广东省2026年高中物理学业水平性考试试题（含答案）

广东省2026年高中物理学业水平性考试

一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项

符合题目要求。

1.核钟是基于原子核能级跃迁来建立高精度时间标准的装置，原子核可吸收光子发生类似原子的能级跃

迁。现有一种激光能够激发某原子核从基态跃迁至激发态，其能级差约为1.3X10T8/普朗克常量h=6.6x

10-34/-s,真空中光速0=3.0X108^/5。关于该激光，下列说法正确的是

A.光强倍增，此能级跃迁不能发生

B.光强减半，此能级跃迁不能发生

C.频率约为2.0x1016Hz

D.波长约为1.5x10-7m

2.静电卡盘是芯片制造中的重要设备，如图为双极型静电卡盘吸附原理简图，双电极接高压电源后，晶片

靠近卡盘的一侧带上与电极极性相反的电荷，在电场力作用下向卡盘运动并被吸附。在晶片运动过程中，下

列说法正确的是

A.

B.晶片在电场中的电势能逐渐减少

C.晶片与卡盘电极之间表现为斥力

D.晶片与卡盘电极之间电场强度处处相同

3.随时间t变化的图像。下列说法正确的是

A.电压的有效值为200V2B.电压的最大值为400V

C.电压的频率为50HzD.电压的周期为0.01s

4.足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线跑动，先匀加速冲刺，后匀减速至接球点停止。全

程用时5s,位移大小为20m,则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能足

A.6m/s,2m/s2B.6m/s,Im/s2

C.9m/s,2m/s2D.9m/s,Im/s2

5.如图是月球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。假定某飞行器在月面上空H=1.28km向坑中心方向以速度vo

匀速水平飞行。在距坑边l=L2km的P点正上方关闭动力，此后只受月球重力，直至抵达着陆线。已知坑直

径d=3km,月面至着陆线深度h=1.6km,月面重力加速度取g.=1.6m/s2,,《行器可视为质点。飞行器安

全到达着陆线，则vo的大小可能是

—tz4二

匕仃除F

A.20m/sB.50m/sC.110m/sD.120m/s

6.如图所示，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值''可近似为尸=土管，其中

k为常量，M为行星质量，R为卫星球体半径，r为行星中心到卫星中心的距离。两卫星P和Q的球体半径

之比RP：RQ为2：1,它们绕该行星做匀速圆周运动的周期之比TP：TQ为8：1,该行星对卫星P、Q的

“引力差值”分别为FP：FQ,则FP：FQ为

行星

A.1：4B.1：16C.1：32D,1：64

7.图(a)为某梳齿状可变电容器截面图，上端为固定极板，下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图

(b)所小电路，探究其电荷量Q、极板电压U和电容C的变化。过程为：①当动极板运动到最高处，升关S

接a端，电源E向电容器充电；②充电结束后S接b端空置，动极板向下运动；③当动极板运动到最低

处，S接c端，电容器通过R放电，关于该过程，下列图像可能正确的是

二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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。分。

8.如图所示，在光滑的水平地面上，P、Q、M、N四个质量相等的小球通过两根不可伸长的轻绳相连，P、

Q间的绳长为Li,M、N间的绳长为L2,两绳相交于各自的中点0,四球以相同角速度⑴绕固定的O点做

匀速圆周运动，己知3=2m,,P、Q的向心加速度大小均为(的=4m/s2,M、N的向心加速度大小均为

Q2=lm/s2,四球均可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的有

P

0-

A.a)=2rad/sB.L2=0.5m

C.P的线速度大小为0.5m/sD.轻绳对四球的拉力大小相等

9.图口底端为锥形且顶角为9()。的直光纤，可用于检测流动液体中的空气泡，某单色光从光纤顶端左部入

射，平行于轴线方向传播，探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强，已知锥面外为空气时，该单色光

在锥面恰好发生全反射，空气折射逐取1,被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有

入射光:轴线

I

A.此光纤对该单色光的折射率为V2

B.该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的!

C.锥面浸入液体过程中，探测到的光强相对于浸入液体前变强

D.锥面完全浸入液体后，若探测到的光强在变强，说明检测到气泡

10.如图是一种长方体电子磁谱仪结构示意图，磁谱仪内存在磁感应强度大小为B、方向垂直底面向上的匀

强磁场，磁场区域长为a、宽为b。电子束中有三个电子通过准直器后垂直左侧面沿边缘进入磁场，偏转后

分别到达磁谱仪三个侧面，与边缘的距离分别为xi、X2和X3,电子电荷量为-e、质量为m,不考虑相对论效

应，下列说法正确的有

A.电子1的动能比电子3的大

B.电子1在磁场中的运动时间为器

2c2

C.电子2的动能为(.+2

8mb之

D.电子3的动量大小为竺孽包2

三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。

11.某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1(a)为装置示意图。

毫米刻度尺

实验原理：某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值I,可得最大冲击力F,结

合动量定理可估测薄膜压缩时间to

（1）实验操作及数据处理。

①称量小球质量，记录质量

②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。

③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离

si和S2,可得si为cm,§2为6.66cm。相邻两个位置的时间间隔为T,则小球在B位置处的速

度：%=..（用SI、S2和T表示）;与薄膜接触前瞬间，小球在C位置处的速度

（用S1>S2和T表示）。

④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的Ip为158a.图2为已知的尸-/p关系佟像，可读得F

为No

（5）m=30.0g,T=0.02s,由动量定理可估测薄膜压缩时间t=丝匕，将数据代入可得t=

r

s（结果保留3位有效数字）。

12.棉花的回潮率可通过测量一定压力下棉花的电阻得到。某科技小组制作了利用该方法测量棉花回潮率的

简易装置，如图13）。旋转螺杆压络弹簧对棉花施加压力。由图1（b）所示电路测量棉花的电隹R。所用器材

有：电源E；微安表pA；定值电阻Ro；电阻箱R：开关Si和S?；导线若干。

（I）弹簧劲度系数测量。

干

顶

rfY盖

度

刻

弹宽

二

缘

环形

绝

」

板

电极

■压

花

棉

」

■.

图1

①将装有弹簧的绝缘压板放到水平桌面上，如图1（C）。用刻度尺测量并记录弹簧原长。

②在弹簧上端加一个祛码，待祛码后读数，记录弹簧长度。

③依次增加跌码，重复步骤②。

④根据实验数据，描绘压力F与弹簧压缩量X的F-X图线，图线为直线，则图线的表示弹簧

劲度系数。

（2）棉花的电阻Ro测量。

图2

①称量装有弹簧和刻度尺的绝缘压板质量，记录质量。

②将某棉花样品装进装置中，装上绝缘压板，确保环形电极与棉花接触良好，固定顶盖，正确连接电

路。

③闭合Si和S2,调节R,使RA指针偏转到某一合适位置。此时R的示数如图2,读数

为,记为Ri。断开SI和S2。

④缓慢旋进螺杆压紧棉花，确保压力达到回潮率测量的要求。S2保持断开，闭合5,发现卜iA示数

变，将R的阻值，使pA指针偏转到与步骤③相同的位置。记录R的示数R2。断开

Si,利用所测量的物理量，可得棉花的电阻表达式Re=。

利用定标曲线确定棉花的同潮率。

13.图⑶所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图（b）。充气前气室内均没有

气体，在室温。下，将压强的、体积V。的气体通过单向阀充入10个气室（忽略气道内气体），此时每个气

室均为圆柱体，横截面半径为r,长度为h,当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图（c）所示的“跑

道''形（两端是直径为d的半圆），且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及

挤压变形过程中气体温度始终与室温相同O

(1)求充气后未挤压变形时气室中的压强pi:

(2)求挤压变形后气室中的压强P2：

(3)己知气室中的压强超过po时气室会爆破，若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升

高，求气室不爆破的最高室温T。

14.如图是一种球形机器人跳跃原理的示意图，水平横轴过球心。点与外壳固定，外壳上的两挡板位于过O

点的水平线上，两质量均为m的摆锤，由长均为R的不可伸长轻绳悬挂于轴上的O点，初始时刻，两摆锤

同时以水平初速度vo从最低点向相反方向摆动，直至与两挡板发牛.碰撞，碰撞时间极短，随后带动外壳以共

同速度竖直向上运动，机器人到达最高点后落回地面瞬间，外壳立即静止，两摆锤速度不变，与挡板分离，

继续向下运动，已知机器人（含摆锤）总质量为M=4kg,kg,R=0.4m,vo=4m/So重力加速度取g=

10m/s2,忽略空气阻力，摆锤可视为质点，求：

S'

/~\^卜壳

挡板卜挡板

摆锤七4亚步■摆锤

^77777^777/777777/

（1）摆锤与挡板碰撞后瞬间，机器人的动能E□:

（2）机器人外壳上升的最大高度h；

（3）从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能扳失△Eo

15.如图（a）所示，两竖直放置且足够大的平行金属板M、N,两板间距为d,在两板正中间竖直平面内固定

有一水平绝缘横杆，一质量为m、电荷量为q的小球通过两根等长且不可伸长的绝缘轻绳悬挂于横杆下方，

小球与横杆的距离为d,两绳的夹角为直角，如图（b）,接通电源，使板间电压由。开始缓慢增大，小球缓慢

向N靠近，在此过程中每个时刻小球都受力平衡，当小球接触N的瞬间，电荷量变为-q,板间电压停止增大

并在此后保持恒定，在此恒定电压二，小球每次与M或N接触后瞬间，速度均减为0,带电荷量变化满足

“电性反转、大小不变”，从而在两板间沿着圆弧往复运动，重力加速度为g,小球可视为质点，每次与板碰

撞均不影响两板间电压，忽略空气阻力和电场的边缘效应，忽略小球所带电荷对板间电场的影响。

（1）求M、N间的恒定电压U；

（2）求小球第一次碰撞M前瞬间，单根轻绳的拉力大小T；

<3）若某次小球碰撞M时，M、N间的电压突变为原恒定电压的k倍（k>0）,其他条件不变，此后小球

仍能沿着圆弧往复运动，求k的取值范围，并求出该范围内不同k值对应的小球最大动能EL

答案解析部分

1.【答案】D

【解析】【解答】A.原子核能级跃迁的条件是入射光子能量等于能级差，与光强无关，光强倍增只要光子能

量匹配仍可发生跃迁，故A错误；

B.同理，光强减半不影响光子能量，只要能量匹配仍能发生跃迁，故B错误；

一18

C.根据光子能量公式AE=hv,可得频率V=空=空x10：4X2.0x1015Hz，与选项给出的2.0x1016Hz

h6.6X10-34

不符，故C错误;

—348

D.根据波长与频率关系入=£=黑.代入数值计算得"6.6X10-x簿X10*15x10-7%,故D正确。

vAE13X10-18

故答案为：Do

【分析】A、考查能级跃迁的条件，跃迁只与光子频率有关，和光强无关；

B、考查光强的物理含义，光强不改变单个光子能量，不影响跃迁能否发生；

C、考查光子能量公式=的定量计算，代入题干参数求得对应频率；

D、考查波速、波长、频率关系式c=/l*核对波长计算结果的数量级。

2.【答案】B

【解析】【解答】A、晶片受到指向卡盘的电场力，运动方向与电场力同向，电场力对晶片做正功，故A错

误；

B、电场力做正功，电荷的电势能减少，因此晶片在电场中的电势能逐渐减少，故B正确；

C、晶片靠近卡盘一侧带与电极相反的电荷，异种电荷相互吸引，二者表现为吸引力，不是斥力，故C错

误；

D、双电极一正一负，属于非匀强电场，晶片与卡盘电极之间电场强度不是处处相同，故D错误；

故答案为：Bo

【分析】A、考查电场力做功判断，力与位移同向时电场力做正功；

B、考查电场力做功与电势能变化关系，电场力做正功，电势能减小；

C、考查电荷间相互作用规律，异种电荷相互吸引；

D、考查匀强电场与非匀强电场区分，双电极形成的电场为非匀强电场，场强各处不等。

3.【答案】C

【解析】【解答】由图像可得，电压峰值Um=200V,完成一次完整波动的周期T=0.02s：

A、该电压不是标准正弦式交流电，不能用。=贤计算有效值，故A错误；

B、图像中电压最大值为200人并非400V,故B错误；

C、周期T=0.02s,频率/*=焉=50〃z，故C1E确；

1U・U4

D、从0到0.02s完成一次完整波形，周期为0.02s,不是0.01s,故D错误;

故答案为：Co

【分析】A、考查交变电流有效值计算，只有正弦式交变电流才能用峰值除以低求有效值；

B、考查交变电压峰值读取，直接从图像纵坐标读出最大电压为200V；

C、考查周期与频率换算，利用/="代入周期数值计算：

D、考查交变电流周期定义，相邻两个波峰(或波谷)的时间间隔为一个周期。

4.【答案】A

【解析】【解答】全过程为先匀加速直线运动、后匀减速直线运动，全程平均速度万=*=争=4m/s,匀变

速直线运动平均速度等于最大速度的一半，因此运动过程中的最大速度为=2至=8m/s,任意时刻瞬时速度

满足0<uW8m/s,C、D选项速度9m/s超过最大速度，可直接排除：

A、速度6m/s小于8m/s,加速度2m/s2,存在合理的加速、减速时间分配,能够实现该运动过程，故A正

确；

B、速度6m/s小于8m/s,加速度Im/s2,若加速度大小为Im/s2,全程最大速度只能达到%“二砒工5m/s,无

法达到6m/s,故B错误：

C、速度9m/s大于全程最大速度8n内，不可能出现，故C错误；

D、速度9m/s大于全程最大速度8m/s,不可能出现，故D错误；

故答案为：Ao

【分析】A、考查分段匀变速直线运动极值分析，瞬时速度不超过峰值，加速度存在合理时间分配，符合题

意；

B、考查匀变速速度极值约束，加速度Im/sz时全程最大速度不足6m/s,该组数值无法实现；

C、考查全程最大速度推导，瞬时速度不能超过8m/s,9m/s超出速度极限；

D、考杳全程最大速度推导，瞬时速度不能超过8m/s,9m/s超出速度极限。

5.【答案】B

2

【解析】【解答】先统一单位：H=1280m,/=1200m,d=3000m,h=1600m,gA=1.6m/s

2

飞行器做月球平抛运动，竖直分运动：y=1^t,水平分运动：x=vot

临界I：刚好不撞上左坑壁，下落高度H，水平位移至少1

竖直：月=基在，ti==J2x^g80=V1600=40s

最小初速度：，q)mE=(■=与黑=30m/s

临界2：刚好不飞出右坑壁，下落总高度H+九，水平位移至多1+d

竖直：H+h=yAt^t2=唔1=再逗筹亟=询=60$

最大初速度：120(3000=70ms

vOmax=77=60/

速度取值范围：故只有在此区间内。

30m/s<v0<70m/sf50m/s

故答案为：B

【分析】本题考查月球平抛临界范国问题，核心思路：飞行器安全落在着陆线，初速度必须大于刚好越过左

坑壁的最小速度、小于刚好抵达右坑壁的最大速度；竖直方向自由下落求对应运动时间，水平匀速直线运动

计算临界初速度。

6.【答案】C

【解析】【解答】根据尸=k等，则=k竽，同理/Q=k^，由开普勒第三定律,=争，而用=

P1

8:1,联立解得^=泰，故。正确，4BO错误。

故答案为：C

【分析】本题结合开普勒第三定律与新定义公式比值计算，核心思路：先用周期之比通过开普勒第三定律求

出轨道半径三次方之比，再代入题目给出的“引力差值”表达式，将半径、卫星半径的比例代入分式化简得

到最终比值。

7.【答案】A

【解析】【解答】AB.由题意可知①过程为电容器充电过程，电容器两端电势差逐渐增大，根据Q=O/可知

电容器电荷量逐渐增大；②过程S接b端，则电容器Q不变，动极板向下运动，d增大，根据。=德二名可

^rTlKClU

知U增大，C减小；③过程为放电过程，动极板在最低处电容为更小的恒定值，故对应Q-U图线为过原点、

斜率更小的直线，4正确，8错误；

CD.通过前面的分析可知①过程的电容C大于③过程的电容C,②过程中Q不变，因为C=g,所以U与。成

反比，图像为双曲线的一支，故C。错误。

故答案为：4。

【分析】A、考查Q-U图像斜率的物理意义，分段分析充电、断路、放电过程Q、U、C变化：图像变化规律

完全符合电容公式推导：

B、考查断路阶段电容变化对电压的影响，电荷量不变、电容减小，电压应增大，图像未体现该变化；

C、考查U-C图像坐标逻辑，充电阶段正对面积最大，电容最大，图像区间排布与极板位置对应电容大小不

符；

D、考查可变电容与极板位置对应关系，动极板最高时电容最大，该图时序标注颠倒，阶段对应错误。

8.【答案】A,B

【解析】【解答】A.根据题意可知P、Q做圆周运动的半径口=4=1巾，对P、Q根据a】=ria)2可得

3==J^rad/s=2rad/s>故A正确；

B.因为四个球角速度相同，对球M、N有*=竽=第=3,所以L2=0.5m,故B正确；

C.对于P有%=厂13=1x2m/s-2m]s,故C错误；

D,绳子拉力提供向心力，根据F=mra)2可知由于四球质量相等，角速度相等，但半径不同，故拉力大小

不相等，故D错误。

故答案为：ABo

【分析】A、考查向心加速度公式。=厂0?,利用p、Q的轨道半径与向心加速度求解共同角速度；

B、考查同轴转动角速度相等，结合向心加速度公式求出M、N的转动半径，进而算出绳长瓜；

C、考查线速度与角速度关系u代入P的轨道半径与角速度计算线速度；

D、考查向心力来源，拉力充当向心力，由尸=机丁侬2判断半径不同时拉力不相等。

9.【答案】A,D

【解析】【解答】A.画出光路图如图所示：

入射光；轴线

根据几何关系可知，该单色光在锥面发生全反射的临界角C=45。，根据临界角公式sinC=」

n

可得此光纤对该单色光的折射率为八-鱼，故A正确；

B.根据□=,可得该单色光在此光纤中的传播速度为〃=亭，可知该单色光在此光纤中的传播速度是真空

中光速的冬故B错误；

C.光从折射率大的介质到折射率小的介质中，才可能发生全反射，被测液体折射率大于此光纤折射率，则锥

面浸入液体部分，光不会发生全反射，即锥面浸入液体过程中，探测到的光强相对于浸入液体前变弱，故C

错误；

D.锥面完全浸入液体后，若探测到的光强在变强，说明光在某些地方发生了全反射，发生全反射的地方即

有空气，说明检测到气泡，故D正确。

故答案为：ADo

【分析】A、考查全反射临界角计算，结合锥形儿何关系确定临界角，求解光纤折射率：

B、考查光在介质中的传播速度公式u=E，对比速度与真空光速的比值；

C、考查全反射发生条件，光由光密介质射向光疏介质才会全反射，液体折射率更大，尢全反射，反射光减

弱；

D、考查气泡检测原理，气泡处外侧为空气，发生全反射，反射光变强，探测器光强增大。

10.【答案】D,C,D

【解析】【解答】A.电子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得匹8=加工，可得v=

r

根据几何关系可知电子1的运动半径小于电子3的运动半径，则电子1的速度小于电子3的速度，根

m

2

据Ek=\mv可知电子1的动能比电子3的小，故A错误；

B.电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=—,结合u=蟠，可得了=笔

根据题图可知电子1在磁场中运动的圆心角为180°,则电子I在磁场中的运动时间t=%xT=空,故

360eB

B正确；

C.设电子2运动半径为%，如图所示：

根据儿何关系有（。一/?2）2+君=账，可得R12/根据功=膂可得以="与第2

2

12

-V2

电子2的动能为E27H2故C正确:

k28匕

D.设巨子3运动半径为/?3，如图所不:

根据几何关系有（/?3-、3）2+次=胫，可得色=卑且，根据也=幽可得名=竺/士的

/X3mzzrix2

电子3的动量大小为P3=mu?=驾产，故D正确。

3

故答案为：BCDo

【分析】A、考查带电粒子磁场偏转半径规律，动能越大轨道半径越大，电子1半径最小动能最小；

B、考查圆周运动周期与运动时间，电子1偏转半周，时间为半个周期；

C、考查几何关系联立动能公式，利用勾股定理求出轨道半径，再推导动能表达式；

D、考查动量与轨道半径关系，结合几何关系求出半径，代入p=eBr得到动量表达式。

11.【答案】（1）6.26：峙注可兽；100；2.06x10-3$

【解析】【解答】（2）③亳米刻度尺的分度值为1mm,需要估读到下一位，根据题图可得si=262.6mm-

200.0mm=62.6?n?n=6.26cm；根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得力=

也岁；根据速度时间关系有以=%+97，又52-51=9产联立可得为=珠江

故答案为：6.26；唠2；叫阻

④根据题图可得。为158a7•时，F为10UN；

故答案为：100

⑤m=30.0g,T=0.02s,由动量定理可估测薄膜压缩时间£=名兽结合为二鸟神，将数据代入可得

t=2.06x10-3s

故答案为：2.06x10-3$

【分析】③本小问考查刻度尺读数、匀变速直线运动中间时刻速度规律与逐差法推导末速度；刻度尺要估

读到分度值下一位；中间时刻瞬时速度用相邻两段总位移除以总时间；结合位移差公式消去加速度，推导出

C点瞬时速度表达式。

④木小问考查图像读图，根据给定光强峰值在图像上对应读出冲击力大小。

⑤本小问结合匀变速速度计算与动量定理，先代入位移、时间求出接触薄膜前瞬时速度，再代入动量定理

变形公式计算压缩时间，结果保留三位有效数字。

12.【答案】（1）平衡稳定：斜率

（2）29000.00；小；调小；RI-R2

【解析】【解答]（1）②添加祛码后，需要等待祛码平衡稳定后再读数，才能保证弹簧弹力等于祛码重

力，得到准确的弹簧长度。

④根据胡克定律F=kx,因此尸-％图线的斜率等于劲度系数鼠

故答案为：平衡稳定；斜率

（2）③电阻箱读数为各转盘读数乘倍率之和；/?=2x10000H4-9x1000H=29000.0^

④S2新开，Rc串联接入电路，总电阻增大，因此电流减小，微安表示数变小；

要让电流回到原来的数值，需要总耳阻和原来相等，因此需要调小电阻箱R的阻值，使总电阻回到原来大

小；等效后满足％=/?2+&，整理得棉花电阻Rc=Ri-R?

故答案为：29000.00；小；调小；Ri-次2

【分析】（1）本小问考查弹簧劲度系数测量实验操作与胡克定律图像意义；跌码静止稳定时弹簧形变恒定，

读数戕确；F-x函数为一次函数，斜率代表劲度系数。

（2）本小问为替代法测电阻实验：①电阻箱按各档位倍率相加读数；

②棉花受压电阻减小，总电阻减小，闭合电路电流增大，微安表读数变大；

③保持电流不变，总电阻不变，相花电阻减小，电阻箱阻值同步调小；

④两次电流相同则总电阻相等，消去定值电阻，直接得到棉花电阻等于两次电阻箱读数差值。

13.【答案】（1）解：充气过程温度不变，对所有充入气室的气体，由玻意耳定律有Po%=Pi，i

根据题意有匕=lOzrr2-h

解得充气后未挤压变形时气室中的压强P]=普坦

1107171r2

(2)解：变形前，气室的体积为V=7ir2h

挤工过程温度不变，且横截面周长不变，原圆形横截面周氏C=27T1-

变形后跑道形横截面两端半圆合为一个整圆，周长为Cx=7ld

剩余直边总长度为C2=c-Cr=2nr-nd

单根直边长“字二门_畔

/小2

变形后，气室的体积为V2=7T(1)+%d-h

对气室气体，等温过程由玻意耳定律P/=P2V2

解得挤压变形后气室中的压强P2=5就3)

(3)W：体积不变，气体等容变化，有年=*

解得气室不爆破的最高室温兀=皿缥普4

zPoKo

【解析】【分析】(1)本问考查等温玻意耳定律，先求出1()个气室总容积，对充入的全部气体列等温方程，

直接求解充气后未挤压的压强。

(2)本问结合几何周长、面积推导变形后横截面积，取单个气室气体做等温变化；利用周长不变求出直边长

度，得到变形后体积，再联立(1)的压强表达式求出挤压后的压强。

(3)本问考查查理等容定律，挤压后体积固定，升温压强同步上升；临界条件为压强等于Po,代入变形后的

压强表达式反推不爆破的最高温度。

14•【答案】(1)解：两摆锤以初速度为=4m/s沿外壳向上运动，与挡板相碰前，摆锤机械能守恒。设摆锤

与挡板相碰前的速度为口

根据机械能守恒定律有评=mgR+imv2

解得u=2am/s

摆锤与挡板相碰后与机器人一起运动，根据动量守恒定律有2nw=M〃共

解得"共=^m/s

机器人起跳时的