2023年山西省晋中市高考物理二模试卷

2023年山西省晋中市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.秦山核电站首批“碳-14”批量化生产即将完成，“碳-14”在商用堆进行生产，在国内

乃至世界上都还是首次。秦山核电站的重水堆核电机组运行时，堆芯内会产生大量的中子，

把含有氮原子（尹N）的靶件放在堆芯里，靶件中的氮原子会与中子发生核反应持续产生“碳

-14”。“碳-14”不稳定，主要发生/?衰变，被广泛应用于诊断幽门螺杆菌、雾霾检测、药

物研发等领域。下列说法正确的是（）

A.秦山核电站批量化生产“碳-14”的过程中会生成质子

B.“碳-14”。衰变过程中释放出的电子来自及C最外层电子

C.“碳-14”的半衰期为5730年，则经过2865年后就一定会有3的肥C发生衰变

D./C发生6衰变后产生的g射线具有最强的电离作用

2.生活中的传感器有很多种，其中有一种电容式风力传感器，屈场AB可动电极

是通过改变极板间的距离来改变电容的，如图所示，将该种电~j-・P二二

容器与一静电计组成回路，可动电极在风力作用下向左移动，D上一

风力越大，移动距离越大。p点为极板间的一点（可动极板移动\

时末到达P点），下列说法正确的是（）

A.若开关S闭合，风力越大,静电计指针的张角越大

B.若开关S闭合，风力越大，P点的电势变高

C.若开关S断开，风力越大，P点的电势变高

D.若开关S断开，风力越大,静电计指针的张角越小

3.2022年11月30日，神舟十四号和十五号两个航天员乘组在我国的空间站“胜利会师”，

标志着空间站建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。中国空间站绕地球的运动可视为

匀速圆周运动，绕地球一周的时间大约是一个半小时，已知地球半径为R,引力常量为G,地

球表面重力加速度为g。根据所给条件，下列说法正确的是（）

A.空间站的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

B.空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度

C.利用题干中给出的物理量无法推导出地球平均密度的表达式

D.宇航员在空间站内可以用天平测量物体的质量

4.在医学上，给病人做彩超是一种常见的检查手段，图1中的彩超成像的基本原理是探头向

人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计

算机处理，从而形成彩超图像，图2为血管探头沿x轴正方向发射的简谐超声波图像，t=。时

刻波恰好传到质点M。己知此超声波的频率为1x107//Z。下列说法正确的是（）

图1

A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.0x103m/s

B.质点M开始振动的方向沿丫轴正方向

C.1.511、山，时质点M运动到横坐标，1“III处

D.u'内质点M运动的路程为3mm

5.我国台球选手丁俊晖是获得台球世界冠军的第一位中

国运动员，2022年11月21日，丁俊晖又获斯诺克英国锦标

赛亚军，他在台球比赛中屡次取得好成绩，吸引了大批青少ABCD

年参与到该活动中来。在某次比赛中，质量均为m、材料相同的白球和黑球静止在台球桌上，

一青少年击白球以冲量/碰撞静止的黑球，碰撞前后两球的位置标记如图所示，力、B分别为

碰前瞬间白球，黑球所在位置，C、。分别为碰撞后白球、黑球停止的位置。则由图可得碰撞

过程中损失的动能为（）

,2.2，，产

A.L.B..LC.D.

3m9m!hn3ni

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.风力发电是一种清洁能源，既节能又环保，我国的风力发电居世界第一位，为国家的经

济建设做出了巨大的贡献。某地的风力发电系统简易示意图如图所示，该系统由风力发电部

分、远距离输电部分和用户三部分构成。己知发电机线圈的转速正比于风速，输电导线的等

效电阻为r,变压器均为理想变压器，用户部分的小灯泡在合理工作电压范围内，忽略其它因

素的影响。当风速变大时，发电演示系统（）

A.升压变压器的输入电压保持不变B.升压变压器的输入电流可能减小

C.输电导线上的损耗功率变大D.用户部分的小灯泡变亮

7.春节是我国的传统节日，中国民谚说“腊月二十四，弹尘扫房子”。人们通过大扫除表

达了新年除旧迎新的思想。如图所示是用长杆推动拖把头擦玻璃的实物图和示意图，假设拖

把头与玻璃间的动摩擦因数4恒定，拖把头匀速上升过程中杆与竖直方向的夹角越来越小，则

在拖把头匀速上升过程中下列有关说法正确的是（

A.拖把杆对拖把头的作用力逐渐增大

B.拖把头对玻璃的压力越来越小，摩擦力也越来越小

C.无论杆与竖直方向夹角多大都可以推动拖把头上升

D.杆与竖直方向的夹角必须小于某一值才可以推动拖把头上升，该角的正切值为］

8.某校物理学习兴趣小组对英国伟大的物理学家法拉第几十年如一日地研究电磁感应现象

的精神十分钦佩，在学习电磁感应一章的内容后，设计了如图甲所示的简单装置来研究电磁

感应的相关知识，图中光滑金属导轨ab、ac成37。角固定放置在水平面上，在导轨上放置一

根质量为m的金属杆，与导轨交于M、N两点，且MN间的距离为加，导轨和金属杆是用同种

材料制成的，单位长度的电阻均为品。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大

小为B。在外力作用下，导体棒由MN处运动到虚线位置（导体棒和ac始终保持垂直），该过程

中导体棒的速度的倒数随位移变化的关系图像如图乙所示。已知sin37。=0.6,cos37。=0.8,

在这个运动过程中（）

A.导体棒切割磁感线产生的感应电动势恒定不变

B.导体棒所受的安培力恒定不变

-rt

D.外力做的功为,..，,

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

9.某学校物理兴趣小组利用电磁打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

装置如图甲所示，在调整好仪器后，正确操作得到点迹清晰的纸带。

（1）图乙为打下的一条纸带的中间部分，4、B、C、D为其中四个计数点，任意两个相邻计数

点中间有四个点未显示（已知打点计时器打点频率为50Hz）。由于操作不慎，C点模糊了，该

小组仍用此纸带来研究。从图上可以读得4点在刻度尺上位置的读数为cm,经计算得

到小车的加速度为（结果保留三位有效数字）。

（2）如果交变电流频率超过50Hz,但当时做实验的同学并不知道，仍然按照频率50Hz计算，

那么测得的加速度值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“等于”）。

10.家用电器中有很多色环电阻，通过辨识电阻表面的色环可读出阻值。色环电阻的识别方

法如下表所示：第一道色环表示阻值的最大一位数字；第二道色环表示阻值的第二位数字；

第三道色环表示阻值倍乘的数，第四道色环表示阻值允许的偏差（精度）。

颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银

第一

0123456789

环

第二

0123456789

环

第三

10°10110210310410510610710810910IO-

环

第四

±5%±10%

环

某电阻如图1所示，第一道色环为紫色，第二道色环颜色模糊不清，第三道色环为棕色，某同

学为了判断第二道色环的颜色，从实验室找来了下列器材，测量上述电阻的阻值。

学生电源（E=12V,内阻不计）

电压表V（量程0〜10V,内阻Ru=10k。）

电流表4（量程0〜15nl4,内阻以约20）

滑动变阻器Ri（阻值范围0-100,额定电流14）

滑动变阻器/?2（阻值范围0〜10。，额定电流24）

滑动变阻器/?3（阻值范围0—1000。，额定电流0.5A）

开关、导线若干。

若实验要求被测电阻的电压从零起开始测量且误差最小，则

（1）该实验中滑动变阻器应该选（选填字母代号）;

（2）请根据上述器材设计实验原理图，画在答题卡相应的方框中；

（3）实验中采集的数据已描绘在答题卡的坐标纸（图2）中，请绘制U-/图像;

若图像的斜率为K,则被测电阻阻值的表达式为(要求用K、&、Ry表示)。

(4)如果忽略电表的影响，由(3)中图像可知待测电阻的测量值为。(结果保留3位有效

数字)，据此可判断电阻第二道色环的颜色为。

四、计算题(本大题共3小题，共47.0分)

11.国际上有一种山地越野摩托车比赛，运动员驾驶着越野摩托车风

地电架地穿过崎岖的山路，十分刺激，为提高摩托车的舒适性，越野

A

摩托车都加装了空气悬挂减震器，其工作原理可简化为如图所示装置，

圆柱形气缸内有a、b两个活塞，两活塞均可沿气缸无摩擦地上下滑动

B

且不漏气。两个活塞把气缸内的气体分为48两部分，气缸内部横截

面积为S=0.01m2,活塞a质量可忽略不计,且安装了连接气泵的阀门。

开始时阀门关闭，活塞a位于气缸顶部，4部分气体压强为大气压强，气柱长度/，，

活塞b质量?n=10kg,并与一劲度系数为k=5x1。3%/机、原长为，=20cm的轻弹簧相连。

开始时弹簧恰好处于原长状态，已知大气压强Po取1x105pa。重力加速度g取

(1)求初始状态气缸内B部分气体压强；

(2)若气缸突然上升10cm,要保持活塞a、b均静止，则需在气缸上升过程中使用气泵向4部分

注入气体，试计算气泵向4注入的气体在大气压强Po下的体积，气缸导热性能极好，变化过

程中外界温度不变。

12.如图甲为演示惯性的一个经典实验，用力击打硬纸板，纸板上面的鸡蛋会落入杯子里面,

某科学兴趣小组对该实验在实验室进行了深入的研究，他们把一长方形硬纸板放在水平桌面

上，纸板一端稍稍伸出桌边外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，如图乙所示，一人用手指将

纸板水平弹出(设纸板被弹出的瞬间，橡皮擦的速度仍为零)，如果弹的力度合适，橡皮擦将

脱离纸板，已知橡皮擦可视为质点，质量为mi=20g,硬纸板的质量为巾2=I。。，长度为

I=6cm,橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为的=0.2,纸板与桌面间的动摩擦因数为

心，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。

甲乙

(1)当手对纸板的弹力为尸=0.15N时，橡皮擦恰好相对纸板滑动，的最大不超过多少？

(2)若〃2=0.2,要求橡皮擦在硬纸板上发生相对滑动的时间最长且最终脱离纸板，求纸板被

弹出的最小速度？(计算结果可保留根号)

13.近年来，带电粒子在复合场中的运动是物理学家研究的重要课题，它有助于我们更好地

理解粒子的物理行为，从而改善技术，应用于更多领域，如量子力学、核物理学、材料科学

等。某实验室中有一装置如图甲所示，P为直线型粒子加速器，内有沿久轴方向的电场。一带

正电的粒子从最左端以较小的速度"进入加速器，经过加速后以速度孙沿工轴正方向飞出，已

知带电粒子质量为m,电荷量为q,不计重力。求：

(1)加速器中加速电压的大小；

(2)若当粒子刚到达。处时在整个空间加上如图乙所示周期性变化的磁场，磁感应强度大小为

规定z轴正方向为磁场的正方向，求每经过磁场变化的整数个周期粒子的位置坐标；

(3)若当粒子刚到达。处时在整个空间加上如图丙所示的交替出现的磁场和电场，电场强度大

小为磁感应强度大小为8°,规定z轴正方向为电场和磁场的正方向，求经过时间t=赢后

粒子速度的大小和方向(与y轴夹角的正切值)及位置坐标。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：小根据质量数守恒和电荷数守恒可得产生14c的核反应方程为"」6-；//,

故A正确：

B、根据口衰变的本质可知，/?粒子是原子核14c内的一个中子转化为一个质子和电子产生的，故8

错误；

C、半衰期具有统计性，并不是经过2865年后就一定会有生的肥C发生衰变，故C错误；

。、产C发生0衰变后产生的夕射线的电离作用不是最强，a射线的电离能力最强，故。错误。

故选：Ao

衰变的过程中质量数与电荷数守恒；口衰变中原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子；

半衰期具有统计性，a射线的电离能力最强。

本题考查原子核衰变与对半衰期的理解，解答的关键是要知道半衰期的统计性。

2.【答案】D

【解析】解：4、若开关S闭合，电容器始终与电源连接，两极板间电势差不变，静电计指针的张

角不变，故A错误；

B、4极板和P点的电势差为/b'/<<L..(-.,

若风力越大，两极板间距d减小，两极板间场强E=、增大，两极板间电势差不变，则4极板电势必

不变，d.p不变，则P点电势Wp降低，故B错误；

。、若开关S断开，电容器容纳的电荷量Q不变，风力越大，两极板间距d减小，由。=照得，电

容器的电容C增大，由。=。［/得，两极板间电势差减小，静电计指针的张角变小，故。正确；

C、两极板间的场强E=：=要

风力越大，场强不变，P点和B极板的电势差为Ups=EdpB=0p-"B=WP

则P点的电势降低，故C错误。

故选：D。

开关闭合，电容器两极板间电势差不变，开关断开，电容器容纳的电荷量不变；静电计指针的张

角大小与电势差有关；根据电容的定义式和决定式及电场强度与电势差的关系分析求解即可。

本题考查电容器的动态分析问题，解题关键是知道开关闭合，电容器两极板间电势差不变，开关

断开，电容器容纳的电荷量不变，结合电容的定义式和决定式分析即可。

3.【答案】B

【解析】解：AB,空间站绕地球一周的时间大约是一个半小时，小于地球同步卫星的公转周期，

设地球的质量为由T=2兀反，可知空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由。=器

可知空间站的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，赤道上物体与同步卫星角速度相等，

由a=r32,可知赤道上物体随地球自转的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，所以空间站的

向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故A错误，8正确；

C、地球表面的物体，忽略自转，万有引力等于重力，即G爷=?ng,可得地球的质量用=若，

A/3g

则地球的密度”一故c错误；

3

。、空间站处于完全失重状态，物体对天平的压力为零，所以宇航员在空间站内无法用天平测量

物体的质量，故。错误。

故选：B。

AB,空间站和同步卫星围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：

-wu「""，可得a=缘，7=2兀?，由此可知空间站的向心加速度与地球同步

卫星的向心加速度大小关系，由a=可知赤道上物体和同步卫星的向心加速度大小；

C、由已知可以求出地球的质量，地球的半径已知，由密度公式可以求出地球的密度；

。、空间站内所有物体处于完全失重状态，物体对天平的压力为零，则天平无法使用。

本题解题关键是掌握卫星运转原理，即万有引力提供向心力。

4.【答案】D

【解析】解：4、由图像可知波长A1.2-inZJ,由v=可得超声波传播速度

，1?,卜，故A错误；

8、质点M左侧相邻的质点在%轴的下方，所以M点开始振动的方向沿y轴负方向，故B错误；

C、在波的传播过程中，各质点只在平衡位置附近振动，不沿波的方向传播，故C错误；

。、质点振动的周期T”'*，则*1r^i-n»:#

质点M一个周期内运动的路程为44则在I八111I-..内质点M运动的路程

>li.IIt-ll/'.-rini3”"”，故。正确。

故选：Do

A、由图像可得波长的大小，由〃=a/可得波速大小；

B、所有质点的起振方向相同，t=0时刻波恰好传到质点M,质点M左侧质点在x轴下方，可知起

振方向沿y轴负方向；

C、质点不随波传播，只在平衡位置附近振动；

。、求出时间间隔是多少个周期，质点在一个周期内运动的过程等于四个振幅，则可以求出质点M

运动的路程。

本题考查了机械振动、机械波的速度、波长、频率、图像等相关知识。注意波传播过程中，质点

不随波的方向传播。

5.【答案】C

【解析】解：假设图中每个小方格边长为x,则碰撞后，对白球、黑球，分别由动能定理得：

。,/,12/।1/,.

可知碰撞后瞬间黑球的动能是白球的4倍，则：I"1•]n„

解得：，

假设碰撞后I3,'「在碰撞过程中，取向右为正方向，由动量守恒定律可得：

Irm.+rm-mv-，〃・2r-

解得：i/

3

则碰撞过程中损失的动能为：AA'-',,v?」

2rn22

少"

联立解得：AE，故C正确，A3。错误。

!hn

故选：C。

根据动能定理求解碰后瞬间两球的速度之比；对于碰撞，根据动量守恒定律列式，求出碰撞后两

球的速度，再根据能量守恒定律求解碰撞过程中损失的动能。

本题考查动量守恒定律和动能定理在实际问题中的应用，涉及力在空间的积累效果时，要想到动

能定理。要掌握碰撞的基本规律：动量守恒定律。

6.【答案】CD

【解析】解：4根据题意线圈转动的角速度_-2-；.

线圈转动产生的最大感应电动势/…

感应电动势的有效值/:'v2-AV/；Sr

发电机的输出电压电压升压变压器的输入电压，输入电压为厂r-\2r.vo、，

由此可知，升压变压器的输入电压随风速的增大增大；

员根据理想变压器电压与匝数比的关系，升压变压器的输出电压/'

由于升压变压器的输入电压增大，而原副线圈匝数比值不变，线路上的阻值不变，所以输入电流

也将增大，故8错误；

C.由于线路中的电流增大，r不变，4P=/2r可知，线路损耗的功率变大，故C正确；

。.由于升压变压圈的输入电压增大，而原副线圈匝数比值不变，所以降压变压器的输出电压也随

之增大，由P=5可知，用户的灯泡电阻不变，电压变大，实际功率将变大，灯泡变亮，故。正

确。

故选：CD。

根据题意判断风力发电机产生的电压与风速的关系，再根据高压输电模型进行解答。

解决本题的关键注意电压有效值的使用及变压器的特点，输入功率等于输出功率，注意输电导线

上的损耗功率计算方法。

7.【答案】BD

【解析】解：4、对拖把头受力分析，如图

mg

拖把头做匀速直线运动，受力平衡，设杆与竖直方向夹角为氏由平衡条件得:

水平方向：Fsind=FN

竖直方向：Fcosd=mg+p.FN

联立解得：尸=田而

拖把头运动过程中，8减小，sin。减小,cos。增大，则F减小,故4错误;

nm9I

8、玻璃对拖把头的弹力八‘-----------二”iq----------W

OUH9p»in。

-------41

拖把头运动过程中，。减小，tern。减小,增大，弹力尸N减小，根据牛顿第三定律得，拖把头对

tan"

玻璃的压力减小，摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力减小，故6正确;

CD、当cosO<4S讥。时，即tan。>飙寸，无论推力多大都不能推动拖把头上升，所以杆与竖直方

向的夹角必须小于某一值才可以推动拖把头上升，故C错误，O正确。

故选：BD。

对拖把头受力分析，根据平衡条件求解拖把杆对拖把头的作用力大小，根据夹角的变化判断拖把

杆对拖把头的作用力、支持力和摩擦力的变化；根据推力公式分析推动拖把头上升的条件。

本题考查共点力平衡，解题关键是对拖把头做好受力分析，根据平衡条件列式分析即可。

8.【答案】AB

【解析】解:4、当导体棒的位移为x时,有效切割长度AL*”,，,：江I

导体棒切割磁感线产生的感应电动势为//>/，।〃，/.「[

2__£-

由乙可得：1I,,1；，।,变形得：%:，L■,贝I]

一『访『+£4

E-"(&+:/用=

因此导体棒切割磁感线产生的感应电动势恒定不变，故A正确；

2、当导体棒的位移为x时，回路中感应电流为

rn.rJT1

导体棒所受的安培力为「

II.保持不变，故8正确;

即,)FI:/:处/-〉,"

C、整个回路产生的焦耳热等于克服安培力做功,,故C

错误;

。、根据功能关系可知，外力做的功为HQ.:“,，故。

错误。

故选：AB.

根据E=B。以及数学知识得到感应电动势表达式，再分析感应电动势是否变化。由安培力公式

F=8〃分析安培力是否恒定不变。由克服安培力做功求整个回路产生的焦耳热。由功能关系求外

力做的功。

解答本题时，要知道感应电动势、安培力都与有效切割长度有关，运用感应电动势公式与几何知

识相结合推导出感应电动势与速度的关系式，由安培力公式与几何知识相结合推导出安培力的表

达式是关键。

9.【答案】2.95117m■>''偏小

【解析】解：(1)4点在刻度尺上位置的读数为2.95cm

则.1/?；।>ilr"i21.1IV<II

相邻计数点的时间间隔''''""'•I'

J

设C点对应刻度为X,则ri.'H),CD9-.llr

根据匀变速运动推论B('AB('DIJ(uT-

代入数据得「，，以，〃

CD9.6(tern6.22cm3.3Hon

intp'XJit'+I>Vi+r,'+PSP1/).I/*'1>*'OI<I'

根据逐差法，小车的加速度“<n"117;//<

IT-2xO.l2

(2)交流电的频率变大，周期变小，根据加速度“‘"丁"可知，真实的加速度偏大，即测得

211

的加速度值比真实值偏小。

故答案为：(1)2.95；117，，、’；(2)偏小。

(1)刻度尺的最小刻度为1mm,读数时要估读到下一位；求解相邻计数点的时间间隔，根据匀变

速运动的推论求解C点对应刻度，再根据逐差法求加速度；

(2)根据加速度的计算公式，结合题意分析误差。

本题主要考查了逐差法求加速度，利用好匀变速运动的推论是解题的关键。

10.【答案】当儿,741黄色

【解析】解：(1)由于被测电阻的电压从零起开始，因此滑动变阻器采用分压式接法；由于电流表

的量程为0〜15巾4为了电路安全和方便调节，滑动变阻器选择治;

(2)由于电压表内阻已知，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图1所示：

R.

R1

S

图1

(3)根据“描点法”作图原则，作图时要使尽量多的点子落在直线上，不在直线上点平均分布在直

图2

根据欧姆定律结合并联电路的电流特点，通过待测电阻的电流/

小

根据欧姆定律，得待测电阻力

代入数据联立解得/

Ry+R,

R\R

结合U-/图像，可得k

用+R

待测电阻儿

Ry-k

(4)U—/图像的斜率卜-：「［/口》-山！?

G90x^.^

待测电阻用=$74Ul

R\-kl(MMM)-(»9I)

对照表格信息，色环电阻第二格为黄色。

故答案为：(1)&;(2)电路图见解析；(3)所作U—/图像见解析；H.；H7I1；黄色。

fiy-K

(1)由于被测电阻的电压从零起开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，据此选择滑动变阻器;

(2)由于电压表内阻已知，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，据此作电路图；

(3)根据欧姆定律结合并联电路的电流特点，求解U-/函数表达式，结合U-/图像斜率的含义,

求解待测电阻的表达式；

(4)根据待测电阻的表达式和U-/图像的斜率求解待测电阻，对照表格信息确定色环电阻第二格

的颜色。

本题考查了“伏安法”测电阻，弄清实验的原理是解题的关键。

11.【答案】解：(1)初始状态，弹簧处于原长，对活塞匕，根据平衡条件PoS+mg=PBS

气缸内B部分气体压强/，“p,,IHIPulH'1011KiPa

(2)气缸突然上升lOczn,要保持活塞b静止，弹簧处于压缩状态，压缩量、『一h(Ilw

根据胡克定律,弹簧的弹力F-AAr-1(1.(l.l.V^Nl.V

由于弹簧原长为，=20cm,气缸上升10CM后，气缸8的体积I)；1„

根据玻意耳定律PB%=PB'VB'

解得/，〃并1s2>1.1-22-HlPu

设气缸4的压强为见

对活塞b,根据平衡条件小-「J、」

气缸4的压强~2.2«Hl,Pn+1"对"乂­PQ21<-Id/'u

由于活塞a、b均静止，气缸4的体积不变，设注入的大气的体积为V

根据玻意耳定律MI「，J,,il(

注入的大气的体积'''।口=''一.、”<s/,.i

/*>Ri

代入数据解得ItiI-Ill'n.1

答：（1）初始状态气缸内B部分气体压强为1.1x105Pa；

（2）气泵向4注入的气体在大气压强po下的体积6.4x10-363。

【解析】（1）对活塞匕进行受力分析，根据平衡条件求解气缸B内气体的压强；

（2）气缸突然上升10cm,活塞b静止，说明弹簧的压缩量为10cm,根据胡克定律求解弹簧的弹力；

根据玻意耳定律求气缸B的压强，根据平衡条件求气缸4内气体的压强；再根据玻意耳定律求需要

注入的空气的体积。

本题主要是考查了理想气体的状态方程和力的平衡条件；结合题意理解活塞a、b均静止的含义是

解题的关键；

解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利

用理想气体的状态方程列方程求解。

12.【答案】解：（1）橡皮擦的质量g=20g=0.02kg

硬纸板的质量1。"UW储

长度为I-6cm—0.06m

当橡皮擦在纸板上滑动时，设橡皮擦的加速度大小是由,纸板的加速度大小是a2,对橡皮擦，由

牛顿第二定律得：出m19=

代入数据解得：=2m/s2

对纸板，由牛顿第二定律得：9-〃2（机1+62）g—〃1巾19=巾2a2

要使橡皮擦在纸板上滑动，需使&2>

代入数据联立解得：/•'."

（2）纸板获得初速度后做减速运动，设纸板减速过程加速度的大小为。2‘，对纸板，由牛顿第二定

律得：〃2（巾1+62）。+〃1机19=m2a2’

代入数据解得：，，"川"、’

橡皮擦脱离纸板的瞬间与纸板速度相同时，橡皮擦在硬纸板上发生相对滑动的时间最长，纸板被

弹出的速度最小，设时间为t,纸板被弹出的速度为由速度关系得：川/I■,>>

2

此过程橡皮擦的位移为工1=lalt

纸板的位移大小为，'I:"'

由位移关系得：JJ

-'4>

代入数据联立解得：，

5

答：」I儿最大不超过0.3；

(2)纸板被弹出的最小速度为…

5

【解析】(1)分别对纸板和橡皮擦受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，结合加速度关系分析

求解；

(2)纸板被弹出后做减速运动，根据牛顿第二定律求解加速度，橡皮擦脱离纸板的瞬间与纸板速度

相同时，橡皮擦在硬纸板上发生相对滑动的时间最长，纸板被弹出的速度最小，结合速度关系、

位移关系和运动学公式列式求解即可。

本题考查板块模型，解题关键是对物体做好受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，结合位移

关系、速度关系和运动学公式列式求解即可。

13.【答案】解：(1)粒子在加速器中运动，由动能定理有,M::〃，［，，，

1

解得/2(,''I

(2)粒子在磁感应强度大小为殳的磁场中偏转半径为R,由向心力表达式：qVoBo=m4

R

解得R

qB。

2vm

粒子在磁场里的运动周期为/

在磁场变化的前半个周期内，即当/-：，•一;”时，粒子