma,kX]=mgsinO,解得α=等。当两小球运动到最低点时，其速度为零，弹簧的弹性势能

达到最大，根据简谐运动的对称性，有Ax2-27ngsin0=2mα,解得不=驾”。根据系统机械

能守恒定律有EPmaX=2mgsinθ■(x2—ɪɪ)+E='+E，B项正确。

9.【答案】AD

【解析】α∙→b过程中气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律:=C,可知体积增大，温度升高，A

项正确；b-c过程中气体做等容变化，根据查理定律与=C,可知压强增大，气体温度升高，则

内能增大，再根据热力学第一定律AU=W+Q可知，因气体不做功，内能增大，则气体从外界吸

热，B项错误；CTd过程中气体做等温变化，温度不变，内能不变，体积减小，则外界对气体做

功，根据热力学第一定律AU=W+Q可知，气体向外界放出热量，C项错误；d→α过程中气体

做等容变化，根据查理定律生=C可知，压强减小，气体温度降低，分子的平均速度减小，从微观

角度可知气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减少，。项正确。

10.【答案】ABD

【解析】根据t=0时刻平衡位置在X3=-2m和∕=4m处的质点的振动方向可判断波源Sl的起振

方向向上，波源S2的起振方向向下，4项正确；因为某时刻两列波恰好同时到达原点。，所以有方=

2%,B项正确：因为从t=0开始到t=为时间内质点P经过的路程为6cm,所以t=得S=堪小

解得Tl=1.0s,根据波速公式得％=S=4.0m∕s,所以%=2v1=8.0m∕s,根据波速公式得心=

3=l∙0s,因为两列波的振动周期相同，所以两列波在相遇后会形成稳定的干涉图样，C项错误；

v2

在X轴正方向上，甲波经0∙5s恰好到达原点。，此时该点的振动方向沿y轴正方向，视为新波源，

而此时波源S2振动方向也沿y轴正方向，。点波源和波源S2是两个相干波源。对平衡位置在料=2m

的质点，因为ZXl=(IO-2)m=%，所以是振动加强点，。项正确。

11.【答案】BD

【解析】变压器不改变交变电流的周期和频率，所以周期为7=-=⅛s,频率为f=4=50Hz,

ω50JT

4项错误;根据变压器规律引=詈,解得UI=200V,a、b间接正弦交变电源电压的有效值为22(Ψ,

线圈a、b两端的电压为Uab=U1+/述1，解得/1=0.054,B项正确；根据?==⅛解得％=IA，

所以手机的充电电流为14C项错误；线圈Cd两端的输出电压为UCd=U2-I2R2'解得UCd=5V，

根据W=UCd/2=5W,。项正确。

12.【答案】BC

【解析】

【分析】

此题主要考查E-∕ι图象和电场力做功与物体机械能的变化关系，明确电场力做正功，电势能增加,

电场力做负功，电势能减小是解题关键。

【解答】

A、因为初速度为零，所以E°=mg∕⅛,因为在殳处小球的机械能为零，但动能可能不为零，所以

电处小球的重力势能可能为负值，即可能不为零，A项错误；

以因为小球的机械能减小，电场力做负功，小球带正电，所以电场方向竖直向上，E-九图象的

斜率越来越大，所以电场强度随人的增大而增大，B项正确；

C、小球下落过程中，电场力做负功，小球在下落过程中电势能不断增大，C项正确；

D、根据功能关系，可知在心处小球所受的电场力大小为P点切线斜率的绝对值，即F=备，D

项错误。

13.【答案】(1)鱼口

O

n

(2)gz∏2gS+尤1)一hg(无+/)(2分，其他等同答案也给分)击(4τ∏ι+7∏2)(Xl+尤2)"2(2分,

其他等同答案也给分)

(3)定滑轮、动滑轮旋转增加了其动能；轻质细绳与滑轮间存在摩擦；存在空气阻力(1分，合理即

可给分)

【解析】(1)根据匀变速直线运动的规律，可得纸带上打下记数点5时物块力的速度U=华=

(,x1+x2)f

-8~°

(2)4、B两物块组成的系统减少的重力势能为/Ep=m2g^-m1g(h+x1)=∖m2g(h+x1)-

m1g(h+x1),因为在纸带打下5点时物块B的速度为会所以系统增加的动能为=：山送2+

：加202=金(4τ∏ι+T∏2)(X1+尤2)2/2。

(3)因为系统机械能部分转化为其他物体的动能或其他形式的能量而损失掉。

14.【答案】(1)4DF

(2)如答图甲所示(电压表正极接M点，极性错误不给分)

//mA

(3)如答图乙所示U=kl

(4)Λ2R1

【解析】(1)根据电表要大角度偏转和安全的原则，电流表为应选用4,电压表U选择D,因为电流

表公的最大示数可达到1.54,滑动变阻器Rl应选用F。

(2)因为是铜制成的霍尔元件，所以该霍尔元件导电，根据左手定则可知电子偏向N,所以N为负

极，N为正极。

(3)结合所描数据点，用平滑的曲线连接，可以看出所作图线近似为直线，则在误差允许的范围内

霍尔电压U与电流大小/的关系为U=

(4)为了研究霍尔电压与磁感应强度的关系，应控制电流不变，而改变磁感应强度，因此先调节滑

动变阻器先使相应的电流表4有较大偏转并保持稳定，再调节滑动变阻器心，记录相应电流表公

的示数/和对应的电压表的示数U,从而就可以判断霍尔电压与磁感应强度的关系。

15.【答案】(1)用水平向右的推力F推动滑块B时，设滑块4、B-起加速运动的加速度为斯，根据

牛顿第二定律有F-μmg-2μmg=2ma0

解得c⅛=μg

对滑块4进行受力分析，由牛顿第二定律有FN-μmg=ma0

解得FN=2μmg

(2)滑块4、8在时间玲时的速度大小为t⅛=a0t0=μgt0

撤去向右的水平推力F后，滑块4的加速度为％=臂=“g

滑块B的加速度为t⅛=誓=2μg

根据匀减速直线运动的规律知，滑块4减速运动的距离为马=白=^〃9曲

滑块B运动的距离为XB=磊=Qg诒

滑块4与滑块B之间的最大距离为ZIX=当—XB=^μgtl

【解析】略

16.【答案】(1)小球在第二象限内做类平抛运动，设抛出的初速度大小为火,刚进入X轴的下方时

,

的速度大小为力，由动能定理知TngL+qfi1Z,=ɪmvf-Tm诏

小球在第二象限中受到的电场力为F=qE1=mg

根据运动的合成与分解得力=EO

解得孙=2，gL,v1=2y]~2gL

(2)小球在X轴下方做匀速圆周运动，设X轴下方的电场强度大小为E2,则qE2=mg

解得巳=詈

设小球在第二象限内做类平抛运动的水平位移为无，由类平抛运动的规律知％=v0t

1

L=2ɑ^27

根据牛顿第二定律有qE]+mg=ma

解得X=2L

小球在X轴下方的运动轨迹如图所示，由几何关系知小球做匀速圆周运动的轨迹半径R=总=

【解析】略

17.【答案】(1)对a、b两活塞和轻杆整体进行受力分析可得

p0×2S+-^p0S=PIS+2PoX2S+3mg

解得PO=攀

对活塞a进行受力分析，根据平衡条件有

1

&+々PoS=mg+POS

解得Fo=4mg

(2)若环境热力学温度保持To不变，用抽气机把活塞a上部分抽成真空后，关闭阀门K,此时活塞b

处于上、下汽缸连接处，设此时汽缸内气体压强为P一则根据玻意耳定律有

Pn